KR101893260B1

KR101893260B1 - 공명음 저감 타이어 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101893260B1
Application number: KR1020160138292A
Authority: KR
Inventors: 서병호
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US20180111427A1; JP6728119B2; CN107972417A; CN107972417B; KR20180044590A; JP2018070147A; EP3312236A1; EP3312236B1

Abstract

본 발명은 이너라이너, 상기 이너라이너 내측에 도포된 접착제층; 및 상기 접착제층에 부착된 흡음재층을 포함하는 공명음 저감 타이어에 관한 것으로, 주행 시 발열 및 변형에도 흡음재의 탈리가 없는 안정적인 공명음 저감 타이어를 제공한다.

Description

공명음 저감 타이어 및 이의 제조방법{CAVITY NOISE REDUCTION TIRE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 공명음 저감 타이어에 사용되는 접착제의 접착력을 향상시키기 위한 방법으로 타이어 내부를 오염 시키지 않는 방법 또는 레이저 처리된 표면을 포함하는 이너라이너를 사용하여 접착제의 접착력을 증진시킨 공명음 저감 타이어 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

자동차 소음과 관련하여 정부 규제의 강화 및 전기차의 수요가 확대됨에 따라 타이어로부터 발생되는 소음 저감 요구가 점차 적으로 증가하는 추세이다. 하지만 최근 개발 동향은 타이어 노면에 접촉하는 트레드부가 광폭으로 이루어져 있고 타이어 측면에 해당하는 사이드월 (Side wall)의 편평비가 낮은 UHP (Ultra high performance) 타이어가 각광을 받고 있다. 이러한 타이어는 구조적인 특성에 기인하여 사이드 월의 강성이 증가하여 노면에서 전달된 충격을 타이어 자체 구조에서 적절한 댐핑 (Damping) 역할을 수행하지 못함에 따라 소음 유발에 관련된 음압을 상승 시키는 결과를 초래한다. 이는 타이어 내부(Cavity)에서 공기 진동을 발생시켜 차량 내부까지 소음이 전달되어 운전자가 이를 감지하게 되어 주행 시 승차감을 감소시키는 원인이 된다(이하 공기 진동에 따른 소음은 공명음으로 통칭함.).

공명음을 저감시키기 위한 종래의 기술로는, 개방형 셀을 가지고 있는 폴리우레탄 재질의 발포체를 활용하는 기술이 있다. 그러나 이러한 폴리우레탄 재질의 발포체를 타이어 내측의 이너라이너에 부착하기 위하여 일반적인 액상 접착제를 사용할 경우, 접착제가 흡음재층으로 흡수되어 흡음력 및 접착력을 현저하게 떨어뜨리는 문제가 있어왔다.

액상 접착제 대신 광 또는 열로 경화시키는 접착제의 경우(JP 2015-166134 A)에도, 초기 접착력은 우수할 수 있으나, 탄성과 같은 변형력이 낮아, 차량의 하중에 의해 타이어에 변형이 가해진 상태에서 추가적으로 가해지는 반복적인 변형과 진동을 견디지 못하고 파괴됨으로써 흡음재의 박리 또는 이탈이 발생하는 문제가 있다.

부틸계 핫멜트 접착제를 적용하는 경우, 타이어의 변형에도 충분히 신장되어 외부 충격을 완화할 수 있으나, 핫멜트계 접착제의 특성상 온도가 증가할수록 점도가 낮아져 유동성이 증가하여 주행 시 타이어 내 부착된 흡음재의 위치가 변형될 수 있어 타이어 발란스 또는 유니포미티에 악영향을 초래할 수 있다.

실리콘 계열이나 실란 변성 폴리에스터 접착제를 사용한 특허가 있으나 타이어 내부 이너라이너 표면의 오염원이나 브라더(Bladder) 이형제의 전이에 따른 표면 접착력이 감소되어 주행 시 타이어에 발생되는 고열 및 고 변형에 의해 접착 특성이 취약해지는 문제가 있다.

이에 상기와 같은 접착제의 문제점을 해결하고, 타이어의 공명음을 저감시키기 위한 흡음재를 이너라이너에 접착시키기 위하여, 타이어의 변형과 발열에 견딜 수 있는 특수한 표면 구성 및 접착제의 사용이 필요하다.

