KR102906830B1

KR102906830B1 - 비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 그의 제조방법 및 상기 조성물로 제조되는 비공기입 타이어

Info

Publication number: KR102906830B1
Application number: KR1020220134645A
Authority: KR
Inventors: 박지훈; 이원혁; 서지훈; 장문석; 이승훈
Original assignee: 한국타이어앤테크놀로지 주식회사
Priority date: 2022-10-19
Filing date: 2022-10-19
Publication date: 2025-12-31
Anticipated expiration: 2042-10-19
Also published as: KR20240054546A

Abstract

본 발명은 비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 그의 제조방법 및 상기 조성물로 제조되는 비공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계물성 및 내열성을 향상시킨 비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 그의 제조방법 및 상기 조성물로 제조되는 비공기입 타이어에 관한 것이다. 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 비공기입 타이어의 스포크용 조성물에 있어서, SBR(Styrene Butadiene Rubber)와, 실리카(silica) 보강재와, 실란 커플링제 및 이소시안산염(isocyanate) 첨가제를 포함하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 이의 제조방법 및 이를 적용한 비공기입 타이어를 제공함으로써 상기의 과제를 해결하고자 한다.

Description

비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 그의 제조방법 및 상기 조성물로 제조되는 비공기입 타이어{A composition for spokes of a non-pneumatic tire, a method for manufacturing the same, and a non-pneumatic tire prepared from the composition}

본 발명은 비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 그의 제조방법 및 상기 조성물로 제조되는 비공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계물성 및 내열성을 향상시킨 비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 그의 제조방법 및 상기 조성물로 제조되는 비공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어(pneumatic tire)는 차량의 하중을 버티고 동력을 지면으로 전달하며 주행 시 발생하는 진동 및 충격은 주입된 공기가 흡수하는 역할을 수행한다. 그러나 공기입 타이어는 펑크에 매우 취약하여 수명이 매우 짧고, 그에 따라 연간 버려지는 폐타이어가 10억 개에 달하여 막대한 환경적, 경제적 손실을 야기한다. 또한, 공기입 타이어는 주행 중 외부로부터 발생되는 충격에 손상을 입게 되면 타이어 내부의 공기압이 감소하게 되고 차량을 제어할 수 없게 되어 대형 사고를 유발하며 성능을 제대로 발휘하지 못하게 만들기 때문에 공기압을 수시로 점검해야 하는 불편함이 있다.

실제로 현대해상 교통기후환경연구소가 발표한 자료에 따르면 20년 6~8월 사이에 전국에서 발생한 교통사고 23만 건을 분석한 결과 기온이 30도를 넘기면 타이어 펑크 사고가 66% 늘어나며 치사율은 일반 교통사고 대비 12.3배, 중상자 발생률은 3.4배 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 문제를 해결하기 위해 공기압 튜브 대신 탄성 지지체를 활용한 spoke를 설계하여 근본적인 타이어 펑크 문제를 해결할 수 있는 비공기입 타이어에 대한 연구가 활발히 진행 중임이다.

비공기입 타이어의 스포크(spoke)는 오직 탄성 지지체의 변형만으로 차체의 무거운 중량을 버텨야 하기 때문에 스포크(spoke)로 쓰이는 소재는 매우 높은 수준의 강도와 영률이 필수적으로 요구된다. 비공기입 타이어의 스포크 소재로는 대표적으로 폴리우레탄(polyurethane) 소재가 쓰이고 있지만, 최근 폴리우레탄 소재의 긴 가공 시간과 높은 회전 저항으로 인해 다른 소재군으로의 연구가 진행되고 있는 추세이다. 미쉐린 사의 US20210362548A1 특허에 따르면, Styrene-co-butadiene copolymer와 폴리에테르(polyether)의 복합체를 이룬 소재가 뛰어난 물성을 보였다. 따라서, SBR 소재 자체의 물성을 개선시키면 그에 따른 비공기압 타이어 스포크 소재의 물성도 개선됨을 기대할 수 있다.

