KR102137729B1 - 타이어 제조 방법 - Google Patents

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KR102137729B1
KR102137729B1 KR1020190006293A KR20190006293A KR102137729B1 KR 102137729 B1 KR102137729 B1 KR 102137729B1 KR 1020190006293 A KR1020190006293 A KR 1020190006293A KR 20190006293 A KR20190006293 A KR 20190006293A KR 102137729 B1 KR102137729 B1 KR 102137729B1
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compounding
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김인영
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넥센타이어 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 복수의 원료 고무를 포함하는 고무 조성물을 준비하는 원료 고무 조성물 준비 단계, 상기 원료 고무 조성물에 대한 가열하면서 배합을 진행하는 단계로서 가열 시간에 따라 가열 온도가 증가하는 단계를 포함하는 배합 승온 가열 단계, 상기 배합 승온 가열 단계에서 가열된 고무 조성물에 대한 가열하면서 배합을 진행하는 단계로서 가열 시간에 따라 가열 온도를 유지하는 단계를 포함하는 배합 유지 가열 단계, 상기 배합 유지 가열 단계를 진행한 후의 고무 조성물에 대한 형태를 제어하는 성형 단계 및 상기 성형 단계를 진행한 후에 타이어의 외형을 결정하는 가류를 진행하는 가류 단계를 포함하는 타이어 제조 방법을 개시한다.

Description

타이어 제조 방법{Method for manufacturing tire}
본 발명의 실시예들은 타이어 제조 방법 에 관한 것이다.
황은 다양한 분야에 사용되고 있고, 예를들면 단독으로 또는 다른 재료와 혼합되어 다양한 산업 제품에 사용되고 있다.
구체적 예로서 황은 고무를 이용한 타이어 제조에 사용되고 있고, 구체적 예로서 고무 조성물에 혼합되어 타이어의 성형을 용이하게 하도록 사용되고 있다.
타이어의 제조 특성의 향상을 위하여 공정의 정밀한 관리, 특히 열이 가해지는 공정에서의 정밀한 제어가 필요할 수 있다.
또한, 타이어를 제조하기 위하여 이용하는 원재료는 하나 이상의 고무를 포함하는 고무 조성물을 포함할 수 있고, 이러한 고무 조성물에 대한 한번 이상의 열을 가하는 과정을 포함하여 타이어를 제조하게 된다.
이러한 고무 조성물은 열에 대한 반응 민감성이 높아 최종적으로 타이어를 제조시까지 공정 제어가 용이하지 않고, 이에 따라 타이어 제조 특성 향상 및 최종적으로 제조되는 타이어의 특성을 향상에 한계가 있다.
본 발명의 실시예들은 제조 특성이 향상된 타이어 제조 방법을 제공하고, 이에 따라 타이어 품질을 향상하는 타이어 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 원료 고무를 포함하는 고무 조성물을 준비하는 원료 고무 조성물 준비 단계, 상기 원료 고무 조성물에 대한 가열하면서 배합을 진행하는 단계로서 가열 시간에 따라 가열 온도가 증가하는 단계를 포함하는 배합 승온 가열 단계, 상기 배합 승온 가열 단계에서 가열된 고무 조성물에 대한 가열하면서 배합을 진행하는 단계로서 가열 시간에 따라 가열 온도를 유지하는 단계를 포함하는 배합 유지 가열 단계, 상기 배합 유지 가열 단계를 진행한 후의 고무 조성물에 대한 형태를 제어하는 성형 단계 및 상기 성형 단계를 진행한 후에 타이어의 외형을 결정하는 가류를 진행하는 가류 단계를 포함하는 타이어 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서 상기 배합 승온 가열 단계는 가열 시간에 따른 온도 증가 시 상한 온도를 가질 수 있고, 상기 배합 승온 가열 단계는 상기 상한 온도까지만 진행하는 것을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 배합 유지 가열 단계는 상기 상한 온도와 동일 또는 2도 내외의 온도를 유지하면서 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 배합 승온 가열 단계 시 상한 온도가 제1 온도이고 상기 배합 가열 단계의 진행 시간이 제1 가열 시간이고, 상기 배합 승온 가열 단계 시 상한 온도가 제2 온도이고 상기 배합 가열 단계의 진행 시간이 제2 가열 시간인 경우에, 상기 제1 온도보다 상기 제2 온도가 높은 값을 갖는 경우에 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 작은 값을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 배합 승온 가열 단계는 제1 시간동안 진행하고, 상기 배합 유지 가열 단계는 제2 시간 동안 진행하고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 큰 값을 가질 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 실시예에 관한 타이어 제조 방법은 타이어 제조 특성을 향상하고, 제조된 타이어 품질을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 방법에 의하여 제조된 타이어를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A 방향에서 본 부분 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 관한 타이어 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 타이어 제조 방법 중 배합 승온 가열 단계 및 배합 유지 가열 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 방법에 의하여 제조된 타이어를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A 방향에서 본 부분 사시도이고, 도 3은 도 1 및 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면 예시적으로 타이어(100)는 트레드부(110) 및 사이드월(180)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면 타이어(100)는 중심축(AX)을 중심으로 원주 방향(RT)으로 연장된 형태를 가질 수 있다.
