DE602004007738T2

DE602004007738T2 - Verfahren zur Herstellung eines Reifenverbunds mit Polyurethan Lauffläche und radialer Karkasse

Info

Publication number: DE602004007738T2
Application number: DE602004007738T
Authority: DE
Inventors: Hai Zhang; Tie-Jun Ma; Yu-Hua Yi; Jun Li; Yan-Ping Ye; Jian-Rong Shen
Original assignee: Hangzhou Hanma Tyre Technology Ltd Hangzhou; Hangzhou Hanma Tyre Technology Ltd
Current assignee: Hangzhou Hanma Tyre Technology Ltd Hangzhou; Hangzhou Hanma Tyre Technology Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2024-08-12
Also published as: JP2005132093A; ATE368064T1; US20050092424A1; JP4007426B2; US7524446B2; EP1529788A1; CN1325246C; EP1529788B1; CN1539628A; DE602004007738D1; PL1529788T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gummireifenverbunds und insbesondere eines Gummireifenverbunds, der eine Polyurethan-Lauffläche aufweist, um einen umweltfreundlichen Reifen mit ausgezeichnetem mechanischem Wirkungsgrad zu erhalten.
Als umweltfreundliche Reifen werden zumeist Radialreifen bezeichnet, die weniger Rollwiderstand aufweisen, um den Kraftstoffverbrauch und den Ausstoß von Fahrzeugen zu vermindern und um die ausgestoßenen Abgase zu vermindern. Durch die Verwendung umweltfreundlicher Reifen wird der Rollwiderstand um 22 bis 25 % verringert und der Kraftstoffverbrauch wird um 3 bis 8 % verringert. Daher ist die Forschung im Bereich umweltfreundlicher Reifen für Reifenhersteller weltweit ein beliebtes Thema.
Umweltfreundliche Reifen werden seit Jahrzehnten entwickelt und werden im Wesentlichen in zwei Typen eingeteilt: Radialreifen aus Naturgummi und Reifen aus geformtem Polyurethan. Naturgummi-Radialreifen weisen einen inneren Körper und eine Außenumgebungsschicht auf. Der innere Körper und die Außenschicht sind aus Naturgummi hergestellt. Die Naturgummi-Radialreifen weisen ausgezeichnete kinetische Eigenschaften, wie geringe Wärmeerzeugung und gute Elastizität auf und sind zur Verwendung als Hochgeschwindigkeitsreifen geeignet. Naturgummi-Radialreifen sind für gewöhnlich auf der Außenfläche mit einem verbessernden Klebstoff beschichtet, um den Rollwiderstand zu verringern und die Reifen zu verstärken. Gegenwärtige Radialreifen der dritten Generation weisen einen Rollwiderstand auf, der 30 % niedriger ist als derjenige der Radialreifen der ersten Generation. Naturgummi-Reifen weisen indes immer noch die folgenden Nachtelie auf:

1. Naturgummi-Radialreifen weisen keine gute Abnutzungsbeständigkeit auf. Obgleich ein verbessernder Klebstoff auf die Außenfläche der Naturgummi-Radialreifen aufgebracht wird, um den Rollwiderstand zu verringern, verringert der verbessernde Klebstoff die Abnutzungsbeständigkeit. Daher sind Naturgummi-Radialreifen nicht von großer Lebensdauer und müssen oft ersetzt und weggeworfen werden, was zu mehr Abfallproblemen führt. Zusätzlich verursacht der Abrieb der Naturgummi-Radialreifen auch Umweltprobleme, wie das Freisetzten von Metallpartikeln in die Luft. Zum Beispiel enthält Staub neben Straßen eine 42-mal höhere Zinkbelastung, eine 28-mal höhere Kupferbelastung, eine 19-mal höhere Chrombelastung und eine 8-mal höhere Bleibelastung als in Parks.
2. Da Naturgummi-Radialreifen von geringerer Lebensdauer sind, enthält der verbessernde Klebstoff Ruß und krebserzeugendes aromatisches Öl zum Verbessern der Beständigkeit. Beide Zusatzstoffe werden in die Umwelt freigesetzt und verursachen mehr Umweltverschmutzung.

Daher sind die Naturgummi-Radialreifen in Wirklichkeit nicht umweltfreundlich. Mit der zunehmenden Beachtung des Umweltschutzes haben die Hersteller damit begonnen, sich auf die Verwendung von schadstofffreien Materialien zu konzentrieren und bringen einen neuen verbessernden Klebstoff auf dem Reifen auf, um den Rollwiderstand zu verringern. Überdies wollen die Hersteller auch die Abnutzungsbeständigkeit des Reifens zur Verbesserung der Reifenbeständigkeit steigern, um die Menge von Abfallreifen zu verringern und um die Schwermetallschadstoffe zu verringern, die in die Umwelt freigesetzt werden.
Reifen aus geformtem Polyurethan weisen einen inneren Körper und eine Außenumgebungsschicht auf. Der innere Körper und die Außenschicht sind aus Polyurethan hergestellt.
Der Polyurethanreifen weist eine ausgezeichnete Abnutzungsbeständigkeit auf, die bewirkt, dass der Reifen von großer Lebensdauer ist, und löst das Problem einer übermäßigen Anzahl weggeworfener Reifen. Überdies ist der Polyurethanreifen sehr stark und benötigt weder Ruß noch aromatisches Öl als Zusatzstoffe. Daher weist der Polyurethanreifen keine Umweltprobleme auf, die durch die Zusatzstoffe verursacht werden.
Der Polyurethanreifen weist indes immer noch die folgenden Nachteile auf.

1. Der Polyurethanreifen ist sehr hart und weist eine geringere Elastizität als der Naturgummireifen und schlechte kinetische Eigenschaften auf. Daher weisen Polyurethanreifen einen hohen Rollwiderstand auf, der übermäßige Wärme in den Reifen und im Motor verursacht, was einen erhöhten Ölverbrauch im Motor verursacht, und Polyurethanreifen sind nicht zur Verwendung als Hochgeschwindigkeitsreifen geeignet.
