KR101672061B1 - 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 - Google Patents

젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 Download PDF

Info

Publication number
KR101672061B1
KR101672061B1 KR1020110015368A KR20110015368A KR101672061B1 KR 101672061 B1 KR101672061 B1 KR 101672061B1 KR 1020110015368 A KR1020110015368 A KR 1020110015368A KR 20110015368 A KR20110015368 A KR 20110015368A KR 101672061 B1 KR101672061 B1 KR 101672061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyol
prepolymer
polyurethane
nco
urethane
Prior art date
Application number
KR1020110015368A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120096149A (ko
Inventor
박상홍
한우권
허승무
Original Assignee
금호석유화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금호석유화학 주식회사 filed Critical 금호석유화학 주식회사
Priority to KR1020110015368A priority Critical patent/KR101672061B1/ko
Publication of KR20120096149A publication Critical patent/KR20120096149A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101672061B1 publication Critical patent/KR101672061B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C7/00—Non-inflatable or solid tyres
    • B60C2007/005—Non-inflatable or solid tyres made by casting, e.g. of polyurethane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

본 발명은 비공기압식 타이어용 우레탄에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비공기압식 타이어의 트레드 제조에 사용되는 우레탄에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비공기압식 타이어용 우레탄은 NCO예비중합체를 알코올 기재 사슬 연장제 및 가교제를 사용한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비공기압식 타이어용 우레탄은 젖은 노면에서의 제동성능이 향상되어, 우레탄 타이어의 트레드부로 사용될 경우, 젖은 노면에서의 제동성능이 우수한 비공기압식 타이어의 제조가 가능하다.

Description

젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머{POLYURETHANE ELASTOMER FOR NONAIR-TYPE TIRE WITH ENHANCED NONSLIP PROPERTY}
본 발명은 비공기압식 타이어용 우레탄에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비공기압식 타이어의 트레드부 제조에 사용되는 우레탄에 관한 것이다.
기존 고무 공기압식 타이어를 대체하기 위해 비공기압식의 새로운 타이어가 개발되고 있다. 통상 비공기압식 타이어는 도 1에 도시된 바와 같이, 타이어 휠에 마차의 바퀴살과 유사한 형태를 가지는 스포크부가 형성되고, 스포크부 외면에 지면에 접촉하는 타이어의 트레드부가 결합된 형태로 이루어져 있다. 스포크부는 타이어의 압축 변형을 막을 수 있도록 압축변형율이 좋아야 하는데 반해, 트레드부는 지면과의 접촉 및 마찰이 일어나게 되므로 마찰 저항 특성이 중요하게 된다. 이에 따라, 타이어에 사용될 경우 젖은 노면에서 제동 성능이 뛰어난 새로운 폴리우레탄 및 그 제조 방법에 대한 요구가 계속되고 있다.
친환경타이어 및 이에 부합한 기술개발을 하지 않고는 날로 까다로워지는 환경 규제와 고유가시대에 적응하지 못하게 되며 현재 미국, EU, 일본 같은 선진국은 물론, 세계 2위 자동차시장으로 떠오른 중국에서조차 환경 규제가 강화되고 있기 때문에 이러한 국제 환경규제 강화에 따라 선진국에서는 고무 제조 시에 Nitrosoamine계 첨가제를 금지하고 있으며, PAHs (Poly-Aromatic Hydrocarbons)를 함유하고 있는 Extender Oil류 들의 사용을 금지하는 한편 Reach 법규 제정을 통하여 타이어 산업의 환경 개선을 진행 중이다. 이런 문제점들을 극복하기 위해 기존 고무 공기압식 타이어를 대체 가능한 새로운 개념의 경량 고기능 타이어의 개발이 필요하며 최근 선진업체에서는 신규 탄성 재료를 활용한 신기술 개발이 진행되고 있는 추세이다. 아울러 타이어 생산공정 단순화에 의한 에너지절감과 타이어 내구성 향상 및 재활용성 향상에 의한 환경 문제의 개선을 동시에 확보하는 방안을 추진 중이며 이 외에 선진 업체들은 타이어의 각 부분별 성능 업그레이드를 통해 Rolling Resistance를 낮춘 저연비타이어를 개발하여 환경 규제에 대비하고 있고 아울러 사용된 타이어의 재활용 기술도 개발 중에 있다.