또한 타이어(100)는 중심축(AX)으로부터 반경 방향(r)을 기준으로 내측에는 림(도 1에는 미도시, 도 3에 도시, 'RM')이 결합될 수 있다.
트레드부(110)는 타이어(100)를 차량에 장착 후 주행 시 노면을 향하는 영역을 포함할 수 있다. 예를들면 트레드부(110)는 차량의 주행 시 노면과 접하는 영역을 포함할 수 있다.
트레드부(110)는 적어도 고무 조성물을 포함하는 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 예를들면 이러한 고무 조성물에 대한 가열, 성형 등의 복수의 공정을 진행하여 형성할 수 있다.
트레드부(110)는 하나 이상의 패턴을 가질 수 있고, 이러한 패턴들에 인접하도록 복수의 그루브(115)가 형성될 수 있다. 그루브(115)는 적어도 제1 방향으로 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 또한, 그루브(115)는 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 길게 연장된 형태의 영역도 포함할 수 있다.
그루브(115)의 개수 및 형태는 타이어(100)의 주행 특성 및 용도에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
사이드월(180)은 트레드부(110)과 연결된다. 사이드월(180)은 트레드부(110)와 후술할 비드부(140)의 사이에 배치되고, 타이어(100)를 차량에 장착 후 주행 시 노면과 이격되는 영역을 포함할 수 있다. 사이드월(180)을 통하여 타이어(100)는 굴신 운동을 할 수 있다.
사이드월(180)은 타이어(100)의 트레드부(110)를 중심으로 양측에 형성되는데, 일측의 사이드월(180)과 타측의 사이드월(180)의 재질은 동일할 수 있다.
선택적 실시예로서 일측의 사이드월(180)과 타측의 사이드월(180)의 재질이 상이할 수도 있다.
다른 선택적 실시예로서 일측의 사이드월(180)과 타측의 사이드월(180)의 조성물을 다르게 하여 모듈러스가 다를 수 있다.
선택적 실시예로서 비드부(140)가 사이드월(180)의 영역 중 트레드부(110)과 연결된 영역의 반대 방향의 영역에 형성될 수 있다.
비드부(140)는 타이어(100)를 도 3에 도시한 림(RM)과 안정적으로 결합하도록 배치될 수 있다.
림(RM)은 타이어(100)와 결합되어 차량에 장착되어 사용되고, 공기 주입 밸브(SB)를 포함할 수 있다.
비드부(140)는 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를들면 코어 영역 및 이를 완충하는 영역을 포함할 수 있다.
비드부(140)의 코어 영역은 와이어, 예를들면 스틸 와이어(Steel Wire)에 고무를 피복한 사각 또는 육각 형태의 와이어 다발 형태의 영역을 가질 수 있다.
비드부(140)는 이러한 코어 영역과 인접 또는 코어 영역을 감싸도록 완충 영역을 포함하여 코어 영역에 대한 하중을 분산할 수 있고, 외부의 충격을 완화할 수 있다.
