KR20200071823A - 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법은, 타이어의 사이드월에 부착될 입체 마크가 형성된 몰드를 제작하는 단계; 상기 몰드에 컬러 잉크를 포함하는 우레탄을 주입하여 입체 마크를 성형하는 단계; 및 상기 입체 마크를 접착제로 사이드월에 부착하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 타이어의 사이드월에 입체적인 컬러 마크를 형성할 수 있다. 또한, 투명한 우레탄을 사용하여 다양한 색상을 구현할 수 있고, 3D 프린팅을 활용하여 다양한 형상을 구현할 수 있다.

Description

타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법{METHOD FOR FORMING A COLOR STEREOSCOPIC MARK ON A TIRE}

본 발명은 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법에 관한 것이다.

고무 제품, 특히 자동차용 타이어에 마크를 사용하는 것은 이미 공지되어 있다. 예를 들면, 자동차 경주에서 타이어 사이드월에 문자(lettering) 또는 광고용 기호 내지 형상 스티커를 부착하는 것은 공지되어 있다. 마크는 스텐실(stencil)을 이용하여 타이어에 분사되거나 결합된다. 상기한 경우 모두 마크는 타이어에서 쉽게 분리되어 마크와 타이어 사이에 내구성 있는 부착이 이루어지지 않는다. 그래서 고무 제품에 견고하게 부착되는 마크에 대한 요구가 있어 왔다.

그러한 내구성 있는 결합은 예를 들어, 마크가 새겨질 고무 제품의 일부가 도료로 채색될 때 가능하다. 예를 들면 사이드월이나 트레드 층을 적어도 한가지 색채의 선명한 안료로 채색한 타이어를 사용함으로써 차량을 더욱 잘 분간할 수 있다.

그러나, 고무 제품 각 부분을 채색하는 방법으로 마크를 부착하는 것에는 한계가 있는데, 마크가 복잡한 기하학적 형상을 포함하거나 문자를 새기고자 할 때에 그렇다. 그러한 경우, 고무 제품에 마크를 부착하는 것은 매우 복잡하고 따라서 비용이 매우 높아질 것이다.

본 발명의 목적은 타이어의 사이드월에 입체적인 컬러 마크를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법은, 타이어의 사이드월에 부착될 입체 마크가 형성된 몰드를 제작하는 단계; 상기 몰드에 컬러 잉크를 포함하는 우레탄을 주입하여 입체 마크를 성형하는 단계; 및 상기 입체 마크를 접착제로 사이드월에 부착하는 단계를 포함한다.

상기 몰드는 3D 프린팅에 의해 제작되는 것이 바람직하다.

상기 우레탄은 유연하고 투명한 재질로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 우레탄은 상온경화형 2액형 액상 우레탄인 것이 바람직하다.

상기 입체 마크 성형 단계에서, 상기 우레탄 100 중량부에 왁스 2~5 중량부가 첨가된 것이 바람직하다.

상기 입체 마크의 두께는 0.05~5.0mm인 것이 바람직하다.

상기 입체 마크 성형 단계에서, 상기 우레탄을 주입할 때 발광부재를 매립하여 입체 마크를 성형할 수 있다.

상기한 본 발명에 의하면, 타이어의 사이드월에 입체적인 컬러 마크를 형성할 수 있다.

또한, 투명한 우레탄을 사용하여 다양한 색상을 구현할 수 있고, 3D 프린팅을 활용하여 다양한 형상을 구현할 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.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법은, 별도의 몰드에서 입체 컬러 마크를 성형한 다음 접착제로 타이어의 사이드월에 부착한다.

우선, 타이어의 사이드월에 부착될 입체 마크가 형성된 몰드를 제작한다.

몰드는 소정 두께로 형성되고 임의의 입체적 형상의 마크가 음각으로 형성될 수 있다.

이 몰드는 몰드에 주입되는 우레탄보다 녹는점이 높은 플라스틱으로 형성될 수 있다.

몰드는 3D 프린팅에 의해 제작될 수 있다. 몰드는 3D 프린팅 에 일반적으로 사용되는 소재를 사용할 수 있으며, 플라스틱에 한정되지 않는다. 3D 프린팅에 의해 다양한 문자, 기호, 표장, 입체적 형상을 쉽게 구현할 수 있다.

다음으로, 몰드에 컬러 잉크를 포함하는 우레탄을 주입하여 입체 마크를 성형한다.

우레탄은 액상 우레탄으로서 이에 컬러 잉크가 혼합된 것을 사용한다.

컬러 잉크(안료)는 잉크 밀(ink mill)로 미세하게 갈아서 만든 잉크 타입의 고농축 우레탄 안료를 사용할 수 있다. 컬러 잉크는 우레탄에 대비해서 3중량% 미만을 사용한다. 3중량% 이상을 사용하면 우레탄과 경화 반응을 나타내지 못하고 겉에 묻어나게 된다.

우레탄은 경화되면 유연하고 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 타이어는 차량 주행 중에 굴곡 운동을 하기 때문에, 우레탄이 유연하게 탄성적으로 변형될 수 있어야 사이드월에 부착되어 있던 입체 마크가 떨어지지 않을 수 있다. 또한, 우레탄이 투명하면 혼합되는 잉크의 컬러가 그대로 구현될 수 있다.