2. Überdies weist der Polyurethanreifen mehrere komplexe Herstellungsprobleme, wie eine komplexe Kernformstruktur, die Position einer Felge, die Herstellung eines Verstärkungsgewebes und die Position des Verstärkungsgewebes auf, die die Betriebskosten des Polyurethanreifens steigern.

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt das Abschwächen oder Beseitigen der Nachteile des herkömmlichen umweltfreundlichen Reifens.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Schaffen eines Verfahrens zur Herstellung eines Gummireifenverbunds mit einer Polyurethan-Lauffläche.
Die andere Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Schaffen eines Gummireifenverbunds mit einer Polyurethan-Lauffläche, die eine ausgezeichnete Elastizität, einen geringen Rollwiderstand, eine hohe Effizienz beim Ölsparen und eine ausgezeichnete Lebensdauer aufweist.
Weitere Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim sorgfältigen Lesen der ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Gummireifenverbunds mit einer Polyurethan-Lauffläche gemäß der vorliegenden Erfindung, in der der Gummireifenverbund einen inneren Gummikörper mit einer Außenfläche und einer Polyurethan-Lauffläche aufweist, umfasst die folgenden Schritte:

(1). Behandeln der Außenfläche des inneren Gummikörpers;
(2). Herstellen eines Polyurethan-Präpolymers;
(3). Verbessern des Polyurethan-Präpolymers; und
(4). Aufbringen des Polyurethan-Präpolymers auf die behandelte Außenfläche des inneren Gummikörpers, um eine Polyurethan-Lauffläche zu formen.

Beim Behandeln der Außenfläche des inneren Gummikörpers (1) ist der innere Gummikörper wahlweise ein Gummi-Radialreifen oder ein Gummi-Diagonalreifen, um als eine radiale Karkasse zu dienen, und weist eine Klebstoffzwischenschicht auf. Die Klebstoffzwischenschicht wird auf die Außenfläche des inneren Gummikörpers laminiert, wenn der innere Gummikörper geformt wird. Dann wird die Klebstoffzwischenschicht vulkanisiert und an den Flächen zugerichtet, die mit dem Polyurethan-Präpolymer zu beschichten sind.
Beim Schritt des Herstellens des Polyurethan-Präpolymers (2) wird das Polyurethan-Präpolymer aus einem System aus einem „niedrig polymerisierten Polyol und einem Isocyanat" hergestellt, was anzeigt, dass das Präpolymer durch niedrig polymerisiertes Polyol und Isocyanat synthetisiert ist. Das System aus einem „niedrig polymerisierten Polyol und einem Isocyanat" ist aus einem System A oder einem System B ausgewählt.
System A ist ein System aus „Polytetramethylenglykol und 1,5-Naphtalin-Diisocyanat". Das Polytetramethylenglykol weist eine molare Masse von 1000 bis 3000 auf. Ein Kettenwachstumsmittel ist ein niedermolekulares Diol und weist einen Kettenwachstumskoeffizienten von 0,95 bis 0,98 auf.
System B ist ein System „aus einem Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe und 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat". Das Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe weist eine molare Masse von 1000 bis 2000 auf. Ein Kettenwachstumsmittel ist ein Diol mit geringer molarer Masse und weist einen Kettenwachstumskoeffizienten von 0,95 bis 0,98 auf.
Beim Schritt des Herstellens eines Polyurethan-Präpolymers (2) wird das niedrig polymerisierte Polyol in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa gehalten, um bei 120 bis 140°C für 2 bis 3 Stunden zu trocknen, und kühlt dann auf 60°C ab. Dem niedrig polymerisierten Polyol wird dann Isocyanat hinzugefügt, um in einer Vakuumumgebung bei -0.095 bis -0.098 MPa bei 70 bis 80°C für 1 bis 2 Stunden zu reagieren, um das Polyurethan-Präpolymer zu erhalten. Die Menge von Isocyanat wird kontrolliert, um zu bewirken, dass der Gehalt der Isocyanatgruppe 5,0 bis 6,0 Prozent des gesamten Polyurethan-Präpolymers beträgt. Wobei die Feststellung der Menge von Isocyanat in der Stöchiometrie weit verbreitet ist und eine überflüssige Beschreibung davon sich hier erübrigt.
Der Schritt des Verbesserns des Polyurethan-Präpolymers (3) modifiziert das Polyurethan-Präpolymer durch Behandeln des Polyurethan-Präpolymers mit oberflächenbehandelten TiO₂-Nanoteilchen. TiO₂-Nanoteilchen mit einem Durchmesser von 10 bis 40 nm werden durch Erwärmen aktiviert und gründlich mit einer Ethanollösung vermischt, die einen Silan-Haftvermittler enthält. Der Silan-Haftvermittler in der Ethanollösung liegt im Bereich von 30 bis 50 Gew-% des Gewichts der TiO₂-Nanoteilchen vor. Die Menge der Ethanollösung liegt im Bereich des Drei- bis Fünffachen der Menge des Silan-Haftvermittlers vor. Die Mischung wird auf 220 bis 240°C erwärmt und für 4 bis 6 Stunden in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa in einem Vakuumtrockner getrocknet, um einen Feststoff zu gewinnen. Der Feststoff wird zum Erhalten oberflächenbehandelter TiO₂-Nanoteilchen abgekühlt und pulverisiert. Die oberflächenbehandelten TiO₂-Nanoteilchen werden durch eine Hochleistungs-Ultraschallverteilungsmaschine im Polyurethan-Präpolymer fein verteilt, um modifiziertes Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen. Die oberflächenbehandelten TiO₂-Nanoteilchen liegen im Bereich von 1 bis 3 Gew.-% des Gewichts des Polyurethan-Präpolymers vor.