선택적 실시예로서, 타이어(100)는 적어도 트레드부(110)와 중첩된 영역에 바디 플라이(130)를 포함할 수 있다.
바디 플라이(130)는 타이어(100)의 주된 골격을 이루는 것으로서 타이어(100)가 받는 하중을 지지하고 노면의 충격을 흡수할 수 있다. 선택적 실시예로서 바디 플라이(130)는 코드(cord) 형태를 포함할 수 있다.
선택적 실시예로서 바디 플라이(130)의 내측에 이너 라이너(160)가 더 배치될 수 있다. 이너 라이너(160)는 타이어(100)의 최내측에 배치되어 공기 누설을 감소하거나 방지할 수 있다.
선택적 실시예로서 캡플라이(120)가 바디 플라이(130)와 트레드부(110)의 사이에 배치될 수 있다. 캡플라이(120)는 다양한 재질로 형성할 수 있고, 복수의 코드(cord)형태를 가질 수 있다.
선택적 실시예로서 벨트층(170)이 캡플라이(120)와 바디 플라이(130)의 사이에 더 배치될 수 있다. 벨트층(170)은 타이어(100)를 장착한 차량의 주행 시 노면으로부터 타이어(100)가 받는 충격을 완화하고 트레드부(110)의 접지면을 확장하여 접지 특성과 주행 안정성을 향상할 수 있다.
벨트층(170)은 다양한 형태로 형성될 수 있고, 예를들면 복수의 층으로 형성될 수도 있다.
도 4는 본 실시예에 관한 타이어 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면 원료 고무 조성물 준비 단계(S10), 배합 승온 가열 단계(S20), 배합 유지 가열 단계(S30), 성형 단계(S40) 및 가류 단계(S50)를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 4의 타이어 제조 방법 중 배합 승온 가열 단계 및 배합 유지 가열 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
원료 고무 조성물 준비 단계(S10)는 다양한 고무 조성물을 준비하는 것을 포함할 수 있다. 예를들면 원료 고무 조성물 준비 단계(S10)는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 니트릴부타디엔고무(NBR), 클로로프렌고무(CR), 부타디엔고무(BR), 부틸고무(IR) 또는 천연고무(NR)를 포함할 수 있고, 상기의 재료 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
선택적 실시예로서 원료 고무 조성물 준비 단계(S10)는 중량비 기준으로, 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 40 내지 70 퍼센트, 부타디엔고무(BR) 20 내지 40 퍼센트, 천연고무(NR) 20 내지 40 퍼센트를 포함할 수 있다.
또한, 추가적으로 실리카, 카본 블랙 등의 첨가제를 추가할 수 있다.
배합 승온 가열 단계(S20)에서는 전술한 원료 고무 조성물 준비 단계(S10)에서 준비한 조성물에 대한 배합 공정을 진행하면서 가열을 진행할 수 있다. 예를들면 중량비 기준으로, 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 40 내지 70 퍼센트, 부타디엔고무(BR) 20 내지 40 퍼센트, 천연고무(NR) 20 내지 40 퍼센트를 포함하는 고무 조성물에 대한 혼합을 진행하면서 가열 공정을 진행할 수 있다.
이러한 배합 승온 가열 단계(S20)는 가열 시간에 따라 가열하는 온도를 증가하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 이러한 배합 승온 가열 단계(S20)에서는 적어도 온도가 감소하지 않고, 선택적 실시예로서 점진적으로 증가할 수 있다.
배합 승온 가열 단계(S20)는 이러한 가열 시간에 따른 온도 증가 시 상한 온도를 가질 수 있다.
배합 승온 가열 단계(S20)의 이러한 상한 온도는 다양할 수 있는데, 선택적 실시예로서 130도 내지 138도일 수 있고, 배합 승온 가열 단계(S20)를 진행하는 시간은 154초 내지 166초일 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 4의 타이어 제조 방법 중 배합 승온 가열 단계 및 배합 유지 가열 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 및 도 6을 참조하면 가로축(tm)은 시간, 세로축(Tc)은 온도를 나타낸다.
