KR20170032015A - 이종 재료 적용 타이어 트레드 - Google Patents

이종 재료 적용 타이어 트레드 Download PDF

Info

Publication number
KR20170032015A
KR20170032015A KR1020150129740A KR20150129740A KR20170032015A KR 20170032015 A KR20170032015 A KR 20170032015A KR 1020150129740 A KR1020150129740 A KR 1020150129740A KR 20150129740 A KR20150129740 A KR 20150129740A KR 20170032015 A KR20170032015 A KR 20170032015A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber material
rubber
tire
performance
shoulder portion
Prior art date
Application number
KR1020150129740A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101745135B1 (ko
Inventor
홍의석
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150129740A priority Critical patent/KR101745135B1/ko
Publication of KR20170032015A publication Critical patent/KR20170032015A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101745135B1 publication Critical patent/KR101745135B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0041—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016—Physical properties or dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016—Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025—Modulus or tan delta
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

본 발명은 이종 고무 재료를 적용한 타이어 트레드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 가지 종류의 고무 재료로 제작한 멀티 트레드 형식의 타이어로써 제동 성능, 연비 성능, 스노우 성능 등의 타이어 성능을 향상시킨 이종 재료 적용 타이어 트레드에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 타이어 트레드는 숄더부와 중앙부에 서로 다른 이종의 고무 재료를 적용하여 제동 또는 주행 시에 타이어의 구름저항 성능, 제동성능, 스노우 성능 등을 동시에 개선하는 효과를 갖는다.

