KR101722801B1 - 회전 시스템의 밸런싱을 위한 조성물, 방법 및 시스템 - Google Patents

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라스 베르틸 카르네햄마르
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Abstract

일정량의 요변성 밸런싱 물질을 포함하며, 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산되는 일정량의 소수성 입자를 특징으로 하는 회전 시스템의 밸런싱을 위한 조성물. 관련된 방법 및 시스템.

Description

회전 시스템의 밸런싱을 위한 조성물, 방법 및 시스템{COMPOSITION, METHOD AND SYSTEM FOR BALANCING A ROTARY SYSTEM}
본 명세서에 설명된 발명의 실시예는 일반적으로 개선된 밸런싱 조성물, 보다 구체적으로, 차량, 항공기 또는 선박의 기계적 추진 시스템 또는 물품처리기의 기계적 구동 시스템과 같은 회전 시스템의 밸런싱과, 회전 시스템의 진동 저감을 위한 개선된 요변성 밸런싱 물질과, 그에 대응하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
진동은 안정성과 쾌적함에 부정적인 영향을 미친다. 안정성과 관련하여, 진동은 안정성에 직접적인 영향을 미치며 재료 피로와 손상을 초래할 수 있다. 주된 진동원은 예컨대 차량, 항공기, 선박 또는 물품처리기에 사용되는 일체의 회전 시스템이다. 회전 시스템의 예는 자동차와 같은 차량의 엔진 또는 모터 시스템을 포함하는 기계적 추진 시스템, 동력 전달 시스템 및 타이어, 림, 밸브를 포함하는 차륜, 헬리콥터와 같은 항공기의 엔진 시스템을 포함하는 기계적 추진 시스템과 회전 시스템, 화물선과 같은 선박의 엔진 또는 모터 시스템을 포함하는 기계적 추진 시스템, 동력 전달 시스템 및 프로펠러, 세탁기와 같은 물품 처리 기계의 모터 시스템을 포함하는 기계적 구동 시스템 및 드럼 장치를 포함한다. 진동은 엔진 또는 모터 시스템에서 대개 비롯되는 회전속도 의존 진동과 동력 전달 시스템에서 대개 비롯되는 속도의존 진동을 포함할 수 있다. 진동은 예컨대 엔진 베어링이나 시일 용도로 사용되는 볼 베어링 또는 롤러 베어링과 같은 구름 요소 베어링에 손상을 입힐 수 있다.
회전 시스템의 마모로 인해, 진동은 대개 시간이 지날수록 증가한다. 보다 구체적으로, 회전 요소의 마모로 인해, 그것의 무게중심(CofG)이 시간 경과에 따라 이동하여 불평형을 초래하고 진동을 야기한다.
유럽 특허 출원 제0 281 252호 및 이에 대응하는 미국 특허 제4,867,792호는 타이어 상의 헤비 스폿(heavy spot)이 노면과 부딪칠 때에 생기는 진동의 영향 하에 유동할 수 있음으로 해서 타이어의 균형을 유지하는 것이 가능한 30 Pa 내지 260 Pa의 항복 응력값을 갖는 요변성(thixotropic) 타이어 밸런싱 조성물을 개시한다. 밸런싱 조성물은 림에 장착되고 헤비 스폿을 갖는 타이어로 이루어진 차륜 조립체 내에 분산된다.
유럽 특허 출원 제0 557 365호와 이에 대응하는 PCT 특허 출원 WO 1992/08775호는 3000 Pa 내지 15000 Pa 범위의 저장 탄성률, 바람직하게는 9000 Pa의 저장 탄성률을 가지며 차륜 조립체의 불평형에 의해 야기되는 진동 하에서 유동이 가능함으로써 타이어를 밸런싱할 수 있는 타이어 겔 밸런싱 조성물을 개시한다. 조성물은 바람직하게는 1) 파라핀계 오일, 폴리부텐 오일, 폴리올에스테르 또는 폴리올 에테르, 2) 소수성 또는 친수성 흄드 실리카, 3) 폴리알킬-메타크릴레이트, 스티렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 또는 폴리하이드록시카르복실산 유도체 및 선택적으로 부식 억제제와 산화방지제의 혼합물을 포함한다.
미국 특허 제5,431,726호는 3000과 15000 Pa 사이의 저장탄성률을 가지며 차륜 조립체의 불평형으로 야기되는 진동 하에서 유동이 가능함으로써 타이어를 밸런싱할 수 있는 타이어 겔 밸런싱 조성물을 개시한다.
유럽 특허 출원 제1 063 106호는 타이어 밸런싱 조성물을 개시한다.
독일 특허 출원 제198 57 646호는 밸런싱 물질을 타이어 내에 도입함으로써 타이어를 밸런싱하는 방법으로서, 일정한 특성, 형상, 구조 및 무게를 갖는 물질을 타이어 내부에 배치하는 단계 및 타이어를 회전시킴으로써 불평형 지점까지 이동시키는 단계를 포함하는 방법을 개시한다. 해당 방법은 다른 회전체의 밸런싱 용도로도 사용될 수 있다.
독일 특허 출원 제198 53 691호는 내주의 겔 비드(gel bead)로서 타이어 균형 조절 물질을 도입하는 방법을 개시한다. 이 물질의 특성, 형상, 중량, 구조 및 그 도포 위치(deposition location)는 한정된다. 타이어의 내부면은 한정된 형상와 형상을 나타낸다. 하나 이상의 무단 스트랜드(endless strand)가 이용될 수 있다. 스트랜드의 단면은 원형, 반원형, 편평형, 삼각형, 사변형 또는 다각형일 수 있다. 원주면 전체 또는 단지 일부에 하나 이상의 스트랜드를 분산시키거나 그 두가지 분산 유형 모두가 수행된다. 스트랜드 부분은 림에 장착될 때 밸브 반대쪽에 도포된다. 스트랜드 부분들은 적도면이나 이로부터 멀리 떨어져서 대칭적으로 또는 비대칭적으로 도포된다. 상기 물질은 밸브를 통해 설정된 양으로 주입된다. 정해진 점도, 요변성, 장기 안정성 및 타이어 내부면과의 적합성을 갖는 겔이 사용된다. 타이어는 상기 물질을 수용하기 위해 선택적으로 비드 사이에 하나 이상의 원주 홈을 구비한다.
PCT 특허 출원 WO 2009/037314는 차량 타이어 및 요변성 밸런싱 물질의 처리를 위한 방법으로서, 제1 일정량의 밸런싱 물질을 차량 타이어 내측의 제1 원주방향 밸런싱 영역에 제공하는 단계와 제1 일정량의 밸런싱 물질을 제1 밸런싱 영역에 실질적으로 균등하게 분산시키는 단계를 포함하는 방법과, 이에 대응하는 장치 및 시스템을 개시한다. 일 실시예에서는, 나노입자를 포함하는 광택제층이 제1 원주방향 밸런싱 영역에 제공되어 밸런싱 영역의 요변성 밸런싱 물질의 이동도(movability)를 증가시킨다.
따라서, 차량의 차륜과 같은 회전 시스템의 밸런싱을 위해, 챔버와 예컨대 내측 라이너와 같은 원주방향 밸런싱 영역을 포함하는 차량 타이어와 같은 회전 요소는 일정량의 요변성 밸런싱 물질로 부분적으로 충진될 수 있다.
나아가, 원주방향 밸런싱 영역에는 나노구조가 제공될 수 있다. 나노구조는 차량 타이어의 제조 단계 중에 형성될 수 있으며 비표준 특수 장비를 필요로 한다. 만일 차량 타이어가 표준 타이어라면, 추가적인 제조 단계에서 나노입자를 포함하는 광택제와 같은 물질을 밸런싱 영역에 분산시킴으로써 나노구조가 마련될 수 있다. 그러나, 광택제는 용매를 포함할 수 있고, 용매는 환경적인 우려를 불러일으키거나 제조 중에 건강 및 안정성 위험을 야기할 수 있다. 광택제가 수성이어서 용매를 포함하지 않는다 하더라도, 추가적인 제조 단계에는 시간 및 관련 비용이 소요된다.
이런 이유와 여타의 이유로 인해, 이하의 실시예에 제시된 바와 같은 발명에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 목적은 회전 시스템의 밸런싱 및 회전 시스템의 진동 저감을 위한 개선된 밸런싱 조성물과 그 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
이 목적은 독립항들의 발명 요지에 의해 성취된다.