구체적인 예로서 가로축(tm)은 고무 조성물에 대한 가열을 진행하는 가열 시간, 세로축(Tc)은 가열 온도를 나타낸다. 선택적 실시예로서 세로축(Tc)은 고무 조성물의 온도를 나타낼 수 있다.
우선 도 5를 참조하면 배합 승온 가열 단계(S20)는 제1 시간(t1)동안 진행하고, 상한 온도(Tc1)를 가질 수 있다.
이 때의 상한 온도(Tc1)는 섭씨 130도일 수 있다. 그리고 제1 시간(t1)은 154 내지 158초, 바람직하게는 156초일 수 있다.
선택적 실시예로서 배합 승온 가열 단계(S20)는 제1 시간(t1)동안, 상한 온도(Tc1)까지 점진적으로 가열 온도를 증가할 수 있고, 예를들면 130도까지 증가할 수 있다.
또한, 다른 예로서 도 6을 참조하면 배합 승온 가열 단계(S20)는 제1 시간(t1)동안 진행하고, 상한 온도(Tc2)를 가질 수 있다.
이 때의 상한 온도(Tc2)는 섭씨 138도일 수 있다. 그리고 제1 시간(t1)은 162 내지 166초, 바람직하게는 164초일 수 있다.
선택적 실시예로서 배합 승온 가열 단계(S20)는 제1 시간(t1)동안, 상한 온도(Tc1)까지 점진적으로 가열 온도를 증가할 수 있고, 예를들면 138도까지 증가할 수 있다.
배합 유지 가열 단계(S30)에서는 상기 배합 승온 가열 단계(S20)에서 가열된 고무 조성물에 대하여 추가로 배합 공정 및가열하는 단계를 진행할 수 있다.
예를들면 배합 유지 가열 단계(S30)는 상기 배합 승온 가열 단계(S20)에서의 상한 온도를 유지하면서 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
배합 유지 가열 단계(S30)에서 가열하는 시간은 배합 승온 가열 단계(S20)에서의 가열 시간보다 클 수 있다. 이를 통하여 고무 조성물에 대한 효과적인 배합이 진행될 수 있고, 재료의 균질성이 향상될 수 있다.
일 예로서 도 5를 참조하면 배합 승온 가열 단계(S20)는 제1 시간(t1)동안 진행하고, 상한 온도(Tc1)를 가질 수 있다. 이 때의 상한 온도(Tc1)는 섭씨 130도일 수 있다. 그리고 제1 시간(t1)은 154 내지 158초, 바람직하게는 156초일 수 있다.
배합 유지 가열 단계(S30)는 상한 온도(Tc1)를 유지하면서 제2 시간(t2)동안 가열할 수 있다.
선택적 실시예로서 배합 유지 가열 단계(S30)는 상한 온도(Tc1)와 동일하거나, 이와 유사, 예를들면 2도 내외의 온도를 유지하면서 가열할 수 있고, 제2 시간(t2)동안 가열할 수 있다.
제2 시간(t2)은 제1 시간(t1)보다는 클 수 있고, 선택적 실시예로서 220초 내지 228초일 수 있고, 구체적 예로서 224초일 수 있다.
또한, 다른 예로서 도 6을 참조하면 배합 승온 가열 단계(S20)는 제1 시간(t1)동안 진행하고, 상한 온도(Tc2)를 가질 수 있다. 이 때의 상한 온도(Tc2)는 섭씨 138도일 수 있다. 그리고 제1 시간(t1)은 162 내지 166초, 바람직하게는 164초일 수 있다.
배합 유지 가열 단계(S30)는 상한 온도(Tc2)를 유지하면서 제2 시간(t2)동안 가열할 수 있다.
선택적 실시예로서 배합 유지 가열 단계(S30)는 상한 온도(Tc2)와 동일하거나, 이와 유사, 예를들면 2도 내외의 온도를 유지하면서 가열할 수 있고, 제2 시간(t2)동안 가열할 수 있다.