Beim Schritt des Aufbringens des Polyurethan-Präpolymers auf die behandelte Außenfläche des inneren Gummikörpers, um eine Polyurethan-Lauffläche zu formen (4), wird das modifizierte Polyurethan-Präpolymer in einem Behälter A auf einer Formmaschine untergebracht, in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa auf 70 bis 82° erwärmt und für 15 bis 30 Minuten ruhen gelassen, um Blasen zu entfernen. Das niedermolekulare Diol des Kettenwachstumsmittels wird in einem Behälter B auf der Formmaschine untergebracht. Die Mengen des Polyurethan- Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels werden durch Bestimmen des Kettenwachstumskoeffizienten und des Gehalts der Isocyanatgruppe berechnet. Eine Pumpe, die mit den Behältern A und B verbunden ist, zieht die richtigen Mengen des Polyurethan-Präpolymers und des niedermolekularen Diols von den Behältern A und B ab.
Der behandelte innere Gummikörper wird in eine Form eingesetzt und auf 110 bis 130°C vorgewärmt. Dann gießt die Formmaschine das Polyurethan-Präpolymer und das Kettenwachstumsmittel in die Form. Die Form wird bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 110 bis 130°C belassen. Nach 30 bis 80 Minuten wird der mit der Polyurethan-Lauffläche beschichtete innere Gummikörper aus der Form gelöst und für 12 bis 24 Stunden Erwärmen bei 110 bis 130°C in einem Ofen untergebracht, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Alternativ kann der Schritt des Behandelns der Außenfläche des inneren Gummikörpers (1) durch Behandeln der zugerichteten Außenfläche des inneren Gummikörpers mit einem Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel ausgeführt werden. Die zugerichtete Außenfläche wird mit dem Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel 1,5 bis 12 oder 1 bis 8 Stunden vor dem Schritt des Aufbringens des Polyurethan-Präpolymers (4) zum Formen besprüht oder beschichtet.
Alternativ kann der Schritt des Verbesserns des Polyurethan-Präpolymers (3) durch Modifizieren des Polyurethan-Präpolymers mit Bornitrid-Nanoteilchen erhalten werden. Die Bornitrid-Nanoteilchen weisen einen Durchmesser von 1 bis 40 nm auf. Ein bevorzugter Durchmesser der Bornitrid-Nanoteilchen beträgt 15 bis 25 nm. Die Bornitrid-Nanoteilchen werden durch Erwärmen und gründliches Vermischen mit einer Toluollösung, die ein Polyisocyanat enthält, für 1 bis 2 Stunden bei 80°C aktiviert. Das Polyisocyanat in der Toluollösung liegt basierend auf dem Gewicht der Bornitrid-Nanoteilchen in einem Bereich von 50 bis 60 Gew.-% vor. Die Menge der Toluollösung liegt im Bereich des Drei- bis Fünffachen der Menge des Polyisocyanats. Die Toluollösung wird durch Vakuumsaugen bei -0,095 bis -0,098 MPa bei 220 bis 240°C aus der Mischung entfernt. Dann wird die Mischung zur Gewinnung von oberflächenbehandelten Bornitrid-Nanoteilchen für 4 bis 6 Stunden getrocknet, abgekühlt und pulverisiert. Die oberflächenbehandelten Bornitrid-Nanoteilchen werden durch eine Hochleistungs-Ultraschallverteilungsmaschine im Polyurethan-Präpolymer verteilt, um modifiziertes Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen. Die oberflächenbehandelten Bornitrid-Nanoteilchen liegen basierend auf dem Gewicht des Polyurethan-Präpolymers in einem Bereich von 1 bis 3 Gew.-% vor.
Überdies ist das Diol-Kettenwachstumsmittel mit geringer molarer Masse beim Herstellen eines Polyurethan-Präpolymers (2) vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die Folgendes umfasst: Glykol, 1,4-Butendiol und Hydrochinon-bis(β-hydroxyethyl)ether.
Zur weiteren Erklärung des Verfahrens folgen verschiedene Betriebsbeispiele.
Beispiel 1:
Schritt 1: Behandeln einer Außenfläche eines inneren Gummikörpers:
Eine Klebstoffzwischenschicht wurde an der Außenfläche des inneren Gummikörpers befestigt. Dann wurde der innere Gummikörper vulkanisiert, an Flächen, auf die die Polyurethan-Lauffläche aufgebracht wird, zugerichtet und mit der Polyurethan-Lauffläche geformt.
Schritt 2: Herstellen und Verbessern eines Polyurethan-Präpolymers:
In diesem Beispiel wurde ein System aus einem „Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe und 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat" hergestellt und es wurden TiO₂-Nanoteilchen verwendet, um das Polyurethan-Präpolymer zu modifizieren. 100 PHR (Per-Hundred Resin) Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe mit einer molaren Masse von 2000 wurden in eine Reaktionskammer gegeben, auf 120 bis 130°C erwärmt, bis das Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe schmolz, und in einem Vakuum bei -0,095 bis -0,098 MPa für 2 bis 2,5 Stunden gerührt, um zu trocknen. Dann wurde das Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe auf 60°C abgekühlt, gründlich mit 33 PHR 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat vermischt, gerührt und für 2 Stunden auf 80° ± 2°C erwärmt, um das Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen.
3 PHR TiO₂-Nanoteilchen mit einem Durchmesser von 10 bis 25 nm, 0,5 PHR Benzoamido-Triethoxylsilan (Markenname: ND-42) als Silan-Haftvermittler und 2,0 PHR Ethanollösung wurden in einen Schnellmischer gegeben und für 8 Minuten gerührt, um eine Mischung zu bilden. Die Mischung wurde bei 220 bis 230°C in einem Vakuumtrockner untergebracht und für 4 bis 5 Stunden in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa getrocknet, damit ein Feststoff entstand. Der Feststoff wurde zur Gewinnung oberflächenbehandelter TiO₂-Nanoteilchen abgekühlt und pulverisiert.
Die oberflächenbehandelten TiO₂-Nanoteilchen wurden durch eine Hochleistungs-Ultraschallverteilungsmaschine gründlich mit dem Polyurethan-Präpolymer vermischt, um das modifizierte Polyurethan-Präpolymer zu erhalten.
