KR20000050439A

KR20000050439A - 카카스부에 스틸코드가 적용된 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어

Info

Publication number: KR20000050439A
Application number: KR1019990000318A
Authority: KR
Inventors: 한용식; 김상구
Original assignee: 조충환; 한국타이어 주식회사
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2000-08-05
Also published as: JP2000203213A; EP1018574A3; EP1018574A2; CN1260289A

Abstract

본 발명은 카카스부에 스틸코드가 적용된 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어에 관한 것으로, 상기 스틸코드는 카본함량이 0.70 ~ 0.96% 인 카본스틸을 인발가공 및 필라멘트(1a)들 표면에 황동을 도금한 것으로, 연선(撚線)전 각 필라멘트(1a)들의 인장강도 수준은 필라멘트(1a) 직경이 0.25mm 이하일 경우에는 260 ~ 375㎏f/㎟ 이고, 0.26 ~ 0.35mm 일 경우에는 250 ~ 355㎏f/㎟ 이며, 0.36 ~ 0.45mm 일 경우에는 250 ~ 335㎏f/㎟ 으로 성형되며, 각 필라멘트(1a)간의 간극이 없이 서로 밀착되고, 그 꼬임주기를 짧게하여 이루어진 것이다.

Description

카카스부에 스틸코드가 적용된 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어{A radial tire applied a steel cord in the carcass for the riding car and the light truck}

본 발명은 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어의 카카스부에 스틸코드를 적용한 것으로, 응력 및 열에 대한 신률변화가 극히 적은 스틸코드를 사용함으로써 연비절감, 조종안정성의 향상 및 타이어 치수안정성과 유니포머티(uniformity)특성을 향상시키도록 된 카카스부에 스틸코드가 적용된 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 공기입 타이어에 사용되는 대부분의 벨트에는 여러가닥의 금속선인 필라멘트를 꼬아 만든 스틸코드가 사용되고 있으나, 카카스부에 사용되는 코드는 대부분 폴리에스터(polyester) 또는 레이온(rayon)을 재료로 사용하여 왔으며, 일부 나일론(nylon)을 이용하기도 하였다.

카카스용 코드로 스틸코드를 사용하지 않고 폴리에스터나 레이온코드를 사용하고 있는 것은 스틸코드에 비해 폴리에스터 또는 레이온코드가 치수안정성, 내열성 및 탄성 등에서 스틸코드보다 불리하지만 스틸코드의 가장 큰 단점인 충격흡수특성에서 상기 폴리에스터 또는 레이온코드가 스틸코드보다 유리한 점이 있기 때문이었다.

그러나, 현재에는 세계각지의 도로상태가 많이 개선되어 승차감 향상을 위해 승용차용 타이어 카카스부에 폴리에스터 또는 레이온코드를 적용한다는 것은 그 의미를 크게 상실해가고 있는 반면, 연비절감 조종안정성 향상, 타이어 치수안정성 및 유니포머티 향상이 끊임없이 요구되어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 타이어의 카카스부에 적용되는 코드를 다양한 연선구조로 이루어진 스틸코드로 대체함으로써, 연비절감, 조종안정성 향상, 타이어의 치수안정성 및 유니포머티특성이 뛰어난 카카스부에 스틸코드가 적용된 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따라 카카스부에 적용된 스틸코드의 정면도,

도 2 는 도 1 의 A-A선 단면도,

도 3 내지 도 8 은 본 발명에 따른 스틸코드의 변형예들이다.

