KR0148805B1

KR0148805B1 - Vulcanizing method for a tire

Info

Publication number: KR0148805B1
Application number: KR1019920014531A
Authority: KR
Inventors: 한종대; 최준걸
Original assignee: 남일; 금호타이어 주식회사
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 1998-10-15
Also published as: KR940003696A

Abstract

타이어의 그린케이스 가류공정에서 예비가류 공정을 거친 다음 실가류를 하므로서 가류가 신속하게 이루어지게 하여 생산성을 향상시키고저 한 그린타이어 가류방법에 관한 것이다.In the case of tire green case vulcanization, after preliminary vulcanization, the actual vulcanization is carried out so that vulcanization can be made quickly, thereby improving productivity and reducing the green tire vulcanization.

Description

2단계 가류공정에 의한 그린케이스의 가류방법Vulcanization Method of Green Case by Two-stage Vulcanization Process

본 발명은 그린케이스(생타이어)의 새로운 가류방법에 관한 것으로서, 특히 그린케이스를 예비가류와 실가류 공정의 두 단계로 나누어서 가류하는 방업에 관한 것이다. 즉, 금형속에 그린케이스를 넣기 전의 예비가류 단계와, 그린케이스를 완전 경화시키는 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a new vulcanization method of a green case (fresh tire), and more particularly, to the vaccinating process by dividing the green case into two stages of preliminary and real vulcanization processes. That is, the present invention relates to a preliminary curing step before putting the green case into the mold, and a process of completely curing the green case.

종래의 가류 공정은 거북 등 모형으로 조합된 그린케이스를 실온에서 완제품 타이어의 형상을 이루게 하는 금형에 넣고 그린케이스의 내부에서 스팀, 뜨거운 물 혹은 질소 가스 등으로 통상 5∼50㎏/㎠의 압력을 갖는 온도 150∼220℃의 열매체를 이용하고 그린케이스를 감싸고 있는 금형의 온도를 통상 130∼180℃로 유지하여 그린케이스 내/외부로부터의 열전달을 통해 그린케이스를 경화시키고 있다. 그러나 상기와 같은 종래의 가류 방법은 가류시간이 많이 걸리고 이에 따라 가류생산성이 약한 결점이 있었다.In the conventional vulcanization process, a green case combined with a model such as a turtle is placed in a mold forming the shape of a finished tire at room temperature, and a pressure of 5 to 50 kg / cm 2 is normally applied to the inside of the green case by steam, hot water, or nitrogen gas. By using a heat medium having a temperature of 150 to 220 ° C. and maintaining a temperature of a mold surrounding the green case at 130 to 180 ° C., the green case is cured through heat transfer from inside / outside of the green case. However, the conventional vulcanization method takes a lot of vulcanization time and thus has a weak vulcanization productivity.

본 발명은 2단 가류 시스템을 적용함으로써 금형내에서 그린케이스를 경화시키는 시간이 종래의 1단계 가류방법에 비해 현저히 감소되어 타이어의 가류생산성을 증가시키고자 하는 것이다.The present invention is intended to increase the vulcanization productivity of the tire by applying a two-stage vulcanization system to significantly reduce the time to cure the green case in the mold compared to the conventional one-stage vulcanization method.

본 발명을 좀 더 자세히 설명하면, 그린케이스를 구성하는 그린 고무(미가류 상태의 고무)는 타이어 요구 특성에 따라 여러개의 그린 고무들의 조합으로 이루어져 있으며, 이상의 여러 그린 고무로 조합된 그린케이스가 금형속에서 일정한 압력과 온도하에서 경화되어 완제품 타이어로 변화한다. 통상적으로, 그린케이스의 경화공정은 실험실에서 리오미터 테스트(Rheometer test)로 비교적 상세히 알 수가 있다. 그린 고무의 경화과정을 고찰하기 위한 리오미터 커브는 그라프 1과 같다.When explaining the present invention in more detail, the green rubber constituting the green case (uncured rubber) is composed of a combination of a plurality of green rubbers according to the characteristics of the tire, the green case combined with the various green rubber is a mold It hardens under constant pressure and temperature in the process and turns into finished tire. Typically, the curing process of the green case can be known in detail in the laboratory by the Rheometer test. The rheometer curve to examine the curing process of green rubber is shown in Graph 1.

