KR100730439B1 - 폴리우레탄-고무 복합 타이어 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일종의 복합타이어 제조 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 일종의 폴리우레탄-고무 복합 타이어 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 폴리우레탄 트레드-고무 카커스의 복합 구조를 채용하고 올리고머 다원자 알코올/테트라하이드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르-파라벤젠 디이소시아네이트 계열의 폴리우레탄과, 올리고머 다원자 알코올/히드록시 폴리부타디엔-디페닐메탄 디이소시아네이트 계열의 폴리우레탄 배합 방법에 대하여 최적화와 개질을 행하고, 카커스에 대해 표면처리를 하고 주입을 통해 완성한 복합 구조의 환경 보호형 타이어를 제공한다. 상기 복합 타이어는 운행 발열이 적고 내열성이 높아 고속 운행의 요건을 만족시킬 뿐만 아니라 수명도 길다. 상기 복합 타이어의 제조 방법은 쉽고 원가가 저렴하며 공업화 생산이 용이하다.

Description

폴리우레탄-고무 복합 타이어 및 그 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOSITE TIRE OF POLYURETHANE TREAD AND RADIAL CARCASE}
본 발명은 일종의 복합 타이어 제조 기술에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 일종의 폴리우레탄 트레드-고무 카커스(polyurethane tread-rubber carcass) 복합 구조의 환경 보호형 타이어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
폴리우레탄은 종합 성능이 우수한 재료로서 60여 년간의 발전 과정을 거쳐 독특한 종합 성능, 즉 매우 높은 경도, 매우 높은 인장 강도, 높은 연신율, 광범위한 사용 온도 범위뿐만 아니라, 내유성(耐油性), 내저온성, 오존 내노화성 등의 특성 및 내마모성이 뛰어나기 때문에 "내마모 고무"라고 불리며, 내마모성이 천연고무의 2배 내지 10배에 해당할 뿐만 아니라, 성형 작업과 장비가 간편하여 완전 재활용이 가능한 재료로서 비교적 이상적인 타이어 트레드 밴드(tire tread band)용 재료이다.
지난 20세기 60년대부터 오스트리아의 림(lim), 독일의 피닉스(phoenix), 영국의 유티아이(UTI)와 같은 전세계 많은 국가의 유명 기업들이 폴리우레탄을 타이 어 제조 연구에 활용하기 시작하였다. 이런 연구들은 구조면에서 거의 모두 전체 주입형 폴리우레탄 타이어로서, 카커스(carcass)와 트레드를 모두 폴리우레탄을 사용해서 제조한다. 성형시 코드, 벨트, 비드 등의 위치를 금형에 미리 정한 다음 원심 주입법을 이용하여 폴리우레탄을 금형에 주입한다. 응고된 후 이형(離型)을 행하면 타이어 제품이 완성된다. 이런 전체 주입형 폴리우레탄 타이어는 성형이 간편하고 빠르며 생산 장비 투자 비용이 같은 규모의 고무 타이어 생산 장비 투자 비용의 1/5로서 아주 저렴하다. 그러나 폴리우레탄은 강한 극성으로 인해 분자간 또는 분자 내의 수소 결합 작용이 커져서 분자 결합 강도가 증가되고 움직이는 상태의 사용 환경에서는 내부 발열이 역시 많은 데에 반해 폴리우레탄의 장기 사용 온도는 80℃ 이하로 내열성(耐熱性)이 비교적 약하다. 이 때문에 상기한 타이어들은 자전거, 오락차，잔디깍기차，골프카，슬라이딩카를 위한 타이어와, 시속 50km 이하인 저속 타이어의 경우에만 적용된다. 최근 미국 아메리타이어(Amerityre)사가 연구 개발한 승용차 비상용 타이어는 미국 에프엠브이에스에스(FMVSS) 109의 기준에 도달하여 폴리우레탄 타이어의 실용성이 한 단계 높아졌으나 이런 종류의 타이어는 밀봉 폴리우레탄 포말로 제조한 솔리드(solid) 타이어로 시속 50km로 2000마일 밖에 운행할 수 없다. 상술한 바를 종합하면，폴리우레탄 재료의 구조 성능의 특수성으로 현재 시중의 폴리우레탄 타이어는 모두 저속용 타이어이다.
본 발명의 목적은 상술한 폴리우레탄 타이어의 단점을 극복하기 위하여 폴리 우레탄 트레드-고무 카커스 복합 구조를 이용하여 폴리우레탄 배합 방법에 대한 최적화와 개질을 통하여 타이어의 운행 발열을 낮추고 내열성을 높여 고속 운행의 요건을 만족시키고 사용 수명이 긴 폴리우레탄-고무 복합 타이어를 사용하여 작업이 용이하고 원가가 저렴하고 공업화에 적합한 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 아래의 기술 수단을 통해 실현된다.
본 발명은 아래의 단계와 작업 조건을 포함한다.
제 1 단계: 고무 카커스의 표면 처리
(1) 표면 처리제의 조제 방법
5 내지 15 중량부의 N, N-디클로로파라톨루엔술폰아미드(N, N-dichloropara toluene sulfonamide)를 분자 여과 처리를 행한 85 내지 95 중량부의 무수 아세톤 용액에 혼합하여 골고루 용해한 후, 3 내지 10 중량부의 과산화벤조일(benzoyl peroxide)을 넣고 골고루 혼합한다.
(2) 폴리우레탄 접착제의 조제 방법
우선 분자량이 1000 내지 2000인 폴리테트라하이드로푸란 글리콜(polytetrahydrofuran glycol) 또는 폴리카프로락톤 글리콜(polycaprolactone glycol)과 순수한 디페닐메탄 디이소시아네이트(diphenylmethane diisocyanate)를 일반적인 방법으로 디이소시아네이트 함량이 7% 내지 8% 범위인 폴리우레탄 예비 성형 폴리머로 합성한다. 다음에, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 폴리우레탄 예비 성형 폴리머 농도가 40% 내지 60% 범위에 도달할 때까지 희석하고, 1,4-부틸렌 글리콜/트리에탄올아민(1,4-butylene glycol/triethanolamine)을 사용하여 사슬의 혼합 확장을 행한다.
