KR960000902B1 - 내공기 투과성을 향상시킨 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내공기 투과성을 향상시킨 공기입 타이어

본 발명은 타이어 카카스와 인너라이너를 구성성분들의 조성률이 일정한 하나의 고무 혼합물로 형성함으로써, 공기의 투과성을 줄여서 타이어의 안정성 및 내구력을 향상시키고 작업의 단순화를 통하여 생산성을 향성시키기 위한 공기입 타이어에 관한 것이다.

타이어의 인너라이너는 내열노화성과 내공기 투과성이 우수한 고무를 사용하여 공기압을 유지함으로써 차량을 지지하고 외부충격을 완화, 승차감 및 조정성을 좋게 해준다. 최근에 이르러 이러한 인너라이너를 적용한 튜브레스 타이어가 주종을 이루면서 타이어가 장기간 주행하면 인너라이너 고무가 완전하게 공기유출을 막지 못하기 때문에 사용기간에 비례하여 공기압이 저하된다. 공기압이 적으면 조기 사고가 발생되고 자동차의 헨들 조작이 불량해진다.

튜브레스 타이어에서 타이어 인너라이너부의 역할은 기존 튜브타이어에서의 튜브의 역할을 하며, 특히 내부공기 투과의 방지와 카카스 플라이로 공기가 이동되는 것을 방지하여 공기중에 함유되어 있는 산소나 수분으로부터의 노화를 막아주어 카카스 플라이의 접착력 저하를 막아준다. 현재는 인너라이너 고무와 카카스 코드를 감싸는 고무의 조성을 다르게 사용하고 있다. 타이어 제조를 위해 각 부위별로 반제품들을 압출, 압연한 후 일정한 크기로 재단하거나 시트로 만들어서 조합한다. 인너라이너는 타이어의 맨 안쪽에 위치하는 부분으로 일정한 크기와 두께로 압연한 후 두루마리로 말아 반제품을 준비하고, 카카스 플라이는 타이어의 특성에 맞도록 나이론, 폴리에스터, 레이온, 방향족 폴리아라미드 혹은 카본섬유를 단위폭당 경사방향으로 섬유를 배열시켜 카렌더에서 고무를 일정한 두께로 입힌 후 일정한 각도와 폭으로 재단하여 두루말이로 말아 반제품을 준비한다. 준비된 반제품중에서 먼저 인너라이너 시트를 성형드럼을 회전시키면서 일정한 길이로 감고, 그 후 카카스 플라이틀 전자와 동일한 방법으로 인너라이너위에 감은 후 2층 사이에 들어있는 공기를 제거하기 위하여 롤러를 사용하여 압착시킨다. 이때 완전히 공기가 제거되지 않으면 불량의 원인이 된다. 그후 다른 반제품들을 계속적으로 붙여서 타이어의 형태를 만든다. 이 성형품을 일정한 몰드속에 넣고 가황을 시키면 완제품이 되는데 여기서 내공기 투과성이 요구되는 인너라이너용에 사용되는 고무로는 주로 부틸고무를 사용하거나 혹은 부틸고무와 생고무를 적정량 혼용하여 사용하고 있으며, 대체적으로 타이어의 특성을 감안하여 인너라이너 고무의 혼용비는 부틸고무 90∼60중량부와 천연고무 10∼40중량부를 사용한다. 또한 카카스 코드와의 접착을 위하여 카카스 코드위에는 접착제인 레소시놀 포름알데히드 라덱스가 일정량 부착되어 있므며, 이 코드와 접착하는 접착고무에 사용되는 고무의 종류는 동적 고무물성과 내열노화후 접착력을 감안하여 합성고무와 천연고무가 일정량 혼용하여 사용된다. 카카스 고무의 혼용비는 대체적으로 합성고무 30∼50중량부, 천연고무 70∼50중량부이다. 또한 카카스 코드와 접착을 증진시키기 위하여 접착제를 첨가시켜주는 경우도 있다. 카카스 플라이는 인너라이너에서 투과되는 공기중의 산소나 타이어에서 발생되는 열에 의해 노화가 발생됨으로 산화방지제 및 열노화방지제를 첨가시켜 준다.

카카스 블라이는 자동차의 하중을 지지하고 자동차의 조작안정성에 영향을 미친다. 따라서 카카스에 사용되는 코드의 재질 뿐 아니라 코드를 감싸고 있는 고무의 물성 및 두께도 타이어의 성능에 영향을 미친다. 또한 타이어가 주행하면 카카스부는 계속적인 인장과 압축을 받고, 인너라이너로부터 투과되는 공기에 의해 노화가 진행된다. 이 곁과 카카스 코드와 고무 혹은 고무와 고무사이에서 접착파괴가 발생되기 때문에 타이어의 안정성을 저하시킬 위험성이 있다. 이를 고려하여 카카스 코드를 감싸는 고무는 통상 합성고무와 천연고무를 혼용하여 사용하는데, 그 비는 합성고무 30∼50중량부와 천연고무 70∼50중량부이다. 카카스를 감싸는 고무는 100% 모듈러스가 30∼70kg/㎠ 범위가 좋다. 만약 30kg/㎠ 미만이면 카카스층의 탄성이 저하되어 조정성을 저하하고, 70kg/㎠ 이상이면 고무가 딱딱하기 때문에 생산성 저하 및 카카스 코드에 고무를 입히는 카렌더링 과정에서 발열에 의해 이상가황 및 심한 연기가 발생된다. 또한 코드와의 접착을 고려

하여 고무중에 접착제를 첨가해 주는 것이 일반적이다. 따라서 코드와의 초기 접착 및 노화 후의 접착력이 우수하고, 100% 모듈러스가 30∼70kg/㎠ 범위이면 카카스 코드를 감싸는 고무로 만족한다.

