KR20200134044A - 타이어 펑크 방지 부재 - Google Patents

Abstract

타이어에 보다 효과적으로 접착되고, 타이어의 펑크 부분을 효과적으로 메울 수 있도록, 타이어의 내면에 부착되어 상기 타이어가 펑크나는 경우 상기 타이어의 펑크 부분에 스며들어 상기 타이어의 펑크 부분을 메우고 내부 공기 유출을 차단하는 점착층, 상기 점착층을 매개로 상기 타이어 내면에 부착되는 스폰지부재를 포함하는 타이어 펑크 방지부재를 제공한다.

Description

타이어 펑크 방지 부재{MEMBER FOR PREVENTING TIRE PUNCTURE}

본 개시내용은 타이어 펑크 방지 부재에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어는 자동차 등의 운송 수단의 바퀴로, 노면과 직접 닿는 부분이다. 이러한 타이어는 고무 재질로 이루어진 특성상, 노면에 놓인 못 등의 이물질에 의해 펑크가 날 수 있다. 타이어에 펑크가 발생되는 경우 운송 수단의 사고로 이어질 수 있기에, 타이어의 펑크를 방지하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.

이에, 본 출원인은 타이어의 내면에 설치되어 펑크를 방지하는 펑크 방지 부재를 개발한 바 있다. 한국 등록특허 제10-1952914호는 본 출원인이 개발하여 특허 등록을 받은 것으로, 타이어 펑크 부분에 스며들어 펑크 부분을 메워 공기 누출을 차단하는 구조를 개시하고 있다.

최근 들어 차량에 대한 정숙성과 승차감에 대한 관심이 더 커지면서 종래 방지 부재에 대한 개선이 요구되고 있다. 이에, 소음감소와 승차감 향상은 물론, 타이어에 대한 접착성과 펑크 방지 효과를 개선할 수 있는 펑크 방지 부재를 제공하는 것은 사용자에게 많은 장점을 줄 수 있다.

본 과제는 타이어에 보다 효과적으로 접착되고, 타이어의 펑크 부분을 효과적으로 메울 수 있도록 된 타이어 펑크 방지 부재를 제공하는 것이다.

본 과제는 소음 감소 효과와 승차감을 보다 높일 수 있도록 된 타이어 펑크 방지 부재를 제공하는 것이다.

본 과제는 종래 1차 점착층을 보완하여 효과를 개선할 수 있도록 된 타이어 펑크 방지 부재를 제공하는 것이다.

본 구현예는, 타이어 펑크 방지 부재는, 타이어의 내면에 부착되어 상기 타이어가 펑크나는 경우 상기 타이어의 펑크 부분에 스며들어 상기 타이어의 펑크 부분을 메우고 내부 공기 유출을 차단하는 점착층, 상기 점착층을 매개로 상기 타이어 내면에 부착되는 스폰지부재를 포함할 수 있다.

상기 점착층은 접착제 및 수용성 이너라인 폴리머의 혼합물일 수 있다.

상기 점착층은 접착제 70중량% 내지 90중량% 및 수용성 이너라인 폴리머 30중량% 내지 10중량%의 혼합물일 수 있다.

상기 점착층은 접착제 80중량% 및 수용성 이너라인 폴리머 20중량%의 혼합물을 수 있다.

상기 수용성 이너라인 폴리머는, 아크릴 공중합체 55~64중량%, 특수계면 활성제 10~15중량%, 및 실리카 분말 25~30중량% 및 유백색 액상첨가제 1~5중량%를 혼합해서 25~30℃의 온도로 가열해서 생성할 수 있다.

상기 접착제는 합성고무(EPDM)를 주성분으로 하는 핫멜트 접착제일 수 있다.

상기 접착제는 용융점도가 4000 내지 5000 cps/180℃이고, 연화점이 96 내지 140℃일 수 있다.

상기 점착층은 0.3 내지 0.7mm 두께로 형성될 수 있다.