(3) 카커스 표면 처리 공법
고무 카커스와 폴리우레탄 트레드의 연접 부위를 갈아서 깨끗하게 정화한 후 제 1 단계의 (1)에서 조제한 표면 처리제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 반 시간 내지 1시간 방치하거나, 플라즈마 표면 처리를 거친 후 0.1시간 내지 1시간 방치한 다음, 제 1 단계의 (2)에서 조제한 폴리우레탄 접착제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 반 시간 내지 3시간 방치하면 트레드 주입에 사용할 수 있다.
제 2 단계: 폴리우레탄 트레드 예비 성형 폴리머 계열의 조제 방법
(1) 올리고머 다원자 알코올/테트라히드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르-파라벤젠 디이소시아네이트(oligomer polyatomic alcohol/tetrahydrofuran-propyleneoxide copolymerization aether-parabenzene diisocyanate) 계열 폴리우레탄
이 계열은 일반적인 방법으로 합성하며, 그 중에 올리고머 다원자 알코올은 분자량이 1000 내지 2000 범위의 폴리테트라하이드로푸란 글리콜 또는 폴리카프로락톤 글리콜이고, 테트라히드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르의 사용량 범위는 올리고머 다원자 알코올/테트라히드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르 계열 총량의 30% 내지 50% 범위이며, 그 중에 분자량이 2000인 프로필렌 옥사이드 의 함량은 20% 내지 40% 범위이다. 예비 성형 폴리머 중의 카브이미드(carbimide) 라디칼의 함량은 3.5% 내지 5.0% 범위이다.
(2) 올리고머 다원자 알코올/히드록시 폴리부타디엔-디페닐메탄 디이소시아네이트(oligomer polyatomic alcohol/hydroxy polybutadiene-diphenylmethane diisocyanate) 계열 폴리우레탄
이 계열은 일반적인 방법으로 합성하며, 그 중에 올리고머 다원자 알코올은 분자량이 1000 내지 2000 범위인 폴리테트라하이드로푸란 글리콜 또는 폴리카프로락톤 글리콜이다. 히드록시 폴리부타디엔의 사용량 범위는 올리고머 다원자 알코올/히드록시 폴리부타디엔 계열 총량의 15% 내지 30% 범위이다. 예비 성형 폴리머 중의 카브이미드 라디칼의 함량은 5.0% 내지 7.0% 범위이다.
(3) 개질 휘스커(whisker) 실리콘의 조제 방법
100 중량부의 분말 휘스커 실리콘을 가열 활성화한 후에, 50 내지 60 중량부의 폴리디이소시아네이트와 150 내지 250 중량부의 무수 톨루엔을 혼합하여 80±2℃에서 1시간 내지 2시간 동안 반응시킨 다음, 220℃ 내지 240℃ 범위의 온도와 여압(餘壓) 500Pa 이하의 진공 상태에서 톨루엔을 제거하여 4시간 내지 6시간 동안 건조, 냉각 및 분쇄를 행하면 폴리이소시아네이트 개질 휘스커 실리콘을 얻을 수 있다.
(4) 미세 몬모릴로나이트(montmorillonite)의 조제 방법
5 내지 10 중량부의 몬모릴로나이트를 90 내지 95 중량부의 증류수에 혼합하고 80±2℃에서 점차 14 내지 16 중량부의 14~18-알킬 트리메틸 암모늄 클로라이 드(alkyl trimethyl ammonium chloride)를 넣고 교반시켜 1시간 내지 2시간 동안 반응시키면 몬모릴로나이트 현탁액을 얻을 수 있고, 다음에 무염소 이온이 될 때까지 여과, 세척 및 건조를 행하고, 50nm 내지 90nm 범위 크기의 분말 미세 몬모릴로나이트로 분쇄한다.
(5) 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머의 조제 방법
제 2 단계의 (3)에서 조제한 개질 휘스커 실리콘 또는 제 2 단계의 (4)에서 조제한 미세 몬모릴로나이트를 제 2 단계의 (1) 또는 (2)의 계열에 혼합하고 일반적인 방법으로 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머를 합성한다. 또는 1 내지 7 중량부의 제 2 단계의 (3)에서 조제한 개질 휘스커 실리콘 또는 제 2 단계의 (4)에서 조제한 미세 몬모릴로나이트를 취하여 고속 분산기로 100 중량부의 제 2 단계의 (1)또는 (2)에서 합성한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머에 혼합한다.
제 3 단계: 복합 타이어의 제조
(1) 준비 재료
제 2 단계의 (5)에서 합성한 예비 성형 폴리머를 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A)로 옮겨 70℃ 내지 80℃ 범위의 온도로 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공상태로 만들고 15분 내지 30분 동안 기포를 제거하고, 사슬 확장제 저분자 이원자 알코올을 엘라스토머 주입기(B)로 옮긴 다음, 일반적인 방법으로 예비 성형 폴리머 중의 카브이미드 라디칼 함량을 측정하고, 설정한 사슬 확장 계수로 예비 성형 폴리머와 사슬 확장제 사용량의 비율을 계산하고, 이 비율에 따라 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A, B)의 계량 펌프를 조절한다. 여기에 사용한 사슬 확장제 저분자 이원자 알코올은 사슬 확장 계수가 0.95 내지 0.98 범위인 1,4-부틸렌 글리콜(1,4-butylene glycol) 또는 히드로퀴논-비스(β-에톡실)에테르[hydroquinone-bis(β-ethoxyl)ether] 및/또는 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르[resorcinol bis(β-ethoxyl)ether]으로부터 우선적으로 선택된다.