Description

이종 재료 적용 타이어 트레드{IMPROVED TIRE TREAD WITH MULTI COMPOUND}
본 발명은 이종 고무 재료를 적용한 타이어 트레드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 가지 종류의 고무 재료로 제작한 멀티 트레드 형식의 타이어로써 제동 성능, 연비 성능, 스노우 성능 등의 타이어 성능을 향상시킨 이종 재료 적용 타이어 트레드에 관한 것이다.
최근 차량의 고성능화에 따라 제동 및 핸들링 등 타이어 접지 성능에 대한 높은 성능 목표치가 요구되고 있다. 이러한 제동성능 및 핸들링 성능이 우수한 타이어는 연비 성능으로 대변되는 구름저항 특성이 악화되는 경향이 있기 때문에 두 성능간의 적절한 균형점을 찾아 타이어를 개발하고 있다.
여기서 구름저항이란 타이어가 노면 위를 구름에 의해 일어나는 모든 저항으로 타이어나 노면의 삐뚤어짐, 노면의 요철, 췰 베어링의 미끄럼, 마찰 등이 원인이 된다.
타이어의 성능은 트레드 고무 재료의 특성에 따라 성능이 크게 좌우되며, 보통 트레드 고무가 제동성능 위주로 적용되면 연비 성능이나 스노우 성능이 악화되고, 반대로 연비 성능 위주로 적용되면 제동 성능이나 마모 성능 등 다른 성능이 악화되는 경향을 나타낸다.
따라서 전혀 다른 특성을 나타내는 두 가지 재료를 동시에 작용하여 시너지 효과가 나도록 하는 기술에 대한 요구가 늘어나고 있다.
일본공개특허 2011-173522
상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 타이어 트레드에 두 가지 종류의 고무 재료를 적용하여 타이어 트레드에 이종 재료를 적절하게 배치함으로써, 타이어 성능에 있어서 제동성능과 연비성능뿐만 아니라 스노우 성능까지도 우수한 타이어 트레드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 트레드는 노면과 접촉하면서 타이어의 접지압이 가장 강하게 분포하는 중앙부, 타이어 측면을 이루는 사이드윌과 상기 중앙부 사이에 배치된 숄더부로 구성된 타이어 트레드에 있어서, 상부에 노면과 접촉하는 면이 형성된 상부층 및, 상기 상부층 아래에 형성된 하부층을 포함하고, 상기 상부층과 상기 하부층은 서로 다른 특성을 갖는 이종의 고무재료 즉, 두 가지의 고무재료가 적층되며, 상기 상부층에서는 상기 숄더부 및 상기 중앙부에 서로 다른 특성을 갖는 이종의 고무재료가 교차 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 숄더부는 상기 중앙부를 기준으로 제1숄더부 및 제2숄더부로 나뉘어 구성되며, 상기 제1 숄더부의 길이(a)와 상기 제2숄더부의 길이(c)는 상기 상부층 길이(L)에 대하여 20 내지 30%이며, 또한 상기 제1숄더부의 길이(a)와 상기 제2숄더부의 길이(c)의 차이는 10% 이하인 것이 바람직하다.
상기 하부층의 높이(e)는 트레드 높이(H)에 대하여 25 내지 35%인 것이 바람직하다.
한편, 상기 이종의 고무 재료는 연비 성능과 스노우 성능을 갖는 제1고무 재료 및 제동성능과 핸들링 성능을 갖는 제2고무재료로 구성된 것으로, 상기 하부층과 상기 숄더부가 상기 제1고무 재료인 경우에는 상기 중앙부는 제2고무 재료일 수 있으며, 상기 하부층과 상기 숄더부가 상기 제2고무 재료인 경우에는 상기 중앙부는 제1고무 재료일 수 있다.
그리고 제1고무재료는 상기 제2고무재료보다 경도가 낮으며, 상기 제1고무 재료와 상기 제2고무재료의 경도의 차는 5이내 인 것이 바람직하며, 상기 제1고무재료의 경도는 쇼어 A(shore A) 60 내지 67이고, 상기 제2고무재료의 경도는 쇼어 A(shore A) 65 내지 72인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료에서 신율 300%의 모듈러스(modulus)의 차는 50 이내인 것이 바람직하다.
상기 제1고무재료는 50 내지 70℃ 온도에서 손실계수인 탄젠트 델타(tan delta) 값이 상기 제2고무재료보다 낮은 것으로, 예를 들어 60℃ 온도에서는 상기 제1고무재료의 탄젠트 델타(tan delta) 값은 0.08이고, 상기 제2고무재료의 탄젠트 델타(tan delta) 값은 0.13 내지 0.15 인 것이 바람직하다.
상기 제2고무재료는 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 상기 제1고무재료보다 높으며, 구체적으로 상기 제1고무재료의 유리전이온도는 -23℃ 이하이고, 상기 제2고무재료의 유리전이온도는 -18℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료의 마찰계수는 상기 제1고무재료의 마찰계수보다 높고, 마모성은 독일공업규격인 DIN(deutsche industrie normen)-53을 기준으로 20% 이내인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 타이어 트레드에 사용하는 서로 다른 이종의 고무재료에서 상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료는 천연 고무(Natural Rubber, NR), 스티렌 부타디엔 고무(Solution-Styrene Butadiene Rubber, SBR) 및 부타디엔 고무(Butadiene Rubber, BR) 중에서 어느 하나 이상을 기본으로 사용할 수 있으나, 이에 한정된 것이 아니며 다양한 고무 재료들을 모두 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 타이어 트레드는 숄더부와 중앙부에 서로 다른 이종의 고무 재료를 적용하여 타이어의 구름저항 성능, 제동성능, 스노우 성능 등을 동시에 개선한 타이어를 제조함으로써, 본 발명의 일례에 따른 트레드가 적용된 타이어는 제동 시에는 마찰성능이 좋은 숄더부 재료에 의해 제동거리 개선의 효과가 있으며, 일반적인 주행 시에는 중앙부의 저발열의 연비 및 스노우 성능이 높은 고무재료에 의해 구름저항 개선의 효과를 갖는다.
