KR20120053732A - 타이어 및 이의 제조방법 - Google Patents

타이어 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20120053732A
KR20120053732A KR1020100115004A KR20100115004A KR20120053732A KR 20120053732 A KR20120053732 A KR 20120053732A KR 1020100115004 A KR1020100115004 A KR 1020100115004A KR 20100115004 A KR20100115004 A KR 20100115004A KR 20120053732 A KR20120053732 A KR 20120053732A
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곽연미
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한국타이어 주식회사
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    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/08—Building tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60C13/001—Decorating, marking or the like

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명의 타이어 및 이의 제조방법은 사이드월의 표면에 안료 코팅층을 포함하는 타이어를 제공한다. 상기 타이어는 타이어의 인장 물성에 변화가 없으면서도 고급스럽고 우수한 외관을 갖는 타이어를 제공할 수 있다.

Description

타이어 및 이의 제조방법{TIRE AND MATHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 타이어 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 타이어의 인장 물성에 변화가 없으면서도 고급스럽고 우수한 외관을 갖는 타이어를 제공할 수 있는 타이어 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
검은색인 타이어의 외관에 변화를 주고, 다양한 미감과 소비자의 선택의 폭을 넓히기 위하여 다양한 변화가 시도되고 있다. 특히, 타이어를 포함하는 차량에서 타이어의 각 부분 중에서 소비자들에게 가장 눈에 띄는 사이드월 부분에 다양한 변화를 주려는 여러 가지 시도가 이루어져 왔다.
대표적인 사이드월 부분의 변화로는 사이드월에 백색고무를 삽입하는 방법이 있다. 이렇게 백색 고무를 삽입하는 방법을 이용하여, 문자, 모양 등을 삽입할 수 있고, 자사로고 등을 삽입하여 자사의 제품임을 강조하는 효과를 얻을 수 있다.
그러나, 이렇게 백색 고무를 삽입하는 방법은 로고 등을 강조하는 것 외에 다양한 미감을 주기에는 부족하여, 안료나 염료 등을 사이드월 고무 조성물에 혼합하여 제조하는 방법에 관한 시도가 있었다.
그러나, 이렇게 안료나 염료 등을 사이드월 고무 조성물에 혼합하여 사이드월 고무를 형성하는 경우에는 고무 조성물에 많은 양의 안료나 염료가 필요하고, 혼합된 안료 또는 염료로 인하여 타이어의 인장 물성 등의 물성에 변화를 나타내는 문제점이 있다.
사이드월 고무 자체를 검정색이 아닌 흰색이나 유색으로 하려는 시도도 있으나, 카본블랙에서 유래하는 검정색은 통상의 유색 안료의 발색을 곤란하게 하고, 보강성 충진제로 카본블랙을 사용하지 않고, TiO2 등을 사용하는 경우에는 고무 조성물의 인장물성 등의 물성이 변화할 뿐만 아니라 가공성이 떨어질 수 있으며, 타이어의 사용과정에서 백색의 사이드월에 변색이나 오염이 발생할 수 있는 문제도 있다.
따라서, 타이어용 고무의 물성에 영향을 미치지 않으면서도 고객들의 다양한 요구에 부합하도록 타이어의 외관의 개성을 살리고, 고급스러운 미감을 주는 방법이 필요하다.
본 발명의 목적은 타이어의 인장 물성에 변화가 없으면서도 고급스럽고 우수한 외관을 갖는 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 타이어의 인장 물성에 변화가 없으면서도 고급스럽고 우수한 외관을 갖는 타이어의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어는 사이드월의 표면에 안료 코팅층을 포함한다.
상기 안료 코팅층은 베이스 코트층, 안료층, 그리고 클리어 코트층을 포함할 수 있다.
상기 안료 코팅층은 금속 옥사이드를 포함하는 것일 수 있다.
상기 안료 코팅층은 빛과 각도에 의하여 서로 다른 색을 나타내는 것일 수 있다.
상기 안료 코팅층은 안료 코팅층은 두께가 4 내지 10um인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 안료 코팅층을 포함하는 타이어의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 타이어의 제조방법은 사이드월에 베이스코트를 도포하여 베이스 코트층을 형성하는 단계, 상기 베이스 코트층에 안료를 도포하여 안료층을 형성하는 단계, 그리고 상기 안료층에 투명 도료를 도포하여 클리어 코트층을 형성하는 단계를 포함하여 안료 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 도포는 스프레이 코팅에 의한 것일 수 있다.
