KR20160148564A - 공기압 타이어를 위한 캡 플라이 보강 스트립 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 평직되어 있으며 경사군(3) 및 텍스쳐화된 위사군(2)을 포함하는, 공기압 타이어 내의 캡 플라이 보강 스트립(1)에 관한 것이다. 공기압 타이어 내의 본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)은, 캘린더링 및 스트립 제조 단계들을 제거하고, 고무 코팅에 대한 필요성을 제거함으로써 타이어의 롤링 내성을 감소시킬 수 있고, 연료 소모, 타이어의 트레드 마모 및 제동 거리를 감소시킬 수 있다.

Description

공기압 타이어를 위한 캡 플라이 보강 스트립{A CAP PLY REINFORCEMENT STRIP FOR PNEUMATIC TIRES}
본 발명은, 경사군(warp)으로서 코드 또는 트위스트된 얀(yarn) 및 위사군(weft)으로서 높은 선형 밀도를 갖는 텍스쳐화된 얀을 포함하고, 공기압 레이디얼 타이어 내의 트레드 고무와 직접 접촉하고 있는, 평직(plain woven)을 사용할 준비가 되어 있는 캡 플라이 보강 스트립(cap ply reinforcement strip)에 관한 것이다.
레이디얼 타이어에서, 캡 플라이를 형성하기 위해 적도면(equatorial plane)과 작은 각도를 만듦으로써 벨트 패키지 위에 권취되어 있는 캡 플라이 보강 스트립은, 고속에서 특별한 레이디얼 타이어의 성능을 개선시키는 것으로 공지되어 있다.
스트립으로서 벨트 패키지 위에서 캡 플라이 보강 층으로서 나일론 6.6, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), 하이브리드(아라미드+나일론 5.5, 아라미드+PET) 코드들을 나선형으로 권취시키는 것은, 공기압 레이디얼 타이어에서 고속 내구성 및 핸들링 성능을 개선시키기 위해 일부 타어어 회사들에 의해 수년 동안 적용되어 왔다. 상기 코드 스트립들은 위사군 없이 압출 공정 동안 스트립들 내의 캘린더링된(calendered) (러버링된(rubberized)) 코드 패브릭을 절단함으로써 또는 특정 폭으로 평행한 단일 코드들을 러버링시킴으로써(rubberizing) 수득되고 있다.
최근 실시양태들에서, 캡 플라이 보강 스트립들에서의 타이어 성능에 대한 어떠한 효과도 갖지 않는, 낮은 선형 밀도(100 내지 300 dtex)를 갖는 위사(weft yarn)들이 사용되고 있으며, 이들을 사용하는 유일한 목적은 경사(warp yarn)들 또는 코드들을 서로 평행하게 함께 고정하는 것이다.
일부 실시양태들에서 사용된 더욱 높은 선형 밀도를 갖는 위사군들은, 이들이 레노(leno) 직조된 경사군들 사이에서 잔존하기 때문에, 스트립 표면 위에서 임의의 상승부(elevation) 또는 돌출부(protrusion)를 형성할 수 없음으로 인해 타이어 성능에 대한 어떠한 효과도 갖지 않는다(US 7,252,129). 위사군들은 압출 공정으로 제조된 캡 플라이 보강 스트립들에서 전혀 사용되고 있지 않다.
US 7,252,129
본 발명의 목적은, 공기압 레이디얼 타이어를 위해 경사군 코드들을 높은 선형 밀도로 텍스쳐화된 위사로 평직함으로써 수득되는 캡 플라이 보강 스트립을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 안에 포함된 위사들을 사용하여, 공기압 레이디얼 타이어의 트레드 마모, 롤링 내성 및 제동 거리를 감소시키는 캡 플라이 보강 스트립을 제공하는 것이다.
본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)은,
- 서로 평행하며, 선형 밀도가 1400 내지 6000 dtex로 변하는 다수의 텍스쳐화된 위사(2), 및
- 서로 평행하며, 위사와 수평면에 대해 각도 80 내지 100°를 형성하도록 평직됨으로써 위사(2)에 고정되어 있는 다수의 경사(3)
를 포함한다.
본 발명의 목적을 충족하기 위해 개발된 "공기압 타이어를 위한 캡 플라이 보강 스트립"은 첨부된 도면들에서 예시되고 있다.
도 1은 캡 플라이 보강 스트립의 확대된 평면도이다.
도 2는 이동하는 차량에서 길과의 접촉 시간에서의 타이어 트레드의 변형 방향, 및 이 변형에 대항하는 위사들의 내성이다.