또한, 서로 다른 이종 재료의 적용 범위를 조절함으로써 타이어 트레드의 이상마모나 뜯김 현상을 최소화 할 수 있고, 또한 두 가지 재료의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 조절함으로써, 타이어의 스노우 성능도 만족할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 타이어 트레이의 단면을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일례에 따라 이종 재료가 적용된 타이어 트레이의 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1에서처럼 타이어는 타이어의 공기를 유지시키는 이너라이너(inner liner), 타이어의 골격을 이루는 카카스(carcass) 상에 형성된 노면과 접촉하는 트레드와, 트레드의 강성을 높여주는 벨트, 타이어의 측면을 이루는 사이드윌로 이루진다.
보다 상세하게 본 발명의 타이어 트레드를 살펴보면, 도 1에 도시된 트레드 단면에서와 같이 노면과 접촉하면서 타이어의 접지압이 가장 강하게 분포하는 중앙부(15), 타이어 측면을 이루는 사이드윌과 상기 중앙부(15) 사이에 배치되어 제1숄더부(11), 제2숄더부(12)로 구성된 숄더부(13)로 이루어지면서, 상부에 노면과 접촉하는 면이 형성된 상부층(10) 및, 상기 상부층 아래에 형성된 하부층(20)을 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 상부층(10)과 상기 하부층(20)은 서로 다른 특성을 갖는 이종의 고무재료가 적층되고, 또한 상기 상부층(10)에서는 상기 숄더부(13) 및 상기 중앙부(15)에 서로 다른 특성을 갖는 이종의 고무재료가 교차 배치되어 있다.
본 발명의 타이어 트레드에 사용하는 서로 다른 특성을 갖는 이종의 고무 재료로는 연비 성능과 스노우 성능을 갖는 제1고무재료 및 제동 성능과 핸들링 성능을 갖는 제2고무재료로 구성되며, 이러한 본 발명의 이종의 고무 재료는 천연 고무(Natural Rubber, NR), 스티렌 부타디엔 고무(Solution-Styrene Butadiene Rubber, SBR) 및 부타디엔 고무(Butadiene Rubber, BR) 중에서 어느 하나 이상을 기본으로 사용할 수 있으나, 이에 한정된 것이 아니며 다양한 고무 재료들을 모두 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일례에 따라 상기 제1고무재료 및 상기 제2고무재료가 적용된 타이어 트레드의 단면을 나타낸 것으로, 도 2에서의 타이어 트레드는 제1고무재료를 하부층(20)과 상부층(10)의 중앙부(11)에 동시 적용하고, 상층부(10)의 숄더부(13)에 제2고무재료를 적용한 것이며, 도 3에서의 타이어 트레드는 상기 도 2와 반대로, 제2고무재료를 하부층(20)과 상부층(10)의 중앙부(11)에 동시 적용하고, 상층부(10)의 숄더부(13)에 제1고무재료를 적용한 것이다.
상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 타이어 트레드는 서로 다른 이종의 고무재료가 적용되는 사이즈에 따라 트레이의 길이(L)는 트레드의 폭방향으로 제1숄더부의 길이(a), 중앙부의 길이(b) 및 제2숄더부의 길이(c)로 나뉘어 구성되고, 트레이의 높이(H)는 상부층의 높이(d) 및 하부층의 높이(e)로 구성된다.
이러한 본 발명의 타이어 트레드는 서로 다른 이종 고무재료가 적용되는 사이즈에 따라 다양한 특성을 나타낼 수 있고, 특히 상기 제1숄더부의 길이(a), 중앙부의 길이(b) 및 제2숄더부의 길이(c)에 따라 타이어의 제동 성능, 구름저항 성능, 스노우 성능이 민감하게 반응한다.
하기 표 1은 도 2에서와 같이 하부층(20)과 상부층의 중앙부(11)에 연비 성능과 스노우 성능을 갖는 제1고무재료를 적용하고, 상층부의 숄더부(13)에 제동 성능과 핸들링 성능을 갖는 제2고무재료를 적용한 타이어 트레드에서, 서로 다른 고무재료가 적용되는 제1숄더부의 길이(a), 중앙부의 길이(b), 제2숄더부의 길이(c), 상부층의 높이(d) 및 하부층의 높이(e)의 사이즈 변화에 따른 타이어 특성의 변화를 나타낸 것이다.
여기서 비교예는 단일의 고무재료가 적용된 타이어 트레드로, 상기 고무재료로 제1고무재료 또는 제2고무재료가 적용될 수 있으며, 비교예의 타이어 특성을 100을 기준으로 실시예 1 내지 실시예 6의 타이어 특성 변화를 나타낸다.
항목 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
전체
길이
대비
비율		 길이 a - 25% 23% 43% 45% 25% 25%
b - 50% 54% 14% 10% 50% 50%