글로벌 타이어 회사들은 기존 기술을 바탕으로 하지 않는 신개념의 선도기술 개발하여 친환경타이어 시장 선점 진행 중으로, 미쉐린 등은 저연비 경량 우레탄 비공기압식 타이어 & Wheel Ass'y 기술 개발하였다.
폴리우레탄 주조 엘라스토머는 다양한 용도에서 수요가 높은 인성재(tough material)로서 잘 알려져 있다. 이 재료는 고무재료에 비해 생산공정이 단순하며, 높은 탄성율, 고온에서의 낮은 tan 과 우수한 내마모성을 가지고 있어 비공기압식 타이어 재료로써 적절하다. 미국특허 제5,605,657호는 뱃치방법(batch method)에 의해 제조된 캐스트 폴리우레탄 타이어를 그 위에 갖는 고부 하의 비포장 도로용에 적합한 산업용 솔리드 타이어를 개시하고 있다.
폴리우레탄은 폴리이소시아네이트, 대부분 디이소시아네이트, 폴리올, 대부분 디올, 및 히드록실 또는 아미노 말단기를 갖는 단쇄 유기 화합물을 사용하여 제조되는 재료이다.
폴리우레탄은, 첫째, 폴리올과 화학양론적 과량의 폴리이소시아네이트를 미리 반응시켜 NCO기를 갖는 프리폴리머를 형성하고, 이어서 히드록실 또는 아미노 말단기를 갖는 단쇄 유기 화합물과의 쇄 연장 반응을 수행하는 NCO 프리폴리머 방법; 둘째, 폴리올과, 히드록실 또는 아미노 말단기를 갖는 단쇄 유기 화합물을 함께 혼합하고, 이어서 폴리이소시아네이트와 반응시키는 원-샷(one-shot) 방법이라는 2가지 주요 방법으로 나누어진 주조에 의해 제조된다.
프리폴리머 방법이 일반적으로 우수한 제품을 제공하는 이유는 반응열의 일부가 프리폴리머 단계에서 방산되어 실제 중합체 합성의 발열 특성을 낮춘다는 점이다. 이는 분자량의 증가 속도에 바람직한 영향을 미치며, 주조 시간을 길게 유지시켜 가공 이점을 나타낸다.
또 다른 이유는, MDI계 (4,4'-이성질체의 융점: 약 42 ℃) 시스템의 사용을 통해, 예를 들어 프리폴리머화와 관련된 폴리이소시아네이트의 융점을 낮춘다는 점이다. MDI는 프리폴리머화 (NCO 프리폴리머)에 의해 실내 온도에서 액체일 수 있는 데, 이는 본질상 고형일 때와 비교하여 가공을 실질적으로 용이하게 하며, 또한 단량체성 폴리이소시아네이트의 바람직하지 않은 이량체화를 현저히 느려지게 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 비공기압식 타이어의 트레드부에 적합한 우레탄 수지를 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 비공기압식 타이어의 트레드부의 제조에 적합한 우레탄 수지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 우수한 노면 젖음 특성을 가지는 우레탄으로 이루어진 비공기압식 타이어의 트레드부를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 우수한 물리적 특성 및 가공 이점을 가지면서 더 높은 0℃ tan δ값을 가지는 폴리우레탄 엘라스토머를 제공할 수 있도록, 폴리우레탄 예비중합체를 140℃ 미만의 융점을 가지는 알코올 기재 사슬 연장제 및/또는 가교제를 이용하여 비공기압식 타이어의 폴리우레탄 트레드를 주조한 것을 특징으로 한다. 140 ℃ 이상의 융점을 가지는 알코올 기재 사슬 연장제 및/또는 가교제를 사용할 경우 주형 시 과도하게 높은 온도로 인해 주형가능한 시간이 매우 짧아지게 되어 가공성이 크게 감소한다.
본 발명에 있어서, 상기 알코올 기재 사슬 연장제 및/또는 가교제는 주조과정에서 금형 내부에서 폴리우레탄 예비중합체를 경화하기 위한 경화제로 기능하게 된다. 상기 알코올 기재 사슬 연장제 및/또는 가교제는 지방족 알코올 기재가 바람직하다. 지방족 및 방향족 아민 기재 사슬 연장제를 사용 시 매우 높은 경도 및 탄성율과 매우 낮은 신율 및 변형율을 가진 플라스틱에 가까운 물성을 보여 비공기압식 타이어의 폴리우레탄 트레드로 사용하기에 부적합하다.
구체적으로 바람직한 물질들은 1,4-부탄디올, 하이드로퀴논-비스-하이드록시에틸 에테르, 1,4-사이클로헥산 디메탄올 같은 지방족 디올, 트리메틸올프로판 같은 지방족 트리올류이며, 가장 바람직한 물질들은 대표는 지방족 디올과 트리올류의 혼합물이다.
본 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄 예비중합체는 주조 방법에 의한 엘라스토머의 제조에 적합하도록 NCO 말단의 예비중합체인 것이 바람직하다. OH 말단의 예비중합체의 경우 분자량이 NCO 말단의 예비중합체보다 2배 이상 크기 때문에 높은 점도로 주형 엘라스토머 제조에는 적합하지 않다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 NCO말단 예비중합체는 NCO범위가 9.0-12.0, 보다 바람직하게는 9.2-11.5, 보다 더 바람직하게는 9.4-11.0이며, 가장 바람직하게는 9.6-10.2의 범위이다. 상기 NCO값이 지나치게 높으면 주형 엘라스토머 내에 우레탄기의 농도가 높은 경질상의 크기가 커져 인장이나 압축 시 경질상의 재배열로 인해 변형율이 크게 증가할 수 있으며, 지나치게 낮으면 경질상의 함량이 낮아 경도, 인장강도, 탄성율, 마모성능 등과 같은 물리적 특성이 크게 감소할 수 있다.
NCO 말단 예비중합체는 이들의 제조 직후 사슬 연장제와 반응시키거나 또는 이후 단계에서의 사슬 연장제의 목적을 위해 저온 (저장 온도)으로 냉각하여 저장한다. 예비중합체를 통한 합성 경로는 반응열의 일부가 예비중합체의 합성 동안 이미 생성되어 실질적인 중합체 합성의 발열성을 감소시킨다는 점에서 유리하다. 이는 분자량 증대 속도에 대해 유리한 효과를 나타내고 더 긴 주조 시간을 허용하여 가공 이점을 나타낸다. 예비중합체 방법에 의한 폴리우레탄 주조 엘라스토머의 제조의 하나의 특히 바람직한 실시양태에서, 예비중합체를 먼저 실온 또는 승온에서 감압을 가하여 탈기한 후, 보통 승온에서 사슬 연장제와 함께 교반한다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 예비중합체는 교반하면서 바람직하게는 60℃ 내지 110℃의 온도로 가열하고 진공하에서 탈기한다. 이어서 사슬 연장제 및/또는 가교제를 임의로는 전형적으로 그의 용융점을 5℃ 이상 초과하는 온도로 가열 후 액체 형태로 첨가한다. 반응 혼합물을 예열된 금형으로 (바람직하게는 90℃ 내지 120℃) 주조하고 90℃ 내지 140℃에서 약 16 내지 24시간 동안 경화시킨다.
본 발명에서 사용될 수 있는 폴리올은 250 이상의 수평균 분자량을 가진 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카프로락톤 폴리올로 구성된 군으로부터 선택된 폴리올이다. 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카프로락톤 폴리올과 같은 높은 분자량의 폴리올들은 적어도 250의 평균 분자량을 가지며, 대개는 프리폴리머를 준비하는데 사용된다. 대략 500에서 6,000 사이의 분자량이 선호되며, 특히 대략 650에서 3,000 사이의 분자량이 가장 선호된다. 그러나, 높은 분자량의 폴리올의 분자량은 10,000만큼 높을 수도 있으며, 250만큼 낮을 수도 있다. 추가적으로, 60에서 250 사이의 분자량을 가지는 낮은 분자량의 글리콜들과 트리올들이 포함될 수도 있다.
폴리에테르 폴리올은 개시제 분자 및 에폭사이드, 바람직하게는 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드로부터 알칼리 촉매작용 또는 이중 금속 시아나이드 촉매작용에 의해, 또는 임의로는 단계적 반응으로 알칼리 촉매 작용 및 이중 금속 시아나이드 촉매작용에 의해 제조되고 말단 히드록실기를 가진다. 여기서 사용될 수 있는 개시제는 당업자에게 공지된 히드록실 및/또는 아미노기를 가지는 화합물, 및 물이다. 개시제의 관능가는 2 이상 및 4 이하이다. 물론, 몇몇 개시제의 혼합물을 사용하는 것도 또한 가능하다. 몇몇 폴리에테르폴리올의 혼합물을 또한 사용할 수 있다. 폴리에테르폴리올은 말단 히드록실기를 가지는 테트라히드로푸란 올리고머일 수 있다.
폴리에스테르폴리올은 4개 내지 16개의 탄소 원자를 가지는 지방족 및/또는 방향족 폴리카르복실산, 임의로는 이들의 무수물 및 시클릭 에스테르를 포함하는 이들의 저분자 에스테르의 중축합에 의해 본래 공지된 방식으로 제조되며, 사용되는 반응 성분은 주로 2개 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 저분자 폴리올이다. 폴리에스테르 폴리올을 위한 구조적 성분의 관능가는 바람직하게는 2이지만, 개개의 경우 2보다 클 수도 있고, 폴리에스테르 폴리올의 산술 수평균 관능가가 2 내지 2.5, 바람직하게는 2 내지 2.1의 범위이도록 관능가가 2를 초과하는 성분을 소량으로만 사용한다.
폴리카프로락톤 폴리올은 카프로락톤 모노머와 촉매 하에서 개환중합으로 제조할 수 있으며, 상업적으로 구입해서 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 예비중합체를 제조한 후 가교가 이루어지도록 디이소시아네이트 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 디페닐메탄 디이소시아네이트가 가장 바람직하다. 디페닐메탄 디이소시아네이트는 지방족 디이소시아네이트, 예를 들어 헥사메틸렌 디이소시아네이트 또는 이소포론 디이소시아네이트에 비해 물성 및 가공성이 우수하며, 톨루엔 디이소시아네이트보다 증기압이 낮아 건강에 대한 위험성이 적다, 또한 고융점을 가지는 파라페닐 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트로 제조한 예비중합체에 비해 안정성이 뛰어나다.
바람직하게는 혼입될 수 있는 보조 물질 및 첨가제, 예를 들어 촉매, 안정화제, UV 안정화제, 가수분해 안정화제, 유화제, 및 염료 및 착색 안료를 사용하는 것도 또한 가능하다.
촉매의 예는 트리알킬아민, 디아자비시클로옥탄, 주석 디옥타노에이트, 디부틸주석 디라우레이트, N-알킬모르폴린, 납, 아연, 칼슘 또는 마그네슘 옥타노에이트 및 상응하는 나프테네이트 및 p-니트로페네이트이다.
안정화제의 예는 브뢴스테드산 및 루이스산, 예를 들어 염산, 벤조일 클로라이드, 유기광물산, 예를 들어 디부틸 포스페이트, 및 아디프산, 말산, 석신산, 타르타르산 또는 시트르산이다.
UV 안정화제 및 가수분해 안정화제의 예는 2,6-디부틸-4-메틸페놀 및 입체 장애형 카르보디이미드이다.
혼입될 수 있는 염료는 제레비티노프 활성 수소 원자를 가지는, 즉 NCO기와 반응할 수 있는 염료이다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 엘라스토머는 매우 넓은 다양한 적용에서, 예를 들어 주조 방법에 의해 제조되는 탄성 성형물로서, 및 예를 들어 전기자동차용 비공기압식 타이어 부재로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 우레탄은 젖은 노면에서의 제동성능이 향상되어, 우레탄 타이어의 트레드부로 사용될 경우, 젖은 노면에서의 제동성능이 우수한 비공기압식 타이어의 제조가 가능하다. 본 발명에서의 고탄성 특수 폴리올을 사용한 폴리우레탄 주조 엘라스토머는 Tanδ (@ 0℃)의 증가를 나타낸다. Tanδ (@ 0℃)가 증가 시 폴리우레탄 엘라스토머의 저온에서의 점성이 높아짐에 따라 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된다. 이러한 형태의 폴리우레탄을 비공기압식 타이어의 트레드에 사용할 경우, 젖은 노면에서 제동성이 우수한 우레탄 타이어을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시에 따른 비공기압식 타이업의 구조를 나타내는 도면이다.
실시예
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위해서 기재된 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 것이다.
시험방법:
[경도] ASTM D2240
[인장강도] ASTM D412
[파단신율] ASTM D412
[300% 탄성율] ASTM D412
[영구압축줄음율] ASTM D395
[Tan δ] ASTM D5992
[내마모성] ASTM D5963
[반발탄성율] ASTM D2632
[ 실시예 1]
60 중량부의 98.5 중량%의 4,4' 이성질체의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이사 Cosmonate PH)를 질소하의 교반 플라스크에서 70℃로 가열하고 진공하에 30분간 탈포한 후 70℃로 가열된 100 중량부의 수평균 분자량이 2,000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜과 신속하게 교반하여 예비중합체 1를 중합하였다. 반응을 1시간 동안 진행되게 하고 물리적 특성을 측정하였다. (표1 참조)
100 부의 예비중합체 1를 기포가 없어질 때까지 천천히 교반하면서 진공하에서 90℃에서 탈기하였다. 이어서 이를 30℃로 예열한 7.80 부의 1,4-부탄디올 및 1.95부의 트리메틸올프로판과 함께 30에서 50초 간 300에서 500rpm으로 교반하고, 반응하는 균일한 용융물을 시험 규격에 상응하는 치수를 가지는 110℃로 예열한 금형으로 주조하였다. 이어서 용융물을 110℃에서 24시간 동안 가열하고 표 2에 나열된 기계적 특성을 측정하였다.
[ 실시예 2]
60 중량부의 98.5 중량%의 4,4' 이성질체의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이사 Cosmonate PH)를 질소하의 교반 플라스크에서 70℃로 가열하고 진공하에 30분간 탈포한 후 70℃로 가열된 100 중량부의 수평균 분자량이 2,000인 폴리에틸렌아디페이트 글리콜과 신속하게 교반하여 예비중합체 2를 중합하였다. 반응을 1시간 동안 진행되게 하고 물리적 특성을 측정하였다. (표1 참조)
100 부의 예비중합체 2를 기포가 없어질 때까지 천천히 교반하면서 진공하에서 90℃에서 탈기하였다. 이어서 이를 30℃로 예열한 7.80 부의 1,4-부탄디올 및 1.95부의 트리메틸올프로판과 함께 30에서 50초 간 300에서 500rpm으로 교반하고, 반응하는 균일한 용융물을 시험 규격에 상응하는 치수를 가지는 110℃로 예열한 금형으로 주조하였다. 이어서 용융물을 110℃에서 24시간 동안 가열하고 표 2에 나열된 기계적 특성을 측정하였다.
[ 실시예 3]
60 중량부의 98.5 중량%의 4,4' 이성질체의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이사 Cosmonate PH)를 질소하의 교반 플라스크에서 70℃로 가열하고 진공하에 30분간 탈포한 후 70℃로 가열된 100 중량부의 수평균 분자량이 2,000인 폴리카프로락톤 글리콜과 신속하게 교반하여 예비중합체 3를 중합하였다. 반응을 1시간 동안 진행되게 하고 물리적 특성을 측정하였다. (표1 참조)
100 부의 예비중합체 3를 기포가 없어질 때까지 천천히 교반하면서 진공하에서 90℃에서 탈기하였다. 이어서 이를 30℃로 예열한 7.80 부의 1,4-부탄디올 및 1.95부의 트리메틸올프로판과 함께 30에서 50초 간 300에서 500rpm으로 교반하고, 반응하는 균일한 용융물을 시험 규격에 상응하는 치수를 가지는 110℃로 예열한 금형으로 주조하였다. 이어서 용융물을 110℃에서 24시간 동안 가열하고 표 2에 나열된 기계적 특성을 측정하였다.
[ 비교예 1]
60 중량부의 98.5 중량%의 4,4' 이성질체의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이사 Cosmonate PH)를 질소하의 교반 플라스크에서 70℃로 가열하고 진공하에 30분간 탈포한 후 70℃로 가열된 100 중량부의 수평균 분자량이 2,000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜과 신속하게 교반하여 예비중합체 1를 중합하였다. 반응을 1시간 동안 진행되게 하고 물리적 특성을 측정하였다. (표1 참조)
100 부의 예비중합체 1를 기포가 없어질 때까지 천천히 교반하면서 진공하에서 90℃에서 탈기하였다. 이어서 이를 30℃로 예열한 9.75 부의 1,4-부탄디올와 함께 30에서 50초 간 300에서 500rpm으로 교반하고, 반응하는 균일한 용융물을 시험 규격에 상응하는 치수를 가지는 110℃로 예열한 금형으로 주조하였다. 이어서 용융물을 110℃에서 24시간 동안 가열하고 표 2에 나열된 기계적 특성을 측정하였다.
[ 비교예 2]
60 중량부의 98.5 중량%의 4,4' 이성질체의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이사 Cosmonate PH)를 질소하의 교반 플라스크에서 70℃로 가열하고 진공하에 30분간 탈포한 후 70℃로 가열된 100 중량부의 수평균 분자량이 2,000인 폴리에틸렌아디페이트 글리콜과 신속하게 교반하여 예비중합체 2를 중합하였다. 반응을 1시간 동안 진행되게 하고 물리적 특성을 측정하였다. (표1 참조)
100 부의 예비중합체 2를 기포가 없어질 때까지 천천히 교반하면서 진공하에서 90℃에서 탈기하였다. 이어서 이를 30℃로 예열한 9.75 부의 1,4-부탄디올와 함께 30에서 50초 간 300에서 500rpm으로 교반하고, 반응하는 균일한 용융물을 시험 규격에 상응하는 치수를 가지는 110℃로 예열한 금형으로 주조하였다. 이어서 용융물을 110℃에서 24시간 동안 가열하고 표 2에 나열된 기계적 특성을 측정하였다.
[ 비교예 3]
60 중량부의 98.5 중량%의 4,4' 이성질체의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이사 Cosmonate PH)를 질소하의 교반 플라스크에서 70℃로 가열하고 진공하에 30분간 탈포한 후 70℃로 가열된 100 중량부의 수평균 분자량이 2,000인 폴리카프로락톤 글리콜과 신속하게 교반하여 예비중합체 3를 중합하였다. 반응을 1시간 동안 진행되게 하고 물리적 특성을 측정하였다. (표1 참조)
100 부의 예비중합체 3를 기포가 없어질 때까지 천천히 교반하면서 진공하에서 90℃에서 탈기하였다. 이어서 이를 30℃로 예열한 9.75 부의 1,4-부탄디올와 함께 30에서 50초 간 300에서 500rpm으로 교반하고, 반응하는 균일한 용융물을 시험 규격에 상응하는 치수를 가지는 110℃로 예열한 금형으로 주조하였다. 이어서 용융물을 110℃에서 24시간 동안 가열하고 표 2에 나열된 기계적 특성을 측정하였다.