(2) 주입
제 1 단계에서 처리된 카커스를 110℃ 내지 130℃ 범위의 온도로 가열한 금형에 넣고 주입기를 가동하여 주입을 시작하여 주입을 완료한 다음, 30분 내지 80분 동안 200㎪ 내지 300㎪ 범위의 압력과 110℃ 내지 130℃ 범위의 온도로 보온 상태를 유지한 후, 이형(離型)하여 트레드 주입을 완료한 타이어를 110℃ 내지 130℃ 범위의 오븐(oven) 혹은 건조 터널에 넣어 12시간 내지 24시간의 후처리 공정을 거치면, 제품이 완성된다.
폴리우레탄-고무 복합 타이어는 기존의 단일 폴리우레탄 타이어 기술에 비해 다음의 장점을 가진다.
1. 폴리우레탄 트레드-고무 카커스 복합 구조의 타이어는 변형이 적고 탄력이 좋은 고무 카커스의 장점과 내마모성이 강한 폴리우레탄 트레드의 장점을 종합하여 운행 발열이 낮고 내마모성이 강하고 환경 보호 등의 특징이 있으므로 고속 운행의 요건을 만족시킨다.
2. 폴리우레탄 트레드는 조제 방법이 합리적이고, 성능이 우수하고, 운행중 발열이 고무 트레드 밴드보다 5℃정도 낮으며, 내열성이 우수하여, 120℃에서의 강도 유지율이 30% 이상에 달한다.
3. 상기한 장점을 가지므로 폴리우레탄 복합 타이어는 고속 운행의 요건을 만족시켜 시속 80km 내지 100km 범위까지 도달할 수 있고, 타이어 수명 역시 보통 고무 타이어보다 2배가량 길다.
4. 장비 투자 비용이 적고, 성형 공법이 간편하여 공업화 생산 실현이 용이하다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.
제 1 실시예
제 1 단계: 고무 카커스의 표면 처리
표면 처리제 페인팅과 폴리우레탄 점착제를 결합한 카커스 표면 처리 방법
(1) 표면 처리제의 조제 방법: 6.8 중량부의 N, N-디클로로파라톨루엔술폰아미드를 취하여 93.2 중량부의 무수 아세톤 용액에 넣어 골고루 섞어서 용해한 다음, 4.2 중량부의 과산화벤조일을 넣어 골고루 섞으면 표면 처리제가 완성된다.
(2) 폴리우레탄 점착제의 조제방법: 분자량이 1000인 폴리테트라하이드로푸란 글리콜 100 중량부를 반응기에 넣고 120±10℃까지 가열한 후, 여압 500Pa 이하인 진공상태로 만든 후, 2시간 동안의 탈수 과정을 거치고 80℃ 정도로 온도를 낮추고 진공을 해제하고 질소를 통과시킨다. 59 중량부의 순수한 디페닐메탄 디이소시아네이트를 넣고 2시간 가량 반응시킨 후, 청산(prussic acid) 라디칼 함량, 즉 NCO%를 측정한다. 예비 성형 폴리머 NCO%가 7.2%에 도달하면 준비해뒀다가 사용시 45 중량부를 취하여 55 중량부의 에틸 아세테이트(ethyl acetate)를 넣어 희석하고 골고루 섞는다. 3.32 중량부의 1,4-부틸렌 글리콜/트리에탄올아민 혼합 사슬 확장 제를 넣는다. 그 중에 1,4-부틸렌 글리콜은 2.96 중량부이고, 트리에탄올아민은 0.36 중량부이고, 이들을 골고루 섞으면 폴리우레탄 점착제가 완성된다.
(3) 카커스 표면 처리 공법: 카커스와 폴리우레탄 탄력 트레드 연접부를 갈아서 깨끗하게 정화한 후, 제 1 단계의 (1)에서 조제한 표면 처리제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하고 20분간 방치한 다음, 제 1 단계의 (2)에서 조제한 폴리우레탄 점착제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하고 30분간 방치해 두면 주입 트레드가 완성된다.
제 2 단계: 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머의 조제 방법
본 실시예는 분자량이 2000인 폴리테트라하이드로푸란/테트라하이드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르-파라벤젠 디이소시아네이트 계열을 사용하며, 그 중에 테트라하이드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르 중 프로필렌 옥사이드 함량은 20%이고 취합전 휘스커 실리콘을 이용하여 개질시킨다.
(1) 개질 휘스커 실리콘의 조제 방법: 휘스커 실리콘 분말 100 중량부를 취하여 질소 보호 하에서 240℃ 내지 250℃로 가열하고 6시간 동안 활성화시킨다. 60 중량부의 디페닐메탄 디이소시아네이트를 취하여 225 중량부의 무수 톨루엔에 용해한 후 활성화 분말 휘스커 실리콘에 섞고 점차 80±2℃까지 가열하여 1.5시간 반응시킨 후 꺼내어 진공 건조기에 넣고 230±10℃까지 가열하고 여압 500Pa 이하인 진공상태로 만들고 톨루엔을 제거하고 4시간 건조한 다음 꺼내어 냉각 및 분쇄하면 표면처리 휘스커 실리콘이 완성된다.
(2) 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머의 조제방법: 평균 분자량이 2000인 폴리테트라하이드로푸란 이원자 알코올 70 중량부를 취하고, 분자량이 2000인 테트라하이드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르 30 중량부를 취하여, 제 2 단계의 (1)의 처리를 거친 휘스커 실리콘 3 중량부를 취하여 반응기에 넣고 120±10℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성한 후 2시간 동안 탈수 과정을 거친 후, 90±5℃로 온도를 낮추고 18.2 중량부의 파라벤젠 디이소시아네이트를 넣고 격렬하게 교반시켜 용해시킨 다음, 100℃ 내지 105℃ 범위로 온도를 높여 2시간 반응시키면 휘스커 실리콘을 이용하여 개질한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 완성된다.
