KR102557968B1

KR102557968B1 - Self-cleaning tire comprising surface modified sidewall by hydrophobic structure

Info

Publication number: KR102557968B1
Application number: KR1020210003116A
Authority: KR
Inventors: 진보람
Original assignee: 한국타이어앤테크놀로지 주식회사
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2023-07-20
Also published as: KR20220101275A

Abstract

본 발명의 일실시예는 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 발수성 구조물로 타이어의 사이드월(sidewall)을 표면 개질함으로써, 상기 사이드월에 발수 특성을 부여하여 이물질이 잘 부착되지 않는 자가 세정(self-cleaning) 기능을 부여할 수 있다.One embodiment of the present invention provides a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water-repellent structure. According to an embodiment of the present invention, by surface-modifying the sidewall of a tire with a water-repellent structure, water-repellent properties can be imparted to the sidewall to provide a self-cleaning function in which foreign substances do not adhere well. there is.

Description

Self-cleaning tire comprising surface modified sidewall by hydrophobic structure}

본 발명은 자가세정 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a self-cleaning tire, and more particularly, to a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water-repellent structure.

일반적으로, 차량용 타이어의 외관은 노면과 접촉하는 트레드(Tread)와, 타이어의 양쪽 옆부분으로 유연한 굴신운동이 이루어지는 사이드월(Sidewall), 트레드의 가장자리로부터 사이드월의 윗부분인 숄더(Shoulder) 및 휠(Wheel)에 장착되는 비드(Bead)부로 이루어져 있다.In general, the exterior of a vehicle tire consists of a tread in contact with the road surface, a sidewall that flexibly flexes to both sides of the tire, a shoulder that is the upper part of the sidewall from the edge of the tread, and a wheel. It consists of a bead part mounted on a wheel.

특히, 사이드월(Sidewall)은 타이어의 측면에 있기 때문에 가장 눈에 띄는 부분으로 오염이 되는 경우 미관 손상을 가장 크게 받을 수 있다.In particular, since the sidewall is located on the side of the tire, it is the most conspicuous part and can receive the greatest damage to aesthetics when it is contaminated.

따라서, 종래에는 사이드월에 오염물질이 붙지 않도록 발수 코팅제를 도포하였다.Therefore, conventionally, a water-repellent coating agent is applied to prevent contaminants from adhering to the sidewall.

대한민국 등록특허 제10-1731072호(발명의 명칭: 타이어 코팅용 조성물)에서는, 실리콘 그래프트 아크릴계 수지, 실리콘계 오일 및 용제를 포함하는 타이어 코팅용 조성물 및 이로 표면이 코팅된 타이어에 대하여 개시하였다.Korean Patent Registration No. 10-1731072 (Title of the Invention: Composition for Tire Coating) discloses a composition for coating a tire containing a silicone-grafted acrylic resin, a silicone-based oil and a solvent, and a tire whose surface is coated therewith.

그러나, 코팅제에 의한 발수 코팅은 주기적으로 도포해주어야 그 효과를 유지할 수 있다는 단점이 있다.However, there is a disadvantage in that the water-repellent coating by the coating agent must be applied periodically to maintain its effect.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1716057호(발명의 명칭: 자기세정기능을 갖는 타이어용 고무 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 타이어)에서는, 불소실리콘고무를 원료 고무조성물에 혼합함으로써, 자기세정기능이 부여된 타이어용 고무 조성물을 개시하였으나, 타이어 소재 자체가 소수성의 특성을 갖게 함으로써 수막 현상에 의한 빗길 운전 취약 등 타이어 성능에 제한이 가해지는 문제가 있었다.In addition, in Korean Patent Registration No. 10-1716057 (Title of Invention: Rubber Composition for Tires Having Self-cleaning Function, Manufacturing Method Thereof and Tires Manufactured Using the Same), by mixing fluorosilicone rubber with a raw rubber composition, Although a rubber composition for tires having a cleaning function has been disclosed, since the tire material itself has hydrophobic properties, there is a problem in that tire performance is limited, such as vulnerability to driving on wet roads due to aquaplaning.