c - 25% 23% 43% 45% 25% 25%
높이 d - 70% 70% 70% 70% 60% 80%
e - 30% 30% 30% 30% 40% 20%
타이어 특성 구름저항 지수 100 110 102 97 90 110 103
제동거리 지수 100 110 90 115 115 110 97
핸들링 지수 100 100 90 110 110 90 100
상기 표 1에 나타난 결과와 같이 도 2에서와 같이 구성된 타이어 트레드에서 제1숄더부의 길이(a)와 제2숄더부의 길이(c)는 트레드의 상부층 길이(L)에 대비하여 그 비율이 각각 25% 이하인 경우에는 제동 성능 및 핸들링 성능이 나빠질 수 있고, 30% 이상인 경우에는 제동 성능 위주의 고무재료인 제2고무재료를 적용한 부분이 늘어나므로 연비성능이 나빠질 수 있으므로, 따라서 트레드의 상층부 길이(L)에 대비하여 제1숄더부의 길이(a)와 제2숄더부의 길이(c)는 25 내지 30%인 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 25%정도가 적당하다. 또한, 여기서 상층부 길이(L) 대비 상기 제1숄더부의 길이(a)와 상기 제2숄더부의 길이(c)의 비율의 차이는 10% 이내인 것이 바람직하다.
예를 들어 215/55R17 사이즈의 타이어에서는 트레드의 길이가 215mm이므로, 이에 따른 최적의 숄더부의 길이는 상기 트레드 길이의 25%인 53.75mm로 적용될 수 있으며, 만약 제동 성능을 더욱 증가하고 싶은 경우에는 숄더부의 길이를 트레드 길이(L) 대비 30% 정도까지 증가시킬 수 있다.
그리고 타이어 트레드의 높이(H)에서 상부층의 높이(d)와 하부층의 높이(e)의 비율에 따라 연비 성능에 크게 영향을 받으며, 여기서 상기 하부층의 높이(e)는 트레드의 높이(H) 대비 25 내지 35%인 것이 바람직하며, 만약 35%를 초과하는 비율이 되면 하층부(20)에 적용된 제1고무재료의 특성에 의해 핸들링 성능이 감소될 수 있다.
그리고 하기 표 2는 도 3에서와 같이 하부층(20)과 상부층의 중앙부(11)에 제동 성능과 핸들링 성능을 갖는 제2고무재료를 적용하고, 상부층의 숄더부(13)에 연비 성능과 스노우 성능을 갖는 제1고무재료가 적용한 타이어 트레이에서, 서로 다른 고무재료가 적용되는 제1숄더부의 길이(a), 중앙부의 길이(b), 제2숄더부의 길이(c), 상부층의 높이(d) 및 하부층의 높이(e)의 사이즈 변화에 따른 타이어 특성의 변화를 나타낸 것이다.
여기서 비교예는 단일의 고무재료가 적용된 타이어 트레드로, 상기 고무재료로 제1고무재료 또는 제2고무재료가 적용될 수 있으며, 비교예의 타이어 성능을 나타내는 지수는 100을 기준으로하여 실시예 7 내지 실시예 12의 타이어 특성 변화를 나타낸다.
항목 비교예 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12
전체
길이
대비
비율		 길이 a - 20% 15% 30% 35% 20% 20%
b - 60% 70% 40% 30% 60% 60%
c - 20% 15% 30% 35% 20% 20%
높이 d - 65% 65% 65% 65% 55% 75%
e - 35% 35% 35% 35% 45% 25%
타이어 특성 구름저항 지수 100 105 107 98 90 98 100
제동거리 지수 100 108 90 110 113 108 105
핸들링 지수 100 100 98 105 105 110 90
상기 표 2에 나타난 결과를 참조하면, 도 3에서 도시된 바와 같이 구성된 타이어 트레드와 같은 경우도 앞서 설명한 상기 표 1과 상기 도 2에서의 타이어 트레드와 비슷하며, 다만 이 경우에는 제1숄더부의 길이(a)와 제2숄더부의 길이(c)가 트레드의 상부층 길이(L)에 대비하여 그 비율이 20% 내지 30% 정도 일 수 있으며, 트레드의 상부층 길이(L)에 대비 제1숄더부의 길이(a)와 제2숄더부의 길이(c)의 비율이 20%가 가장 바람직하다. 왜냐하면, 20% 이하이면, 제동 성능이 악하되고, 30%를 넘어가면 타이어의 구름저항 성능이 악화될 수 있기 때문이다.
그리고 타이어 트레드의 높이(H)에서 상부층의 높이(d)와 하부층의 높이(e)의 비율에 따라 핸들링 성능의 특성이 달라지며, 상기 하부층의 높이(e)는 상기 트레드의 높이 대비 30 내지 35%인 것이 바람직하며, 만약 그 비율이 45% 이상인 경우에는 핸들링 성능이 우수하게 나타날 수는 있으나 구름저항 성능이 떨어져 심각하게는 중앙부의 뜯김 현상도 발생할 수 있다.
한편, 일반적으로 타이어 트레드는 일반 주행 시에는 중앙부(11)가 노면과 가장 강하게 접지되어 접지압이 가장 강하게 나타나고, 제동 시에는 차량의 하중 이동에 의해 일반 주행 시보다 20% 가량 높은 하중이 타이어에 주어지기 때문에 숄더부(13)가 노면과 강하게 접지 되게 된다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 타이어 트레드를 적용하면, 일반 주행 시에는 중앙부(11)와 하부층(20)에 적용된 제1고무재료에 의해 연비 성능이 우수하게 나타나고, 제동 시에는 숄더부(13)에 적용된 마찰력이 좋은 제2고무재료에 의해 제동 성능이 우수하게 나타난다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같은 경우도, 상기 도 2에서와 비슷하지만 중앙부(11)와 하층부(20)에는 마찰력이 좋은 제2고무재료가 적용되고, 숄더부(13)에는 상기 제2고무재료보다 경도 및 모듈러스(modulus)가 높은 제1고무재료가 적용됨으로써 제동 성능이나 핸들링 성능이 우수하게 나타난다.
