KR20170083735A - 시트 및 이를 포함하는 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것으로서, 상기 시트는 타이어 코드(tire cords), 상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고 상기 토핑 고무 표면에 배치되는 전도성 섬유(fiber)를 포함한다.
상기 시트는 타이어가 친환경 및 고경도 고무를 사용하면서도 정전기 성능이 개선될 수 있도록 하면서도, 기존 타이어 대비 중량 변화가 적고, 추가적으로 실차 성능 및 고속 내구 성능도 개선될 수 있도록 한다.

Description

시트 및 이를 포함하는 타이어{SHEET AND TIRE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 시트 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 타이어가 친환경 및 고경도 고무를 사용하면서도 정전기 성능이 개선될 수 있도록 하면서도, 기존 타이어 대비 중량 변화가 적고, 추가적으로 실차 성능 및 고속 내구 성능도 개선될 수 있도록 하는 시트 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.

친환경 및 고경도 타이어 제조를 위하여, 실리카 고무를 포함하는 타이어에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 실리카 고무는 전기를 통전시키지 못하는 성질을 가지고 있기 때문에, 이를 사용하는 타이어는 차량에서 발생하는 정전기를 타이어를 통해 지면으로 배출하기 어려워 진다. 이에 따라 정전기 배출을 위해 타이어의 구조를 변경시키는 연구가 진행되고 있다.

예를 들면, 지면에 닿는 트레드 고무의 경우 전기가 통하지 않기 때문에 상기 트레드 고무의 일부에 전기를 통하는 고무를 삽입하여 상기 삽입된 고무를 통하여 전기가 지면으로 배출되도록 한다.

하지만 상기와 같이 타이어의 구조를 변경시키는 경우 타이어의 경도가 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 친환경 및 고경도 고무를 사용하면서도 정전기 성능을 개선하고자 하는 문제는 여전히 제기되고 있다.

본 발명의 시트는 타이어가 친환경 및 고경도 고무를 사용하면서도 정전기 성능이 개선될 수 있도록 하면서도, 기존 타이어 대비 중량 변화가 적고, 추가적으로 실차 성능 및 고속 내구 성능도 개선될 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이어 코드(tire cords), 상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고 상기 토핑 고무 표면에 배치되는 전도성 섬유(fiber)를 포함하는 시트를 제공한다.

상기 전도성 섬유는 전도성 고무로 이루어진 것일 수 있다.

상기 전도성 섬유는 합성 섬유 또는 금속 와이어로 이루어진 것일 수 있고, 상기 합성 섬유 또는 금속 와이어 표면에 전도성 고무 코팅층을 포함할 수 있다.

이때, 상기 전도성 고무 코팅층의 두께는 0.01mm 내지 1mm일 수 있다.

상기 전도성 섬유는 10 내지 50mm의 간격으로 배열될 수 있다.

상기 전도성 섬유의 직경은 0.1 내지 1mm일 수 있다.

상기 타이어 코드와 상기 전도성 섬유가 이루는 각도의 예각은 0 내지 90˚일 수 있다.

상기 전도성 섬유는 상기 토핑 고무의 양 끝단까지 연장되어 노출될 수 있다.

상기 전도성 섬유는 상기 토핑 고무의 양면에 배치될 수 있다.

상기 전도성 섬유의 일부는 상기 토핑 고무에 파묻힌 것일 수 있다.

상기 시트는 카카스(carcass) 또는 벨트(belt)일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 시트를 포함하는 타이어를 제공한다.

본 발명의 시트는 타이어가 친환경 및 고경도 고무를 사용하면서도 정전기 성능이 개선될 수 있도록 하면서도, 기존 타이어 대비 중량 변화가 적고, 추가적으로 실차 성능 및 고속 내구 성능도 개선될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트가 벨트인 경우를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트가 카카스인 경우를 나타내는 평면도이다.
도 3은 상기 도 1 및 도 2를 각각 A-A' 선으로 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시트는 타이어 코드(tire cords), 상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고 상기 토핑 고무 표면에 배치되는 전도성 섬유(fiber)를 포함한다.

