KR20240076611A - Stud for tire and tire comprising the same - Google Patents

Stud for tire and tire comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR20240076611A
KR20240076611A KR1020220157759A KR20220157759A KR20240076611A KR 20240076611 A KR20240076611 A KR 20240076611A KR 1020220157759 A KR1020220157759 A KR 1020220157759A KR 20220157759 A KR20220157759 A KR 20220157759A KR 20240076611 A KR20240076611 A KR 20240076611A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tire
stud
hygroscopic material
weight
studs
Prior art date
Application number
KR1020220157759A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김한솔
박철희
최솔잎
박영수
Original Assignee
한국타이어앤테크놀로지 주식회사
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 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 filed Critical 한국타이어앤테크놀로지 주식회사
Priority to KR1020220157759A priority Critical patent/KR20240076611A/en
Publication of KR20240076611A publication Critical patent/KR20240076611A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/14Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band
    • B60C11/16Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/002Noise damping elements provided in the tyre structure or attached thereto, e.g. in the tyre interior
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1515Three-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

본 발명은 흡습성 재료를 포함하는 타이어 스터드 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것으로, 상기 타이어 스터드를 포함하는 타이어는 마른 노면 및 젖은 노면에서 일반적인 트레드 컴파운드와 유사한 거동을 보이며 노면 손상을 방지하고, 영하의 온도의 빙설 노면에서는 수분을 흡수한 흡습성 재료의 강성이 증가하여 스터드 역할을 함으로써 타이어의 제동 성능이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a tire stud containing a hygroscopic material and a tire containing the same. The tire containing the tire stud exhibits behavior similar to that of a general tread compound on dry and wet road surfaces, prevents road surface damage, and resists damage at sub-zero temperatures. On icy and snowy roads, the rigidity of the hygroscopic material that absorbs moisture increases and acts as a stud, thereby improving the braking performance of the tire.

Description

타이어 스터드 및 이를 포함하는 타이어{STUD FOR TIRE AND TIRE COMPRISING THE SAME}Tire studs and tires containing the same {STUD FOR TIRE AND TIRE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 타이어 스터드 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to tire studs and tires including the same.

타이어는, 노면 상태에 따라 일반 도로에서 사용하는 주행용 타이어와 눈길이나 빙판길에서 사용하는 스노우타이어로 구분된다.Tires are divided into driving tires used on general roads and snow tires used on snowy or icy roads, depending on the road surface condition.

주행용 타이어는, 일반적인 노면의 도로주행 시 노면과의 접지력이 우수하고, 운전자가 편안한 승차감을 가질 수 있도록 설계 및 제작되며, 거의 대부분의 차량에 사용되고 있다.Driving tires are designed and manufactured to have excellent grip with the road surface when driving on normal roads and to allow drivers to enjoy a comfortable ride, and are used in most vehicles.

하지만, 주행용 타이어는 노면이 특수한 상황 예를 들면, 눈길이나 빙판길에서는 접지력이 일반적인 도로에서보다 현저히 떨어지게 되어 미끄러짐으로 인한 사고가 발생될 확률이 높다. 따라서, 눈길이나 빙판길에서는 일반적인 타이어와는 다르게 눈길이나 빙판길에서 접지력이 향상되도록 특수하게 제작된 스노우타이어를 장착하여 사용하고 있다.However, the grip of driving tires on special road surfaces, such as snowy or icy roads, is significantly lower than on general roads, so there is a high possibility of accidents due to slipping. Therefore, unlike regular tires, specially designed snow tires are used on snowy or icy roads to improve grip on snowy or icy roads.

이러한 스노우타이어는 보통 타이어와 달리 겨울에 많이 생기는 설상과 빙상에서의 주행과 제동력을 위해, 쇠기둥 형상의 팁(tip)를 적용한 스터드 타입(stud type)과 스파이크를 적용하지 않은 스터드레스 타입(studless type)의 타이어로 나뉜다.Unlike regular tires, these snow tires are divided into a stud type with steel pillar-shaped tips and a studless type without spikes for driving and braking power on snow and ice, which are common in winter. ) are divided into tires.

