CN101389468B - 充气轮胎的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种充气轮胎的制造方法，是即使在使用圆筒状的热塑性树脂膜作为防止空气透过层，使用厚度0.5mm以上的片材作为叠层于其外侧的橡胶片材的情况下，在硫化成型时也不会产生鼓泡的充气轮胎的制造方法。本发明通过提供下述充气轮胎的制造方法而完成了上述课题，即，一种充气轮胎的制造方法，是在被覆于成型转筒(20)上的圆筒状的热塑性树脂膜(6)之上卷绕厚度0.5mm以上的未硫化的橡胶片材(7)，使其两端部重叠而叠接为台阶状的充气轮胎的制造方法，该制造方法的特征在于，使比橡胶片材(6)薄的辅助橡胶片(12)介于橡胶片材(7)的叠接部(11)的台阶部和热塑性树脂膜(6)之间，进行叠接。

Description

充气轮胎的制造方法
技术领域
本发明涉及充气轮胎的制造方法，更加详细而言，涉及抑制在将圆筒状的热塑性树脂膜用于防止空气透过层的情况下硫化成型时容易产生的鼓泡的充气轮胎的制造方法。
背景技术
在无内胎的充气轮胎中，在该轮胎的内面一体地内衬有防止空气透过层，作为其材料使用空气非透过性优异的丁基系橡胶。但是，因为丁基系橡胶比重大、重量大，所以阻碍近年来需求特别高的充气轮胎的轻量化。作为其对策，在专利文献1中，提出了代替丁基系橡胶而将比重小的热塑性树脂膜用于防止空气透过层的这样的方案，这能够实现轮胎的进一步轻量化。
但是，当将热塑性树脂膜用于防止空气透过层时，有在硫化过程中在轮胎内面容易产生鼓泡这样的问题。在硫化前的生胎成型时，如图2所示那样，在成型转筒20上被覆圆筒状的热塑性树脂膜6，进而在其上通过介有连接用橡胶(tie rubber)等的未硫化的橡胶片材7而叠层胎体片材。该橡胶片材7，在将其在热塑性树脂膜6上卷绕一周之后，使其两端部重叠而叠接，从而形成台阶状的叠接部11。在该叠接部11的台阶与热塑性树脂膜6之间，如图7(A)所示那样，产生剖面为三角形的空气积存部10。如果在该状态下，在其上叠层带束层、胎面胶层等的其他的轮胎部件，使生胎成型，对其进行硫化成型，则如图7(B)所示那样，由于封闭在空气积存部10中的空气膨胀，而导致热塑性树脂膜6的表面局部隆起，产生所谓的鼓泡13。鼓泡13，不仅严重有损轮胎内面的外观，而且在使用过程中经常会成为热塑性树脂膜发生破裂的原因。
如上所述，鼓泡是由于在硫化成型中空气积存部膨胀而产生的，所以在空气积存部较大的情况下，鼓泡的产生很明显，在空气积存部较小的情况下不会产生。
即，橡胶片材7的厚度在0.5mm以上，叠接部的台阶越大就越容易产生鼓泡。
另一方面，因为丁基系橡胶等的橡胶材料具有吸收空气的性质，所以如上所述，通过将其用于防止空气透过层，使得即使形成空气积存，在硫化中空气也被吸收至橡胶中，所以不会产生鼓泡。因此，鼓泡，是将热塑性树脂膜用于防止空气透过层的情况下所产生的固有的问题。
专利文献1：日本特开平8-258506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，即使在使用圆筒状的热塑性树脂膜作为防止空气透过层，使用厚度0.5mm以上的片材作为叠层于其外侧的橡胶片材的情况下，也不会在硫化成型时产生鼓泡。
用于实现上述目的的本发明的充气轮胎的制造方法，作为第1方案，是在被覆于成型转筒上的圆筒状的热塑性树脂膜之上卷绕厚度0.5mm以上的未硫化的橡胶片材，使其两端部重叠而叠接为台阶状的充气轮胎的制造方法，其特征在于，使比所述橡胶片材薄的辅助橡胶片介于所述橡胶片材的叠接部的台阶部和所述热塑性树脂膜之间，进行叠接。作为第2方案，是根据第1方案的充气轮胎的制造方法，其中，所述辅助橡胶片的厚度小于0.4mm。
