CN101386211A - 充气轮胎的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种充气轮胎的制造方法。将由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物形成的圆筒状膜(11)折叠成片状，在其两面有以从该膜的宽度方向两端部(11a、11b)超出的方式层叠的橡胶层(12、13)，切掉该超出的橡胶层的一部分而形成叠层体(15)，使该橡胶伸出部(14)距离膜的宽度方向端部的伸出量(h)为3～20mm，将该叠层体(15)展开成圆筒状外嵌于轮胎成型鼓(23)上，然后通过压接辊(24)或压接杆压倒橡胶伸出部(14)，使其压接于叠层体(15)的橡胶层，在其外侧粘合其他的轮胎构成材料，成型未硫化轮胎，进行硫化成型，从而在不导致生产性降低的情况下，提供能够降低轮胎故障的充气轮胎的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎的制造方法，更加详细而言，涉及能够在将由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物形成的膜作为空气透过防止层使用时降低轮胎故障发生的充气轮胎的制造方法。
背景技术
近年来，作为充气轮胎的空气透过防止层，提出了下述的方案，即配置由热塑性树脂、或在热塑性树脂中混合了弹性体的热塑性弹性体组合物形成的膜代替现有的丁基橡胶系橡胶层。
作为这样的空气透过防止层的形成方法，其中，通过吹塑成型等将热塑性树脂或热塑性弹性体组合物挤出成型为圆筒状的膜，以该圆筒状的膜折叠成片状的状态，在该折叠的膜的两面层叠作为结合橡胶(tie gum)的橡胶层而成型叠层体，然后将该叠层体展开成圆筒状，外嵌于轮胎成型鼓，成型出未硫化轮胎(例如，参照专利文献1以及专利文献2)。
但是，在将折叠成片状的膜的两面层叠橡胶层的情况下，存在这样的问题，即如果没有以橡胶层从膜的宽度方向端部超出的方式进行层叠，则在将该叠层体外嵌于轮胎成型鼓上时，橡胶层端部之间的接头部分分开，这成为故障的原因。但是，橡胶层的超出量过小时，成为接头部分分开的原因，但相反即便超出量过大，在将其外嵌于轮胎成型鼓上时接头部分伸出鼓的径向较大，因此，如果在其上粘结其他的轮胎构成部件，则在其附近产生空气滞留、褶皱，这都成为故障的原因。但是，在于折叠成片状的膜的两面层叠形成了一定宽度的橡胶层的工序中，难以严密控制距离膜的宽度方向两端部的橡胶伸出量的尺寸，难以粘结橡胶层，这成为轮胎生产性降低的原因。
专利文献1：日本特开平10-29248号公报
专利文献2：日本特开2001-260137号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种充气轮胎的制造方法，该制造方法在将由热塑性树脂、或热塑性树脂与弹性体的热塑性弹性体组合物形成的膜作为空气透过防止层使用时，能够在不导致生产性的低下的情况下降低轮胎故障发生。
实现上述目的的本发明的充气轮胎的制造方法，包括下述工序：通过使用热塑性树脂、或在热塑性树脂中混合了弹性体的热塑性弹性体组合物成型出圆筒状的膜，将该圆筒状的膜折叠成片状，在该折叠的膜的两面层叠橡胶层而成型叠层体，然后将该叠层体展开成圆筒状并外嵌于轮胎成型鼓上，进而在该叠层体的外侧贴合帘布层等其他的轮胎构成材料，成型出以所述膜作为空气透过防止层的未硫化轮胎，并对该未硫化轮胎进行硫化，其特征在于，在所述叠层体的成型时，在所述折叠成片状的膜的两面上以从所述膜的宽度方向的两端部超出的方式层叠所述橡胶层，切掉该超出的橡胶层的一部分而形成叠层体，使橡胶伸出部距所述膜的宽度方向的两端部的伸出量(h)为3～20mm，将该叠层体展开成圆筒状并外嵌于所述轮胎成型鼓上，然后通过压接辊或压接杆将所述橡胶伸出部向所述成型鼓面侧压倒，使其压接于所述叠层体的橡胶层上。