리오미터 테스트는 고무산업에 널리 통용되어 있기 때문에 자세한 설명은 본원에서 생략한다.Since the rheometer test is widely used in the rubber industry, the detailed description is omitted here.

상기 그라프 1의 종축은 그린 고무에 걸리는 토크이며 횡축은 시간을 나타낸것으로서, 여기에서 경화온도는 100∼200℃ 사이에서 임의로 설정된다.The vertical axis of the graph 1 is the torque applied to the green rubber, and the horizontal axis represents the time, where the curing temperature is arbitrarily set between 100 and 200 ° C.

그린 고무의 경화가 진행되는 동안 고무의 경화도에 따라 리오미터 토크가 변화함으로써 고무의 경화과정을 알 수 있다.The curing process of the rubber can be known by changing the rheometer torque according to the degree of curing of the rubber during the curing of the green rubber.

상기 그라프 1에 나타난 그린 고무의 경화과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the curing process of the green rubber shown in the graph 1 in detail as follows.

통상의 가류 온도인 130∼180℃ 사이의 임의의 온도로 리오미터를 셋팅한 후, 글린 고무를 리오미터에 삽입하고 리오미터 내의 그린 고무 시편에 걸리는 토크를 살펴보면 다음과 같다. 초기 상온에서 보관된 그린 고무는 130∼180℃ 사이의 경화온도에 따라 그린 고무의 점도가 낮아지게 되며(그라프1의 ①영역), 경화과정이 계속 진행되는 동안 상기의 리오미터 셋팅 온도에 상응하는 일정한 수준의 점도를 유지하게 되며(그라프1의 ②영역), 그후 계속적인 그린 고무로의 열전달레 의해 그린 고무의 경화가 급속히 진행되어 리오미터 토크가 급상승하며(그라프1의 ③영역), 경화가 완전히 진행되어 리오미터 토크가 일정 수준으로 유지되는 과정(그라프1의 ④영역)을 거쳐 경화가 완료된다.After setting the rheometer to an arbitrary temperature between 130 and 180 ° C., which is a typical vulcanization temperature, the glin rubber is inserted into the rheometer and the torque applied to the green rubber specimen in the rheometer is as follows. The green rubber stored at the initial room temperature lowers the viscosity of the green rubber according to the curing temperature between 130 and 180 ° C (1 area of graph 1), and corresponds to the riometer setting temperature as the curing process continues. It maintains a certain level of viscosity (2 area of graph 1), and then the curing of the green rubber proceeds rapidly by continuous heat transfer to the green rubber, and the rheometer torque rises rapidly (3 area of graph 1). Hardening is completed through the process (4 area of graph 1) in which the rheometer torque is kept at a constant level.

상기 그라프1의 경화과정을 종래 기술의 1단계 가류공정과 비교해 보면, 그린케이스가 금형속에 들어갔들 때의 그린케이스의 내부는 통상 5∼50㎏/㎠의 압력과 150∼220℃ 온도를 유지하는 열매체에 의해서, 그린케이스 외부는 130∼180℃를 유지하는 금형에 의해서 가류공정이 진행되며, 가류공정(경화공정)은 그라프1의 경화과정과 매우 유사하다.Comparing the curing process of the graph 1 with the one-step vulcanization process of the prior art, when the green case enters the mold, the inside of the green case usually maintains a pressure of 5-50 kg / cm 2 and a temperature of 150-220 ° C. By the heating medium, the vulcanization process is carried out by the mold maintaining the outside of the green case 130 ~ 180 ℃, the vulcanization process (curing process) is very similar to the curing process of the graph 1.

