KR0153271B1

KR0153271B1 - 점도가 감소된 가황성 고무 블래더 원료

Info

Publication number: KR0153271B1
Application number: KR1019900005338A
Authority: KR
Inventors: 엠. 스툴드레허 테렌스
Original assignee: 알란 에이. 손터스; 더 유니로얄 굳리치 타이어 컴패니
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1998-12-01
Also published as: JPH02296843A; CA2014307A1; KR900016342A; MX169085B; US4943609A

Abstract

내용 없음.

Description

점도가 감소된 가황성 고무 블래더 원료

본 발명은 리시놀레산의 에스테르 또는 이들의 유도체를 함유하는 가황성 고무 블래더(bladder)원료에 관한 것이다. 이러한 원료는 가황 블래더의 제조에 이용될 수 있다.

지금까지, 가황 블래더는 맥네일(McNeil)의 백-O-매틱(Bag-O-Matic) 프레스와 같은 자동 강화 프레스에 사용되어 왔으며, 실제로 가황 작업 동안에 타이어 내부에 끼워져 각 가황 과정의 말기에 가황된 타이어로부터 쉽게 떼어진다. 대부분의 제조 작업에서와 같이 타이어의 가황율을 개선시키므로써 가황 시간 주기를 전체적으로 단축시켜 자동 가황 타이어 프레스의 이용률을 보다 증가시키는 것이 요구된다.

엔제이 폴리머 래보러토리스(Enjay Polymer Laboratories)에 의한 논문 가황된 부틸 수지(타이아 가황 블래더)의 내열성 연구 는 여러가지 첨가제를 부틸 고무에 첨가시키고, 가소제로 피마자유, 올레산 및 부틸 올레에이트가 첨가되는 기술적 연구에 관한 것이다.

본 발명의 일면은 가황 고무 블래더 원료가 리시놀레산의 에스테르 또는 이들의 유도체를 함유하므로써 두께가 얇은 블래더의 점성이 감소되고, 성형성이 개선된 가황성 고무 블래더 원료를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 일면은 가황 모듈러스, 숙성된 가황 모듈러스, 열노화(heataging)후, 인장강도의 보유율과 같은 물리적 성질이 개선된 가황된 고무 블래더 원료를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 두께가 감소된 고무 블래더의 형태로 가황된 고무 블래더 원료를 제공하여, 보다 우수한 열전달을 제공하고 이를 통해 타이어와 같은 가황성 물품의 생산성을 증가시키는 것이다.

상기 본 발명의 일면들은 하기의 상세한 설명으로 자명하게 될 것이다.

일반적으로 가황성 고무 블래더 원료 조성물은 가황성 블래더 고무, 및 상기 고무 블래더 원료의 점도를 감소시킬 수 있는 유효량의 리시놀레산 유도체를 포함하며, 상기 리시놀레산 유도체의 화학식은 하기와 같다:

상기 식에서, R은 H 또는 R¹이 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 지방족 탄화수소인

이고, R²는 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 지방족 탄화수소이다.

본 발명의 가황성 고무 블래더 원료는 문헌에서 뿐만 아니라 당업계에서 공지된 많은 통상적인 성분을 함유한다. 예로서, 블래더용 고무로는 클로로부틸, 에틸렌-프로필렌 고무와 같은 문헌에 공지된 고무를 포함하는 고무 뿐만 아니라 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 고무가 사용될 수 있지만, 부틸 고무가 바람직하다. 일반적으로, 네오프렌(neoprene)과 같은 염소화된 고무는 부틸 고무 또는 블래더용 고무 100중량부당 약 3 내지 약 15중량부, 바람직하게는 약 5 내지 약 10중량부, 매우 바람직하게는 약 7 내지 8중량부의 적은 양으로 사용된다. 고무 블래더 원료의 또 다른 일반적 성분으로는 블래더요 고무 100중량부당 약 20 내지 약 70중량부, 바람직하게는 약 40 내지 약 50중량부의 양으로 사용되는 카본블랙, 예로서 보강블랙(reinforcing black) [등급 N399 또는 그 이하], HAF등과 같은 보강재가 있다. 또한, 스테아르산 등과 같은 여러가지 활성제들은 상기 블래더용 고무 100중량부당 0.5 내지 약 5중량부, 바람직하게는 약 1 내지 약 3중량부의 적은 양으로 사용된다. 또한, 가황성 고무 블래더 원료는 방향족 오일 또는 파라핀 오일과 같은 여러 가지 오일 성분을 상기 블래더용 고무 100중량부당 약 0.1내지 약 15중량부, 바람직하게는 약 5내지 약 10중량부의 충분량을 함유하여 가공성을 향상시킨다. 흔히 사용되는 가황성 고무 블래더 원료의 또 다른 성분으로는 상기 블래더용 고무 100중량부당 약 1 내지 약 10중량부, 바람직하게는 약 4 내지 약 6중량부의 산화 아연과 같은 가황 활성화제이다. 일반적으로, 상기 블래더용 고무의 100중량부당 약 2 내지 약 20중량부, 바람직하게는 약 5 내지 약 10중량부의 통상적인 가황제가 특정 유형의 여러가지 페놀수지와 함께 블래더용 고무를 가황시키는 데 사용될 수 있다. 피마자유는 이형제로서 상기 블래더용 고무 100중량부당 약 0.1 내지 약 10중량부의 양으로 선택적으로 사용된다.