用于实现上述目的的其他的本发明的充气轮胎的制造方法，作为第3方案，是在被覆于成型转筒上的圆筒状的热塑性树脂膜之上卷绕厚度0.5mm以上的未硫化的橡胶片材，使其两端重叠而叠接为台阶状的充气轮胎的制造方法，该制造方法的特征在于，至少将所述橡胶片材的两端部中的与所述热塑性树脂膜相接的一侧的端部的端面形成为倾斜的倾斜面、进行叠接，使所述倾斜面相对于所述橡胶片材的厚度方向的平均倾斜角度θ在5°以上89°以下的范围内、且在满足下述式子的范围内。
θ(°)≥50t-25
其中，t表示所述橡胶片材的厚度(mm)。
作为第4方案，是根据第3方案所述的充气轮胎的制造方法，在所述橡胶片材的与所述热塑性树脂膜相接的一侧的端部的端面，对接剖面为楔状的橡胶带片，形成所述倾斜的倾斜面。
作为第5方案，是根据第1方案～第3方案的任一项所述的充气轮胎的制造方法，在卷绕所述橡胶片材之后，对该叠接部进行齿压。
作为第6方案，是根据第1方案～第4方案的任一项所述的充气轮胎的制造方法，所述橡胶片材是连接用橡胶片或胎体片材。
作为第7方案，是根据第5方案所述的充气轮胎的制造方法，所述橡胶片材是连接用橡胶片或胎体片材。
根据所述前者的本发明，通过使比橡胶片材薄的辅助橡胶片介于橡胶片材的台阶部和热塑性树脂膜之间，使形成于台阶部的空气积存部的整个周围处于由橡胶材料覆盖的状态，因此整体地使硫化中的空气的吸收量增加，即使橡胶片材的厚度为0.5mm以上也能够抑制鼓泡的产生。
另外，根据后者的本发明，将橡胶片材的与热塑性树脂膜相接的一侧的端部的端面形成为倾斜的倾斜面，并且该倾斜面的角度与橡胶片材的厚度满足特定的关系，从而尽可能地减小形成于重叠侧的橡胶片材端部与该倾斜面之间的空气积存部的容积，所以即使橡胶片材的厚度在0.5mm以上也同样能够抑制鼓泡的产生。
附图说明
图1是本发明所制造的充气轮胎的一例的轮胎的子午线方向的半剖视图。
图2是表示本发明的充气轮胎的制造方法的实施方式中的生胎的转筒成型工序的一例的立体说明图。
图3(A)是在本发明的充气轮胎的制造方法的实施方式中的转筒成型工序中所形成的叠接部的转筒轴方向剖视图的局部放大图，(B)是硫化成型后的局部放大图。
图4(A)是在本发明的充气轮胎的制造方法的另一实施方式中的转筒成型工序中所形成的叠接部的转筒轴方向剖视图的局部放大图，(B)是硫化成型后的局部放大图。
图5(A)是在本发明的充气轮胎的制造方法的其他实施方式中的转筒成型工序中所形成的叠接部的转筒轴方向剖视图的局部放大图，(B)是硫化成型后的局部放大图。
图6是示出图4的实施方式中的平均倾斜角度θ与橡胶片材的厚度t之间的关系的图表。
图7是在现有的使用热塑性树脂膜的充气轮胎的制造方法中的转筒成型工序中所形成的叠接部的转筒轴方向的剖视图。
符号说明
6热塑性树脂膜
7橡胶片材
9剖面楔状的橡胶带片
10、10’空气积存部
11叠接部
12辅助橡胶片
13鼓泡
20成型转筒
具体实施方式
在图1中，1是胎面部，2是胎侧部，3是胎圈部。在埋设于胎圈部3的左右一对的胎圈芯4之间架设有胎体层5，其两端部分别在胎圈芯4的周围从轮胎内侧折返到外侧。在胎面部1，在胎体层5的外侧，遍及轮胎一周配置有上下一对的带束层8。在充气轮胎的最内侧，内粘有圆筒状的热塑性树脂膜6作为防止空气透过层，在热塑性树脂膜6和胎体层5之间，配置有厚度0.5mm以上的连接用橡胶片材7作为粘结层。
