CN102310574A - 用于制造具有泡沫消音器的充气轮胎的方法 - Google Patents

用于制造具有泡沫消音器的充气轮胎的方法 Download PDF

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P.H.桑德斯托姆
R.N.马江达
K.E.森德维斯特
R.L.博尔曼恩
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Abstract

本发明涉及一种用于制造具有泡沫消音器的充气轮胎的方法，包括步骤：将硅橡胶泡沫消音器设置在生轮胎的生的内衬的暴露初始表面上；将阻隔层设置在硅橡胶泡沫消音器之上，硅橡胶泡沫消音器位于生轮胎内衬的初始表面与阻隔层之间；固化生轮胎；以及去除阻隔层以显露硅橡胶泡沫消音器。

Description

用于制造具有泡沫消音器的充气轮胎的方法
相关的其它申请
本申请是2010年6月21日提交的序列号No.12/819,535的部分继续申请。
技术领域
本发明涉及一种在轮胎的固化期间保护泡沫消音器的方法，其中该泡沫消音器设置在内衬表面上。
定义
“胎体”意味着除带束结构、胎面、底胎面以及帘布层上的侧壁橡胶之外的轮胎结构，但是包括胎圈。
“内衬”意味着形成轮胎的内表面的弹性体或其它材料的层或多层，其含有轮胎内的充气流体。内胎型轮胎的“内衬”常常被称为“隔离胶层（squeegee）”，以将其与无内胎轮胎的内衬区别。
“充气轮胎”是指大体为环面形（通常为敞口圆环面）的层压机械装置，其具有胎圈和胎面并由橡胶、化学制品、织物和钢或其他材料制成。当安装在机动车辆的车轮上时，轮胎通过其胎面提供牵引并包含支撑车辆负载的流体。
“胎面”意味着当结合至外胎时包括轮胎的一部分（即印迹）的模制橡胶部件，该部分在轮胎正常充气并在正常载荷下时与路接触。
除非另有说明，否则术语“固化”和“硫化”规定为可互换的术语。
除非另有说明，否则术语“生的（即未硫化的）(green)”和“未固化的”规定为可互换的。
“初始表面”意味着不管固化与否，均未经受过清洗过程并且没有与脱模剂接触的表面。
背景技术
政府法规与消费者偏好持续强迫降低由乘用车的轮胎产生的容许噪声水平。路面噪声的一个源是由轮胎的最里面的表面和轮辋包围的气室内的共振。降低轮胎噪声的一种努力是衰减来自气室中的空气振动的声音，该努力主要关注于改变轮胎的邻接轮胎胎体的最里面的表面。在一种方案中，通过将泡沫附接至轮胎的内衬来将泡沫材料作为消音器设置在内部空腔中，这有效地降低由轮胎空腔共振引起在的200至300Hz的噪声。然而，这样的泡沫消音器到轮胎内衬的附接是成问题的。
充气生轮胎的胎体构筑成被包在低模量的橡胶中的一系列挠性高模量的帘线层。内衬设置成形成轮胎最里面的表面。利用硫化胶囊在硫化机中固化生轮胎，这迫使轮胎膨胀。在固化期间，内衬与胎体一起膨胀，该胎体被压入硫化模具中的压痕以形成轮胎的胎面，并且所有的部件共同固化，以便提供彼此之间大致粘结的结合。
由于卤化丁基橡胶良好的阻隔性，所以用于无内胎充气轮胎的内衬通常由包含高重量比的卤化丁基橡胶的复合物形成。在轮胎固化之前，用脱模剂涂布内衬的整个内表面和/或硫化胶囊的外表面。脱模剂当用于内衬的表面上时一般称为“衬里粘接剂(lining cement)”，而当用于硫化胶囊上时一般称为“胶囊润滑剂(bladder lube)”或“胶囊喷雾(bladder spray)”。脱模剂便于在固化之后硫化胶囊从内衬的去除，使得不损坏内衬。用于充气内胎型轮胎的内衬(或隔离胶层)通常为薄的帘布涂层原料层，以保护内胎使之不与尼龙直接接触。由于不需要阻隔性，所以这些内衬通常不包含卤化丁基橡胶。