하지만, 이러한 스터드 타입의 경우, 고정된 형상으로 타이어 결합되므로, 주행 중 변화되는 환경에 따른 적응이 불가능하여 노면의 손상이나 타이어의 마모 또는 손상을 증가시키게 되었다. 예를 들면, 추운 겨울 빙판길에서는 쇠기둥형상의 스터드가 노면과의 접지력을 향상시키고, 미끄럼을 방지하지만, 온도가 올라가서 일반적인 노면 상태가 되었을 경우, 상기의 스터드는 차량이 노면을 주행할 때, 충격을 가하게 되고, 빠른 속도로 바퀴를 주행할 경우 노면이 스터드에 의해서 파손되거나 소음이 발생하게 된다.However, in the case of this stud type, since the tire is coupled in a fixed shape, it is impossible to adapt to changing environments while driving, resulting in increased damage to the road surface and wear or damage to the tire. For example, on an icy road in the cold winter, steel pillar-shaped studs improve grip with the road surface and prevent slipping, but when the temperature rises and the road surface becomes normal, the studs above can cause shock when the vehicle drives on the road surface. is applied, and when the wheels are driven at high speed, the road surface is damaged by the studs or noise is generated.

따라서, 주변의 환경이나 온도에 따라 변화가능한 스터드에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Accordingly, the need for studs that can change depending on the surrounding environment or temperature is emerging.

본 발명의 목적은 마른 노면 및 젖은 노면에서 일반적인 트레드 컴파운드와 유사한 거동을 보이며 노면 손상을 방지하고, 영하의 온도의 빙설 노면에서는 수분을 흡수한 흡습성 재료의 강성이 증가하여 스터드 역할을 함으로써 타이어의 제동 성능이 향상되는 타이어 스터드를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to prevent road surface damage by exhibiting behavior similar to that of a general tread compound on dry and wet road surfaces, and to brake tires by acting as studs by increasing the rigidity of the hygroscopic material that absorbs moisture on icy and snowy roads at sub-zero temperatures. The goal is to provide tire studs that improve performance.

본 발명의 다른 목적은 상기 타이어 스터드를 포함하는 타이어를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire including the tire stud.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 흡습성 재료를 포함하는 타이어 스터드가 제공된다.According to embodiments of the present invention for achieving the above-described object, a tire stud including a hygroscopic material is provided.

상기 흡습성 재료는, 흡습율이 50 중량% 내지 90 중량%이고 온도가 0 ℃이하일 때 5 % 내지 50 %의 부피 변화율을 나타내는 것일 수 있다.The hygroscopic material may have a moisture absorption rate of 50% to 90% by weight and a volume change rate of 5% to 50% when the temperature is 0° C. or lower.

상기 흡습성 재료는 원료고무 및 에폭시드기를 포함하는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.The hygroscopic material may include raw rubber and a compound containing an epoxide group.

상기 에폭시드기를 포함하는 화합물은 에피클로로히드린(Epichlorohydrin), 산화 에틸렌(Ethylene oxide), 알릴글리시딜에테르(Allyl glycidyl ether) 또는 이의 조합인 것일 수 있다.The compound containing the epoxide group may be epichlorohydrin, ethylene oxide, allyl glycidyl ether, or a combination thereof.

상기 원료고무는 스티렌부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)를 포함하는 것일 수 있다.The raw rubber may include styrene butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR).

상기 흡습성 재료는 흡습성 재료 100 중량부에 대하여 원료고무 50 내지 99 중량부를 포함하는 것일 수 있다.The hygroscopic material may include 50 to 99 parts by weight of raw rubber based on 100 parts by weight of the hygroscopic material.

상기 흡습성 재료는 흡습성 재료 100 중량부에 대하여 에폭시드기를 포함하는 화합물 1 내지 50 중량부를 포함하는 것일 수 있다.The hygroscopic material may contain 1 to 50 parts by weight of a compound containing an epoxide group based on 100 parts by weight of the hygroscopic material.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 타이어의 트레드에 수직으로 삽입되며 스터드를 취부하기 위한 스터드 홀 및 상기 스터드 홀에 취부되는 스터드를 포함하고, 상기 스터드는 전술한 본 발명에 따른 스터드인 것인, 타이어가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, it is vertically inserted into the tread of a tire and includes a stud hole for attaching a stud and a stud attached to the stud hole, wherein the stud is a stud according to the present invention described above. Tires are provided.

상기 타이어는 타이어 전체를 기준으로 20 내지 400개의 스터드 홀을 포함하는 것일 수 있다.The tire may include 20 to 400 stud holes based on the entire tire.