在所述构成的充气轮胎的制造方法中，在硫化前的生胎成型时，如图2所示，将最内层的热塑性树脂膜6和其外周的橡胶片材7(连接用橡胶片)如下所述那样叠层在成型转筒20上。
首先，如图2(A)所示，在成型转筒20上被覆圆筒状的热塑性树脂膜6，接着，如图2(B)所示，在热塑性树脂膜6上将厚度0.5mm以上的未硫化的连接用橡胶片材7以宽于成型转筒20的宽度的宽度，绕轮胎卷绕一周，然后使其两端部重叠进行叠接，从而形成台阶状的叠接部11。而且，在该连接用橡胶片材7的外周围绕一周、卷绕胎体层5，然后在筒状的胎体层5的两端部，嵌入左右一对的胎圈芯4，将胎体层5的两端部以分别包绕胎圈芯4的方式折返，在其上叠层胎侧橡胶，从而成型为一次生胎。将一次生胎移至二次成型转筒上，在那里叠层带束层8、胎面橡胶，成型为二次生胎，将其插入模具中进行硫化。
如背景技术部分所说明的那样，在现有的制造方法中，如图7(A)所示，当在热塑性树脂膜6之上卷绕橡胶片材7时，在该台阶部形成空气积存部10，其在硫化工序中膨胀长大，从而如图7(B)所示，产生鼓泡13。
然而，本发明的制造方法，通过如图3至图5所示对该叠接部11中的空气积存部10实施处理，抑制鼓泡的产生。
图3的处理方法，与本发明的第一发明相当，在成型转筒20上被覆圆筒状的热塑性树脂膜6，在形成叠接部11的位置，事先卷绕较薄的辅助橡胶片12。接着，以叠接部11位于卷绕了较薄的辅助橡胶片12的位置的方式卷绕厚度0.5mm以上的未硫化的橡胶片材7。这样一来，以形成于橡胶片材7的叠接部11的台阶部的空气积存部10的热塑性树脂膜6侧被较薄的辅助橡胶片12覆盖的方式，使生胎成型。
因此，当对上述那样成型的生胎进行硫化成型时，被较薄的辅助橡胶片12与橡胶片材7的叠接部的台阶部分包围的空气积存部10，被橡胶片材7以及较薄的辅助橡胶片12吸收，如图3(B)所示消失，不会产生鼓泡。另外，在叠接部11的相反侧的台阶与胎体层5之间也产生空气积存部10’，但胎体层5的帘布橡胶以及橡胶片材7，吸收被封闭在空气积存部10’中的空气，所以如图3(B)所示，胎体层5侧的空气积存部10’也消失了。
本发明的制造方法所使用的较薄的辅助橡胶片12的厚度，优选较薄，更加优选，是等于小于热塑性树脂膜6的厚度的厚度。具体而言，辅助橡胶片12的厚度，优选小于0.4mm，更加优选，大于等于0.2mm且小于0.4mm。通过使辅助橡胶片12的厚度在上述的范围内，能够充分吸收封闭的空气并且抑制台阶部的过大化。
图4表示与本发明的第二个发明相当的实施方式。
在图4中，在被覆于成型转筒20上的圆筒状的热塑性树脂膜6之上卷绕厚度0.5mm以上的未硫化的橡胶片材7，使其两端重叠叠接为台阶状，此时，如图4(A)所示，事先将与热塑性树脂膜6相接的一侧的橡胶片材7的端部的端面形成为倾斜的倾斜面。以覆盖该倾斜面的方式，重叠橡胶片材7的另一个端部进行叠接。
通过至少将橡胶片材7的端部中的与热塑性树脂膜6相接的一侧的的端面形成为倾斜的倾斜面，当重叠橡胶片材7的另一个端面时，能够使形成于该台阶部的空气积存部10的容积尽可能地极小化。因此，仅用台阶部的橡胶材料在硫化成型时就能够吸收空气积存，如图4(B)所示，使空气积存部10消失，不会产生鼓泡。
在第二个发明中，如上所述，为了抑制鼓泡的产生，必须使橡胶片材的端部的端面的倾斜面相对于橡胶片材的厚度方向的平均倾斜角度θ在5°～89°的范围内，其与橡胶片材的厚度t(mm)的关系满足下述式子。