대한민국 등록특허공보 제10-1731072호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1731072 대한민국 등록특허공보 제10-1716057호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1716057

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반영구적인 사용이 가능하면서도, 트레드 부분에는 변화를 가하지 않고 사이드월 부분에는 오염을 피할 수 있도록 하는, 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a self-cleaning tire including a sidewall surface modified with a water repellent structure, which can be used semi-permanently, while avoiding contamination of the sidewall portion without changing the tread portion. will be.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, one embodiment of the present invention provides a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water repellent structure.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 발수성 구조물은 돌기 형태를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the water repellent structure may have a protrusion shape.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 돌기의 직경은 0.1μm 내지 100μm이고, 수직 높이는10 μm 내지 100μm일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the diameter of the protrusion may be 0.1 μm to 100 μm, and the vertical height may be 10 μm to 100 μm.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 발수성 구조물은 수분 접촉각이 140° 이상일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the water repellent structure may have a water contact angle of 140° or more.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 사이드월의 소재는 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(acrylonitrile-butadiene rubber, NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(Ethylene Propylene Diene Rubber, EPDM), 스티렌-부타디엔 고무 (styrene-butadiene rubber, SBR), 부타디엔 고무 (Butadiene Rubber, BR), 천연 고무 (netural rubber), 이소프렌 고무 (isoprene rubber, IR), 부틸 고무 (Isobutene-isoprene, IIR) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the material of the sidewall is acrylonitrile-butadiene rubber (acrylonitrile-butadiene rubber, NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (styrene -Butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), natural rubber (natural rubber), isoprene rubber (IR), butyl rubber (Isobutene-isoprene, IIR) and combinations thereof may contain one.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 발수성 구조물은 레이저 어블레이션(Laser Ablation)또는 금형(Mold) 공정에 의해 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the water repellent structure may be formed by a laser ablation or mold process.

본 발명의 실시예에 따르면, 발수성 구조물로 타이어의 사이드월(sidewall)을 표면 개질함으로써, 상기 사이드월에 발수 특성을 부여하여 이물질이 잘 부착되지 않는 자가 세정(self-cleaning) 기능을 부여할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by surface-modifying the sidewall of a tire with a water-repellent structure, water-repellent properties can be imparted to the sidewall to provide a self-cleaning function in which foreign substances do not adhere well. there is.

또한, 상기 사이드월은 반영구적으로 발수 특성을 가질 수 있다.In addition, the sidewall may have a semi-permanent water repellent property.

또한, 트레드 부분에는 변화를 가하지 않으면서도 사이드월 부분에는 오염을 피할 수 있어 타이어의 활용성을 높일 수 있다.In addition, it is possible to avoid contamination of the sidewall portion without changing the tread portion, thereby increasing the usability of the tire.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어의 모식도이다.
도2는 종래 기술에 따른, 타이어 사이드월 표면의 모식도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 발수성 구조물로 개질된 사이드월(200) 표면의 모식도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고체 표면과 물방울이 이루는 접촉각 모식도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른, (a) 종래 타이어 및 (b)발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어의 오염도 이미지이다.1 is a schematic diagram of a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water-repellent structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a tire sidewall surface according to the prior art.
3 is a schematic view of a surface of a sidewall 200 modified with a water repellent structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a contact angle formed between a solid surface and water droplets according to an embodiment of the present invention.
5 is a contamination level image of (a) a conventional tire and (b) a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water repellent structure, according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water-repellent structure according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 차량용 타이어의 사이드월(A-B)은 트레드의 가장자리에 연결되는 숄더와 휠에 장착되는 비드부 사이에 배치되는 측면부를 의미한다. 타이어의 측면에 위치한 사이드월(A-B)은 트레드부와 비드부 사이를 연결하는 고무와 코드(Cord)층이 복합적으로 구성되어 있으며, 차량과 지면 사이에서 힘을 전달함과 동시에 굴신운동을 통해 지면으로부터의 충격을 완화하는 서스펜션 역할을 한다.Referring to FIG. 1 , a sidewall (AB) of a tire for a vehicle refers to a side portion disposed between a shoulder connected to an edge of a tread and a bead portion mounted on a wheel. The sidewall (A-B) located on the side of the tire is composed of a rubber and cord layer that connects the tread part and the bead part. It acts as a suspension to mitigate the shock from the

상기 사이드월은 지면에 접촉되지 않기 때문에 오염 물질이 묻는 경우 스스로 제거되기 어렵고, 타이어의 측면에 위치하여 가장 눈에 띄는 부분이므로 오염이 되는 경우 미관 손상을 가장 크게 받을 수 있다.Since the sidewall is not in contact with the ground, it is difficult to remove it by itself when contaminants are on it, and since it is located on the side of the tire and is the most conspicuous part, it may suffer the greatest aesthetic damage when it is contaminated.