제 3 단계: 복합 타이어 제조
(1) 준비 재료: 제 2 단계에서 조제한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머를 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A)에 옮기고 75±2℃로 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하고 15분간 기포를 제거하여 준비한다. 사슬 확장제인 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르를 엘라스토머 주입기(B)에 넣는다. 일반적인 방법으로 사슬 확장제 사용량을 계산하고 폴리우레탄 예비 성형 폴리머와 사슬 확장제인 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르 사용량의 비율을 계산한다. 구체적인 계산 방법은 다음과 같다.
매 100 중량부의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 필요로 하는 사슬 확장제 수량은
B = 0.045 x 2.36 x 0.97 x 100
= 10.3
이다.
위 공식에서 0.045는 상기 폴리우레탄 예비 성형 폴리머의 카브이미드 라디칼 함량의 이론값인 4.5%이고, 2.36은 사슬 확장제가 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르를 사용할 때의 상수이고, 0.97은 본 실시예가 선택한 사슬 확장제 계수이다.
다시 말해서, 매 100개의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머는 10.3개의 사슬 확장제인 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르가 필요하고, 이 비율에 근거하여 2개의 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A, B)의 계량 펌프를 조절한다.
(2) 주입: 표면 처리를 거치고 폴리우레탄 점착제 페인팅이 이루어진 카커스를 110℃로 예열한 금형에 넣고 주입기를 가동하여 주입을 시작한다. 주입을 완료한 후 60분간 270±10kPa의 압력과 110℃의 온도를 유지한 후 금형에서 꺼내어 이형된 타이어를 110℃ 오븐 혹은 건조 터널에 넣어 16시간 동안 후처리 공정을 진행하면 제품이 완성된다.
제 2 실시예
제 1 단계: 고무 카커스의 표면 처리
플라즈마 표면 처리와 폴리우레탄 점착제 페인팅을 결합한 표면 처리 방법을 이용한다.
（1） 폴리우레탄 점착제의 조제 방법: 분자량이 2000인 폴리카프로락톤 글리콜 100 중량부를 반응기에 넣고 120±10℃로 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공상태를 형성하고 2시간 동안 탈수 과정을 거친 후 80±2℃로 온도를 낮추고 진공 상 태를 해제한 다음 질소를 통과시키고, 47.6 중량부의 순수한 디페닐메탄 디이소시아네이트를 넣고 2시간 동안 반응시킨 후 NCO%를 측정하여 약8% 준비한다. 사용시 55 중량부의 예비 성형 폴리머를 취하여 45 중량부의 에틸 아세테이트를 넣어 희석하고 골고루 섞은 다음, 4.51 중량부의 1,4-부틸렌 글리콜/트리에탄올아민 혼합 사슬 확장제(그 중에 1,4-부틸렌 글리콜은 4.02 중량부이고, 트리에탄올아민은 0.49 중량부임)를 넣고 골고루 저으면 폴리우레탄 점착제가 완성된다.
(2）카커스 표면 처리 공법: 카커스 표면을 깨끗하게 정화한 다음 플라스마 표면 처리를 행하여 반 시간 정도 방치해 둔다. 다음에, 제 1 단계의 (1)에서 조제한 폴리우레탄 점착제를 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 2시간 정도 방치해 두면 바로 트레드 주입에 사용할 수 있다.
제 2 단계: 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머의 조제 방법
본 실시예에서는 분자량이 2000인 폴리카프로락톤 글리콜/테트라하이드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르-파라벤젠 디이소시아네이트 계열을 사용한다. 그 중에 테트라하이드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르의 분자량은 2000이고, 프로필렌옥사이드 함량은 35%이며, 취합 전의 미세 몬모릴로나이트로 개질된다.
(1) 미세 몬모릴로나이트의 조제 방법: 5 중량부의 몬모릴로나이트를 취하여 95 중량부의 증류수에 넣고 80±2℃에서 16 중량부의 16-알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드를 조금씩 넣고 저어서 3시간 동안 반응시켜 몬모릴로나이트 현탁질을 형성한 후, 여과 및 세척을 행하여 무염소 이온을 형성한 후 건조시켜 50nm 내지 90nm의 분말 상태의 미세 몬모릴로나이트로 분쇄한다.
(2) 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머의 조제 방법: 분자량이 2000인 폴리카프로락톤 이원자 알코올 50 중량부， 분자량이 2000인 테트라하이드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르 50 중량부, 제 2 단계의 (1)에서 조제한 미세 몬모릴로나이트 5 중량부를 반응기에 넣고 120±10℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성한 후, 2시간 동안 탈수 작업을 하고 90±5℃까지 온도를 낮춘다. 다음에, 파라벤젠 디이소시아네이트 15.7 중량부를 넣고 강하게 교반시켜 용해한 후 100 내지 105℃까지 온도를 높이고 2시간 동안 반응시키면 미세 몬모릴로나이트를 이용하여 개질한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 완성된다.
제 3 단계: 복합 타이어의 주입
(1) 준비 재료: 제 2 단계에서 조제한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머를 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A)에 옮기고 80±2℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성한 후 25분간 기포를 제거한다. 다음에, 히드로퀴논-비스(β-에톡실)에테르와 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르를 7:3의 질량 비율로 혼합하여 사슬 확장제로 엘라스토머 주입기(B)에 넣는다. 일반적인 계산 방법으로 사슬 확장제 사용량을 계산하고 예비 성형 폴리머와 사슬 확장제 비율을 계산한다. 구체적인 계산 방법은 다음과 같다.
매 100 중량부 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 필요로 하는 사슬 확장제 수량은
B = 0.035 x 2.36 x 0.95 x 100
= 7.847
이다.
위 공식에서 0.035는 상기 폴리우레탄 예비 성형 폴리머의 카브이미드 라디칼 함량의 이론값인 3.5%이고, 2.36은 사슬 확장제가 히드로퀴논-비스(β-에톡실)에테르와 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르를 사용하는 상수이고, 0.95는 본 실시예가 선택한 사슬 확장제 계수이다.