因此，在将泡沫消音器结合至硫化内衬之前，在现有技术的方法中必须清洗内衬，以从模制操作去除存在于内衬表面上的污染物。尤其地，必须从内衬表面去除脱模剂。通常将溶剂用于该清洗操作。有效地用于去除脱模剂的溶剂包含危险性空气污染物。因此，这些溶剂服从最近变得更加严格的环境法规。因此，理想的是消除对内衬表面的溶剂清洗的需求，以便遵守严格的环境法规。另外，溶剂清洗是劳动密集型的，并且由于其危险性性质所以是昂贵的，使得通过消除溶剂清洗过程可实现明显的成本节省。替代性地，用于泡沫消音器应用的内衬的制备可包括抛光内衬以提供适于粘附的表面，例如见美国专利No.7,669,628。
发明内容
本发明涉及一种制造具有泡沫消音器的轮胎的方法，包括步骤：
将硅橡胶泡沫消音器设置在生轮胎的生的内衬的暴露初始表面上；
将阻隔层设置在硅橡胶泡沫消音器之上，硅橡胶泡沫消音器位于生轮胎内衬的初始表面与阻隔层之间；
固化生轮胎；以及
去除阻隔层以显露硅橡胶泡沫消音器。
附图说明
被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图图示了本发明的实施例，并与以上给出的本发明的大体描述和以下给出的详细描述一起用于说明本发明。
图1是示出本发明的实施例的剖视图。
图2是阻隔层的胶条总成的不按比例的平面图，该阻隔层长到足够覆盖在内衬的轧制片的整个周向表面和泡沫消音器的整个周向表面上，并提供易拉环。
图3是示意性地图示轮胎成型鼓上的制备的内衬、阻隔层和泡沫消音器(如图2所示)的定位的透视图。
图4是从内衬剥离阻隔层的胶条总成以显露固化轮胎的泡沫消音器的不按比例的平面图。
图5是在将泡沫消音器粘附至内衬表面的情况下在去除阻隔层(如图4所示)之后的固化轮胎的局部横截面。
具体实施方式
根据本发明，通过将保护性阻隔层覆盖在泡沫消音器上并将保护性阻隔层粘附至生的初始内衬表面，保护粘附至生轮胎的内衬上的泡沫消音器免受脱模剂污染并免受固化过程的苛刻的温度和压力影响。在一个实施例中，保护性阻隔层为可热成形膜，其适合于在成形与固化过程期间与轮胎材料一起伸展。在一个实施例中，保护性阻隔层为薄橡胶片。在一个实施例中，阻隔层涂有压敏粘合剂(PSA)，该压敏粘合剂被压至生的初始内衬表面以可靠地并且可松开地粘附可热成形膜。可选的PSA尤其有效地在衬里粘接剂高压喷涂到内衬期间防止阻隔层的运动。可参考附图进一步理解本发明。
相同的附图标记遍及附图用于指相同的部件，并且相同的附图标记用于指固化和未固化(生的)的状态下的部件。
图1以横截面描绘了根据本发明在轮胎成型之后的未固化的或称“生”的轮胎总成10。生轮胎总成10包括具有设置在最外面的表面上的胎面13的胎体12，其中胎面13是轮胎总成10的在固化轮胎的操作期间接触地面的部分。在固化期间，以虚线示出的沟槽115由模具印入胎面。如本领域所知地，胎体12可包括一个或多个帘线层，并且胎体包裹生轮胎10的胎圈部分14。内衬16设置在胎体12内侧，以便面对气室24。压缩的泡沫消音器22设置在内衬16的径向内侧的生的初始表面28上。根据本发明，泡沫消音器22被压缩并用粘附至内衬16生的初始表面28的可拆除的阻隔层20保护。如在此进一步描述地，在生轮胎10的固化之后，从泡沫消音器22和内衬16拆除阻隔层20，以允许泡沫消音器22松弛并从而膨胀至其全体积。
轮胎总成10的形成包括在生的状态下、即在未固化的状态下邻接生轮胎胎体12组装内衬16、将泡沫消音器22设置在内衬16的生的初始表面28之上、以及将阻隔层20覆盖在压缩的泡沫消音器22上并从而压缩该压缩的泡沫消音器22和将阻隔层20的边缘27粘附至生的内衬16的生的初始表面28。邻接轮胎胎体12最外面的表面组装生的胎面胶条13。然后，将该生轮胎总成10设置到固化模具(未示出)中，使得生的胎面胶条13靠着模具表面(未示出)放置，并且阻隔层20距模具表面最远以形成最里面的层，同时泡沫消音器设置在内衬16与阻隔层20之间。