구분 NCO Range
(% NCO ) 		Brookfield Viscosity,
Poise @ 80°C		 Appearance
@ 25°C		 Pot Life,
min		 Color, Gardner Specific
Gravity
예비중합체1 9.85-10.2 780 Solid 3-4 0-2 1.11
예비중합체2 9.85-10.2 650 Solid 3-4 0-2 1.16
예비중합체3 9.85-10.2 550 Solid 3-4 0-2 1.15
표 1은 NCO 예비중합체 물리적 특성
　 비교예1 비교예2 비교예3 실시예1 실시예2 실시예3
% NCO 10 10 10 10 10 10
Index (NCO/OH) 110 110 110 110 110 110
경도 (shore A) 96 95 95 93 92 90
인장강도 (MPa) 28.7 33.8 31.8 30.7 31.4 32.2
신율 (%) 580 630 620 350 460 360
300%탄성율 (MPa) 16.4 18 15.7 19.1 19 22.2
영구압축줄음율 (%) 35 41 19 21 30 17
Tanδ (@ 0℃) 0.1 0.32 0.2 0.19 0.48 0.5
Tanδ (@ 60℃) 0.04 0.06 0.04 0.04 0.06 0.04
내마모성(g) 0.06 0.11 0.12 0.12 0.13 0.16
반발탄성율(%) 59 36 47 43 24 23
표 2는 본 발명에 따른 주조 엘라스토머 물리적 특성
동일한 예비중합체 온도 (출발 온도) 및 동일한 NCO 함량에서 본 발명에 따른 예비중합체의 주조 시간은 본 발명에 따르지 않은 시스템의 주조 시간과 동일할 뿐만 아니라 300% 탄성율, 영구압축줄음율에서는 보다 향상된 물리적 특성을 보이며, 명백한 Tanδ (@ 0℃)의 증가를 나타낸다. Tanδ (@ 0℃)가 증가 시 폴리우레탄 엘라스토머의 저온에서의 점성이 높아짐에 따라 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된다.

Claims (10)

  1. 수평균 분자량이 250-10,000인 폴리에테르 폴리올, 직쇄형 폴리에스테르 폴리올, 카프로락톤 폴리올로 이루어지 그룹에서 하나 이상 선택되는 폴리올과 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 제조된 NCO%가 9.85~10.2인 NCO 말단 폴리우레탄 예비중합체를 지방족 디올 및 지방족 트리올류로 이루어진 140℃ 미만의 융점을 가지는 알코올 기재로 경화되며, 젖은 노면에서 제동 특성이 우수한 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 타이어 트레드.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 트레드.