따라서, 이러한 타이어의 사이드월의 오염도를 크게 낮추고 자가 세정(self-cleaning) 기능을 부여하기 위해, 본 발명에서는 타이어의 사이드월(A-B)의 표면을 발수성 구조물을 갖도록 개질하였다.Therefore, in order to significantly reduce the degree of contamination of the sidewall of the tire and impart a self-cleaning function, the surfaces of the sidewalls (AB) of the tire are modified to have a water repellent structure.

이하에서, 상기 사이드월(A-B)의 표면에 위치하는 상기 발수성 구조물에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the water repellent structure positioned on the surface of the sidewalls A-B will be described in detail.

도2는 종래 기술에 따른, 타이어 사이드월 표면의 모식도이다.2 is a schematic diagram of a tire sidewall surface according to the prior art.

도2를 참조하면, 종래기술의 사이드월(100) 표면은 별다른 형상을 포함하지 않고, 표면에 물방울이 접촉하는 경우, 상기 물방울은 상기 사이드월(100)에 밀착되어 접촉 부분이 다소 많은 모습을 보이는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, the surface of the sidewall 100 of the prior art does not have a special shape, and when water droplets contact the surface, the water droplets are in close contact with the sidewall 100, showing a rather large number of contact areas. you can see what you see

종래기술의 사이드월(100)과 물방울의 접촉각은 사이드월의 소재에 따라 달라질 수 있으나, 이후의 본 발명의 사이드월의 표면개질을 통해 발수성의 특성을 갖는 자가세정 타이어에 비하면 접촉각이 뚜렷하게 작은 경향을 보인다.The contact angle between the sidewall 100 and water droplets of the prior art may vary depending on the material of the sidewall, but the contact angle tends to be significantly smaller than that of self-cleaning tires having water repellency through surface modification of the sidewall of the present invention. show

접촉각(Contact Angle)이란 액체가 고체 표면 위에서 열역학적으로 평형을 이루는 각을 의미할 수 있다. 더 자세하게는, 접촉각은 공기 속에 있는 고체면 위에 액체가 있을 때, 고체와 액체, 기체 세 가지 상의 접촉점에서의 절선과 고체면이 이루는 각 중, 액체를 포함한 쪽의 각을 그 액의 고체에 대한 접촉각이라 할 수 있다.The contact angle may refer to an angle at which a liquid is thermodynamically balanced on a solid surface. More specifically, the contact angle is the angle formed by the tangent line at the contact point of the solid, liquid, and gas when there is a liquid on the solid surface in air, and the angle of the side containing the liquid for the solid of the liquid. can be referred to as the contact angle.

따라서, 낮은 접촉각은 높은 젖음성(친수성, Hydrophilic) 및 높은 표면 에너지를 나타내고, 높은 접촉각은 낮은 젖음성(소수성, Hydrophobic) 및 낮은 표면 에너지를 나타낼 수 있다.Therefore, a low contact angle may indicate high wettability (hydrophilic) and high surface energy, and a high contact angle may indicate low wettability (hydrophobic) and low surface energy.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 발수성 구조물로 개질된 사이드월(200) 표면의 모식도이다.3 is a schematic view of a surface of a sidewall 200 modified with a water repellent structure according to an embodiment of the present invention.

도3을 참조하면, 본 발명의 사이드월은 표면의 먼지, 진흙 등의 이물질을 제거하기 위해 반영구적인 발수성 구조물(250)을 포함한다.Referring to Figure 3, the sidewall of the present invention includes a semi-permanent water repellent structure 250 to remove foreign substances such as dust and mud from the surface.

상기 발수성 구조물(250)은 돌기 형태를 가질 수 있다.The water repellent structure 250 may have a protrusion shape.

상기 돌기 형태는 표면에서 외부로 돌출된 미세 구조를 의미하며, 특별한 형태로 제한되지 않는다.The protrusion shape means a microstructure protruding from the surface to the outside, and is not limited to a specific shape.

예를 들어, 나노 직경의 사각 돌기(251)일 수 있고, 또는 마이크로 직경의 둥근 형태의 돌기(252)일 수 있고, 마이크로 직경의 변형된 둥근 동기(253)일 수도 있다.For example, it may be a nano-diameter square protrusion 251, a micro-diameter round protrusion 252, or a micro-diameter modified round motive 253.

상기 돌기의 직경은 0.1μm 내지 100μm일 수 있다.The diameter of the protrusion may be 0.1 μm to 100 μm.

상기 직경은 산과 산, 또는 골과 골 사이의 수평 간격을 의미할 수 있다.The diameter may refer to a horizontal distance between peaks and valleys or between valleys.

