WO2021133005A1 - 타이어 코드, 그 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 - Google Patents

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WO2021133005A1
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rubber
tire cord
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이성규
전옥화
이민호
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Definitions

  • the present invention relates to a tire cord, a method for manufacturing the same, and a tire including the same.
  • Tire cords can be largely classified into carcass, belts, and cap ply depending on the part and role used, and materials used for this include nylon, rayon, aramid, and polyester including PET.
  • the tire cord made of the above materials is generally rolled together with a rubber component for adhesion to the rubber. That is, a rolling process is involved in the tire manufacturing process.
  • the process cost increases, and the density of the tire increases more than necessary due to rolling. Tire weight may increase unnecessarily.
  • solid rubber is generally used, and the product formed by the rolling of such solid rubber is made into a thin film of 200 ⁇ m or less, particularly 5 ⁇ m to 30 ⁇ m. It is difficult to carry, and when these products are used as reinforcing materials, the thickness and weight of the tire increase.
  • Rolling resistance is related to the weight of the tire and has a significant impact on the fuel consumption and carbon dioxide emissions of a vehicle.
  • the energy required for driving a vehicle increases.
  • the resistance to rotation, inclination, and acceleration of a vehicle is closely related to the weight of the vehicle. Accordingly, research is being conducted to reduce the weight of automobiles through weight reduction of tires and, as a result, to reduce energy consumption.
  • An object of the present invention is to provide a tire cord having a thin thickness and excellent durability.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a tire cord having a thin thickness and excellent durability.
  • Another object of the present invention is to provide a tire including the tire cord.
  • the density between the warps is 65% or more or the number of warps per unit length (n/inch) is woven with 35 or more fiber base; and an adhesive layer formed on the fiber substrate; and a rubber coating layer formed on the adhesive layer, wherein the rubber coating layer includes synthetic rubber or natural rubber, and the application amount per unit area of the rubber coating layer to the adhesive layer is 75 to 300 g/m 2 A tire cord is provided do.
  • the density between the warps is 65% or more or the number of warps per unit length (n/inch) 35 or more.
  • a tire including the tire cord is provided.
  • warp and “weft” refer to a configuration used to weave a fiber base, which is one configuration of a tire cord, crossed with each other.
  • the direction of each yarn associated with the crossing may be relative, and thus the weft yarn and warp yarns may also be relative designations.
  • the present application relates to a tire cord.
  • the density between the warps is 65% or more or the number of warps per unit length (n/inch) ) 35 or more woven fiber bases; and an adhesive layer formed on the fiber substrate; and a rubber coating layer formed on the adhesive layer, wherein the rubber coating layer includes synthetic rubber or natural rubber, and the application amount per unit area of the rubber coating layer to the adhesive layer is 75 to 300 g/m 2
  • a tire cord is provided can be
  • the present inventors conducted research on the tire cord, confirmed through experiments that the tire cord including the above-described component has excellent durability while having a thin thickness, and completed the invention.
  • the tire cord of the above embodiment has excellent adhesion to rubber, it can be strongly adhered to rubber without going through a rolling process in the tire manufacturing process, and tire manufacturing cost is reduced by not going through a rolling process, and by rolling Due to this, it is possible to prevent the density of the tire from being increased more than necessary and the weight of the tire from being unnecessarily increased.
  • the rolling process may be omitted, thereby simplifying the tire manufacturing process, and reducing the thickness and overall weight of the tire.
  • the adhesiveness of the tire cord is greatly increased, air pockets are reduced during manufacturing of the green tire, thereby reducing the tire defect rate.
  • the tire weight is reduced by the tire cord having a thin thickness and having excellent rubber reinforcing performance, so that the rolling resistance (R/R) is lowered, and accordingly, the In addition to improving fuel efficiency, carbon dioxide emissions can also be lowered.
  • the tire cord of the embodiment includes a fiber base, and the fiber base may use a filament including at least one of nylon, rayon, aramid, and polyester including PET as a warp yarn. At this time, weaving is performed using the warp, and the density between warps during weaving is 65% or more or the number of warps per unit length (n/inch) is 35 or more.
  • the density between the warps represents the area occupied by the warps per inch, and can be specifically expressed as ⁇ (width of one warp strand (inch) * number of warps per inch (n)) / inch ⁇ * 100 (%).
  • the width may be used in the same sense as the width, and in the case of a tire cord, since the cross section is substantially circular, the width may be used interchangeably with the thickness.
  • the lower limit of the density between the gradients may be 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, or 95% or more.
  • the upper limit of the density between the gradients is not particularly limited, but may be, for example, less than 100%, specifically 99% or less, 98% or less, 97% or less, 96% or less, or 95% or less.
  • the number of inclinations per unit length may be 35 or more, 40 or more, 45 or more, 50 or more, 55 or more, 60 or more, or 65 or more.
  • the upper limit of the number of inclinations per unit area is not particularly limited, but may be, for example, 90 or less, 85 or less, 80 or less, 75 or less, 70 or less, 65 or less, or 60 or less.
  • the number of inclinations per unit area satisfies the above range, it is possible to form a stable adhesive layer and secure fatigue performance, and may have a role of improving bonding strength with the rubber coating layer.
  • the number of inclinations per unit length is less than 35, the adhesive force is unstable and there is a problem that the rubber coating layer flows down.
  • the fiber base may be a woven fiber base having a density of 65% or more between warps, and at the same time the number of warps per unit length (n/inch) of 35 or more.
  • n/inch number of warps per unit length
  • the fiber base may have a density between wefts lower than the density between warps.
  • the inter-weft density represents the area occupied by weft yarns per inch, specifically ⁇ (width of one weft yarn (inch) * number of weft yarns per inch (n)) / inch ⁇ * 100 ( %) can be identified.
  • the fibrous substrate may have a weft density in the range of 3 to 25%.
  • the lower limit of the weft density of the fiber base is, for example, 4% or more, 5% or more, 6% or more, 7% or more, 8% or more, 9% or more, 10% or more, 11% or more, 12% or more. or more, 13% or more, 14% or more, or 15% or more.
  • the upper limit of the fiber base weft density is, for example, 24% or less, 23% or less, 22% or less, 21% or less, 20% or less, 19% or less, 18% or less, 17% or less, 16% or less, 15% or less, 14% or less, 13% or less, 12% or less, 11% or less, or 10% or less. If the weft density is less than the above range, the warp may not be stably held during the heat treatment or rubber coating process, so that the woven fabric is twisted and defects may occur. And, when the weft density exceeds the above range, it may be difficult to control the width of the product during heat treatment, and the adhesive force may be relatively low.
  • weft yarn serves to hold the warp in the tire and at the same time serves as a passage for gas in the rubber to escape. If excessive weft yarn is used, it acts as a foreign substance inside the tire, and the warp This is because the area in contact with the rubber is reduced.
  • the fiber base may have a lower number of weft yarns per unit length (n/inch) than the number of weft yarns per unit length.
  • the fiber substrate may have a number of weft yarns in the range of 5 to 30 (number of weft yarns per unit length: n/inch).
  • the lower limit of the number of weft yarns of the fiber base material is, for example, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 11 or more, 12 or more, 13 or more, 14 or more, 15 or more, 16 or more, 17 or more, 18 or more, 19 or more, or 20 or more.
  • the upper limit of the number of the fiber base weft is, for example, 29 or less, 28 or less, 27 or less, 26 or less, 25 or less, 24 or less, 23 or less, 22 or less, 21 or less, 20 or less, 19 or less, 18 or less, 17 or less, 16 or less, or 15 or less. If the number of weft yarns is less than the above range, the warp may not be stably held during the heat treatment or rubber coating process, so that the woven fabric is twisted and defects may occur. In addition, when the number of weft yarns exceeds the above range, it may be difficult to control the width of the product during heat treatment, and adhesion may be relatively low.
  • weft yarn serves to hold the warp in the tire and at the same time serves as a passage for gas in the rubber to escape. If excessive weft yarn is used, it acts as a foreign substance inside the tire, and the warp This is because the area in contact with the rubber is reduced.
  • the inclination may be given a twist.
  • the unit of twist is TPM and is defined as Twist per meter, and the degree of twist is based on the number of twists per 1 m, and twist can be given from 0 to a maximum of 250 TPM.
  • the fibers (warp and/or weft) including at least one of nylon, rayon, aramid, and polyester including PET may have a fineness of 300 to 1500 de.
  • the lower limit of the fineness is 350 de or more, 400 de or more, 450 de or more, 500 de or more, 550 de or more, 600 de or more, 650 de or more, 700 de or more, 750 de or more, 800 de or more, 850 de or more.
  • the lower limit of the fineness is, for example, 1450 de or less, 1400 de or less, 1350 de or less, 1300 de or less, 1250 de or less, 1200 de or less, 1150 de or less, 1100 de or less, 1050 de or less, 1000 de or less , 950 de or less, 900 de or less, 850 de or less, 800 de or less, 750 de or less, or 700 de or less.
  • a warp in which a twist of 0 to 250 TPM is imparted to a filament including at least one of polyester including rayon, aramid and PET having a fineness of 300 to 1500 de may be used.