하기 표 3은 본 발명에서 사용되는 서로 다른 이종의 고무재료의 특성에 따른 타이어 성능의 변화를 나타낸 것으로 손실계수인 탄젠트 델타(tan delta), 경도, 인장강조(M 300%), 유리전이온도(Tg), 마모지수 및 마찰계수를 비교한 결과이다.
본 발명에서 유리전이온도는 손실계수인 탄젠트 델타(tan delta) 값의 최댓값으로 낸 것이고, 경도는 KS M 6784에 준하여 경도 측정을 수행하며, 인장강도는 KS M 6782에 따라 아령형 3호로 수행하여 측정한다. 또한 마찰계수는 직경 800mm, 두께 16mm의 본 발명의 실시예에 따라 제조된 타이어 트레드 샘플을 30km/h의 속도와 70N에서 거칠기 120방의 사포 재질로 노면 슬립율을 40%까지 마찰시키며 최대 마찰계수로 측정한다.
비교예
(단일)		 실시예 13
(제안1)		 실시예 14
(제안2)		 실시예 15
(제안2)		 실시예 16
(제안1)
숄더부
(재료B)		 Tan delta 60 0.16 0.14 0.14 0.15 0.15
경도(Shore A) 70 72 72 70 71
M 300% 110 95 95 110 120
유리전이온도(℃) -23 -25 -25 -23 -18
DIN 마모 지수 100 90 90 100 80
마찰계수 1.4 1.45 1.45 1.4 1.5
센터부
(재료A)		 Tan delta 60 0.15 0.08 0.08 0.07 0.08
경도(Shore A) 70 67 67 65 67
M 300% 110 90 90 85 90
유리전이온도(℃) -23 -23 -23 -25 -23
DIN 마모 지수 100 100 100 90 100
마찰계수 1.4 1.35 1.35 1.33 1.35
타이어 특징 구름저항 지수 100 110 105 105 110
제동거리 지수 100 105 108 105 110
스노우성능 지수 100 100 100 100 100
상기 표 3에서 비교예는 단일의 고무재료가 적용된 타이어 트레드로, 상기 고무재료로 제1고무재료 또는 제2고무재료가 적용될 수 있으며, 실시예 13과 실시예 16에 표시된 '제안1'은 상기 도 2에서와 같은 구성 갖는 타이어 트레드임을 나타낸 것이고, 실시예 14와 실시예 15에 표시된 '제안2'는 상기 도 3에서와 같은 구성을 갖는 타이어 트레드임을 구분하여 나타낸 것이다.
상기 표 3을 참조하면, 본 발명의 타이어 트레드에 사용하는 제1고무재료는 상기 제2고무재료보다 경도가 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 상기 표 3에서처럼 상기 제1고무재료의 경도는 쇼어 A(shore A) 60 내지 67 정도이고, 상기 제2고무재료의 경도는 쇼어 A(shore A) 65 내지 72 정도의 수준이 나타나는 고무재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료의 경도의 차는 5 이하인 것이 바람직하다.
일반적으로 0℃ 에서의 탄젠트 델타(tan delta)가 높을수록 제동 성능이 우수하고, 60℃ 에서의 탄젠트 델타(tan delta)가 낮을수록 연비 성능이 우수한 것으로 알려져 있다.
본 발명에서의 제1고무재료는 50 내지 70℃ 온도에서 탄젠트 델타(tan delta) 값은 제2고무재료보다 낮은 것이 바람직하며, 상기 표 3에서처럼 60℃ 온도에서는 상기 제1고무재료의 탄젠트 델타(tan delta) 값은 0.07 내지 0.08이고, 상기 제2고무 재료의 탄젠트 델타(tan delta) 값은 0.13 내지 0.15정도 나타나므로 제1고무재료의 연비 성능이 제2고무재료보다 우수한 것을 알 수 있다.
또한, 상기 제2고무재료는 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 상기 제1고무재료보다 높으며, 바람직하게는 상기 제1고무재료는 -23℃ 이하이고, 상기 제2고무재료는 -18℃ 이하임으로써 본 발명의 타이어 트레드는 최소 스노우 성능을 가질 수 있다.
또한, 타이어의 이상마모나 뜯김을 최소화하기 위해 본 발명의 이종의 고무 재료인 제1고무재료와 제2고무재료는 신율 300%에서의 모듈러스(modulus)의 차이는 50 이내로 나타나야 하며, 그리고 마찰계수에 있어서 상기 제2고무재료의 마찰계수는 상기 제1고무재료의 마찰계수보다 높으며 그 편차는 0.15 이내로 나타나는 것이 바람직하고, 마모성은 독일공업규격인 DIN(deutsche industrie normen)-53을 기준으로 20% 이내의 수준을 나타내어야 이상마모 현상을 최소화 할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 트레드는 숄더부와 중앙부에 서로 다른 특성을 갖는 이종의 재료를 이용함으로써 타이어의 구름저항 성능, 제동성능, 스노우 성능 등을 동시에 개선될 수 있고, 타이어 트레드의 이상마모나 뜯김 현상을 최소화 할 수 있으며, 또한 상기 서로 다른 이종의 고무재료의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 조절함으로써 타이어의 일반적인 스노우 성능도 만족시킬 수 있다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
10 : 상층부
11 : 제1숄더부
12 : 제2숄더부
13 : 숄더부
15 : 중앙부
20 : 하층부