상기 스폰지부재는 13 내지 17mm 두께로 형성될 수 있다.

이와 같이 본 구현예에 의하면, 합성고무 접착제와 수용성 이너라인 폴리머의 혼합물이 점착층을 이룸에 따라 타이어 내면에 강력하게 부착되면서 타이어의 펑크 부분에 효과적으로 메워져 펑크를 방지할 수 있게 된다.

타이어 내면의 울퉁불퉁한 표면에 공기층없이 보다 긴밀하게 접착되어, 쉽게 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

스폰지부재를 타이어 내면에 강하게 접착할 수 있게 된다.

타이어 내면에 부착된 스폰지부재에 의해 주행시 발생되는 공명 소음을 저감시시킬 수 있고, 승차감을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 타이어 펑크 방지 부재를 타이어에 부착한 상태를 도시한 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 실시예에 따라 타이어 내면에 펑크 방지 부재를 부착한 상태를 개략적으로 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 타이어 펑크 방지 부재(100)는, 타이어(10)의 내면에 부착되는 점착층(110), 점착층(110)을 매개로 타이어 내면에 부착되는 스폰지 부재(120)를 포함할 수 있다.

점착층(110)은 타이어(10) 내면에 긴밀하게 부착되어, 타이어가 펑크난 경우 타이어의 펑크난 부분에 스며들어 타이어 펑크 부분을 메운다. 즉, 점착층(110)은 타이어(10) 내면에 부착된 층을 이루어 못이나 피스, 기타의 이물질에 의해 타이어의 찢어진 펑크 홀을 메우는 기능을 한다. 이에, 타이어(10)의 펑크 홀이 점착층(110)에 의해 메워지면서 타이어 내부 공기 유출을 차단하고 펑크 발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 점착층(110)은 스폰지 부재(120)를 타이어(10) 내면에 부착할 수 있도록 한다. 점착층(110)은 스폰지 부재(120)를 부착하는 접착제로 기능하게 된다.

점착층(110)은 타이어(10) 내면에 긴밀하게 접착되어야 하며, 타이어의 펑크 홀을 효과적으로 메울 수 있어야 한다. 또한, 스폰지 부재(120)를 부착 고정하는 작용을 하는 물질로 이루어질 수 있다. 이를 위해 본 실시에의 점착층(110)은 접착제 및 수용성 이너라인 폴리머의 혼합물일 수 있다.

수용성 이너라인 폴리머는 점착층(110)을 타이어의 내면에 긴밀하게 부착시키면서 스폰지 부재를 부착 고정하고, 타이어가 손상 시 펑크홀을 메워 펑크를 방지하는 역할을 할 수 있다.

수용성 이너라인 폴리머는 아크릴 공중합체, 특수계면 활성제, 실리카 분말 및 유백색 액상첨가제의 혼합물을 가열해서 생성할 수 있다.

수용성 이너라인 폴리머 각 성분의 혼합비를 변경시킴에 따라 점착성, 접착력, 용융점 등을 조절할 수 있으므로 목적에 적합하도록 여러 제품을 구성할 수 있다.

본 실시예에서, 바라직하게는 수용성 이너라인 폴리머는, 아크릴 공중합체 55~64중량%, 특수계면 활성제 10~15중량%, 및 실리카 분말 25~30중량% 및 유백색 액상첨가제 1~5중량%를 혼합해서 25~30℃의 온도로 가열해서 생성할 수 있다.

이에, 점착층(110)이 타이어의 내면에 부착시키는 접착제 기능을 효과적으로 수행하면서 타이어가 펑크 나더라도 펑크 방지 역할을 제대로 수행 할 수 있게 된다.

수용성 이너라인 폴리머의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 점착층이 타이어 내면에 제대로 부착되지 못하며, 타이어와 점착층 사이에 공기층이 형성될 수 있다. 또한, 타이어 펑크 홀에 점착층(110)이 제대로 메워지지 못해 펑크 방지 효과가 저하될 수 있다.