제2 시간(t2)은 제1 시간(t1)보다는 클 수 있고, 선택적 실시예로서 212초 내지 220초일 수 있고, 구체적 예로서 216초일 수 있다.
성형 단계(S40)에서는 상기 배합 유지 가열 단계(S30)를 통하여 얻은 고무 조성물을 일정한 형태로 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
선택적 실시예로서 성형 단계(S40)는 고무 조성물 시트 성형 단계, 압연 단계 또는 비드 공정 단계를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 성형 단계(S40)에서 원통형의 그린 타이어로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
가류 단계(S50)에서는 성형 단계(S40)를 통하여 성형된 고무 구조물, 예를들면 그린 타이어에 대한 고온 및 고압을 가하는 공정을 진행할 수 있다.
이러한 가류 단계(S50)에서 트레드에 디자인, 예를들면 그루브가 형성될 수 있고, 타이어를 이루는 고무의 탄성이 제어되고, 최종적으로 타이어의 구조, 형상, 외관, 기계적 또는 화학적 특성이 결정될 수 있다.
선택적 실시예로서 추가적으로 검사 공정을 진행할 수 있고, 예를들면 외관 검사, 회전 검사, 강성과 치수 균일성을 검사하는 유니포미티 검사 또는 X-ray 검사를 포함할 수 있다.
본 실시예의 배합 승온 가열 단계(S20)는 전술한 것과 같이 130 도 내지 138도일 수 있고, 배합 승온 가열 단계(S20)를 진행하는 시간은 154초 내지 166초일 수 있다.
이를 통하여 가류 공정 단계에서의 가류 공정 시간을 단축할 수 있고, 고무 조성물의 점착력을 향상하여 공정 효율성을 향상하고 타이어 제조 후 결과물인 타이어의 고무 특성을 향상하여 안전성 및 성형 특성이 향상된 타이어를 제조할 수 있다.
비교예1 실시예1 실시예2 비교예2
상한 온도(Tc) 125 130 138 143
배합 승온 가열 시간(t1) 166 156 164 171
배합 유지 가열 시간(t2) 214 224 216 209
가류 공정 소요 시간 4.0 3.9 4.0 4.5
조성물의 점착력 0.235 0.255 0.246 0.245
구체적으로 상기 표 1을 참조하면 하기와 같다.
상기 표 1에서 가류 공정 소요 시간은 시간에 비례하는 값으로서 그 값이 커지면 가류 공정 소요 시간이 길어지는 것을 의미한다.
상기 표 1에서 점착력은 점착력의 크기에 비례하는 값으로서 그 값이 커지면 점착력의 값이 커지는 것을 의미한다.
먼저, 비교예 1은 배합 승온 가열 단계(S20)에서 상한 온도로서 섭씨 125도를 갖고 배합 승온 가열 단계를 166초를 진행한 후에, 배합 유지 가열 단계(S30)에서 섭씨 125도의 상한 온도를 유지하면서 214초 동안 가열하면서 배합하는 것을 나타낸다. 그리고 이러한 공정을 진행하여 배합된 고무 조성물에 대한 점착력 및 이러한 고무 조성물을 이용한 가류 공정에 필요한 시간을 측정한 결과는 각각 0.235, 4.0이다.
실시예 1은 배합 승온 가열 단계(S20)에서 상한 온도로서 섭씨 130도를 갖고 배합 승온 가열 단계를 156초를 진행한 후에, 배합 유지 가열 단계(S30)에서 섭씨 130도의 상한 온도를 유지하면서 224초 동안 가열하면서 배합하는 것을 나타낸다. 예를들면 실시예 1은 전술한 도 5의 경우를 설명하는 것일 수 있다.
그리고 이러한 공정을 진행하여 배합된 고무 조성물에 대한 점착력 및 이러한 고무 조성물을 이용한 가류 공정에 필요한 시간을 측정한 결과는 각각 0.255, 3.9이다.