  • the fiber substrate of the embodiment may have a thickness of, for example, 0.10 mm or more, 0.15 mm or more, 0.20 mm or more, 0.25 mm or more, 0.30 mm or more, 0.35 mm or more, or 0.40 mm or more.
  • the upper limit of the thickness may be, for example, 0.60 mm or less, 0.55 mm or less, 0.50 mm or less, 0.45 mm or less, or 0.40 mm or less.
  • the tire cord of the embodiment may include an adhesive layer formed on the above-described fiber substrate.
  • the adhesive layer may include resorcinol-formaldehyde-latex (RFL), for example, the adhesive layer may be formed by an adhesive coating solution containing resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) and a solvent. have.
  • RTL resorcinol-formaldehyde-latex
  • Resorcinol-formaldehyde-latex is also referred to as "RFL” and may act as an adhesive component.
  • Resorcinol-formaldehyde-latex can improve the affinity and adhesion between the fiber base and the rubber component, in particular, to improve the adhesion between the fiber base and the rubber coating layer in the tire cord.
  • the fiber base and the rubber coating layer in the tire cord can be stably attached without being separated from each other, and when the tire cord is applied to a tire, defects can be prevented in the manufacturing process of the tire.
  • the tire cord and rubber eg, tread, etc.
  • the tire cord and rubber are bonded together to maintain excellent adhesion.
  • the tire cord of the embodiment may include a rubber coating layer formed on the adhesive layer.
  • the rubber coating layer may be formed by applying a rubber coating solution to the adhesive layer, and may have a thin rubber coating layer that is difficult to achieve through a rolling process using solid rubber, and the thickness of the rubber coating layer is thin.
  • the tire cord including the same and the tire including the tire cord may contribute to weight reduction.
  • the rubber coating layer may be formed of an elastic polymer composition including synthetic rubber or natural rubber and a rubber coating solution including a solvent, and the elastic polymer composition may include an elastic polymer and additives.
  • the elastic polymer composition is, for example, natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR) and isobutylene rubber (IBR), isoprene rubber (IR), nitrile rubber ( NBR), butyl rubber, and at least one elastomer selected from neoprene rubber may be included.
  • natural rubber NR
  • SBR styrene butadiene rubber
  • BR butadiene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • IBR isobutylene rubber
  • IR isoprene rubber
  • NBR nitrile rubber
  • butyl rubber butyl rubber
  • at least one elastomer selected from neoprene rubber may be included.
  • the additive may include, for example, carbon black, para-oil, zinc oxide, stearic acid, an antioxidant, sulfur, a vulcanization accelerator, an activator, an adhesive, an adhesive, and the like.
  • the solvent is not particularly limited in its type as long as it is a material capable of dissolving the elastic polymer, and may include, for example, at least one selected from toluene, naphtha, methanol, xylene, and tetrahydrofuran.
  • the rubber coating solution is based on the total weight of the rubber coating solution, 10 to 30% by weight of the elastic polymer composition; and 70 to 90% by weight of a solvent.
  • the concentration of the elastomeric composition in the rubber coating solution is less than 10% by weight, the thickness of the rubber coating layer may become thin, so that adhesion and adhesion may not be properly expressed, and accordingly, the manufacturing characteristics of the tire may be deteriorated and problems of tire failure may occur during driving.
  • the application amount per unit area of the rubber coating layer to the adhesive layer may be 75 to 300 g / m 2 .
  • the thickness is thin and excellent for rubber It is possible to provide a tire cord having excellent adhesion and excellent durability.
  • the lower limit of the application amount per unit area of the rubber coating layer to the adhesive layer is, for example, 80 g/m 2 or more, 85 g/m 2 or more, 90 g/m 2 or more, 95 g/m 2 or more, 100 g /m 2 or more, 105 g/m 2 or more, 110 g/m 2 or more, 115 g/m 2 or more, 120 g/m 2 or more, 125 g/m 2 or more, 130 g/m 2 or more, 135 g/m 2 or more m 2 or more, 140 g/m 2 or more, 145 g/m 2 or more, 150 g/m 2 or more, 155 g/m 2 or more, 160 g/m 2 or more, 165 g/m 2 or more, 170 g/m 2 or more, 175 g/m 2 or more, 180 g/m 2 or more, 185 g/m 2 or more, 190 g/m 2 or more, 195 g/m
  • the upper limit of the application amount of the rubber coating layer is, for example, 290 g/m 2 or less, 280 g/m 2 or less, 270 g/m 2 or less, 260 g/m 2 or less, 250 g/m 2 or less, 240 g/m 2 or less, 230 g/m 2 or less, 220 g/m 2 or less, 210 g/m 2 or less, 200 g/m 2 or less, 190 g/m 2 or less, 180 g/m 2 or less, 170 g /m 2 or less or 160 g/m 2 or less.
  • the amount of rubber applied per area of the rubber coating layer to the adhesive layer is less than the above range, there may be problems such as voids on the rubber surface or deterioration of the quality of the tire when the tire is manufactured using the tire cord.
  • the application amount exceeds the above range, the tire weight increases and the rolling resistance (R/R) increases. Accordingly, not only the fuel efficiency of the vehicle is lowered, but also the carbon dioxide emission may be increased.
  • the rubber coating layer may have a thickness of 0.01 to 0.20 mm, or 0.02 to 0.20 mm, or 0.04 to 0.10 mm.
  • Conventional tire cords generally have a thickness of 1 mm or more, and a thickness of at least 0.8 mm or more, since a rubber layer is formed by rolling a rubber substrate on a fiber substrate.
  • the rubber coating layer of the embodiment since the rubber coating layer of the embodiment is formed by the rubber coating solution, it may have a thin thickness of 0.2 mm or less. Accordingly, the overall thickness of the tire cord may be reduced, and further, the thickness of the tire including the tire cord may be reduced.
  • the rubber coating layer does not have sufficient adhesiveness and adhesive force, so that when the tire cord is applied to a tire, tire manufacturing characteristics may deteriorate, and durability of the tire may become difficult, furthermore, the tire defects may occur.
  • the thickness of the rubber coating layer exceeds 0.20 mm
  • the thickness of the tire cord may be increased to increase the thickness of the tire.
  • bubbles are generated in the rubber coating layer in the process of solvent volatilization, making it difficult for the tire cord to have a uniform thickness.
  • air pockets are generated in the tire, resulting in deterioration of tire quality and defective rate. this can be higher
  • the coating operation must be performed several times to form a thick rubber coating layer, which is inefficient in the process, and may result in deterioration of tire quality and defective rate.
  • the tire cord may have a breaking strength of 2.0 to 15.0 g/d, or 8.0 to 13.0 g/d according to the standard test method of ASTM D885.
  • the tire cord may have an elongation at break of 10 to 30%, or 20 to 25% according to the standard test method of ASTM D885.
  • the tire cord may have an adhesive strength of 10 kgf or more, or 15 kgf or more when evaluating adhesive strength according to the ASTM D4393 standard test method.
  • the tire cord may have a one-ply structure. That is, the tire cord may be a tire cord manufactured by twisting one strand of the aforementioned yarn. If it has a one-ply structure, it is advantageous for securing a thin thickness of the tire cord and reducing the weight. In addition, it is advantageous to satisfy the aforementioned density and number of warp and weft yarns.
  • the present application relates to a method of manufacturing a tire cord.
  • the density between the warps is 65% or more or the number of warps per unit length (n/inch) ) preparing 35 or more woven fiber substrates; forming an adhesive layer on the fiber substrate; and applying a rubber coating solution on the adhesive layer and heat-treating it to form a rubber coating layer, wherein the rubber coating layer includes synthetic rubber or natural rubber, and the application amount per unit area of the rubber coating layer to the adhesive layer is 75 to A method of making a tire cord, which is 300 g/m 2 , may be provided.
  • the content related to the fiber base includes the content described above with respect to the embodiment.
  • the step of preparing the fiber base using the warp may further include the step of imparting twist to the warp including at least one of polyester including nylon, rayon, aramid and PET.
  • the degree of twist is based on the number of twists per 1 m, and the twist can be given from 0 to a maximum of 250 TPM.
  • the manufacturing method of the present application may be to prepare a one-ply structure by twisting one strand of the yarn.
  • the adhesive layer may be formed on the fiber substrate, and the adhesive layer may be formed by an adhesive coating solution containing resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) and a solvent.
  • the step of forming the adhesive layer may include applying an adhesive coating solution on the fiber substrate and performing heat treatment.
  • the method for applying the adhesive coating solution on the fiber substrate is not particularly limited, and for example, the adhesive coating solution may be applied on the fiber substrate by dipping the fiber substrate in the adhesive coating solution.
  • the immersion process may be performed by passing the fiber substrate through the adhesive coating solution.
  • This dipping process may be performed in a dipping machine in which tension, dipping time and temperature can be controlled.
  • the adhesive coating solution may be applied on the fiber substrate by coating using a blade or a coater or spraying using a sprayer as well as an immersion process.