접착제는 합성고무(EDPM)를 주성분으로 하는 열가소성 수지일 수 있다. 본 실시예에서, 접착제는 용융점도가 4000 내지 5000 cps/180℃이고, 연화점이 96 내지 140℃일 수 있다. 이에, 냉각시 강력한 끈끈한 접착이 생겨 단시간에 타이어에 접착될 수 있고, 점착층(110)이 타이어 내에서 유동되는 것을 최소화할 수 있게 된다.

점착층(110)은 접착제와 수용성 이너라인 폴리머가 혼합된 구조로, 열을 가하여 용융 상태로 타이어에 접착할 수 있으며, 접착제에 의해 냉각되면 즉시 고체화되므로 단시간에 강한 접착력을 얻을 수 있게 된다. 따라서, 본 실시예의 점착층(110)은 접착제와 수용성 이너라인 폴리머와 혼합되어, 펑크홀을 보다 효과적으로 메울 수 있도록 한다.

이와 같이, 접착제는 점착층(110)이 타이어 펑크 홀을 효과적으로 메우면서 강하게 접착되는 작용을 하게 된다. 이에, 타이어의 펑크 방지 효과를 보다 높일 수 있게 된다. 또한, 점착층(110)에 포함된 접착제에 의해 스폰지 부재(120)가 점착층(110)에 보다 견고하게 부착될 수 있다. 접착제의 용융점도와 연화점이 상기한 사양을 벗어나는 경우에는 상기와 같은 점착층(110)의 작용효과가 저하될 수 있다.

본 실시예에서, 점착층(110)은 접착제 70중량% 내지 90중량% 및 수용성 이너라인 폴리머 30중량% 내지 10중량%의 혼합물일 수 있다.

점착층(110)의 접착제가 상기 범위보다 적게 혼합되는 경우 점착층(110)이 타이어의 펑크 홀에 효과적으로 메워지지 못해 펑크 방지 효율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.

점착층(110)의 접착제가 상기 범위를 넘어 혼합되는 경우에는 상대적으로 수용성 이너라인 폴리머의 혼합량이 적어, 펑크 홀에 메워지는 점착층(110)이 견고하게 부착되지 못하고 떨어지면서 펑크 방지 효과가 저하될 수 있다. 점착층(110)과 스폰지 부재(120)가 타이어 내면에 견고하게 부착되지 못하고 떨어지는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 타이어의 내면에 점착층이 제대로 부착되지 못하고 내부에 공기층이 형성될 수 있어 펑크 방지 효과를 제대로 얻을 수 없게 된다.

보다 바람직하게 점착층(110)은 접착제 80중량% 및 수용성 이너라인 폴리머 20중량%의 혼합물을 수 있다. 실험 결과, 접착제 80중량%에 수용성 이너라인 폴리머 20중량%로 혼합되는 경우 최적의 펑크 방지 효과를 얻을 수 있었다.

점착층(110)은 0.3 내지 0.7mm 두께로 형성될 수 있다. 보다 바람직하게 점착층(110)은 0.5mm 두께로 형성될 수 있다. 점착층(110)이 상기 범위를 벗어나는 경우, 두께가 너무 얇아 펑크 홀을 제대로 메우지 못하며 공기가 새나갈 수 있다. 또한, 타이어 펑크 방지 효과가 저하되며 주행과정에서 점착층(110)이 타이어 내면에서 유동될 수 있다. 점착층(110)의 두께가 상기 범위보다 두꺼우면 연비나 승차감이 저하되며, 소음의 발생이 더 커지는 문제가 있다.

본 실시예에서, 점착층(110)은 예를 들어, 접착제와 수용성 이너라인 폴리버를 4:1로 혼합한 혼합물을 가열하여 용융하고, 용융한 용액을 분사기나 토출기 등으로 타이어 내면에 도포하여 형성할 수 있다.