Schritt 3: Formen einer Polyurethan-Lauffläche auf dem inneren Gummikörper:
Das modifizierte Polyurethan-Präpolymer wurde in einem Behälter A auf einer Formmaschine untergebracht, in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa auf 80°C erwärmt und zum Entfernen von Blasen für 10 bis 15 Minuten ruhen gelassen. Das Kettenwachstumsmittel 1,4-Butendiol wurde in einem Behälter B auf der Formmaschine untergebracht. Die Mengen des Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels werden durch Festlegen des Kettenwachstumskoeffizienten auf 0,95 berechnet.
Wenn der Gehalt der Isocyanatgruppe 5,0 % beträgt, werden die Mengen des modifizierten Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels durch Festlegen des Kettenwachstumskoeffizienten und des Gehalts der Isocyanatgruppe gemäß der folgenden Formel berechnet: QCE = WPP × IGC × CtCE × CtCE,wobei

QCE: die Menge des Kettenwachstumsmittels ist;
WPP: das Gewicht des Polyurethan-Präpolymers ist;
IGC: der Gehalt der Isocyanatgruppe ist;
CtCE: die Konstante des Kettenwachstumsmittels ist; und
CoCE: der Koeffizient des Kettenwachstumsmittels ist.

Die Menge des Kettenwachstumsmittels für 100 PHR Polyurethan-Präpolymer wird gemäß der folgenden Formel berechnet: B = 0,05 × 1,07 × 0,95 × 100 = 5,08wobei 1,07 eine Konstante der Verwendung von 1,4-Butendiol als Kettenwachstumsmittel ist.
Gemäß der Formel müssen 5,08 PHR 1,4-Butendiol zu den 100 PHR Polyurethan-Präpolymer hinzugefügt werden. Daher wurde die Pumpe, die mit den Behältern A und B verbunden ist, angepasst, um korrekte Mengen von Polyurethan-Präpolymer und 1,4-Butendiol vorzubereiten.
Der behandelte innere Gummikörper mit der Klebstoffzwischenschicht wurde in eine Form in einer Formmaschine eingesetzt und auf 110°C vorgewärmt. Dann goss die Formmaschine das Polyurethan-Präpolymer und das 1,4-Butendiol in die Form. Die Form wurde bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 110°C belassen. Nach 60 bis 80 Minuten wurde der mit der Polyurethan-Lauffläche beschichtete innere Gummikörper von der Form gelöst und in einem Ofen untergebracht, um für 24 Stunden auf 110°C erwärmt zu werden, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Beispiel 2:
Schritt 1: Behandeln einer Außenfläche eines inneren Gummikörpers:
Ein Gummi-Radialreifen wurde auf einem drehbaren Gestell untergebracht, an den Flächen, auf die die Polyurethan-Lauffläche aufgebracht wird, zugerichtet, und vor dem Beschichten mit der Polyurethan-Lauffläche für 1,5 Stunden mit Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel beschichtet. Der Gummi-Radialreifen muss indes innerhalb von 12 Stunden nach dem Aufbringen des Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittels mit dem Polyurethan-Präpolymer beschichtet werden und darf auf den Oberflächen, auf denen die Polyurethan-Lauffläche aufzubringen ist, nicht durch Wasser oder Staub verschmutzt werden.
Schritt 2: Herstellen und Verbessern eines Polyurethan-Präpolymers:
In diesem Beispiel wurde ein System aus „Polytetramethylenglykol und 1,5-Naphtalin-Diisocyanat" verwendet und in diesem System wurden Bornitrid-Nanoteilchen verwendet, um das Polyurethan-Präpolymer zu modifizieren.
2 PHR Bornitrid-Nanoteilchen mit einem Durchmesser von 15 bis 25 nm wurden für 6 Stunden auf 250°C erwärmt. 1,5 PHR 1,5-Naphtalin-Diisocyanat wurden in 4,5 PHR trockener Toluollösung aufgelöst und für 1,5 Stunden auf 80° ± 2°C erwärmt, um eine Mischung zu bilden. Die Mischung wurde für 5 bis 6 Stunden bei 230 bis 240°C in einem Vakuumtrockner in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa getrocknet, um einen Feststoff zu gewinnen. Der Feststoff wurde gekühlt und pulverisiert, um oberflächenbehandelte Bornitrid-Nanoteilchen zu gewinnen.
100 PHR Polytetramethylenglykol mit einer molaren Masse von 1500 wurden in eine Reaktionskammer gegeben, für 1 bis 2 Stunden in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa auf 120 bis 130°C erwärmt, um zu trocknen. Dann wurde das Polytetramethylenglykol auf 60°C abgekühlt, gründlich mit 30 PHR 1,5-Naphtalin Diisocyanat vermischt, gerührt und für 2 Stunden auf 80° ± 2°C erwärmt, um das Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen.
Die Bornitrid-Nanoteilchen wurden durch eine Hochleistungs-Ultraschallverteilungsmaschine gründlich mit dem Polyurethan-Präpolymer vermischt, um das modifizierte Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen.
Schritt 3: Formen einer Polyurethan-Lauffläche auf dem inneren Gummikörper:
Das modifizierte Polyurethan-Präpolymer wurde in einem Behälter A auf einer Formmaschine untergebracht, in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa auf 70° bis 80°C erwärmt und für 15 bis 30 Minuten ruhen gelassen, um Blasen zu entfernen. Das Kettenwachstumsmittel Glykol wurde in einem Behälter B auf der Formmaschine untergebracht. Die Mengen des Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels werden durch Festlegen des Kettenwachstumskoeffizienten von Glykol auf 0,98 berechnet. Die Konstante für Glykol in der vorhergehenden Berechnungsformel beträgt 0,738. Daher wurde die Pumpe, die mit den Behältern A und B verbunden ist, angepasst, um korrekte Mengen von Polyurethan-Präpolymer und Glykol vorzubereiten.
Der behandelte Gummi-Radialreifen mit dem Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel wurde in einer Form in einer Formmaschine untergebracht und auf 120° bis 125°C vorgewärmt. Dann goss die Formmaschine das Polyurethan-Präpolymer und das Glykol in die Form. Die Form wurde bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 120 bis 125°C belassen. Nach 40 bis 60 Minuten wurde der mit einer Schicht einer Polyurethan-Lauffläche beschichtete Gummi-Radialreifen aus der Form gelöst und zum Erwärmen bei 120 bis 125°C für 16 Stunden in einem Ofen untergebracht, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Beispiel 3:
Schritt 1: Behandeln einer Außenfläche eines inneren Gummikörpers:
Eine Klebstoffzwischenschicht wurde an der Außenfläche des inneren Gummikörpers befestigt. Dann wurde der innere Gummikörper vulkanisiert und an den Flächen, auf denen die Polyurethan-Lauffläche aufzubringen war, zugerichtet.
Schritt 2: Herstellen und Verbessern eines Polyurethan-Präpolymers:
In diesem Beispiel wurde ein System aus „Polyether-Polyol und Polyester-Polyol" verwendet und in diesem System wurden TiO₂-Nanoteilchen verwendet, um das Polyurethan-Präpolymer zu modifizieren.
Eine Mischung aus 50 PHR Polytetramethylenglykol mit einer molaren Masse von 2000 und 50 PHR Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe mit einer molaren Masse von 2000 wurden in eine Reaktionskammer gegeben, auf 125 bis 135°C erwärmt, um zu schmelzen und in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa für 2,5 bis 3 gerührt, um zu trocknen. Dann wurde die Mischung auf unter 60°C abgekühlt, gründlich mit 35 PHR 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat vermischt, gerührt und für 1,5 bis 2 Stunden auf 80° ± 2°C erwärmt, um das Polyurethan- Präpolymer zu gewinnen. Nach dem Abkühlen wurde eine Probe des Polyurethan-Präpolymers geprüft, um den Gehalt der Isocyanatgruppe zu bestimmen.
2 PHR TiO₂-Nanoteilchen, 0,5 PHR N-(β-Ethylamino)-γ-Propylamino-Trimethoxy-Silan (Markenname: ND-52) und 2 PHR 95 % Ethanollösung wurden in einen Schnellmischer gegeben und für 5 Minuten gerührt, um eine Mischung zu bilden. Die Mischung wurde für 4,5 bis 5,5 Stunden bei 225 bis 235°C in einem Vakuumtrockner in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa getrocknet, um einen Feststoff zu gewinnen. Der Feststoff wurde abgekühlt und pulverisiert, um oberflächenbehandelte TiO₂-Nanoteilchen zu gewinnen.
Die oberflächenbehandelten TiO₂-Nanoteilchen wurden durch eine Hochleistungs-Ultraschallverteilungsmaschine gründlich mit dem Polyurethan-Präpolymer vermischt, um modifiziertes Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen.
Schritt 3: Formen einer Polyurethan-Lauffläche auf dem inneren Gummikörper:
Das modifizierte Polyurethan-Präpolymer wurde in einem Behälter A auf einer Formmaschine untergebracht, in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa auf 70°C erwärmt und für 15 bis 30 Minuten ruhen gelassen, um Blasen zu entfernen. Das Kettenwachstumsmittel Glykol wurde in einem Behälter B auf der Formmaschine untergebracht. Die Mengen des Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels wurden durch Festlegen des Kettenwachstumskoeffizienten von Glykol auf 0,96 berechnet. Die Konstante von Glykol in der vorhergehenden Berechnungsformel beträgt 0,738. Daher wurde die Pumpe, die mit den Behältern A und B verbunden ist, angepasst, um korrekte Mengen von Polyurethan-Präpolymer und Glykol vorzubereiten.
Der behandelte innere Gummikörper mit der Klebstoffzwischenschicht wurde in eine Form in einer Formmaschine eingesetzt und auf 120°C vorgewärmt. Dann goss die Formmaschine das Polyurethan-Präpolymer und Glykol in die Form. Die Form wurde bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 120°C belassen. Nach 60 Minuten wurde der mit einer Polyurethan-Lauffläche beschichtete innere Gummikörper aus der Form gelöst und in einen Ofen eingesetzt, um für 16 Stunden bei 120° erwärmt zu werden, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Beispiel 4
Schritt 1: Behandeln einer Außenfläche eines inneren Gummikörpers:
Ein Gummi-Radialreifen wurde auf einem drehbaren Gestell untergebracht, an den Flächen, auf die die Polyurethan-Lauffläche aufzubringen war, zugerichtet, und 7,5 Stunden vor dem Aufbringen der Polyurethan-Lauffläche mit Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel beschichtet.
Schritt 2: Herstellen und Verbessern eines Polyurethan-Präpolymers:
In diesem Beispiel wurde ein System „aus einem Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe und 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat" verwendet und TiO₂-Nanoteilchen wurden in diesem System verwendet, um das Polyurethan-Präpolymer zu modifizieren.
100 PHR Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe mit einer molaren Masse von 1000 wurden in eine Reaktionskammer gegeben, auf 128 bis 132°C erwärmt, um zu schmelzen und in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa für 2,5 Stunden gerührt, um zu trocknen. Dann wurde die Mischung auf unter 60°C abgekühlt, gründlich mit 48 PHR 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat vermischt, gerührt und für 2 Stunden auf 73°C erwärmt, um das Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen. Nach dem Kühlen wurde eine Probe des Polyurethan-Präpolymers geprüft, um den Gehalt der Isocyanatgruppe zu bestimmen.
2 PHR TiO₂-Nanoteilchen mit einer Größe von 12 bis 25 nm, 0,5 PHR N-(β-Ethylamino)-γ-Propylamino-Trimethoxy-Silan (Markenname: ND-52) und 2 PHR 95 % Ethanollösung wurden in einen Schnellmischer gegeben und für 5 Minuten gerührt, um eine Mischung zu bilden. Die Mischung wurde in einem Vakuumtrockner in einer Vakuumumgebung für 5 Stunden bei -0,095 bis -0,098 MPa bei 227 bis 233°C getrocknet, um einen Feststoff zu gewinnen. Der Feststoff wurde abgekühlt und pulverisiert, um oberflächenbehandelte TiO₂-Nanoteilchen zu gewinnen.
Die oberflächenbehandelten TiO₂-Nanoteilchen wurden durch eine Hochleistungs-Ultraschallverteilungsmaschine gründlich mit dem Polyurethan-Präpolymer vermischt, um modifiziertes Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen.
Schritt 3: Formen einer Polyurethan-Lauffläche auf dem inneren Gummikörper:
Das modifizierte Polyurethan-Präpolymer wurde in einem Behälter A auf einer Formmaschine untergebracht, in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa auf 80°C erwärmt, und für 20 Minuten ruhen gelassen, um Blasen zu entfernen. Das Kettenwachstumsmittel 1,4-Butendiol wurde in einem Behälter B auf der Formmaschine untergebracht. Die Mengen de Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels wurden durch Festlegen des Kettenwachstumskoeffizienten 1,4-Butendiol auf 0,97 berechnet. Daher wurde die Pumpe, die mit den Behältern A und B verbunden ist, angepasst, um korrekte Mengen von Polyurethan-Präpolymer und 1,4-Butendiol vorzubereiten.
Der behandelte innere Gummikörper mit der Klebstoffzwischenschicht wurde in eine Form in einer Formmaschine eingesetzt und auf 110°C vorgewärmt. Dann goss die Formmaschine das Polyurethan-Präpolymer und das 1,4-Butendiol in die Form. Die Form wurde bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 120°C belassen. Nach 60 Minuten wurde der mit einer Schicht einer Polyurethan-Lauffläche beschichtete innere Gummikörper von der Form gelöst und in einem Ofen untergebracht, um für 16 Stunden auf 120°C erwärmt zu werden, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Beispiel 5:
Schritt 1: Behandeln einer Außenfläche eines inneren Gummikörpers:
Der innere Gummikörper wurde auf einem drehbaren Gestell untergebracht, an den Flächen, auf die die Polyurethan-Lauffläche aufzubringen war, zugerichtet und durch Sprühen oder Beschichten mit Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel beschichtet. Nach dem Beschichten wurde in 4 Stunden die Polyurethan-Lauffläche auf den inneren Gummikörper geformt.
Schritt 2: Herstellen eines Polyurethan-Präpolymers:
In diesem Beispiel wurde ein gekauftes Präpolymer mit dem Markennamen Adiprene 8045 gewonnen (bei der Firma Uniroyal gekauft) und Bornitrid- Nanoteilchen wurden in diesem System verwendet, um das Präpolymer zu modifizieren.
2 PHR Bornitrid-Nanoteilchen wurden bei 250°C für 6 Stunden in einer Stickstoffumgebung erwärmt. 1,5 PHR Toluol-Diisocyanat wurden in 4,5 PHR trockener Toluollösung aufgelöst und für 1,5 Stunden auf 80°C erwärmt, um eine Mischung zu bilden. Die Mischung wurde für 4,5 bis 5,5 Stunden bei 222 bis 226°C in einem Vakuumtrockner in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa getrocknet, um einen Feststoff zu gewinnen. Der Feststoff wurde gekühlt und pulverisiert, um oberflächenbehandelte Bornitrid-Nanoteilchen zu gewinnen.
100 PHR Adiprene 8045 wurden in eine Reaktionskammer in einer Stickstoffumgebung gegeben, auf 80°C erwärmt und durch Rühren für 1 bis 2 Stunden gründlich mit 2 PHR oberflächenbehandelten Bornitrid-Nanoteilchen gemischt. Nach dem Abkühlen wurde eine Probe des Präpolymers geprüft, um den Gehalt der Isocyanatgruppe zu bestimmen, und in Stickstoffgas bewahrt.
Schritt 3: Formen einer Polyurethan-Lauffläche auf dem inneren Gummikörper:
Das modifizierte Polyurethan-Präpolymer wurde in einem Behälter A auf einer Formmaschine untergebracht, in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis 0,098 MPa auf 80°C erwärmt und für 15 bis 30 Minuten ruhen gelassen, um Blasen zu entfernen. Das Kettenwachstumsmittel 1,4-Butendiol wurde in einem Behälter B auf der Formmaschine untergebracht. Die Mengen des Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels werden durch Festlegen des Kettenwachstumskoeffizienten von Glykol auf 0,97 berechnet. Daher wurde die Pumpe, die mit den Behältern A und B verbunden ist, angepasst, um korrekte Mengen von Polyurethan-Präpolymer und 1,4-Butendiol vorzubereiten.
Der behandelte Gummi-Radialreifen mit dem Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel wurde in einer Form in einer Formmaschine untergebracht und auf 127°C vorgewärmt. Dann goss die Formmaschine das Polyurethan-Präpolymer und das 1,4-Butendiol in die Form. Die Form wurde bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 120 bis 125°C belassen. Nach 60 Minuten wurde der mit der Polyurethan-Lauffläche beschichtete innere Gummikörper von der Form gelöst und in einem Ofen untergebracht, um für 16 Stunden auf 120 bis 125°C erwärmt zu werden, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Beispiel 6:
Schritt 1: Behandeln einer Außenfläche eines inneren Gummikörpers:
Eine Klebstoffzwischenschicht wurde am Außenrand des inneren Gummikörpers befestigt. Dann wurde der innere Gummikörper vulkanisiert und an Flächen, auf denen die Polyurethan-Lauffläche zu formen war, zugerichtet.
Schritt 2: Herstellen eines Polyurethan-Präpolymers:
In diesem Beispiel wurde ein System aus einem „Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe und 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat" verwendet, um das Polyurethan-Präpolymer zu modifizieren.
100 PHR Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe wurden in eine Reaktionskammer gegeben, auf 120 bis 130°C erwärmt, um zu schmelzen und in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa für 2 bis 2,5 Stunden gerührt. Dann wurde das Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe auf unter 60°C abgekühlt und gründlich mit 33 PHR 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat vermischt. Die Mischung von Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe und 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat wurde für 2 Stunden auf 80° ± 2°C erwärmt, um das Polyurethan-Präpolymer zu erhalten.
2 PHR Bornitrid-Nanoteilchen mit einem Durchmesser von 26 bis 38 nm wurden in einer Stickstoffumgebung für 6 Stunden auf 250°C erwärmt. 1,5 PHR 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat wurden in 4,5 PHR einer trockenen Toluollösung aufgelöst und für 1,5 Stunden auf 80°C erwärmt, um eine Mischung zu bilden. Die Mischung wurde für 5 bis 6 Stunden bei 230 bis 240°C in einem Vakuumtrockner in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa getrocknet, um einen Feststoff zu gewinnen. Der Feststoff wurde gekühlt und pulverisiert, um oberflächenbehandelte Bornitrid-Nanoteilchen zu gewinnen.
Die oberflächenbehandelten Bornitrid-Nanoteilchen werden durch eine Hochleistungs-Ultraschallverteilungsmaschine im Polyurethan-Präpolymer verteilt, um das modifizierte Polyurethan-Präpolymer zu gewinnen.
Schritt 3: Formen einer Polyurethan-Lauffläche auf dem inneren Gummikörper:
Das modifizierte Polyurethan-Präpolymer wurde in einen Behälter A auf einer Formmaschine befördert, in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa auf 80°C erwärmt und für 20 Minuten ruhen gelassen, um Blasen zu entfernen. Das Kettenwachstumsmittel 1,4-Butendiol wurde in einem Behälter B auf der Formmaschine untergebracht. Die Mengen des Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels wurden durch Festlegen des Kettenwachstumskoeffizienten von 1,4-Butendiol auf 0,97 berechnet. Daher wurde die Pumpe, die mit den Behältern A und B verbunden ist, angepasst, um korrekte Mengen von Polyurethan-Präpolymer und 1,4-Butendiol vorzubereiten.
Der behandelte innere Gummikörper wurde in eine Form in einer Formmaschine eingesetzt und auf 110°C vorgewärmt. Dann goss die Formmaschine das Polyurethan-Präpolymer und das 1,4-Butendiol in die Form. Die Form wurde bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 120°C belassen. Nach 60 Minuten wurde der mit der Polyurethan-Lauffläche beschichtete innere Gummikörper von der Form gelöst und in einem Ofen untergebracht, um für 16 Stunden auf 120°C erwärmt zu werden, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Der Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche weist die folgenden Vorteile auf.

1. Der Gummireifenverbund, der die Polyurethan-Lauffläche aufweist, weist sowohl die Vorteile des Gummi-Radialreifens als auch diejenigen des Polyurethan-Elastomerreifens auf. Insbesondere weist der Gummi-Radialreifen einen geringen Widerstand auf, der den Ölverbrauch senkt, ist von großer Lebensdauer und verursacht weniger Umweltverschmutzung.
2. Die Klebstoffzwischenschicht, die zwischen den inneren Gummikörper und die Polyurethan-Lauffläche laminiert ist, vernetzt den inneren Gummikörper und die Polyurethan-Lauffläche. Daher verwendet der Gummireifenverbund kein Klebemittel und weist eine ausgezeichnete Verbindungsstärke auf. Überdies kann die Klebstoffzwischenschicht auf dem inneren Gummikörper gebildet werden, wenn der innere Gummikörper geformt wird. Die Herstellung des Gummireifenverbunds mit der Polyurethan-Lauffläche wird vereinfacht. Das Polyisocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel weist auch die gleiche Vernetzungswirkung für den inneren Gummikörper und die Polyurethan-Lauffläche auf wie die Klebstoffzwischenschicht.
3. Gummireifenverbunde, die mit System A und System B hergestellt werden, weisen eine ausgezeichnete Härte von über 85 bis 95 Shore A und eine ausgezeichnete Elastizität auf, die eine hervorragende Rückprallelastizität von über 65 % aufweisen. Überdies weisen die Gummireifenverbunde auch gute kinetische Merkmale, wie ausgezeichnete Abnutzungsbeständigkeit, geringe Wärmeerzeugung, weniger Ölverbrauch, usw. auf.
4. Die Verwendung von Bornitrid-Nanoteilchen zum Modifizieren des Polyurethan-Präpolymers vermindert die thermische Alterung bei hohen Temperaturen.