Claims (16)

  1. 노면과 접촉하면서 타이어의 접지압이 가장 강하게 분포하는 중앙부와, 타이어 측면을 이루는 사이드윌과 상기 중앙부 사이에 배치된 숄더부로 구성된 타이어 트레드에 있어서,
    상부에 노면과 접촉하는 면이 형성된 상부층; 및
    상기 상부층 아래에 형성된 하부층;를 포함하고,
    상기 상부층과 상기 하부층은 서로 다른 특성을 갖는 이종의 고무 재료가 적층되며,
    상기 상부층에서는 상기 숄더부 및 상기 중앙부에 서로 다른 특성을 갖는 이종의 고무 재료가 교차 배치된 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 숄더부는 상기 중앙부를 기준으로 제1숄더부 및 제2숄더부로 나뉘어 구성되며,
    상기 제1숄더부의 길이(a) 또는 상기 제2숄더부의 길이(c)는 상기 상부층 길이(L)에 대하여 20 내지 30% 인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1숄더부의 길이(a)와 상기 제2숄더부의 길이(c)의 차이는 10% 이하인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하부층는 높이(e)가 트레드의 높이(H)에 대하여 25 내지 35%인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이종의 고무 재료는 연비성능과 스노우 성능을 갖는 제1고무재료; 및
    제동성능과 핸들링 성능을 갖는 제2고무재료;로 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부층과 상기 숄더부가 상기 제1고무재료인 경우에는 상기 중앙부는 제2고무재료인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하부층과 상기 숄더부가 상기 제2고무재료인 경우에는 상기 중앙부는 제1고무재료인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1고무재료는 상기 제2고무재료보다 경도가 낮으며, 상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료의 경도의 차는 5 이내인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1고무재료의 경도는 쇼어 A(shore A) 60 내지 67이고, 상기 제2고무재료의 경도는 쇼어 A(shore A) 65 내지 72인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료에서 신율 300%의 모듈러스(modulus)의 차는 50 이내인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제1고무재료는 50 내지 70℃ 온도에서 탄젠트 델타(tan delta) 값이 상기 제2고무재료보다 낮은 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  12. 제11항에 있어서,
    60℃ 온도에서는 상기 제1고무재료의 탄젠트 델타(tan delta) 값은 0.08이고, 상기 제2고무재료의 탄젠드 델타(tan delta) 값은 0.13 내지 0.15 인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 제2고무재료는 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 상기 제1고무재료보다 높으며, 상기 제1고무재료의 유리전이온도는 -23℃ 이하이고, 상기 제2고무재료의 유리전이온도는 -18℃ 이하인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 제2고무재료의 마찰계수는 상기 제1고무재료의 마찰계수보다 높은 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료의 마모성은 독일공업규격인 DIN(deutsche industrie normen)-53을 기준으로 20% 이내인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 제1고무재료와 상기 제2고무재료는 천연 고무(Natural Rubber, NR), 스티렌 부타디엔 고무(Solution-Styrene Butadiene Rubber, SBR) 및 부타디엔 고무(Butadiene Rubber, BR) 중에서 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
KR1020150129740A 2015-09-14 2015-09-14 이종 재료 적용 타이어 트레드 KR101745135B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150129740A KR101745135B1 (ko) 2015-09-14 2015-09-14 이종 재료 적용 타이어 트레드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150129740A KR101745135B1 (ko) 2015-09-14 2015-09-14 이종 재료 적용 타이어 트레드