본 발명의 일 양태는 일정량의 요변성 밸런싱 물질을 포함하고 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산되는 일정량의 소수성 입자를 특징으로 하는 회전 시스템(200)의 밸런싱을 위한 조성물(240)이다. 그 결과, 소수성 입자는 수소 결합을 파괴함으로써 요변성 밸런싱 물질의 내부 응집력을 저감, 즉 약화시키거나, 조성물과 원주방향 밸런싱 영역 간의 접촉면에서 요변성 밸런싱 물질을 적어도 부분적으로 대체하거나, 이들 작업 모두를 수행한다. 그 결과, 조성물의 이동도가 증가하고, 따라서 조성물은 밸런싱을 향상시키거나, 진동을 저감하거나, 이들 작업 모두를 수행한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질이 대략 90 중량% 내지 대략 99 중량%의 범위, 또는 대략 95 중량% 내지 대략 98 중량%의 범위, 또는 대략 97 중량%이며, 상기 일정량의 소수성 입자가 대략 10 중량% 내지 대략 1 중량%의 범위, 또는 대략 5 중량% 내지 대략 2 중량%의 범위, 또는 대략 3 중량%인 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 크기가 대략 1 nm 내지 대략 100 ㎛ 범위, 또는 대략 10 nm 내지 대략 50 ㎛ 범위, 또는 대략 100 nm 내지 대략 20 ㎛ 범위, 또는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛ 범위, 또는 대략 3 ㎛ 내지 대략 5 ㎛ 범위, 또는 대략 4 ㎛인 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 소수성 입자의 비표면적이 대략 1 ㎡/g 내지 대략 50 ㎡/g의 범위, 또는 대략 2 ㎡/g 내지 대략 20 ㎡/g 의 범위, 또는 대략 5 ㎡/g 내지 대략 10 ㎡/g의 범위인 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 표면이 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 또는 실리콘(silicone), 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 코어가 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 또는 실리콘, 또는 예컨대 철과 같은 금속, 또는 탄소, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 밀도가 요변성 밸런싱 물질의 밀도보다 높은 조성물(240)이다. 그 결과, 회전 시의 원심력은 소수성 입자의 경우가 요변성 밸런싱 물질의 경우보다 강해서, 조성물 내의 소수성 입자의 입자밀도가 접촉면을 향해 증가한다. 그 결과, 소수성 입자는 접촉면에서 요변성 밸런싱 물질을 보다 더 대체한다. 따라서, 조성물의 이동도가 보다 더 증가하고, 이에 따라 조성물은 밸런싱을 향상시키거나, 진동을 저감하거나, 이들 작업 모두를 수행한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 밀도가 대략 1000 kg/㎥ 내지 대략 5000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 2000 kg/㎥ 내지 대략 4000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 3000 kg/㎥ 인 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자가 비점착성이어서 소수성 입자가 물을 비롯한 물 함유 물질 또는 오일을 비롯한 오일 함유 물질 어디에도 부착되지 않는 조성물이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자가 화학적으로 불활성인 조성물이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자가 대략 0.05 내지 대략 0.1 범위의 마찰계수를 갖는 조성물이다.
본 발명의 다른 양태는 중량체가 상기 요변성 밸런싱 물질과 접촉되는 조성물이다. 그 결과, 중량체는 회전 시스템의 밸런싱에 기여할 수 있으며 이에 따라 밸런싱 효과가 향상되어 상기 요변성 밸런싱 물질의 양이 감소될 수 있는 조성물이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 중량체가, 중량체의 몸체 크기에 의해 한정되되, 상기 요변성 밸런싱 물질이 진동을 받아 요동 상태로 변할 때 상기 중량체가 상기 몸체 표면 및 상기 요변성 밸런싱 물질 간의 접착력을 극복하도록 하는 몸체 표면과 몸체 중량을 갖는 조성물이다. 그 결과, 몸체 크기는 조성물 내에서 중량체의 이동도를 보장하고, 이에 따라 밸런싱 효과가 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 상기 중량체가 바람직하게는 구체(ball)인 조성물이다. 몸체 크기는 구체의 직경과 일치한다. 직경은 표면 구조, 즉 거칠기와 접착력을 설명하는 관계식 A=4pir²에 따른 몸체 표면과, 몸체 밀도와 몸체 중량을 설명하는 관계식 V=4/3 pir³에 따른 몸체 부피 간의 비에 의해 결정될 수 있다. 반경(r)이 증가하는 경우, 몸체 부피와 그에 따른 몸체 중량은 몸체 표면보다 빠르게 증가한다. 그 결과, 조성물 내에서 중량체의 이동도가 증가될 수 있으며, 그에 따라 밸런싱 효과가 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 상기 중량체가 금속, 예컨대 스테인리스강과 같은 강재를 포함하는 조성물이다. 그 결과, 중량체의 내구성이 개선될 수 있으며, 그에 따라 유지 보수 작업이 단순화되고 축소된다.
본 발명의 추가 양태는 일정량의 요변성 밸런싱 물질을 포함하고 상기 요변성 밸런싱 물질에 분산되는 일정량의 나노입자를 특징으로 하는 회전 시스템(200)의 밸런싱을 위한 조성물(240)이다. 그 결과, 나노입자는 수소 결합을 파괴함으로써 요변성 밸런싱 물질의 내부 응집력을 저감, 즉 약화시키거나, 조성물과 원주방향 밸런싱 영역 간의 접촉면에서 요변성 밸런싱 물질을 적어도 부분적으로 대체하거나, 이들 작업 모두를 수행한다. 그 결과, 조성물의 이동도가 증가하고, 이에 따라 조성물은 밸런싱을 향상시키거나, 진동을 저감하거나, 이들 작업 모두를 수행한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질이 대략 90 중량% 내지 대략 99 중량%의 범위, 또는 대략 95 중량% 내지 대략 98 중량%의 범위, 또는 대략 97 중량%이며, 상기 일정량의 나노입자는 대략 10 중량% 내지 대략 1 중량%의 범위, 또는 대략 5 중량% 내지 대략 2 중량%의 범위, 또는 대략 3 중량%인 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 나노입자의 크기가 대략 1 nm 내지 대략 1000 nm 범위, 또는 대략 2 nm 내지 대략 500 nm 범위, 또는 대략 5 nm 내지 대략 200 nm 범위, 또는 대략 10 nm 내지 대략 100 nm 범위, 또는 대략 20 nm 내지 대략 50 nm 범위, 또는 대략 40 nm인 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 나노입자의 비표면적이 대략 1 ㎡/g 내지 대략 50 ㎡/g의 범위, 또는 대략 2 ㎡/g 내지 대략 20 ㎡/g의 범위, 또는 대략 5 ㎡/g 내지 대략 10 ㎡/g의 범위인 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 나노입자가 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 또는 실리콘, 또는 알루미늄, 구리, 금, 철, 은, 티타늄 및 아연과 같은 금속, 산화알루미늄, 산화구리, 산화철, 산화은 및 산화티타늄과 같은 금속산화물, 카드뮴셀레나이드, 카드뮴텔루라이드 및 실리콘과 같은 반도체, 카본 블랙, 카본 나노튜브, 흑연 및 플러렌(Fullerene)과 같은 탄소를 포함하는 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 나노입자의 밀도가 요변성 밸런싱 물질보다 높은 조성물(240)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 나노입자의 밀도가 대략 1000 kg/㎥ 내지 대략 5000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 2000 kg/㎥ 내지 대략 4000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 3000 kg/㎥ 인 조성물(240)이다.
본 발명의 추가 양태는 일정량의 소수성 입자를 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산하여 일정량의 조성물(240)을 형성하는 단계, 상기 회전 요소(110)의 회전축(150) 상에 지지점(fulcrum)을 갖는 챔버(120)를 포함하고 원주방향 밸런싱 영역(130)을 포함하며 일정량의 조성물(240)의 적어도 일부에 의해 부분적으로 충진되는 회전 요소(110)를 제공하는 단계를 특징으로 하는 회전 시스템(200)의 진동 저감을 위한 방법이다. 그 결과, 소수성 입자는 수소 결합을 파괴함으로써 요변성 밸런싱 물질의 내부 응집력을 저감, 즉 약화시키거나, 조성물과 원주방향 밸런싱 영역 간의 접촉면에서 요변성 밸런싱 물질을 적어도 부분적으로 대체하거나, 이들 작업 모두를 수행한다. 그 결과, 조성물의 이동도가 증가하고, 이에 따라 조성물은 밸런싱을 향상시키거나, 진동을 저감하거나, 이들 작업 모두를 수행한다.