  • the step of forming the adhesive layer may further include a step of applying an adhesive coating solution on the fiber substrate and heat-treating the adhesive coating solution at 130 to 250° C. for 80 to 120 seconds.
  • the heat treatment may be performed in a heat treatment apparatus, and the resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) may be cured and fixed by the heat treatment to complete the adhesive layer.
  • the adhesive layer may be more stably formed by such heat treatment.
  • a rubber coating solution may be applied on the adhesive layer and heat-treated to form a rubber coating layer.
  • the rubber coating solution may include an elastomeric composition and a solvent, and the elastomeric composition may include an elastomeric polymer and an additive.
  • the elastic polymer composition is, for example, natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR) and isobutylene rubber (IBR), isoprene rubber (IR), nitrile rubber ( NBR), butyl rubber, and at least one elastomer selected from neoprene rubber may be included.
  • natural rubber NR
  • SBR styrene butadiene rubber
  • BR butadiene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • IBR isobutylene rubber
  • IR isoprene rubber
  • NBR nitrile rubber
  • butyl rubber butyl rubber
  • at least one elastomer selected from neoprene rubber may be included.
  • the additive may include, for example, carbon black, para-oil, zinc oxide, stearic acid, an antioxidant, sulfur, a vulcanization accelerator, an activator, an adhesive, an adhesive, and the like.
  • the solvent is not particularly limited in its type as long as it is a material capable of dissolving the elastic polymer, and may include, for example, at least one selected from toluene, naphtha, methanol, xylene, and tetrahydrofuran.
  • the rubber coating solution is based on the total weight of the rubber coating solution, 10 to 30% by weight of the elastic polymer composition; and 70 to 90% by weight of a solvent.
  • the concentration of the elastomeric composition in the rubber coating solution is less than 10% by weight, the thickness of the rubber coating layer may become thin, so that adhesion and adhesion may not be properly expressed, and accordingly, the manufacturing characteristics of the tire may be deteriorated and problems of tire failure may occur during driving.
  • a method of applying the rubber coating solution on the adhesive layer is not particularly limited, and a known coating method may be applied.
  • a fiber base coated with an adhesive layer may be immersed in a rubber coating solution.
  • a rubber coating solution may be applied on the adhesive layer by such immersion.
  • a coating method there are a gravure coating method, a micro gravure coating method, comma coating, etc., for example, rubber by comma coating using a comma coater.
  • a coating solution may be applied on the adhesive layer.
  • the coating may be made at a temperature condition of 65 to 100 °C, this temperature corresponds to the lowest temperature at which the solvent can be volatilized.
  • the process may further include a heat treatment process.
  • the heat treatment may be performed in a heat treatment apparatus, and for the heat treatment, heat may be applied at a temperature of 50 to 160° C. for 30 to 150 seconds.
  • the application amount per unit area of the rubber coating layer may be 75 to 300 g/m 2 , and by adjusting the application amount per unit area of the rubber coating layer to the adhesive layer in the above range, the rubber coating layer has excellent adhesion and durability This excellent tire cord can be manufactured.
  • the specific application amount is as above-mentioned.
  • the rubber coating layer may have a thickness of 0.01 to 0.20 mm, or 0.02 to 0.20 mm, or 0.04 to 0.10 mm.
  • the thickness of the rubber coating layer is less than 0.01 mm, the rubber coating layer does not have sufficient adhesiveness and adhesive force, so that tire manufacturing characteristics may be deteriorated, and further, defects may occur in the tire.
  • the thickness of the rubber coating layer exceeds 0.20 mm, the thickness of the tire cord may be increased to increase the thickness of the tire.
  • a slitting step may be optionally performed.
  • the method may further include cutting the tire cord manufactured in a plate shape as needed or suitable for the purpose of use. Such cutting is referred to as slitting.
  • the slitting step may be omitted, and there is no particular limitation on the cutting or slitting method.
  • slitting may be performed by cutting the tire cord using a conventional cutter knife or heating knife.
  • the tire cord manufactured through the manufacturing method may be wound on a winder.
  • the present application relates to a tire.
  • a tire including the tire cord may be provided.
  • the tire cord may be applied to, for example, a cap ply of a tire, a belt, a carcass, etc., and the tire cord has excellent adhesion to rubber and may be easily attached to the rubber without a conventional rolling process.
  • the rolling process can be omitted, thereby simplifying the manufacturing process of the tire, and also greatly increasing the adhesion of the cap ply, thereby reducing the air pocket when manufacturing the green tire. This can reduce the tire defect rate.
  • the rolling process is not performed, a thin and light tire can be manufactured.
  • a tire cord having excellent durability while having a thin thickness can be provided.
  • a method for manufacturing a tire cord having excellent durability while having a thin thickness can be provided.
  • a tire including the tire cord may be provided.
  • a fiber base (thickness: about 0.40 mm) was woven with a twist of 200 TPM to nylon having a total fineness of 630de, 58 warps (n/inch), and a warp density of 90%. At this time, the number of weft yarns (n/inch) was 8, and the weft density was 4.8%.
  • the fiber base is immersed in an adhesive coating solution containing 15% by weight of resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) and 85% by weight of a solvent (water, H2O), and then heat-treated at 150° C. for 100 seconds. An adhesive layer was formed.
  • RNL resorcinol-formaldehyde-latex
  • H2O a solvent
  • a rubber coating layer is applied on the adhesive layer at an application amount of 120 to 130 g/m 2 per unit area, and the solvent is volatilized at a temperature of 70° C., and a rubber coating layer having a thickness of 0.04 to 0.05 mm is applied.
  • a formed tire cord was prepared.
  • the rubber coating layer was formed by applying a rubber coating solution to the adhesive layer, and the rubber coating solution was 20-50 parts by weight of carbon black based on 100 parts by weight of styrene butadiene rubber (SBR) and natural rubber in a solvent in a weight ratio of 100 toluene, Para-oil 5-10 parts by weight, zinc oxide 2-8 parts by weight, stearic acid 2-8 parts by weight, antioxidant (RUBBER ANTIOXIDANTS, BHT) 1-5 parts by weight, sulfur 2-8 parts by weight and vulcanization accelerators, ZnBX) was prepared by dispersing an elastic polymer composition containing 1 to 3 parts by weight at a concentration of 20 to 40%.
  • SBR styrene butadiene rubber
  • BHT antioxidant
  • ZnBX vulcanization accelerators
  • a fiber base was woven with a twist of 150 TPM to nylon having a total fineness of 1260 de, and a warp count (n/inch) of 42 and a warp density of 84%.
  • the fiber base is immersed in an adhesive coating solution containing 15% by weight of resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) and 85% by weight of a solvent (water, H2O), and then heat-treated at 150° C. for 100 seconds. An adhesive layer was formed.
  • RNL resorcinol-formaldehyde-latex
  • H2O a solvent
  • a rubber coating layer is applied on the adhesive layer at an application amount of 130 to 140 g/m 2 per unit area, and the solvent is volatilized at a temperature of 70° C., a rubber coating layer having a thickness of 0.06 to 0.07 mm A formed tire cord was prepared.
  • a fiber base was woven with a twist of 150 TPM to PET having a total fineness of 800 de, 50 warps (n/inch), and a warp density of 71%.
  • the fiber base is immersed in an adhesive coating solution containing 15% by weight of resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) and 85% by weight of a solvent (water, H2O), and then heat-treated at 150° C. for 100 seconds. An adhesive layer was formed.
  • RNL resorcinol-formaldehyde-latex
  • H2O a solvent
  • a rubber coating layer is applied on the adhesive layer at an application amount of 150 to 160 g/m 2 per unit area, and the solvent is volatilized at a temperature of 70° C., so that a rubber coating layer having a thickness of 0.07 to 0.08 mm A formed tire cord was prepared.
  • the rubber coating layer was formed by applying a rubber coating solution to the adhesive layer, and a tire cord was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, except that the nylon having a total fineness of 630de was given a twist of 200 TPM, the number of warps (n/inch) was 34, and the warp density was 53%, except that a fiber base was used. Cords and tires were made.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, except that the nylon having a total fineness of 1260de is given a twist of 150TPM, the number of warps (n/inch) is 30, and a fiber base having a warp density of 60% is used. Cords and tires were made.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, except that a fiber base having a twist of 150 TPM and a warp count (n/inch) of 34 and a warp density of 47% was used to PET having a total fineness of 800de. Cords and tires were made.
  • a tire cord was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • a tire cord was manufactured in the same manner as in Example 2, except that.
  • a tire cord was manufactured in the same manner as in Example 3, except that.