일본 공개특허 제2015-166134호

본 발명의 목적은 공명음 저감 타이어에 사용되는 접착제의 접착력을 향상시키기 위하여 타이어 내부를 오염 시키지 않는 방법 또는 이너라이너를 레이저 표면처리하여 접착제의 접착력을 증진시킨 공명음 저감 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 지속력이 강한 접착제로 흡음재를 부착하여 타이어의 소음 중 타이어 내부의 공기 진동으로 발생되는 공명음을 저감시킨 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 타이어 내부를 오염시키지 않는 방법 또는 표면 처리와 함께 특수 접착제를 사용하는 방법으로 주행 시 타이어의 온도변화, 자동차 하중과 외부 충격으로 인한 변형에도 흡음재의 박리나 이탈이 없이 타이어 마모수명까지 공명음 저감 성능이 유지되는 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명은 이너라이너, 상기 이너라이너 내측에 도포된 접착제층; 및 상기 접착제층에 부착된 흡음재층을 포함하는 공명음 저감 타이어를 제공한다.

상기 접착제층은 실리콘계 접착제, 폴리에테르계열 변성 실란 접착제, 폴리에테르 변성 실란과 우레탄이 합성된 접착제, 우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 접착제를 포함하는 것일 수 있다.

상기 실리콘계 접착제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화학 구조를 포함하는 것일 수 있다.

[화학식 3]

상기 R은 실라놀기, 알킬기, 아릴기, 알콕시기 및 아크릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, R1은 아세테이트, 알콕시, 옥심(Oxime), 벤자미드(Benzamide) 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가수분해성기(hydrolysable group) 또는 아민을 포함하는 가수분해성기를 포함하고, 상기 n은 1 내지 500 일 수 있다.

상기 흡음재층은 폴리우레탄 폼을 포함하는 것일 수 있다.

상기 공명음 저감 타이어는 이너라이너와 접착제층 사이에 이형제층이 없는 것일 수 있다.

상기 이너라이너는 레이저 처리된 표면을 포함하는 것일 수 있다.

상기 레이저 처리된 표면을 포함하는 이너라이너는 이너라이너의 표면에 레이저를 조사하여 형성된 구조 변형 영역을 포함하고, 상기 구조 변형 영역은 점, 선, 면, 이들의 복수개 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형상인 것일 수 있다.

상기 구조 변형 영역은 복수개의 면이 배열된 것인 공명음 저감 타이어.

상기 구조 변형 영역은 면으로 이루어지고, 이너라이너 전체 면적에 대하여 20 내지 80 면적%의 구조 변형 영역을 포함하는 것일 수 있다.

상기 레이저는 파이버 레이저(Fiber Laser), 다이오드 레이저, DPSS(DIODE PUMPED SOLID STATE) 레이저, KrF 엑시머(KRYPTON FLUORIDE EXCIMER) 레이저, ArF 엑시머(ARGON FLUORIDE EXCIMER) 레이저, 나노초 레이저, 펨토초 레이저, 아토초 레이저 및 이산화탄소 레이저로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.

상기 공명음 저감 타이어는 이너라이너와 접착제층 사이에 이형제층을 포함하고, 상기 이형제층은 레이저 처리된 표면을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명은 또한 이너라이너를 포함하는 그린 타이어(Green tire) 성형 단계, 상기 그린 타이어 내부의 이너라이너에 이형제 도포 단계를 생략하여 상기 이너라이너와 브라더(Bladder)가 직접 맞닿도록 상기 그린 타이어를 브라더(Bladder)에 위치시키고, 상기 브라더를 이용하여 상기 그린 타이어의 내부를 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하는 단계, 상기 이너라이너 표면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계, 및 상기 접착제층에 흡음재를 부착하는 단계를 포함하는 공명음 저감 타이어 제조방법을 제공한다.