다시 말해서, 매 100 중량부의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머는 7.847개의 사슬 확장제가 필요하고, 이 비율에 따라 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A, B)의 계량 펌프를 조절한다.
(2) 주입: 제 1 단계의 처리를 거친 카커스를 110℃로 예열한 금형에 넣고 주입기를 가동하여 주입을 시작한다. 주입 완료 후 220±10kPa의 압력과 110℃의 온도로 80분간 유지한 후 금형에서 꺼낸다. 트레드 주입이 완료된 타이어를 110℃의 오븐 혹은 건조 터널에 넣고 15시간 후처리 공정을 거치면 제품이 완성된다.
제 3 실시예
제 1 단계: 플라즈마 표면 처리와 폴리우레탄 점착제 페인팅을 결합한 카커스 표면 처리 방법을 사용한다.
(1) 폴리우레탄 점착제의 조제 방법: 분자량이 1000인 폴리테트라하이드로푸란 글리콜 100 중량부를 반응기에 넣고 120±10℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성한 후 2시간 동안 탈수과정을 거치고 70±5℃로 온도를 낮추고 진공 상태를 해제하고 질소를 통과시킨다. 다음에 순수한 디페닐메탄 디이소시아네 이트 64 중량부를 넣고 2시간 동안 반응시킨 다음 NCO%를 측정하여 7.9정도가 되면 준비해 둔다. 사용시에는 60 중량부의 예비 성형 폴리머를 취하여 40 중량부의 에틸 아세테이트로 희석하고 골고루 저은 다음에 1,4-부틸렌 글리콜/트리에탄올아민 혼합 사슬 확장제 5.02 중량부(그 중에서 1，4-부틸렌 글리콜은 4.47중량부이고, 트리에탄올아민은 0.55 중량부임)를 넣고 골고루 저으면 폴리우레탄 점착제가 완성된다.
(2) 고무 카커스 표면 처리 공법: 카커스 표면을 깨끗하게 정화한 다음 플라즈마 표면 처리를 행하여 0.2시간 정도 방치해 두고, 제 1 단계의 (1)에서 조제한 폴리우레탄 점착제를 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 1.5시간 정도 방치해 두면 바로 트레드 주입에 사용할 수 있다.
제 2 단계의 본 실시예에서는 분자량 2000인 폴리테트라하이드로푸란 글리콜/히드록시 폴리부타디엔-디페닐메탄 디이소시아네이트 계열을 사용한다. 그 중에 히드록시 폴리부타디엔의 분자량은 2000이고, 취합후 미세 몬모릴로나이트 개질 방법을 사용한다.
(1) 미세 몬모릴로나이트 조제 방법: 몬모릴로나이트 9 중량부를 91 중량부의 증류수에 넣고 80±2℃에서 27중량부의 16-알킬 트리에틸 암모늄 클로라이드를 조금씩 넣으면서 2시간 동안 저으면서 반응시켜 몬모릴로나이트 현탁질을 형성한 후, 여과 및 세척을 행하여 무염소 이온을 형성한 후 건조시켜서 50nm 내지 90nm 범위의 크기로 분쇄하여 분말 미세 몬모릴로나이트를 완성한다.
(2) 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머의 조제 방법: 분자량이 2000 인 폴리테트라하이드로푸란 80 중량부, 분자량이 2000인 히드록시 폴리부타디엔 20중량부를 반응기에 넣고 120±10℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하고 2시간 동안 탈수과정을 거친 다음 70±5℃까지 온도를 낮추고 디페닐메탄 디이소시아네이트 39.5 중량부를 넣어 용해한 후 천천히 80±2℃까지 온도를 높여 2시간 동안 반응시키면 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 완성된다.
(3) 제 2 단계의 (1)에서 조제한 미세 몬모릴로나이트 2 중량부를 고강력 고속 분산기로 제 2 단계의 (2)에서 조제한 100 중량부의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머에 분산시키면 미세 몬모릴로나이트 개질한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머를 제조할 수 있다.
제 3 단계: 폴리우레탄 복합 타이어의 조제 방법
(1) 준비 재료: 제 2 단계의 (3)에서 조제한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머를 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A)에 넣고 80±2℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하고 30분간 기포를 제거한 다음에, 사슬 확장제인 1,4-부틸렌 글리콜을 엘라스토머 주입기(B)에 넣고 일반적인 방법으로 사슬 확장제 사용량을 계산하고 예비 성형 폴리머와 사슬 확장제 사용량의 비율을 계산한다. 구체적인 계산방법은 다음과 같다.
매 100 중량부 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 필요로 하는 사슬 확장제 수량은
B = 0.065 x 1.07 x 0.95 x 100
= 6.61
이다.
위 공식에서 0.065는 상기 예비 성형 폴리머의 카브이미드 라디칼 함량의 이론값인 6.5%이고, 1.07은 사슬 확장제가 1，4-부틸렌 글리콜을 사용할 경우의 상수이고, 0.95는 본 실시예가 선택한 사슬 확장 계수이다.
다시 말해서, 매 100개의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머는 사슬 확장제 1,4- 부틸렌 글리콜을 6.61개 필요로 하고, 이 비율에 근거하여 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A, B)의 계량 펌프를 조절한다.
(2) 주입: 표면 처리와 폴리우레탄 점착제 페인팅을 행하는 과정을 거친 카커스를 120℃의 금형에 넣고 주입기를 가동하여 주입을 시작한다. 주입 완료 후 250±10kPa의 압력과 120℃의 온도를 70분간 유지한 다음 금형에서 꺼낸 다음 트레드 주입을 완료한 타이어를 110℃의 오븐 혹은 건조 터널에 넣고 20시간 동안 후처리 공정을 거치면 제품이 완성된다.