θ(°)≥50t-25
其中，所谓平均倾斜角度θ，不限于倾斜面是否是平面，是指连接该倾斜面的上端和下端的平面与橡胶片材的厚度方向所成的角度。
通过使平均倾斜角度θ处于上述设定的范围内，能够将空气积存部的尺寸缩小为在硫化成型中能够消失的容积，而且能够使叠接操作容易进行。
平均倾斜角度θ与橡胶片材的厚度t的关系式，是根据图6所示的平均倾斜角度θ与橡胶片材的厚度t的关系图表而得出的。
图6表示分别使橡胶片材的平均倾斜角度θ和厚度t不相同，确认鼓泡的产生的有无的实验结果。在这些实验中，以空白的圆圈图示的是没有产生鼓泡的情况，以黑色方块图示的是产生了鼓泡的情况。在两种图标之间的边界，得到θ＝50t-25的直线。
在该实施方式中，橡胶片材7端部的端面的倾斜面，可以是切断端部而形成的，也可以如以下的图5所示，对接具有倾斜面的剖面为楔状的橡胶带片而形成。
图5的实施方式，是在橡胶片材7的端部中的至少与热塑性树脂膜6相接的一侧的端部的大致直角的端面，如图5所示，对接剖面为楔状的橡胶带片9而形成倾斜的倾斜面。以覆盖该倾斜面的方式，使橡胶片材7的另一个端部重叠地进行叠接。
即使在该实施方式中，也能够将形成于橡胶片材的台阶状叠接部的空气积存部的容积变为极小，所以在硫化成型时吸收空气，如图5(B)所示，能够使得在轮胎内面不会产生鼓泡。
在本发明的制造方法中，在第一以及第二个发明中的任一者的情况下，都优选在被覆于成型转筒上的圆筒状的热塑性树脂膜之上，卷绕未硫化的橡胶片材，之后，对该叠接部进行齿压(stitch)。尤其优选，在将胎体层在胎圈芯的周围折返之前进行齿压。通过齿压，可以将未硫化的橡胶片材的叠接部的台阶所包围的空气向外驱散，减小空气积存，因此，能够更加有效地进行鼓泡的抑制。
在本发明中，圆筒状的热塑性树脂膜，优选是通过对热塑性树脂组合物进行一般的挤出成型、例如吹塑成型，作为单层或多层的圆筒状的热塑性树脂膜而制造的膜。
作为形成圆筒状的热塑性树脂膜的树脂，只要是能够熔融成型即可，没有特别限定。例如，优选，由聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚腈系树脂、聚甲基丙烯酸酯系树脂、聚乙烯系树脂等这样的热塑性树脂或者以它们为主成分的树脂组合物构成。作为树脂组合物，优选以上述的热塑性树脂为基体，将任意的弹性体成分作为分散相的热塑性树脂组合物。作为这样的弹性体，优选烯烃系弹性体、苯乙烯系弹性体等。
在本发明中，未硫化的橡胶片材，是用于直接叠层于在防止空气透过层中使用的热塑性树脂膜上的橡胶片材。因此，未硫化的橡胶片材，在连接用橡胶片材介于热塑性树脂膜和胎体层之间时，是连接用橡胶片材，在没有使用连接用橡胶片材时是胎体片材。
在本发明的制造方法中，构成未硫化的橡胶片材的橡胶组合物，只要是一直以来用于轮胎材料即可，没有特别限定。例如，可以是NR、IR、BR、SBR等的二烯系橡胶、乙烯-丙烯共聚橡胶、苯乙烯系弹性体等中添加炭黑、加工油、硫化剂等的配合剂而得到的橡胶组合物。另外，关于构成剖面楔状的橡胶带片以及/或较薄的辅助橡胶片的橡胶组合物，也可以从与构成橡胶片材7的橡胶组合物相同的范围中适当选择。
以下，举出实施例对本发明进行说明，但本发明的范围并不限于此。
实施例
轮胎尺寸195/65R15，使轮胎构造为图1所示的构成，使防止空气透过层作为圆筒状的热塑性树脂膜(厚度0.2mm)，使连接用橡胶作为橡胶片材，为了进行比较试验，将橡胶片材分成三部分、设置三处的叠接部，成型为容易产生鼓泡的生胎，将在模具温度173℃、硫化时间12分钟的条件下进行的硫化成型设为通用条件，目视评价使橡胶片材的叠接部的处理改变时的鼓泡的产生的有无。