상기 제조방법은 상기 브라더를 이용하여 상기 그린 타이어의 내부를 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하는 단계와 상기 이너라이너 표면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계 사이에 상기 가류 타이어 내부의 이너라이너에 레이저를 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 이너라이너를 포함하는 그린 타이어(Green tire) 성형 단계, 상기 그린 타이어 내부의 이너라이너에 이형제를 도포 한 후, 상기 그린 타이어를 브라더(Bladder)에 위치시키고, 상기 브라더를 이용하여 상기 그린 타이어의 내부를 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하는 단계, 상기 가류 타이어 내부의 이너라이너에 레이저를 조사하는 단계, 상기 레이저가 조사된 이너라이너 표면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계, 및 상기 접착제층에 흡음재를 부착하는 단계를 포함하는 공명음 저감 타이어 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 타이어는 접착제의 접착력을 향상시키기 위하여 타이어 내부를 오염 시키지 않는 방법 또는 이형제로 오염된 이너라이너의 표면을 레이저로 표면처리한 후 접착제로 흡음재를 부착하여 타이어의 소음 중 타이어 내부의 공기 진동으로 발생되는 공명음을 저감시키면서도 타이어의 수명을 유지시킬 수 있다.

본 발명에 따른 타이어는 접착력을 저해할 수 있는 오염원을 원천적으로 제거하고 지속력이 강한 접착제로 흡음재를 부착하여 주행 시 타이어의 온도변화, 자동차 하중과 외부 충격으로 인한 변형에도 접착제의 탈착에 의한 흡음재의 박리나 이탈이 없이 타이어 마모수명까지 공명음 저감 성능이 유지되는 타이어를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 공기압 타이어의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 방법중 일 예시를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사에 의한 구조 변형 영역의 일 예시를 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공명음 저감 타이어는 타이어 내부가 이형제로 오염되지 않은 이너라이너 또는 레이저 처리된 표면을 포함하는 이너라이너, 상기 이너라이너 내측에 도포된 접착제층; 및 상기 접착제층에 부착된 흡음재층을 포함한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 공기압 타이어의 측단면도를 도 1에 나타내었다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기압 타이어(1)는, 이너라이너 내측 면에 도포된 접착제층(2)을 포함하고, 상기 접착제층(2)에 부착된 흡음재층(3)을 포함한다.

상기 접착제층(2)은 실리콘계 접착제, 폴리에테르계열 변성 실란 접착제, 폴리에테르 변성 실란과 우레탄이 합성된 접착제, 우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 접착제일 수 있다.

상기 접착제로는 실리콘계 접착제를 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 실리콘계 접착제는 폴리오르가노실록산 및 오르가노실리콘을 포함하는 것일 수 있다. 상기 실리콘계 접착제는, 예를 들면, 유럽의 특허 출원 번호 EP 0 118 030 A, EP 0 316 591 A, EP 0 327 847 A 및 EP 0 553 143 A, 독일 특허 출원 번호 DE 195 49 425 A와 미국 특허 번호 4,417,042로부터 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 알려져 있다.

상기 폴리오르가노실록산(-Si-O-Si-)은 유기기(organic groups)로 치환된 실록산 결합을 주축으로 하는 중합체로 구체적으로 테트라메틸디실록산, 테트라페닐디실록산, 헥사메틸디실록산 및 헥사페닐디실록산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.

상기 오르가노실리콘은 아세테이트, 알콕시, 옥심(Oxime), 벤자미드(Benzamide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가수분해성기(hydrolysable group) 또는 아민을 포함하는 가수분해성기를 포함하는 것일 수 있다.

더욱 구체적으로 상기 폴리오르가노실록산 및 오르가노실리콘을 포함하는 실리콘계 접착제는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리오르가노실록산 반복 단위들 및 하기 화학식 2로 표시되는 오르가노실리콘들을 포함할 수 있다. 상기 오르가노실리콘들은 상기 폴리오르가노실록산들 사이에 위치할 수 있다. 또한, 상기 실리콘계 접착제의 말단은 하이드록시기로 치환될 수 있다.