Styrene butadiene rubber(SBR)는 스타이렌(styrene)과 부타디엔(butadiene) 단량체가 중합되어 얻어지는 Poly(styrene-co-butadiene) 고분자를 바탕으로 배합 및 가류 공정을 통해 얻어지는 고무 소재이다. SBR 배합 시에 SBR copolymer 이외에 실리카 입자(silica particle)와 실란(silane) 커플링제(coupling agent)를 함께 배합하여 실리카 보강된 SBR 고무 소재를 얻을 수 있으며, 이는 일반 SBR 고무 소재보다 뛰어난 물성을 가진다.

실리카는 표면에 다량의 실라놀(silanol)기가 존재하여 강한 극성을 띄며, 극성이 약한 SBR 고분자와 친화성이 적어 고무내에서 실리카의 분산이 용이하지 못한 문제가 있다. 따라서 실란커플링제를 사용하여 실리카와 고무 간의 화학적 결합을 유도하여 실리카와 SBR 고분자와의 친화성을 높이고 분산성을 향상시키는 것이 일반적인 방법이다. 종래에는 Bis(triethoxysilylpropyl) tetrasulfide(TESPT)가 실란커플링제로서 일반적으로 사용되어져 왔었다.

대한민국 등록특허 제10-0437688호 (등록일자2004년06월26일) US20210362548A1 (공개일자 2021년11월25일)

그러나, A. Blume et al.의 최근 분석에 따르면 Bis(triethoxysilylpropyl) tetrasulfide(TESPT)를 실란커플링제로 적용하는 경우, 약 25%의 실란커플링제만 실리카와 반응하여 커플링제의 효율이 떨어지고, 결합을 형성하는 과정에서 에탄올, 물 등의 부가물이 생성되어 고무 소재에 기포를 발생하여 물성의 하락을 초래하는 문제가 있었다.

이에, 본 발명에서는 이소시아네이트계 첨가제를 활용하여 커플링제의 효율을 높이고 부가물에 의한 기포발생을 억제하여 인장 물성을 개선시킴과 동시에 내열성까지 확보하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 비공기입 타이어의 스포크용 조성물에 있어서, SBR(Styrene Butadiene Rubber)와, 실리카(silica) 보강재와, 실란 커플링제 및 이소시안산염(isocyanate) 첨가제를 포함하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물과 이의 제조방법 및 이를 적용한 비공기입 타이어를 제공함으로써 상기의 과제를 해결하고자 한다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이소시아네이트 첨가제를 적용하는 경우, 실리카와 커플링제(silica-coupling agent)간의 상호작용(interaction)을 우레탄 결합으로 증가시키며, 이를 인장 시험을 통한 물성 증가를 확인할 수 있었으며, 또한, FT-IR 데이터를 통해 첨가된 이소시아네이트(isocyanate)가 우레탄결합(urethane bonding)을 형성함을 알 수 있었다.

또한 DSC 분석을 통해 이소시아네이트 첨가제가 적용된 본 발명의 SBR의열적 안정성을 확인할 수 있었다.

따라서 본 발명의 이소시아네이트(isocyanate)가 첨가된 경우 SBR 조성물은 물성이 극적으로 향상되며, 이는 차후 비공기입 타이어의 성능향상의 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 상기 TESPT의 구조식이다.
도 2 a)는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate(HDI)의 구조도이고, b)는 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate(MDI))의 구조식이다.
도 3은 본 발명의 비공기입 타이어의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 비공기입 타이어의 스포크용 조성물의 시편을 제조하는 방법을 설명하는 설명도이다.
도 5는 기본 샘플 E45 및 HDI가 첨가된 샘플(E45-H20~160)의 인장 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 기본 샘플 E45 및 MDI가 첨가된 샘플(E45-M20~160)의 인장 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 각 시편별 FT-IR 분석 결과의 그래프이다.
도 8은 각 시편별 DSC 측정 결과의 그래프이다.
도 9는 Isocyanate 물질의 첨가 후 silica - silane 보강 분자구조의 설명도이다.
도 10은 SBR-silica-coupling agent-diisocyanate계 샘플의 미세구조의 설명도이다.
도 11은 HDI 첨가 여부에 따른 필름 상태 변화의 사진이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, SBR 배합 시에 SBR copolymer 이외에 실리카 입자(silica particle)와 실란(silane) 커플링제(coupling agent)를 함께 배합하여 실리카 보강된 SBR 고무 소재를 얻을 수 있으며, 이는 일반 SBR 고무 소재보다 뛰어난 물성을 가진다. 실리카와 고무 간의 화학적 결합을 유도하여 실리카와 SBR 고분자와의 친화성을 높이고 분산성을 향상시키기 위하여 실란커플링제를 사용하여 왔으며, 종래에는 다소 효율이 떨어지는 Bis(triethoxysilylpropyl) tetrasulfide(TESPT)가 실란커플링제로서 일반적으로 사용되어져 왔었다. 도 1은 상기 TESPT의 구조식이다.

이에, 본 발명은 실란 커플링제인 TESPT에의 효율을 높이기 위하여 이소시안산염(isocyanate) 첨가제를 적용하는 기술을 제공한다. 도 2 a)는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate(HDI)의 구조도이고, b)는 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate(MDI))의 구조식이다. 즉, 본 발명은 비공기입 타이어의 스포크용 조성물에 있어서, SBR(Styrene Butadiene Rubber)와, 실리카(silica) 보강재와, 실란 커플링제 및 이소시안산염(isocyanate) 첨가제를 포함하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물을 제공한다.

상기 SBR(Styrene Butadiene Rubber)은 100phr, 실리카보강재는 10~90phr, 실란 커플링제 2~5phr 및 상기 이소시안산염 첨가제는 2~5phr로 첨가될 수 있으며, 상기 이소시안산염 첨가제는, 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate(MDI)) 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate(HDI))로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 비공기입 타이어의 스포크용 조성물의 제조방법에 있어서,

실리카 용액을 준비하는 단계(s100);

SBR, 실란커플링제, 이소시아네이트 첨가제를 첨가하는 단계(s200);

가열 및 성형하는 단계(s300);

를 포함하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물의 제조방법을 제공한다.

상기 SBR, 실란커플링제, 이소시아네이트 첨가제를 첨가하는 단계(s200)에서 상기 이소시아네이트 첨가제는 상술한 바와 같이, 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate(MDI)) 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate(HDI))로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 이에 나아가, 도 3에서 도시된 바와 같이, 트레드부100)와, 휠에 결합되는 림(300)과, 상기 트레드부(100)와 상기 림(300) 사이를 지지하는 스포크부(200)를 포함하는 비공기입 타이어에 있어서,

상기 스포크부(200)는 제1항 내지 제3항 중 선택되는 하나의 항의 비공기입 타이어의 스포크용 조성물로 형성되는 비공기입 타이어를 제공한다.

실 시 예

1. 시편제작

도 4는 본 발명의 비공기입 타이어의 스포크용 조성물의 시편을 제조하는 방법을 설명하는 설명도이다. 실리카를 용매로 용해시켜 콜로이드 서스펜션을 제조하고, 이에 커플링제와 SBR 코폴리머 및 이소시아네이트 첨가제를 투입하고 분산시킨다. 이후 용액 주조법(solution casting)으로 필름을 형성한 후에 고온 압착(hot press) 공정으로 열을 가하여 최종 필름을 제조한다.

상기의 시편제조방법은 실제 제품의 제조공정에 적용할 경우 종래의 혼합공정 대비 필요 유기물질이 10여종에서 3종으로 대폭 감소하며, 물질의 양 또한 약 1/50배로 대폭 감소하여 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.

2. 시험결과

표1은 각 샘플에 해당하는 물질조성 및 공정조건을 나타내는 표이다.

	SBR copolymer	Silica	TESPT	HDI	MDI	Hot press
a. Bare	3 g	240 mg	-	-	-	O
b. E45	3 g	240 mg	45 mg	-	-	O
c. E45-H20	3 g	240 mg	45 mg	20 mg		O
d. E45-H80	3 g	240 mg	45 mg	80 mg		O
e. E45-H160	3 g	240 mg	45 mg	160 mg	-	O
f. E45-M20	3 g	240 mg	45 mg	-	20 mg	O
g. E45-M80	3 g	240 mg	45 mg	-	80 mg	O
h. E45-M160	3 g	240 mg	45 mg	-	160 mg	O
i. E45-M160, No HP	3 g	240 mg	45 mg	-	160 mg	X

상기의 표1에서, a와 b는 대조군으로써, a는 TESPT와 이소시아네이트 첨가제 모두를 적용하지 아니한 대조군이며, b는 TESPT만을 첨가한 대조군이다. c 내지 g는 실험군으로써 이소시아네이트의 종류별, 첨가량별 및 핫프레스 여부에 따른 변인을 갖는다.

도 5는 기본 샘플 E45 및 HDI가 첨가된 샘플(E45-H20~160)의 인장 특성을 나타낸 그래프이다. 도 5의 그래프는 HDI가 첨가된 샘플과 첨가되지 않은 E45의 인장 특성을 분석한 결과이며 HDI가 첨가된 E45-H20의 경우 10%, 50% modulus가 각각 0.09, 0.356으로 E45 (0.051, 0.149) 대비 약 2배 증가한 것을 확인 할 수 있었다. 도 5의 그래프에서 볼 수 있듯이 E45-H20 샘플의 물성이 가장 뛰어났으며, 그 후로 과량의 HDI가 들어갈수록 물성은 오히려 떨어짐. 이는 오히려 과량의 HDI가 불순물로 작용하여 고분자-고분자 또는 고분자-필러간의 상호작용을 방해하였다고 예상된다.

도 6은 기본 샘플 E45 및 MDI가 첨가된 샘플(E45-M20~160)의 인장 특성을 나타낸 그래프이다. 도 6의 그래프는 MDI가 첨가된 시편과 첨가되지 않은 E45 sample의 인장 특성을 분석한 결과이며, MDI가 첨가된 E45-M160 sample의 경우 10%, 50% modulus가 각각 0.192, 0.762로 E45 sample(0.051, 0.149) 대비 약 5배 가까이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 도 6의 그래프를 통해 들어간 MDI의 양이 많을수록 전체적인 강도는 증가하나 연신율은 줄어들었음을 알 수 있었으며, MDI가 들어간 샘플(E45-M20~160)은 모두 E45에 비해 강도와 연신율 모두 향상되었을 확인할 수 있었다.

도 7은 각 시편별 FT-IR 분석 결과의 그래프이다. 도 7의 그래프에서와 같이 여러 가지 시편에 대한 1200cm-1에서 1700cm-1까지의 FT-IR 결과를 분석하여 우레탄 결합의 유무를 확인하였다. Bare 샘플에서는 우레탄 결합에 해당하는 피크가 나타나지 않았으며, E45-H160 샘플은 미미한 정도의 피크가 확인되었다.

E45-M160과 E45-M160, No HP 샘플의 경우 우레탄 결합에 해당하는 피크가 강도있게 나타났다. 따라서 MDI가 HDI에 비해 반응성이 매우 뛰어나며, 고온 압착을 하지 않은 상온의 온도에서도 우레탄 결합을 쉽게 형성함을 알 수 있었다.

도 8은 각 시편별 DSC 측정 결과의 그래프이다. isocyanate가 첨가된 sample의 내열성 확인을 위해 DSC 분석을 진행하였다. 실리카-SBR로만 제작된 bare 및 E45 샘플의 경우 87 ~ 92℃의 온도에서 exothermic 피크가 나타났으며, 이는 열에 의해 고분자 사슬의 산화가 진행되었음을 유추할 수 있었다. Isocyanate가 첨가된 샘플들의 경우 산화가 진행되지 않았으며, 이는 산화 반응 중에 형성되는 라디칼을 이소시아네이트 또는 우레탄 결합이 효과적으로 소모했기 때문임. 열처리를 하지 않은 E45-M160-NoHP 샘플만 180℃의 온도에서 실란커플링제-실리카 축합 반응이 진행되었다.

결론적으로, 위의 실험 데이터들을 통해 isocyanate기를 첨가하여 silica-coupling agent간의 interaction을 우레탄 결합으로 증가시킬 경우 인장 시험을 통한 물성 증가를 확인할 수 있었고, FT-IR 데이터를 통해 첨가된 isocyanate가 urethane bonding을 형성함을 알 수 있었음. 또한 DSC 분석을 통해 열적 안정성을 확인할 수 있었다.

도 9는 Isocyanate 물질의 첨가 후 silica - silane 보강 분자구조의 설명도이다. 상기의 실험결과는 이소시아네이트기(-NCO기)는 하이드록시기(-OH기)와 반응하여 우레탄 결합을 쉽게 형성함. 그림 5와 같이 실리카-SBR계에 HDI 또는 MDI를 첨가하여 실리카의 실라놀과 미반응 실란커플링제의 실라놀(Silanol, Si-OH)을 결합시킴으로써 실란커플링제의 반응 효율을 높이고 물성을 개선하기 때문이다.

도 10은 SBR-silica-coupling agent-diisocyanate계 샘플의 미세구조의 설명도이다. 도 10은 diisocyanate가 첨가되었을 시 SBR-silica-coupling agent-diisocyanate계 샘플의 미세구조를 설명하며, 도 10에서 나타난 바와 같이 반응하지 못한 silica-silane 사이의 실라놀기와 반응하여 우레탄 결합을 형성하며 반응 효율을 증가시키게 된다. Hot press 공정이 진행되면 가해지는 열에 의해 실란 커플링제에 존재하던 황과 SBR이 반응하여 그림 6과 같이 Silica 입자 중심의 가교 네트워크를 형성한다.

도 11은 HDI 첨가 여부에 따른 필름 상태 변화의 사진이다. 잔여 이소시아네이트는 물과 에탄올을 소모하여 기포 발생을 억제하고 물성 저하를 막을 수 있다. 도 11은 각각 HDI가 없을 때와 있을 때의 기포 발생 여부를 비교한 것이며, Diisocyanate 첨가제가 없을 경우 샘플 바깥쪽에 많은 기포가 발생되었지만, 첨가제가 들어간 경우 육안으로 관찰하기 어려울 정도로 기포가 감소하였음을 확인할 수 있었다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 트레드부
200: 스포크부
300: 림

Claims

비공기입 타이어의 스포크용 조성물에 있어서,
SBR(Styrene Butadiene Rubber)와, 실리카(silica) 보강재와, 실란 커플링제 및 이소시안산염 첨가제를 포함하되,
상기 이소시안산염 첨가제에 포함된 이소시아네이트기(-NCO)는 상기 실리카 보강재와 상기 실란 커플링제 사이의 실라놀기(Si-OH)와 반응하여 우레탄 결합을 형성하고,
이를 통해, 상기 실리카 보강재의 실라놀과 미반응 실란커플링제의 실라놀(Silanol, Si-OH)을 결합시킴으로써, 상기 실리카 보강재와 상기 실란 커플링제 간의 상호작용을 증가시키는 것을 특징으로 하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물.
제1항에 있어서,
상기 SBR(Styrene Butadiene Rubber)은 100phr, 실리카보강재는 10~90phr, 실란 커플링제 2~5phr 및 상기 이소시안산염 첨가제는 2~5phr로 첨가되는 것을 특징으로 하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물.
제1항에 있어서,
상기 이소시안산염 첨가제는, 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate(MDI)) 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate(HDI))로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물.
비공기입 타이어의 스포크용 조성물의 제조방법에 있어서,
실리카 보강재 용액을 준비하는 단계(s100);
SBR, 실란커플링제, 이소시안산염 첨가제를 첨가하는 단계(s200); 및
가열 및 성형하는 단계(s300);를 포함하되,
상기 가열 및 성형하는 단계(s300)를 통해,
상기 이소시안산염 첨가제에 포함된 이소시아네이트기(-NCO)는 상기 실리카 보강재와 상기 실란 커플링제 사이의 실라놀기(Si-OH)와 반응하여 우레탄 결합을 형성하고,
이를 통해, 상기 실리카 보강재의 실라놀과 미반응 실란커플링제의 실라놀(Silanol, Si-OH)을 결합시킴으로써, 상기 실리카 보강재와 상기 실란 커플링제 간의 상호작용을 증가시키는 것을 특징으로 하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 SBR, 실란커플링제, 이소시안산염 첨가제를 첨가하는 단계(s200)에서
상기 이소시안산염 첨가제는 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate(MDI)) 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate(HDI))로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비공기입 타이어의 스포크용 조성물의 제조방법.
트레드부(100)와, 휠에 결합되는 림(300)과, 상기 트레드부(100)와 상기 림(300) 사이를 지지하는 스포크부(200)를 포함하는 비공기입 타이어에 있어서,
상기 스포크부(200)는 제1항 내지 제3항 중 선택되는 하나의 항의 비공기입 타이어의 스포크용 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 비공기입 타이어.