KR100815365B1 - Tire having cacas applied with two different rubber compositions - Google Patents

Abstract

A tire having a carcass unit applied with two rubber compositions is provided to improve durability of a tire by minimizing use of an adhesive and increasing adhesive stability between a code and a rubber using two rubber compositions. A tire having a carcass unit applied with two rubber compositions comprises: a carcass unit including a rubber composition for adhering a tire code containing an adhesive and a rubber composition for adhering a tire code without an adhesive are applied in order.

Description

2종의 고무 조성물이 적용된 카카스부를 갖는 타이어{TIRE HAVING CACAS APPLIED WITH TWO DIFFERENT RUBBER COMPOSITIONS}TIRE HAVING CACAS APPLIED WITH TWO DIFFERENT RUBBER COMPOSITIONS}

본 발명은 섬유코드에 상이한 성질의 2종의 고무 조성물을 적용하여 제조된 카카스부를 구비하므로써, 카카스부의 코드와 고무간의 접착을 위해 접착제의 사용을 최소화하면서도 코드와 고무간의 접착 안정성을 확보하므로써 타이어의 내구성능을 향상시킬 수 있는 타이어에 관한 것이다.The present invention has a carcass portion manufactured by applying two kinds of rubber compositions having different properties to a fiber cord, thereby minimizing the use of an adhesive for adhering the carcass cord to the rubber while ensuring the adhesion stability between the cord and the rubber. It relates to a tire that can improve the durability of the tire.

공기입 래디얼 타이어는 고압공기에 견디고 하중이나 충격에 변형되어 완충작용을 할 수 있도록 타이어의 뼈대로 사용되는 카카스와 동적인 운동을 유지시켜주기 위한 벨트로 구성되어 있다. Pneumatic radial tires consist of a carcass that is used as a tire's skeleton and a belt to maintain dynamic movement so that it can withstand high pressure air and deform under load or shock.

카카스는 코드와 고무를 접착시켜 하나의 시트로 만든 것인데, 타이어는 주행 중 굴신과 회전운동을 반복하기 때문에 시간이 지남에 따라 코드와 고무의 접착력이 급격하게 감소하게 된다. 또한 굴신과 회전운동과 같은 피로가 반복됨에 따라 코드 자체의 피로특성이 원래의 코드가 갖고 있는 피로특성 대비 크게는 50% 이하로 저하된다. 따라서 이러한 물성하락을 고려한 타이어 설계가 이루어져야 한다.The carcass is made of a sheet of glued cord and rubber, and the tire repeatedly flexes and rotates while driving, and the bond strength between the cord and rubber decreases drastically over time. In addition, as fatigue such as flexion and rotational motion is repeated, the fatigue characteristic of the cord itself is greatly reduced to 50% or less than the fatigue characteristic of the original cord. Therefore, a tire design should be made in consideration of such a drop in physical properties.

대한민국특허출원 2003-0003635호에는 내구성을 향상시킨 타이어가 개시되어 있는데, 이는 천연고무 40∼80중량%와 할로겐화 부틸 고무 20∼60중량%로 이루어진 원료고무 100중량부에 디부틸프탈레이트 흡유량이 60∼120㎖/100g이고 요오드 흡착량이 40∼120mg/g인 카본블랙 40∼80중량부 및 코발트염 1∼4중량부를 포함하는 고무 조성물로 제조된 보강 스트립을 벨트 끝단과 카카스 사이로부터 카카스와 사이드월 고무의 계면에 이르도록 부착시켜 얻어진 것으로, 이는 벨트 세퍼레이션을 줄여 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.Korean Patent Application No. 2003-0003635 discloses a tire having improved durability, which has a dibutyl phthalate oil absorption of 60 to 100 parts by weight of a raw material rubber composed of 40 to 80% by weight of natural rubber and 20 to 60% by weight of halogenated butyl rubber. A reinforcing strip made of a rubber composition containing 40 to 80 parts by weight of carbon black and 1 to 4 parts by weight of cobalt salt having 120 ml / 100 g of iodine adsorption amount of 40 to 120 mg / g was formed between the belt end and the carcass. It is obtained by adhering to the interface of the rubber, which can reduce the belt separation and improve the durability of the tire.