초기 상온 상태에서 보관된 그린케이스가 금형에 삽입되면, 그린케이스 내/외부의 경화온도에 의해 그린케이스가 연해지며 그린 고무의 유동성이 증가하여 금형에 새겨진 트래드 패턴과 간은 미세한 부분까지 고무가 흘러들어가게 되며 계속되는 그린케이스의 열전달에 의해 그린케이스가 급속히 경화하기 시작한다. 경화과정의 원료와 함께 금형으로부터 타이어를 인출하여 가류공정을 완결한다.When the green case stored at the initial room temperature is inserted into the mold, the green case is softened by the curing temperature inside / outside the green case, and the flowability of the green rubber increases, so that the rubber flows to the tread pattern engraved on the mold and the liver. The green case begins to harden rapidly by continuous heat transfer of the green case. The tires are taken out of the mold together with the hardening process to complete the vulcanization process.

이상과 같은 종래의 1단계 가류공정에 비해, 본 발명의 2단계 가류공정은 그린케이스를 금형에 삽입하기 전 일정수준까지 예비가류 단계를 거친 후, 종래기술의 1단계 가류공정과 유사하게 상기 예비가류된 그린케이스를 금형에 삽입하여 가류(경화)시키는 방법이다.Compared with the conventional one-stage vulcanization process as described above, the two-stage vulcanization process of the present invention is similar to the one-stage vulcanization process of the prior art after the preliminary vulcanization step to a certain level before inserting the green case into the mold. It is a method of vulcanizing (curing) by inserting a preliminary green case into a mold.

본 발명은 예비가류 단계에서 그린케이스의 가류를 어느 정도까지 진행시키느냐가 본 발명의 목적을 효과적으로 달성하는 매우 중요한 요소이다. 그린케이스의 예비가류 진행정도가 미약하면, 후 단계인 금형내에서의 예비가류 진행 정도가 너무 과하면 미리 초기경화가 진행되어, 후 단계인 금형내 가류공정에서 그린 고무의 유동성이 적어 타이어 불량 발생률이 높다. 따라서 그린케이스 예비가류 공정의 완결은 그라프1의 그린 고무 리오미터 커브 제 ②영역의 중간에서 종료되는 것이 적당하다. 이와 같이 예비가류가 시행됨으로서, 후 공정인 금형내, 경화시 경화시간이 현저히 감소되고, 그린 고무의 유동성도 양호하여 타이어 불량방지에 매우 도움이 된다.In the present invention, the degree of vulcanization of the green case in the preliminary vulcanization step is a very important factor to effectively achieve the object of the present invention. If the degree of preliminary vulcanization of the green case is weak, if the degree of preliminary vulcanization in the mold, which is a later stage, is too excessive, the initial curing proceeds in advance. The incidence rate is high. Therefore, the completion of the green case preliminary vulcanization process is appropriately terminated in the middle of the green rubber rheometer curve section 2 of the graph 1. As such preliminary vulcanization is carried out, the curing time is significantly reduced during curing in the mold, which is a post process, and the fluidity of the green rubber is also good, which is very helpful in preventing tire failure.

통상의 그린케이스를 구성하는 그린 고무는 그린케이스 부위별로 5∼20개의 종류로 조합되어 있으나, 예비경화 공정이 원활히 되도록 하기 위해서는 가류 진행도가 가장 빠른 그린 고무를 기준으로 하는 것이 좋다.The green rubber constituting the conventional green case is combined into 5 to 20 kinds for each green case, but in order to facilitate the preliminary curing process, it is preferable to use the green rubber having the fastest vulcanization progression as a reference.

통상의 승용차 타이어용 그린케이스를 기준으로 한 예비 가류온도와 예비 가류시간은 다음과 같다.The preliminary vulcanization temperature and preliminary vulcanization time based on the green case for a conventional passenger car tire are as follows.