상기 우레탄은 상온경화형 2액형 액상 우레탄인 것이 바람직하다. 액상 우레탄이 상온에서 경화되기 때문에 입체 마크를 쉽게 성형할 수 있다. 예를 들어, 우레탄은 Smooth-on사에서 제조한 Clear Flex™ 95를 사용할 수 있다. 이는 투명한 우레탄 액상 고무 화합물로서 절대적인 투명도와 광저항성을 요구하는 곳에 적용될 수 있다. 낮은 점도에 의해 쉽게 혼합하고 주입할 수 있다. 또한, Clear Flex™ 95는 거의 수축 없이 상온에서 경화된다.

2액형 우레탄은 주제와 경화제가 서로 화학 반응을 하여 경화된다. 이와 달리, 1액형 우레탄은 공기 중에 있는 습기와 반응하여 경화된다. 2액형 우레탄에는 적당량의 희석재를 추가하고 교반기로 잘 혼합하여 사용한다.

상기 우레탄에는 왁스가 첨가되는 것이 바람직하다. 우레탄 100 중량부에 왁스 2~5 중량부를 첨가할 수 있다. 예를 들어 왁스는 닛폰세이로 주식회사에서 제조하는 석유계 왁스인 Ozoace37을 사용할 수 있다.

Ozoace37은 탄소 농도가 높은 왁스로서 엷은 백색의 비드 타입 약품이다. 녹는점은 73~78℃이고, 오존에 의한 노화를 방지하기 위해 사용된다.

왁스는 내오존성 향상을 위해 첨가되는 것인데, 왁스가 2 중량부 미만이면 오존에 의한 크랙이 성장할 수 있으며, 왁스가 5 중량부 초과이면 우레탄 표면에 백색 현상이 발생할 수 있다.

성형된 입체 마크의 두께는 0.05~5.0mm인 것이 바람직하다. 기존 사이드월 전사지의 두께가 0.05mm이므로, 마크 두께가 0.05mm 미만이면 입체감이 떨어진다. 마크 두께가 5.0mm 초과이면, 고속주행 및 코너링시에 사이드월이 접힐 때 노면에 닿을 수 있고, 조기 박리 가능성이 높아질 수 있다.

마지막으로, 성형된 입체 마크를 접착제로 사이드월에 부착한다. 마크 부착시 사용되는 접착제는 아크릴계 순간접착제 또는 합성 고무 베이스의 감압성 접착제(Pressure Sensitive Adhesive)가 사용될 수 있다.

한편, 상기 입체 마크 성형 단계에서, 상기 우레탄을 주입할 때 발광부재를 매립하여 입체 마크를 성형할 수도 있다.

컬러 입체 마크는 그 두께와 잉크의 함유량을 조절하여 반투명하게 형성할 수 있으며, 마크 내부에 발광부재를 매립함으로써 타이어에 부착된 상태에서 발광부재가 더욱 잘 식별될 수 있다.

발광부재로는 야광소재로 형성된 것이나, LED와 태양광 전지패널 등을 액상 우레탄 속에 삽입하여 굳힐 수 있다. 그러면, 입체 마크가 발광부재를 보호하는 역할도 하게 된다.

유연한 솔라 패널(flexible solar panel)에 전도성 카본 블랙(conductive carbon black)을 포함하는 투명 고무를 도포하고, 우측에 유연한 솔라 패널(flexible solar panel)을 부착하고, 좌측에 유연한 PCB에 부착된 LED를 부착하여 전기가 통하도록 연결한다. 유연한 솔라 패널(flexible solar panel)을 덮는 컬러 우레탄 두께가 0.05mm 이하로 형성되면, 솔라 패널이 발전할 수 있다.

한편, 타이어의 사이드월에는 노화방지제를 사용하는데, 노화방지제는 노화 방지에는 유리하지만 표면이 갈색으로(누렇게) 변하는 갈변 현상이 발생할 수 있다. 종래의 경우, 갈변 방지를 위해 별도의 고무를 개발하여 사이드월에 부착한 다음 그 위에 컬러 고무를 부착하였다.

반면에, 본 발명의 경우 사이드월 고무보다 노화 속도가 느린 우레탄 고무를 사용하기 때문에 갈변 현상이 발생하지 않는다. 또한, 사이드월 고무와 우레탄 고무 사이에 접착제를 도포함에 따라, 사이드월에서 올라오는 노화방지제가 접착물질을 통과하는데 오랜 시간이 걸리기 때문에, 갈변 현상을 더욱 방지할 수 있다.

본 발명의 타이어에 의하면, 타이어의 사이드월에 입체적인 컬러 마크를 형성할 수 있다.

또한, 투명한 우레탄을 사용하여 다양한 색상을 구현할 수 있고, 3D 프린팅을 활용하여 다양한 형상을 구현할 수 있다.

이상, 본 발명을 예시적으로 설명하였으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 타이어의 사이드월에 부착될 입체 마크가 형성된 몰드를 제작하는 단계;
   상기 몰드에 컬러 잉크를 포함하는 우레탄을 주입하여 입체 마크를 성형하는 단계;
   상기 입체 마크를 접착제로 사이드월에 부착하는 단계를 포함하는 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 몰드는 3D 프린팅에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 우레탄은 유연하고 투명한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 우레탄은 상온경화형 2액형 액상 우레탄인 것을 특징으로 하는 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 입체 마크 성형 단계에서, 상기 우레탄 100 중량부에 왁스 2~5 중량부가 첨가된 것을 특징으로 하는 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입체 마크의 두께는 0.05~5.0mm인 것을 특징으로 하는 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 입체 마크 성형 단계에서, 상기 우레탄을 주입할 때 발광부재를 매립하여 입체 마크를 성형하는 것을 특징으로 하는 타이어에 입체 컬러 마크를 형성하는 방법.