  • the cutting strength (g/d) of each sample was obtained by dividing the cutting strength of each sample by the total fineness of the tire cord. Then, by calculating the average values of the breaking strength and elongation at break of the ten samples, respectively, the breaking strength and elongation at break of the tire cord having the rubber coating layer were obtained. In addition, the elongation under the load of 4.5 kgf and the elongation at the load of 6.8 kgf were measured, respectively.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Comparative Example 5 Comparative Example 6 Number of slopes per unit area (n/inch) 58 42 50 34 30 34 58 42 50 Gradient Density (%) 90 84 71 53 60 47 90 84 71 coating layer coating (g/m 2 ) 120 ⁇ 130 130 to 140 150 to 160 120 ⁇ 130 120 ⁇ 130 120 ⁇ 130 45 to 50 65 to 70 65 to 70 Strong (10mm, kgf) 144.77 209.14 165.66 82.41 144.28 110.75 138.47 198.21 162.34 Cutting strength (g/d) 10.0 9.2 8.6 8.6 8.9 8.5 8.6 8.9 8.5 Elongation at break (%) 23.55 22.6 10.7 12.5 14.2 8.9 22.95 21.2 9.9 Elongation at 4.5 kgf (%) 0.67 0.62 0.39 0.86 0.73 0.46 0.62 0.57 0.34 Elongation at 6.8 kgf (%) 0.96 0.85 0.49 1.24 0.91
  • a sample was prepared by laminating a rubber sheet with a thickness of 0.6 mm, cord paper, a rubber sheet with a thickness of 0.6 mm, cord paper, and a rubber sheet with a thickness of 0.6 mm in order, and then 15 at 170° C. under a pressure of 60 kg/cm2. Vulcanized for minutes. Next, the vulcanized sample was cut to prepare a specimen having a width of 1 inch. For the thus-prepared specimen, a peel test was performed at 25° C. at a speed of 125 mm/min using a universal material testing machine (Instron) to measure the adhesion of the tire cord to the carcass layer. At this time, the average value of the load generated during peeling was calculated as the adhesive force.
  • a universal material testing machine Instron
  • Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Comparative Example 5 Comparative Example 6 Adhesion (kgf) 18.2 17.2 22.6 13.4 14.8 16.1 10.1 9.7 12.6

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Abstract

본 발명은 얇은 두께를 가지면서도 우수한 내구성을 갖으며, 타이어의 캡플라이, 벨트 및 카카스 등에 적용될 수 있고, 고무에 대해 우수한 접착력을 가지며, 기존의 압연 공정 없이도 고무와 용이하게 부착될 수 있는 타이어 코드, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.

Description

타이어 코드, 그 제조방법 및 이를 포함하는 타이어
관련출원과의 상호 인용
본 출원은 2019년 12월 26일자 한국 특허 출원 제10-2019-0175655호, 및 2020년 12월 16일자 한국 특허 출원 제10-2020-0176538호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된　모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 타이어 코드와 그 제조방법 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.
최근 자동차의 성능이 향상되고 도로 상황이 개선됨에 따라 자동차의 주행속도가 점차 증가하고 있어, 고속 주행 시에도 타이어의 안정성 및 내구성을 유지할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해, 타이어의 고무 보강재로 사용되는 타이어 코드에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
타이어 코드는 사용되는 부위 및 역할에 따라 카카스, 벨트, 캡플라이로 크게 구분될 수 있으며, 이에 사용되는 소재로는 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 등이 있다.
이때, 상기 소재들로 이루어진 타이어 코드는 일반적으로 고무와의 접착을 위해 고무 성분과 함께 압연된다. 즉, 타이어 제조 과정에서 압연 공정이 수반되는데, 타이어의 제조 과정에서 타이어 코드와 고무의 접착을 위한 압연 공정이 적용되는 경우, 공정 비용이 증가하며, 압연으로 인해 타이어의 밀도가 필요 이상으로 증가하여 타이어의 무게가 불필요하게 증가할 수 있다.
또한, 타이어 코드에 고무를 압연하는 공정에서는 일반적으로 고체 상태의 고무가 사용되는데, 이와 같은 고체 상태 고무의 압연에 의해 형성된 제품은 200㎛ 이하, 특히 5㎛ 내지 30㎛ 정도의 얇은 박막 형태로 만들어지기 어려우며, 이러한 제품이 보강재로 사용되는 경우 타이어의 두께 및 무게가 증가하게 된다.
한편, 최근 타이어 제조사에서는 타이어의 초경량화 및 보강재 경량화를 위해 고무층의 두께를 감소시키고자 한다. 구름저항(Rolling Resistance, R/R)은 타이어의 무게와 관련이 있으며, 자동차의 연료 소비와 이산화탄소 배출에 큰 영향을 미친다. 예를 들어, 구름저항(R/R)이 클수록 자동차의 주행 시 필요한 에너지가 증가한다. 또한, 자동차의 회전, 경사, 가속에 대한 저항은 자동차 무게와 밀접한 관련이 있다. 따라서, 타이어 경량화를 통해 자동차를 경량화하고, 그 결과 에너지 소비가 감소되도록 하는 연구도 진행되고 있다.
따라서, 두께가 얇으면서도 고무와의 접착력이 우수한 새로운 타이어 코드의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 얇은 두께를 가지면서도 우수한 내구성을 갖는 타이어 코드를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 얇은 두께를 가지면서도 우수한 내구성을 갖는 타이어 코드의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 타이어 코드를 포함하는 타이어를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사를 사용하여, 경사 간 밀도 65% 이상 또는 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 제직된 섬유 기재; 및 상기 섬유 기재 상에 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 형성된 고무 코팅층;을 포함하고, 상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하고, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2 인, 타이어 코드가 제공된다.
또한, 본 명세서에서는, 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사를 사용하여, 경사 간 밀도 65% 이상 또는 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 제직된 섬유 기재를 준비하는 단계; 상기 섬유 기재 상에 접착층을 형성하는 단계; 및 상기 접착층 상에 고무 코팅액을 도포하고 열처리하여, 고무 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하고, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2 인, 타이어 코드의 제조방법이 제공된다.
또한, 본 명세서에서는, 상기 타이어 코드를 포함하는 타이어가 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 타이어 코드, 그 제조방법 및 이를 포함하는 타이어에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 「경사」 및 「위사」는 서로 교차되어 타이어 코드의 일 구성인 섬유 기재를 직조하는데 사용되는 구성을 의미한다. 교차와 관련된 각 사의 방향은 상대적일 수 있고, 따라서 위사와 경사 역시 상대적인 호칭일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 상기 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 타이어 코드에 관한 것이다.
구체적으로, 발명의 일 구현예에 따르면, 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사를 사용하여, 경사 간 밀도 65% 이상 또는 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 제직된 섬유 기재; 및 상기 섬유 기재 상에 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 형성된 고무 코팅층;을 포함하고, 상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하고, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2 인, 타이어 코드가 제공될 수 있다.
본 발명자들은, 타이어 코드에 대한 연구를 진행하여, 상술한 성분을 포함하는 타이어 코드가 얇은 두께를 가지면서도 우수한 내구성을 갖는다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
또한, 상기 구현예의 타이어 코드는 고무에 대해 우수한 접착력을 가지기 때문에, 타이어 제조 과정에서 압연 공정을 거치지 않고도, 고무와 강력하게 접착될 수 있으며, 압연 공정을 거치지 않아 타이어 제조 비용이 감소되고, 압연으로 인해 타이어의 밀도가 필요 이상으로 증가되는 것 및 타이어의 무게가 불필요하게 증가되는 것을 방지할 수 있다.
상기 구현예의 타이어 코드가 타이어의 캡플라이, 벨트 또는 카카스 등으로 사용되는 경우, 압연 공정이 생략될 수 있어 타이어 제조 공정이 단순화될 수 있으며, 타이어의 두께 및 전체 중량이 감소될 수 있다. 또한, 타이어 코드의 점착성이 크게 증대되어, 그린타이어 제조 시 에어 포켓(Air pocket)이 감소하여 타이어 불량률이 감소될 수 있다.
또한, 상기 구현예의 타이어 코드가 타이어에 사용되는 경우, 얇은 두께를 가지면서도 우수한 고무 보강 성능을 갖는 타이어 코드에 의해 타이어 무게가 감소되어 구름저항(R/R)이 낮아지게 되고, 이에 따라 자동차의 연비가 개선될 뿐 아니라, 이산화탄소 배출량 역시 낮아질 수 있다.
상기 구현예의 타이어 코드는 섬유 기재를 포함하며, 상기 섬유 기재는 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 필라멘트를 경사로 사용할 수 있다. 이때, 상기 경사를 사용하여 제직을 진행하는데, 제직 시 경사 간 밀도 65% 이상 또는 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 하여 진행할 수 있다.
상기 경사 간 밀도는 inch 당 경사가 차지하는 면적을 나타내며, 구체적으로 {(경사 1 가닥의 너비(inch) * inch 당 경사 개수(n)) / inch} *100 (%)로 나타낼 수 있다. 상기 너비는 폭과 동일한 의미로 사용될 수 있고, 타이어 코드의 경우 그 단면이 사실상 원형이기 때문에 상기 너비는 두께와 혼용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 경사 간 밀도의 하한은 65% 이상, 70 % 이상, 75% 이상, 80 % 이상, 85 % 이상, 90% 이상 또는 95 % 이상일 수 있다. 그리고, 상기 경사 간 밀도의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 100 % 미만, 구체적으로는 99 % 이하, 98 % 이하, 97 % 이하, 96 % 이하 또는 95 % 이하일 수 있다. 경사 간 밀도의 범위가 상기 범위를 만족하는 경우, 안정적인 접착층을 형성하고 피로 성능을 확보 할 수 있으며, 고무 코팅층과의 결합력을 향상시키는 역할을 가질 수 있다. 특히, 상기 경사 간 밀도가 65% 미만인 경우에는, 접착력이 불안정하고, 고무 코팅층이 흘러 내리는 문제가 있다.