상기 스터드는, 흡습율이 50 중량% 내지 90 중량%이고, 온도가 0 ℃이하일 때 스터드가 타이어 트레드의 표면으로부터 0.0 mm 초과 2.0 mm 이하의 길이로 돌출되어 노면과의 접지력을 갖도록 구비되는 것일 수 있다.The stud may have a moisture absorption rate of 50% by weight to 90% by weight, and when the temperature is 0° C. or less, the stud protrudes from the surface of the tire tread to a length of more than 0.0 mm and 2.0 mm or less, and may be provided to have grip with the road surface. there is.

본 발명은 마른 노면 및 젖은 노면에서 일반적인 트레드 컴파운드와 유사한 거동을 보이며 노면 손상을 방지하고, 영하의 온도의 빙설 노면에서는 수분을 흡수한 흡습성 재료의 강성이 증가하여 스터드 역할을 함으로써 타이어의 제동 성능이 향상되는 타이어 스터드를 제공할 수 있다.The present invention prevents damage to the road surface by exhibiting similar behavior to a typical tread compound on dry and wet roads, and improves the braking performance of the tire by acting as a stud by increasing the rigidity of the hygroscopic material that absorbs moisture on icy and snowy roads at sub-zero temperatures. Improved tire studs can be provided.

본 발명은 또한 상기 타이어 스터드를 포함하는 타이어를 제공할 수 있다.The present invention can also provide a tire including the tire stud.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 스터드를 포함하는 타이어를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 스터드의 온도에 따른 저장 탄성률 (Storage modulus)을 나타낸 그래프이다.
1 to 3 are schematic diagrams showing a tire including tire studs according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing storage modulus according to temperature of a tire stud according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts unrelated to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 일 구현예에 따른 타이어 스터드에 관하여 설명한다.Hereinafter, a tire stud according to an embodiment will be described.

본 발명은 마른 노면 및 젖은 노면에서 일반적인 트레드 컴파운드와 유사한 거동을 보이며 노면 손상을 방지하고, 영하의 온도의 빙설 노면에서는 수분을 흡수한 흡습성 재료의 강성이 증가하여 스터드 역할을 함으로써 타이어의 제동 성능이 향상되는 효과가 있는 타이어 스터드에 관한 것이다.The present invention prevents damage to the road surface by exhibiting similar behavior to a typical tread compound on dry and wet roads, and improves the braking performance of the tire by increasing the rigidity of the hygroscopic material that absorbs moisture and acting as a stud on icy and snowy roads at sub-zero temperatures. It is about tire studs that have an improving effect.

구체적으로, 일 구현예에 따른 타이어 스터드는 흡습성 재료를 포함한다.Specifically, tire studs according to one embodiment include a hygroscopic material.

종래 스노우 타이어에 설치되는 스터드는 강도가 높은 금속 재질의 핀이 주로 사용되었고, 상기 핀은 항상 노면을 향하여 돌출되어 빙설 노면 주행시 구동력과 제동력을 높이는 역할을 하였다.In the past, studs installed in snow tires mainly used pins made of high-strength metal, and the pins always protruded toward the road surface to increase driving force and braking force when driving on icy and snowy roads.

그러나, 타이어에 상기와 같은 스터드를 설치하게 되면 비빙설 노면에서는 스터드 핀이 노면을 상하게 할 뿐 아니라 많은 소음을 발생시키는 결점이 있다.However, when the above-mentioned studs are installed on a tire, there is a drawback in that the stud pins not only damage the road surface but also generate a lot of noise on non-icy and snowy roads.

노면의 손상을 줄이기 위해 비빙설 노면에서는 스터드의 핀을 제거하고, 빙설 노면에서는 스터드를 다시 끼워 설치하도록 하는 스터드가 제공된 바 있다. 그러나, 타이어에서 스터드 핀을 빼어낸다던지, 스터드 핀을 다시 끼워 넣는 것이 용이하지 않을 뿐 아니라, 스터드에 형성시킨 핀 홀이 흙이나 모래 등으로 메워지게 되면 스터드에 핀을 설치하는 일이 어려워지는 결점이 있다.In order to reduce damage to the road surface, studs have been provided that allow the pins of the stud to be removed on non-icy and snowy roads, and the studs can be reinstalled on icy and snowy roads. However, not only is it not easy to remove the stud pin from the tire or re-insert the stud pin, but if the pin hole formed in the stud is filled with dirt or sand, it becomes difficult to install the pin in the stud. There is.