예비가류온도 예비가류시간Preliminary Curing Temperature Preliminary Curing Time

80℃ 1시간 ∼ 4시간80 ° C 1 hour to 4 hours

100℃ 20분 ∼ 3시간100 ° C 20 minutes to 3 hours

130℃ 10분 ∼ 3시간130 degreeC 10 minutes-3 hours

160℃ 5분 ∼ 30분160 ° C 5 minutes-30 minutes

예비 가류 공정시의 열매체로는 핫 에어(HOT AIR), 스팀, 마이크로 웨이브(MICRO-WAVE) 혹은 원적외선 등을 이용할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 열기순환오븐(CIRCULATED HOT AIR OVEN)을 사용하였다.In the preliminary vulcanization process, hot air, steam, microwave (MICRO-WAVE), or far infrared rays may be used. In an embodiment of the present invention, a hot circulation oven is used. .

본 발명에 따른 예비가류 공정을 거친 후 금형내 그린케이스를 삽입하면, 금형내에서의 그린케이스 경화 완결 시간(가류시간)은 예비가류 공정을 거치지 않은 종래 방법의 가류시간에 비해 혁신적으로 짧아짐을 알 수 있었다.When the green case is inserted into the mold after the preliminary vulcanization process according to the present invention, the completion time (curing time) of curing of the green case in the mold is significantly shorter than the vulcanization time of the conventional method without the preliminary vulcanization process. And it was found.

그라프 2와 3은 종래 그린케이스 가류방법과 본 발명의 방법에 대한 그린케이스 가류과정 및 금형내 가류시간을 비교한 것이다.Graphs 2 and 3 compare the green case vulcanization process and the vulcanization time in the mold for the conventional green case vulcanization method and the method of the present invention.

[실시예 1]Example 1

그린케이스 규격 205/60R 15로 다음 조건하에 가류하였다.It was vulcanized under the following conditions to Green Case Standard 205 / 60R 15.

[실시예 2]Example 2

실시예 1에서 본 발명 가류 공정의 예비가류 조건을 160℃에서 7분간 한 것 외에 실가류는 동일조건으로 하였다.In Example 1, the preliminary vulcanization conditions of the vulcanization process of the present invention were carried out at 160 ° C. for 7 minutes, and the actual vulcanization was the same.

* 종래의 1단계 가류공정에 의한 것보다 본 발명 예비 가류 공정을 거친 가류방법에 의하여는 가류로 인한 생산성이 약 100％ 증가되었다.* By the vulcanization method which went through the preliminary vulcanization process of this invention rather than by the conventional one-stage vulcanization process, productivity by vulcanization increased about 100%.

Claims

예비가류공정과 실가류공정으로 분리하여 그린케이스를 가류하는 2단계 가류방법에 있어서, 상기 그린케이스의 원형을 그대로 보존하면서 핫에서, 스팀, 초단파에서 선택된 하나의 열매체를 이용하여 50℃∼190℃의 온도로 5분∼4시간 동안 그린케이스를 예비가류함을 특징으로 하는 2단계 가류공정에 의한 그린케이스의 가류방법.In the two-stage vulcanization method of vulcanizing the green case by separating the preliminary vulcanization process and the real vulcanization process, 50 ° C to 190 ° C using one heat medium selected from hot, steam, and microwave while preserving the original shape of the green case. The vulcanization method of the green case by a two-stage vulcanization process characterized in that the preliminary vulcanization of the green case for 5 minutes to 4 hours at a temperature of ℃.

제 1항에 있어서, 예비가류공정을 그린케이스의 초기 가류에서 점도가 일정수준으로 유지되는 영역에 중간과정까지만 실시함을 특징으로 하는 2단계 가류공정에 의한 그린케이스의 가류방법.The vulcanization method of the green case according to claim 1, wherein the preliminary vulcanization process is performed only from the initial vulcanization of the green case to the intermediate process in the region where the viscosity is maintained at a constant level.