상기 돌기의 직경 0.1μm 미만은 물리적으로 구현이 어려울 수 있고, 돌기의 직경이 100μm 초과인 경우 물방울과 돌기가 이루는 접촉면적이 증가하면서 접촉각이 낮아져서 발수성이 구현되지 않을 수 있다.It may be difficult to physically implement a diameter of less than 0.1 μm of the projection, and when the diameter of the projection exceeds 100 μm, the contact area formed between the water droplet and the projection increases and the contact angle decreases, so that water repellency may not be implemented.

상기 돌기의 산과 골 사이의 수직 높이는 10μm 내지 100μm일 수 있다.The vertical height between the peak and valley of the protrusion may be 10 μm to 100 μm.

상기 돌기는 일정 간격으로 반복 배열될 수 있다.The projections may be repeatedly arranged at regular intervals.

상기 발수성 구조물(250)은 수분 접촉각이 140° 이상일 수 있다.The water repellent structure 250 may have a water contact angle of 140° or more.

따라서, 상기 발수성 구조물(250)에 의해 타이어의 사이드월(A-B)은 반영구적인 발수 특성(소수성)을 갖게 된다.Accordingly, the sidewalls A-B of the tire have semi-permanent water-repellent characteristics (hydrophobicity) by the water-repellent structure 250.

이는, 자연에서의 연꽃잎 효과(lotus effect)를 인공적으로 부여하기 위해 고무 표면을 개질한 것으로, 상기 연꽃잎 효과는 연잎 표면의 마이크로 미터 크기의 돌기 구조물에 의해 물방울과의 접촉 면적을 낮춰서 소수성을 갖는 현상을 의미한다. 물방울이 모여있는 연꽃잎을 나노단위의 현미경에서 확인해보면 돌기 구조물을 확인할 수 있다. 실제로 연꽃잎의 특이한 표면구조로 연꽃잎과 물방울의 접촉 면적은 2~3% 정도 수준으로 매우 낮은 수준이다. 따라서 연꽃잎 위의 물방울은 구형에 가까운 물방울 모양을 유지할 수 있고 표면이 기울어 지는 경우 쉽게 미끄러져 떨어지게 된다. This is a modification of the rubber surface to artificially impart a lotus effect in nature, and the lotus leaf effect lowers the contact area with water droplets by a micrometer-sized protrusion structure on the surface of the lotus leaf to improve hydrophobicity. means a phenomenon with If you check the lotus leaf where water droplets are gathered under a nanoscale microscope, you can see the projection structure. In fact, due to the unique surface structure of the lotus leaf, the contact area between the lotus leaf and water droplets is very low at about 2-3%. Therefore, water droplets on a lotus leaf can maintain a water droplet shape close to a sphere and easily slide off when the surface is tilted.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고체 표면과 물방울이 이루는 접촉각 모식도이다.4 is a schematic diagram of a contact angle formed between a solid surface and water droplets according to an embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 수분 접촉각이 90° 이상인 경우 발수성, 150° 이상인 경우 초발수성을 띤다고 할 수 있는데, 수분 접촉각이 140° 이상인 본 발명의 발수성 구조물(250)은 발수성(소수성)인 (a)보다 접촉각이 더 크므로 (b)초발수성(초소수성)에 가깝거나, 초발수 특성을 갖게 된다. Referring to Figure 4, when the water contact angle is 90 ° or more, it can be said to have water repellency, and when it is 150 ° or more, it can be said to have super-water repellency. ), so it is close to (b) superhydrophobic (superhydrophobic) or has superhydrophobic properties.

상기 사이드월의 소재는 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(acrylonitrile-butadiene rubber, NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(Ethylene Propylene Diene Rubber, EPDM), 스티렌-부타디엔 고무 (styrene-butadiene rubber, SBR), 부타디엔 고무 (Butadiene Rubber, BR), 천연 고무 (netural rubber), 이소프렌 고무 (isoprene rubber, IR), 부틸 고무 (Isobutene-isoprene, IIR) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있으나, 타이어의 소재로 공지된 것이라면 이에 제한되지 않는다.The material of the sidewall is acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene It may include one selected from the group consisting of rubber (Butadiene Rubber, BR), natural rubber, isoprene rubber (IR), butyl rubber (Isobutene-isoprene, IIR), and combinations thereof, but the tire If it is known as the material of, it is not limited thereto.

상기 발수성 구조물(250)은 레이저 어블레이션(Laser Ablation) 또는 금형(Mold) 공정에 의해 형성될 수 있다.The water repellent structure 250 may be formed by a laser ablation or mold process.