도 3은 제동하는 차량에서 길과의 접촉 시간에서의 타이어 트레드의 변형 방향, 및 이 변형에 대항하는 위사들의 내성이다.
도면에서 제시된 구성요소(구성성분)들에는 각각 다음과 같은 참조번호들이 제시된다:
1. 캡 플라이 보강 스트립
2. 텍스쳐화된 위사
3. 경사
차량의 이동 방향
L. 타이어의 회전 방향
D. 트레드의 변형 방향
본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)은, 적도면과 0 내지 5° 각도를 갖도록 타이어 위의 벨트 패키지 위에서 나선형으로 권취되며, 트레드 고무와 직접 접촉하고 있다.
캘린더링 및 스트립 제조 단계들을 제거하며 그 위의 고무 코팅에 대한 필요성을 회피함으로써 타이어의 롤링 내성 및 연료 소모를 감소시킬 수 있는 본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)은, 타이어 생산 공정에서 요구되는 그의 외부 표면 위에 접착제 딥(adhesive dip)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 텍스쳐화된 위사(2) 및 경사는 접착제 디핑(dipping) 물질로 서로 고정되어 있고, 따라서 텍스쳐화된 위사(2)와 경사(3)의 접촉점에서 강한 결합이 형성되고, 스트립(1) 내의 경사(3)에서는 측부 이동 및 분리가 방지된다. 본 발명의 하나의 실시양태에서 사용되는 접착제 물질은 RFL(Resorcinol Formaldehyde Latex, 레소르시놀 폼알데하이드 라텍스)이다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 텍스쳐화된 위사(2)와 경사(3)는 캡 플라이 보강 스트립(1)을 제조하기 위해 디핑 공정으로 서로 접착된 후, 스트립(1)은 선택적으로 고무 용액으로 시멘트화되며, 그의 표면의 물리적 접착성이 개선된다.
평직된 캡 플라이 보강 스트립(1) 내의 텍스쳐화된 위사(2)는 스트립(1)의 하부 및 상부 표면들 위에서 경사(3)와의 접촉점들에서 규칙적 상승부(elevation)를 형성한다. 이들 위사군 상승부는 타이어 내의 트레드 고무 내로 매립되며, 따라서 변형에 대항하는 트레드의 내성을 증가시킨다.
변형에 대항하여 트레드 영역의 개선된 내성이 길 표면과 타이어 사이의 힘 전달의 효율을 증가시키기 때문에, 이것은 타이어의 롤링 내성 및 트레드 마모를 감소시킨다(도 2). 반면, 고속 제동에서 이동하는 차량의 경우, 본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)이 사용되는 타이어와 길 표면 사이에서의 효율적인 힘 전달로 인해, 차량은 정상적인 것보다 짧은 거리에서 정지할 수 있다. 이것은 차량의 안전성을 증가시키는 요인이다(도 3).
텍스쳐화된 위사(2)는 그의 텍스쳐화된 구조로 인해 접착제 물질을 더욱 용이하게 흡수하고, 이것은 역학적 조건들 하에서 타이어 내의 캡 플라이 보강 스트립(1)의 내성 및 안정성을 증가시킨다. 본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)이 제공하는 다른 장점은 트레드 변형으로부터 기원하는 소음이 감소되는 것이다.
화학적 접착 이외에, 위사군 상승부들에 의해 형성된 트레드와 캡 플라이 보강 스트립(1) 사이의 기계적 인터록킹(interlocking)은, 고속에서 트레드가 캡 플라이 보강 스트립(1)으로부터 분리되는 것을 방지한다. 이것은 특별히 레이디얼 항공용 타이어에 대해 크게 중요한 것이다.
본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)의 폭은 5 내지 30 mm, 바람직하게는 8 내지 15 mm로 변한다. 캡 플라이 보강 스트립(1)의 10 mm 폭에 존재하는 경사(3)의 수는 3 내지 20으로 변할 수 있다. 경사(3)의 코드 트위스트 정도는 100 내지 800 트위스트/m(tpm), 바람직하게는 250 내지 350 tpm이다.
본 발명의 캡 플라이 보강 스트립(1)에 사용된 경사(3)는, 나일론 6.6, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), 아라미드 코드를 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 하이브리드 코드, 예컨대 PET-나일론 6.6, 아라미드-나일론 6.6 또는 아라미드-PET를 포함할 수 있다.
경사(3)에 사용된 코드들은 나일론 6.6, PET 또는 둘다의 모노필라멘트를 2 내지 7개 포함하며, 그의 직경은 0.1 내지 1 mm이다.