하나의 예시에서, 상기 단위길이 당 경사 개수(n/inch)는 35개 이상, 40 개 이상, 45 개 이상, 50 개 이상, 55 개 이상, 60개 이상 또는 65 개 이상일 수 있다. 그리고, 상기 단위면적 당 경사 개수의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 90 개 이하, 85 개 이하, 80 개 이하, 75 개 이하, 70 개 이하, 65 개 이하 또는 60 개 이하일 수 있다. 단위면적 당 경사 개수가 상기 범위를 만족하는 경우, 안정적인 접착층을 형성하고 피로 성능을 확보 할 수 있으며, 고무 코팅층과의 결합력을 향상시키는 역할을 가질 수 있다. 특히, 상기 단위길이당 경사 개수가 35 개 미만인 경우, 접착력이 불안정하고, 고무 코팅층이 흘러 내리는 문제가 있다.
하나의 예시에서, 상기 섬유 기재는 경사 간 밀도 65% 이상이고, 동시에 단위길이당 경사 개수(n/inch)가 35개 이상으로 제직된 섬유기재일 수 있다. 이처럼 상기 경사 간 밀도와 경사 개수를 동시에 충족하는 경우, 앞서 언급한 접착력, 결합력, 내피로성능을 보다 안정적으로 확보할 수 있다. 구체적인 경사 간 밀도와 경사 개수는 상술한 바와 같다.
하나의 예시에서, 상기 섬유 기재는, 상기 경사 간 밀도 보다 낮은 위사 간 밀도를 가질 수 있다. 상술한 경사 간 밀도와 마찬가지로, 상기 위사 간 밀도는 inch 당 위사가 차지하는 면적을 나타내고, 구체적으로는 {(위사 1 가닥의 너비(inch) * inch 당 위사 개수(n)) / inch} *100 (%)로 확인될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 섬유 기재는 3 내지 25 % 범위의 위사 밀도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 섬유 기재의 위사 밀도 하한은, 예를 들어, 4 % 이상, 5 % 이상, 6 % 이상, 7 % 이상, 8 % 이상, 9 % 이상, 10 % 이상, 11 % 이상, 12 % 이상, 13 % 이상, 14 % 이상 또는 15 % 이상일 수 있다. 그리고, 상기 섬유 기재 위사 밀도의 상한은 예를 들어, 24 % 이하, 23 % 이하, 22 % 이하, 21 % 이하, 20 % 이하, 19 % 이하, 18 % 이하, 17 % 이하, 16 % 이하, 15 % 이하, 14 % 이하, 13 % 이하, 12 % 이하, 11 % 이하 또는 10 % 이하일 수 있다. 위사 밀도가 상기 범위 미만인 경우, 열처리 또는 고무 코팅 공정 시 경사를 안정적으로 잡아주지 못하여 제직물이 뒤틀리면서 불량이 발생할 수 있다. 그리고, 상기 위사 밀도가 상기 범위를 초과하는 경우, 열처리 시 제품의 폭 조절이 어려워 질 수 있고, 접착력이 상대적으로 낮아질 수 있다. 접착력이 낮아지는 이유는, 타이어 제조 시 위사는 경사를 잡아주는 역할을 함과 동시에 고무 내 가스가 빠져나가는 통로로서 기능하는데, 과량의 위사가 사용될 경우 그만큼 타이어 내부에서 이물질로 작용하게 되고, 경사가 고무에 닿는 면적이 줄어들기 때문이다.
하나의 예시에서, 상기 섬유 기재는, 상기 단위길이당 위사 개수 보다 낮은 단위 길이당 위사 개수(n/inch)를 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 섬유 기재는 5 내지 30 개 범위의 위사 개수(단위 길이당 위사 개수: n/inch)를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 섬유 기재가 갖는 위사 개수의 하한은, 예를 들어, 6 개 이상, 7 개 이상, 8 개 이상, 9 개 이상, 10 개 이상, 11 개 이상, 12 개 이상, 13 개 이상, 14 개 이상, 15 개 이상, 16 개 이상, 17 개 이상, 18 개 이상, 19 개 이상 또는 20 개 이상일 수 있다. 그리고, 상기 섬유 기재 위사 개수의 상한은 예를 들어, 29 개 이하, 28 개 이하, 27 개 이하, 26 개 이하, 25 개 이하, 24 개 이하, 23 개 이하, 22 개 이하, 21 개 이하, 20 개 이하, 19 개 이하, 18 개 이하, 17 개 이하, 16 개 이하 또는 15 개 이하일 수 있다. 위사 개수가 상기 범위 미만인 경우, 열처리 또는 고무 코팅 공정시 경사를 안정적으로 잡아주지 못하여 제직물이 뒤틀리면서 불량이 발생할 수 있다. 그리고, 위사 개수가 상기 범위를 초과하는 경우에는 열처리 시 제품의 폭 조절이 어려워 질 수 있고, 접착력이 상대적으로 낮아질 수 있다. 접착력이 낮아지는 이유는, 타이어 제조 시 위사는 경사를 잡아주는 역할을 함과 동시에 고무 내 가스가 빠져나가는 통로로서 기능하는데, 과량의 위사가 사용될 경우 그만큼 타이어 내부에서 이물질로 작용하게 되고, 경사가 고무에 닿는 면적이 줄어들기 때문이다.
한편, 상기 경사는 꼬임이 부여될 수 있다.
이때, 꼬임에 단위는 TPM로 Twist per meter로 정의하며, 꼬임의 정도는 1 m 당 꼬임 수를 기준으로 하여, 0 에서 최대 250 TPM까지 꼬임이 부여될 수 있다.
상기 경사에 꼬임이 부여되는 경우, 타이어코드의 집속성이 향상되고 피로성능이 좋아지는 역할을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 섬유(경사 및/또는 위사)는 300 내지 1500 de의 섬도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 섬도는 그 하한이 350 de 이상, 400 de 이상, 450 de 이상, 500 de 이상, 550 de 이상, 600 de 이상, 650 de 이상, 700 de 이상, 750 de 이상, 800 de 이상, 850 de 이상, 900 de 이상, 950 de 이상, 1000 de 이상, 1050 de 이상, 1100 de 이상, 1150 de 이상 또는 1200 de 이상일 수 있다. 그리고, 상기 섬도의 하한은 예를 들어, 1450 de 이하, 1400 de 이하, 1350 de 이하, 1300 de 이하, 1250 de 이하, 1200 de 이하, 1150 de 이하, 1100 de 이하, 1050 de 이하, 1000 de 이하, 950 de 이하, 900 de 이하, 850 de 이하, 800 de 이하, 750 de 이하 또는 700 de 이하일 수 있다.
예를 들어, 섬도 300 내지 1500 de의 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 필라멘트에 0 내지 250 TPM의 꼬임을 부여한 경사를 사용할 수 있다.
한편, 상기 구현예의 섬유 기재는 예를 들어, 0.10 mm 이상, 0.15 mm 이상, 0.20 mm 이상, 0.25 mm 이상, 0.30 mm 이상, 0.35 mm 이상 또는 0.40 mm 이상 의 두께를 가질 수 있다. 그리고, 상기 두께의 상한은 예를 들어, 0.60 mm 이하, 0.55 mm 이하, 0.50 mm 이하, 0.45 mm 이하 또는 0.40 mm 이하일 수 있다. 상기 섬유 기재가 상술한 범위의 두께를 가지는 경우, 일정한 강력, 파단 신율을 가지고 안정적인 접착층을 형성할 수 있다.
한편, 상기 구현예의 타이어 코드는 상술한 섬유 기재 상에 형성된 접착층을 포함할 수 있다.
상기 접착층은 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 상기 접착층은 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL) 및 용제를 포함하는 접착 코팅액에 의해 형성될 수 있다.
상기 레조시놀-포름알데하이드-라텍스는 "RFL"이라고도 하며, 접착 성분으로 작용할 수 있다. 레조시놀-포름알데하이드-라텍스는 특히 섬유 기재와 고무 성분 사이의 친화도 및 접착력을 향상시켜, 타이어 코드 내의 섬유 기재와 고무 코팅층의 접착력을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 타이어 코드 내의 섬유 기재와 고무 코팅층이 서로 분리되지 않고 안정적으로 부착될 수 있으며, 상기 타이어 코드가 타이어에 적용되는 경우, 타이어의 제조과정에서 불량 발생을 방지할 수 있다. 또한, 가류 후 완성된 타이어에서 타이어 코드와 고무(예를 들어, 트레드 등)가 하나로 접착되어 우수한 접착력을 유지할 수 있다.