通常，在所有部件于模具内就位之前，将脱模剂(未示出)涂覆至生的内衬16并涂覆在阻隔层20上。还称为衬里粘接剂的脱模剂通常通过高压喷雾涂覆。衬里粘接剂型的脱模剂的示例包括有机多分子硅醚基或硅酮基材料、诸如具有粉末云母或石英的聚二甲基硅氧烷。在一个实施例中，将压敏粘合剂(未示出)涂覆在阻隔层20与内衬16的生的初始表面28之间，使得高压衬里粘接剂喷涂不会使阻隔层20和泡沫消音器22移位。
在将具有受保护的泡沫消音器的生的总成10放置在模具中之后，然后使可膨胀的硫化胶囊(未示出)靠着内衬16和阻隔层20膨胀，以将生轮胎总成10压入模具表面，从而将生的胎面胶条13压入形成在模具表面中的胎面花纹。在轮胎总成10经受来自已膨胀的硫化胶囊的压力的同时，在模具中施加硫化温度持续达足够使轮胎总成10固化的时间。阻隔层20保护压缩的泡沫消音器22免受脱模剂的污染，并免受在生轮胎10的固化期间的轮胎模具的苛刻的压力和温度环境影响。在固化完成之后，使硫化胶囊放气并从内衬16和阻隔层20剥离该硫化胶囊。
可进一步参考图2-3描述本发明的方法的一个实施例。如图2中所图示地，在将内衬16设置在成型鼓32上之前，关于生的内衬16的纵向中心轴对称地设置泡沫消音器22。关于生的内衬16的纵向中心轴对称地设置阻隔层20，该阻隔层20具有的宽度大于泡沫消音器22的宽度但小于生的内衬16的宽度，使得泡沫消音器22位于生的内衬16与阻隔层20之间。将阻隔层20的边缘27挤压至生的内衬16的生的初始表面28，以使阻隔层20可靠地并且可拆除地粘附至生的内衬16。同时，泡沫消音器22被阻隔层20从其完全膨胀的状态压缩至压缩状态。在一个实施例中，存在足够提供易拉环的伸出部或“交叠”部30，以便于在固化之后容易地去除阻隔层20。替代性地，不包括交叠部。
如图3所示，当将生的内衬16设置在鼓32上时，阻隔层20的一端延伸超出生的内衬16的一端大约2cm至20cm，以形成交叠部30。为了便于固化之后的视觉检测，可给交叠部30涂颜色，以便与内衬16的黑色形成对比。
从鼓32拆除生轮胎总成10，并且生轮胎总成10可与保护泡沫消音器22的阻隔层20一起储存。然后用衬里粘接剂喷涂最里面的表面26，该衬里粘接剂完全或部分地覆盖阻隔层20，并将生的总成10放置在硫化机中以便被传统地固化。图4示出在从硫化机上拆除之后的固化轮胎总成110。在从硫化机拆除固化的轮胎总成110之后，可将轮胎的内部抽真空，以去除通常松散地附着于阻隔层20的衬里粘接剂。如图4所示，然后例如通过用力拉阻隔层120的伸出端130来成整块地手动去除阻隔层120。使泡沫消音器122暴露，并使该泡沫消音器122不带衬里粘接剂。在去除阻隔层120，泡沫消音器122松弛并膨胀至其全体积。
将泡沫消音器22施加到鼓32可能引起泡沫上过度的应力，导致泡沫中不合需要的撕裂。为了防止撕裂鼓32上的泡沫，可与鼓的周向方向垂直地在泡沫消音器的横截面中制成至少一个狭缝或切口。一个或多个狭缝或切口可在泡沫中制成一深度以便足以在将泡沫消音器22施加到鼓32时防止撕裂。
如图2和3中所图示的阻隔层20的应用在阻隔层由如下材料制成的情况下是可用的，该材料在轮胎成型过程期间伸展并经受得住施加的应力。在阻隔层由不具有足够的伸展以经受得住轮胎成型过程的材料制成的情况下，替代阻隔层在轮胎成型过程期间的应用，阻隔层20可改为在轮胎成型过程之后应用于泡沫消音器22上并应用于完成的但未固化的生轮胎的内衬的生的初始表面。泡沫消音器22同样可按照需要并取决于泡沫伸展和抵抗轮胎成型过程的应力的能力、在轮胎成型过程期间、或之后应用于生轮胎。在内衬表面如在此以前所描述地受保护的情况下，这样的具有在轮胎成型过程之后应用的阻隔层的生轮胎于是将在轮胎模具中固化。
在一个实施例中，阻隔层为可热成形膜。为了在生轮胎成型与固化期间与内衬一起膨胀，可热成形膜应具有颈缩特性，该颈缩特性指的是材料伸展而不返回至其初始形状的能力。该膜有利地在至少一个方向上、并且优选地在通常称为加工方向(MD)与横向方向(CD)的两个方向上具有颈缩。根据在20in./min的十字头速度时的室温测试，对于1英寸宽的胶条，颈缩力在至少一个方向上、并且优选地在两个方向上有利地低于大约25 lbf，更有利地低于大约20 lbf。非定向膜是合乎需要的，但也可使用部分定向膜。非定向膜可以在加工方向和横向方向上具有基本相等的颈缩力为特征。
此外，可热成形膜应具有高于轮胎总成的固化温度的熔点，其通常在大约121℃(250℉)至大约200℃(392℉)的范围内。为了便于制造可热成形膜还应具有以单件从内衬拆除的足够的强度。在示例性实施例中，可热成形膜可重叠以形成便于容易拆除膜的易拉环，并且膜的重叠部分不可熔合在一起。在一个实施例中，可热成形膜具有小于大约5密耳(127μm)的厚度，例如小于大约3密耳(76.2μm)的厚度。在另一实施例中，可热成形膜具有大于大约0.6密耳(15μm)的厚度，例如大于0.75密耳(19μm)的厚度。大约0.75密耳至2密耳厚的尼龙6和尼龙6,6的膜可用作本发明中的示例性可热成形膜。示例性膜包括：CAPRAN®尼龙，其为市场上可从宾夕法尼亚州Pottsville的Honeywell, International买到的万能尼龙6膜；氟化乙烯丙烯(FEP)膜，诸如来自DuPont Films的TEFLON® FEP碳氟化合物膜或来自Airtech International, Inc.的A4000；1-苯基-3-甲基-5吡唑啉酮(PMP)膜，诸如来自Honeywell的PMP离型膜；以及C917 DARTEK®，其是可从Exopack Canada获得的尼龙6,6膜。以下在表1中提供这些示例性膜(1英寸宽)的颈缩力、最大抗张强度、伸长百分率和厚度。示例性的可热成形膜为非定向的或仅部分定向的膜，并具有在加工方向和横向方向上小于20 lbf的颈缩力。
表1
Figure 2011101675142100002DEST_PATH_IMAGE001
作为另一示例，尼龙膜尤其可用于本发明的方法。可形成膜的尼龙的示例为6至12个碳原子的乳胺的线型缩聚物和二胺与二羧酸的传统缩聚物，例如尼龙6,6；尼龙6,8；尼龙6,9；尼龙6,10；尼龙6,12；尼龙8,8；和尼龙12,12。要提及的另外的示例是可由对应的乳胺制成的尼龙6、尼龙11和尼龙12。另外，能够使用：例如间苯二甲酸或者对苯二甲酸的芳香族二羧酸与例如六亚甲基二胺或辛二胺的二胺的缩聚物，例如m-与p-苯二甲基二胺的脂族起始材料与己二酸、辛二酸和癸二酸的聚碳酸酯，以及基于脂环族起始材料、例如环己烷二甲酸、环己烷二乙酸、4,4'-二氨基双环己基甲烷以及4,4'-二氨基双环己基丙烷的缩聚物。
在一个实施例中，阻隔层为粘附至轮胎的内衬的粘性可拆除的内橡胶条。
在该实施例中，作为可拆除的橡胶条的阻隔层由(A)重量份大约50至大约100、优选的大约60至大约90的丁基橡胶和对应地(B)重量份大约50至大约0、优选地大约40至大约10的乙烯/丙烯/非共轭二烯三元共聚物橡胶的橡胶混合物组成。
应理解的是，橡胶条还可包含传统的橡胶配料成分，包括加工油、加速剂、传统的硫固化剂、颜料、炭黑、氧化锌、硬脂酸、增粘性树脂和增塑剂。
在本发明的实践中，在未固化的橡胶条作为生的或未固化的轮胎结构的一部分成型于内衬上的意义上，要求所述橡胶条与轮胎共同硫化。因此，在用于生产轮胎的模制与固化操作中，胶条与生轮胎基本上同时固化。