본 발명의 다른 양태는 조성물(240)이 액화되고 상기 원주방향 밸런싱 영역(130)을 따라 분산되어 상기 회전 요소(110)의 불평형이 저감되도록 상기 회전 요소(110)를 상기 회전축(150)을 중심으로 회전시키는 단계를 추가로 포함하는 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질이 대략 90 중량% 내지 대략 99 중량%의 범위, 또는 대략 95 중량% 내지 대략 98 중량%의 범위, 또는 대략 97 중량%이며, 상기 일정량의 소수성 입자가 대략 10 중량% 내지 대략 1 중량%의 범위, 또는 대략 5 중량% 내지 대략 2 중량%의 범위, 또는 대략 3 중량%인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 크기가 대략 1 nm 내지 대략 100 ㎛ 범위, 또는 대략 10 nm 내지 대략 50 ㎛ 범위, 또는 대략 100 nm 내지 대략 20 ㎛ 범위, 또는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛ 범위, 또는 대략 3 ㎛ 내지 대략 5 ㎛ 범위, 또는 대략 4 ㎛인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 비표면적이 대략 1 ㎡/g 내지 대략 50 ㎡/g의 범위, 또는 대략 2 ㎡/g 내지 대략 20 ㎡/g 의 범위, 또는 대략 5 ㎡/g 내지 대략 10 ㎡/g의 범위인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 표면이 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 또는 실리콘을 포함하는 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 코어가 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 또는 실리콘, 또는 예컨대 철과 같은 금속, 또는 탄소를 포함하는 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 밀도가 상기 요변성 밸런싱 물질의 밀도보다 높은 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 밀도가 대략 1000 kg/㎥ 내지 대략 5000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 2000 kg/㎥ 내지 대략 4000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 3000 kg/㎥ 인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 자동차와 같은 차량에 포함되고 선택적으로 상기 회전 시스템(200)은 상기 차량의 차륜, 엔진 시스템 또는 변속 장치인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 헬리콥터와 같은 항공기에 포함되고 선택적으로 상기 회전 시스템(200)은 상기 항공기의 엔진 시스템 또는 날개깃인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 화물선과 같은 선박에 포함되고 선택적으로 상기 회전 시스템(200)은 상기 항공기의 엔진 시스템 또는 변속 장치인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 세탁기와 같은 물품처리기에 포함되고 선택적으로 상기 회전 시스템(200)은 상기 물품처리기의 엔진 시스템 또는 물품 수납용 드럼인 방법이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 요소(110)의 회전축(150) 상에 지지점을 갖는 챔버(120)를 포함하고 원주방향 밸런싱 영역(130)을 포함하며 일정량의 요변성 밸런싱 물질 및 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산되는 일정량의 소수성 입자를 포함하는 일정량의 조성물(240)에 의해 부분적으로 충진되는 회전 요소(110)를 특징으로 하는 상기 회전 시스템(200)의 진동 저감을 위한 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 양태는 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질이 대략 90 중량% 내지 대략 99 중량%의 범위, 또는 대략 95 중량% 내지 대략 98 중량%의 범위, 또는 대략 97 중량%이며, 상기 일정량의 소수성 입자가 대략 10 중량% 내지 대략 1 중량%의 범위, 또는 대략 5 중량% 내지 대략 2 중량%의 범위, 또는 대략 3 중량%인 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 크기가 대략 1 nm 내지 대략 100 ㎛ 범위, 또는 대략 10 nm 내지 대략 50 ㎛ 범위, 또는 대략 100 nm 내지 대략 20 ㎛ 범위, 또는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛ 범위, 또는 대략 3 ㎛ 내지 대략 5 ㎛ 범위, 또는 대략 4 ㎛인 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 비표면적이 대략 1 ㎡/g 내지 대략 50 ㎡/g의 범위, 또는 대략 2 ㎡/g 내지 대략 20 ㎡/g 의 범위, 또는 대략 5 ㎡/g 내지 대략 10 ㎡/g의 범위인 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 표면이 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 또는 실리콘을 포함하는 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 코어가 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 또는 실리콘, 또는 예컨대 철과 같은 금속, 또는 탄소를 포함하는 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 밀도가 요변성 밸런싱 물질의 밀도보다 높은 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 소수성 입자의 밀도가 대략 1000 kg/㎥ 내지 대략 5000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 2000 kg/㎥ 내지 대략 4000 kg/㎥ 범위, 또는 대략 3000 kg/㎥ 인 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 자동차와 같은 차량에 포함되고 선택적으로 상기 회전 시스템(200)은 상기 차량의 차륜, 엔진 시스템 또는 변속 장치인 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 헬리콥터와 같은 항공기에 포함되고 선택적으로 회전 시스템(200)은 상기 항공기의 엔진 시스템 또는 날개깃인 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 화물선과 같은 선박에 포함되고 선택적으로 상기 회전 시스템(200)은 상기 항공기의 엔진 시스템 또는 변속 장치인 회전 시스템(200)이다.
본 발명의 다른 양태는 상기 회전 시스템(200)은 예컨대 세탁기와 같은 물품처리기에 포함되고 선택적으로 상기 회전 시스템(200)은 상기 물품처리기의 엔진 시스템 또는 물품 수납용 드럼인 회전 시스템(200)이다.
본 발명에 따르면, 조성물에 포함되는 나노입자가 수소 결합을 파괴함으로써 요변성 밸런싱 물질의 내부 응집력을 저감, 즉 약화시키거나, 조성물과 원주방향 밸런싱 영역 간의 접촉면에서 요변성 밸런싱 물질을 적어도 부분적으로 대체한다. 그 결과, 조성물의 이동도가 증가함으로써, 밸런싱을 향상시키고 진동을 저감하는 효과를 제공한다.
본 명세서는 발명으로 간주되는 것을 구체적으로 지적하고 명확히 주장하는 특허청구범위로 종결되지만, 본 발명의 실시예들이 구현되는 방식을 예시하기 위해 첨부 도면에 도시된 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이들 도면이 반드시 정확한 치수로 도시된 것이 아니고 따라서 발명의 범위를 제한하지 않는 본 발명의 전형적인 실시예만을 도시하고 있음을 이해하면서, 다음의 첨부 도면을 이용하여 실시예들을 보다 구체적이고 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 회전 시스템의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전 시스템의 단면도이다.
도 3은 상이한 조성물, 상이한 내측 라이너 구성 및 상이한 이들의 조합에 대한 분 단위 시간의 함수로서 차량 타이어의 내측 라이너 상에서의 조성물의 분산 길이를 센티미터 단위로 비교한 값을 도시한다.
실시예에 대한 다음의 상세한 설명에서는 본 명세서의 일부를 구성하고 예시의 목적으로 실행 가능한 발명의 특정 실시예를 보여주는 첨부 도면을 참조로 한다. 도면에서, 유사 도면부호는 여러 도면에 걸쳐 실질적으로 유사한 구성요소를 설명한다. 실시예들은 당업자가 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세히 발명의 여러 측면을 설명하기 위한 것이다. 다른 실시예들이 이용될 수 있으며 발명의 범위를 벗어나지 않고 이들 실시예를 구조적, 논리적, 전기적으로 변화 또는 조합할 수 있다. 또한, 비록 상이하더라도 본 발명의 여러 실시예들이 반드시 서로 배타적이지 않음은 물론이다. 예컨대 일 실시예에 설명된 특정의 특징, 구조 또는 특성은 다른 실시예에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 상이한 기술을 이용하여 실시될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, "예시적"이란 표현은 최적 또는 최선의 것이 아니라 단지 일례로서의 의미를 가진다. 따라서 아래의 상세한 설명은 제한적인 의미로 취급되지 않으며, 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위와 특허청구범위에 주어지는 균등물의 전 범위에 의해서만 한정된다.
이하에서는 도면을 참조한다. 실시예의 구조를 가장 명확히 보여주기 위해, 본 명세서에 포함된 도면은 본 발명의 물품을 도식적으로 표현한다. 따라서 제작된 구조물의 실제 외관은 실시예의 필수구성을 여전히 포함하면서도 다르게 보일 수 있다. 더욱이, 도면은 실시예의 이해를 위해 필요한 구조만을 도시한다. 당업계에 공지된 추가 구성은 도면의 간결성을 위해 포함되지 않았다. 물론, 도면에 표현된 특징부 및/또는 요소가 간명성 및 용이한 이해를 위해 서로에 대해 특별한 치수로 도시되며 실제 치수는 도면에 도시된 것과는 실질적으로 다를 수 있다.
