KR20170017030A - 타이어 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 제조 방법에 관한 것으로서, 타이어가 완성되는 가류 공정 이후, 상기 가류 후 타이어에 마이크로 웨이브를 조사하는 후가류 공정을 더 포함하는 타이어 제조 방법에 관한 것이다.

Description

타이어 제조 방법 {The Method of Tires}

본 발명은 가류 공정 후 타이어의 성능을 향상하도록 하는 후가류 공정을 더 포함하는 타이어 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 마이크로 웨이브를 이용한 장치는 대한민국 등록 특허 제10-0298797호에 기재된 바와 같이, 가류가 되지 않은 생타이어에 조사하고 예열을 하여 가류 시간을 단축하기 위한 수단으로 사용하였으나, 이는 타이어의 겉 표면과 내부의 온도차가 많이 발생하고, 가류를 위한 프레스 가까이 있으면 타 장치에 전열이 되고, 떨어져 있으면 예열의 효과가 떨어지는 문제점이 발생한다.

또한, 타이어는 성능 목표에 따라 여러 가지 반제품을 가지고 있으며, 반제품마다 개별적으로 경화속도와 경화시간이 다르다. 이러한 반제품의 성능을 최적화하기 위한 가류 공정이 필요하지만, 모든 반제품이 최적의 성능을 발현하기는 어렵다는 문제점이 발생한다.

또한, 타이어 가류 공정 이후, 고무조성물 또는 타이어 성능 자체를 향상하도록 하는 장치 및 공정이 없어 완성된 타이어의 물리적 특성 및 점탄성을 항상 유지할 수 없다는 문제점이 발생한다.

대한민국 등록 특허 제10-0298797호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 타이어의 물리적 특성 및 점탄성을 유지하여 타이어의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 타이어 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어의 제조 방법은, 타이어가 완성되는 가류 공정 이후, 가류 후 타이어에 마이크로 웨이브를 조사하는 후가류 공정을 더 포함한다.

상기 가류 후 타이어에 500MHz에서 3GHz 범위 내의 주파수를 갖는 마이크로 웨이브를 조사하는 것을 특징으로 한다.

상기 가류 후 타이어에 10W/g에서 500W/g 범위 내의 용량을 갖는 마이크로 웨이브를 조사하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 타이어의 제조 방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

타이어가 완성되는 가류 공정 이후, 가류 후 타이어에 마이크로 웨이브를 조사하는 후가류 공정을 더 포함하여, 시간 및 장소에 구애받지 않고 타이어에 조사하여 타이어 표면의 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 가류 후 타이어에 500MHz에서 3GHz 범위 내의 주파수를 갖는 마이크로 웨이브를 조사하는 것을 특징으로 하여, 고무의 점탄성을 향상시킬 수 있으며, 타이어의 표면 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 가류 후 타이어에 10W/g에서 500W/g 범위 내의 용량을 갖는 마이크로 웨이브를 조사하는 것을 특징으로 하여, 고무의 점탄성을 향상시킬 수 있으며, 짧은 시간에 타이어의 표면을 조사하여 표면의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 타이어 제조 방법의 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 타이어 제조 방법의 순서도이다.

본 발명의 타이어 제조 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 원재료인 천연고무에 흑색안료의 일종인 카본 블랙(Carbon Black)과 황(Sulfur) 등의 여러 가지 약품을 혼합하는 공정, 즉, 고무조성물을 배합하는 정련공정(S1), 배합된 고무 조성물을 압출하는 압출공정(S3), 압출된 고무조성물을 코드나 와이어 등에 토핑(Topping)하는 압연공정(S5)을 거쳐, 재단된 여러 가지 반제품을 성형기에 조합하는 성형공정(S7)을 통해 그린 타이어를 완성한다.

이러한 그린 타이어를 금형에 넣고 일정시간 동안 고압과 고열을 가하여 배합과정에서 투입된 가류계를 반응시켜 타이어 내의 유황과 고무분자가 완전히 결합하여(화학적 결합) 안정된 고유성질을 얻도록 하는 가류 공정(S9)을 거쳐 타이어를 완성한다.

타이어가 완성되는 가류 공정(S9) 이후, 가류 후 타이어에 마이크로 웨이브를 조사하는 후가류 공정(S11)을 더 포함한다.

상기 가류 후 타이어에 500MHz에서 3GHz 범위 내의 주파수를 갖는 마이크로 웨이브를 조사한다.

상기 가류 후 타이어에 10W/g에서 500W/g 범위 내의 용량을 갖는 마이크로 웨이브를 조사한다. 상기 마이크로 웨이브는 3초에서 10분 사이동안 조사하는 것이 바람직하다. 그리하여 짧은 시간 분사해도 타이어 표면의 성능을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

마이크로 웨이브는 일반적으로 300MHz에서 3GHz의 범위를 가지고 있다.

마이크로 웨이브는 주파수가 낮을수록 단파를 가지며 효율이 높아 짧은 시간 내에 효과를 볼 수 있으나, 고무 조성물의 물성이 저하되고, 심한 경우 탄화가 발생될 여지가 있다. 주파수가 높을수록 장파를 가져 효율은 떨어지나 마이크로 웨이브의 조사시간을 안정적으로 조절할 수 있다.