现有例
使用端部大致直角(θ＝0°)、厚度0.7mm的橡胶片材，使生胎成型，进行硫化成型。现有例的充气轮胎，在硫化成型后，确认在热塑性树脂膜的内面产生鼓泡。
实施例1
相对于现有例，在成型转筒上的热塑性树脂膜之上配置厚度0.3mm的较薄的辅助橡胶片，接着，按照橡胶片材的叠接部的台阶位于该较薄的辅助橡胶片之上的方式进行配置，除此之外，与现有例同样地使生胎成型，进行硫化成型。实施例1的充气轮胎，是使较薄的辅助橡胶片介于热塑性树脂膜与橡胶片材的叠接部的台阶之间的轮胎，所以在硫化成型后，在热塑性树脂膜的内面不会发生鼓泡等的制造故障。
实施例2～5、比较例1以及2
相对于现有例的充气轮胎，使橡胶片材的厚度t以及剖面楔状的橡胶带片的倾斜面或者橡胶片材的端部的端面的倾斜面的角度θ，如表1所示那样变化，使生胎成型，进行硫化成型。所得结果由表1示出。
表1
Figure GSB00000412140100091
根据表1可知，实施例2的充气轮胎，是在热塑性树脂膜上的橡胶片材的端面对接剖面楔状的橡胶带片(厚度0.7mm、倾斜面的角度60°)，形成倾斜的倾斜面，所以在硫化成型后不会发生鼓泡等的制造故障。
另外，实施例3～5的充气轮胎，虽然橡胶片材的厚度是否比现有例厚，但是由于将热塑性树脂膜上的橡胶片材的端部的端面形成倾斜的倾斜面，所以在硫化成型后不会发生鼓泡等的制造故障。
另一方面，比较例1以及2，橡胶片材的端部的端面的倾斜面的角度θ，与橡胶片材的厚度t的关系不满足规定的关系，所以发现在轮胎内面产生鼓泡。

Claims (7)

1.一种充气轮胎的制造方法，是在被覆于成型转筒上的圆筒状的热塑性树脂膜之上卷绕厚度0.5mm以上的未硫化的橡胶片材、使其两端部重叠而叠接为台阶状的充气轮胎的制造方法，在该制造方法中，
使比所述橡胶片材薄的辅助橡胶片介于所述橡胶片材的叠接部的台阶部和所述热塑性树脂膜之间而进行叠接。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其中，所述辅助橡胶片的厚度小于0.4mm。
3.一种充气轮胎的制造方法，是在被覆于成型转筒上的圆筒状的热塑性树脂膜之上卷绕厚度0.5mm以上的未硫化的橡胶片材、使其两端重叠而叠接为台阶状的充气轮胎的制造方法，在该制造方法中，
至少将所述橡胶片材的两端部中的与所述热塑性树脂膜相接的一侧的端部的端面形成为倾斜的倾斜面而进行叠接，所述倾斜面相对于所述橡胶片材的厚度方向的平均倾斜角度θ在5°～89°的范围内、且在满足下述式子的范围内，
θ≥50t-25
其中，θ表示单位为°的上述平均倾斜角度，t表示单位为mm的所述橡胶片材的厚度。
4.根据权利要求3所述的充气轮胎的制造方法，在所述橡胶片材的与所述热塑性树脂膜相接的一侧的端部的端面，对接剖面为楔状的橡胶带片，形成所述倾斜的倾斜面。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的充气轮胎的制造方法，在卷绕所述橡胶片材之后，对该叠接部进行齿压。
6.根据权利要求1～4的任一项所述的充气轮胎的制造方法，所述橡胶片材是连接用橡胶片或胎体片材。
7.根据权利要求5所述的充气轮胎的制造方法，所述橡胶片材是连接用橡胶片或胎体片材。
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