아래의 발명의 상세한 설명과 청구항에서 "포함하다", "가지다" 또는 그와 유사한 표현이 사용될 수 있다. 이들 표현은 "포함하다"의 표현과 유사한 방식으로 포괄적인 의미로 사용되도록 의도된 것임을 이해하여야 한다.
아래의 발명의 상세한 설명과 청구항에서 "상호 연결되다"와 같은 파생어와 함께 "결합되다"와 "연결되다"의 표현이 사용될 수 있다. 이들 표현은 서로 동의어로서 의도된 것이 아님을 이해하여야 한다. 오히려, 특정 실시예에서 "연결되다"는 2개 이상의 요소가 서로 직접적으로 물리적으로 또는 전기적으로 접촉되어 있음을 가리키도록 사용될 수 있다. 그러나, "결합되다"는 2개 이상의 요소가 서로 직접 접촉하지 않지만 서로 협력 동작하거나 상호 작용함을 의미하는 것일 수도 있다.
아래의 발명의 상세한 설명과 청구항에서 "상부", "하부", "제1", "제2" 등의 표현은 설명을 위해 사용될 수 있으며 한정의 의미로서 해석되지 않는다. 여기에 설명되는 장치 또는 물품의 실시예는 다양한 위치와 배향으로 제작, 사용 또는 선적될 수 있다.
본 발명에 따른 회전 시스템의 밸런싱 또는 회전 시스템의 진동 저감을 위한 조성물은 일정량의 요변성 밸런싱 물질 및 상기 일정량의 요변성 균형 물질에 분산되는 일정량의 소수성 입자를 포함한다. 조성물은 필요하다면 40℃ 이하의 미열을 가하면서 해당 성분을 서로 혼합함으로써 제조될 수 있다. 소수성 입자는 고전단 혼합에 의해, 미리 제조된 요변성 밸런싱 물질에 혼입될 수 있다.
밸런싱 물질의 유동학적 특성은 임계 항복 응력(CYS)과 (저장)탄성률(G')로서, 양자 모두 선형 점탄성 영역에서 측정되며, 또한 항복 응력은 응력 증가 측정치 및 주파수 스윕(sweep)에 의해 측정되는 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G") 간의 관계에서 결정된다.
저장 탄성률(G')은 물질의 강도를 측정한 값으로서, 겔 형성체의 분자 간의 결합 강도와 결합의 수이다.
손실 탄성률(G")은 열의 형상로 에너지를 소산시키는 물질의 능력을 측정한 값이다.
주파수 스윕에 의해 측정되는 G'와 G" 간의 관계는 물질의 구조적 특성이다. 교차 주파수는 G"가 G'보다 커지는 주파수이다.
사용되는 밸런싱 물질의 장기 안정성, 다양한 온도에서의 물질의 성능, 물질의 화학적 불활성은 점탄 특성으로서 동등하게 중요하다.
밸런싱 물질은 밸런싱 장치의 수명이 다하는 동안 다양한 상황, 특히 대략 -50℃ 또는 -30℃ 내지 +90℃ 범위의 온도에서 제 기능을 유지해야만 한다.
나아가, 밸런싱 물질은 밸런싱 장치와 환경에 해로운 영향을 미치지 않아야 하며 사용 후 폐기가 가능하거나 재활용이 가능해야만 한다.
요변성 밸런싱 물질은 유럽특허출원 제0 281 252호 및 이에 대응되는 미국특허 제4,867,792호에 개시된, 타이어의 헤비 스폿이 노면과 부딪힐 때 유발되는 진동의 영향 하에서 유동이 가능함으로써 타이어의 균형을 유지할 수 있는, 1 Pa와 260 Pa 사이의 항복 응력 값을 가지는 요변성 타이어 밸런싱 조성물일 수 있다.
요변성 밸런싱 물질은 2 Pa보다 큰 항복 응력 값을 가질 수 있다. 그러나, 낮은 항복 응력 값으로 인해 낮은 회전 가속이 요구되는데, 이는 회전 요소가 수직 위치에 있지 않을 경우에 특히 그러하다.
보다 자세하게는, 요변성 밸런싱 물질은 두 가지의 성분, 즉 기초 액체와 겔 형성체를 포함하는 밸런싱 겔일 수 있으며 바람직하게는 유동학적 관점에서 대략 100 Pa와 대략 5000 Pa 사이의 저장 탄성률(G')과 대략 1 Hz와 대략 40 Hz 사이의 교차 주파수(G">G') 및 대략 1 Pa보다 큰 임계 항복 응력 값, 휘발성의 관점에서는 99℃에서 10시간 경과 후에 중량으로 대략 6% 미만의 증발 감량, 석유제품의 유동점에 대한 표준 시험 방법인 ASTM D97에 따른 대략 -15℃보다 낮은 기초 액체의 유동점, 분리 안정성의 관점에서는 25℃에서 300000 x g로 12 시간 경과 후에 중량으로 대략 20% 미만의 기초 액체 분리율, 그리고 화학적 반응성의 관점에서는 금속에 대한 비부식성과 고무와 같은 폴리머에 대한 무반응과 같은 실질적인 불활성을 포함하는 최소한도의 기준을 만족시킨다. 밸런싱 겔은 대개, 중량%로, 대략 75%와 대략 99% 사이, 예컨대 대략 95%로서 대략 85%와 97% 사이의 기초 액체, 그리고 이에 대응하여 대략 1%와 25% 사이, 예컨대 대략 5%로서 대략 3%와 대략 15% 사이인 겔 형성체를 포함한다. 밸런싱 겔은 바람직하게는 부식 억제제, 산화방지제, 염료 또는 이들의 조합을 소량으로 추가 포함할 수 있다.
기초 액체는 예컨대 폴리프로필렌 글리콜(PPG) 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과 같은 폴리알킬렌 글리콜(PAG), PPG와 PEG의 조합과 같은 PAG들의 조합, 즉 혼합물, 산화에틸렌과 산화프로필렌 공중합체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
기초 액체는 다음의 일반 화학식을 갖는 옥시프로필렌기의 알코올(ROH)-출발 폴리머를 포함할 수 있다.
RO-[CH(CH3)CH2-O-]mH (1)
여기서 R은, 다우 케미칼사(www.dow.com)에서 상표명 UCON LB Fluids로 판매하는 다양한 분자량과 점도를 지닌 제품과 같이, 하나의 말단 수산기를 가지며 수불용성인 수소 또는 알킬기이다.
기초 액체는 다음의 일반 화학식을 갖는 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 알코올(ROH)-출발 선형 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다.
RO-[CH(CH3)CH2-O-]m[CH2-CH2-O-]nH (2)
여기서 R은 수소 또는 알킬기이다.
기초 액체는 바람직하게는, 다우 케미칼사에서 상표명 UCON 50-HB Fluids로 판매하고 중량으로 동일한 양의 옥시에틸렌기와 옥시프로필렌기를 가지며 다양한 분자량과 점도를 지닌 제품과 같이, 대략 동일한 양, 즉 대략 50 중량%씩의 옥시에틸렌기와 옥시프로필렌기를 포함하고 하나의 말단 수산기를 가지며 대략 40℃ 이하의 상온에서 수용성인 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 알코올(ROH)-출발 선형 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다. 예컨대, 기초 액체는, 다우 케미칼사에서 상표명 UCON 50-HB 5100으로 판매하는 제품과 같이, 중량으로 동일한 양의 옥시에틸렌기와 옥시프로필렌기를 포함하며 3930의 수평균 분자량과 40℃에서 대략 1020 cSt의 점도 및 ISO 3448에 따른 대략 1000의 점도 등급을 갖는 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 부탄올출발 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다.
기초 액체는, 다우 케미칼사에서 상표명 UCON 75-H Fluids로 판매하는 다양한 분자량과 점도를 지닌 제품과 같이, 대략 75 중량%의 옥시에틸렌기와 이에 대응하여 대략 25 중량%의 옥시프로필렌기를 포함하고 두 개의 말단 수산기(R=H)를 가지며 대략 75℃보다 낮은 온도에서 수용성인 산화에틸렌 및 산화프로필렌 디올-출발 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다. 예컨대, 기초 액체는, 다우 케미칼사에서 상표명 UCON 75-H-9500으로 판매하는 제품과 같이, 75 중량%의 옥시에틸렌기 및 25 중량%의 옥시프로필렌기를 포함하며 6950의 수평균 분자량과 40℃에서 대략 1800 cSt의 점도를 갖는 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 디올-출발 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다.