본 발명에 따라서, 리시놀레산의 여러가지 에스테르 및 이들의 유도체를 사용하여 가황성 고무 블래더 원료의 점도를 감소시키고, 타이어 가황프레스에 사용되는 것과 동일한 가황 블래더 형태로 가황시키는 경우, 가황된 고무 블래더 원료(예로서, 가황 블래더)가 개선된 물리적 성질을 갖는 것으로 밝혀졌다. 사용된 리시놀레산의 에스테르 및 이들의 유도체의 화학식은 하기와 같다:

상기 식에서, R은 H 또는 R¹이 1 내지 12개 탄소원자, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소원자, 보다 바람직하게는 1개의 탄소원자(즉, 메틸기)를 갖는 지방족 탄화수소, 바람직하게는 알킬기인이고, R²는 1 내지 12개의 탄소원자 및 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 지방족 탄화수소, 바람직하게는 알킬기이다.

리시놀레산의 에스테르 유도체의 양은 상기 블래더용 고무(예로서, 부틸고무) 100중량부당 약 1 내지 약 12중량부, 바람직하게는 약 4 내지 약8중량부, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 7중량부이다.

보강제, 오일 등과 같은 여러가지 첨가제와 비가황된 고무 블래더 원료, 리시놀레산의 에스테르 또는 이들의 유도체들은 밴버리(Banbury)와 같은 통상적인 고무 믹서(mixer)에 넣어, 성분의 혼합에 의해 일반적으로 발생되는 상승 온도에서 적당한 시간 동안 혼합된다. 바람직한 혼합 순서는 부틸 또는 네오프렌 고무 등을 첨가하고, 약 1분 또는 2분 동안 혼합한 후, 카본 블랙, 가공유, 피마자유, 리시놀레산 에스테르 또는 이들의 유도체 등을 첨가하는 것이다. 여러가지 성분은 섞일 때까지 혼합된 후, 혼합에 의해 발생된 약 180℃의 온도에서 붓는다. 냉각시에, 이 혼합물은 산화아연 및 페놀수지와 같은 가황제와 함께 밴버리 믹서에 부가되어 혼합된 후, 약 110℃의 온도에서 붓는다.

일반적으로 본 발명의 가황성 고무 블래더 원료는 특히 숙성시 모듈러스 및 인장 강도와 같은 물리적 성질이 우수한 목적하는 적당한 물품을 형성한다. 특히 적당한 최종 용도는 통상적인 타이어 가황 프레스에 사용되는 가황 블래더 즉, 타이어의 가황 과정 동안 타이어의 내부 부분에 끼워지는 가황 블래더이고, 여기에서 블래더는 증기 또는 물과 같은 뜨거운 유동액으로 팽창되어 가황 프레스내 타이어의 위치를 유지한다. 타이어의 가황 완료시 블래더는 수축되거나, 그렇지 않는 경우 타이어 프레스 및 다른 타이어로부터 분리되어, 재삽입되고 재팽창된 블래더와 함께 카아커스(carcass)가 프레스내에 삽입될 수 있다. 예상외의 낮은 점도로 인한 본 발명의 고무 블래더 원료의 개선된 성형성으로 인해, 용이하게 성형되는 얇은 가황 블래더를 제조할 수 있게 된다. 또한, 가황된 블래더 원료는 뜻밖의 높은 모듈러스 및 우수한 인장 강도 보유율을 가지기 때문에, 보다 얇은 블래더를 제조할 수 있게 된다. 감소된 두께는 열전달의 개선 또는 증가의 원인이 된다. 일반적으로 증가된 또는 보다 효율적인 열 전달은 일반적으로 자동 가황 프레스로 타이어를 보다 신속하게 가황시키고, 이에 따라 실질적으로 매우 바람직한 가황 생산력을 증가시킨다.