Obgleich die Erfindung mit Bezug auf ihre bevorzugte Ausführungsform erklärt wurde, können zahlreiche andere mögliche Abwandlungen und Veränderungen vorgenommen werden, ohne vom Gedanken und Umfang der Erfindung, wie hiernach beansprucht, abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Gummireifenverbunds mit einer Polyurethan-Lauffläche, wobei der Gummireifenverbund einen inneren Gummikörper mit einer Außenfläche und eine Polyurethan-Lauffläche aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (1). Behandeln der Außenfläche des inneren Gummikörpers, (2). Herstellen eines Polyurethan-Präpolymers, (3). Verbessern des Polyurethan-Präpolymers und (4). Aufbringen des Polyurethan-Präpolymers auf die behandelte Außenfläche des inneren Gummikörpers, um eine Polyurethan-Lauffläche zu formen, wobei das Verbessern des Polyurethan-Präpolymers gemäß Schritt (3) Folgendes umfasst: Modifizieren des Polyurethan-Präpolymers, indem im Polyurethan-Präpolymer (a) oberflächenbehandelte TiO2-Nanoteilchen fein verteilt werden, die gewonnen werden können durch Erwärmen und gründliches Vermischen von TiO2-Nanoteilchen mit einem Durchmesser von 10 bis 40 nm mit einer Ethanollösung, die einen Silan-Haftvermittler enthält, damit eine Mischung entsteht, Erwärmen der Mischung auf 220 bis 240°C und Trocknen für 4 bis 6 Stunden in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa in einem Vakuumtrockner, damit ein Feststoff entsteht, und Abkühlen und Pulverisieren des Feststoffs zur Gewinnung oberflächenbehandelter TiO2-Nanoteilchen, wobei die TiO2-Nanoteilchen im Polyurethan-Präpolymer basierend auf dem Gewicht des Polyurethan-Präpolymers in einer Menge im Bereich von 1 bis 3 Gew.-% vorliegen, die Menge des Silan-Haftvermittlers basierend auf dem Gewicht der TiO2-Nanoteilchen im Bereich von 30 bis 50 Gew.-% liegt und die Menge der Ethanollösung im Bereich des Drei- bis Fünffachen der Menge des Silan-Haftvermittlers liegt oder (b) oberflächenbehandelte Bornitrid-Nanoteilchen fein verteilt werden, die gewonnen werden können durch gründliches Vermischen der Bornitrid-Nanoteilchen mit einem Durchmesser von 10 bis 40 nm mit einer Toluollösung, die ein Polyisocyanat enthält, damit eine Mischung entsteht, Erwärmen der Mischung auf 220 bis 240°C und Trocknen für 4 bis 6 Stunden in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa in einem Vakuumtrockner, damit ein Feststoff entsteht, und Abkühlen und Pulverisieren des Feststoffs zur Gewinnung oberflächenbehandelter Bornitrid-Nanoteilchen, wobei die Bornitrid-Nanoteilchen im Polyurethan-Präpolymer basierend auf dem Gewicht des Polyurethan-Präpolymers in einer Menge im Bereich von 1 bis 3 Gew.-% vorliegen, die Menge Polyisocyanat basierend auf dem Gewicht der Bornitrid-Nanoteilchen im Bereich von 50 bis 60 Gew.-% liegt und die Menge der Toluollösung im Bereich des Drei- bis Fünffachen der Menge des Polyisocyanats liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Herstellen eines Polyurethan-Präpolymers gemäß Schritt (2) das Herstellen des Polyurethan-Präpolymers aus einem System aus einem niedrig polymerisierten Polyol und einem Isocyanat umfasst, das aus System A oder System B ausgewählt ist, wobei: System A ein System aus Polytetramethylenglykol und 1,5-Naphthalin-Diisocyanat ist sowie ein Kettenwachstumsmittel mit geringer molarer Masse, wobei Polytetramethylenglykol eine molare Masse von 1000 bis 3000 aufweist, und System B ein System aus einem Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe und 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat ist sowie ein Kettenwachstumsmittel mit geringer molarer Masse, wobei das Polybutadien mit endständiger Hydroxylgruppe eine molare Masse von 1000 bis 2000 aufweist und das Kettenwachstumsmittel einen Kettenwachstumskoeffizienten von 0,95 bis 0,98 aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das niedrig polymerisierte Polyol von Schritt (2) in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa bei 120 bis 140°C 2 bis 3 Stunden lang getrocknet wird, auf 60°C abgekühlt und in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa bei 70 bis 80°C 1 bis 2 Stunden lang gründlich mit dem Isocyanat vermischt wird, bis der Gehalt der Isocyanatgruppe 5,0 bis 6,0 Prozent des gesamten Polyurethan-Präpolymers beträgt, um das Polyurethan-Präpolymer zu erhalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Behandlung einer Außenfläche eines inneren Gummikörpers gemäß Schritt (1) Folgendes umfasst (a) Beschichten des inneren Gummikörpers mit einer Klebstoffzwischenschicht auf der Außenfläche des inneren Gummikörpers, wenn der innere Gummikörper geformt wird, Vulkanisieren der Klebstoffzwischenschicht und Zurichten an den Flächen, auf die die Polyurethan-Lauffläche aufgetragen werden soll, oder (b) Beschichten des inneren Gummikörpers mit einem Isocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel auf der Außenfläche des inneren Gummikörpers mit einem Isocyanat-Oberflächenbehandlungsmittel auf der Außenfläche des inneren Gummikörpers 1,5 bis 12 Stunden vor dem Auftragen der Polyurethan-Lauffläche und Zurichten des inneren Gummikörpers an den Flächen, auf die die Polyurethan-Lauffläche aufgetragen werden soll.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bornitrid-Nanoteilchen einen Durchmesser von 15 bis 25 nm aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Kettenwachstumsmittel mit geringer molarer Masse aus der Gruppe ausgewählt ist, die Glykol, 1,4-Butendiol und Hydrochinon-bis(?-hydroxyethyl)ether umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen des modifizierten Polyurethan-Präpolymers auf die Außenfläche des inneren Gummikörpers zur Formung der Polyurethan-Lauffläche gemäß Schritt (4) das Erwärmen des modifizierten Polyurethan-Präpolymers auf 70 bis 82°C in einer Vakuumumgebung bei -0,095 bis -0,098 MPa umfasst, das Ruhenlassen für 15 bis 30 Minuten, um Blasen zu entfernen, und anschließend das gründliche Vermischen mit dem Kettenwachstumsmittel mit geringer molarer Masse, das Einsetzen des inneren Gummikörpers in eine Form und das Vorwärmen auf 110 bis 130°C, das Hineingießen des modifizierten Polyurethan-Präpolymers und des Kettenwachstumsmittels in die Form, damit sich dadurch auf der Außenfläche des inneren Gummikörpers die Polyurethan-Lauffläche bildet, während die Form bei einem Druck von 0,2 bis 0,3 MPa und einer Temperatur von 110 bis 130°C belassen wird, nach 30 bis 80 Minuten Lösen des inneren Gummikörpers, der mit der Polyurethan-Lauffläche beschichtet ist, aus der Form und für 12 bis 24 Stunden Erwärmen bei 110 und 130°C, um einen Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche zu erhalten.
Gummireifenverbund mit einer Polyurethan-Lauffläche, der gemäß dem Verfahren in Anspruch 7 hergestellt wurde.