기초 액체는 바람직하게는, 다우 케미칼사에서 상표명 SYNALOX 40으로 판매하는 다양한 분자량과 점도를 지닌 제품과 같이, 대략 40 중량%의 옥시에틸렌기와 이에 대응하여 대략 60 중량%의 옥시프로필렌기를 포함하고 수용성인 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 알코올(ROH)-출발 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다. 예컨대, 기초 액체는, 다우 케미칼사에서 상표명 SYNALOX 40-D700으로 판매하는 제품과 같이, 40 중량%의 옥시에틸렌기와 60 중량%의 옥시프로필렌기를 포함하며 5300의 수평균 분자량과 40℃에서 1050 cSt의 점도 및 ISO 3448에 따른 대략 1000의 점도 등급을 갖는 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 알코올출발 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다.
기초 액체는, 다우 케미칼사에서 상표명 SYNALOX 50-D700으로 판매하는 제품과 같이, 바람직하게는 대략 50 중량%의 옥시에틸렌기와 이에 대응하여 대략 50 중량%의 옥시프로필렌기를 포함하며 ASTM D445에 의해 40℃에서 960 내지 1160 cSt(또는 m㎡/s)의 동점도를 갖는 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 디올-출발 랜덤 공중합체를 대안적 또는 추가적으로 포함할 수 있다.
겔 형성체는, 에보닉 공업(www.evonik.com)에서 상표명 Aerosil A300으로 판매하는 제품과 같은 흄드 실리카, 예컨대 바람직하게는 대략 50 ㎡/g과 400 ㎡/g 사이의 BET(Brunauer, Emmette, Teller) 표면적을 갖는 소수성 또는 친수성 실리카, 예컨대 300 ㎡/g의 BET 표면적을 갖는 친수성 흄드 실리카를 포함할 수 있다.
오일에 대한 겔 형성체의 겔화 효과는 수산기를 통한 수소 결합이나 겔 형성체의 분절 분자 간의 반데르발스 인력에 의해 겔 형성체의 분자가 그물망구조로 형성됨으로써 성취된다. 이들 결합의 수효와 강도는 겔의 강도 및 겔의 하중(임계 항복 응력) 지지력을 결정한다.
요변성 밸런싱 물질은 1)과 2)를 포함하는 밸런싱 겔 성분을 포함하는 밸런싱 겔일 수 있다.
1) 다음의 일반 화학식(I)이나 일반 화학식(II) 또는 이들의 혼합으로 하나 이상의 에틸렌/프로필렌 글리콜 공중합체 에테르를 포함하는 85 내지 97 중량%의 글리콜 에테르 성분.
R-O{[CH(CH3)CH2-O-]m[CH2-CH2-O-]n}H (I)
R1-(O-{[CH(CH3)CH2-O-]m[CH2-CH2-O-]n}H)2 (II)
여기서 R은 수소 또는 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, R1은 2개의 치환기가 동일한 탄소 원자에 담지되지 않은 2 내지 8의 탄소수를 갖는 알킬렌 모이어티(moiety)이며, m은 에틸렌/프로필렌 글리콜 공중합체 모이어티에서 프로필렌 글리콜의 몰백분율이며, n은 에틸렌/프로필렌 글리콜 공중합체 모이어티에서 에틸렌 글리콜의 몰백분율로서, n:m의 비는 35:65 내지 80:20의 범위이고 각각의 글리콜 공중합체 화합물은 2000 내지 10000의 수평균 분자량을 갖는다.
2) 중량으로 3% 내지 15%의 흄드 실리카 겔 형성체. 이때 밸런싱 조성물은 점탄성이고 1500 Pa와 5000 Pa 사이의 저장 탄성률(G')을 가지며, 10 내지 40 Hz 범위의 교차 주파수까지는 손실 탄성률(G")이 저장 탄성률보다 작으며, 임계 항복 응력이 2 Pa를 초과한다.
글리콜 에테르 성분(들)의 수평균 분자량은 3000 내지 10000의 범위일 수 있다. n:m의 비는 35:65 내지 80:20의 범위일 수 있으며, 바람직하게는 40:60 내지 75:25의 범위, 특히 바람직하게는 50:50과 같은 40:60 내지 60:40의 범위일 수 있다. 흄드 실리카 겔 형성체는 90 ㎡/g 내지 400 ㎡/g, 바람직하게는 200 ㎡/g 내지 300 ㎡/g의 BET 표면적을 갖는 친수성 흄드 실리카일 수도 있거나, 또는 흄드 실리카 겔 형성체는 50 ㎡/g 내지 300 ㎡/g, 바람직하게는 250 ㎡/g 내지 350 ㎡/g의 BET 표면적을 갖는 소수성 흄드 실리카일 수도 있거나, 또는 이런 친수성 및 소수성 흄드 실리카 겔 형성체의 혼합물일 수도 있다. 글리콜 에테르 성분(들)은 500보다 크고, 바람직하게는 800 내지 1200 범위의 ISO3448에 의해 정해지는 점도 등급을 나타낸다.
본 발명의 실시예에서, 화학식(I)의 공중합체의 n:m 비는 40:60 내지 60:40과 같은 40:60 내지 75:25의 범위, 특히 약 50:50과 같은 45:55 내지 55:45의 범위이다. 다른 실시예에서, 화학식(II)의 공중합체의 n:m 비는 약 75:25와 같은 70 :30 내지 80:20일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 요변성 밸런싱 물질은 6.3±0.2 중량%, 보다 바람직하게는 6.3±0.1 중량%의 흄드 실리카 겔 형성체와, 70 :30 내지 80:20, 보다 바람직하게는 약 75:25의 n:m 비를 갖는 화학식(II)의 공중합체를 1.0±0.3 중량%, 바람직하게는 1.0±0.2 중량%, 더욱 바람직하게는 1.0±0.1 중량% 포함하며, 따라서 나머지는 약 50:50과 같은 45:55 내지 55:45의 n:m 비를 갖는 화학식(I)의 공중합체이다.
다른 바람직한 실시예에서, 요변성 밸런싱 물질은 6.5±0.2 중량%, 보다 바람직하게는 6.5±0.1 중량%의 흄드 실리카 겔 형성체와, 70 :30 내지 80:20, 보다 바람직하게는 약 75:25의 n:m 비를 갖는 화학식(II)의 공중합체를 1.0±0.3 중량%, 바람직하게는 1.0±0.2 중량%, 더욱 바람직하게는 1.0±0.1 중량% 포함하며, 따라서 나머지는 약 50:50과 같은 45:55 내지 55:45의 n:m 비를 갖는 화학식(I)의 공중합체이다.
상기 요변성 밸런싱 물질 입자에 분배되는 소수성 입자는 수소 결합을 파괴함으로써 요변성 밸런싱 물질의 내부 응집력을 저감, 즉 약화시키거나, 조성물과 원주방향 밸런싱 영역 간의 접촉면에서 요변성 균형 물질을 적어도 부분적으로 대체하거나, 이들 작업 모두를 수행한다. 소수성 입자의 관련 특성은 비점착성, 즉 물을 비롯한 물 함유 물질이나 오일을 비롯한 오일함유 물질 어디에도 습윤화되지 않는 특성, 예컨대 0.05 내지 0.10 범위의 낮은 마찰계수, 요변성 밸런싱 물질의 밀도보다 높은, 예컨대 1000 kg/㎥를 상회하는 밀도, 예컨대 100 nm 내지 10 ㎛ 범위의 작은 입자크기, 예컨대 1 ㎡/g 내지 10 ㎡/g 범위의 큰 표면적(질소 흡착률에 의해 결정된다) 및 화학적 불활성을 포함한다. 이들 특성을 가진 재료의 예는 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)와 같은 플루오로폴리머, 및 실리콘을 포함한다.
소수성 입자는 플루오로첨가제, 예컨대 바람직하게는 대략 1 ㎡/g과 10 ㎡/g 사이의 표면적을 갖는 자유 유동성 분말 플루오로첨가제, 예컨대 각각 상표명 Zonyl MP 1100과 Zonyl MP 1200으로 듀퐁(www.dupont.com)에서 판매하는 제품과 같이, 5 ㎡/g 내지 10 ㎡/g 또는 1.5 ㎡/g 내지 3 ㎡/g의 표면적을 갖는 자유 유동성 분말 PTTE를 포함할 수 있다. 소수성 입자는 낮은 표면 에너지를 가질 수 있다.