1 : 스틸코드1a : 필라멘트

2 : 스파이럴랩

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스틸코드는 카본함량이 0.70 ~ 0.96% 인 카본스틸을 인발가공 및 황동을 도금한 것으로, 연선전 각 필라멘트들의 인장강도 수준은 필라멘트 직경이 0.25mm 이하일 경우에는 260 ~ 375㎏f/㎟ 이고, 0.26 ~ 0.35mm 일 경우에는 250 ~ 355㎏f/㎟ 이며, 0.36 ~ 0.45mm 일 경우에는 250 ~ 335㎏f/㎟ 으로 성형되며, 각 필라멘트간의 간극이 없이 서로 밀착되고, 그 꼬임주기를 짧게하여 이루어진다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따라 카카스부에 적용된 스틸코드의 정면도이고 도 2 는 도 1 의 A-A선 단면도이며 도 3 내지 도 8 은 본 발명에 따른 스틸코드의 변형예들로서, 본 발명에 따른 스틸코드(1)는 카본함량이 0.70 ~ 0.96% 인 카본스틸이고, 필라멘트(1a)의 표면에는 황동이 도금되어 있는 한편, 연선전 각 필라멘트(1a)들의 인장강도 수준은 필라멘트(1a) 직경이 0.25mm 이하일 경우에는 260 ~ 375㎏f/㎟ 이고, 0.26 ~ 0.35mm 일 경우에는 250 ~ 355㎏f/㎟ 이며, 0.36 ~ 0.45mm 일 경우에는 250 ~ 335㎏f/㎟ 으로 성형되며, 각 필라멘트(1a)간의 간극이 없이 서로 밀착되고, 그 꼬임주기를 짧게하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 스틸코드(1)는, 도 1 내지 도 8 에서 보는 바와 같이, 필라멘트(1a)의 개수를 다양하게 변경하여 사용할 수 있으며, 그 개수에 따라 단일의 필라멘트(1a)로 이루어진 스틸코드(1)일 경우에는 1, 2개일 경우에는 1×2, 3개일 경우에는 1×3, 4개일 경우에는 1×4 스틸코드(1)로 표기한다.

여기서, 상기 필라멘트(1a)직경 D 와 꼬임주기 P 와의 관계는 다음과 같다.

단일의 필라멘트(1a)로 이루어진 스틸코드(1)의 경우에는 D = 0.18 ~ 0.45mm, P = ∞(꼬임없음)이고, 1×2 스틸코드(1)일 경우에는 D = 0.15 ~ 0.35mm, P = 5D ~ 60D 이고, 1×3+w 스틸코드(여기서, w 는 스파이럴랩을 의미함)로 나선형으로 꼬인 스파이럴랩(spiral wrap;2)이 있는 경우에는 D = 0.15 ~ 0.30mm, P = 10D ~ 60D 이고 스파이럴랩(2)의 주기는 2 ~ 7mm 이고, 1×4 스틸코드(1)일 경우에는 D = 0.15 ~ 0.32mm, P = 10D ~ 60D 이다.

그리고, 상기 1×2, 1×3+w, 1×4 스틸코드(1)의 꼬임주기를 짧게 함으로써, 완전 반복 응력에 의한 코드의 피로한계를 90 ~ 100㎏f/㎟ 이상 및 코드를 절단했을 때 절단부의 플레어(flare)가 10mm이하가 됨으로써 카카스부에 적용시 완전 반복응력 피로를 받음으로써 일어날 수 있는 코드의 피로파괴 및 코드풀림현상이 방지되게 되며, 상기 1×2, 1×4 스틸코드(1)의 경우에는 탄성률을 90 ~ 97%로 소폭 감소시켜 타이어 성형 과정에서 카카스 턴업(turn-up)성을 향상시킴은 물론, 굽힘강성을 감소시켜 주행중에 일어나는 발열을 감소시켜 타이어의 내구성이 향상될 수 있게 된다.

또한, 상기 1×2, 1×3+w 및 1×4 스틸코드(1)의 경우에는 하중 0.2∼1.6kgf 의 저하중 범위에서의 스틸코드(1)의 신률을 0.20% 이하의 특성을 갖도록 되어, 타이어의 조종안정성, 치수안정성 및 유니포머티특성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 표 1 은 본 발명에 따른 스틸코드(1)의 물리적 특성을 나타낸 것으로 괄호( )안의 수치는 고무부착률을 의미하며, 단일의 스틸코드(1)의 필라멘트(1a) 직경은 0.30mm, 1×2 스틸코드(1)의 필라멘트(1a) 직경은 0.25mm 이고 꼬임주기는 6.25mm 이며, 1×3+w 스틸코드(1)의 필라멘트(1a) 직경은 0.20mm 이고 꼬임주기는 5.0mm 이며 스파이럴랩(2)의 주기는 3mm 이고, 1×4 스틸코드(1)의 필라멘트(1a) 직경은 0.20mm 이고 꼬임주기는 7.0mm 로 제조된 것이다.