이를 해결하고자 스터드 핀의 저부에 온도가 내려가면 부피가 팽창하는 물질로 되는 추진체를 충전시키는 종래기술 또한 제시된 바 있으나, 이는 저온의 비빙설 노면에서의 노면 손상을 막을 수 없는 한계가 있다.To solve this problem, a prior art has also been proposed in which the bottom of the stud pin is filled with a propellant whose volume expands when the temperature decreases. However, this has the limitation of not being able to prevent road surface damage on low-temperature, non-icy and snowy roads.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 타이어 스터드가 흡습성 재료를 포함하도록 함으로써, 상온의 마른 노면에서는 타이어의 트레드부의 고무와 유사한 거동을 보이도록 하여 스터드의 역할을 제한하고, 상온의 젖은 노면에서는 상기 스터드의 흡습성 재료가 노면의 수분을 흡수함으로 인해 트레드부의 고부에 비해 탄성이 저하되도록 하여 스터드의 역할을 제한하는 한편, 0 ℃ 이하의 빙설 노면에서는 스터드의 흡습성 재료에 흡수된 수분이 얼게 되어 트레드부의 주변 고무에 비해 강성이 증가한 결과 스터드의 역할을 할 수 있다. The present invention was devised to solve the above problems. By making tire studs contain hygroscopic materials, the role of the studs is limited by exhibiting behavior similar to that of rubber in the tread part of a tire on a dry road surface at room temperature, and On a wet road surface, the hygroscopic material of the stud absorbs moisture from the road surface, which reduces the elasticity of the stud compared to the high part of the tread portion, thereby limiting the role of the stud. On the other hand, on an icy and snowy road surface below 0℃, the moisture absorbed by the hygroscopic material of the stud As a result of freezing, the rigidity increases compared to the surrounding rubber of the tread area, so it can function as a stud.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 스터드를 나타낸 개략도이다.1 to 3 are schematic diagrams showing tire studs according to an embodiment of the present invention.

상기 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 타이어 스터드는 마른 노면 및 젖은 노면에서 일반적인 트레드 컴파운드와 유사한 거동을 보이며 노면 손상을 방지하고, 영하의 온도의 빙설 노면에서는 수분을 흡수한 흡습성 재료의 강성이 증가하여 스터드 역할을 함으로써 타이어의 제동 성능이 향상되는 효과가 있다.Referring to Figures 1 to 3, the tire stud according to the present invention exhibits similar behavior to a typical tread compound on dry and wet road surfaces, prevents road surface damage, and is a hygroscopic material that absorbs moisture on icy and snowy roads at sub-zero temperatures. By increasing the rigidity of the tire and acting as a stud, the braking performance of the tire is improved.

상기 흡습성 재료는, 흡습율이 50 중량% 내지 90 중량%이고 온도가 0 ℃이하일 때 5 % 내지 50 %의 부피 변화율을 나타내는 것일 수 있다. The hygroscopic material may have a moisture absorption rate of 50% to 90% by weight and a volume change rate of 5% to 50% when the temperature is 0° C. or lower.

이때, 상기 흡습율은 하기 수학식 1에 따라 계산되는 값일 수 있다.At this time, the moisture absorption rate may be a value calculated according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

흡습율(%) = (흡습성 재료의 무게 증가량 / 흡습성 재료의 무게) X 100Moisture absorption rate (%) = (weight increase of hygroscopic material / weight of hygroscopic material)

상기 흡습성 재료의 흡습율이 50 중량% 미만인 경우 빙설 노면에서 충분한 양의 수분을 흡수하지 못함에 따라 영하의 온도에서도 강성을 충분히 확보하지 못해 스터드의 성능이 발휘되기 어려울 수 있고, 90 중량%를 초과하는 경우 타이어의 주행 성능이 감소될 수 있다.If the moisture absorption rate of the hygroscopic material is less than 50% by weight, it may not be able to absorb a sufficient amount of moisture from the ice and snow road surface, so it may be difficult to achieve the performance of the studs due to insufficient rigidity even at sub-zero temperatures. If it exceeds 90% by weight, If this is done, the driving performance of the tire may be reduced.

또한, 상기 흡습성 재료가 0 ℃이하의 온도에서 부피 변화율이 5 % 미만인 경우, 빙설 노면에서 타이어 트레드 표면으로 스터드가 돌출되지 못하여 올바른 기능을 발휘하기 어려운 문제점이 있으며, 50 %를 초과하는 경우 스터드의 충분한 내구성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.In addition, if the volume change rate of the hygroscopic material is less than 5% at a temperature of 0 ℃ or less, there is a problem in that it is difficult to perform the correct function because the studs cannot protrude from the icy and snowy road surface to the tire tread surface, and if it exceeds 50%, the studs There is a problem in that it is difficult to secure sufficient durability.