[화학식 1]

[화학식 2]

상기 R은 실라놀기, 알킬기, 아릴기, 알콕시기 및 아크릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, R1은 아세테이트, 알콕시, 옥심(Oxime), 벤자미드(Benzamide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가수분해성기(hydrolysable group) 또는 아민을 포함하는 가수분해성기일 수 있다. 즉, 상기 실리콘계 접착제는 복수개의 오르가노실리콘을 포함할 수 있고, 일부 오르가노실리콘의 R1은 아세테이트, 알콕시, 옥심, 벤자미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가수분해성기일 수 있고, 다른 일부 오르가노실리콘의 R1은 아민을 포함하는 가수분해성기일 수 있고, 상기 n은 1 내지 500일 수 있고, 구체적으로는 15 내지 100일 수 있다.

상기 알콕시 가수분해성기는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기일 수 있고, 구체적으로 메톡시기, 에톡시기, n-프로필옥시기, i-프로필옥시기, n-부톡시기, i-부톡시기, t-부톡시기, n-펜틸옥시기, i-펜틸옥시기, n-헥실옥시기, i-헥실옥시기, n-헵틸옥시기, i-헵틸옥시기, n-옥틸옥시기 또는 i-옥틸옥시기일 수 있다.

상기 옥심(-C=NOH) 가수분해성기는 알독심(Aldoxime), 케톡심(Ketoxime) 또는 아미독심(Amidoxime)일 수 있다.

상기 벤자미드 가수분해성기는 벤자미드(C₆H₅CONH₂) 또는 이의 유도체일 수 있다.

또한 상기 아민을 포함하는 가수분해성기는 알킬아민 또는 디알킬아민을 들 수 있고, 구체적으로는 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬아민 또는 디알킬아민을 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 에틸아민, 헥실아민, n-프로필아민 또는 디부틸아민 등일수 있다.

상기 폴리오르가노실록산 및 오르가노실리콘을 포함하는 실리콘계 접착제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화학 구조를 포함하는 것일 수 있다.

[화학식 3]

상기 R은 실라놀기, 알킬기, 아릴기, 알콕시기 및 아크릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, R1은 아세테이트, 알콕시, 옥심(Oxime), 벤자미드(Benzamide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가수분해성기(hydrolysable group) 또는 아민을 포함하는 가수분해성기이고, 상기 n은 1 내지 500 일 수 있고, 구체적으로는 15 내지 100일 수 있다.

상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 폴리오르가노실록산(-Si-O-Si-)을 주쇄로 하며, 말단이 하이드록시기로 이루어져 있다. 상기 화합물은 습기경화형으로 공기 중의 수분이나 피착제의 표면에 붙어 있는 수분에 의해 화학 반응이 개시되어 경화가 일어나는 무용재형이다. 경화 후에는 온도에 따른 접착제의 물성 변화가 적고 -50℃에서 200℃까지의 넓은 온도 범위에서 접착력 및 탄성을 유지하며, 내후성, 내구성이 우수한 것이 특징이다.

특히 복수의 R1들이 각각 독립적으로 아세테이트, 알콕시, 옥심, 벤자미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가수분해성기(hydrolysable group), 또는 아민을 포함하는 가수분해성기를 포함할 수 있고, 이의 가수분해 축합 반응 및 촉매와 수분에 의한 축합 반응에 의해 접착제의 경화가 진행된다. 따라서 접착제가 공기 중에 노출되면 상기 가수분해성기 일부가 수분에 의해 알코올(OH)로 치환되고 폴리머끼리 축합반응이 일어나 가교가 생성되어 접착제의 강도를 유지하게 된다.

상기 접착제층(2)은 공지된 첨가제, 예를들어 접착부여제(Tackifier), 경화제, 평활제, 습윤제, 흐름 조절제, 피막 방지제, 소포제, 충전제 (예컨대 쵸크, 라임, 분, 침강 및(또는) 발열성 실리카, 알루미늄 실리케이트 및 고-비점 왁스), 점도 조절제, 가소제, 안료, 염료, 자외선 흡수제 열분해에 대한 안정화제 또는 산화 분해에 대한 안정화제를 더 포함할 수 있다.

접착제층(2)은 자동차 하중과 외부의 충격 등에 의한 변성이나 고온뿐만 아니라 저온환경에서도 흡음재의 탈착, 박리 또는 이탈 없이 타이어 마모수명까지 공명음 저감 성능이 유지될 수 있다.