예를 들어, 상기 시트는 타이어에 사용되면서 상기 토핑 고무로 토핑된 타이어 코드를 포함하는 것이면 어느 것이나 가능하며, 예를 들면 벨트와 카카스를 들 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 상기 시트가 벨트인 경우를 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 시트가 카카스인 경우를 나타내는 평면도이고, 도 3은 상기 도 1 및 도 2를 각각 A-A' 선으로 절단한 단면도이다. 이하, 상기 도 1 내지 3을 참고하여 상기 시트에 대하여 설명한다.

상기 도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 시트(100)는 타이어 코드(10)와 상기 타이어 코드(10)를 토핑하는 토핑 고무(20)를 포함한다. 상기 토핑 고무(20)는 상기 타이어 코드(10)를 감싸면서 상기 타이어 코드(10) 사이사이로 침투하여 상기 시트(100)가 형성되도록 한다.

상기 타이어 코드(10)는 일반적으로 타이어에 사용되는 벨트용 코드 또는 카카스용 코드이면 어느 것이나 사용 가능하며, 스틸 코드(steel code)나 직물 코드(textile code) 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 토핑 고무(20)는 일반적으로 타이어에 사용되는 벨트용 토핑 고무 또는 카카스용 토핑 고무이면 어느 것이나 적용 가능하다.

한편, 상기 시트(100)는 상기 토핑 고무(20) 표면에 배치되는 전도성 섬유(30)을 포함한다. 상기 전도성 섬유(30)를 통하여 상기 시트(100)는 전도성을 가지게 되고, 이를 포함하는 타이어의 정전기 성능을 개선시킬 수 있다.

상기 전도성 섬유(30)는 섬유 형상이면서 전도성을 가지는 것이면 어느 것이나 적용 가능하다. 일 예로 상기 전도성 섬유(30)는 섬유 형상을 가지는 전도성 고무(31)이거나, 합성 섬유 또는 금속 와이어(32)가 상기 전도성 고무로 코팅된 전도성 고무 코팅층(33)을 포함하는 것일 수 있다.

이때, 상기 합성 섬유 또는 금속 와이어(32)의 직경은 제조의 용이성과 타이어의 내구성 및 전도성 성능을 고려하여 0.1 내지 1mm, 바람직하게 0.2 내지 0.5mm일 수 있고, 상기 전도성 고무 코팅층(33)의 두께는 제조의 용이성과 타이어의 내구성 및 전도성 성능을 고려하여 0.01mm 내지 1mm일 수 있고, 바람직하게 0.1mm 내지 1mm일 수 있다.

상기 전도성 섬유(30)는 정전기 성능과 강성 증가를 위해서 많을 수록 좋지만, 이에 따라 타이어의 중량이 증가하므로, 타이어의 중량 및 성능을 고려하여 10 내지 50mm, 바람직하게 10 내지 30mm의 간격으로 배열될 수 있고, 상기 코핑 고무(20)의 일면뿐만 아니라, 상기 토핑 고무(20)의 양면에 배치될 수도 있다.

상기 전도성 섬유(30)는 상기 타이어 코드(10)에 대하여 어느 각도 또는 방향으로도 배치될 수 있으나, 상기 시트(100)가 상기 타이어에 장착되는 경우, 상기 타이어의 원주 방향에 대하여 비스듬하거나 수직 방향으로 배치되어 원주 방향으로 감기는 타이어 코드(10) 이외에 타이어의 강성과 내구 성능을 향상시키는 구조로도 활용할 수 있다. 따라서, 상기 타이어 코드(10)와 상기 전도성 섬유(30)가 이루는 각도의 예각은 0 내지 90˚일 수 있다.

다만, 상기 전도성 섬유(30)는 상기 토핑 고무(20)의 양 끝단까지 연장되어 상기 토핑 고무(20)의 양 끝단에서 노출되는 것이 정전기 성능을 더욱 개선시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.