상기 흡습성 재료는 빙설 노면의 수분을 흡수하여 타이어 스터드에 적용할 수 있는 고무 탄성체일 수 있으며, 상기 흡습성 재료는 원료고무 및 에폭시드기를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다.The hygroscopic material may be a rubber elastomer that can be applied to tire studs by absorbing moisture from icy and snowy road surfaces, and the hygroscopic material may include raw rubber and a compound containing an epoxide group.

상기 원료고무는 타이어 스터드에서 매트릭스의 역할을 하며, 구체적으로 스티렌부타디인 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)를 포함할 수 있다. 상기 원료고무는 흡습성 재료 총 100 중량부 대비 50 중량부 내지 99 중량부로 포함될 수 있고, 상기 원료고무의 함량이 50 중량부 미만인 경우 스터드의 탄성 또는 내구성이 충분히 확보되지 않을 수 있으며, 99 중량부 초과인 경우 스터드의 흡습율이 저하될 수 있다.The raw rubber serves as a matrix in tire studs, and may specifically include styrene butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR). The raw rubber may be included in an amount of 50 to 99 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the hygroscopic material. If the content of the raw rubber is less than 50 parts by weight, the elasticity or durability of the stud may not be sufficiently secured, and if the content of the raw rubber is less than 50 parts by weight, the elasticity or durability of the stud may not be sufficiently secured. In this case, the moisture absorption rate of the stud may decrease.

상기 흡습성 재료에 포함되는 에폭시드기를 포함하는 화합물은 분자 내 에폭시드(epoxide) 작용기를 포함함으로써 빙설 노면에 존재하는 수분을 효과적으로 흡수할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 상기 에폭시드기를 포함하는 화합물은 흡습성 재료 총 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 상기 에폭시드기를 포함하는 화합물의 함량이 1 중량부 미만인 경우 빙설 노면에서 충분한 양의 수분을 흡수하지 못함에 따라 영하의 온도에서도 강성을 충분히 확보하지 못해 스터드의 성능이 발휘되기 어려울 수 있고, 50 중량%를 초과하는 경우 타이어의 주행 성능이 감소될 수 있다. The compound containing an epoxide group contained in the hygroscopic material serves to effectively absorb moisture present on the ice and snow road surface by containing an epoxide functional group in the molecule. The compound containing the epoxide group may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the hygroscopic material. If the content of the compound containing the epoxide group is less than 1 part by weight, a sufficient amount of moisture is absorbed from the icy and snowy road surface. If this is not done, the performance of the studs may be difficult to achieve due to insufficient rigidity even in sub-zero temperatures, and if it exceeds 50% by weight, the driving performance of the tire may be reduced.

상기 에폭시드기를 포함하는 화합물은, 예를 들어 에피클로로히드린(Epichlorohydrin), 산화 에틸렌(Ethylene oxide), 알릴글리시딜에테르(Allyl glycidyl ether) 또는 이의 조합일 수 있다. 구체적으로 상기 흡습성 재료는 상기 흡습성 재료 총 100 중량부 대비 에피클로로히드린 20 내지 80 중량부, 산화 에틸렌 20 내지 80 중량부, 알릴글리시딜에테르 20 내지 80 중량부를 포함할 수 있으며, 이 경우 영하의 온도의 빙설 노면에서는 수분을 흡수한 흡습성 재료의 강성이 증가하여 스터드 역할을 함으로써 타이어의 제동 성능이 향상되는 효과를 충분히 발현할 수 있다.The compound containing the epoxide group may be, for example, epichlorohydrin, ethylene oxide, allyl glycidyl ether, or a combination thereof. Specifically, the hygroscopic material may include 20 to 80 parts by weight of epichlorohydrin, 20 to 80 parts by weight of ethylene oxide, and 20 to 80 parts by weight of allyl glycidyl ether, based on a total of 100 parts by weight of the hygroscopic material. On icy and snowy roads with temperatures of

본 발명의 다른 일 실시예는 상기 타이어 스터드를 포함하는 타이어를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a tire including the tire stud.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 타이어는 스터드를 취부하기 위한 스터드 홀 및 스터드를 포함한다.Referring to Figures 1 to 3, the tire according to this embodiment includes stud holes and studs for attaching studs.