요변성 밸런싱 물질의 양은 대략 90 중량% 내지 대략 99 중량%의 범위, 또는 대략 95 중량% 내지 대략 98 중량%의 범위, 또는 대략 97 중량%이며, 소수성 입자의 양은 대략 10 중량% 내지 대략 1 중량%의 범위, 또는 대략 5 중량% 내지 대략 2 중량%의 범위, 또는 대략 3 중량%일 수 있다.
회전 시스템의 밸런싱 또는 회전 시스템의 진동 저감을 위한 본 발명에 따른 다른 조성물은 일정량의 요변성 밸런싱 물질 및 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산되는 일정량의 나노입자를 포함한다. 조성물은 필요하다면 대략 40℃ 이하의 미열을 가하면서 해당 성분을 서로 혼합함으로써 제조될 수 있다. 나노입자는 고전단 혼합에 의해, 미리 제조된 요변성 밸런싱 물질에 혼입될 수도 있다.
요변성 밸런싱 물질 입자에 분산되는 나노입자는 수소 결합을 파괴함으로써 요변성 밸런싱 물질의 내부 응집력을 저감, 즉 약화시키거나, 조성물과 원주방향 밸런싱 영역 간의 접촉면에서 요변성 밸런싱 물질을 적어도 부분적으로 대체하거나, 이들 작업 모두를 수행한다. 나노입자의 관련 특성은 예컨대 대략 1 nm와 대략 1000 nm 사이, 또는 대략 2 nm와 대략 500 nm 사이, 또는 대략 5 nm와 대략 200 nm 사이, 또는 대략 10 nm와 대략 100 nm 사이, 또는 대략 20 nm와 대략 50 nm 사이 또는 대략 40 nm인 작은 입자 크기와, 예컨대 대략 1 ㎡/g와 대략 10 ㎡/g 사이인 큰 표면적을 포함한다. 이들 특성을 지닌 재료의 예는 플루오로폴리머와 같은 플루오로카본, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 특히 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA) 또는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 실리콘, 예컨대 알루미늄, 구리, 금, 철, 은, 티타늄 및 아연과 같은 금속, 산화알루미늄, 산화구리, 산화철, 산화은 및 산화티타늄과 같은 금속산화물, 카드뮴셀레나이드, 카드뮴텔루라이드 및 실리콘과 같은 반도체, 그리고 카본 블랙, 카본 나노튜브, 흑연 및 플러렌(Fullerene)과 같은 탄소를 포함한다.
요변성 밸런싱 물질의 양은 대략 90 중량% 내지 대략 99 중량%의 범위, 또는 대략 95 중량% 내지 대략 98 중량%의 범위, 또는 대략 97 중량%일 수 있으며, 나노입자의 양은 대략 10 중량% 내지 대략 1 중량%의 범위, 또는 대략 5 중량% 내지 대략 2 중량%의 범위, 또는 대략 3 중량%일 수 있다.
도 1은 차량의 차륜과 같은 종래의 회전 시스템(100)의 단면도를 도시한다. 회전 시스템(100)는 차량 타이어와 같은 회전 요소(110)를 포함한다. 회전 요소(110)는 회전축(150) 상에 지지점(fulcrum)을 갖는 챔버(120)를 포함하고, 차량 타이어의 내측 라이너와 같은 원주방향 밸런싱 영역(130)을 포함하며 일정량의 종래의 요변성 밸런싱 물질(140)로 부분적으로 충진된다. 원주방향 밸런싱 영역(130)은 도시된 바와 같이 내측 라이너의 중심에 위치할 수 있다. 대안적으로, 원주방향 밸런싱 영역(130)은 측면이나 모서리에 위치할 수도 있다.
원주방향 밸런싱 영역(130)은 요변성 밸런싱 물질(140)의 이동도 및 유동성 향상을 위한 나노구조를 포함할 수 있는데, 나노구조는 예컨대 나노입자를 포함하는 광택제와 같은 재료로 형성되거나 또는 상기 원주방향 밸런싱 영역(130)에 각인된다.
회전 요소(110)는 밸런싱 영역(130)의 경계를 한정하는 구분자(delimiter, 160)를 추가로 포함할 수 있다. 회전 요소(110)는 밸런싱 영역(130)의 타측 경계를 한정하는 타측 구분자(165)를 추가로 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 차량의 차륜과 같은 회전 시스템(200)의 단면도를 도시한다. 회전 시스템(200)은 차량의 타이어와 같은 회전 요소(110)를 포함한다. 회전 요소(110)는 회전축(150) 상에 지지점을 갖는 챔버(120)를 포함하고 차량 타이어의 내측 라이너와 같은 원주방향 밸런싱 영역(130)을 포함하며 본 발명의 실시예에 따른 일정량의 요변성 밸런싱 물질(240)로 부분적으로 충진된다. 회전 시스템의 밸런싱 또는 회전 시스템의 진동 저감을 위한 조성물은 일정량의 요변성 밸런싱 물질 및 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산되는 일정량의 소수성 입자를 포함한다. 대안적으로, 조성물은 일정량의 요변성 밸런싱 물질 및 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산되는 일정량의 나노입자를 포함한다.
회전 요소(110)는 도 1을 참조하여 설명된 바와 같은 구분자(160)와 타측 구분자(165)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 회전축을 중심으로 회전 가능한 회전 요소를 포함하는 임의의 회전 시스템(200)에 적용될 수 있다. 예컨대, 회전 시스템(200)은 모터 시스템, 엔진 시스템 또는 변속 장치일 수 있으며, 회전 요소(110)는 축, 예컨대 프로펠러축과 같은 구동축일 수 있다. 챔버(120)는 중공축 또는 관상축 내에 위치할 수도 있으며 중공축 또는 관상축을 따라 대체로 완전히 연장될 수 있다.
또한, 본 발명은 모형 자동차, 항공기, 선박, 물품처리기 등과 같은 모형 운송수단은 물론 실 생활에 사용되는 자동차, 항공기, 선박, 물품처리기 등과 같은 실제 운송수단에도 적용될 수 있다.
종래의 요변성 밸런싱 물질과 본 발명의 실시예에 따른 회전 시스템의 밸런싱 또는 회전 시스템의 진동 저감용 조성물의 시간 경과에 따른 이동 길이를 비교하고 결정하기 위한 일련의 시험을 실시하였다.
모든 시험에서, 최신형 차량 타이어 "Goodyear Excellence 245/45 R18"를 회전 요소로 사용하였고 해당 타이어의 내측 라이너를 원주방향 밸런싱 영역으로 사용했다. "미처리 내측 라이너"로 지정된 시험 #1 내지 #4에서는, 내측 라이너에 어떠한 변화도 주지 않은, 즉 차량 타이어와 내측 라이너의 표면에 차량 타이어 제조단계에서 나온 잔류 이형제가 포함된 차량 타이어를 사용했다. "코팅된 내측 라이너"로 지정된 시험 #5에서는, 원주방향 밸런싱 영역에 나노입자를 제공하기 위해 나노입자를 포함하는 용매계 광택제로 차량 타이어의 내측 라이너를 코팅했다.
또한, 발포체 스트립이 구분자로서 내측 라이너에 도포되어 실리콘으로 밀봉되었다.
각각의 시험에서, 75 그램 분량의 밸런싱 물질 또는 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 내측 라이너에 10.0 cm의 길이를 따라 도포했다. 시험 #1, 시험 #3 및 시험 #5에서는, 유럽특허출원 제08168913.5호 및 그에 대응하는 PCT특허출원 제PCT/EP2009/065058호에 기술된 바와 같이, 92.7 중량%의 UCON 50-HB-5100과, 기초 액체로서 1 중량%의 UCON 75-HB-9500과, 겔 형성체로서 6.3 중량%의 Aerosil A 300을 포함하는 요변성 밸런싱 물질을 사용했다. 시험 #2와 시험 #4에서는, 97 중량%의 요변성 밸런싱 물질과, 상표명 Zonyl MP 1100으로 듀퐁에서 판매하는, 10% < 0.3 ㎛, 평균 4 ㎛, 90% < 8 ㎛의 입자크기 분산와 5 내지 10 ㎡/g의 표면적을 갖는 자유 유동성 분말 PTTE를 3 중량% 포함하는 조성물을 사용했다.
모든 차량 타이어는 차량의 차륜을 형성하도록 림에 장착되었고 순차적으로 림이 시험 장비에 장착되었다. 모든 차량의 차륜을 동일한 절차에 따라 동일한 방식으로 측정했다. 모든 시험에서, 차량 차륜을 회전시켰고 속력을 130 km/h까지 증가시켰다. 모든 시험에서, 차량 타이어의 내측 라이너 상의 센티미터 단위의 조성물 분산 길이를 5분 경과 후 및 35분 경과 후에 측정했다.
표 1은 상이한 조성물, 상이한 내측 라이너 구성 및 이들의 상이한 조합에 대한 분(min) 단위 시간의 함수로서 차량 타이어의 내측 라이너 상의 센티미터(cm) 단위의 조성물 분산 길이의 비교치를 도시한다.
도 3은 상이한 조성물, 상이한 내측 라이너 구성 및 이들의 상이한 조합에 대한 분(min) 단위 시간의 함수로서 차량 타이어의 내측 라이너 상의 센티미터(cm) 단위의 조성물 분산 길이의 비교치를 그래프적 표현으로 도시한다. 도 3은 맞춤 곡선을 갖는 피측정 데이터 포인트를 도시한다.
각각 네모칸 표식과 실선 또는 점선으로 도 3에 표시된 시험 #1과 시험 #3에서는, 일정량의 단순 밸런싱 물질이 미처리 내측 라이너에 도포되었다.
각각 X자 표식과 실선 또는 점선으로 도 3에 표시된 시험 #2과 시험 #4에서는, 본 발명의 실시예에 따른 일정량의 조성물이 미처리 내측 라이너에 도포되었다.
세모칸 표식과 실선으로 도 3에 표시된 시험 #5에서는, 일정량의 단순 밸런싱 물질이 코팅된 내측 라이너에 도포되었다.
도 3의 시험 #1과 시험 #3의 비교, 그리고 시험 #2와 시험 #4의 비교에서 확인되는 바와 같이, 시험은 동일한 조건, 즉 특수한 조성물과 특수한 구성이라는 조건에서는 대단히 유사한 결과를 낳는다.
또한, 시험 #2 및 #4와 시험 #1 및 #3과의 비교에서 확인되는 바와 같이, 미처리 내측 라이너 상에서 본 발명의 실시예에 따른 조성물의 분산 길이는 미처리 내측 라이너 상에서의 단순 밸런싱 물질의 분산 길이보다 일관되게 크다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 조성물은 단순 요변성 밸런싱 물질에 비해 개선된 성능, 즉 유동성 거동을 갖는다. 특히, 그것은 상당히 더욱 민첩하다.
나아가, 시험 #2 및 #4와 시험 #5와의 비교에서 확인되는 바와 같이, 미처리 내측 라이너 상에서 본 발명의 실시예에 따른 조성물의 분산 길이는 처음에는 코팅된 내측 라이너 상에서의 단순 요변성 밸런싱 물질의 분산 길이보다 작지만, 대략 12분이 경과한 후에는 미처리 내측 라이너 상에서의 본 발명의 실시예에 따른 조성물의 분산 길이가 코팅된 내측 라이너 상에서의 단순 요변성 밸런싱 물질의 분산 길이보다 크다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 조성물은 코팅된 내측 라이너 상의 단순 요변성 밸런싱 물질과 비교해서도 개선된 성능, 즉 유동성 거동을 갖는다.
표 1: 밸런싱 물질 제형(중량 %)
Figure 112012024854662-pct00001
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 포함하는 회전 시스템은 단순 밸런싱 물질 및 나노구조가 제공된 원주방향 밸런싱 영역을 포함하는 회전 시스템에 비해 개선된 성능을 갖는다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 조성물을 포함하며 복잡성이 저감된 회전 시스템은 단순 밸런싱 물질 및 나노구조가 제공된 원주방향 밸런싱 영역을 포함하는 회전 시스템을 대체할 수 있고 능가할 수 있다.
조성물은 요변성 밸런싱 물질과 접촉되어 회전 시스템의 밸런싱에 기여하는 중량체(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 중량체는 비록 중량체의 몸체 크기에 의해 제한을 받긴 하지만, 요변성 밸런싱 물질이 진동을 받아 동요 상태로 변화할 때 중량체가 몸체 표면과 요변성 밸런싱 물질 간의 접착력을 극복하도록 하는 몸체 표면과 몸체 중량을 갖는다. 몸체 크기는 요변성 밸런싱 물질을 내포한 조성물 내에서의 중량체의 이동도를 보장한다. 중량체는 구체일 수 있다. 몸체 크기는 구체의 직경과 일치한다. 직경은 (3)의 관계식에 따른 몸체 표면과 (4)의 관계식에 따른 몸체 부피 간의 비에 의해 결정될 수 있다.
(3) A = 4 pi r²
여기서 r은 구체의 반경이며, 이 식은 표면 구조, 즉 표면 거칠기와 접착력을 설명한다.
(4) V = 4/3 pi r³
여기서 r은 구체의 반경이며, 이 식은 몸체 밀도와 몸체 중량을 설명한다. 반경(r)이 증가하면, 부피 및 그에 따른 몸체 중량은 몸체 표면보다 빨리 증가하여 조성물 내에서의 중량체의 이동도가 증가한다. 중량체는 금속, 예컨대 스테인리스강과 같은 강재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 대응하는 방법을 포함한다.
본 발명의 실시예는 대응하는 시스템을 포함하며, 본 발명에 따른 다수의 회전 요소를 가능한 포함한다.
본 명세서에서는 특정 실시예들을 예시하고 설명하였지만, 기술분야의 당업자라면 예시된 특정 실시예들을 동일 목적을 달성하기 위해 계산된 임의의 구성으로 대체할 수 있음을 알 것이다. 상술한 설명이 제한적이지 않고 예시를 위해 제시된 것임은 물론이다. 본 출원은 본 발명에 대한 소정의 개조 또는 변경을 포괄하도록 의도된 것이다. 당업자라면 상술한 설명에 비추어 이해함으로써 상술한 실시예들과 다른 많은 실시예들의 조합을 자명하게 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상술한 구조와 방법이 이용될 수 있는 임의의 다른 실시예와 응용을 포함한다. 그러므로, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위는 물론, 이것이 제공하는 균등예의 전 범위를 참조하여 결정되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 회전 시스템(200)의 밸런싱을 위한 조성물(240)로서,
    일정량의 요변성 밸런싱 물질을 포함하되;
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산된 일정량의 소수성 입자를 포함하고;
    상기 소수성 입자의 크기가 1 nm 내지 100 ㎛ 범위이고;
    상기 소수성 입자의 비표면적이 1 ㎡/g 내지 50 ㎡/g의 범위이고;
    상기 일정량의 소수성 입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이고; 및
    상기 조성물(240)은 진동의 영향 하에서 액화되는 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 90 중량% 내지 99 중량%의 범위이고 상기 일정량의 소수성 입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이거나,
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 95 중량% 내지 98 중량%의 범위이고 상기 일정량의 소수성 입자는 5 중량% 내지 2 중량%의 범위이거나, 또는
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 97 중량%이고 상기 일정량의 소수성 입자는 3 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소수성 입자의 크기는 10 nm 내지 50 ㎛ 범위, 또는 100 nm 내지 20 ㎛ 범위, 또는 1 ㎛ 내지 10 ㎛ 범위, 또는 3 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위, 또는 4 ㎛이거나, 또는
    상기 소수성 입자의 비표면적이 2 ㎡/g 내지 20 ㎡/g 의 범위, 또는 5 ㎡/g 내지 10 ㎡/g의 범위인 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소수성 입자의 표면은 플루오로카본, 플루오로폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE) 또는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소수성 입자의 코어는 플루오로카본, 플루오로폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 실리콘, 금속, 철 또는 탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소수성 입자의 밀도가 상기 요변성 밸런싱 물질의 밀도보다 높거나, 또는
    상기 소수성 입자의 밀도가 1000 kg/㎥ 내지 5000 kg/㎥ 범위, 또는 2000 kg/㎥ 내지 4000 kg/㎥ 범위, 또는 3000 kg/㎥인 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  7. 회전 시스템(200)의 밸런싱을 위한 조성물(240)로서,
    일정량의 요변성 밸런싱 물질을 포함하되;
    상기 요변성 밸런싱 물질은 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산된 일정량의 나노입자를 포함하고;
    상기 나노입자의 크기가 1 nm 내지 100 nm 범위이고;
    상기 나노입자의 비표면적이 1 ㎡/g 내지 50 ㎡/g의 범위이고;
    상기 일정량의 나노입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이고; 및
    상기 조성물(240)은 진동의 영향 하에서 액화되는 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 90 중량% 내지 99 중량%의 범위이고 상기 일정량의 나노입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이거나, 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 95 중량% 내지 98 중량%의 범위이고 상기 일정량의 나노입자는 5 중량% 내지 2 중량%의 범위이거나, 또는 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 97 중량%이고 상기 일정량의 나노입자는 3 중량%이거나,
    상기 나노입자의 크기는 2 nm 내지 100 nm 범위, 또는 5 nm 내지 100 nm 범위, 또는 10 nm 내지 100 nm 범위, 또는 20 nm 내지 50 nm 범위, 또는 40 nm이거나,
    상기 나노입자의 비표면적은 2 ㎡/g 내지 20 ㎡/g 의 범위, 또는 5 ㎡/g 내지 10 ㎡/g의 범위이거나, 또는
    상기 나노입자는 플루오로카본, 플루오로폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 금속, 알루미늄, 구리, 금, 철, 은, 티타늄, 아연, 금속산화물, 산화알루미늄, 산화구리, 산화철, 산화은, 산화티타늄, 반도체, 카드뮴셀레나이드, 카드뮴텔루라이드, 실리콘, 탄소, 카본 블랙, 카본 나노튜브, 흑연 또는 플러렌을 포함하거나,
    상기 나노입자의 밀도는 상기 요변성 밸런싱 물질보다 높거나, 또는
    상기 나노입자의 밀도는 1000 kg/㎥ 내지 5000 kg/㎥ 범위, 또는 2000 kg/㎥ 내지 4000 kg/㎥ 범위, 또는 3000 kg/㎥ 인 것을 특징으로 하는 조성물(240).
  9. 회전 시스템(200)의 진동 저감 방법에 있어서,
    일정량의 소수성 입자를 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산하여 일정량의 조성물(240)을 형성하는 단계와,
    회전 요소(110)의 회전축(150) 상에 지지점을 갖는 챔버(120)를 포함하고 원주방향 밸런싱 영역(130)을 포함하고 상기 일정량의 조성물(240)의 적어도 일부분으로 부분적으로 충진되는 회전 요소(110)를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산된 일정량의 소수성 입자를 포함하고;
    상기 소수성 입자의 크기가 1 nm 내지 100 ㎛ 범위이고;
    상기 소수성 입자의 비표면적이 1 ㎡/g 내지 50 ㎡/g의 범위이고;
    상기 일정량의 소수성 입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이고; 및
    상기 조성물(240)은 진동의 영향 하에서 액화되는 것을 특징으로 하는 회전 시스템의 진동 저감 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전축(150)을 중심으로 상기 회전 요소(110)를 회전시키는 단계를 추가로 포함하여, 상기 조성물(240)이 액화되고 상기 원주방향 밸런싱 영역(130)을 따라 자체 분산되어 상기 회전 요소(110)의 불평형이 저감되도록 하는 것을 특징으로 하는 회전 시스템의 진동 저감 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 90 중량% 내지 99 중량%의 범위이고 상기 일정량의 소수성 입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이거나, 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 95 중량% 내지 98 중량%의 범위이고 상기 일정량의 소수성 입자는 5 중량% 내지 2 중량%의 범위이거나, 또는 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 97 중량%이고 상기 일정량의 소수성 입자는 3 중량%이거나,
    상기 소수성 입자의 크기는 10 ㎚ 내지 50 ㎛ 범위, 또는 100 ㎚ 내지 20 ㎛ 범위, 또는 1 ㎛ 내지 10 ㎛ 범위, 또는 3 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위, 또는 4 ㎛이거나,
    상기 소수성 입자의 비표면적은 2 ㎡/g 내지 20 ㎡/g 의 범위, 또는 5 ㎡/g 내지 10 ㎡/g의 범위이거나,
    상기 소수성 입자의 표면은 플루오로카본, 플루오로폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE) 또는 실리콘이거나,
    상기 소수성 입자의 코어는 플루오로카본, 플루오로폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 실리콘, 금속, 철 또는 탄소이거나,
    상기 소수성 입자의 밀도는 상기 요변성 밸런싱 물질의 밀도보다 높거나, 또는
    상기 소수성 입자의 밀도는 1000 kg/㎥ 내지 5000 kg/㎥ 범위, 또는 2000 kg/㎥ 내지 4000 kg/㎥ 범위, 또는 3000 kg/㎥ 인 것을 특징으로 하는 회전 시스템의 진동 저감 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 회전 시스템(200)은 차량 또는 자동차에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 차량의 차륜, 엔진 시스템 또는 변속 장치이거나,
    상기 회전 시스템(200)은 항공기 또는 헬리콥터에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 항공기의 엔진 시스템 또는 날개깃이거나,
    상기 회전 시스템(200)은 선박 또는 화물선에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 선박의 엔진 시스템 또는 변속 장치이거나,
    상기 회전 시스템(200)은 물품처리기 또는 세탁기에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 물품처리기의 엔진 시스템 또는 물품 수납 드럼인 것을 특징으로 하는 회전 시스템(200)의 진동 저감 방법.
  13. 회전 시스템(200)의 진동 저감을 위한 회전 시스템(200)으로서,
    회전 요소(110)의 회전축(150) 상에 지지점을 갖는 챔버(120)를 포함하고 원주방향 밸런싱 영역(130)을 포함하고 일정량의 요변성 밸런싱 물질(240)을 포함하는 일정량의 조성물(240)로 부분적으로 충진되는 회전 요소(110)를 포함하고;
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질에 분산된 일정량의 소수성 입자를 포함하고;
    상기 소수성 입자의 크기가 1 nm 내지 100 ㎛ 범위이고;
    상기 소수성 입자의 비표면적이 1 ㎡/g 내지 50 ㎡/g의 범위이고;
    상기 일정량의 소수성 입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이고; 및
    상기 조성물(240)은 진동의 영향 하에서 액화되는 것을 특징으로 하는 회전 시스템(200).
  14. 제13항에 있어서,
    상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 90 중량% 내지 99 중량%의 범위이고 상기 일정량의 소수성 입자는 10 중량% 내지 1 중량%의 범위이거나, 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 95 중량% 내지 98 중량%의 범위이고 상기 일정량의 소수성 입자는 5 중량% 내지 2 중량%의 범위이거나, 또는 상기 일정량의 요변성 밸런싱 물질은 97 중량%이고 상기 일정량의 소수성 입자는 3 중량%이거나,
    상기 소수성 입자의 크기는 10 ㎚ 내지 50 ㎛ 범위, 또는 100 ㎚ 내지 20 ㎛ 범위, 또는 1 ㎛ 내지 10 ㎛ 범위, 또는 3 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위, 또는 4 ㎛이거나,
    상기 소수성 입자의 비표면적은 2 ㎡/g 내지 20 ㎡/g 의 범위, 또는 5 ㎡/g 내지 10 ㎡/g의 범위이거나,
    상기 소수성 입자의 표면은 플루오로카본, 플루오로폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE) 또는 실리콘이거나,
    상기 소수성 입자의 코어는 플루오로카본, 플루오로폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 실리콘, 금속, 철 또는 탄소이거나,
    상기 소수성 입자의 밀도는 상기 요변성 밸런싱 물질의 밀도보다 높거나, 또는
    상기 소수성 입자의 밀도는 1000 kg/㎥ 내지 5000 kg/㎥ 범위, 또는 2000 kg/㎥ 내지 4000 kg/㎥ 범위, 또는 3000 kg/㎥인 것을 특징으로 하는 회전 시스템(200).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 회전 시스템(200)은 차량 또는 자동차에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 차량의 차륜, 엔진 시스템 또는 변속 장치이거나,
    상기 회전 시스템(200)은 항공기 또는 헬리콥터에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 항공기의 엔진 시스템 또는 날개깃이거나,
    상기 회전 시스템(200)은 선박 또는 화물선에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 선박의 엔진 시스템 또는 변속 장치이거나,
    상기 회전 시스템(200)은 물품처리기 또는 세탁기에 포함되거나, 상기 회전 시스템(200)은 상기 물품처리기의 엔진 시스템 또는 물품 수납 드럼인 것을 특징으로 하는 회전 시스템(200).
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