또한, 대한민국특허출원 2003-0025976호에는 타이어의 숄더부를 강화시켜 타이어의 품질을 향상시킴은 물론, 제작 공정상의 문제점까지 해결할 수 있는 공기입 래디얼 타이어가 개시되어 있는데, 구성은 트레드(10)와, 상기 트레드 내부에 삽입되는 벨트(20)와, 상기 벨트(20)의 하부에 삽입되는 카카스(30)를 포함하여 구성되는 공기입 래디얼 타이어에 있어서, 상기 카카스(30)는 숄더부에 위치하고 타이어의 원주방향(주행방향)과 동일한 방향으로 배치되는 새로운 카카스(30a)를 포함하여 구성된다.In addition, Korean Patent Application No. 2003-0025976 discloses a pneumatic radial tire that can not only improve the quality of the tire by reinforcing the shoulder portion of the tire, but also solve the problems in the manufacturing process, the configuration is a tread 10 and, In a pneumatic radial tire comprising a belt 20 inserted into the tread and a carcass 30 inserted into the lower portion of the belt 20, the carcass 30 is located at a shoulder portion. It is comprised including the new carcass 30a arrange | positioned in the same direction as the circumferential direction (driving direction) of a tire.

일반적으로 카카스를 이루는 고무와 코드라는 서로 상이한 물성을 가지기 때문에, 두 가지 상이한 재료를 접착시키기 위해서, 섬유 코드에 접착을 위한 디핑 용액을 적용하여 접착층 형성을 유도하는 방법과, 고무 내에 접착 수지를 배합하여 가교밀도를 높임으로써 접착층 형성을 향상시키는 두가지 방법이 이용되고 있다.In general, since rubber and cord, which make up a carcass, have different physical properties, in order to bond two different materials, a method of inducing an adhesive layer by applying a dipping solution for adhesion to a fiber cord and an adhesive resin in the rubber Two methods of improving the adhesive layer formation by mixing and increasing the crosslinking density have been used.

그런데, 접착 수지는 매우 고가여서 접착 물성의 저하가 없는 수준에서 양을 감소시키는 추세이다. 따라서, 고가인 접착 수지의 사용량을 최소화하면서, 코드와 고무간의 접착 성능을 최대화할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.However, the adhesive resin is very expensive and tends to reduce the amount at a level where there is no deterioration of the adhesive properties. Therefore, while minimizing the amount of expensive adhesive resin used, the development of a technology that can maximize the adhesive performance between the cord and the rubber is required.

본 발명의 목적은 접착제가 포함된 타이어 코드 접착용 고무 조성물과, 접착제가 포함되지 않은 타이어 코드 접착용 고무 조성물의 2종의 고무를 사용하여, 접착제의 사용을 최소화하면서 코드와 고무간의 접착 안정성을 확보할 수 있는 카카스부를 갖는, 내구성능이 향상된 타이어를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to use two types of rubbers, a tire cord adhesive rubber composition comprising an adhesive, and a tire cord adhesive rubber composition containing no adhesive, thereby minimizing the use of adhesive, thereby improving the adhesion stability between the cord and the rubber. It is to provide a tire having an improved carcass with improved durability.

본 발명의 타이어는 접착제가 포함된 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 코드위에 적용하고, 그 위에 다시 접착제가 포함되지 않은 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 적용한 카카스부를 갖는 것을 특징으로 한다.The tire of the present invention is characterized in that it has a carcass portion to which a tire cord adhesive rubber composition containing an adhesive is applied on a cord, and to which a tire cord adhesive rubber composition containing no adhesive is applied again.