보다 상세하게는, 타이어의 트레드에 수직으로 삽입되며 스터드를 취부하기 위한 스터드 홀 및 상기 스터드 홀에 취부되는 스터드를 포함하고, 상기 스터드는 상술한 흡습성 재료를 포함하는 스터드일 수 있다. 상기 스터드는 흡습성 재료를 포함함으로서 상기 스터드 홀에 삽입되어 빙설 노면에서 타이어의 노면 주행 시 타이어의 강한 접지력을 부여하게 된다.More specifically, it is inserted perpendicularly into the tread of the tire and includes a stud hole for attaching a stud and a stud attached to the stud hole, and the stud may be a stud containing the above-described hygroscopic material. The stud contains a hygroscopic material and is inserted into the stud hole to provide strong grip to the tire when driving on an icy or snowy road.

상기 타이어는 타이어 전체를 기준으로 균일하게 분포된 스터드 홀을 포함할 수 있으며, 예를 들어 20개 내지 400개의 스터드 홀을 포함할 수 있고, 바람직하게는 150개 내지 300개의 스터드 홀을 포함할 수 있다.The tire may include stud holes uniformly distributed based on the entire tire, for example, may include 20 to 400 stud holes, and preferably may include 150 to 300 stud holes. there is.

상기 스터드 홀의 개수가 20개 미만인 경우 빙설 노면에서 충분한 제동 성능을 발휘하기 어려울 수 있으며, 400개를 초과하는 경우 타이어의 저항으로 작용하여 주행 성능이 감소될 우려가 있다.If the number of stud holes is less than 20, it may be difficult to achieve sufficient braking performance on icy and snowy roads, and if the number of stud holes exceeds 400, it may act as resistance to the tire and reduce driving performance.

상기 타이어는 스터드 홀에 취부되는 스터드가 흡습성 재료를 포함하고, 상기 스터드의 흡습율이 50 중량% 내지 90 중량%이고, 온도가 0 ℃이하일 때 스터드가 타이어 트레드의 표면으로부터 0.0 mm 초과 2.0 mm 이하의 길이로 돌출되어 노면과의 접지력을 갖도록 구비되는 것일 수 있다. In the tire, the studs attached to the stud holes include a hygroscopic material, the studs have a moisture absorption rate of 50% to 90% by weight, and when the temperature is 0° C. or lower, the studs are more than 0.0 mm and 2.0 mm or less from the surface of the tire tread. It may be provided to protrude to a length of and have contact force with the road surface.

상기 스터드에 포함된 흡습성 재료가 빙설 노면의 수분을 흡수하여 영하의 온도에서 강성을 나타냄에 따라 그 부피가 변화하여 타이어 트레드의 표면으로부터 돌출될 수 있으며, 이때 상기 스터드 홀의 직경은 5 내지 20 mm인 것일 수 있다. 상기 스터드 홀의 직경이 5 mm 미만인 경우, 스터드 홀에 흡습성 재료를 포함하는 스터드를 취부하는 작업이 용이하지 않고, 빙설 노면에서 타이어의 충분한 접지력을 부여하기 어려울 수 있으며, 20 mm를 초과하는 경우 스터드 홀과 스터드의 결합력이 저하될 수 있고, 타이어 트레드 표면으로 돌출되는 스터드의 길이가 감소할 수 있다.As the hygroscopic material contained in the stud absorbs moisture from the icy and snowy road surface and exhibits rigidity at sub-zero temperatures, its volume may change and protrude from the surface of the tire tread. In this case, the diameter of the stud hole is 5 to 20 mm. It may be. If the diameter of the stud hole is less than 5 mm, it is not easy to attach a stud containing a hygroscopic material to the stud hole, and it may be difficult to provide sufficient grip to the tire on an icy or snowy road, and if it exceeds 20 mm, the stud hole The bonding force between the tire and the stud may decrease, and the length of the stud protruding from the tire tread surface may decrease.