제 4 실시예
제 1 단계: 고무 카커스의 표면 처리 방법
표면 처리제와 폴리우레 탄점착제를 바르는 것을 결합한 카커스 표면 처리 방법을 사용한다.
(1) 표면 처리제의 조제 방법: 12 중량부의 N,N-디클로로파라톨루엔 술폰아미드를 취하여 88 중량부의 무수 아세톤 용액에 넣은 다음 저어서 골고루 용해한 후 7.2 중량부의 과산화벤조일을 넣고 골고루 저으면 표면 처리제가 완성된다.
(2) 폴리우레탄 점착제의 조제 방법: 분자량이 2000인 폴리카프로락톤 글리 콜 100 중량부를 반응기에 넣어 120±10℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하여 2시간 동안 탈수공정을 거친 다음 70±5℃까지 온도를 낮추고 진공 상태를 해제하고 질소를 통과시킨다. 다음에 순수한 디페닐메탄 디이소시아네이트 42 중량부를 넣고 1~2시간 반응한 후 NCO%를 측정하여 7.0%정도가 되면 준비해 둔다. 사용시 55 중량부의 예비 성형 폴리머를 취하여 45 중량부의 에틸 아세테이트에 넣어 희석하고 골고루 젓는다. 3.94 중량부의 1,4-부틸렌 글리콜/트리에탄올아민 혼합 사슬 확장제(그 중에서 1,4-부틸렌 글리콜은 3.51 중량부이고, 트리에탄올아민은 0.43 중량부임)를 넣고 골고루 저으면 폴리우레탄 점착제가 완성된다.
(3) 카커스 표면 처리 공법: 카커스와 폴리우레탄 엘라스토머 트레드 연접 부위를 연마한 다음 제 1 단계의 (1)에서 조제한 표면 처리제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 45분간 방치해 둔 후 제 1 단계의 (2)에서 조제한 폴리우레탄 점착제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 2시간 방치해 두면 바로 주입 트레드에 사용할 수 있다.
제 2 단계: 폴리우레탄 트레드 예비 성형 폴리머의 제조 방법
본 실시예에서는 분자량이 2000인 폴리카프로락톤 글리콜/히드록시 폴리부타디엔-디페닐메탄 디이소시아네이트 계열을 사용한다. 그 중에서 히드록시 폴리부타디엔의 분자량은 2000이고, 취합 후 휘스커 실리콘 개질 방식을 이용한다.
(1) 개질 휘스커 실리콘의 조제 방법: 분말 휘스커 실리콘 100 중량부를 취하여 질소 보호 하에서 230~250℃까지 가열하고 4시간 동안 활성화시킨다. 디페닐메탄 디이소시아네이트 50 중량부를 취하여 250 중량부의 무수 톨루엔에 용해한 다 음 분말 휘스커 실리콘을 넣고 점차 온도를 80±2℃까지 높이고 2시간 동안 반응시킨 다음 꺼내어 진공 건조 오븐에 넣고 230±10℃로 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하여 6시간 동안 건조시킨 다음 꺼내어 냉각 및 분쇄을 행하면 표면 처리 휘스커 실리콘이 완성된다.
(2) 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머의 조제방법: 분자량이 2000인 폴리카프로락톤 글리콜 75중량부, 분자량이 2000인 히드록시 폴리부타디엔 25 중량부를 반응기에 넣고 120±10℃까지 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하여 1시간 동안 탈수한 다음 60℃ 내지 65℃ 범위로 온도를 낮춘다. 순수한 디페닐메탄 디이소시아네이트 37 중량부를 넣고 용해한 후 점차 80±2℃로 온도를 높여 2시간 동안 반응시키면 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 완성된다.
(3) 제 2 단계의 (1)에서 조제한 개질 휘스커 실리콘 5 중량부를 고강력 고속 분산기로 제 2 단계의 (2)에서 조제한 예비 성형 폴리머 100 중량부에 분산시키면 휘스커 실리콘 개질한 폴리우레탄 트레드 예비 성형 폴리머를 제조할 수 있다.
제 3 단계: 폴리우레탄 복합 타이어의 제조
(1) 준비 재료: 제 2 단계의 (3)에서 조제한 폴리우레탄 예비 성형 폴리머를 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A)로 옮겨 80±2℃로 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하여 10분 내지 15분 범위에서 기포를 제거하고, 사슬 확장제 히드로퀴놀-비스(β-에톡실)에테르를 엘라스토머 주입기(B)에 넣고 일반적인 방법으로 사슬 확장제 사용량을 계산하고 예비 성형 폴리머와 사슬 확장제 사용량 비율을 계산한다. 구체적인 계산방법은 다음과 같다.
매 100 중량부의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머가 필요로 하는 사슬 확장제 수량은
B = 0.060 x 2.36 x 0.95 x 100
= 13.45
이다.
위 공식에서 0.060은 상기 예비 성형 폴리머의 카브이미드 라디칼 함량의 이론값인 6.0%이고, 2.36은 사슬 확장제가 히드로퀴놀-비스(β-에톡실)에테르를 사용할 때의 상수이며, 0.95는 본 실시예가 선택한 사슬 확장제 계수이다.
다시 말해서, 매 100개의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머는 13.45개의 사슬 확장제가 필요하고, 이 비율에 근거하여 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A, B)의 계량 펌프를 조절한다.
(2) 주입: 표면 처리 과정을 거치고 폴리우레탄 점착제를 바른 카커스를 110℃로 예열한 금형에 넣고 주입기를 가동하여 주입을 시작한다. 주입 완료 후 200kPa 내지 300kPa 범위의 압력과 110℃의 온도를 80분간 유지한 후 금형에서 꺼내서 트레드 주입을 완료한 타이어를 110℃의 오븐 혹은 건조 터널에 넣어 18시간 동안의 후처리 공정을 거치면 제품이 완성된다.
본 발명에 따른 폴리우레탄-고무 복합 타이어는 다음의 장점을 가진다.