所述压接辊或压接杆的半径(r)为1mm以上，且是所述橡胶伸出部的伸出量(h)的7.5倍以下。
本发明的充气轮胎的制造方法，其中，将圆筒状的膜折叠成片状，然后在膜的两面以使橡胶层从膜宽度方向两端部超出的方式层叠橡胶层，之后切掉从该膜的端部超出的橡胶层的一部分而形成叠层体，使伸出部的伸出量(h)为3～20mm，所以，切掉前的橡胶层的层叠作业不必在意伸出量(h)的大小、能够随意进行，因此成型作业容易进行，能够提高生产性。另外，在将折叠成片状的膜展开成圆筒状、外嵌于轮胎成型鼓的状态下，将向径向外侧伸出的橡胶伸出部控制在3～20mm的范围内，由压接辊将其向轮胎成型鼓面侧压倒，并压接于叠层体的橡胶层上，所以能够防止橡胶层的接头部分的劈开，并且能够防止空气积存、褶皱的形成。
附图说明
图1表示本发明制造的充气轮胎的实施方式的一个例子的子午线半剖视图。
图2表示本发明中所使用的膜和橡胶层的叠层体的制造方法的立体图。
图3示意地表示本发明所使用的叠层体的成型工序的主视图，图3(A)是层叠工序的主视图，图3(B)是切割工序的主视图，图3(C)是切割工序后的主视图。
图4表示将本发明所使用的膜与橡胶层的叠层体外嵌于轮胎成型鼓的状态的一个例子的侧视图，图4(A)是使用压接辊之前的侧视图，图4(B)是使用压接辊之后的侧视图。
具体实施方式
图1表示用本发明的制造方法成型的充气轮胎的实施方式。
在图1中，1表示胎面部，2表示胎侧部，3表示胎圈部。在左右一对的胎圈部3、3之间架设有帘布层4，该帘布层4的端部在胎圈芯5的周围从轮胎内侧折返至外侧。在胎面部1中在帘布层4的外周侧上埋设有多层的带束层6。这些带束层6，其增强绳相对于轮胎圆周方向倾斜，且增强绳在层间相互交叉配置。
在上述充气轮胎中，在帘布层4的轮胎内腔侧配置有空气透过防止层7。该空气透过防止层7由叠层体构成，该叠层体是由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物形成的膜、和对帘布层4起到结合橡胶(tie gum)的作用的橡胶层的叠层体。
接着，关于使用上述叠层体的本发明的充气轮胎的制造方法，参照图2至图4进行说明。
将构成空气透过防止层7的热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜成型为圆筒状，例如可以通过吹塑成型进行挤出成型来实现。该圆筒状的膜，在将其外装到未硫化轮胎成型用的成型鼓上之前，在事先折叠成片状的状态下，如图2所示，在该折叠的膜11的两面粘合事先成型为一定宽度的作为结合橡胶的橡胶层12、13，如此进行层叠。
如图2所示，圆筒状的膜11，通过将其连续地供给至一对压接辊21、22之间而成为折叠成片状的状态，并且在折叠的膜11的两面上分别通过压接辊21、21层叠一定宽度的橡胶层12、13。由此，如图3(A)所示，得到膜11和橡胶层12、13的叠层体15。在本发明中，必须将橡胶层12、13从膜11的两端部超出的伸出量设定为3～20mm，而在该层叠工序中无需控制伸出量，稍稍超出一点进行层叠即可。另外，在图2以及图3A中，为了容易理解，描画成膜11与橡胶层12、13分离，但它们一体层叠形成片部件。
如图3(A)所示，叠层体15，在折叠成片状的膜11的上下两面粘合有橡胶层12、13，这些橡胶层12、13的宽度方向的两端部(12a和13a、12b和13b)从膜11的端部(11a、11b)超出至宽度方向外侧。超出量任意，端部12a和端部13a、端部12b和端部13b没有必要一定在同一位置。