인너라이너 고무는 내공기 투과성이 우수해야 한다. 만약 공기의 투과가 많으면 쉽게 타이어에서 공기가 유출됨으로 자주 타이어에 공기를 주입시켜야 하고, 공기가 카카스층이나 벨트층으로 이동하여 접착력 저하 및 카카스 코드를 통하여 카카스 코드의 끝부분으로 공기가 이동하여 내구력을 현저히 저하시킬 수 있다. 이를 고려하여 인너라이너 고무는 부틸고부나 부틸고무와 천연고무를 혼용하여 사용하는데, 그 비는 부틸고무 70∼60중량부와 천연고무 30∼40중량부이다. 그러나 모두 부틸고무만을 사용하는 경우도 있다. 미국 자동차 제작사인 제너럴 모터스사에서는 타이어에서 공기의 손실량을 최대 2%/월 규정하고 있다. 그러나 일반적으로 2∼3%/월이 손실된다.

결과적으로 카카스 코드를 감싸는 카카스 코드와 접착력이 높고 100% 모듈러스가 30∼70kg/㎠ 범위이고, 인너라이너 고무는 공기가 투과되지 않으면 두 부분의 기능을 만족시킬 수 있다.

또한 내공기 투과성을 향상시키기 위하여 인너라이너 두께를 통상 1∼2mm를 사용하고 있으며, 성형상에서 처음 시작부분과 끝부분을 겹쳐서 붙이는데 두께가 두꺼우면 겹친 부분의 두께가 다른 부분에 배해 두껍고, 이 부분이 잘 접착되지 않을 경우에는 성형시 이 부분이 벌어지고 가황 후에도 벌어진 상태로 있거나, 이 부분의 두께가 상대적으로 얇아져 타이어의 바란스 및 내공기 투과성을 저하시키기 때문에 타이어의 성능 및 내구력을 저하시킨다.

그러므로 본원에서는 상기 결점을 해소하기 위하여 카카스 코드를 감싸는 고무층과 인너라이너 고무층으로 된 공기입 타이어에 있이서, 구성성분들의 조성률이 일정한 한가지 고무혼합물을 사용하여 상기 두개의 고무층이 합쳐진 두께로 일체로 성형함으로써, 타이어의 생산공정을 단순화할 수 있게 하고, 또한 인너라이너와 카카스층에서의 공기투과 문제가 없어져 타이어의 안정성 및 내구력을 향상시키고, 작업의 단순화를 통하여 생산성을 향상시키며, 인너라이너 및 카카스 부위의 고무의 두께를 감소시킬 수 있고, 성형시 상기 고무의 단부부착시 겹치는 부분의 두께를 줄일 수 있기 때문에 타이어의 바란스 및 불량도 감소시킬 수 있게 하고, 또한 성형시 인너가이너 고무시트위에 카카스 플라이를 붙이는데, 이 공정도 하나의 공정으로 가능하게 하였다.

즉, 본원에서는 두 부분의 고무특성을 만족시키기 위하여 상기 한가지 고무 혼합물의 고무혼용비를 부탄고무 40∼60중량부, 합성고무 0∼30중량부, 천연고무 10∼60중량부로 혼합하고 고무의 기계적 물성을 만족시키기 위하여 카본블랙을 40∼80중량부로 혼합하여서 카카스 코드를 감싸는 고무층과 인너라이너 고무층을 구조적으로 일체화하여 하나의 층으로 성형함을 특징으로 한 것이다. 바람직한 고무조성 비율은 부틸고무 40중량부, 합성고무 10중량부, 천연고무 50중량부, 카본블랙 60중량부이었다.

다음의 실시예를 들어 본원 발명을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

[표 1]

[표 2]

다음에 본 발명 타이어와 종래 타이어에 대해서 실험한 시험결과를 표 3에 나타내었다.

[실시예 2]

[표 3]

이상과 같이 구성되는 본 발명의 내공기 투과성을 향상시킨 공기입 타이어는 고무와 반제품의 단순화로 생상성을 향상시키고, 불량률을 감소시키며, 내공기투과성 향상으로 카카스 층간의 접착노화를 방지하여 타이어의 내구력을 향상시키게 되며, 타이어 바란스도 향상시키게 된다.

Claims (2)

1. 카카스 코드를 감싸는 고무층과 인너라이너 고무층으로 된 공기입 타이어에 있어서, 한가지 고무혼합물을 사용하여 상기 두개의 고무층이 합쳐진 두께로 일체로 성형함을 특징으로 하는 공기입 타이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 한가지 고무혼합물로는 부틸고무 40∼60중량부, 합성고무 0∼30중량부, 천연고무 60∼10중량부로 혼용함을 특징으로 하는 공기입 타이어.