텍스쳐화된 위사(2)는 나일론 6.6, 나일론 4.6, 나일론 6, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트) 또는 레이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로부터 제조된다.
텍스쳐화된 위사(2)의 선형 밀도는 1400 내지 6000 dtex, 바람직하게는 1400 내지 3000 dtex로 변할 수 있다. 위사군으로서 사용된 텍스쳐화된 위사(2)는 트위스트 또는 비-트위스트될 수 있다. 10 cm 길이 스트립(1) 내의 텍스쳐화된 위사(2)의 수는 5 내지 50, 바람직하게는 10 내지 20이다.
캡 플라이 보강 스트립 내의 접착제 딥의 양은 5% 내지 80%, 바람직하게는 8% 내지 40%, 또는 더욱 바람직하게는 10% 내지 25%이다.

Claims (18)

  1. 공기압 레이디얼 타이어에서 고속 내구성을 개선시킬 뿐만 아니라 제동 거리 및 트레드 마모를 감소시킬 수 있는 캡 플라이 보강 스트립(1)으로서,
    - 서로 평행하며, 선형 밀도가 1400 내지 6000 dtex로 변하는 다수의 텍스쳐화된 위사(2), 및
    - 서로 평행하며, 위사와 수평면에 대해 각도 80 내지 100°를 형성하도록 평직됨으로써 위사(2)에 고정되어 있는 다수의 경사(3)
    를 포함하며,
    적도면(equatorial plane)과 0 내지 5°을 갖도록 타이어 내의 벨트 패키지 위에서 나선형으로 권취되며, 트레드 고무와 직접 접촉하고 있는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  2. 제1항에 있어서,
    텍스쳐화된 위사(2) 및 경사(3)가 접착제 디핑 물질로 서로 고정되어 있고, 따라서 위사(2)와 경사(3)의 접촉점에서 강한 결합이 형성되고, 경사(3)에서는 측부 이동 및 분리가 방지되는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  3. 제2항에 있어서,
    사용되는 접착제 물질은 RFL(Resorcinol Formaldehyde Latex, 레소르시놀 폼알데하이드 라텍스)인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    접착제 물질을 5중량% 내지 80중량%, 바람직하게는 8중량% 내지 40중량%, 또는 더욱 바람직하게는 10중량% 내지 25중량%의 양으로 포함하는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    스트립(1)은 고무 용액으로 시멘트화되고, 따라서 그의 표면의 물리적 접착성은 텍스쳐화된 위사(2) 및 경사(3)가 서로 접착된 후 개선되는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    텍스쳐화된 위사(2)는 스트립(1)의 하부 및 상부 표면들 위에서 경사(3)와의 접촉점들에서 규칙적 상승부(elevation)를 형성하고, 이들 위사군 상승부는 타이어 내의 트레드 고무 내로 매립되며, 따라서 변형에 대항하는 트레드의 내성을 증가시키는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  7. 제6항에 있어서,
    길 표면과 타이어 사이의 힘 전달 효율은 증가하고, 타이어의 롤링 내성 및 트레드 마모는 트레드 고무 내에 매립된 위사군 상승부들에 의해 감소하는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    이의 폭은 5 내지 30 mm인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  9. 제8항에 있어서,
    이의 폭은 8 내지 15 mm인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    10 mm의 폭을 갖는 경사(3)를 3 내지 20의 수로 포함하는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    경사군(2)의 코드 트위스트 정도는 100 내지 800 트위스트/m(tpm)인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  12. 제11항에 있어서,
    경사군(3)의 코드 트위스트 정도는 250 내지 350 tpm인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    텍스쳐화된 위사(2)의 선형 밀도는 1400 내지 6000 dtex인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  14. 제13항에 있어서,
    텍스쳐화된 위사(2)의 선형 밀도는 1400 내지 3000 dtex인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    텍스쳐화된 위사(2)는 나일론 6.6, 나일론 4.6, 나일론 6, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트) 또는 레이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 제조되는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    10 cm의 길이를 갖는 텍스쳐화된 위사(2)의 수는 스트립(1)에서 5 내지 50인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    경사(3)는 나일론 6.6, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), 아라미드 코드 또는 하이브리드 코드, 예컨대 PET-나일론 6.6, 아라미드-나일론 6.6 또는 아라미드-PET를 포함하는 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
  18. 제17항에 있어서,
    경사(3)는 2 내지 7개의 나일론 6.6, PET 또는 둘다로 형성된 모노필라멘트를 포함하며, 그의 직경은 0.1 내지 1 mm인 것
    을 특징으로 하는
    캡 플라이 보강 스트립.
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