상기 레이저 어블레이션(Laser Ablation)은 단단한 금속 또는 공업용 화합물 등 고체 표면에 레이저 빔을 조사하여 레이어를 제거하는 정밀 공정이다.　 레이저 광속이 느린 경우 흡수된 레이저 에너지로 재료가 가열되면 증발 또는 승화된다. 또한 레이저 광속이 빠른 경우에는 일반적으로 재료가 플라스마로 변환된다. 일반적으로 레이저 어블레이션은 펄스 광섬유 레이저로 재료를 제거하는 것을 의미하지만 레이저 밀도가 충분히 높은 경우 지속파 레이저로 재료를 제거할 수도 있다.The laser ablation is a precision process of removing a layer by irradiating a laser beam on a solid surface such as a hard metal or an industrial compound. When the laser beam is slow, the absorbed laser energy causes the material to be heated and evaporated or sublimated. Also, when the laser beam speed is high, the material is usually converted into plasma. Generally, laser ablation refers to the removal of material with a pulsed fiber laser, but material can also be removed with a continuous wave laser if the laser density is high enough.

예를 들어, 상기 레이저 어블레이션은 6μm 내지 15μm의 레이저 파장 및 10ns 내지 200ns의 레이저 펄스 지속 시간으로 수행될 수 있다.For example, the laser ablation may be performed with a laser wavelength of 6 μm to 15 μm and a laser pulse duration of 10 ns to 200 ns.

상기 금형(Mold) 공정은 고무 및 합성 고무 소재를 금형에 넣어 열과 압력을 가하여 고무 제품을 성형하여 타이어에 최종 형태를 부여하는 정밀 공정을 의미할 수 있다.The mold process may refer to a precision process of putting rubber or synthetic rubber materials into a mold and applying heat and pressure to mold a rubber product to give a final shape to a tire.

상기 금형 공정은 예를 들어, 가류 금형(VULCANIZING MOLD), 주조 금형(Casting Mold), Direct Engraving Mold, 벤트리스 몰드(Ventless Mold) 또는 Wave Parting Mold에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The mold process may be performed by, for example, a vulcanizing mold, a casting mold, a direct engraving mold, a ventless mold, or a wave parting mold, but is not limited thereto.

실험예Experimental example

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른, (a) 종래 타이어 및 (b)발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어의 오염도 이미지이다.5 is a contamination level image of (a) a conventional tire and (b) a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water repellent structure, according to an embodiment of the present invention.

도5(a)는 종래 타이어를 도시한 것으로, 사이드월을 보면 오염물질이 그대로 붙어 있어서 그 미관과 기능을 해치는 것을 알 수 있다.Figure 5 (a) shows a conventional tire, and looking at the sidewall, it can be seen that contaminants are attached thereto, impairing its aesthetics and function.

도 5(b)는 본 발명의 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월을 포함하는 자가세정 타이어를 도시한 것으로, 사이드월에 오염 물질 없이 깨끗한 상태를 유지하는 것을 확인할 수 있다.5(b) shows a self-cleaning tire including a sidewall surface-modified with a water repellent structure according to the present invention, and it can be confirmed that the sidewall is kept clean without contaminants.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 종래기술의 사이드월
200: 발수성 구조물로 표면 개질된 사이드월
250,251,252,253: 발수성 구조물100: sidewall of the prior art
200: sidewall surface modified with water repellent structure
250,251,252,253: water repellent structure

Claims

In the self-cleaning tie comprising a sidewall surface modified with a water repellent structure,
The water repellent structure has a protrusion shape,
The water repellent structure is formed of a deformed round protrusion having a circular horizontal cross-section perpendicular to a vertical cross-section perpendicular to the surface of the sidewall and having a plurality of small protrusions formed on the surface,
The diameter of the projection is 0.1 μm to 100 μm, the vertical height is formed from 10 μm to 100 μm,
The water repellent structure has a water contact angle of 140 ° or more,
The sidewall has water repellency by the water repellent structure,
In the deformed round protrusion, a circular protrusion having a circular horizontal cross section is formed on the surface of the sidewall by laser ablation, and formed into a rectangular columnar shape by the laser ablation on the surface of the circular protrusion. A self-cleaning tire, characterized in that the plurality of small protrusions are formed.

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According to claim 1,
The material of the sidewall is acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene Characterized in that it comprises one selected from the group consisting of rubber (Butadiene Rubber, BR), natural rubber, isoprene rubber (IR), butyl rubber (Isobutene-isoprene, IIR) and combinations thereof Self-cleaning tires.

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