상기 안료 코팅층의 형성은 타이어의 가류공정 이후에 이루어지는 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 타이어는 사이드월의 표면에 안료 코팅층을 포함한다.
상기 안료 코팅층은 사이드월을 포함하는 타이어 전체에 형성될 수 있으나, 자동차의 외관을 형성하고, 타이어를 포함하는 자동차의 외관상의 고급스러운 미감을 형성하기 위하여 사이드월의 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
사이드월은 제조 회사명, 브랜드 네임, 세레이션(serration) 부분 등이 디자인 되어 있는 부분으로, 제품의 특성을 가장 많이 나타내는 부분으로, 타이어의 디자인에서 가장 중요한 부분이다. 이러한 사이드월에 상기 안료 코팅층을 형성하면, 고급스러운 미감을 형성하면서도 소비자의 디자인 차별 욕구를 만족시킬 수 있다.
또한, 상기 안료 코팅층은 기존의 안료나 염료를 타이어의 사이드월 고무 조성물에 포함하여 혼합하여 제조하는 방식이 아니라, 표면에 코팅하여 제조하기 때문에, 적은 양의 안료만으로 우수한 효과를 얻을 수 있고, 안료의 혼합으로 인하여 타이어의 고무 조성물의 인장물성 등의 물성을 변화시키는 것을 막을 수 있다.
상기 안료 코팅층은 베이스 코트층, 안료층, 그리고 클리어 코트층을 포함할 수 있다.
상기 베이스 코트층은 사이드월의 표면에 베이스코트를 도포하여 형성될 수 있고, 상기 안료층은 상기 베이스 코트층에 안료를 도포하여 형성할 수 있으며, 상기 클리어 코트층은 상기 안료층에 투명 도료를 도포하여 형성할 수 있다.
상기 3개의 층으로 안료 코팅층을 형성하는 경우, 선명한 색감과 함께 안정적인 안료 코팅층을 얻을 수 있다.
상기 베이스 코트층은 고무의 표면과 안료층과의 부착성을 향상시키고, 도장결함을 줄여줄 수 있고, 상기 안료층은 안료를 도포하여 다양한 색감 및 미감을 형성할 수 있으며, 상기 클리어 코트층은 투명 도료를 포함하여 광택감을 향상시키고, 안료층을 보호할 수 있다.
상기 안료층은 적절한 두께와 색감을 얻기 위하여 1개의 층뿐만 아니라 2 이상의 층으로 형성할 수 있다.
상기 안료 코팅층의 안료는 빛을 반사 및 굴절시키는 안료일 수 있다. 상기 빛을 반사 및 굴절시키는 안료를 적용하는 경우에는 기존의 빛을 선택적으로 흡수하는 안료와 비교하여 빛의 양이나 각도에 따라서 다양한 색상을 나타낼 수 있고, 기존의 빛의 양이나 각도에 따라서 동일한 색상만을 나타내는 안료에 비하여 다양하고 신비한 심미감을 줄 수 있다.
또한, 빛의 반사 및 굴절에 의하여 색상을 나타나게 하므로, 일반적으로 검은색인 타이어 고무의 표면에서도 다양한 색상을 구현할 수 있고, 우수한 심미감과 개성을 부여할 수 있다.
상기 안료 코팅층은 금속 옥사이드를 포함하는 안료를 포함할 수 있다. 특히 바람직하게, 투명한 금속 옥사이드로, 안료를 5겹 코팅하여 만든 특수 안료를 적용할 수 있고, 시판되는 제품으로 듀퐁사에서 제조한 크로마루전 칼라(ChromaLusion Color)일 수 있다.
상기 안료 코팅층이 상기 크로마루전 칼라를 포함하는 경우에는 빛과 각도에 따라서 다양한 칼라를 나타낼 수 있어서 타이어의 고급스러운 외관을 형성할 수 있다. 또한, 상기 크로마루전 칼라를 타이어 특히 사이드월의 표면에 적용하는 경우에는 타이어의 제조에서 가류공정이 완료된 이후에 스프레이 코팅 등의 방식으로 도포할 수 있어서, 도포가 간단하다는 장점도 있다.
