KR960002950B1 - 수직 배향된 단섬유로 보강된 트레드 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수직 배향된 단섬유로 보강된 트레드 및 그 제조방법

제1도는 본 발명에 따른 트레드 제조 공정도.

제2도는 본 발명에 따른 트레드의 요부사시도.

제3도는 본 발명에 따른 트레드를 사용한 타이어 단면도.

제4도는 종래 트레드의 요부사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 압출기 헤드 4 : 금형

6 : 압출구 10 : 압출 고무

10Ⅰ: 트레드 고무 10Ⅱ : 트레드

12 : 압인몰드 14 : 단섬유

16 : 벨트 18 : 벨트 쿠션

20 : 카카스 22 : 인너라이너

24 : 사이드 월 26 : 에이펙스

28 : 비드 30 : 체파

본 발명은 타이어 트레드에 보강을 목적으로 혼합되는 단섬유의 배향을 트레드의 두께방향 즉 실제노면과 수직되게 배열한 수직배향된 단섬유로 보강된 트레드 및 제조방법에 관한 것이다.

타이어를 구성하는 제반부위중 트레드 부위는 지면과 직접 접촉하여 타이어의 제동 및 구동을 가능하게 해준다. 따라서 타이어 트레드 부위는 충격이나 마찰 등에 견딜 수 있어야 하고 지면과 직접 접촉마찰함에 따라 요구되는 특성이나 물성 또한 우수하여야 한다.

이러한 조건들을 충족시킬 수 있는 방법중 하나로서 트레드에 사용되는 고무를 배합할 때 여러재질의 단섬유를 첨가하는 것이 있다. (일본 특허 87156311, 87133179, 85-99703 및 유럽특허 265070 등) 여기서 단섬유는 아주 미세한 직경의 섬유상 재료를 짧게 절단한 것인데, 나일론이나 셀룰로스, 폴리에스터 또는 아라미드 등의 다양한 재질로 만들어진다. 트레드에 단섬유가 적용되어질 때 단섬유의 배향방향으로 잡아당길 때의 강도가 단섬유의 배향방향에 수직한 방향으로 잡아당길때 보다 월등히 강하므로 단섬유의 배향방향이 매우 중요하다.

일반적으로 지금까지의 타이어 트레드는 압출기에 단섬유 혼합고무를 넣고, 압출기의 열에 의하여 가소성을 갖게 된 고무를 실제 타이어 성형에 사용될 타이어의 단면모양과 고무의 부풀어 오름 특성을 고려하여 제작된 금속제 금형사이로 밀어넣어 길게 잡아 뺀 것을 원하는 길이로 절단하여 제조하였다.

단섬유는 미세한 직경과 짧은 길이를 갖고 있음으로 인해 고무내에 혼합되어 질 때 고무의 흐름방향으로 늘어서는 배향성을 가진다. 따라서 상기 제조방법의 경우 제4도에 도시된 것과 같이 실제 타이어 상에서 단섬유는 지면에 평행하게 누운 형태로 배열된다.

단섬유를 타이어 트레드 고무에 첨가하는 가장 주된 이유는 고무의 경도나 모듈러스의 증가 뿐만이 아니라 보다 궁극적으로는 타이어의 내마모성 향상이나 제동력 향상이다.

상기한 성능을 향상시키기 위해서 고무내부에 혼입된 단섬유가 실제 타이어에서 지면과 수직으로 배열된 배향구조를 가지는 트레드 및 제조방법에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 특징은 단섬유가 혼합된 고무 배합물을 사용하여 타이어 트레드를 제조할 때 단섬유가 트레드의 두께 방향 즉 실제타이어 상에서는 지면과 수직으로 배향되게 하기 위하여 실제 타이어 트레드의 폭이 압출물의 두께가 되고 트레드의 길이 즉 실제 타이어의 원주길이(2πR : R은 트레드 반경)가 압출물의 폭이 되도록 한 장방형의 금형을 통하여 단섬유가 혼합된 배합고무를 압출시키는 단계, 상기 압출물을 실제 타이어 성형에 사용되는 트레드의 두께로 절단하는 단계 및 재차 절단된 압출물의 모서리와 중앙부분을 깎거나, 압인 몰드로 압인하는 단계로 이루어지는데 있다.

이하 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.