한편, 상기 전도성 섬유(30)는 상기 토핑 고무(20) 표면에 부착됨으로써, 상기 전도성 섬유(30)가 상기 타이어의 강성을 향상시키는 구조로 활용될 수 있다. 이 경우, 상기 전도성 섬유(30)의 일부가 상기 토핑 고무(20)에 파묻히도록 상기 시트(100)를 제조하는 경우, 상기 전도성 섬유(30)의 부착성을 더욱 향상시킬 수 있고, 결과적으로 상기 타이어의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 시트(100)를 포함한다. 도 4는 상기 타이어의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

상기 도 4를 참고하면, 상기 타이어(200)는 트레드부(210), 사이드월부(220), 벨트부(230), 카카스부(240) 및 이너라이너부(250)를 포함한다. 상기 타이어(200)는 상기 구조로 한정되지 않으며 종래에 알려진 모든 타이어의 구조가 적용될 수 있다.

상기 트레드부(210)는 지면과 직접 접촉하는 부분으로 자동차의 구동력 및 제동력을 노면에 전달하며, 캡트레드(211)와 언더트레드(212)를 포함할 수 있다. 상기 사이드월(220)은 상기 카카스부(240)를 외부의 충격으로부터 보호하고 스티어링 휠의 움직임을 비드(도시하지 않음)를 거쳐 상기 트레드부(210)에 전달하는 중간 위치 역할을 한다. 상기 벨트부(230)는 노면 접지력 및 핸들링 등의 성능을 조절하는 벨트(Belt)와 상기 스틸 벨트 층간의 분리를 방지하기 위한 보강 캡플라이(Capply)와 벨트 쿠션(Belt Cushion) 등의 구성을 포함할 수 있다. 상기 카카스부(240)는 타이어의 골격을 이루는 뼈대 역할을 하며 상기 이너라이너(250)와 함께 공기압을 유지하여 외부로부터 부가되는 하중을 지지하는 역할을 한다. 상기 이너라이너(250)는 타이어 내부의 공기압을 유지하는 기능을 한다.

이때, 상기 시트(100)는 상기 벨트부(230) 또는 상기 카카스부(240)에 적용 가능하다. 상기 타이어(200)가 상기 벨트부(230) 또는 상기 카카스부(240)에 상기 시트(100)를 포함하는 경우, 차량에서 발생한 정전기는 차량의 휠(wheel)을 통해 상기 사이드월(220)로 전달되고, 이어서 상기 벨트부(230), 상기 카카스부(240) 및 상기 트레드부(210)를 지나가며 지면에 배출된다.

한편, 상기 타이어(200)는 바람직하게 경주용 타이어일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 타이어(200)는 승용차용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어(200)는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있다.

100: 시트
10: 타이어 코드
20: 토핑 고무
30: 전도성 섬유
31: 섬유 형상을 가지는 전도성 고무
32: 합성 섬유 또는 금속 와이어
33: 전도성 고무 코팅층
200: 타이어
210: 트레드부
211: 캡트레드 212: 언드트레드
220: 사이드월부
230: 벨트부
240: 카카스부
250: 이너라이너부

Claims (13)

1. 타이어 코드(tire cords),
   상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고
   상기 토핑 고무 표면에 배치되는 전도성 섬유(fiber)
   를 포함하는 시트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전도성 섬유는 전도성 고무로 이루어진 것인 시트.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 전도성 섬유는 합성 섬유 또는 금속 와이어로 이루어진 것인 시트.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 전도성 섬유는 상기 합성 섬유 또는 금속 와이어 표면에 전도성 고무 코팅층을 포함하는 것인 시트.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 전도성 고무 코팅층의 두께는 0.01mm 내지 1mm인 것인 시트.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 전도성 섬유는 10 내지 50mm의 간격으로 배열되는 것인 시트.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 전도성 섬유의 직경은 0.1 내지 1mm인 것인 시트.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 타이어 코드와 상기 전도성 섬유가 이루는 각도의 예각은 0 내지 90˚인 것인 시트.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 전도성 섬유는 상기 토핑 고무의 양 끝단까지 연장되어 노출되는 것인 시트.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 섬유는 상기 토핑 고무의 양면에 배치되는 것인 시트.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 섬유의 일부는 상기 토핑 고무에 파묻힌 것인 시트.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트는 카카스(carcass) 또는 벨트(belt)인 것인 시트.
13. 제 1 항에 따른 시트를 포함하는 타이어.

Images