상기 스터드를 포함하는 타이어의 경우, 타이어의 트레드부를 구성하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 타이어 트레드부를 형성하고, 이후 타이어 스터드부를 구성하는 조성물에 열과 압력을 가하는 가류 공정을 거쳐, 상기 타이어 트레드부에 상기 스터드를 물리적인 힘을 통해 취부시키는 과정을 통해 제조될 수 있거나, 또는 타이어 트레드부에 스터드 홀을 형성하고, 상기 형성된 스터드 홀에 타이어 스터드를 의도한 모양으로 성형하고 가류 공정을 진행하여 제조할 수 있으나, 스터드를 포함하는 타이어를 제조하는 방법은 종래에 스터드 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 이에 제한되지 않고 적용이 가능할 수 있다.In the case of a tire including the studs, the tire tread portion is formed using a tire tread rubber composition constituting the tread portion of the tire, and then a curing process is performed to apply heat and pressure to the composition constituting the tire stud portion to form the tire tread portion. It can be manufactured through a process of attaching the stud through physical force, or by forming a stud hole in the tire tread, molding a tire stud into the intended shape in the formed stud hole, and performing a curing process. However, the method of manufacturing a tire including studs is not limited thereto and may be applied as long as it is a method conventionally used for manufacturing studded tires.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement it. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

[제조예: 타이어 스터드의 제조][Manufacturing example: Manufacture of tire studs]

하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 및 비교예에 따른 타이어 스터드 조성물을 제조하였다. 상기 타이어 스터드 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.Tire stud compositions according to the following examples and comparative examples were prepared using the compositions shown in Table 1 below. The tire stud composition was prepared according to a conventional rubber composition manufacturing method.

비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 원료고무raw rubber 100100 8585 8080 7575 에피클로로히드린epichlorohydrin 00 55 1010 1010 산화 에틸렌ethylene oxide 00 55 55 1010 알릴글리시딜에테르Allyl glycidyl ether 00 55 55 55

[실험예: 제조된 타이어 스터드의 물성 측정][Experimental example: Measurement of physical properties of manufactured tire studs]

상기 실시예 1에서 제조한 타이어 스터드 시편에 대하여 온도에 따른 저장 탄성률(Storage modulus)을 측정하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. Storage modulus according to temperature was measured for the tire stud specimen manufactured in Example 1, and the results are shown in FIG. 4.

구체적인 측정조건은 다음과 같다.The specific measurement conditions are as follows.

(Dynamic mechanical analyzer -80 ~ 60oC, 10Hz, 0.5% strain)(Dynamic mechanical analyzer -80 ~ 60 o C, 10Hz, 0.5% strain)

도 4에 나타낸 바와 같이 실시예 1의 조성물을 이용하여 제조된 타이어 스터드의 경화거동을 측정한 결과, 본원 발명에 따른 타이어 스터드는 수분을 흡수하지 않은 스터드와 달리 0 ℃에서부터 모듈러스의 증가가 시작되는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 4, as a result of measuring the curing behavior of the tire stud manufactured using the composition of Example 1, the tire stud according to the present invention, unlike the stud that does not absorb moisture, begins to increase in modulus from 0 ° C. You can see that

결국 본원 발명에 따른 실시예는 비교예와 비교할 때 마른 노면 및 젖은 노면에서 일반적인 트레드 컴파운드와 유사한 거동을 보이며 노면 손상을 방지하고, 영하의 온도의 빙설 노면에서는 수분을 흡수한 흡습성 재료의 강성이 증가하여 스터드 역할을 함으로써 타이어의 제동 성능이 향상될 수 있는 장점이 있다.Ultimately, compared to the comparative example, the embodiment according to the present invention shows similar behavior to a general tread compound on dry and wet road surfaces and prevents road surface damage, On icy and snowy roads with sub-zero temperatures, the rigidity of the hygroscopic material that absorbs moisture increases and acts as a stud, which has the advantage of improving the braking performance of the tire.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. falls within the scope of rights.

Claims (10)