본 발명에서 사용되는 상기 코드는 카카스에 사용되는 통상적인 코드를 제한 없이 사용할 수 있고, 섬유코드가 바람직하다.The cord used in the present invention can be used without limitation the conventional cord used for carcass, fiber cord is preferred.

본 발명에서 사용되는 '접착제가 포함된 타이어 코드 접착용 고무 조성물'은 원료고무 100phr에 대하여 카본블랙 55∼70phr, 접착제 3.5∼7.5phr을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The rubber composition for a tire cord adhesive with an adhesive used in the present invention is characterized in that it comprises carbon black 55 to 70 phr, adhesive 3.5 to 7.5 phr with respect to 100 phr of the raw rubber.

또한, 본 발명에서 사용되는 '접착제가 포함되지 않은 타이어 코드 접착용 고무 조성물'은 접착제가 포함되지 않은 것을 제외하고는, 상기 '접착제가 포함된 타이어 코드 접착용 고무 조성물'의 조성과 동일하다.In addition, the 'rubber cord adhesive rubber composition does not contain the adhesive' used in the present invention is the same as the composition of the 'rubber cord adhesive rubber composition containing the adhesive', except that the adhesive is not included.

상기 '접착제가 포함된 타이어 코드 접착용 고무 조성물'과 '접착제가 포함되지 않은 타이어 코드 접착용 고무 조성물'의 섬유 코드 위에서의 도포 비율은 도포 두께 기준으로 70:30~30:70이 적당하고, 특히 50:50인 것이 바람직하다.The coating ratio on the fiber cord of the 'rubber cord adhesive rubber composition containing the adhesive' and 'the tire cord adhesive rubber composition not containing the adhesive' is suitably 70:30 to 30:70 based on the coating thickness, It is especially preferable that it is 50:50.

상기 원료고무는 천연고무를 단독으로 사용하거나 또는 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무와 같은 합성고무 5∼25phr과 천연고무 75∼95phr로 이루어진 혼합고무를 사용하는 것이 바람직하다.As the raw material rubber, it is preferable to use natural rubber alone or mixed rubber composed of 5 to 25 phr of synthetic rubber such as styrene butadiene rubber and butadiene rubber and 75 to 95 phr of natural rubber.

본 발명에서 보강충전제로서 사용되는 카본블랙은 서로 다른 두 종류의 카본블랙을 조합하여 사용하는 것이 바람직한데, 상기 카본블랙은 요오드 흡착가 65∼78mg/g, 색도(tint strength) 90∼98%, 질소흡착 비표면적 65∼70㎡/g, DBP 흡유량이 105∼112㎖/100g인 카본블랙 N330과 요오드 흡착가 20∼60mg/g, 색도 50∼80%, DBP 흡유량이 100∼160㎖/100g인 카본블랙 N550의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하고, N330/N550은 60/40∼80/20의 무게비율로 혼합되는 것이 바람직하다.Carbon black used as the reinforcing filler in the present invention is preferably used in combination of two different carbon black, the carbon black is iodine adsorption of 65 ~ 78mg / g, tin strength 90 ~ 98%, nitrogen Carbon black N330 with adsorption specific surface area 65 ~ 70m2 / g, DBP oil absorption 105-112ml / 100g and carbon black with iodine adsorption 20-60mg / g, chromaticity 50-80%, DBP oil absorption 100-160ml / 100g It is preferable to use a mixture of N550, and N330 / N550 is preferably mixed at a weight ratio of 60/40 to 80/20.

상기 카본블랙은 원료고무 100phr에 대하여 55~70phr 사용되는 것이 바람직한데, 55phr 미만 사용되는 경우에는 고무의 보강성이 감소하는 문제가 있어 바람직하지 않고, 70phr 초과하여 사용하는 경우에는 뚜렷한 고무의 보강효과 상승이 없어서 바람직하지 않다. The carbon black is preferably used 55 ~ 70phr with respect to 100phr of the raw material rubber, when less than 55phr is used, there is a problem that the reinforcement of the rubber is reduced, it is not preferable, when used in excess of 70phr distinct rubber reinforcement effect No rise is undesirable.