한편, 상기 구현예의 타이어 코드는 상기 접착층 상에 형성된 고무 코팅층을 포함할 수 있다.
이때, 상기 고무 코팅층은 고무 코팅액을 상기 접착층에 도포하여 형성될 수 있는데, 고체 상태의 고무를 사용하는 압연 공정을 통해서는 달성하기 어려운 얇은 두께의 고무 코팅층을 가질 수 있으며, 고무 코팅층의 두께가 얇아 짐에 따라 이를 포함하는 타이어 코드 및 상기 타이어 코드를 포함하는 타이어의 경량화에도 기여할 수 있다.
구체적으로 상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하는 탄성 중합 조성물 및 용매를 포함하는 고무 코팅액에 의해 형성될 수 있으며, 상기 탄성 중합 조성물은 탄성 중합체 및 첨가제를 포함할 수 있다.
탄성 중합 조성물은 예를 들어, 천연고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR) 및 이소부틸렌 고무(IBR), 이소프렌 고무(IR), 니트릴고무(NBR), 부틸고무 및 네오프렌 고무 중에서 선택된 적어도 하나의 탄성 중합체를 포함할 수 있다.
또한 첨가제로 예를 들어, 카본블랙, 파라오일, 산화아연, 스테아린산, 노화방지제, 황, 가황촉진제, 활성제, 점착제, 접착제 등을 포함할 수 있다.
상기 용매는 탄성 중합체를 용해할 수 있는 물질이라면 그 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 예를 들어 톨루엔, 나프타, 메탄올, 자일렌 및 테트라하이드로퓨란 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 고무 코팅액은 상기 고무 코팅액 전체 중량에 대하여, 10 내지 30 중량%의 탄성 중합 조성물; 및 70 내지 90중량%의 용매;를 포함할 수 있다.
상기 고무 코팅액에서 탄성 중합 조성물의 농도가 10중량% 미만이면 고무 코팅층의 두께가 얇아져 점착성 및 접착력이 제대로 발현되지 못할 수 있으며, 그에 따라, 타이어의 제조 특성 저하 및 주행시 타이어 불량 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 고무 코팅액에서 탄성 중합 조성물의 농도가 30중량%를 초과하면, 점도 상승으로 인해 접착액의 교반성이 저하되어 고무 코팅액의 분산성이 낮아지고, 이로 인해 코팅성 저하, 코팅 두께 불균일 등의 문제가 초래될 수 있다.
한편, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2 일 수 있는데, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량을 상기 범위로 조절하는 경우, 두께가 얇으면서도 고무에 대해 우수한 접착성을 가지고 내구성이 우수한 타이어 코드를 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량의 하한은 예를 들어, 80 g/m 2 이상, 85 g/m 2 이상, 90 g/m 2 이상, 95 g/m 2 이상, 100 g/m 2 이상, 105 g/m 2 이상, 110 g/m 2 이상, 115 g/m 2 이상, 120 g/m 2 이상, 125 g/m 2 이상, 130 g/m 2 이상, 135 g/m 2 이상, 140 g/m 2 이상, 145 g/m 2 이상, 150 g/m 2 이상, 155 g/m 2 이상, 160 g/m 2 이상, 165 g/m 2 이상, 170 g/m 2 이상, 175 g/m 2 이상, 180 g/m 2 이상, 185 g/m 2 이상, 190 g/m 2 이상, 195 g/m 2 이상 또는 200 g/m 2 이상일 수 있다. 그리고, 상기 고무 코팅층의 도포량의 상한은 예를 들어, 290 g/m 2 이하, 280 g/m 2 이하, 270 g/m 2 이하, 260 g/m 2 이하, 250 g/m 2 이하, 240 g/m 2 이하, 230 g/m 2 이하, 220 g/m 2 이하, 210 g/m 2 이하, 200 g/m 2 이하, 190 g/m 2 이하, 180 g/m 2 이하, 170 g/m 2 이하 또는 160 g/m 2 이하일 수 있다.
상기 접착층에 대한 상기 고무 코팅층의 면적당 고무 도포량이 상기 범위 미만인 경우, 고무 표면에 공극이 발생하거나, 상기 타이어 코드를 이용하여 타이어를 제조 시 타이어의 품질 저하 등의 문제점이 발생할 수 있다. 그리고, 도포량이 상기 범위를 초과하는 경우, 타이어 무게가 증가하여 구름저항(R/R)이 높아지게 되고, 이에 따라 자동차의 연비가 저하될 뿐 아니라, 이산화탄소 배출량 역시 높아질 수 있다.
한편, 상기 고무 코팅층은 0.01 내지 0.20 mm, 또는 0.02 내지 0.20mm, 또는 0.04 내지 0.10 mm 의 두께를 가질 수 있다.
종래 타이어 코드는 섬유 기재 상에 고무 기재가 압연되어 고무층이 형성되므로, 일반적으로 1mm 이상의 두께, 적어도 0.8mm 이상의 두께를 가지게 된다.
반면, 상기 구현예의 고무 코팅층은 고무 코팅액에 의해 형성되기 때문에 0.2mm 이하의 얇은 두께를 가질 수 있다. 이에 따라 타이어 코드의 전체 두께가 얇아질 수 있으며, 나아가 상기 타이어 코드를 포함하는 타이어의 두께가 얇아질 수 있다.
상기 고무 코팅층의 두께가 0.01mm 미만인 경우, 고무 코팅층이 충분한 점착성 및 접착력을 가지지 못하여, 상기 타이어 코드가 타이어에 적용되는 경우 타이어 제조 특성이 저하되고, 타이어의 내구성 발현이 어려워질 수 있으며, 나아가 타이어에 불량이 발생할 수 있다.
또한 상기 고무 코팅층의 두께가 0.20mm를 초과하면, 타이어 코드의 두께가 증가되어 타이어의 두께가 증가될 수 있다. 특히, 용매가 휘발하는 과정에서 고무 코팅층의 내에 기포가 발생하여 타이어 코드가 균일한 두께를 가지기 어렵고, 이를 타이어에 적용했을 때 타이어 내에 에어 포켓(Air Pocket)이 발생하여 타이어 품질이 저하되고 및 불량률이 높아질 수 있다. 또한, 두꺼운 고무 코팅층 형성을 위해 코팅 작업을 여러 번 수행해야 한다는 단점이 있어 공정상 비효율적이며, 타이어의 품질 저하 및 불량률이 초래될 수 있다.
한편, 상기 타이어 코드는 ASTM D885의 표준 시험법에 따른 2.0 내지 15.0 g/d, 또는 8.0 내지 13.0 g/d의 절단강도를 가질 수 있다.
또한, 상기 타이어 코드는 ASTM D885의 표준 시험법에 따른 10 내지 30%, 또는 20 내지 25%의 파단신율을 가질 수 있다.
그리고, 상기 타이어 코드는 ASTM D4393 표준 시험법에 따른 접착력 평가 시 10kgf 이상, 또는 15kgf 이상의 접착력을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 타이어 코드는 1 플라이(ply) 구조일 수 있다. 즉, 상기 타이어 코드는 상술한 원사 한 가닥에 꼬임을 주어 제조된 타이어 코드일 수 있다. 1 플라이 구조를 갖는 경우 타이어 코드의 얇은 두께를 확보하고 경량화를 하는데 유리하다. 또한, 상술한 경사 및 위사 관련 밀도와 개수를 만족하는데 유리하다.
본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 타이어 코드의 제조방법에 관한 것이다.
구체적으로, 발명의 다른 구현예에 따르면, 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사를 사용하여, 경사 간 밀도 65% 이상 또는 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 제직된 섬유 기재를 준비하는 단계; 상기 섬유 기재 상에 접착층을 형성하는 단계; 및 상기 접착층 상에 고무 코팅액을 도포하고 열처리하여, 고무 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하고, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2 인, 타이어 코드의 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 섬유 기재에 관한 내용은 상기 일 구현예에 관하여 상술한 내용을 포함한다.
한편, 상기 경사를 사용하여 섬유 기재를 준비하는 단계 이전에, 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사에 꼬임을 부여하는 단계를 더 포함할 수 있다.
꼬임의 정도는 1 m 당 꼬임 수를 기준으로 하여, 0 에서 최대 250 TPM까지 꼬임을 부여할 수 있다.
상술한 바와 같이, 섬유의 꼬임과 관련하여, 본 출원의 제조방법은 원사 한 가닥에 꼬임을 주어 1 플라이 구조를 제조하는 것일 수 있다.
한편, 접착층은 상기 섬유 기재 상에 형성될 수 있으며, 상기 접착층은 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL) 및 용제를 포함하는 접착 코팅액에 의해 형성될 수 있다. 이때, 접착층을 형성하는 단계는, 섬유 기재 상에 접착 코팅액을 도포하고 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
섬유 기재 상에 접착 코팅액을 도포하는 방법에는 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 예를 들어 섬유 기재를 접착 코팅액에 침지(dipping)함으로써 섬유 기재상에 접착 코팅액이 도포되도록 할 수 있다. 또는, 섬유 기재가 접착 코팅액을 통과함으로써 침지 공정이 이루어질 수도 있다. 이러한 침지 공정은, 장력, 침지 시간 및 온도가 조절될 수 있는 침지 장치(Dipping Machine)에서 이루어 질 수 있다.