  8. 수평균 분자량이 250 -10,000인 폴리에테르 폴리올, 직쇄형 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카프로락톤 폴리올로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된 폴리올을 폴리이소시아네이트와 반응시켜 NCO%가 9.85~10.2인 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 단계; 및 상기 폴리우레탄 예비중합체와 지방족 디올 및 지방족 트리올류로 이루어진 140℃ 미만의 융점을 가지는 알코올 기재 경화제를 금형에 부어 주조하는 단계를 포함하는 젖은 노면에서 제동 특성이 우수한 폴리우레탄 트레드 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020110015368A 2011-02-22 2011-02-22 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 KR101672061B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110015368A KR101672061B1 (ko) 2011-02-22 2011-02-22 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110015368A KR101672061B1 (ko) 2011-02-22 2011-02-22 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120096149A KR20120096149A (ko) 2012-08-30
KR101672061B1 true KR101672061B1 (ko) 2016-11-02

Family

ID=46886219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110015368A KR101672061B1 (ko) 2011-02-22 2011-02-22 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101672061B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103319681A (zh) * 2013-06-28 2013-09-25 南通华盛高聚物科技发展有限公司 低熔点生物降解聚氨酯弹性体
KR101642415B1 (ko) * 2014-02-26 2016-07-25 금호석유화학 주식회사 이종 폴리올이 혼합된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 프리폴리머 및 그 제조방법
KR102590206B1 (ko) * 2022-06-29 2023-10-19 (주)동원엔텍 밴드 스티프너용 폴리우레탄 탄성체 및 그 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002020447A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物及びこれを用いたウレタンエラストマー製機械部品の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07242725A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd ポリウレタンエラストマーの製造方法
JP3376795B2 (ja) * 1995-11-29 2003-02-10 日本ポリウレタン工業株式会社 ２液注型用ポリウレタンエラストマー組成物、及び該組成物を用いたポリウレタンエラストマーの製造法
JP3603293B2 (ja) * 1995-12-22 2004-12-22 日本ポリウレタン工業株式会社 ２液注型用ポリウレタンエラストマー組成物、及び該組成物を用いたポリウレタンエラストマーの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002020447A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物及びこれを用いたウレタンエラストマー製機械部品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120096149A (ko) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101788339B1 (ko) 이소시아네이트 종결된 프리폴리머의 촉진된 경화
RU2651447C2 (ru) Полиуретановые шины, обладающие улучшенными эксплуатационными характеристиками
KR101682505B1 (ko) 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 및 그 제조 방법
CA2662361A1 (en) Isocyanate terminated polycaprolactone polyurethane prepolymers
EP2024410B1 (en) Polyurethane elastomer with enhanced hydrolysis resistance
JP2000509423A (ja) 目の密な表面と気泡質の核とを有する弾性ポリウレタン成形体の製造法
KR102262243B1 (ko) 저밀도 폴리우레탄 마이크로셀형 엘라스토머
JP2019070423A (ja) バウンドストッパおよびその製造方法
KR101642415B1 (ko) 이종 폴리올이 혼합된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 프리폴리머 및 그 제조방법
KR101672061B1 (ko) 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머
KR20160027080A (ko) 가수분해 저항성 폴리우레탄 몰딩
KR20100119748A (ko) 내부 이형제로서 디알킬 시클로헥산디카르복실레이트를 포함하는 인테그랄 폴리우레탄 폼
WO2014168700A1 (en) Polyurethane elastomers based on tdi prepolymers enriched in the 2,6-tdi isomer cured with trimethylene glycol di-(para amino benzoate)
KR101672062B1 (ko) 미세기공 폴리우레탄 엘라스토머 및 그 제조 방법
JP2013543922A (ja) ジフェニルメタンジイソシアネートに基づくｎｃｏプレポリマーと金属塩錯体から成るポリウレタンエラストマー成形部品およびその製造方法
CN111286000A (zh) 聚氨酯微孔弹性体、无充气轮胎及其制备方法
JP3447101B2 (ja) 熱可塑性ポリウレタンエラストマー成形品の製造方法
US20220088966A1 (en) Non-pneumatic tire and preparation process and use thereof
US20220025102A1 (en) Polyurethane microcellular elastomer, non-pneumatic tire and preparation process thereof
WO2024111459A1 (ja) ポリウレタン系樹脂
EP3722345A1 (en) Non-pneumatic tire and preparation process and use thereof
JP2024075451A (ja) ポリウレタン系樹脂
EP3107947A1 (en) Hydrolysis resistant polyurethane mouldings composed of polyester polyurethane
US20130109830A1 (en) Polyurethane elastomers, a method for producing same, and use thereof
JP2022040733A (ja) バウンドストッパおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190930

Year of fee payment: 4