在一个实施例中，共同固化的橡胶条阻隔层对轮胎的内表面具有低于大约10 lbs. 每线性英寸(1.8Kg/线性厘米)的相对低的粘附力，使得其能方便地用手或用机器抽出，并且该共同固化的橡胶条阻隔层具有在大约10至大约30牛顿的范围内的粘结值，使得其能合适地粘附或粘贴至生轮胎的内表面。
粘性可拆除的橡胶条通常具有在大约0.01至大约0.1(0.025-0.25)、优选地大约0.02至大约0.08(0.05-0.2)英寸(cm)的范围内的厚度。在其内衬上包含橡胶条的轮胎已成形并固化之后，作为阻隔层共同固化的橡胶条能简单地用手或通过手动的或自动的装置拆除。橡胶片可用颜料以颜色编码，以与轮胎本身的颜色形成对比，使得在轮胎进一步的处理之前不管实际是否已拆除该橡胶片，该橡胶片都能容易地显现。
在主要部分为异丁烯的情况下，用于橡胶条的丁基橡胶通常为通过使异丁烯与异戊二烯的混合物聚合而制备的类型。丁基橡胶通常具有超过200,000的平均分子量、优选地在大约200,000至大约600,000的范围内、更优选地在大约200,000至大约400,000的范围内。
硫化橡胶轮胎本身可以是各种可硫固化的橡胶，诸如天然橡胶和合成橡胶及它们的混合物或共混物。例如，硫化橡胶轮胎可以是橡胶状丁二烯/苯乙烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物、顺式-1,4聚异戊二烯(天然或合成)、聚丁二烯、异戊二烯/丁二烯共聚物、丁基橡胶、诸如氯化或溴化丁基橡胶的卤化丁基橡胶、乙烯/丙烯共聚物或者乙烯/丙烯三元共聚物(EPDM)中的至少一种。通常，各种聚合物通过正常的硫固化方法和配方固化或硫化。
尤其地，尽管轮胎的其他部分可以是这样的橡胶，但轮胎的共同硫化至橡胶条的内衬初始表面通常并且优选地由丁基类型的橡胶、天然橡胶或它们的混合物组成。这样的丁基类型的橡胶可方便地选自丁基橡胶或诸如氯化丁基橡胶或溴化丁基橡胶的卤化丁基橡胶中的至少一种。
硫化橡胶轮胎本身可以是各种可硫固化的橡胶，诸如天然橡胶和合成橡胶及它们的混合物或共混物。例如，硫化橡胶轮胎可以是橡胶状丁二烯/苯乙烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物、顺式-1,4聚异戊二烯(天然或合成)、聚丁二烯、异戊二烯/丁二烯共聚物、丁基橡胶、诸如氯化或溴化丁基橡胶的卤化丁基橡胶、乙烯/丙烯共聚物或者乙烯/丙烯三元共聚物(EPDM)中的至少一种。通常，各种聚合物通过正常的硫固化方法和配方固化或硫化。
在表2中示出用作阻隔层的橡胶条的示例性配方。对于该示例，可根据以下的配方制备橡胶条，其中表2a中的成分在班伯里密炼机中混合，并且得到的混合物在磨碎机上与表2b中的成分混合。
表2a
化合物 份
丁基橡胶 70.0
EPDM1 30
炭黑(FEF) 50
硬脂酸 1.5
氧化锌 2.0
增粘性树脂2 8.0
1作为Nordel 1320获得的乙烯/丙烯/二烯橡胶，Nordel为DuPont de Nemours, E.I.Co.的商标。
2二烯/烯烃共聚物类型的源自烃的增粘性树脂，具有在大约94℃至大约98℃的范围内的软化点。
表2b
化合物 份
巯基苯并噻唑 1.0
二硫化四甲基秋兰姆 1.25
硫 2.0
在一个实施例中，作为在生轮胎本身的成型期间的成型援助，理想的是在用于橡胶复合胶条的配方中包括增粘剂。在这点上，通常使用对于所述EPDM和丁基橡胶大约2至大约10重量份的树脂增粘剂。合适的增粘剂包括萜烯树脂和源自烃的合成树脂，其具有在从大约50℃至大约110℃的范围内的软化点。
例如，在有诸如氯化铝或者三氟化硼或者三氟化硼合乙醚的催化剂的情况下可通过聚合烃单体制备这样的树脂。例如，这样的单体可以是包含4-6个碳原子的二烯烃与单烯烃的混合物。例如，戊间二烯可与包含5-6个碳原子的甲基支链α-烯烃共聚合。