본 발명에서 사용되는 접착제는 원료고무 100phr에 대하여 메틸렌 도우너인 헥사메톡시메틸멜라민 2.5∼4.5phr과 메틸렌 억셉터인 레졸시놀 포름알데히드 수지를 1.0∼3.0phr을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 헥사메톡시메틸멜라민과 레졸시놀 포름알데히드 수지의 사용량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 보강효과를 기대할 수 없고, 접착성능이 하락하여 바람직하지 않다.As for the adhesive used in the present invention, it is preferable to use a mixture of 2.5 to 4.5 phr of hexamethoxymethylmelamine and methylene acceptor of resorcinol formaldehyde resin, 1.0 to 3.0 phr, based on 100 phr of raw rubber. When the amount of the hexamethoxymethyl melamine and the resorcinol formaldehyde resin is out of the above range, the reinforcing effect cannot be expected, and the adhesion performance is not preferable, which is undesirable.

상기 접착제는 타이어 코드 표면에 열경화층을 형성하여 망상구조를 증가시켜 타이어 코드 표면으로 수분 등의 이동을 저지하고, 또한 고무와 타이어 코드 간 의 모듈러스 차이를 최소화하는 역할을 함으로써 최적의 복합체를 구성하도록 한다.The adhesive forms a thermosetting layer on the surface of the tire cord to increase the network structure to prevent the movement of moisture, etc. to the surface of the tire cord, and also serves to minimize the modulus difference between the rubber and the tire cord to form an optimal composite. Do it.

본 발명에서 코드위에 적용되는 상기 2종의 고무 조성물에는 종래 타이어 코드 접착용 고무 조성물에 사용되는 코발트염, 활성제, 노화방지제, 공정유, 가류제, 가류촉진제와 같은 각종 첨가제를 필요에 따라 적절히 선택하여 소정의 함량으로 더 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제들의 선택 및 사용량은 당 분야에서는 공지이다.In the present invention, the two rubber compositions applied to the cord may be appropriately selected from the various additives such as cobalt salts, activators, anti-aging agents, process oils, vulcanizing agents, and vulcanization accelerators, which are conventionally used for rubber cord adhesive compositions. It may be further used in a predetermined content, the selection and use of such additives are known in the art.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. The following examples are merely examples for carrying out the present invention, and are not intended to limit the protection scope of the present invention.

실시예Example 및  And 비교예Comparative example

표 1에 나타낸 조성에 따라 각각의 성분을 혼합하여, 실시예 및 비교예에 따른 고무 조성물을 제조한 후, 이를 섬유코드 위에 동일한 두께로 도포하여 카카스부를 제작하였다. 이때, 실시예의 경우는 고무 조성물 2를 도포한 후, 그 위에 고무 조성물 1을 도포하였다. 실시예 및 비교예의 카카스부가 적용된 타이어(규격:5.00R 1208L)를 각각 제작한 후, 내구성능을 시험하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.After mixing the components according to the composition shown in Table 1, to prepare a rubber composition according to the Examples and Comparative Examples, it was applied to the fiber cord with the same thickness to produce a carcass portion. At this time, in the case of an Example, after apply | coating rubber composition 2, rubber composition 1 was apply | coated on it. Tires (standard: 5.00R 1208L) to which the carcass part of the Example and the comparative example were applied were produced, respectively, and the durability performance was tested, and the result is shown in Table 2.