항목/구분		1	1×2	1×3+w	1×4
도금특성	도금성분(Cu,Zn(wt%))	63.5,36.5	63.0,37.0	63.4, 36.6	64.0, 36.0
도금특성	도금두께 (um)	0.25	0.24	0.21	0.22
기계적 특성	꼬임길이(mm)		6.25	5.0,3.0	7.0
	꼬임방향		오른쪽	오른쪽,왼쪽(랩)	오른쪽
	소선경 (mm)	0.30	0.25	0.20	0.20
	코드경 (mm)	0.30	0.51	0.44	0.49
	절단하중 (kgf)	22	28	29	37
	절단신률 (%)	2.1	2.3	2.4	2.3
	저하중신률 (%)	0.02이하	0.074	0.071	0.087
	단위중량 (g/m)	0.55	0.78	0.80	0.98
	탄성률 (%)	98	96	82	94
	플레어 (mm, 절단시)	없음	3	2	3
	굽힘강성(g-cm/코드)	15	18	17	18
	RBT 피로실험(90kgf/mm²조건)	100만회이상	100만회 이상	100만회 이상	100만회 이상
고무접착력(kg/0.5inch)(ASTM방법)	초기(160℃×20min)	17(100)	23(95)	29(95)	35(95)
	열노화(100℃)	4일	20(95)	23(95)	28(95)	34(95)
		8일	21(95)	20(90)	28(90)	33(95)
		12일	18(90)	19(90)	27(90)	32(90)
	습도조건(70℃*96%R/H)	4일	19(90)	22(90)	29(90)	33(90)
		8일	17(90)	20(90)	28(90)	32(90)
		12일	15(85)	18(85)	28(85)	33(85)
	온수조건(70℃)	4일	16(90)	21(90)	28(90)	32(90)
		8일	15(85)	21(90)	27(90)	31(90)
		12일	14(80)	18(85)	28(90)	31(90)
	염분조건(20% NaCl)	4일	20(80)	24(85)	28(80)	30(75)
		8일	20(80)	20(80)	24(80)	27(80)
		12일	18(75)	20(85)	22(75)	25(75)

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어의 카카스부에 스틸코드를 사용함으로써 연비절감, 조종안정성 향상, 타이어의 치수 안정성 및 유니포머티특성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

레이디얼 타이어의 카카스부에 사용되는 스틸코드에 있어서,

상기 스틸코드(1)는 카본함량이 0.70 ~ 0.96% 인 카본스틸을 인발가공 및 필라멘트(1a)의 표면에는 황동이 도금되어 있는 한편, 연선전 각 필라멘트(1a)들의 인장강도 수준은 필라멘트(1a) 직경이 0.25mm 이하일 경우에는 260 ~ 375㎏f/㎟ 이고, 0.26 ~ 0.35mm 일 경우에는 250 ~ 355㎏f/㎟ 이며, 0.36 ~ 0.45mm 일 경우에는 250 ~ 335㎏f/㎟ 으로 성형되며, 각 필라멘트(1a)간의 간극이 없이 서로 밀착되고, 그 꼬임주기를 짧게하여 이루어진 것을 특징으로 하는 카카스부에 스틸코드가 적용된 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어.
제 1 항에 있어서, 상기 필라멘트(1a)가 단일로 이루어진 스틸코드(1)의 필라멘트(1a)의 직경(D)은 0.18 ~ 0.45mm이고, 1×2 스틸코드(1)의 필라멘트(1a) 직경(D)은 0.15 ~ 0.35mm, 꼬임주기는 5D ~ 60D 이고, 1×3+w 스틸코드(1)의 필라멘트(1a) 직경(D)은 0.15 ~ 0.30mm, 꼬임주기는 10D ~ 60D 이고 스파이럴랩(2)의 주기는 2 ~ 7mm 이며, 1×4 스틸코드(1)의 필라멘트 직경(D)은 0.15 ~ 0.32mm, 꼬임주기는 10D ~ 60D 로 성형되는 것을 특징으로 하는 카카스부에 스틸코드가 적용된 승용차 및 소형트럭용 레이디얼 타이어.