可选的PSA(压敏粘合剂)是与内衬的橡胶相适合的橡胶基粘合剂。如粘合剂领域所知地，PSA通常主要包括聚合物体系、一种或多种增粘剂以及一种或多种增塑剂。在本发明中，用于PSA的聚合物体系是橡胶基的，以便与内衬的橡胶相适合。在不受理论束缚的情况下，在轮胎总成的固化期间，由于在高温下的增粘剂和/或其他材料的迁移和/或PSA的降解，所以认为PAS丧失其作为PSA的状态。当去除可热成形膜时，可随膜去除所有或一些PSA、或以前的PSA，和/或一些或所有的PSA可保留在内衬上或保留作为内衬的一部分。再次，在不受理论束缚的情况下，如果PSA成分基于与内衬的橡胶相适合的橡胶，则在固化期间，降解的PSA可完全地或部分地迁移到内衬表面中，从而变成固化的初始内衬表面的一部分。替代性地，内衬表面可留有粘结性的结合表面涂层，但该涂层本身为内衬类型的橡胶，并且没有脱模剂，从而基本上与固化的初始内衬表面相同。因此，在示例性实施例中，PSA在轮胎硫化期间可固化，以与轮胎内衬粘结性地结合或变成轮胎内衬的一部分。
在一个实施例中，PSA可以是天然橡胶基粘合剂、丁基橡胶基粘合剂、卤化丁基橡胶基粘合剂或聚丁二烯橡胶基粘合剂、或它们的组合，因为轮胎材料通常使用这些橡胶。采用“橡胶基”是指橡胶为PSA的主要成分、即以最大的量存在的成分。在另一示例性实施例中，PSA为永久级热熔性PSA。示例性的PSA市场上可从H. B. Fuller Company, Vadnais Heights, MN买到，如产品编号HL2201X的永久级热熔性PSA。另一PSA是来自3M(以前为Emtech)的产品编号G 1110。PSA将可热成形膜可靠地粘附至内衬表面，然而允许在固化轮胎总成之后从内衬表面去除该可热成形膜。
PSA可通过任何合乎需要的方法涂在可热成形膜上、诸如溶剂涂布或者热熔性挤压涂布。还可购买预涂布的膜。PSA涂布膜可通过适于特定类型的粘合剂的任何压力粘附。例如，手压可用于将PSA粘附至内衬，或者辊子，诸如1英寸辊，可沿PSA涂布膜的表面滚动，以粘附PSA。
图5中描绘了在阻隔膜被去除的情况下的固化轮胎110。在图5中，轮胎110示出具有胎面113、在固化期间给予胎面113的胎面花纹沟115、胎体112、胎圈114和内衬116。如图5所示，泡沫消音器122固定至胎面113径向向内的内衬116的内侧。因此，为了在运转期间容易地变形并且不影响诸如转向稳定性的运转性能，阻尼器的材料优选地为重量轻的低密度柔性材料、例如泡沫橡胶、泡沫合成树脂、泡沫塑料等。在泡沫材料(或者海绵材料)的情况下，可使用闭孔型和开孔型，但开孔型是优选的。例如，可使用合成树脂泡沫，诸如醚基聚氨酯泡沫、酯基聚氨酯泡沫、聚乙烯炮沫等；泡沫橡胶，诸如氯丁二烯泡沫橡胶、乙烯－丙烯泡沫橡胶、丁腈泡沫橡胶、硅泡沫橡胶等。尤其地，合适的泡沫必须能够抵抗在轮胎模制过程期间存在的高的温度和压力的环境。在一个实施例中，使用开孔型泡沫材料、更具体地聚氨酯泡沫。
在一个实施例中，使用硅泡沫橡胶。在一个实施例中，硅泡沫橡胶具有从0.01到0.4范围的比重。在一个实施例中，硅泡沫橡胶具有从0.015到0.3范围的比重。在一个实施例中，硅泡沫橡胶具有从0.025到0.25范围的比重。合适的硅泡沫橡胶是如具有6.5 lb/ft3(比重0.1)的Magnifoam MF 1-6535。
在利用硅泡沫橡胶的实施例中，为了确保硅泡沫橡胶到内衬的粘附，粘合剂的使用是必需的。在硅泡沫橡胶的涂覆之前将粘合剂涂覆至内衬。在一个实施例中，粘合剂为丙烯酸粘合剂。合适的丙烯酸粘合剂是可从市场上买到的来自3M的6038粘附转印胶带。