고무 조성물의 제품 또는 두께에 따라 가장 적정한 주파수와 조사 시간을 설정하는 것이 중요하다.

이하, 실시 예와 비교 예에 대해서 기재한다.

본 실시 예에서는 가장 범용적으로 사용되는 2.4GHz의 마이크로 웨이브를 사용하여 진행했다. 하지만 아래의 조건이 본 발명의 기술을 한정하는 것은 아니다.

시험에 필요한 성분은 천연고무, 퍼니스 블랙, 유황, 촉진제가 사용된다.

비교 예 1에서는, 고무 중합체(천연고무) 100중량부에 카본 블랙 35중량부를 투입하여 유황과 가교촉진제와 배합한 후, 165도 10분 동안 삼단 프레스에서 가교 시켜 고무 조성물을 제조하였다.

비교 예 2에서는, 고무 중합체(천연고무) 100중량부에 카본 블랙 70중량부를 투입하여 유황과 가교촉진제와 배합한 후, 165도 15분 동안 삼단프레스에서 가교 시켜 고무조성물을 제조하였다.

비교 예 1과 비교 예 2는 표 1에 도시된 바와 같다.

성분 (단위: 중량부 )	비교 예 1	비교 예 2
천연고무	100	100
퍼니스 블랙	35	70
유황(Sulfur)	2	2
촉진제	1	1

실시 예 1에서는, 비교 예 1의 고무조성물을 2.45GHz의 마이크로웨이브를 100W/g로 25초간 조사하여 시편을 제작하였다.

실시 예 2에서는, 비교 예 1의 고무조성물을 2.45GHz의 마이크로웨이브를 100W/g로 35초간 조사하여 시편을 제작하였다.

실시 예 3에서는, 비교 예 1의 고무조성물을 2.45GHz의 마이크로웨이브를 100W/g로 45초간 조사하여 시편을 제작하였다.

실시 예 4에서는, 비교 예 2의 고무조성물을 2.45GHz의 마이크로웨이브를 100W/g로 5초간 조사하여 시편을 제작하였다.

실시 예 5에서는, 비교 예 2의 고무조성물을 2.45GHz의 마이크로웨이브를 100W/g로 10초간 조사하여 시편을 제작하였다.

실시 예 6에서는, 비교 예 2의 고무조성물을 2.45GHz의 마이크로웨이브를 100W/g로 15초간 조사하여 시편을 제작하였다.

비교 예 1 및 비교 예 2에서 얻은 고무 조성물을 ASTM 관련 규정에 의해 경도, 인장강도 및 신율에 대해 측정하고, 점탄성(tanδ 60°) 시험을 측정했다. 그 결과는 표 2 및 표 3에 나타난 바와 같다.

구분	비교 예 1	실시 예 1	실시 예 2	실시 예 3
경도(Shore A)	52	52	51	51
200% 모듈러스	-	-	-	-
300% 모듈러스	51	51	51	48
인장강도(kgf/㎠)	174	185	182	191
신율(%)	640	660	650	690
점탄성(tanδ 60°)	0.1566	0.1540	0.1537	0.1533

구분	비교 예 2	실시 예 4	실시 예 5	실시 예 6
경도(Shore A)	93	93	93	93
200% 모듈러스	143	147	142	145
300% 모듈러스	-	-	-	-
인장강도(kgf/㎠)	157	168	161	161
신율(%)	250	250	250	250
점탄성(tanδ 60°)	0.0885	0.0864	0.0875	0.0870

* 경도는 수치가 높을수록 딱딱함을 나타낸다.

* 인장물성(인장강도, 신율)은 수치가 높을수록 각 특성이 우수함을 나타낸다.

* 점탄성(tanδ 60°)은 수치가 낮을수록 타이어 구름 저항 성능이 우수함을 나타낸다.

표 2에 도시된 바와 같이, 비교 예 1에 비하여 본 발명에 해당하는 실시 예 1 내지 3의 경우가 물리적 특성 및 점탄성이 우수하여 타이어 성능 향상에 유리함을 알 수 있다. 본 발명에서 제안한 3초에서 10분 이후의 시간에는 고무 조성물의 물성이 저하되고 탄화가 진행되었다.

또한, 실시 예 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 카본 블랙 함량에 따라 조건을 달리해야 최대 성능 발현이 가능함을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 타이어 제조 방법은, 특히, 타이어의 가류 공정을 거친 타이어 제조 방법에 적합하다.

Claims (3)

1. 타이어가 완성되는 가류 공정 이후, 상기 가류 후 타이어에 마이크로 웨이브를 조사하는 후가류 공정을 더 포함하는 타이어 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가류 후 타이어에 500MHz에서 3GHz 범위 내의 주파수를 갖는 마이크로 웨이브를 조사하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가류 후 타이어에 10W/g에서 500W/g 범위 내의 용량을 갖는 마이크로 웨이브를 조사하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 방법.

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