接着，叠层体15被送至切割工序，如图3(B)所示，通过切割机16、17切掉从膜11的两端部超出的橡胶层的部分，以使整齐切割后形成的橡胶伸出部14距膜11的宽度方向两端部11a、11b的伸出量(h)为3～20mm、优选5～10mm。这样随意地成型出橡胶层12、13超出任意尺寸的叠层体15，之后将超出的橡胶层部分切掉一部分，从而能够容易地成型出如图3(C)所示的，伸出量(h)准确设定在3～20mm的范围内的橡胶伸出部14。
另外，事先以预定的宽度将橡胶层12、13切割整齐，接着将其层叠在膜11上，这样也能够形成叠层体15。在这种情况下，没有必要使橡胶层12、13的宽度方向的端部一定一致，只要粘合橡胶层12、13的宽度在3～20mm，就能够省略切割工序。
接着，如图4所示，对于具有这样准确设定伸出量(h)的橡胶伸出部14的叠层体15，将其折叠成片状的膜展开成圆筒状，外嵌于轮胎成型鼓23上。
图4(A)表示膜11和橡胶层12、13的叠层体15外嵌于轮胎成型鼓23的状态，该状态是橡胶伸出部14伸出至轮胎成型鼓23的径向外侧。当通过使压接辊24沿轮胎成型鼓23的表面转动，将该橡胶伸出部14向轮胎成型鼓侧压倒时，如图4(B)所示，伸出部14与叠层体15表面的橡胶层13压接而一体化。在图示的例子中，使用半径(r)的大小在橡胶伸出部14的伸出量(h)以上的压接辊24，但也可以代替压接辊24使用半径(r)比伸出量(h)小的压接杆。这样使橡胶伸出部14压接于叠层体15上，所以在其上贴合帘布层时在橡胶伸出部14和叠层体15之间不会形成空气积存部。另外，在帘布层上也不会形成褶皱。
卷附帘布层后的成型工序，通过公知的方法进行即可，可以进行填胎圈芯、层叠胎侧橡胶、带束层和胎面橡胶等。
如上所述，橡胶伸出部14的伸出量(h)必须在3～20mm的范围内。当伸出量(h)小于3mm时，在将叠层体15外嵌于轮胎成型鼓时，橡胶层12、13之间的橡胶伸出部14容易劈开。另外，当伸出量(h)超过20mm时，在用压接辊24压倒橡胶伸出部14时容易发生褶皱，另外，因为橡胶伸出部14较大导致轮胎的均匀性恶化。
对压接辊24或压接杆的大小，并没有特别限定，优选使半径(r)为1mm以上，且是橡胶伸出部14的伸出量(h)的7.5倍以下，更加优选为伸出量(h)的3.4倍以下。在半径(r)小于伸出量(h)，压接辊24或压接杆最开始按压橡胶伸出部14的侧面的情况下，橡胶伸出部14被顺利地向成型鼓23的圆周方向压倒。但是，从压接辊24或压接杆的刚性以及作业性的观点来看，优选将半径(r)的下限设为1mm。另一方面，在半径(r)大于伸出量(h)，压接辊24最初按压橡胶伸出部14的前端的情况下，随着半径(r)变大，将橡胶伸出部14向成型鼓23的圆周方向压倒的力变弱，容易对其作用向成型鼓23的径向压溃的力。因此，压接辊24的半径(r)，优选设在伸出量(h)的7.5倍以下、更加优选在3.4倍以下，从而能够将橡胶伸出部14顺利地沿成型鼓23的圆周方向压倒，能够防止空气的卷入。
在本发明中，膜11的厚度，可以适用公知的轮胎所采用的厚度，没有特别的限定，能够从0.002mm～0.7mm的范围进行选择。另一方面，橡胶层12、13的厚度，没有特别的限定，能够从0.1mm～3.0mm的范围进行选择。
另外，构成膜的热塑性树脂、和在热塑性树脂成分中混合了弹性体成分的热塑性弹性体组合物，能够使用任何公知的材料。
例如，作为热塑性树脂以及热塑性弹性体组合物的热塑性树脂成分，能够例示例如聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚腈系树脂、聚乙烯基系树脂、纤维素系树脂、氟素系树脂、酰亚胺系树脂等。作为热塑性弹性体组合物的弹性体成分，能够例示例如二烯烃系橡胶及其氢化物、烯烃系橡胶、丁基橡胶(IIR)、异丁烯与芳香族乙烯或二烯烃系单体的共聚物、丙烯酸橡胶(ACM)、离聚物、含卤素橡胶、硅橡胶、含硫橡胶、氟橡胶、热塑性弹性体等。