폴리우레탄 트레드-고무 카커스 복합 구조의 타이어는 변형이 적고 탄력이 좋은 고무 카커스의 장점과 내마모성이 강한 폴리우레탄 트레드의 장점을 종합하여 운행 발열이 낮고 내마모성이 강하고 환경 보호 등의 특징이 있으므로 고속 운행의 요건을 만족시킨다.
폴리우레탄 트레드는 조제 방법이 합리적이고, 성능이 우수하고, 운행중 발열이 고무 트레드 밴드보다 5℃정도 낮으며, 내열성이 우수하여, 120℃ 에서의 강도 유지율이 30% 이상에 달한다.
상기한 장점을 가지므로 폴리우레탄 복합 타이어는 고속 운행의 요건을 만족시켜 시속 80km 내지 100km 범위까지 도달할 수 있고, 타이어 수명 역시 보통 고무 타이어보다 2배 가량 길다.
장비 투자 비용이 적고, 성형 공법이 간편하여 공업화 생산 실현이 용이하다.

Claims (2)

  1. (1-1) 5 내지 15중량부의 N,N-디클로로파라 톨루엔 술폰아미드를 분자 여과를 거친 85 내지 95 중량부의 무수 아세톤 용액에 혼합하여 골고루 저어서 용해한 다음 3 내지 10 중량부의 과산화벤조일을 넣어 골고루 저어서 표면 처리제를 조제하고,
    (1-2) 분자량이 1000 내지 2000인 폴리테트라하이드로푸란 글리콜 또는 폴리카프로락톤 글리콜을 순수한 디페닐메탄 디이소시아네이트와 함께 일반적인 방법으로 합성하여 카브이미드 라디칼 함량이 7%∼8%인 폴리우레탄 예비 성형 폴리머를 형성한 다음에, 에틸 아세테이트로 폴리우레탄 예비 성형 폴리머 농도가 40%∼60%에 도달할 때까지 희석하고, 1,4-부틸렌 글리콜/트리에탄올아민을 사용하여 사슬의 혼합 확장을 행하여 폴리우레탄 점착제를 조제하고,
    (1-3) 고무 카커스와 폴리우레탄 트레드의 연접 부위를 갈아서 깨끗하게 정화한 후 상기 (1-1)에서 조제한 표면 처리제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 반 시간 내지 1시간 방치하거나, 플라즈마 표면 처리를 거친 후 0.1시간 내지 1시간 방치한 다음, 상기 (1-2)에서 조제한 폴리우레탄 접착제를 골고루 분무 페인팅 또는 솔질 페인팅을 행하여 반 시간 내지 3시간 방치하여 트레드 주입에 사용하는 카커스의 표면 처리 공법을 수행하는, 고무 카커스(rubber carcass)의 표면 처리를 행하는 제 1 단계와,
    (2-1) 일반적인 방법으로 합성되며, 상기 계열 중에 올리고머 다원자 알코올 은 분자량이 1000 내지 2000 범위의 폴리테트라하이드로푸란 글리콜 또는 폴리카프로락톤 글리콜이고, 테트라히드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르의 사용량 범위는 올리고머 다원자 알코올/테트라히드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르 계열 총량의 30% 내지 50% 범위이며, 상기 테트라히드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르 중에서 분자량이 2000인 프로필렌 옥사이드의 함량은 20% 내지 40% 범위의 함량을 차지하고, 예비 성형 폴리머 중의 카브이미드 라디칼의 함량은 3.5% 내지 5.0% 범위인 올리고머 다원자 알코올/테트라히드로푸란-프로필렌옥사이드 공중합 에테르-파라벤젠 디이소시아네이트 계열의 폴리우레탄을 조제하고,
    (2-2) 일반적인 방법으로 합성되며, 상기 계열 중에 올리고머 다원자 알코올은 분자량이 1000 내지 2000 범위인 폴리테트라하이드로푸란 글리콜 또는 폴리카프로락톤 글리콜이고, 히드록시 폴리부타디엔의 사용량 범위는 올리고머 다원자 알코올/히드록시 폴리부타디엔 계열 총량의 15% 내지 30% 범위이며, 예비 성형 폴리머 중의 카브이미드 라디칼의 함량은 5.0% 내지 7.0% 범위인 올리고머 다원자 알코올/히드록시 폴리부타디엔-디페닐메탄 디이소시아네이트 계열 폴리우레탄을 조제하고,
    (2-3) 100 중량부의 분말 휘스커 실리콘을 가열 활성화한 후에, 50 내지 60 중량부의 폴리디이소시아네이트와 150 내지 250 중량부의 무수 톨루엔을 혼합하여 80±2℃에서 1시간 내지 2시간 동안 반응시킨 다음, 220℃ 내지 240℃ 범위의 온도와 여압 500Pa 이하의 진공 상태에서 톨루엔을 제거하여 4시간 내지 6시간 동안 건조시키고, 냉각 및 분쇄를 행하여 폴리이소시아네이트 개질 휘스커 실리콘을 얻을 수 있는 개질 휘스커 실리콘을 조제하고,
    (2-4) 5 내지 10 중량부의 몬모릴로나이트를 90 내지 95 중량부의 증류수에 혼합하고 80±2℃에서 점차 14 내지 16 중량부의 14~18 알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드를 조금씩 넣고 교반시켜 1시간 내지 2시간 동안 반응시켜 몬모릴로나이트 현탁질을 형성하고, 이를 여과 세척하여 무염소 이온을 형성하고 건조시킨 후, 50nm 내지 90nm 범위 크기의 분말 미세 몬모릴로나이트로 분쇄하는 미세 몬모릴로나이트를 조제하고,
    (2-5) 상기 (2-3)에서 조제한 개질 휘스커 실리콘 또는 상기 (2-4)에서 조제한 미세 몬모릴로나이트를 상기 (2-1) 또는 (2-2)의 계열에 넣고 일반적인 방법으로 합성하여 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머를 형성하거나, 상기 (2-3)에서 조제한 1 내지 7 중량부의 개질 휘스커 실리콘 또는 상기 (2-4)에서 조제한 1 내지 7 중량부의 미세 몬모릴로나이트를 고속 분산기로 상기 (2-1)또는 (2-2)에서 합성한 100 중량부의 폴리우레탄 예비 성형 폴리머에 분산시키는 방법을 이용할 수 있는 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머를 조제하는, 폴리우레탄 트레드 밴드 예비 성형 폴리머 계열을 조제하는 제 2 단계와,