상기 안료 코팅층은 듀퐁사에서 판매하는 베이스 코트층과 클리어 도료층 사이에 안료층을 형성하고 상기 안료는 크루마루전 칼라를 포함하여 형성할 수 있다. 상기 크로마루전 칼라는 사용량에 따라서 다른 효과를 얻을 수 있어서, 고객의 요구에 따라서 다양한 느낌의 연출을 할 수 있다.
상기 안료 코팅층은 안료 코팅층의 두께가 2 내지 10um인 것일 수 있다. 상기 안료 코팅층이 10um를 초과하는 경우에는 코팅층의 두께가 두꺼워서 타이어의 사이드월 고무에 새겨진 문자가 거의 보이지 않을 수 있고, 상기 안료 코팅층의 두께가 2um 미만인 경우에는 안료 코팅층에 의한 미감 향상의 효과가 미미할 수 있다.
바람직하게 상기 안료 코팅층은 그 두께가 4 내지 7um일 수 있고, 상기 범위에서 타이어의 사이드월 고무가 비쳐 보여서 사이드월의 글씨를 식별할 수 있으면서도 상기 안료 코팅층의 도포로 인한 고급스러운 색감 및 심미감의 향상 효과를 높일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예인 타이어의 제조방법은 사이드월에 베이스코트를 도포하여 베이스 코트층을 형성하는 단계, 상기 베이스 코트층에 안료를 도포하여 안료층을 형성하는 단계, 그리고 상기 안료층에 투명 도료를 도포하여 클리어 코트층을 형성하는 단계를 포함하여 안료 코팅층이 형성된다.
상기 도포는 스프레이 코팅에 의한 것일 수 있다. 상기 안료 코팅층을 형성하는 각각의 베이스 코팅층, 안료층 및 클리어 코트층의 도포에 스프레이 코팅 방식을 적용하는 경우에는 간단하고 빠르게 상기 안료 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 안료 코팅층의 형성은 타이어의 가류공정 이후에 이루어지는 것일 수 있다. 상기 안료 코팅층을 상기 타이어의 가류공정 이후에 형성하는 경우에는 타이어의 물성에 영향이 적으면서도 다양한 색을 지닌 타이어를 제공할 수 있다.
상기 안료 코팅층, 베이스 코팅층, 안료층 및 클리어 코트층에 관한 설명은 상기 타이어에 관한 설명과 동일한 바, 그 기재를 생략한다.
상기 타이어 및 이의 제조방법에 의하여 타이어 특히, 사이드월의 표면에 안료 코팅층을 형성하는 경우에는 타이어의 인장 물성에 변화가 없으면서도 고급스럽고 우수한 외관을 갖는 타이어를 제조할 수 있다. 또한, 상기 타이어의 제조방법에 의하여 안료 코팅층을 포함하는 타이어를 제조하는 경우에는 간단한 방식을 적용할 수 있고, 타이어 고무의 물성에 영향이 적으면서도 우수한 외관을 갖는 타이어를 제공할 수 있다.
본 발명의 타이어 및 이의 제조방법은 타이어의 인장 물성에 변화가 없으면서도 고급스럽고 우수한 외관을 갖는 타이어를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
(실시예1 내지 4)
천연고무 80 중량부, 부타디엔 고무 20 중량부, 카본블랙 60 중량부, 노화방지제로 N-1,3-디메틸부틸-N-페닐-p-페닐렌디아민(6C) 2 중량부, 프로세스 오일 5 중량부, 가류제로 유황 3 중량부, 가황촉진제로 디페닐렌구아니딘(DPG) 4 중량부의 배합비율로 통상의 방법에 따라서 타이어 사이드월을 제작하였다.
상기 타이어의 사이드월 부분에 듀폰사의 크로마루전 칼라를 이용하여 안료 코팅층을 형성하고, 고무의 인장물성의 변화여부 및 가시광선과 UV투과도를 측정하였다.
상기 안료 코팅층 하기 표1의 두께로 형성되도록, 듀폰사의 듀폰 베이스코트를 스프레이 도포하고, 크로마루전 칼라(안료) 및 듀폰 클리어 도료를 순차로 스프레이 도포하여 실시예 1 내지 4의 코팅층을 포함하는 사이드월을 제조하였다.
(비교예1)
상기 실시예와 동일하게 제조한 타이어의 사이드월 부분에 안료 코팅층을 형성하지 아니한 비교예1에 대하여 상기 실시예들과 마찬가지로 하기 표1에 기재되어 있는 항목의 물성을 평가하였다.