(단위:phr)                                                              (Unit: phr) 구분division 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 Example 고무 조성물Rubber composition 고무 조성물Rubber composition 고무 조성물 1Rubber Composition 1 고무 조성물 2Rubber composition 2 천연고무Natural rubber 2020 2020 2020 2020 합성고무Synthetic rubber 8080 8080 8080 8080 카본블랙Carbon black 6565 6565 6565 6565 헥사메톡시메틸멜라민Hexamethoxymethylmelamine 00 33 00 33 레졸시놀 포름알데히드 수지Resorcinol Formaldehyde Resin 00 22 00 22 황sulfur 66 66 66 66 촉진제accelerant 55 55 55 55 프로세스 오일Process oil 77 77 77 77

내구력 결과Durability Results 시제품1 (비교예 1)Prototype 1 (Comparative Example 1) 시제품2 (비교예 2)Prototype 2 (Comparative Example 2) 시제품3 (실시예)Prototype 3 (Example) ECE-R54 ECE-R54 85시간 30분85 hours 30 minutes 90시간23분90 hours 23 minutes 91시간91 hours 83시간83 hours 92시간92 hours 92시간 10분92 hours 10 minutes

상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 접착제가 포함된 고무 조성물을 먼저 코드에 도포한 후 접착제가 포함되지 않은 고무 조성물을 덧입힌 카카스부를 갖는 실시예의 타이어는 접착제가 포함된 고무 조성물만을 도포한 카카스부를 갖는 비교예 2의 타이어와 비교시 접착제가 포함된 고무 조성물의 사용량을 대폭 감소시키면서도 동등한 수준의 내구성능을 가지므로 저렴하게 제품을 생산할 수 있다는 장점이 있다.As can be seen from the results of Table 2, the tire of the embodiment having a carcass portion coated with a rubber composition containing an adhesive first and then coated with a rubber composition containing no adhesive is only a rubber composition containing an adhesive. Compared with the tire of Comparative Example 2 having the coated carcass portion, the amount of the rubber composition containing the adhesive is significantly reduced while having the same level of durability, which has the advantage that the product can be produced at a low cost.

이상에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 서로 다른 2종의 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 포함하는 카카스부를 갖는 타이어는 값비싼 접착제를 최소한 사용하면서 고무-코드간 최적의 접착 성능을 발현하여, 완제품에서 세퍼레이션으로 인한 사고에 대한 안정성을 확보할 수 있고 효율적으로 내구성능을 향상시킬 수 있다. As can be seen from above, a tire having a carcass portion comprising two different tire cord adhesion rubber compositions of the present invention exhibits an optimum adhesion performance between rubber and cords while using at least an expensive adhesive, In the finished product, it is possible to secure stability against accidents caused by separation and improve the durability performance efficiently.

Claims (4)

코드위에, 접착제가 포함된 타이어 코드 접착용 고무 조성물과, 접착제가 포함되지 않은 타이어 코드 접착용 고무 조성물이 차례로 적용된 카카스부를 갖는 타이어.A tire having, on a cord, a carcass portion to which a tire cord adhesive rubber composition containing an adhesive is applied, and a tire cord adhesive rubber composition not containing an adhesive in this order. 제 1항에 있어서, 상기 접착제가 포함된 타이어 코드 접착용 고무 조성물은 원료고무 100phr에 대하여 카본블랙 55∼70phr, 접착제 3.5∼7.5phr를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어.The tire composition according to claim 1, wherein the rubber composition for adhering tire cords including the adhesive comprises carbon black 55 to 70 phr and adhesive 3.5 to 7.5 phr with respect to 100 phr of raw rubber. 제 2항에 있어서, 상기 접착제는 헥사메톡시메틸멜라민 2.5∼4.5phr과 레졸시놀 포름알데히드 수지 1.0∼3.0phr을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 타이어.3. The tire according to claim 2, wherein the adhesive is used by mixing 2.5 to 4.5 phr of hexamethoxymethylmelamine and 1.0 to 3.0 phr of resorcinol formaldehyde resin. 제 2항에 있어서, 상기 카본블랙은 N330/N550이 60/40∼80/20의 무게비율로 혼합된 것임으로 특징으로 하는 타이어.The tire of claim 2, wherein the carbon black is a mixture of N330 / N550 at a weight ratio of 60/40 to 80/20.