실시예 2는 배합 승온 가열 단계(S20)에서 상한 온도로서 섭씨 138도를 갖고 배합 승온 가열 단계를 164초를 진행한 후에, 배합 유지 가열 단계(S30)에서 섭씨 138도의 상한 온도를 유지하면서 216초 동안 가열하면서 배합하는 것을 나타낸다. 예를들면 실시예 2는 전술한 도 6의 경우를 설명하는 것일 수 있다.
그리고 이러한 공정을 진행하여 배합된 고무 조성물에 대한 점착력 및 이러한 고무 조성물을 이용한 가류 공정에 필요한 시간을 측정한 결과는 각각 0.246, 4.0이다.
비교예 2는 배합 승온 가열 단계(S20)에서 상한 온도로서 섭씨 143도를 갖고 배합 승온 가열 단계를 171초를 진행한 후에, 배합 유지 가열 단계(S30)에서 섭씨 143도의 상한 온도를 유지하면서 209초 동안 가열하면서 배합하는 것을 나타낸다. 그리고 이러한 공정을 진행하여 배합된 고무 조성물에 대한 점착력 및 이러한 고무 조성물을 이용한 가류 공정에 필요한 시간을 측정한 결과는 각각 0.245, 4.5이다.
본 실시예의 배합 승온 가열 단계(S20)는 배합 공정 시 가열하는 단계를 포함할 수 있고, 예를들면 130 도 내지 138도의 상한 온도까지 가열하는 공정을 포함할 수 있다. 또한 상한 온도가 섭씨 130도일 경우, 가열 공정 시간은 154 내지 158초, 바람직하게는 156초일 수 있고, 또한 상한 온도가 섭씨 138도일 경우, 가열 공정 시간은 162 내지 166초, 바람직하게는 164초일 수 있다.
순차적으로 이어서 진행하는 배합 승온 가열 단계(S20)는 이러한 상한 온도를 동일 또는 이와 유사한 범위 내에서 일정 시간 동안 유지하면서 배합 공정을 진행하는 것을 포함할 수 있다. 예를들면 상기 130도를 유지하면서 220초 내지 228초, 구체적 예로서 224초 동안 진행할 수 있다. 또한 다른 예로서 상기 138도를 유지하면서 212초 내지 220초, 구체적 예로서 216초 동안 진행할 수 있다
이를 통하여 진행한 조성물, 예를들면 실시예 1 및 실시예 2의 경우는 비교예 1, 비교예 2에 비하여 가류 공정에 소요되는 시간이 단축될 수 있다.
또한, 예를들면 실시예 1 및 실시예 2의 경우는 비교예 1, 비교예 2에 비하여 점착력이 높아질 수 있다. 이러한 배합 후 고무 조성물의 점착력은 이어 제조 시 타이어의 제조 특성에 영향을 끼치는 바, 타이어의 제조 공정의 편의성을 향상할 수 있고, 제조된 타이어의 품질을 향상할 수 있다.
본 실시예의 타이어를 제조하는 방법은 원료 고무 조성물 준비 단계를 진행한 후에, 이러한 고무 조성물에 대하여 배합 승온 가열 단계를 진행하고 나서 배합 유지 가열 단계를 진행할 수 있다.
배합 승온 가열 단계는 가열 시간에 따라 가열 온도가 증가하는 단계를 포함할 수 있고, 선택적 실시예로서 이러한 가열 온도는 고무 조성물의 온도일 수 있다.
이러한 배합 승온 가열 단계에서 가열 온도가 증가하고, 상한 온도를 가질 수 있는데, 예를들면 이러한 상한 온도까지 가열 시간에 따라 점진적으로 가열 온도가 증가할 수 있고, 선택적 실시예로서 고무 조성물의 온도가 증가할 수 있다.
이 경우에 이러한 상한 온도는 130도 내지 138도일 수 있고, 배합 승온 가열 단계(S20)를 진행하는 시간은 154초 내지 166초일 수 있다. 이러한 시간은 상한 온도에 따라 달라지고, 예를들면 상한 온도가 130도일 때와 138도인 경우가 다르고 상한 온도가 130도인 경우의 시간이 짧을 수 있다.