상기 흡음재층(3)은 흡음재로 폴리우레탄 폼을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 폴리우레탄 폼은 기본적으로 폴리이소시아네이트 화합물(polyisocyanate compound)과 폴리올(polyhydroxycompound)을 우레탄 반응시켜 제조하는 것일 수 있다.

상기 폴리우레탄 폼은 개방셀을 가지는 폴리우레탄 계열의 흡음재를 말하며 밀도가 25 내지 35 kg/㎥인 것일 수 있다.

개방셀을 가지는 폴리우레탄 폼은 점성이 낮은 접착제가 폴리우레탄 폼에 너무 많이 흡수되어 이너라이너와의 접착이 어렵다는 문제가 있었다. 그러나 실리콘계 접착제는 점성과 탄성이 높아 개방셀 표면으로만 흡수되어 접착력이 저하되지 않고, 고변형에 대해서도 접착제층의 내구성이 확보되어 폴리우레탄 폼을 접착시키기에 적절하다.

그러나, 상기 접착제를 이너라이너에 적용하는 경우 타이어 가류시 통상적으로 사용되는 이형제로 인하여 이너라이너가 오염되고 타이어 검사 공정에서 들어가는 림 이형제가 타이어에 도포 및 림 장, 탈착 과정에서 유입되어 이너라이너 내부를 오염시키기 때문에 접착력이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다. 소량 생산인 경우, 이형제 처리 단계를 생략할 수도 있으나, 상기 문제점을 해결하기 위하여 이형제 적용 단계를 생략하는 경우 타이어 가류공정에서 타이어 내부에 고열을 주는 브라더(Bladder) 고무의 수명이 현저히 떨어져 타이어 물성 및 생산성을 감소시키는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 이형제 없이 가류시킨 비오염 이너라이너에 레이저를 조사하여 표면처리함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 이형제를 적용하여 제조하는 경우에도 상기 레이저를 조사하여 표면처리함으로써 상기 이형제를 완전히 제거할 수 있기 때문에 상기 문제점을 해결할 수 있다.

레이저 처리된 표면을 포함하는 이너라이너는 이너라이너의 표면에 레이저를 조사하여 형성된 구조 변형 영역을 포함하고, 상기 구조 변형 영역의 형상은 점, 선, 면, 이들의 복수개 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형상인 것일 수 있다. 또한, 상기 구조 변형 영역은 상기 레이저 처리에 의하여 상기 이너라이너 표면이 파인 형상이거나, 상기 레이저 처리에 의한 열에 의하여 상기 이너라이너 표면이 용융된 후 굳어짐으로써 쭈글쭈글한 형상일 수 있다.

상기 결정 구조 변형 영역은 점, 선, 면, 이들의 복수개 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형상일 수 있고, 상기 복수개의 점, 복수개의 선 또는 복수개의 면의 형상인 경우 상기 형상은 규칙적으로 형성될 수도 있고, 불규칙적으로 형성될 수 도 있다.

또한, 상기 결정 구조 변형 영역의 형상이 복수개의 선 형상인 경우, 상기 복수개의 선 형상은 스트라이프 무늬, 격자 무늬, 다각형 무늬, 원형 무늬 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 무늬로 형성되는 것일 수 있다.

상기 구조 변형 영역은 복수개의 면이 배열된 것일 수 있다. 자세하게 상기 복수개의 면은 사각형의 면이 일정한 간격을 두고 원주 방향으로 배열된 것일 수 있다.

구체적으로 상기 구조 변형 영역은 면으로 이루어지고, 이너라이너 전체 면적에 대하여 20 내지 80 면적%의 구조 변형 영역을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 면으로 이루어지는 구조 변형 영역에 대하여, 도 3에 나타내었다. 도 3의 (A)는 구조 변형 영역이 25%인 경우, (B)는 구조 변형 영역이 50 % 인 경우, (C)는 구조 변형 영역이 75%인 경우를 나타낸 것이다.

상기 구조 변형 영역의 면적이 20 면적% 미만이면, 이너라이너 표면 개질 효과가 미미할 수 있고, 80 면적% 초과하면 구조 변형 면적이 너무 넓어 이너라이너의 성능이 저하될 수 있다.