热塑性弹性体组合物中的热塑性树脂成分和弹性体成分的组成比，根据膜的厚度和柔软性的平衡适当确定即可，优选范围为10/90～90/10，更加优选20/80～85/15(重量比)。
在热塑性弹性体组合物中，除了上述热塑性树脂成分以及弹性体成分，还能够混合相容剂等其他的聚合物以及配合剂作为第三成分。混合其他的聚合物的目的是为了改善热塑性树脂成分和弹性体成分的相容性、改善材料的膜成型加工性、提高耐热性、降低成本等，作为用于其中的材料，可以举出例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、SBS、聚碳酸酯等。
上述热塑性树脂或热塑性弹性体组合物可以直接层叠于橡胶层，为了提高其与橡胶层的粘结性也可以层叠粘结层。对粘结层的厚度没有特别限定，为了轮胎的轻量化，厚度薄较好，优选5μm～150μm。
以下，根据实施例进一步说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
吹塑成型出热塑性弹性体组合物和粘结剂的两层结构的圆筒状的膜(周长1200mm、厚度100μm)，在卷绕前通过夹送辊制成片状。通过压延成型机在该膜的两面层叠宽度660mm、厚度0.5mm的橡胶层，从而成型出叠层体。此时，在压接成型两端部，使橡胶层的宽幅方向的端部超出膜端部的两侧之后，切掉超出的橡胶部分，使从膜端部的伸出量分别为2mm、3mm、10mm、20mm、和25mm，制成五种叠层体。
将上述五种叠层体分别切割成轴向长度390mm，制造以该叠层体为空气透过防止层的、轮胎尺寸为195/65R15的充气轮胎，此时，作为将叠层体外装到轮胎成型鼓上时的处理条件，使橡胶伸出部的伸出量(h)以及有无使用压接辊如表1所示那样变化，成型未硫化轮胎，对其进行硫化成型，制造六种充气轮胎(实施例1～3、比较例1～3)。另外，压接辊半径为10mm。
目视评价所得的六种充气轮胎的空腔内的表面状态，以以下基准评价空气透过防止层有无硫化故障，其结果由表1表示。
○：表示没有发现气泡衬里等的硫化故障
×：表示气泡衬里等的硫化故障大量发生
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | |
| 橡胶伸出部的伸出量(h)(mm) | 3 | 10 | 20 | 10 | 2 | 25 |
| 有无使用压接辊(有/无) | 有 | 有 | 有 | 无 | 有 | 有 |
| 空气透过防止层的硫化故障 | ○ | ○ | ○ | × | × | × |
Claims (2)
1.一种充气轮胎的制造方法，通过使用热塑性树脂、或在热塑性树脂中混合了弹性体的热塑性弹性体组合物成型出圆筒状的膜，将该圆筒状的膜折叠成片状，在该折叠的膜的两面层叠橡胶层而成型叠层体，然后将该叠层体展开成圆筒状并外嵌于轮胎成型鼓上，进而在该叠层体的外侧贴合帘布层等其他的轮胎构成材料，成型出以所述膜作为空气透过防止层的未硫化轮胎，并对该未硫化轮胎进行硫化，其中，
在所述叠层体的成型时，在所述折叠成片状的膜的两面上以从所述膜的宽度方向的两端部超出的方式层叠所述橡胶层，切掉该超出的橡胶层的一部分而形成叠层体，使橡胶伸出部距所述膜的宽度方向的两端部的伸出量(h)为3～20mm，将该叠层体展开成圆筒状并外嵌于所述轮胎成型鼓上，然后通过压接辊或压接杆将所述橡胶伸出部向所述成型鼓面侧压倒，使其压接于所述叠层体的橡胶层上。
2.根据权利要求1所记载的充气轮胎的制造方法，其中，使所述压接辊或压接杆的半径(r)为1mm以上，且是所述橡胶伸出部的伸出量(h)的7.5倍以下。
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