제1도에서 단섬유가 혼합된 고무 배합물을 압출기 헤드(2)에 위치한 압출금형(4)으로 형성되는 실제 타이어 트레드 길이(2πR : R은 반경)가 장변이 되고 실제타이어 트레드의 폭이 단변이 되는 장방형 압출구(6)를 통하여 압출고무(10)를 압출한 다음 압출된 압출고무(10)를 트레드의 두께에 따라 트레드 고무(10Ⅰ)로 절단한 다음 절단된 트레드 고무(10Ⅰ)를 상기 트레드(10Ⅱ) 형상으로 모서리와 중앙부를 절단하거나 압인몰드(12)에 넣어 압인하여 제조한다.

제2도에서 본 발명에 의하여 제조된 트레드(10Ⅱ)의 단섬유(14)가 배향된 모습이 도시되어 있으며 제3도에서는 상기 트레드(10Ⅱ)가 사용된 타이어의 단면이 도시되어 있다.

상기에서 단섬유(14) 고무 배합물이 압출고무(10)로 압출될 때에 단섬유(14)는 배향성이 있음으로 인해 압출방향과 동일방향으로 배열된다.

따라서 상기와 같이 제조된 트레드(10Ⅱ)는 단섬유(14)가 두께 방향으로 배열되어 결국 타이어에서는 지면에 수직한 방향으로 배열된 모습을 보인다.

이하 종래 타이어와 본고안에 따른 타이어의 성능을 비교시험한 실제 사용예를 설명한다.

[타이어에서의 실제 사용예]

본 발명에서의 방법을 실제 타이어에 적용하여 기존의 방법으로 제조된 트레드를 사용한 타이어와 마모 및 제동성능을 비교해 보았다.

트레드 부위를 제외한 다른 부위는 모두 동일하게 제조하였고, 시험도 동일 조건에서 실시하였다. 제조된 타이어의 규격은 175/70R14(플라이레이팅 지수34)의 리브와 블록 혼용 패턴이었다. 그 시험 결과는 기존의 방법으로 제조된 타이어의 각 성능을 100으로 하여 환산한 상대 지수로서 아래의 표 1에 나타나 있다. 시험 조건의 다음과 같으며, 모든 시험값은 2회 시험치의 평균치로 하였다.

a) 내구력 : 속도는 HR조건으로 사고 발생시까지의 주행시간으로 평가.

b) 승차감, 조종성, 소음 : 실제 차량에 취부하여 운전자가 느끼는 감각으로 평가.

c) 마모율 : 미세 거침 정도의 사포(road texture)가 표면에 부착된 실내 주행시험기 상에서 일정시간 타이어를 주행 후 마모된 정도를 비교.

d) 제동거리 : 차량에 타이어를 장착하고 건조 노면과 젖은 노면의 아스팔트 도로상에서 시속 80㎞로 주행 후 급제동 하였을 때 차량이 완전 정지시까지 거리로 평가.

[표 1]

타이어 제조 시험 결과

따라서 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 트레드로 제작된 타이어는 상기 실험에서 기존의 타이어보다 제동성, 내마모성, 내구력, 조종성 등의 성능이 개선되는 것이 확인되었으며 특히 단섬유의 길이가 긴 경우에 개선효과가 더욱더 현저하였다.

여기서 단섬유는 나일론, 폴리에스터, 셀룰로스나 아라미드 등과 같은 재질을 적용할 수 있다.

따라서 본 발명에 다른 수직배향된 단섬유로 보강된 트레드 및 제조방법으로 인해 타이어 트래드의 내마모성 증대로 타이어 사용수명이 증가하며 또한 제동성의 향상으로 주행시 사고감소 및 안전도를 증가시킬 수 있으며 타이어의 여타 제반 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 단섬유가 혼합된 고무 배합물을 사용하여 타이어 트레드를 제조할 때 단섬유가 트레드의 두께방향 즉 실제타이어 상에서는 지면과 수직으로 배향되게 하기 위하여 실제 타이어 트레드의 폭이 압출물의 두께가 되고 실제 타이어 트레드의 길이 즉 실제 타이어의 원주길이(2πR : R은 트레드 반경)가 압출물의 폭이 되도록 한 장방향의 금형을 통하여 압출시키는 단계, 상기 압출물을 실제타이어 성형에 사용되는 트레드의 두께로 절단하는 단계 및 재차 절단된 압출물의 모서리와 중앙부분을 깎거나 압인 몰드로 압인하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수직배향된 단섬유로 보강된 트레드의 제조방법.
2. 제1항 기재의 수직배향된 단섬유로 보강된 트레드의 제조방법에 의하여 제조된 트레드.
3. 제2항 기재의 수직배향된 단섬유로 보강된 트레드를 사용하여 제조된 타이머.