점착층(110) 상에 스폰지 부재(120)가 부착된다. 이에, 스폰지 부재(120)는 점착층(110)에 의해 타이어 내면에 부착 설치될 수 있다. 스폰지 부재(120)는 예를 들어, 수정의 탄성과 강도 및 밀도를 갖는 폴리우레탄 폼일 수 있다. 스폰지 부재(120)의 탄성이나 강도 또는 밀도는 다양하게 변형될 수 있다.

스폰지 부재(120)는 점착층(110)에 의해 타이어 내면에 강력하게 부착된다. 이에, 고속 주행시에도 타이어 내면에서 스폰지 부재(120)가 분리되지 않고 부착된 상태를 유지할 수 있다.

타이어부재가 점착층(110)을 매개로 타이어 내면에 부착됨으로써, 충격에 의한 소음 방지는 물론, 주행과정에서 발생되는 공명을 흡수하여 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 이에, 타이어에서 발생되는 소음과 진동을 줄여 승차감을 보다 높일 수 있게 된다.

본 실시예에서, 스폰지 부재(120)는 13mm 내지 17mm로 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는 스폰지 부재(120)는 15mm 두께로 형성될 수 있다. 스폰지 부재(120)의 두께가 상기 범위보다 두꺼운 경우에는 타이어의 균형이 나빠지고 고속 주행시 진동이 발생될 수 있다. 이에 공명음이나 진동의 저감 효과가 저하될 수 있다. 스폰지 부재(120)의 두께가 상기 범위보다 작은 경우에는 소음이나 진동 감소 효과가 저하되는 문제가 발생된다.

본 실시예에서, 스폰지 부재(120)는 점착액을 가열 용융하고, 용융된 용액을 분사기나 토출기 등으로 스폰지 부재(120)에 분사하여 타이어에 부착할 수 있다. 즉, 점착층(110)을 형성하는 접착제와 수용성 이너라인 폴리머의 혼합물의 용융액을 스폰지 부재(120) 일면에 분사하고, 이 점착층(110)이 도포된 스폰지 부재(120)를 타이어 내면에 부착하여 설치할 수 있다. 이 과정에서 접착제와 수용성 이너라인 폴리머 혼합액은 170℃로 가열 용융될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 펑크방지부재는 접착제와 수용성 이너라인 폴리머가 혼합된 구조로, 접착성을 높이고 펑크 발생시 타이어 펑크 홀에 대한 밀폐 효과를 높일 수 있게 된다. 이에, 공기 유출을 차단하여 펑크를 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한, 점착층(110)에 부착된 스폰지 부재(120)에 의해 노면 소음은 물론, 진동과 공진이 흡수 저감되어 승차감을 보다 개선할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

100 : 타이어 펑크 방지 부재
110 : 점착층
120 : 스폰지 부재

Claims (5)

1. 타이어의 내면에 부착되어 상기 타이어가 펑크나는 경우 상기 타이어의 펑크 부분에 스며들어 상기 타이어의 펑크 부분을 메우고 내부 공기 유출을 차단하는 점착층, 및 상기 점착층을 매개로 상기 타이어 내면에 부착되는 스폰지 부재를 포함하는 타이어 펑크 방지 부재.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 점착층은 접착제 70중량% 내지 90중량% 및 수용성 이너라인 폴리머 10중량% 내지 30중량%의 혼합물인 타이어 펑크 방지 부재.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 수용성 이너라인 폴리머는, 아크릴 공중합체 55~64중량%, 특수계면 활성제 10~15중량%, 및 실리카 분말 25~30중량% 및 유백색 액상첨가제 1~5중량%를 혼합해서 25~30℃의 온도로 가열해서 생성하는 타이어 펑크 방지 부재.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 접착제는 합성고무(EPDM)를 주성분으로 하는 타이어 펑크 방지 부재.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 접착제는 용융점도가 4000 내지 5000 cps/180℃이고, 연화점이 96 내지 140℃인 타이어 펑크 방지 부재.

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