배합 승온 가열 단계를 진행한 후에 배합 유지 가열 단계를 진행하고, 이러한 배합 유지 가열 단계는 상기 배합 승온 가열 단계에서의 상한 온도의 값과 동일하거나 적어도 거의 유사한 온도로서 예를들면 2도 내외의 범위를 유지하면서 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
배합 승온 가열 단계의 가열 과정인 제1 시간보다 긴 제2 시간 동안 배합 유지 가열 단계를 유지할 수 있다.
또한, 상기 배합 유지 가열 단계의 제2 시간은 배합 승온 가열 단계에서의 상한 온도가 높은 경우, 예를들면 138도 인 경우의 값이 그보다 상한 온도보다 낮은 130도인 경우보다 짧을 수 있다.
상기의 배합 승온 가열 단계 및 배합 유지 가열 단계를 진행하여 고무 조성물에 대한 효율적이고 균일한 배합을 진행할 수 있고, 이를 통하여 성형 단계 및 가류 단계를 용이하게 진행할 수 있다.
예를들면 고무 조성물의 점착력을 향상하여 성형 과정을 용이하게 진행하고 성형 후의 성형품에 대한 정밀한 형태제어를 할 수 있다.
또한, 가류 공정 시 필요한 시간을 축소할 수 있고, 이를 통하여 공정 효율성을 향상할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
실시예의 명세서(특히 특허청구범위에서")에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range")를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면"), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등")의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
S10: 원료 고무 조성물 준비 단계
S20: 배합 승온 가열 단계
S30: 배합 유지 가열 단계
S40: 성형 단계
S50: 가류 단계

Claims (5)

  1. 복수의 원료 고무를 포함하는 원료 고무 조성물을 준비하는 원료 고무 조성물 준비 단계;
    상기 원료 고무 조성물에 대한 가열하면서 배합을 진행하는 단계로서 가열 시간에 따라 가열 온도가 증가하는 단계를 포함하는 배합 승온 가열 단계;
    상기 배합 승온 가열 단계에서 가열된 고무 조성물에 대한 가열하면서 배합을 진행하는 단계로서 가열 시간에 따라 가열 온도를 유지하는 단계를 포함하는 배합 유지 가열 단계;
    상기 배합 유지 가열 단계를 진행한 후의 고무 조성물에 대한 형태를 제어하는 성형 단계 및
    상기 성형 단계를 진행한 후에 타이어의 외형을 결정하는 가류를 진행하는 가류 단계를 포함하고,
    상기 원료 고무 조성물은 중량비 기준으로, 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 40 내지 70 퍼센트, 부타디엔고무(BR) 20 내지 40 퍼센트, 천연고무(NR) 20 내지 40 퍼센트를 포함하고,
    추가적으로 무기물의 첨가제를 포함하는 타이어 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 배합 승온 가열 단계는 가열 시간에 따른 온도 증가 시 상한 온도를 가질 수 있고,
    상기 배합 승온 가열 단계는 상기 상한 온도까지만 진행하는 것을 포함하는 타이어 제조 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 배합 유지 가열 단계는 상기 상한 온도와 동일 또는 2도 내외의 온도를 유지하면서 가열하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 배합 승온 가열 단계 시 상한 온도가 제1 온도이고 상기 배합 승온 가열 단계의 진행 시간이 제1 가열 시간이고, 상기 배합 승온 가열 단계 시 상한 온도가 제2 온도이고 상기 배합 승온 가열 단계의 진행 시간이 제2 가열 시간인 경우에,
    상기 제1 온도보다 상기 제2 온도가 높은 값을 갖는 경우에 상기 제2 가열 시간은 상기 제1 가열 시간보다 작은 값을 갖는 타이어 제조 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 배합 승온 가열 단계는 제1 시간동안 진행하고, 상기 배합 유지 가열 단계는 제2 시간 동안 진행하고,
    상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 큰 값을 갖는 타이어 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR920021288A (ko) * 1991-05-22 1992-12-18 최희극 자동 고무제품 성형장치
KR20140027644A (ko) * 2012-08-27 2014-03-07 주식회사 케이엔씨산업 탄성을 갖는 압축성형품 제조방법 및 압축성형품

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