取决于轮胎使用的环境，存在如下可能性：充满轮胎空腔以使轮胎膨胀的空气是湿润的，并且水在封闭的空腔中冷凝。因此，合适地使用难水解的泡沫材料、诸如醚基聚氨酯。
此外，为了防止水渗入消音器，优选地在泡沫材料上进行防水处理。此外，可优选地进行防霉处理。
此外，为了避免当焚化废轮胎时产生的废气中的毒，优选的是将不包括卤素的原材料用于制造泡沫材料。
通过将一定量的泡沫材料设置在轮胎空腔中，能控制空腔中的空气的共振，并减少胎面部分的振动。因此，能减少在运转期间从轮胎产生的噪声。尤其地，在200至300Hz的频率测得的由轮胎空腔共振引起的噪声的减少是合乎需要的。
泡沫消音器具有适于降低由轮胎空腔共振引起的在200至300Hz的噪声水平的比重和尺寸。在一个实施例中，泡沫具有在0.005至0.06(5至60kg/m3)的范围中的较大的比重。在一个实施例中，泡沫消音器在轮胎径向方向上具有从10至50mm范围的厚度。在一个实施例中，泡沫消音器在轮胎轴向方向上具有从30至150mm范围的宽度。在一个实施例中，泡沫消音器绕轮胎周向地设置。
泡沫消音器22固定至胎面径向向内的内衬，并粘合地固定至内衬16的生橡胶。在轮胎固化时，粘合地附接泡沫消音器122与内衬16的固化橡胶。替代性地，泡沫消音器122可利用直接涂覆至泡沫或作为双面胶带的粘合剂固定。
关于粘合剂，在一个实施例中可使用具有带基的胶带，该带基具有在一侧的粘合剂材料的涂层或层和在另一侧的粘合剂材料的涂层或层。在一个实施例中，可使用没有带基并且仅由双层不同的粘合剂材料组成的胶带。在一个实施例中，可使用仅由单层粘合剂材料组成的粘合剂。
在胶带的情况下，带基例如可以是：诸如聚酯的塑料膜；诸如丙烯酸泡沫的塑料泡沫片；无纺织物或结合材料；编织品等等。
关于粘合材料，例如，可合适地使用橡胶基粘合剂，包括天然橡胶和/或合成橡胶和添加剂，例如增粘剂、软化剂、防老化剂等；丙烯酸压敏粘合剂，包括具有不同的玻璃转化温度的丙烯酸酯与多官能单体的多种共聚物(包含高耐热型、抗燃型和低温粘附型的压敏粘合剂)；硅酮压敏粘合剂，包括硅（酮）橡胶和树脂；聚醚粘合剂；聚氨酯粘合剂等等。
由于粘合剂需要被加热至大约130℃持续达大约30分钟，所以考虑到生产效率，包括例如环氧树脂等的热固性树脂的热固粘合剂的使用不是优选的。
关于粘合剂材料，能够使用相同的粘合剂材料，但理想的是使用不同类型的粘合剂材料。例如，在胶带的各侧面上分别使用或者邻接地使用强力地粘附至轮胎橡胶的橡胶粘合剂、和强力地粘附至消音器的丙烯酸压敏粘合剂。
本发明还通过以下的非限制性示例说明。
示例1
在该示例中，说明了固化附接至内衬化合物的聚氨酯泡沫的效果。
将聚氨酯泡沫胶条(比重0.03-0.05g/cm3)施加至生的内衬化合物片，以形成分层结构。然后，在胶囊模具中在100 psi的压力下以150℃使分层结构固化达23分钟。在压力解除之后对分层结构的检查表明泡沫被变平，并且不会恢复其初始形状。
示例2
在该示例中，说明了固化附接至内衬化合物的硅泡沫橡胶的效果。
将硅泡沫橡胶胶条(MF 1-6535，密度0.1g/cm3，来自Roger公司)施加至生的内衬化合物片，以形成分层结构。然后，在胶囊模具中在100 psi的压力下以150℃使分层结构固化23分钟。在压力解除之后对分层结构的检查表明泡沫恢复其初始形状，但不粘贴至橡胶内衬化合物。
示例3
在该示例中，说明了固化附接至生轮胎的内衬的硅泡沫橡胶的效果。
将硅泡沫橡胶胶条(MF 1-6535，密度6.5 lb/ft3，来自Roger公司，具有来自3M的双面丙烯酸酯粘合剂3M-3068)附接至完全结构化的生轮胎胎冠区域中的内衬。涂覆硅酮脱模剂喷雾，然后在轮胎模具中在260 psi的压力下以169℃使轮胎固化达14分钟。在脱离模具后，泡沫恢复其初始形状，但由于脱模剂所以摸起来是湿的。