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170032015A true KR20170032015A (ko) 2017-03-22
KR101745135B1 KR101745135B1 (ko) 2017-06-20

Family

ID=58497516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150129740A KR101745135B1 (ko) 2015-09-14 2015-09-14 이종 재료 적용 타이어 트레드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101745135B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111100337A (zh) * 2019-12-11 2020-05-05 黑龙江工程学院 一种非均质冬季轮胎胎面胶及其制备工艺
KR20200095431A (ko) * 2020-07-23 2020-08-10 넥센타이어 주식회사 타이어
US20230074160A1 (en) * 2021-04-01 2023-03-09 Wadih Geahchan Adaptive tires traction control

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011173522A (ja) 2010-02-24 2011-09-08 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5503330B2 (ja) * 2010-02-24 2014-05-28 住友ゴム工業株式会社 二輪車用タイヤ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011173522A (ja) 2010-02-24 2011-09-08 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111100337A (zh) * 2019-12-11 2020-05-05 黑龙江工程学院 一种非均质冬季轮胎胎面胶及其制备工艺
KR20200095431A (ko) * 2020-07-23 2020-08-10 넥센타이어 주식회사 타이어
US20230074160A1 (en) * 2021-04-01 2023-03-09 Wadih Geahchan Adaptive tires traction control

Also Published As

Publication number Publication date
KR101745135B1 (ko) 2017-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109562651B (zh) 具有含多重材料的胎面亚层的轮胎
EP3305550A1 (en) Reinforcement member for tires, and tire using same
EP2990227B1 (en) Tire with rubber tread of intermedial and lateral zones with path of least electrical resistance
MX2012005899A (es) Neumatico destinado para equipar vehiculo que lleva cargas pesadas.
US20170197467A1 (en) Air-less tire
KR101745135B1 (ko) 이종 재료 적용 타이어 트레드
JP6194554B2 (ja) 斜めブロックを有するトレッド
EP3064373B1 (en) Pneumatic tire
US20160339747A1 (en) Motorcycle tire
JP2007223569A (ja) 自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ
US20210031567A1 (en) Pneumatic tire
US20220355626A1 (en) A noise improving tread
KR101737386B1 (ko) 듀얼 보강벨트 구조를 가지는 공기입 타이어
JP2007076594A (ja) 空気入りタイヤ
US20130228263A1 (en) Pneumatic tire
US9776456B2 (en) Zoned tread for racing tires
JP2010143283A (ja) 空気入りタイヤ
JP2006327255A (ja) 空気入りタイヤ
US12090790B2 (en) Tire with a tread sub-layer containing multiple materials
JPH03169719A (ja) 空気入りタイヤ
KR101325396B1 (ko) 차량용 타이어의 트레드 및 그를 포함하는 차량용 타이어
JPS63134311A (ja) 二輪車用空気入りタイヤ
JP5881438B2 (ja) 空気入りタイヤ
CN114786963A (zh) 具有改进的胎面的充气轮胎
CN114174078A (zh) 具有改进胎面的轮胎

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant