KR20010106278A - 타이어의 안전 지지체용 블랭크를 가교결합/팽창시키기위한 방법 및 장치, 및 이러한 방법으로 수득한 지지체 - Google Patents

타이어의 안전 지지체용 블랭크를 가교결합/팽창시키기위한 방법 및 장치, 및 이러한 방법으로 수득한 지지체 Download PDF

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페이롱죠르쥬
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미첼 롤리에르
소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린
폴 겔리
미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 특히 타이어용 독립 기포를 포함하는 탄성 안전 지지체(5c)의 전부 또는 일부를 형성하기 위한, 하나 이상의 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크(5a)를 가교결합/팽창시키는 방법에 관한 것이다. 당해 방법은 다음과 같다:
- 팽창가능하거나 팽창된 블랭크(5a)를 최대 온도 값이 110 내지 210℃이고 당해 욕(6)의 절대압력이 14bar 이상인 욕(6)과 상호작용하도록, 팽창가능하거나 팽창된 블랭크(5a)를 봉입 용기(21)에 함유되어 있는 유체 욕(6)에서 과압하에 경화시킴으로써 가교결합시키고,
- 가교결합가능하거나 가교결합된 블랭크(5a,5b)의 용적 증가가 봉입 용기(21)에 대해 무제한적으로 되도록, 당해 블랭크(5a,5b)를 팽창시키기 위해, 가교결합가능하거나 가교결합된 블랭크(5a,5b)를 최대 온도 값이 110 내지 210℃이고 절대압력 값이 5bar 이상이며 최종 압력 방출값이 실질적으로 1bar인 욕(6)에서 경화시킴으로써 팽창시킨다.

Description

타이어의 안전 지지체용 블랭크를 가교결합/팽창시키기 위한 방법 및 장치, 및 이러한 방법으로 수득한 지지체{Process and device for cross-linking/expanding a blank for a safety support for a tyre and support obtained by this process}
본 발명은 독립 기포를 포함하는 다공성 구조를 갖는 탄성 안전 지지체의 전부 또는 일부를 가교결합 및 팽창된 상태로 형성하기 위한, 하나 이상의 가교결합가능하거나 가교결합된 블랭크를 팽창시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 블랭크 또는 각각의 블랭크를 가교결합시키고 팽창시키는 방법, 당해 팽창 또는 가교결합/팽창 방법을 수행하기 위한 장치, 및 최종적으로 가교결합 및 팽창된 지지체 섹션 및 이러한 방법으로 수득된 당해 지지체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 안전 지지체는, 예를 들면, 기계 또는 이륜 차량, 자동차 또는 중형 차량용 타이어를 정비하는데 사용될 수 있다.
독립 기포를 포함하는 탄성 안전 지지체의 용도는 "크로스컨트리 대회(cross-country rally)" 유형의 울퉁불퉁한 코스상에서 이동하기 위한 시합용 타이어로 익히 공지되어 있다.
실질적으로 원환체 형태가 일반적인 이들 다공성 지지체는 특히 이러한 이동을 특징으로 하는 다소 심각한 상황에 좌우되는 거리에 걸쳐 상당히 압력을 강하시키는 이동을 가능케한다고 제안되어 있다.
이러한 지지체는 블랭크를 수득하기 위해 열기게 작업에 적용시켜온 일반적으로 가교결합가능하고 팽창가능한 고무 조성물을 압출시킨 다음, 블랭크를 가교결합 및 팽창시킴으로써 수득되고, 팽창은 고무 조성물에 초기에 존재하는 취입제의 열분해로부터 기인한다.
보다 정확하게는, 열기계 작업의 제1 단계에서, 특히 부틸 고무(이소프렌과 이소부틸렌과의 공중합체)와 같은 디엔 탄성중합체, 카본 블랙과 같은 보강충전제, 팽창된 다공성 구조의 수득을 이후에 제한하기 위한 취입제 및 가교결합 시스템을 포함하는 고무 조성물을 혼련시킨다.
제2 성형 단계에 있어서, 제1 단계의 말기에 수득한 고무 조성물을 압출시켜 소정의 형태의 가교결합가능하고 팽창가능한 지지체 블랭크를 수득한다.
오븐에서 수행되는 제3 단계에서, 이와 같이 수득한 블랭크를 일반적으로 70 내지 100℃의 온도로 예열시킨다.
금형에서 수행되는 제4 단계에서, 예열된 블랭크의 적어도 일부의 가교결합은 일반적으로 130 내지 150℃의 온도에서 수행된다.
오븐에서 수행되는 제5 단계에서, 탈금형된 블랭크를 대기압 및 일반적으로 130 내지 150℃의 온도에서 팽창시킨다.
따라서, 가교결합 및 팽창된 지지체가 수득된다.
프랑스 특허원 제A2-095 535호에는 탄성중합체성 충전재(예: 폴리이소프렌, 디메틸-메틸비닐 폴리실록산 또는 폴리부타디엔)를 휠 림 상에 설치한 이전의 가황 타이어로 형성된 설치된 조립품내에 발포시키고 경화시키는 방법이 기재되어 있다. 이러한 충전재는 무거운 차량 유형의 차량용 타이어이고, 주목적은 가황 타이어의몸체내에 표면 산화를 최소로 하는 것이다.
이러한 목적은 약 149℃의 온도에서 포화 스팀을 사용하여 설치된 조립품을 오븐에서 가열한 다음, 설치된 조립품을 오븐에서 제거하거나 충전재의 취입을 가능케하기 위해 다수의 가열 사이클을 수행하여 오븐내의 스팀을 제거하는 방법을 수행하여 본원에서 성취된다.
이러한 설치된 조립품은 발포체가 이러한 설치된 조립품의 벽에 취입 압력을 가한다는 사실 때문에, 함유하는 충전재용 금형 유형의 봉입 용기를 형성하기 위한 것임을 주지한다.
또한, 설치된 조립품의 벽에 대해 압력을 가하는 발포체가, 최종적으로 형성된 발포체의 구조의 불균질성을 포함하는 이러한 벽(가장자리 또는 타이어)의 위치에서 국부적인 화학 반응 부위라는 것을 주지한다.
가교결합용 금형을 사용하는 통상의 가교결합/팽창 방법은, 수득한 가교결합 및 팽창된 지지체의 밀도 특성과 관련된 하나의 주요한 단점을 갖는다. 사실, 금형을 사용하는 이러한 방법으로 수득한 가교결합 및 팽창된 지지체는 일반적으로 지지체의 코어 또는 중심의 밀도보다 상당히 더 높은 밀도(일반적으로 1.5의 비)를 갖는 중간층을 특징으로 한다. 이는 [지지체의 표층 또는 표면(A)이 존재하는 위치에서] 이의 외부 표면의 내부로 방사상으로 향하는 중간 층(B) 및 당해 코어(C)를 포함하는 이러한 지지체를 통해 단면을 나타내는 본 명세서에 첨부한 도 5에 개략적으로 나타낸다.
본 발명에 이르러, 이러한 밀도 기울기가 O의 압력에서 이동하는 경우 후자에 부여되는 변형 지지체의 코어로 증가된 원인임을 나타내고, 그 결과 상대적으로 단기간의 이동에서 이의 파괴를 유발할 수 있는 지지체의 내부 열도 증가된다.
본 발명의 목적은 독립 기포를 포함하는 다공성 구조를 갖는 탄성 안전 지지체의 전부 또는 일부를 가교결합 및 팽창된 상태로 형성하기 위한, 하나 이상의 부분 가교결합된 블랭크를 팽창시키는 방법을 제안하는 것으로, 지지체 또는 각각의 지지체는 가교결합용 금형의 사용과 관련하여 상기한 단점을 극복할 수 있도록 타이어 내의 휠 림 상에 설치할 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명에 따르는 팽창 방법은 봉입 용기에 함유된 블랭크 또는 각각의 블랭크를 과압하에 유체 욕(여기서, 당해 욕의 온도는 최대 값이 110 내지 210℃이고, 당해 욕의 절대압력은 5bar 이상의 값이며, 최종 압력 방출값은 실질적으로 1bar와 동일하다)에서 경화시키고, 이의 용적 증가가 당해 봉입 용기에 대해 제한적이지 않는 블랭크 또는 각각의 블랭크를 팽창시킨다.
본 발명의 양태중의 하나의 예에 따라, 이러한 팽창 방법은 불연속적이거나 연속적으로 변하고, 당해 유체의 당해 절대압력은 26bar 이하의 최대값 내지 당해 최대값 미만의 값 사이이다.
본 발명에 따라, 이러한 팽창 방법은 블랭크 또는 각각의 블랭크를 경화시키기 위한 액체 유체(예: 물) 또는 기체상 유체(예: 뜨거운 공기, 스팀 또는 질소)를 사용하여 이루어진다.
본 발명의 임의의 특성에 따라, 이러한 팽창 방법은 블랭크 또는 각각의 블랭크를 경화시킨 후에 욕이 100℃ 이하의 온도와 1 내지 26bar의 절대압력으로 냉각시킨다.
본 발명의 또 다른 특성에 따라, 이러한 팽창 방법은 당해 욕에서 선형 및/또는 곡선형의 다수의 블랭크를 경화시키는 것으로 이루어진다.
이와 같이 수득한 지지체 또는 지지체의 일부가 발포체 및 목적하는 적용에 따라 가변적인 치수를 가질 것임을 주지한다.
본 발명은 또한 타이어 내의 휠 림 상에 설치하기 위한 것으로서, 독립 기포를 포함하는 다공성 구조를 갖는 탄성 안전 지지체의 전부 또는 일부를 가교결합 및 팽창된 상태로 형성하기 위한, 하나 이상의 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크를 가교결합시키고 팽창시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이러한 가교결합 및 팽창 방법은 가교결합시키기 위한 금형의 사용으로부터 발생되는 단점인 가교결합 및 팽창된 지지체에 관한 상기한 단점을 극복할 수 있게 하고, 가교결합 및 팽창 방법은 다음과 같다:
팽창가능하거나 팽창된 블랭크 또는 각각의 블랭크가 최대 온도 값이 110 내지 210℃이고 절대압력 값이 14bar 이상인 욕과 상호작용하도록 팽창가능하거나 팽창된 블랭크 또는 각각의 블랭크를 봉입 용기에 함유되어 있는 유체 욕에서 과압하에 경화시킴으로써 가교결합시키고, 가교결합가능하거나 가교결합된 블랭크 또는 각각의 블랭크를 상기한 바와 같은 본 발명에 따르는 팽창 방법에 적용시킴으로써 팽창시킨다.
본 명세서에서 "가교결합성 블랭크"는 독립적으로 가교결합의 개시로 유발될 수 있는 열처리 전에 여전히 가교결합될 수 있는 블랭크를 의미하는 것으로 이해된다. 결과적으로, 표면 가교결합을 포함하는 이전에 열처리된 블랭크는, 예를 들면, 가교결합성으로 간주된다. 이러한 열처리는 압출된 블랭크의 오븐 및/또는 블랭크 그 자체의 작동에서, 예를 들면, 수행되는 사출성형 또는 트랜스퍼 성형에서도 예열로 간주될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 이러한 가교결합 및 팽창 방법은 금형을 사용함으로써 통상적으로 부여된 블랭크의 원형체 형태가 없게 할 수도 있고, 이는 만족스러운 조건하에, 예를 들면, 지지체 또는 지지체의 일부의 방향중의 하나에서 홈 및/또는 돌출부 및/또는 컷아웃과 같은 탈성형되기 어려운 복잡한 형태를 갖는 가교결합 및 팽창된 지지체 또는 지지체의 일부를 수득할 수 있게 한다.
또한, 가교결합을 위한 이러한 금형이 적은 가교결합/팽창 작동이 상응하는 지지체 또는 지지체의 일부를 약하게 하지 않는 분할 라인을 갖지 않는 지지체 또는 지지체의 일부를 수득할 수 있게 함을 주지한다.
본 발명의 하나의 양태에 따라, 이러한 가교결합 및 팽창 방법은
제1 단계에서, 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크 또는 각각의 블랭크를 가교결합시켜, 실질적으로 가교결합된 팽창가능한 블랭크를 수득한 다음,
제2 단계에서, 제1 단계에서 수득한 실질적으로 가교결합된 팽창가능한 블랭크 또는 각각의 블랭크를 적용하여 상응하는 가교결합 및 팽창된 안전 지지체의 전부 또는 일부를 수득하는 단계로 이루어질 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에 따라, 이러한 가교결합 및 팽창 방법은
제1 단계에서, 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크 또는 각각의 블랭크를팽창합시켜, 가교결합가능하고 실질적으로 팽창된 블랭크를 수득한 다음,
제2 단계에서, 제1 단계에서 가교결합가능하고 실질적으로 팽창된 블랭크 또는 각각의 블랭크를 가교결합시켜, 상응하는 가교결합 및 팽창된 안전 지지체의 전부 또는 일부를 수득하는 단계로 이루어질 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 가교결합 및 팽창 방법은 이소프렌과 이소부틸렌과의 공중합체(부틸 고무 또는 IIR)를 기본으로 하는 하나 이상의 블랭크 각각을 사용한다.
이러한 탄성중합체는 특히 공기 투과성이 감소된다.
양태의 기타 예에 따라, 할로겐화된, 특히 할로겐화된 [sic] 또는 브롬화된 블랭크에 대한 이러한 공중합체(BIIR 또는 CIIR 고무, 브로모부틸 및 클로로부틸 고무 각각), 디엔과 알파-올레핀과의 공중합체[예: 에틸렌, 프로필렌 및 디엔(EPDM)], 폴리클로로프렌(CR) 또는 실질적으로 동일한 비율로 천연 고무(NR)와 폴리부타디엔(BR)과의 블렌드의 변형이 사용될 수 있다.
본 발명의 양태중의 하나의 예에 따라, 블랭크 또는 각각의 블랭크를 도입 및 추출시키기 위한 하나 이상의 개구부, 블랭크 또는 각각의 블랭크를 수용하기 위한 수단, 봉입 용기를 액상 또는 기체상 유체로 충전시키기 위한 수단, 및 봉입 용기내에 함유되어 있는 유체용 가열 수단 및 압축 수단을 갖춘 봉입 용기를 포함하는 형태로서, 당해 가교결합 및 팽창 방법을 수행하기 위한 본 발명에 따른 경화 장치는, 당해 봉입 용기가
- 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크를 경화시키기 위한 단위체를 구획으로 도입시키기 위한 개폐 수단을 갖춘 개구부를 갖는 봉입 용기의 입구에서 제공된 도입 구획,
- 도입 구획의 하부스트림이 제공되고, 도입 구획과 연결시키기 위한 제1 이동 구획을 갖는 입구가 제공되어 있는 것으로서, 가교결합된 팽창가능한 블랭크의 단위체를 수득하기 위해 가열, 가압된 유체를 함유하는 경화 구획,
- 경화 구획의 하부스트림이 제공되고, 입구에, 경화 구획과 연결시키기 위한 제2 이동 구획이 제공되어 있으며, 출구에, 봉입 용기로부터 가교결합 및 팽창된 블랭크의 단위체와 이의 추출물을 수득하기 위한 대기압에 대한 개폐 수단을 갖춘 개구부가 제공되어 있는 추출 구획 및
- 유체를 과압하에 추출 구획으로부터 도입 구획으로, 그리고 도입 구획으로부터 추출 구획으로 교대로 이동시키기 위한 수단을 포함한다.
이들 구획은 상기한 개구부 및 이동 구획에 기인하는 하나의 구획 및 동일 구획내에 및/또는 하나의 구획에서 또 다른 구획으로 각각의 장치의 자동화된 이동을 포함함으로써 블랭크의 단위체를 연속적으로 가교결합시키고 팽창시킬 수 있게 함을 주지한다.
사실, 밀폐된 위치에 존재하는 이들 구획 및 개구부는 도입 및 추출 구획의 위치에서 다발을 형성할 수 있게 하고, 당해 개구부가 밀폐된 위치에 존재하고 당해 구획이 개구부 위치에 존재하는 경우, 하나 이상의 기타 도입 및 추출 구획(유체로 충전됨)은 그 자체가 연속적으로 유체로 충전된 경화 구획에 인접한 압력 균형을 교대로 형성할 수 있다.
또한, 블랭크의 전체 팽창 용적은 이러한 구획에서 절대압력이 다시 대기압(당해 추출 개구부, 개구부 위치에서, 따라서 주위 공기로 압력 균형을 형성함으로써)과 동일해지는 경우 당해 추출 구획에서 수득됨을 주지한다.
또한, 본 발명에 따른 이러한 가교결합/팽창 장치는, 예를 들면, 추출 또는 사출에 의해 연속적으로 수행된, 즉 직접적으로 발포 위치의 하부스트림으로 수행된 지지체 또는 지지체 섹션을 제조하고, 오븐에서 성형된 블랭크를 예열시키기 위한 모든 공정에 유리하게는 통합될 수 있음을 주지한다.
물론, 본 발명에 따른 경화 장치는 팽창/가교결합 공정(예: 온도, 압력 및 특히 경화수의 유속)을 조절하고 체크하기에 적합한 자동화 방법을 포함할 것이다.
본 발명의 양태중의 또 다른 예에 따라, 블랭크 또는 각각의 블랭크를 도입하고 추출하기 위한 수단, 블랭크 또는 각각의 블랭크를 수용하기 위한 수단, 액체 또는 기체상 유체를 갖춘 당해 봉입 용기를 충전시키는 수단 및 당해 봉입 용기내에 함유된 유체용 가열 및 압축 수단을 갖춘 봉입 용기를 포함하는 형태를 갖는 당해 가교결합 및 팽창 공정을 수행하기 위한 경화 장치는, 당해 봉입 용기가 블랭크를 수용하기 위해 각각 제공된 유체를 포함하는 봉입 용기를 충전시키고 이의 내부로 팽창시키기 위해 인용된 도관 위에 각각 달리 인접하게 설치된 수용 수단을 갖추고 있다.
양태의 이러한 예의 또 다른 특성에 따라, 당해 봉입 용기는 봉입 용기를 충전시키기 위한 수단을 향해 당해 유체를 순환시키기 위한 수단과 연결되어 있는 출구 도관을 포함한다.
본 발명의 양태중의 또 다른 예에 따라, 블랭크 또는 각각의 블랭크를 도입하고 추출하기 위한 하나 이상의 개구부, 블랭크 또는 각각의 블랭크를 수용하기 위한 수단, 당해 봉입 용기를 액체 또는 기체상 유체로 충전시키기 위한 수단 및 당해 봉입 용기내에 함유된 유체용 가열 및 압축 수단을 갖춘 봉입 용기를 포함하는 형태를 갖는 당해 가교결합 및 팽창 공정을 수행하기 위한 경화 장치는,
- 봉입 용기를 충전시키기 위한 수단이 봉입 용기 속의 개구부로 개방되어 있는 도관으로 이루어져 있으며, 당해 봉입 용기가 이에 함유되어 있는 유체를 가압하기 위한 벽 내부면에 밀봉하여 활주하는 수단이 제공되어 있고 또한 봉입 용기를 소개시키기에 적합하며,
- 유체를 가열시키기 위한 수단이 봉입 용기 및 도관 주변에 설치되어 있다.
양태중의 이러한 예에 있어서, 봉입 용기의 내부를 가압하기 위한 활주 수단이 피스톤 유형일 수 있고, 당해 가열 수단이, 예를 들면, 코일 또는 전기저항 장치를 포함할 수 있음을 주지한다.
양태중의 이러한 예에 사용될 수 있는 유체에 있어서, 바람직하게는 이러한 액체의 비점이 110 내지 210℃로 가변적일 수 있는 경화에 사용된 온도를 벗어나는 액체로 형성되는 것이 바람직하다.
그러나, 기체가 사용되는 경우 공기에 비해 상대중량이 당해 충전/소개 도관으로부터 당해 봉입 용기의 가압을 허용하는데 적합한 기체를 사용할 수도 있다.
본 발명에 따르는 안전 지지체 섹션 또는 본 발명에 따른 이러한 안전 지지체는 상기한 가교결합/팽창 방법에 의해 수득되는데, 당해 섹션은 독립 기포를 포함하는 다공성 구조의 가교결합 및 팽창된 고무 조성물로 형성된다.
유리하게는, 본 발명에 따르는 이들 가교결합 및 팽창된 섹션 또는 지지체는 내부, 및 두께가 당해 섹션 또는 당해 지지체를 통한 가교 영역의 최소 치수의 5 내지 30%이고 밀도가 당해 섹션 또는 당해 지지체의 코어 미만인 중간층을 이들의 외부면에 대해 내부로 향해 방사상으로 각각 포함할 것이다.
이러한 밀도 기울기는 상기한 통상의 방법, 즉 대기압까지 팽창시켜 수행한 금형에서 가교결합시켜 수득될 수 없음을 주지한다.
저밀도의 이러한 중간층은 0의 압력에서 이동하는 경우, 지지체의 내부 가열을 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라, 각각 수득된 가교결합 및 팽창된 섹션 또는 지지체는 당해 중간층의 외부로 방사상으로 이들의 외부 표면의 위치에서 표층내에서 최대 밀도를 갖는다.
상응하는 비팽창된 블랭크의 밀도에 근접하는 고밀도를 갖는 이러한 표층이, 첫째 가장자리 위에 직접 설치하는데 적합하고 둘째 타이어의 내부 표면의 돌출부와 반복된 접촉에 적합한 표면 저항을 지지체 또는 지지체 섹션에 부여함을 주지한다.
본 발명의 또 다른 특성에 따라, 각각 수득된 가교결합 및 팽창된 지지체 또는 섹션은 평균 밀도가 0.04 내지 0.4이고, 예를 들면, 실질적으로 0.13이다.
0.04에 근접하는 평균 밀도는 만족스러운 충격 완화 및 최소화된 내부 가열을 특징으로 하는 지지체를 가질 수 있음을 주지한다. 이러한 지지체는 특히 일시적으로 사용하기 위한 크로스컨트리 대회 유형의 타이어에 적합할 것이다.
0.4에 근접하는 평균 밀도는 특히 하중이 무거운 타이어에 맞게 고안된 상응하는 지지체에 높은 구조적 강도를 부여할 수 있다.
0.13에 근접하는 평균 밀도에 있어서, 타이어가 팽창 압력하에 존재하는 경우 및 지지체의 기재가 가장자리에 연결되어 있는 경우, 예를 들면, 보강 수단에 의해 또는 가장자리에 연결된 또 다른 수단에 의해, 예를 들면, 원심력에 의해 부여되는 이동 동안 지지체의 변형을 최소화하기 위한 강도가 충분한 상응하는 지지체의 코어를 부여할 수 있다. 이러한 지지체는 특히 자동차 유형의 타이어에 적합할 것이다.
본 발명의 또 다른 특성에 따라, 당해 기포의 각각의 직경은 당해 지지체 또는 섹션의 횐단면상에서 평균 0.1 내지 2mm로 가변적이다.
유리하게는, 당해 가교결합 및 팽창된 섹션 또는 지지체는 각각 이소프렌과 이소부틸렌과의 공중합체를 기재로 한다.
본 발명의 양태중의 하나의 예에 따라, 당해 가교결합 및 팽창된 섹션 또는 지지체 각각은 보강 충전제로서 실리카 10 내지 30phr과 카본 블랙 10 내지 30phr[phr: 탄성중합체(들)의 100부당 중량부]과의 블렌드를 포함한다.
사용될 수 있는 실리카는 고분산성 침전된 실리카가 바람직하지만 당해 기술분야의 숙련가들에게 공지되어 있는 강화 실리카, 특히 BET 표면적 및 CTAB 비표면적 둘 다가 450m2/g 미만인 침전되거나 발열성 실리카일 수 있다.
본 명세서에 있어서, BET 비표면적은 문헌[참조: "The Journal of the American Chemical Society", vol. 60, page 309, February 1938]에 기재되어 있으며 표준 AFNOR-NFT-45007(1987년 11월)에 상응하는 프루나우어(Brunauer), 엠메트(Emmett) 및 텔러(Teller)의 공지된 방식으로 측정되고; CTAB 비표면적은 동일한 표준 AFNOR_NFT-45007(1987년 11월)에 따라 측정된 외부 표면적이다.
"고분산성 실리카"는 얇은 영역에서 전자현미경 또는 광학현미경에 의해 공지된 방식으로 관찰될 수 있는, 탄성 매트릭스에서 응집시키고 분산시키기 위한 매우 실질적인 능력을 갖는 실리카를 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 바람직한 고분산성 실리카의 비제한적인 예로서, 데구사(Degussa)로부터의 실리카인 울트라실(Ultrasil) VN3 및 로디아(Rhodia)로부터의 실리카인 지오실(Zeosil) 1165 MP 및 1115 MP의 제조를 언급할 수 있다.
물론, "실리카"는 또한 상이한 실리카, 특히 상기한 바와 같은 고분산성 실리카의 혼합물을 의미하는 것으로 이해된다.
적합한 카본 블랙은 타이어, 특히 타이어 트레드에 통상적으로 사용되는 카본 블랙인, 특히 HAF, ISAF 및 SAF 유형의 블랙이다. 이러한 블랙의 비제한적인 예로서, 블랙 N115, N134, N234, N339, N347 및 N375로의 제조를 언급할 수 있다. 보강 충전제에서 존재하는 카본 블랙의 질량 분획은 넓은 범위에서 가변적인데, 이러한 양은 60 내지 40%의 실라카의 질량 분획에 대해 바람직하게는 40 내지 60%이다.
본 발명의 양태중의 하나의 예에 따라, 지지체 또는 지지체 섹션은 크라운과실질적으로 동일한 크라운을 통해 지지체 또는 지지체 섹션의 길이 방향으로 연장되어 있는 하나 이상의 세로 홈을 갖는, 휠 림 상에 설치하기 위한 것으로서, 기재 및 내부에 압력 강하 후 타이어의 트레드 상에 보유하기 위한 크라운을 포함한다.
본 발명의 양태의 또 다른 예에 따라, 지지체 또는 지지체 섹션의 길이 방향으로 연장되어 있는, 지지체 또는 지지체 섹션은 하나 이상의 세로 컷아웃을 포함한다.
본 발명에 따르는 가교결합/팽창 방법을 사용하여 수득될 수 있는 지지체의 프로파일 또는 지지체 섹션의 이들 두가지 예는 가교결합용 금형을 사용하는 통상의 방법을 사용함으로써 안전한 조건하에 수득될 수 없다. 사실, 이들 특정 프로파일은 특히 어려운 변형 작용을 하게 한다.
본 발명의 양태에 대한 여러 실시예를 하기와 같이 기술하여 보다 잘 이해될 것이며, 이러한 실시예는 설명하기 위한 것이며 이를 제한하려는 것은 아니며, 첨부된 도면과 관련하여 기술된다.
도 1에 따른 경화 장치는 다수의 블랭크(5a,5b)를 포함하는 단위체(4)를 도입 및 추출시키기 위한 하나 이상의 개구부(2,3), 각각의 블랭크(5a,5b)를 수용하는 수단, 당해 봉입 용기(1)를 액상 또는 기체상 유체로 충전시키기 위한 수단 및 조절 수단(이들 수용, 충전, 가열/압축 및 조절 수단은 명확한 이유를 나타내지 않음)에 의해 조절되는 당해 봉입 용기에 함유된 유체(6)를 위한 가열 및 압축 수단을 갖춘 봉입 용기(1)를 포함한다.
도 1의 봉입 용기(1)는
- 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크(5a)를 단위체(4)를 도입시키기 위한 유리시키거나 차단시키기 위한 수단(2a)을 갖춘 개구부(2)[여기서, 이러한 개구부(2)는 도 1의 차단된 위치에 나타낸다]를 갖는 봉입 입구에서 제공된 도입 구획(7),
- 도입 구획(7)의 하부스트림이 제공되고, 입구에, 도입 구획(7)과 연결시키기 위한 제1 이동 구역(9)[이러한 구역(9)은 도 1에서의 밀봉 구역 위치에 나타낸다]이 제공되어 있으며, 가교결합된 팽창가능한 블랭크(5b)의 하나 이상의 단위체(4)를 수득하기 위해 가열, 가압된 유체(6)를 함유하는 경화 구획(8)[도 1의 간단한 실례에서, 구획(8)은 단위체(4)를 2개 수용할 것이다],
- 경화 구획(8)의 하부스트림이 제공되고 가교결합되고 팽창가능한 블랭크(5b) 하나 이상의 단위체(4)를 수용하기 위한 것으로서, 입구에, 경화 구획(8)과 연결시키기 위한 제2 이동 구역(11)[이러한 구역(11)은 또한 도 1에서의 밀봉 구역 위치에서 나타낸다]이 제공되어 있으며, 당해 봉입 용기(1a)로부터 가교결합 및 팽창된 블랭크(5c)의 단위체(4)를 추출시키기 위한 유리 또는 차단용 수단(3a)이 제공되어 있는 개구부(3)가 제공되는 있는 추출 구획(10) 및
- 유체(6)를 과압하에 추출 구획(10)으로부터 도입 구획(7)로, 그리고 도입 구획(7)로부터 추출 구획(10)으로 교대로 이동시키기 위한 수단(12)[유체(6)를 세팅시키기 위한 성분(12a)을 도 1에 나타내는데, 예를 들면, 펌프로 이루어짐]를 포함한다.
경화 구획(8)에서 수행되는 가교결합 작동은 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크(5a)의 각각의 단위체(4)를 과압하에 유체(6) 욕에서 경화시키는 것으로, 각각의 블랭크는 구획(8)과 독립적으로 당해 욕(6)과 상호작용하며 당해 욕(6)의 최대 온도 값이 110 내지 210℃이며 절대압력 값은 14bar 이상이다.
팽창 작동에 관한 한, 가교결합(각각의 블랭크(5a)에 존재하는 취입제는 기포의 발생을 개시시킴) 동안 경화 구획(8)에서 개시되지만, 후자가 유체(6)가 없고 대기압을 초래하는 경우, 팽창(용적이 증가한다는 통상적인 의미에 있어서 본 명세서에서 이러한 용어로 부여함)은 단지 추출 구획(10)에서만 단지 효과적으로 발생한다.
보다 정확히는, 경화 구획(8)에서 당해 욕(6)의 온도는 최대 값이 110 내지 210℃이고 절대압력 값은 적어도 5bar 이상이다.
본 발명에 따라 여전히, 1bar에서 절대압력의 최종 압력의 반값에서 발생하는 각각의 가교결합된 블랭크(5b)의 팽창은 각각의 블랭크(5b)의 용적에서의 증가가 추출 구획(10)에 대해 제한되지 않도록 수행되어, 상응하는 가교결합 및 팽창된 지지체 또는 지지체 섹션(c)을 수득한다.
이러한 장치는 블랭크(예를 들면, 압출기로 이루어짐)용 장소와 오븐에서 형성된 블랭크를 예열시키기 위한 장소를 형성한 다음, 사이클의 작동을 시간에 따라 재생시킴으로써 연속적으로 유리하게는 직접적으로 하부스트림으로 작동시킬 수 있다.
압출 구획(10)으로부터 가교결합 및 팽창된 지지체의 단위체 또는 등급n의 지지체의 일부(5c)를 추출시키 다음, 구역(11)을 탈구획 위치로 이동시켜 이러한 구획(10)을 충전시키고, 유체(6)로 차단된 개구부(3)를 각각의 단위체(4)로 대체시켜 하나의 등급에 의한 봉입 용기(1)에 옮긴다. 따라서, 가교결합된 팽창가능한 블랭크(5b)의 등급n+ 1의 단위체는 이를 팽창시키기 위해 당해 구획(10)에 존재한다.
도입 구획(7) 내로 대기압으로 이전에 개방된 더 높은 등급(도 1의 실시예에서의 n + 3)의 단위체(4)와 수평으로 도입시킨 다음, 도 1[최초로 갖는 구획(10)의 구역(11)은 밀폐된 위치내로 이동됨]의 화살표 A로 나타낸 바와 같이, 구획(10)의 개구부(3)를 차단시켜 구획(7)에 대해 추출 구획(10)에서 함유된 유체(6)로 이동시킨다.
구획(10)의 개구부(3)는 대기압에서 평형하기 때문에 개방되어 등급n+ 1의 단위체(4)의 블랭크(5b)를 팽창케 하여 개방시킨 다음, 이러한 단위체의 가교결합 및 팽창된 블랭크(5c)를 추출시킨다.
수평하게, 단위체(4)를 상기에 나타낸 바와 같이 하나의 등급에 의한 봉입 용기(1)내에 옮기고, 구획(7 및 8) 및 한편 구획(8 및 10)사이의 압력 평형은 이러한 배치(도 1에서의 화살표 B는 구획(7)로부터 구획(10)으로의 유체(6)의 이동을 설명한다) 등을 가능케한다.
도 2 및 3에는 블랭크(5a)의 단위체(4)를 가교결합/팽창시키기 위한 본 발명에 따르는 경화 장치의 양태의 또 다른 예를 나타낸다.
이러한 경화 장치는 가교결합성의 팽창가능한 블랭크(5a)(참조: 도 2)의 단위체(4)를 도입시키고, 도 3(팽창 작동의 말기에서)에서 점선으로 나타낸 가교결합 및 팽창된 지지체 또는 지지체(5c)의 일부의 상응하는 단위체(4)를 추출시키기 위한 개구부(2)를 포함한다. 이러한 장치는 또한 당해 봉입 용기(1)에서 개구부(14) 상으로 개방시키는 도관(13)으로 형성된 봉입 용기(1)를 충전시키기 위한 수단을 포함한다.
도관(13)은 당해 봉입 용기(1)내에 함유된 유체(6)를 압출시키기 위해 이의 벽의 내면에 밀봉되어 활주하는 수단(15)을 갖추고 있다(개구부(2)를 밀폐시켜 유체(6)를 갖는 봉입 용기(1)를 충전시키는 도 3에서 화살표 C를 참조). 이러한 수단(15)은, 예를 들면, 피스톤 유형이다.
본 발명의 당해 예에 사용될 수 있는 유체(6)는 바람직하게는 액체로 형성되고, 이러한 액체의 비점은 가교결합/팽창에 사용된 온도 이상이며, 110 내지 210℃로 가변적이다.
또한, 도관(13)은 또한 당해 봉입 용기(1)의 소개를 허용하는데 적합하다.
이러한 경화 장치는 또한 당해 봉입 용기(1) 및 도관(13) 주위에 설치된 유체(6)를 가열시키기 위한 수단(16)을 포함한다. 이러한 가열 수단(16)은 열전이 유체가 유동하는 코일 또는 전기저항기로 형성될 수 있다.
물론, 도 2 및 3의 경화 장치는 봉입 용기(1)에서 블랭크(5a)를 수용하기 위한 수단, 및 온도 및 압력 매개변수를 조절하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명에 따르는 경화 장치의 또 다른 예를 도 4에 나타내었다.
이러한 장치는 근본적으로 이의 말단(23a)을 통한 봉입 용기(21)의 내부로 개방되는 유체 입구 도관(23)(참조: 화살표 D)을 갖춘 봉입 용기(21) 및 당해 입구 도관(23)으로부터 유체 출구 도관으로 분리되는 유체 출구 도관으로 형성되는데, 당해 도관(23)은 봉입 용기(21)에서 포함되어 있는 유체 욕(6)용 가열 및 가압 회로와 연결되어 있다(이러한 가열/가압 회로 및 당해 출구 도관은 나타내지 않음).
물론, 이러한 장치는 또한 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크(5a)를 봉입 용기(21) 속으로 도입시키고, 상응하는 가교결합 및 팽창된 지지체 또는 지지체(5c)의 일부를 추출시키기 위한 수단을 포함한다.
도 4의 양태중의 예에 있어서, 입구 도관(23)은 규칙적인 높이 간격에서 지지시키기에 적합하고, 판(25)은 이를 가교결합/팽창시키기 위한 블랭크(5a)를 수용할 것이다.
도 4에 모든 원환체 형태의 블랭크(5a)를 나타내지만, 원체형 지지체 대신 지지체의 선형 섹션을 수득하기 위해 각각의 판(25)이 어떠한 형태(예: 선형)의 블랭크(5a)도 수용할 수 있음을 주지한다.
각각의 판(25)을 적당한 위치에 두는 경우, 상응하는 블랭크(5a)를 중심에 두기 위한 수단(26)을 갖추고 있다. 도 4의 예에 있어서, 이들 수단(26)은 블랭크(5a)가 위치할 블록 주변으로 형성된다.
한편, 도 2 및 도 3과 관련하여 또 다른 한편 도 4와 관련하여 상기한 본 발명에 따른 장치중의 2가지 예 각각은 다음과 같이 작동한다.
도 1과 관련하여 기재된 방식에 있어서, 가교결합 작동은 가교결합가능하고팽창가능한 블랭크(5a)를 과압하에 유체 욕(6)에서 경화시키며, 각각의 블랭크는 봉입 용기(1,21)의 벽의 당해 욕(6)과 독립적으로 상호작용한다. 보다 정확하게는, 욕(6)의 최대 온도 값은 110 내지 210℃이고, 이의 절대압력 값은 적어도 14bar 이상이다.
팽창 작동에 관한 한, 이의 최대 온도 값이 110 내지 210℃이고 절대압력 값이 5bar 이상이고 절대압력은 5bar 이상이며, 블랭크(5a)가 봉입 용기(1,21)을 개방시켜 대기압으로 되면 블랭크(5a)의 용적 증가가 팽창의 결과로서 실질적으로 발생하는 욕(6)에서 개시된다[참조: 도 3 및 4에서 점선인 지지체(5c)].
도 1과 관련하여 나타낸 바와 같이, 이러한 팽창은 봉입 용기(1,21)의 벽에 대해 제한되지 않음을 주지한다.
도 4의 경화 장치가 관련되는 한, 욕(6)에서의 경화는 당해 출구 도관으로부터 당해 입구 도관(23)으로의 영구 순환에 기인하는 유체의 연속 유동으로 유리하게는 수행됨을 주지한다.
도 1은 본 발명에 따른 가교결합/팽창 방법을 수행하기 위한 장치의 예를 설명하는 개략도이다.
도 2 및 도 3은 각각 두개의 작동 위치에서 본 발명에 따르는 가교결합/팽창 방법을 수행하기 위한 경화 장치의 양태중의 또 다른 예를 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 4는 이러한 방법을 수행하기 위한 본 발명에 따르는 경화 장치의 양태중의 또 다른 예의 부분 단면의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 가교결합/팽창 방법에 의해 수득한 지지체를 통한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 가교결합/팽창 방법에 의해 수득한 지지체의 특성을 갖는 양태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따르는 가교결합/팽창 방법에 의해 수득한 또다른 지지체의 특성을 갖는 양태를 도시한 것이다.
가교결합/팽창에 대한 제1 시험
블랭크용으로 둘 다 부틸 고무계이지만 제1 조성물(A)가 카본 블랙으로 형성된 강화충전제를 포함하는 반면 제2 조성물(B)가 카본 블랙과 실리카와의 블렌드로 형성된 강화충전제를 포함하는, 근본적으로 서로 상이한 2개의 가교결합가능하고 팽창가능한 고무 조성물을 사용하여 다수의 시험을 수행한다.
이 후, 표 1에는 이들 근본적인 차이가 기재되어 있다.
(phr: 탄성중합체의 100부당 중량부)
혼합기로 도입된 성분 조성물 A(양: phr) 조성물 B(양: phr)
카본 블랙 N683 40 20
실리카 "지오실 1165 MP" - 20
취입제:(아조비스포름아미드) 13 13
각각의 블랭크는 이에 앞서 압력을 가하지 않고 90℃의 온도에서 70분의 기간 동안 전기 오븐에서 열풍으로 예열시킨다.
가교결합/팽창 작동은 경화 유체로서 물을 사용하여 수행된다.
장치는 당해 출구 도관으로부터의 당해 입구 도관(23)으로의 물 회전율이 1분당 물 15L를 유지하도록, 도 4에 관련하여 기재된 바와 같이 사용된다.
하기 표 2에서, 가교결합된 블랭크를 팽창시키기 위해 봉입 용기(21)의 내부 공간의 최종 압력 방출 전에 대기압으로 수행된 각각의 시험에 관련되어 있는 특정 작동 조건을 나타낸다.
소정의 지속기간(분)의 작동 단계와 관련하여, 봉입 용기(21)에서의 상응하는 상대압력(bar) 및 온도(℃) 값을 나타낸다. 최종 냉각 단계로 동일하게 적용한다.
가교결합된 블랭크를 수행하기 위해 과압 값으로부터 최종 압력(대기압) 경감 값으로의 마지막 통과내에 가압시킬 수 있는 봉입 용기(21)의 소개가 관련되는 한, 소개 속도는 당해 최후의 과압 값으로부터 대기압으로의 변화가 충분히 장시간동안 수행되도록 조절되며, 수행된 시험은 30초 이상이다.
시험 가교 결합가능하고팽창가능한 조성물 블랭크 길이(mm) 제1 단계(bar, min, ℃) 제2 단계(bar, min, ℃) 냉각(bar, min, ℃)
번호 1 A 412 12-90-142 - 12-20-20
번호 2 A 355 23-90-142 - 23-20-20
번호 3 A 275 23-50-142 - 23-10-20
번호 4 A 275 16-90-142 - 16-20-20
번호 5 A 275 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 6 A 275 16-90-142 9-40-142 9-20-20
번호 7 A 275 23-60-142 12-40-142 9-20-20
번호 8 B 275 23-60-142 9-40-142 9-20-20
이들 시험으로 수득한 지지체를 분석한다. 이 후 표 III에는 수득한 지지체의 치수 및 다공성 특성이 요약되어 있다.
이들 가교결합 및 팽창된 지지체 각각은 한편 이의 외부 표면이 내부로 방사상으로 향하는 두께가 수 mm인 중간층(B), 또 다른 한편으로는 당해 외부[표면]의 위치에서의 표면층(A)을 특징으로 한다[참조: 도 5].
각각의 지지체의 중심 층(C)에서 기포의 크기 측정이 관련되는 한, 코어 및 중간 두께에서의 크기가 식별된다.
중간층(B)에서 기포의 크기 측정에 관련되는 한(표 3의 마지막 열), 이들 각각의 지지체의 외부 표면[표면층(A)]으로부터 최대 크기(5mm)를 측정한다.
가교 결합 및팽창된 지지체 폭(mm) 길이(mm) 코어에서기포의 최대 직경(mm) 중간 두께에서기포의 최대직경(mm) 층(B)에서기포의 최대직경
번호 12개의 지지체가 제조됨) 115165 63110 측정되지 않음 측정되지 않음 측정되지 않음
번호 2 182 123.5 0.2 0.2 0.3-0.5
번호 3 105 50 측정되지 않음 측정되지 않음 측정되지 않음
번호 4 190 130 0.3 0.3 0.5
번호 5 193 106 0.5 0.5 0.5
번호 6 197 111 1 1 0.7
번호 7 192 121 0.3 0.3 0.4
번호 8 208 118 1.8 1.3 0.7
시험 번호 1에 의해 수득한 지지체는 사용된 압력(상대 압력: 12bar)의 불충분한 값(여기서, 당해 값은 본 발명에 따르지 않음) 때문에 가교결합이 불충분하다.
봉입 용기에서 23bar의 상대 압력을 사용하는 시험 번호 2에 의해 수득한 지지체는 본 발명에 따른 기포 크기(0.1 내지 2mm)를 갖는다.
시험 번호 3으로 수득한 지지체는 경화 욕에서의 체류 시간이 너무 짧기 때문에 가교결합 및 팽창이 충분하며, 이러한 불충분한 팽창은 취입제의 분해 반응을 너무 빨리 중단하였기 때문이다.
경화 욕에서 블랭크의 체류 시간의 증가는 특히 증가된 팽창을, 예를 들면, 시험 번호 3에서 수득한 것 중의 하나와 같은 지지체에 부여할 수 있게함을 이해할 것이다.
시험 번호 4(상대 압력 값 16bar를 단일 단계를 사용함)에 의해 수득한 지지체는 충분한 가교결합 및 팽창, 및 본 발명에 따르는 기포 크기를 갖는다.
시험 번호 5(각각 상대 압력 값 23bar이고 9bar를 두 단계를 사용함)에 의해 수득한 지지체는 충분한 가교결합 및 팽창, 및 본 발명에 따르는 기포 크기를 갖는다.
시험 번호 6(각각 상대 압력 값 16bar 및 9bar를 두 단계를 사용함)에 의해 수득한 지지체는 기포 크기로 나타낸 바와 같이 선행 지지체(시험 번호 5)의 팽창에 비해 실질적으로 2배로 팽창이 증가되었다.
시험 번호 7(각각 상대 압력 값 23bar 및 12bar를 두 단계를 사용함)에 의해수득한 지지체는 또한 충분한 가교결합 및 팽창 특성을 갖는다.
지지체가 카본 블랙과 실리카와의 블렌드를 강화충전제로서 포함하는 시험 번호 8에 의해 수득한 지지체에 관한 한, 또한 충분한 가교결합 및 팽창을 갖는다. 또한, 이러한 팽창은 지지체의 코어에서 매우 심하다.
본 발명에 따르는 방법으로 수득한 지지체 각각은 코어로부터 지지체의 표면으로의 서로 비교적 밀접한 기포 직경을 특징으로 한다는 것을 주지한다. 또한, 본 발명에 따르는 각각의 지지체의 중간층(B) 두께가 통상의 방법으로 수득한 공지되어 있는 지지체 두께 미만이고 당해 층(B)이 공지되어 있는 지지체의 상응하는 층(B)의 밀도보다 전반적으로 낮음을 확신한다.
또한, 지지체의 교차 영역 전면의 평균 기포 크기는 제1 및 제2 단계의 상대 압력이 각각 16bar 및 9bar인 경우(시험 번호 6), 가장 높음을 주지하는 반면, 상대 압력이 23bar인 단일 단계가 사용되는 경우(시험 번호 2) 가장 낮다.
가교결합/팽창에 대한 제2 시험
본 발명에 따르는 다수의 시험은 부틸 고무를 기재로 하는 당해 조성물(A 및 B) 및 2개의 기타 가교결합가능하고 팽창가능한 조성물(C 및 D)를 포함하는 블랭크(4) 고무 조성물을 사용하여 수행된다.
이 후, 표 4에는 이들 조성물 C 및 D의 대표적인 제형이 제공되어 있다.
(phr: 탄성중합체의 100부당 중량부)
혼합기로 도입된 성분 조성물 C(양: phr) 조성물 D(양: phr)
카본 블랙 N683 40 40
실리카 "지오실 1165 MP" - -
취입제:(아조비스포름아미드) 12 11
각각의 블랭크는 이에 앞서 압력을 가하지 않고 약 100℃의 온도에서 70분의 기간 동안 환풍 오븐에서 열풍으로 예열시킨다.
상기한 바와 같이, 가교결합/팽창 작동은 순환 및 소개율(각각 가교결합 및 팽창에 대해)이 1분당 15L에서 유지되는 도 4의 장치와 같은 장치를 사용하여 물을 연속 유동시킨다.
하기 표 5에서, 가교결합된 블랭크의 팽창을 수행하기 위해 대기압으로 봉입 용기(21)의 내부 공간의 최종 압력 방출 전에 수행된 각각의 시험에 관련되어 있는 특정 작동 조건을 나타낸다.
소정의 지속기간(분)의 작동 단계와 관련하여, 봉입 용기(21)에서의 상응하는 상대압력(bar) 및 온도(℃) 값을 나타낸다. 최종 냉각 단계로 동일하게 적용한다.
시험 가교결합가능하고팽창가능한 조성물 블랭크길이(mm) 블랭크중량(g) 제1 단계(bar, min, ℃) 제2 단계(bar, min, ℃) 냉각(bar, min, ℃)
번호 9 A 871 2785 23-95-142 23-15-20
번호 10 A 868 2738 23-55-146
번호 11 A 859 2755 23-60-142 12-50-142 12-20-20
번호 12 A 870 2782 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 13 A 856 2748 16-60-142 9-50-142 9-20-20
번호 14 A 872 2778 16-60-142 12-40-142 12-20-20
번호 15 A 867 2768 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 16 A 873 2768 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 17 A 869 2728 16-60-142 12-50-142
번호 18 A 856 2754 23-60-142 12-40-142 12-20-20
번호 19 A 866 2763 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 20 A 868 2768 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 21 A 869 2772 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 22 A 867 2784 23-30-142 12-80-142 12-20-20
번호 23 D 876 2765 23-60-142 9-40-142 9-20-20
번호 24 C 976 1140 23-30-146 9-30-146 9-10-20
번호 25 C 982 1144 23-30-146 9-40-146 9-20-20
번호 26 B 814 2726 23-60-142 9-60-142 9-20-20
번호 27 B 848 2746 23-60-142 9-50-142 9-20-20
번호 28 B 865 2738 23-60-142 9-60-142 9-20-20
이들 시험으로 수득한 지지체를 분석한다. 이 후, 표 6에는 이들 지지체의 치수 및 다공성 특성이 요약되어 있다.
수득한 가교결합 및 팽창된 지지체의 용적은 0.8인 발포체 인자를 사용하여 측정한다(이러한 실제 횡단면인 지지체/직각 섹션의 실제 횡단면은 주위를 둘러싼다).
본 발명에 따르는 가교결합 및 팽창된 지지체의 밀도가 0.04 내지 0.4로 크게 가변적이며, 아마 0.04 내지 0.4에 근접하는 평균 밀도가 상응하는 고무 조성물에서 취입제의 양을 증가시키거나 감소시킴으로써 당해 기술분야의 숙련가들에 의해 공지되어 있는 방법으로 각각 수득됨을 주지한다.
또한, 예를 들면, 시험 번호 23에 의해 수득한 0.13에 근접한 평균 밀도는 원심력에 기인하는 이동 동안 이의 번형을 최소로하는데 적합한 강성을 상응하는 지지체의 코어로 부여할 수 있게 함을 주지한다.
표 6에서 언급한 지지체의 용적의 결과는 지지체 번호 11 내지 28이 충분한 가교결합 및 팽창을 갖는다는 것을 나타내며, 이러한 팽창은 압력이 9 또는 12bar인 제2 압력 단계에서 촉진된다(이후 제1 단계의 23bar 또는 16bar는 가교결합을 제한함).
또한, 본 발명에 따르는 각각의 지지체가 지지체의 코어로부터 지지체의 표면까지 매우 서로 근접한 기포 직경을 특징으로 한다는 것을 확신할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 각각의 지지체의 중간층(B)의 두께가, 일반적으로 8 내지 25mm인 통상의 지지체(폭과 높이가 각각 200mm와 120mm에 근접하는 지지체)의 두께와는 대조적으로 5mm 미만이어서, 전단응력 및 그 결과 0 압력에서 이동하는 경우 후자의 내열에 기인하는 변형의 지지체의 코어에서의 전달을 최소로 할 수 있음을 확신한다.
본 발명에 따르는 가교결합/팽창 방법, 즉 가교결합용 금형을 사용하여 분산시킬 수 있는 방법에 의해 수득할 수 있는 가교결합 및 팽창된 지지체의 특성을 갖는 양태의 2개의 예를 도 6 및 7에 나타낸다.
도 6의 양태중의 예에 따라, 수득한 지지체(5c)는 휠 림 상에 직접적으로나 보강충전제 또는 기타 관련 제제를 사용하여 설치된 기재(30) 및 타이어의 트레드에 함유시킨 다음, 후자내에 압력을 강하시키는 크라운(31)을 포함한다.
이러한 지지체(5c)는 실질적으로 후자와 비례하는 수준으로 지지체(5c)의 길이의 방향으로 크라운(31)을 따라 팽창하는 다수의 세로 홈(32)을 당해 실시예에 갖는다.
본 발명에 따르는 방법이 또한 단일 홈(32) 이외에 지지체(5c)의 기타 2가지 방향중의 하나 이상에서 기타 세로 홈(나타내지 않음)을 포함하는 지지체(5c)의 프로파일을 수득할 수 있게 한다는 것을 주지한다.
도 7의 양태중의 예에 따라, 수득한 지지체(5c)는 길이 방향으로 연장되어 있는, 지지체 상내에 이의 기재(40)와 이의 크라운(41) 사이에 세로 컷아웃(42)을 포함한다.
이들 각각의 형태가 충분한 조건하에 변형을 허용하지 않기 때문에, 즉 변형된 지지체를 약화시키지 않기 때문에, 지지체의 프로파일 중의 이들 2개의 예가 가교결합용 금형을 사용하는 통상의 방법에 의해 충분한 조건하에 수득할 수 있음을 주지한다.
본 발명의 방법으로 독립 기포를 포함하는 다공성 구조를 갖는 탄성 안전 지지체의 전부 또는 일부를 가교결합 및 팽창된 상태로 형성하기 위한, 하나 이상의 가교결합가능하거나 가교결합된 블랭크를 팽창시킨다.

Claims (25)

  1. 하나 이상의 부분 가교결합된 블랭크 또는 각각의 블랭크(5b)의 용적 증가가 봉입 용기(1,21)에 대해 무제한적으로 되도록 당해 블랭크 또는 각각의 블랭크(5b)를 팽창시키기 위해, 당해 블랭크 또는 각각의 블랭크(5b)를, 봉입 용기(1,21)에 함유되어 있는 것으로서, 최대 온도 값이 110 내지 210℃이고 절대압력 값이 5bar 이상이며 최종 압력 방출값이 실질적으로 1bar인 유체 욕(6)에서 과압하에 경화시킴을 특징으로 하여, 타이어 내의 휠 림 상에 설치하기 위한 것으로서, 독립 기포를 포함하는 다공성 구조를 갖는 탄성 안전 지지체(5c)의 전부 또는 일부를 가교결합 및 팽창된 상태로 형성하기 위한, 하나 이상의 부분 가교결합된 블랭크(5b)를 팽창시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 유체의 절대압력이 26bar 이하의 최대값 내지 당해 최대값 미만의 값 사이로 불연속적으로 또는 연속적으로 변화됨을 특징으로 하는 팽창 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 부분 가교 결합된 블랭크 또는 각각의 블랭크(5b)를 경화시키기 위해 액상 유체가 사용됨을 특징으로 하는 팽창 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 부분 가교 결합된 블랭크 또는 각각의 블랭크(5b)를 경화시키기 위해 기체상 유체가 사용됨을 특징으로 하는 팽창 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 부분 가교결합된 블랭크 또는 각각의 블랭크(5b)가 경화된 후에, 욕(6)이 100℃ 이하의 온도와 1 내지 26bar의 절대압력으로 냉각됨을 특징으로 하는 팽창 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 다수의 선형 및/또는 곡선형 블랭크(5b)가 욕(6)에서 경화됨을 특징으로 하는 팽창 방법.
  7. 하나 이상의 팽창가능하거나 팽창된 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a)가 봉입 용기(1,21)내에 독립적으로 존재하는 것으로서, 최대 온도 값이 110 내지 210℃이고 절대압력 값이 14bar 이상인 욕(6)과 상호작용하도록, 하나 이상의 팽창가능하거나 팽창된 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a)를 봉입 용기(1,21)에 함유되어 있는 유체 욕(6)에서 과압하에 경화시킴으로써 가교결합시키고, 가교결합가능하거나 가교결합된 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a,5b)를 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 팽창 방법에 적용시킴으로써 팽창시킴을 특징으로 하여, 타이어 내의 휠 림 상에 설치하기 위한 것으로서, 독립 기포를 포함하는 다공성 구조를 갖는 탄성 안전 지지체(5c)의 전부 또는 일부를 가교결합 및 팽창된 상태로 형성하기 위한,하나 이상의 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크(5a)를 가교결합 및 팽창시키는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 제1 단계에서, 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a)를 가교결합시켜, 실질적으로 가교결합된 팽창가능한 블랭크(5b)를 수득한 다음, 제2 단계에서, 제1 단계에서 수득한 실질적으로 가교결합된 팽창가능한 블랭크 또는 각각의 블랭크(5b)를 팽창시켜, 상응하는 가교결합 및 팽창된 안전 지지체(5c)의 전부 또는 일부를 수득함을 특징으로 하여 가교결합 및 팽창시키는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 제1 단계에서, 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a)를 팽창시켜, 가교결합가능하고 실질적으로 팽창된 블랭크(5b)를 수득한 다음, 제2 단계에서, 가교결합가능하고 실질적으로 팽창된 블랭크 또는 각각의 블랭크를 가교결합시켜, 상응하는 가교결합 및 팽창된 안전 지지체(5c)의 전부 또는 일부를 수득함을 특징으로 하여 가교결합 및 팽창시키는 방법.
  10. 봉입 용기가,
    - 입구에, 가교결합가능하고 팽창가능한 블랭크(5a)를 경화시키기 위한 단위체(4)를 구획(7)로 도입시키기 위한 개폐 수단(2a)를 갖춘 개구부(2)가 제공되어 있는 도입 구획(7),
    - 도입 구획(7)의 하부스트림이 제공되고, 입구에, 도입 구획(7)과 연결시키기 위한 제1 이동 구역(9)가 제공되어 있는 것으로서, 가교결합된 팽창가능한 블랭크(5b)의 단위체(4)를 수득하기 위해 가열, 가압된 유체를 함유하는 경화 구획(8),
    - 경화 구획(8)의 하부스트림이 제공되고, 입구에, 경화 구획(8)과 연결시키기 위한 제2 이동 구역(11)이 제공되어 있으며, 출구에, 봉입 용기(1)로부터 가교결합 및 팽창된 블랭크(5c)의 단위체(4)를 추출시키기 위한, 대기압에 대한 개폐 수단(3a)를 갖춘 개구부(3)가 제공되어 있는 추출 구획(10) 및
    - 유체를 과압하에 추출 구획(10)으로부터 도입 구획(7)으로, 그리고 도입 구획(7)로부터 추출 구획(10)으로 교대로 이동시키기 위한 수단(12)을 포함함을 특징으로 하여, 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a,5c)를 도입 및 추출시키기 위한 하나 이상의 개구부(2,3), 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a)를 수용하기 위한 수단(25), 봉입 용기(1)를 액상 또는 기체상 유체로 충전시키기 위한 수단(23), 및 봉입 용기(1)내에 함유되어 있는 유체용 가열 수단(16) 및 압축 수단(15)을 갖춘 봉입 용기(1)를 포함하는 형태를 갖는 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 가교결합 및 팽창 방법을 수행하기 위한 경화 장치.
  11. 봉입 용기(21)에, 이를 유체로 충전시키고 이의 내부로 연장시키기 위한 도관(23) 상에 서로 인접하게 설치된 다수의 수용 수단(25)이 제공되어 있음을 특징으로 하여, 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a,5c)를 도입 및 추출시키기 위한 수단, 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a,5c)를 수용하기 위한 수단(25), 봉입 용기(21)를 액상 또는 기체상 유체로 충전시키기 위한 수단(23), 및 봉입 용기(21)에 함유되어 있는 유체용 가열 및 가압 수단(16)을 갖춘 봉입 용기(21)를 포함하는 형태를 갖는 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 가교결합 및 팽창 방법을 수행하기 위한 경화 장치.
  12. 제11항에 있어서, 봉입 용기(21)가 이를 충전시키기 위한 수단(23) 방향으로 유체를 순환시키기 위한 수단과 연결되어 있는 출구 도관을 포함하는 경화 장치.
  13. 봉입 용기(1)를 충전시키기 위한 수단(13)이 봉입 용기(1) 속의 개구부(14)로 개방되어 있는 도관으로 이루어져 있으며, 당해 도관(13)에 봉입 용기(1)내에 함유되어 있는 유체를 가압하기 위한 벽 내부면에 밀봉된 상태로 활주하는 수단(15)이 제공되어 있고, 또한 봉입 용기(1)를 소개시키기에 적합하며, 유체를 가열시키기 위한 수단(16)이 봉입 용기(1) 및 도관(13) 주변에 설치되어 있음을 특징으로 하여, 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a,5c)를 도입 및 추출시키기 위한 하나 이상의 개구부(2), 블랭크 또는 각각의 블랭크(5a,5c)를 수용하기 위한 수단, 봉입 용기(1)를 액상 또는 기체상 유체로 충전시키기 위한 수단(13), 및 봉입 용기(1)내에 함유되어 있는 유체용 가열 및 가압 수단(16)을 갖춘 봉입 용기(1)를 포함하는 형태를 갖는 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 가교결합 및 팽창 방법을 수행하기 위한 경화 장치.
  14. 두께가 섹션(5c)을 통한 횡단면적의 최소 치수의 5 내지 30%이고 밀도가 섹션(5c)의 코어(C)의 밀도보다 작은 중간층(B)을 이의 외부로부터 내부를 향해 방사상으로 포함함을 특징으로 하여, 고무 조성물로 형성되고, 타이어 내의 휠 림 상에 설치시키기 위한 것으로서, 독립 기포를 포함하는 다공성 구조를 갖는 가교결합 및 팽창된 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 따르는 방법으로 수득한 타이어용 안전 지지체 또는 안전 지지체 섹션(5c).
  15. 제14항에 있어서, 외부면의 위치에서 중간층(B)의 외부에 대해 방사상으로 최대 표층(A)내 밀도를 가짐을 특징으로 하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 평균 밀도가 0.04 내지 0.4임을 특징으로 하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  17. 제16항에 있어서, 평균 밀도가 실질적으로 0.13임을 특징으로 하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  18. 제14항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 기포 각각의 직경이 지지체 또는 지지체 섹션(5c)의 횡단면에 걸쳐 평균 0.1 내지 2mm로 가변적임을 특징으로 하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  19. 제14항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각 이소프렌과 이소부티렌과의 공중합체를 기재로 하는 하나 이상의 블랭크(5a)를 사용함을 특징으로 하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  20. 제14항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 실리카 10 내지 30phr과 카본 블랙 10 내지 30phr[phr: 탄성중합체(들)의 100부당 중량부]과의 블렌드를 강화충전제로서 포함함을 특징으로 하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  21. 제14항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 크라운(31,41)과 실질적으로 동일한 수준의 크라운(31)을 통해 지지체 또는 지지체 섹션(5c)의 길이 방향으로 연장되어 있는 하나 이상의 세로 홈(32)을 가짐을 특징으로 하여, 휠 림 상에 설치하기 위한 기재(30,40) 및 내부에 압력 강하 후 타이어의 트레드 상에 보유하기 위한 크라운(31,41)을 포함하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  22. 제14항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 지지체 또는 지지체 섹션(c)의 길이 방향으로 연장되어 있는, 지지체 상내에 하나 이상의 세로 컷아웃(42)을 포함함을 특징으로 하는 지지체 또는 지지체 섹션(5c).
  23. 제14항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 원환체 형태로 존재함을 특징으로 하는 지지체(5c).
  24. 제14항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 원환체의 일부의 형태로 존재함을 특징으로 하는 지지체 섹션(5c).
  25. 제14항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 선형 형태로 존재함을 특징으로 하는 지지체 섹션(5c).
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