또한 상기 레이저 처리는 1 내지 100 ㎛ 깊이까지 처리할 수 있으나 구체적으로는 이너라이너의 손상을 줄이기 위해서 1 내지 20 ㎛까지 처리하는 것이 바람직하다.

상기 레이저는 파이버 레이저(Fiber Laser), 다이오드 레이저, DPSS(DIODE PUMPED SOLID STATE) 레이저, KrF 엑시머(KRYPTON FLUORIDE EXCIMER) 레이저, ArF 엑시머(ARGON FLUORIDE EXCIMER) 레이저, 나노초 레이저, 펨토초 레이저, 아토초 레이저 및 이산화탄소 레이저로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 이용할 수 있고, 파이버 레이저(Fiber Laser)인 것이 가장 바람직하다.

상기 레이저의 파장은 1000 내지 2000nm일 수 있고, 바람직하게는 1010 내지 1070nm일 수 있고, 가장 바람직하게는, 1030nm 내지 1070nm 일 수 있다. 상기 레이저의 파장이 2000nm를 초과하면 상기 레이저는 상기 이너라이너를 투과할 수 있다. 상기 레이저 조사시 레이저 파워(laser power)는 1 내지 750W이고, 레이저 스피드(laser speed)는 1 내지 40mm/s일 수 있다.

본 발명에 따른 공명음 저감 타이어는 정련, 압출, 압연, 재단, 성형, 가류 및 검사 공정 단계를 거쳐 제조된다.

구체적으로 상기 공명음 저감 타이어의 제조방법은 이너라이너를 포함하는 그린 타이어(Green tire) 성형 단계, 상기 그린 타이어 내부의 이너라이너에 이형제 도포 단계를 생략하여 상기 이너라이너와 브라더(Bladder)가 직접 맞닿도록 상기 그린 타이어를 브라더(Bladder)에 위치시키고, 상기 브라더를 이용하여 상기 그린 타이어의 내부를 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하는 단계, 상기 이너라이너 표면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계, 및 상기 접착제층에 흡음재를 부착하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

상기 공명음 저감 타이어는 또한 이너라이너를 포함하는 그린 타이어(Green tire) 성형 단계, 상기 그린 타이어 내부의 이너라이너에 이형제를 도포 한 후, 상기 그린 타이어를 브라더(Bladder)에 위치시키고, 상기 브라더를 이용하여 상기 그린 타이어의 내부를 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하는 단계, 상기 가류 타이어 내부의 이너라이너에 레이저를 조사하는 단계, 상기 레이저가 조사된 이너라이너 표면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계, 및 상기 접착제층에 흡음재를 부착하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것일 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.

[ 제조예 1: 실리콘계 접착제]

폴리오르가노실록산 및 오르가노실리콘을 포함하는 실리콘계 접착제(Henkel사 Loctite 5900 계열)를 구입하여 사용하였다.

[ 제조예 2: 공명음 저감 타이어 제조]

<실시예 1>

그린 타이어(Green tire)를 성형하였다. 이형제 처리 없이 상기 그린 타이어 내부의 이너라이너와 브라더(Bladder)가 직접 맞닿도록 상기 그린 타이어를 브라더에 위치시키고, 상기 브라더를 이용하여 상기 그린 타이어의 내부를 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하였다. 상기 가류 타이어의 이너라이너에 파이버 레이저(파장 1060nm, 파워 750W)를 조사하였다. 조사 과정 중 일부를 도 2에 나타내었다.

레이저 처리된 표면을 포함하는 이너라이너에 상기 제조예 1에서 구입한 실리콘계 접착제를 도포한 후 폴리우레탄 흡음재를 부착시켰다.

<비교예 1>

그린 타이어(Green tire)를 성형하였다. 브라더(Bladder)에 이형제 처리하고, 그린 타이어를 위치시킨 후 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하였다. 상기 가류 타이어의 이너라이너에 상기 제조예 1에서 구입한 실리콘계 접착제를 도포한 후 폴리우레탄 흡음재를 부착시켰다.