    (3-1) 상기 제 2 단계의 (2-5)에서 합성한 예비 성형 폴리머를 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A)로 옮겨 70℃ 내지 80℃ 범위의 온도로 가열하여 여압 500Pa 이하인 진공 상태를 형성하여 15분 내지 30분 동안 기포를 제거하고, 사슬 확장제 저분자 이원자 알코올을 엘라스토머 주입기(B)로 옮긴 다음, 일반적인 방법으로 예비 성형 폴리머 중의 카브이미드 라디칼 함량을 계산하고, 설정한 사슬 확장 계수에 근거하여 예비 성형 폴리머와 사슬 확장제 사용량의 비율을 계산하고, 그 비율 에 따라 폴리우레탄 엘라스토머 주입기(A, B)의 계량 펌프를 조절하는 재료 준비를 행하고,
    (3-2) 상기 제 1 단계에 근거하여 처리한 카커스를 110℃ 내지 130℃ 범위의 온도로 가열한 금형에 넣고 주입기를 가동하여 주입을 한 다음, 200㎪ 내지 300㎪ 범위의 압력과 110℃ 내지 130℃ 범위의 온도를 30분 내지 80분 동안 유지한 후, 금형에서 분리시켜 트레드 주입을 완료한 타이어를 110℃ 내지 130℃ 범위의 오븐 또는 건조 터널에 넣어 12시간 내지 24시간의 후처리 공정을 거치는 주입 처리를 행하는, 제 3 단계
    를 포함하는 것인 폴리우레탄-고무 복합 타이어의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 복합 타이어 주입시에 사용한 사슬 확장제 저분자 이원자 알코올은 사슬 확장 계수가 0.95 내지 0.98 범위인 1,4-부틸렌 글리콜 또는 히드로퀴논-비스(β-에톡실)에테르 및 레조르시놀 비스(β-에톡실)에테르에서 선택되는 적어도 하나인 폴리우레탄-고무 복합 타이어의 제조 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101397400B (zh) * 2007-09-30 2011-02-09 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 履带车辆负重轮纳米改性聚氨酯弹性体胎体材料及浇注工艺
KR100919881B1 (ko) * 2007-12-24 2009-09-30 한국타이어 주식회사 타이어 트레드 고무조성물
CN102140180A (zh) * 2010-12-27 2011-08-03 中北大学 一种提高天然橡胶粘结性能的表面处理方法
CN102153775A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 中北大学 一种提高硫化天然橡胶粘结性能的表面处理方法
CN103101399A (zh) * 2011-11-10 2013-05-15 桂林悍马百适轮胎科技有限公司 一种聚氨酯无空气轮胎及其制造方法与应用
CN103214686B (zh) * 2013-04-17 2015-05-20 北京化工大学 双组份聚氨酯胶黏剂用于聚氨酯-橡胶复合轮胎的粘结工艺
CN103467975B (zh) * 2013-09-12 2015-04-01 山东永泰化工有限公司 一种丁羟型聚氨酯复合轮胎胶料及其制备方法
CN103755907A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 杭州台创实业有限公司 用于轮胎填充的浇注型聚氨酯弹性体
DE102015203212A1 (de) * 2015-02-23 2016-08-25 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Profilsegmentes einer segmentierten Gieß-Vulkanisierform für Fahrzeugreifen sowie eine Vulkansierform und ein Fahrzeugreifen
CN106004247B (zh) * 2016-06-08 2018-12-28 深圳市金特安科技有限公司 轮胎结构
CN106273598A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 东莞市杰乐盛世运动用品有限公司 一种耐磨轻便鞋底的生产方法
CN106366271A (zh) * 2016-08-25 2017-02-01 浙江长兴宏诚橡胶制品有限公司 一种橡胶轮胎
CN106274014A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 山西佰得拓普工贸有限公司 聚氨酯弹性体与橡胶复合工艺
CN116655988B (zh) * 2023-07-28 2023-10-20 季华实验室 一种硫化橡胶的表面处理方法及其应用、橡胶-聚氨酯复合轮胎及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950031478A (ko) * 1994-05-23 1995-12-18 윤양중 고무 트레드와 폴리우레탄 몸체의 집착력을 향상시키는 비공기압 폴리우레탄 타이어의 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5462617A (en) * 1991-05-30 1995-10-31 Bandag Licensing Corporation Tire bonding systems
CN1174854C (zh) * 2001-06-13 2004-11-10 广州华工百川自控科技有限公司 橡胶－聚氨酯弹性体复合结构绿色轮胎的制造方法
CN100460192C (zh) * 2003-06-05 2009-02-11 华南理工大学 一种用聚氨酯弹性体材料翻新旧轮胎的方法
CN1325246C (zh) * 2003-10-31 2007-07-11 杭州悍马轮胎科技有限公司 聚氨酯胎面－橡胶胎体复合结构绿色轮胎及其制造方法
JP4804778B2 (ja) * 2005-03-25 2011-11-02 シーシーアイ株式会社 ポリウレタン組成物及びソリッドタイヤ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950031478A (ko) * 1994-05-23 1995-12-18 윤양중 고무 트레드와 폴리우레탄 몸체의 집착력을 향상시키는 비공기압 폴리우레탄 타이어의 제조방법

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