(비교예2)
상기 실시예의 사이드월 고무 조성과 동일한 조성에 축광안료를 추가로 넣어 배하여 실시예들과 마찬가지로 하기 표1에 기재되어 있는 항목의 물성을 평가하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예4 비교예 1 비교예2
안료 코팅층1 ) 도포 두께 (㎛) 4 7 10 20 - -
축광 안료2 ) 중량부(PHR*) - - - - - 30
투과도 (%) 가시광선 95 91 87 68 98 65
UV 93 89 86 65 98 60
인장 물성 경도 51 50 52 50 52 45
300% 모듈러스 (kgf/cm2) 91 89 90 90 90 70
신율 (%) 490 480 490 487 500 410
인장강도 (kgf/cm2) 145 143 144 142 145 121
주)
*PHR(parts per hundred rubber): 원료고무 100 중량부당 배합비율(중량부).
1) 안료 코팅층은 듀폰사의 크로마루전(ChromaLusion Tri-Coat colors)으로 형성.
2) 안료는 리더씨앤비사 축광안료를 타이어 사이드월 고무에 배합하여 사용.
상기 표1에서 투과도의 측정은 메카시스 사 분광 광도계를 이용하여 가시광선의 투과도 및 UV 투과도를 측정하였고, 숫자가 클수록 투과도가 우수한 것을 의미한다.
상기 표1에서 경도는 쇼어 A 타입 경도계로 측정한 값으로, 그 값이 클수록 조정안정성이 우수하다.
상기 300% 모듈러스(Modulus)는 300% 신장시의 인장강도로서, ISO 37 규격에 의해 측정하였고, 수치가 높을수록 우수한 강도를 나타낸다.
상기 신율은 인장 시험기에서 시험편이 끊어질 때까지의 스트레인(Strain) 값을 %로 나타내는 방법으로 측정하였으며. 수치가 클수록 고무가 유연하여 신장이 많이 일어날 수 있음을 의미한다.
상기 인장강도는 ASTM D 790의 방법으로 측정하였고, 수치가 클수록 인장강도가 우수함을 나타낸다.
상기 실시예2와 비교예1에 대하여, 피험자 10명을 대상으로 하여 타이어의 선호도를 비교하였다. 남성5명과 여성 5명을 대상으로 한 선호도 조사에서 남성 1명의 피험자만 제외하고는 실시예2에 대한 선호도가 우수하게 나타났으며, 피험자의 성별에 무관하게 실시예2의 타이어에 대한 선호도가 코팅처리를 하지 않은 비교예1의 선호도보다 뛰어남을 확인할 수 있었다.
상기 실시예들의 경우에는 사이드월에 안료코팅층을 형성하여서 타이어 사이드월 고무의 인장물성이 떨어지지 않으면서도 다양한 색감의 사이드월을 포함하는 타이어를 제공할 수 있었다. 또한, 상기 안료로 금속 옥사이드를 포함하는 빛을 반사 및 굴절시키는 크로마루전 안료를 적용하여서 빛의 양이나 각도에 따라서 다양한 색상을 나타내는 타이어를 제공할 수 있었다. 상기 실시예의 타이어들은 타이어 고무의 물성은 그대로 유지하면서 세련된 타이어를 제공할 수 있었고, 피험자들의 선호도도 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

  1. 사이드월의 표면에 안료 코팅층을 포함하는 타이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안료 코팅층은 베이스 코트층, 안료층, 그리고 클리어 코트층을 포함하는 것인 타이어.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안료 코팅층은 금속 옥사이드를 포함하는 것인 타이어.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안료 코팅층은 빛과 각도에 의하여 서로 다른 색을 나타내는 것인 타이어.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안료 코팅층은 안료 코팅층은 두께가 4 내지 10um인 것인 타이어.
  6. 사이드월에 베이스코트를 도포하여 베이스 코트층을 형성하는 단계,
    상기 베이스 코트층에 안료를 도포하여 안료층을 형성하는 단계, 그리고
    상기 안료층에 투명 도료를 도포하여 클리어 코트층을 형성하는 단계
    를 포함하여 안료 코팅층이 형성된 타이어의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도포는 스프레이 코팅에 의한 것인 타이어의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 안료 코팅층의 형성은 타이어의 가류공정 이후에 이루어지는 것인 타이어의 제조방법.
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