또한, 침지 공정뿐만 아니라 블레이드 또는 코터를 이용한 코팅 또는 분사기를 이용한 분사에 의하여 섬유 기재 상에 접착 코팅액이 도포될 수도 있다.
한편 상기 접착층을 형성하는 단계는, 섬유 기재 상에 접착 코팅액을 도포하고, 130 내지 250℃에서 80 내지 120초간 열처리하는 공정을 더 포함 할 수 있다. 이때, 열처리는 열처리 장치에서 이루어질 수 있으며, 열처리에 의하여 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL)가 경화 및 고정되어 접착층이 완성될 수 있다. 이러한 열처리에 의하여 접착층이 보다 안정적으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 접착층 형성 후, 상기 접착층 상에 고무 코팅액을 도포하고 열처리하여 고무 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 고무 코팅액은 탄성 중합 조성물 및 용매를 포함할 수 있으며, 상기 탄성 중합 조성물은 탄성 중합체 및 첨가제를 포함할 수 있다.
탄성 중합 조성물은 예를 들어, 천연고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR) 및 이소부틸렌 고무(IBR), 이소프렌 고무(IR), 니트릴고무(NBR), 부틸고무 및 네오프렌 고무 중에서 선택된 적어도 하나의 탄성 중합체를 포함할 수 있다.
또한 첨가제로 예를 들어, 카본블랙, 파라오일, 산화아연, 스테아린산, 노화방지제, 황, 가황촉진제, 활성제, 점착제, 접착제 등을 포함할 수 있다.
상기 용매는 탄성 중합체를 용해할 수 있는 물질이라면 그 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 예를 들어 톨루엔, 나프타, 메탄올, 자일렌 및 테트라하이드로퓨란 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 고무 코팅액은 상기 고무 코팅액 전체 중량에 대하여, 10 내지 30 중량%의 탄성 중합 조성물; 및 70 내지 90중량%의 용매;를 포함할 수 있다.
상기 고무 코팅액에서 탄성 중합 조성물의 농도가 10중량% 미만이면 고무 코팅층의 두께가 얇아져 점착성 및 접착력이 제대로 발현되지 못할 수 있으며, 그에 따라, 타이어의 제조 특성 저하 및 주행시 타이어 불량 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 고무 코팅액에서 탄성 중합 조성물의 농도가 30중량%를 초과하면, 점도 상승으로 인해 접착액의 교반성이 저하되어 고무 코팅액의 분산성이 낮아지고, 이로 인해 코팅성 저하, 코팅 두께 불균일 등의 문제가 초래될 수 있다.
한편, 상기 고무 코팅액을 접착층 상에 도포하는 방법은 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 공지의 코팅 방법이 적용될 수 있다.
예를 들어, 고무 코팅층 형성을 위해, 접착층으로 코팅된 섬유 기재를 고무 코팅액에 침지할 수 있다. 이러한 침지에 의해 접착층 상에 고무 코팅액이 도포될 수 있다.
코팅 방법으로는 그라비어(Gravure) 코팅 방법, 마이크로 그라비어(Micro gravure) 코팅 방법, 콤마 코팅(comma coating) 등이 있으며, 예를 들어 콤마 코터(comma coater)를 이용한 콤마 코팅(comma coating)에 의해 고무 코팅액이 접착층 상에 도포될 수 있다. 이 때, 코팅은 65 내지 100℃의 온도 조건에서 이루어질 수 있으며, 이러한 온도는 용매가 휘발될 수 있는 최저 온도에 해당된다.
한편, 상기 접착층 상에 고무 코팅액을 도포 후, 열처리 하는 과정을 더 포함할 수 있다.
이때, 열처리는 열처리 장치에서 이루어질 수 있으며, 열처리를 위해, 50 내지 160℃의 온도에서 30 내지 150초간 열이 인가될 수 있다.
한편, 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2일 수 있으며, 상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량을 상기 범위로 조절하여, 두께가 얇으면서도 고무에 대해 우수한 접착성을 가지고 내구성이 우수한 타이어 코드를 제조할 수 있다. 구체적인 도포량은, 상술한 바와 같다.
한편, 상기 고무 코팅층은 0.01 내지 0.20 mm, 또는 0.02 내지 0.20 mm, 또는 0.04 내지 0.10 mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 고무 코팅층의 두께가 0.01mm 미만인 경우, 고무 코팅층이 충분한 점착성 및 접착력을 가지지 못하여 타이어 제조 특성이 저하되고, 나아가 타이어에 불량이 발생할 수 있다. 또한, 고무 코팅층의 두께가 0.20mm를 초과하는 경우, 타이어 코드의 두께가 증가되어 타이어의 두께가 증가될 수 있다.
한편, 상기 고무 코팅층의 형성 이후, 선택적으로 슬리팅(slitting) 단계가 실시될 수 있다.
필요에 따라, 또는 사용 목적에 적합하도록, 판상으로 제작된 타이어 코드를 재단하는 단계를 더 포함할 수 있는데, 이러한 재단을 슬리팅(slitting)이라고 한다. 슬리팅 단계는 생략될 수도 있으며, 재단, 또는 슬리팅 방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.
예를 들어, 통상적인 커터 나이프(Cutter Knife) 또는 히팅 나이프(Heating Knife)를 이용하여 타이어 코드를 재단함으로써 슬리팅이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제조방법을 거쳐 제조된 타이어 코드는 와인더에 권취될 수 있다.
본 출원에 관한 또 다른 일례에서, 본 출원은 타이어에 관한 것이다.
구체적으로, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 타이어 코드를 포함하는 타이어가 제공될 수 있다.
상기 타이어 코드는 예를 들어, 타이어의 캡플라이, 벨트 및 카카스 등에 적용될 수 있으며, 상기 타이어 코드는 고무에 대해 우수한 접착력을 가지며, 기존의 압연 공정을 없이도 고무와 용이하게 부착될 수 있다.
상기 타이어 코드가 캡플라이로 사용되는 경우, 압연 공정이 생략될 수 있어 타이어의 제조 공정이 단순화될 수 있으며, 또한 캡플라이의 점착성이 크게 증대되어, 그린타이어 제조시 에어 포켓(Air pocket)이 감소되어 타이어 불량률이 감소될 수 있다. 아울러, 압연 공정을 거치지 않기 때문에 얇고 가벼운 타이어가 만들어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 얇은 두께를 가지면서도 우수한 내구성을 갖는 타이어 코드가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 얇은 두께를 가지면서도 우수한 내구성을 갖는 타이어 코드의 제조방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 타이어 코드를 포함하는 타이어가 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
실시예 1
630de의 총 섬도를 갖는 나일론에 200TPM의 꼬임을 부여하고, 경사 개수 (n/inch) 58개, 경사 밀도는 90%로 하는 섬유 기재(두께: 약 0.40 mm)를 제직하였다. 이때, 위사 개수(n/inch)는 8 개, 위사 밀도는 4.8 %로 하였다.
이후, 상기 섬유 기재를 15 중량%의 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL) 및 85 중량%의 용제(물, H2O)를 포함하는 접착 코팅액에 침지한 후, 150℃에서 100초 동안 열처리하여 접착층을 형성하였다.
이후, 콤마 코터(comma coater)를 이용하여, 상기 접착층 상에 고무 코팅층을 단위면적당 도포량 120 ~ 130g/m 2로 도포하고 70℃의 온도에서 용매를 휘발시켜, 0.04 ~ 0.05mm 두께의 고무 코팅층이 형성된 타이어 코드를 제조하였다.
이때, 상기 고무 코팅층은 고무 코팅액을 상기 접착층에 도포하여 형성하였으며, 상기 고무 코팅액은 톨루엔 100의 중량비의 용매에 스티렌 부타디엔 고무(SBR)와 천연고무 100 중량부에 대하여 카본블랙 20~50 중량부, 파라오일 5~10 중량부, 산화아연 2~8 중량부, 스테아린산 2~8 중량부, 노화방지제(RUBBER ANTIOXIDANTS, BHT) 1~5 중량부, 황 2~8 중량부 및 가황촉진제(vulcanization accelerators, ZnBX) 1~3 중량부를 포함하는 탄성 중합 조성물을 20~40%의 농도로 분산시켜 제조하였다.
실시예 2
1260de의 총 섬도를 갖는 나일론에 150TPM의 꼬임을 부여하고, 경사 개수 (n/inch) 42개, 경사 밀도는 84%로 하는 섬유 기재를 제직하였다.
이후, 상기 섬유 기재를 15 중량%의 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL) 및 85 중량%의 용제(물, H2O)를 포함하는 접착 코팅액에 침지한 후, 150℃에서 100초 동안 열처리하여 접착층을 형성하였다.
이후, 콤마 코터(comma coater)를 이용하여, 상기 접착층 상에 고무 코팅층을 단위면적당 도포량 130 ~ 140g/m 2로 도포하고 70℃의 온도에서 용매를 휘발시켜, 0.06 ~ 0.07mm 두께의 고무 코팅층이 형성된 타이어 코드를 제조하였다.