본 발명은 다음 실시예들에 의해 보다 잘 이해될 것이다.

[실시예 1]

상기 제형은 다음 방법에 따라 배합된다. 가황성 블래더용 고무를 120℉에서 BR 밴버리 혼합 용기에 부가하고, 약30초후, 약 130℉에서 카본블랙중 절반을 첨가한다. 약 30초후, 약 160℉에서 나머지 카본블랙을 첨가하고 약 3분동안 혼합한다. 이후, 약 250℉에서 피마자유, 리시놀레산 에스테르 및 스테아르산을 함유하는 오일을 첨가하고 약 2분 동안 약 245℉에서 혼합한 다음 붓는다. 부은 물질을 산화아연 및 가황 수지와 함께 약 125℉에서, BR 밴버리 혼합 용기에 넣고, 약 2분 동안 혼합하고 약 210℉에서 덤프시킨다.

상기 조성물들을 다음에 기재된 바와 같이 다양한 시간 동안 가황 및 숙성시키고, 이들의 여러 가지 물리적 성질들을 표 1에 기재하였다.

상기 자료로부터 밝혀진 바와 같이, 초기 인장 강도는 피마자유와 비교하여 본 발명의 리시놀레산의 에스테르 또는 이들의 유도체를 사용하는 것이 일반적으로 더 크다. 또한, 100% 및 300% 모듈러스도 피마자유에서 보다 크다. 무우니 스코치(Mooney scorch)는 본 발명의 화합물의 점도가 피마자유보다 매우 낮음을 나타낸다. 질소중에서 7일 후, 노화 자료는 인장강도의 보유율이 우수하게 유지되고, 모듈러스가 피마자유와 비교하여 큼을 나타낸다. 그러므로, 일반적으로 본 발명의 화합물은 인장강도 및 모듈러스와 같은 물리적 결과를 개선시키고, 예상치 못했던 보다 얇은 가황 블래더를 제조할 뿐만 아니라 이 과정을 개선시키는 데 중요한 요소인 점도를 감소시킬 수 있다.

비교로, 표 2는 올레산 또는 이들의 부틸 에스테르를 사용하는 경우, 상기에서 기재된 엔자이 논문에 의해 연구된 바와 같이, 300% 모듈러스 뿐만 아니라 인장강도에서도 상대적으로 감소됨을 나타내고 있다.

특허 법규에 따라 최상의 방식과 바람직한 구현예를 기재하였지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않고, 동봉한 청구범위로 제한된다.

Claims

가황성 블래더용 고무 및 가황성 블래더용 고무 100중량부당 1 내지 12중량부의 하기 일반식의 리시놀레산 유도체를 포함하는 가황성 고무 블래더 원료 조성물 :

상기 식에서, R은 H 또는 R¹이 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 지방족 탄화수소인
이고, R²는 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 지방족 탄화수소이다.
제1항에 있어서, R¹이 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 지방족 탄화수소이고, R²가 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 지방족 탄화수소임을 특징으로 하는 가황성 고무 블래더 원료 조성물.
제1항에 있어서, R¹이 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, R²가 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기임을 특징으로 하는 가황성 고무 블래더 원료 조성물.
제3항에 있어서, 리시놀레산의 유도체의 양이 가황성 블래더용 고무 100중량부당 4 내지 8중량부임을 특징으로 하는 가황성 고무 블래더 원료 조성물.
제4항에 있어서, R이
이고, R²가 메틸기이고, 가황성 블래더용 고무가 부틸 고무임을 특징으로 하는 가황성 고무 블래더 원료 조성물.
제5항에 있어서, 리시놀레산의 유도체의 양이 부틸 고무 100중량부당 5 내지 7중량부임을 특징으로 하는 가황성 고무 블래더 원료조성물.
제1항의 가황된 조성물을 재료로 하는 타이어 가황 블래더.
제2항의 가황된 조성물을 재료로 하는 타이어 가황 블래더.
제3항의 가황된 조성물을 재료로 하는 타이어 가황 블래더.
제4항의 가황된 조성물을 재료로 하는 타이어 가황 블래더.
제5항의 가황된 조성물을 재료로 하는 타이어 가황 블래더.
제6항의 가황된 조성물을 재료로 하는 타이어 가황 블래더.