示例4
在该示例中，说明了固化附接至生轮胎的内衬的受保护的硅泡沫橡胶的效果。
将硅泡沫橡胶胶条(MF 1-6535，密度6.5 lb/ft3，来自Roger公司，具有来自3M的双面丙烯酸酯粘合剂3M-3068)附接至完全结构化的生轮胎胎冠区域中的内衬。用2密耳厚的Dartek C917尼龙6,6膜覆盖泡沫；该膜宽到足够覆盖泡沫并将膜的边缘附接至内衬表面。涂覆硅酮脱模剂喷雾，然后在轮胎模具中在260 psi的压力下以169℃使轮胎固化达14分钟。在脱离模具后，去除膜以暴露泡沫。泡沫恢复其初始形状并且没有脱模剂。
如从示例1至4的结果所看到地，由于硅橡胶泡沫消音器的熔融温度(204℃)高于固化条件，所以施加到生轮胎的硅橡胶泡沫消音器能够恢复其初始形状，并因此经受得住在固化期间由生轮胎所经历的温度和压力的条件。与之对照，聚氨酯泡沫消音器由于其熔融温度低于固化条件，所以保持扁平，并因此经受不住这些条件。这是有意义的，因为为了成为有效的消音器，所以泡沫消音器应完全膨胀成其完全泡沫化的状态。
阻隔膜的使用还保护硅泡沫橡胶免受硅酮脱模喷雾的影响。
尽管已通过本发明的一个或多个实施例的描述说明了本发明，并且尽管已非常详细地描述了实施例，但它们不用于将所附权利要求的范围限制于或以任何方式限定于这样的细节。另外的优点和变型对于本领域的技术人员将容易地显现。因此，本发明在其较宽广的方面不局限于示出并描述的特定的细节、代表性的设备和方法以及说明性的示例。因此，在不偏离总的发明构思的范围的情况下可从这样的细节作出偏离。

Claims (10)

1.一种用于制造具有泡沫消音器的轮胎的方法，其特征在于包括以下步骤：
将硅橡胶泡沫消音器设置在生轮胎的生的内衬的暴露初始表面上；
将阻隔层设置在所述硅橡胶泡沫消音器之上，所述硅橡胶泡沫消音器位于所述生轮胎内衬的初始表面与所述阻隔层之间；
固化所述生轮胎；以及
去除所述阻隔层以显露所述硅橡胶泡沫消音器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括步骤：
在将所述硅橡胶泡沫消音器设置在所述暴露初始表面上之前将粘合剂涂覆至所述暴露初始表面，其中所述粘合剂在所述硅橡胶泡沫消音器与所述初始表面之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括将所述阻隔层的至少一个边缘附接至所述生轮胎内衬的所述初始表面的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔层为可热成形的膜。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔层为尼龙膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔层为橡胶条。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔层是包括丁基橡胶和乙烯－丙烯－二烯(EPDM)橡胶的橡胶条。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔层为橡胶条，并且所述橡胶条与所述生的内衬共同硫化。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述硅橡胶泡沫消音器具有从0.01到0.4范围的比重。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述硅橡胶泡沫消音器具有从0.015到0.3范围的比重。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120111