이때, 상기 고무 코팅층은 실시예 1과 동일한 고무 코팅액을 사용하였다.
실시예 3
800de의 총 섬도를 갖는 PET에 150TPM의 꼬임을 부여하고, 경사 개수 (n/inch) 50개, 경사 밀도는 71%로 하는 섬유 기재를 제직하였다.
이후, 상기 섬유 기재를 15 중량%의 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL) 및 85 중량%의 용제(물, H2O)를 포함하는 접착 코팅액에 침지한 후, 150℃에서 100초 동안 열처리하여 접착층을 형성하였다.
이후, 콤마 코터(comma coater)를 이용하여, 상기 접착층 상에 고무 코팅층을 단위면적당 도포량 150 ~ 160g/m 2로 도포하고 70℃의 온도에서 용매를 휘발시켜, 0.07 ~ 0.08mm 두께의 고무 코팅층이 형성된 타이어 코드를 제조하였다.
이때, 상기 고무 코팅층은 고무 코팅액을 상기 접착층에 도포하여 형성하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 타이어 코드를 제조하였다.
비교예 1
630de의 총섬도를 갖는 나일론에 200TPM의 꼬임을 부여하고, 경사 개수 (n/inch) 34개, 경사 밀도는 53%로 하는 섬유 기재를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 타이어 코드 및 타이어를 제조하였다.
비교예 2
1260de의 총섬도를 갖는 나일론에 150TPM의 꼬임을 부여하고, 경사 개수 (n/inch) 30개, 경사 밀도는 60%로 하는 섬유 기재를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 타이어 코드 및 타이어를 제조하였다.
비교예 3
800de의 총섬도를 갖는 PET에 150TPM의 꼬임을 부여하고, 경사 개수 (n/inch) 34개, 경사 밀도는 47%로 하는 섬유 기재를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 타이어 코드 및 타이어를 제조하였다.
비교예 4
콤마 코터(comma coater)를 이용하여, 상기 접착층 상에 고무 코팅층을 단위면적당 도포량 45 ~ 50 g/m 2로 도포하고 70℃의 온도에서 용매를 휘발시켜, 0.01 ~ 0.02mm 두께의 고무 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 타이어 코드를 제조하였다.
비교예 5
콤마 코터(comma coater)를 이용하여, 상기 접착층 상에 고무 코팅층을 단위면적당 도포량 65 ~ 70 g/m 2로 도포하고 70℃의 온도에서 용매를 휘발시켜, 0.02 mm 두께의 고무 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 타이어 코드를 제조하였다.
비교예 6
콤마 코터(comma coater)를 이용하여, 상기 접착층 상에 고무 코팅층을 단위면적당 도포량 65 ~ 70 g/m 2로 도포하고 70℃의 온도에서 용매를 휘발시켜, 0.02mm 두께의 고무 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 타이어 코드를 제조하였다.
실험예
실험예 1: 절단강도 및 파단신율의 측정
ASTM D885 시험방법에 따라, 인스트론 시험기(Instron Engineering Corp., Canton, Mass)를 이용하여 250 mm(가로 10 mm x 세로 250 mm)의 샘플 10개에 대하여 300 m/min 인장속도를 가함으로써 타이어 코드의 절단 강력(Strength at Break) 및 파단신율을 각각 측정하였다.
이어서, 각 샘플의 절단 강력을 타이어 코드의 전체 섬도로 나눔으로써 각 샘플의 절단강도(g/d)를 구하였다. 이어서, 10개 샘플들의 절단강도 및 파단신율의 평균치를 각각 산출함으로써 고무 코팅층을 가지는 타이어코드의 절단강도 및 파단신율을 얻었다. 또한, 4.5kgf 하중에서의 신율 및 6.8kgf 하중에서의 신율을 각각 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
단위면적 당 경사 개수
(n/inch)		 58 42 50 34 30 34 58 42 50
경사 밀도 (%) 90 84 71 53 60 47 90 84 71
코팅층 도포랑
(g/m 2)		 120 ~ 130 130 ~ 140 150 ~ 160 120 ~ 130 120 ~ 130 120 ~ 130 45 ~ 50 65 ~ 70 65 ~ 70
강력 (10mm, kgf) 144.77 209.14 165.66 82.41 144.28 110.75 138.47 198.21 162.34
절단강도 (g/d) 10.0 9.2 8.6 8.6 8.9 8.5 8.6 8.9 8.5
파단신율 (%) 23.55 22.6 10.7 12.5 14.2 8.9 22.95 21.2 9.9
4.5kgf에서의 신율 (%) 0.67 0.62 0.39 0.86 0.73 0.46 0.62 0.57 0.34
6.8kgf에서의 신율 (%) 0.96 0.85 0.49 1.24 0.91 0.58 0.88 0.80 0.42
상기 표 1에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 코드를 이용하는 경우, 강력, 절단강도 및 파단신율에서 비교예에 비해 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2: 접착력 측정
ASTM D4393의 시험방법에 따라, 타이어의 카카스 층에 대한 실시예 및 비교예에서 제조된 타이어 코드의 접착 박리 강도를 측정하였다.
구체적으로, 0.6mm 두께의 고무시트, 코오드지, 0.6mm 두께의 고무시트, 코오드지, 0.6mm 두께의 고무시트를 순서대로 적층하여 시료를 제조한 후, 60kg/cm2의 압력으로 170℃에서 15분 분간 가황하였다. 다음, 가황된 시료를 재단하여 1 인치의 폭을 갖는 시편을 제조하였다. 이와 같이 제조된 시편에 대해, 만능재료 시험기(Instron社)를 이용하여 25℃에서 125mm/min의 속도로 박리 시험을 하여 카카스층에 대한 타이어 코드의 접착력을 측정하였다. 이 때, 박리시 발생하는 하중의 평균값을 접착력으로 산정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
접착력 (kgf) 18.2 17.2 22.6 13.4 14.8 16.1 10.1 9.7 12.6
상기 표 2에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 코드를 이용하는 경우, 비교예의 타이어 코드에 비하여 고무에 대해 우수한 접착력을 가지는 것을 확인 할 수 있었다.

Claims (17)

  1. 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사를 사용하여, 경사 간 밀도 65% 이상 또는 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 제직된 섬유 기재; 및
    상기 섬유 기재 상에 형성된 접착층; 및
    상기 접착층 상에 형성된 고무 코팅층;을 포함하고,
    상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하며,
    상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2 인,
    타이어 코드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유 기재는 경사 간 밀도 65% 이상 및 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 제직된, 타이어 코드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 기재는 0.10 내지 0.60 mm의 두께를 갖는, 타이어 코드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고무 코팅층은 0.01 내지 0.20 mm의 두께를 갖는, 타이어 코드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하는 탄성 중합 조성물 10 내지 30 중량%; 및 용매 70 내지 90중량%를 포함한 고무 코팅액을 상기 접착층에 도포하여 형성되는, 타이어 코드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL)를 포함하는, 타이어 코드.
  7. 제1항에 있어서,
    ASTM D885의 표준 시험법에 따른 2.0 내지 15.0 g/d의 절단강도를 갖는, 타이어 코드.
  8. 제1항에 있어서,
    ASTM D885의 표준 시험법에 따른 10 내지 30%의 파단신율을 갖는, 타이어 코드.
  9. 제1항에 있어서,
    ASTM D4393 표준 시험법에 따른 접착력 평가 시 10kgf 이상의 접착력을 갖는, 타이어 코드.
  10. 나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사를 사용하여, 경사 간 밀도 65% 이상 또는 단위길이당 경사 개수(n/inch) 35개 이상으로 제직된 섬유 기재를 준비하는 단계;
    상기 섬유 기재 상에 접착층을 형성하는 단계; 및
    상기 접착층 상에 고무 코팅액을 도포하고 열처리하여, 고무 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 고무 코팅층은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하며,
    상기 접착층에 대한 고무 코팅층의 단위면적당 도포량은 75 내지 300 g/m 2 인,
    타이어 코드의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 경사 간 밀도 65% 이상이고, 단위길이당 경사 개수(n/inch)가 35개 이상으로 상기 섬유 기재를 준비하는, 타이어 코드의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 섬유 기재는 0.10 내지 0.60 mm의 두께를 갖는, 타이어 코드의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 고무 코팅층은 0.01 내지 0.20 mm의 두께를 갖는, 타이어 코드의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 고무 코팅액은 합성 고무 또는 천연 고무를 포함하는 탄성 중합 조성물 10 내지 30 중량%; 및 용매 70 내지 90중량%를 포함하는,
    타이어 코드의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 접착층은 레조시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL)를 포함하는, 타이어 코드의 제조방법.
  16. 제10항에 있어서,
    나일론, 레이온, 아라미드 및 PET를 포함하는 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 경사에 꼬임을 부여하는 단계를 더 포함하는, 타이어 코드의 제조방법.
  17. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 의한 타이어 코드를 포함하는 타이어.
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