흡습성 재료를 포함하는 타이어 스터드.
Tire studs containing hygroscopic material.
제1항에서,
상기 흡습성 재료는, 흡습율이 50 중량% 내지 90 중량%이고 온도가 0 ℃이하일 때 5 % 내지 50 %의 부피 변화율을 나타내는 것인, 타이어 스터드.
In paragraph 1:
The hygroscopic material is a tire stud having a moisture absorption rate of 50% to 90% by weight and a volume change rate of 5% to 50% when the temperature is 0° C. or lower.
제1항에서,
상기 흡습성 재료는 원료고무 및 에폭시드기를 포함하는 화합물을 포함하는 것인, 타이어 스터드.
In paragraph 1:
A tire stud, wherein the hygroscopic material includes raw rubber and a compound containing an epoxide group.
제3항에서,
상기 에폭시드기를 포함하는 화합물은 에피클로로히드린(Epichlorohydrin), 산화 에틸렌(Ethylene oxide), 알릴글리시딜에테르(Allyl glycidyl ether) 또는 이의 조합인 것인, 타이어 스터드.
In paragraph 3,
A tire stud, wherein the compound containing the epoxide group is epichlorohydrin, ethylene oxide, allyl glycidyl ether, or a combination thereof.
제3항에서,
상기 원료고무는 스티렌부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)를 포함하는 것인, 타이어 스터드.
In paragraph 3,
A tire stud wherein the raw rubber includes styrene butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR).
제3항에서,
상기 흡습성 재료는 흡습성 재료 100 중량부에 대하여 원료고무 50 내지 99 중량부를 포함하는 것인, 타이어 스터드.
In paragraph 3,
A tire stud, wherein the hygroscopic material includes 50 to 99 parts by weight of raw rubber based on 100 parts by weight of the hygroscopic material.
제3항에서,
상기 흡습성 재료는 흡습성 재료 100 중량부에 대하여 에폭시드기를 포함하는 화합물 1 내지 50 중량부를 포함하는 것인, 타이어 스터드.
In paragraph 3,
A tire stud, wherein the hygroscopic material includes 1 to 50 parts by weight of a compound containing an epoxide group based on 100 parts by weight of the hygroscopic material.
타이어의 트레드에 수직으로 삽입되며 스터드를 취부하기 위한 스터드 홀 및
상기 스터드 홀에 취부되는 스터드를 포함하고,
상기 스터드는 제1항에 따른 스터드인 것인, 타이어.
It is inserted vertically into the tread of the tire and has stud holes for attaching studs.
Includes a stud attached to the stud hole,
A tire, wherein the stud is a stud according to claim 1.
제8항에서,
상기 타이어는 타이어 전체를 기준으로 20 내지 400개의 스터드 홀을 포함하는 것인, 타이어.
In paragraph 8:
The tire includes 20 to 400 stud holes based on the entire tire.
제8항에서,
상기 스터드는, 흡습율이 50 중량% 내지 90 중량%이고, 온도가 0 ℃이하일 때 상기 스터드가 타이어 트레드의 표면으로부터 0.0 mm 초과 2.0 mm 이하의 길이로 돌출되어 노면과의 접지력을 갖도록 구비되는 것인, 타이어.
In paragraph 8:
The studs have a moisture absorption rate of 50% by weight to 90% by weight, and when the temperature is 0° C. or less, the studs protrude from the surface of the tire tread to a length of more than 0.0 mm and 2.0 mm or less and are provided to have grip with the road surface. In, tire.
KR1020220157759A 2022-11-22 2022-11-22 Stud for tire and tire comprising the same KR20240076611A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220157759A KR20240076611A (en) 2022-11-22 2022-11-22 Stud for tire and tire comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220157759A KR20240076611A (en) 2022-11-22 2022-11-22 Stud for tire and tire comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240076611A true KR20240076611A (en) 2024-05-30

Family

ID=91275836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220157759A KR20240076611A (en) 2022-11-22 2022-11-22 Stud for tire and tire comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240076611A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6147151A (en) Tread rubber composition and tire using the composition
JPS5945341A (en) Rubber composition for tire tread
JP6194554B2 (en) Tread with diagonal blocks
JP5104093B2 (en) Pneumatic tire
KR20240076611A (en) Stud for tire and tire comprising the same
JP3801956B2 (en) studless tire
JP3286405B2 (en) Tire tread
WO1998015419A1 (en) Anti-skid member and tire equipped with the anti-skid member
JPH0445362B2 (en)
KR100692565B1 (en) Tire tread composition
JP4098391B2 (en) Pneumatic tire
CA2049784A1 (en) Studless pneumatic tire
KR101170415B1 (en) Tire tread rubber composition and tire manufactured by using the same
JP2652261B2 (en) Pneumatic tire
KR100746327B1 (en) Tread rubber composition for tire
ES2929350T3 (en) Pneumatic vehicle tire and rubber mixture for a tread
EP1708895B1 (en) Method for minimizing heat retention within a tyre filled with a gas and rotating on a surface.
CN114174078A (en) Tire with improved tread
KR100445830B1 (en) Rubber composition for tire tread
KR100451860B1 (en) Pneumatic tire with multi tread rubber composition
JPH01314605A (en) Pneumatic tire
KR101539147B1 (en) TBR Tyre of tread - rubber compound and tyre thereof
JP3215467B2 (en) Pneumatic tire
JP3026021B2 (en) studless tire
JPS59199308A (en) Pneumatic tire for icy and snowy road