[ 시험예 1: 접착력 평가]

상기 실시예 1 및 2에서 제조한 공명음 저감 타이어의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

구분	항목	실시예1	비교예 1
부착평가 (무게추 이용)	고온 (80℃)	120시간 부착 유지	70시간 후 박리
노화 후 부착 평가 (무게추 이용)	고온 (80℃)	120시간 부착 유지	44시간 후 박리
접착력 평가	박리시험 (N/cm)	210	130
접착 노화 평가 (100℃, 7일)	박리시험 (N/cm)	270	100
고속주행시험	박리/이탈여부	박리/이탈 없음	30mm 박리

부착평가에서는 흡음재에 2kg 무게추를 달아 정적 상태에서의 부착 시간을 측정하였다. 노화 후 부착평가는 100℃ 분위기 하에 7일간 방치시킨 후 부착평가를 실시하였다.

고속주행시험은 타이어 조기 파괴를 막기 위해서 5분간 100km/h 속도로 주행 후 5분간 주행 최고 속도(250km/h)로 주행하는 것을 11회 반복하여 실시하였다(캠버 각(Chamber angle): -1.5도, 공기압: 2.4bar).

상기 표 1을 살펴보면, 이형제로 오염된 이너라이너상에 실리콘계 접착제를 도포한 비교예 1은 70시간 후 흡음재층 접착제층이 분리되는 접착계면파괴(Adhesive failure)가 나타났다.

반면 레이저를 조사하여 오염원을 제거한 이너라이너를 사용한 실시예 1은 80 ℃에서 70 시간 이내에 박리되는 비교예 1과 달리, 고온에서뿐만 아니라 노화 후에도 접착력이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

고속 주행 시험 후에도, 박리와 이탈이 일어나지 않은 것으로 보아 동일한 실리콘계 접착제를 사용하더라도, 오염되지 않은 이너라이너에 적용하는 경우 접착력이 향상되어, 타이어 이너라이너에 부착된 흡음재의 이탈을 방지할 수 있을 것으로 예상된다.

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.

1: 공기압 타이어
2: 접착제층
3: 흡음재층

Claims

이너라이너를 포함하는 그린 타이어(Green tire) 성형 단계,
상기 그린 타이어 내부의 이너라이너에 이형제를 도포한 후, 상기 그린 타이어를 브라더(Bladder)에 위치시키고, 상기 브라더를 이용하여 상기 그린 타이어의 내부를 팽창시켜 가류 타이어(Cured tire)를 제조하는 단계,
상기 가류 타이어 내부의 이너라이너에 레이저를 조사하는 단계,
상기 이너라이너 표면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계, 및
상기 접착제층에 개방셀을 가지는 폴리우레탄 폼을 부착하여 흡음재층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 레이저는 파장 1010 내지 1070nm, 레이저 파워 1 내지 750W, 레이저 스피드 1 내지 40mm/s의 조건으로 조사되는 것이며,
상기 레이저 처리된 표면을 포함하는 이너라이너는 이너라이너의 표면에 레이저를 조사하여 형성된 구조 변형 영역을 포함하고,
상기 구조 변형 영역은 복수개의 사각형 면들이 간격을 두고 원주 방향으로 배열된 것으로, 이너라이너 전체 면적에 대하여 20 내지 80 면적%의 구조 변형 영역을 포함하며,
상기 접착제층은 실리콘계 접착제를 포함하는 것인
공명음 저감 타이어 제조방법.
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제1항에 있어서,
상기 실리콘계 접착제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화학 구조를 포함하는 것인 공명음 저감 타이어 제조방법.
[화학식 3]

상기 R은 실라놀기, 알킬기, 아릴기, 알콕시기 및 아크릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, R1은 아세테이트, 알콕시, 옥심(Oxime), 벤자미드(Benzamide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가수분해성기(hydrolysable group) 또는 아민을 포함하는 가수분해성기이고, 상기 n은 1 내지 500 이다.
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제1항에 있어서,
상기 레이저는 파이버 레이저(Fiber Laser), 다이오드 레이저, DPSS(DIODE PUMPED SOLID STATE) 레이저, KrF 엑시머(KRYPTON FLUORIDE EXCIMER) 레이저, ArF 엑시머(ARGON FLUORIDE EXCIMER) 레이저, 나노초 레이저, 펨토초 레이저, 아토초 레이저 및 이산화탄소 레이저로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 공명음 저감 타이어 제조방법.
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