CN105163934A - 使用由干式转移胶水复合物制造的胎面复合物翻新轮胎的方法 - Google Patents

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CN105163934A CN201480024507.9A CN201480024507A CN105163934A CN 105163934 A CN105163934 A CN 105163934A CN 201480024507 A CN201480024507 A CN 201480024507A CN 105163934 A CN105163934 A CN 105163934A
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Abstract

一种用于翻新轮胎的方法，该方法包括以下步骤：提供包含溶剂的液态橡胶胶水组合物，提供释放衬底，将所述液态胶水组合物施用于所述释放衬底以在所述释放衬底上形成湿膜，使所述溶剂蒸发从而将所述释放衬底上的湿膜转化成干膜并从而形成干式转移胶水复合物，提供具有第一平面和第二平面的硫化橡胶部件，其中所述第一平面包括胎面花纹，将所述干膜附着到所述硫化橡胶部件的所述第二平面从而形成胎面复合物，并使用所述胎面复合物制备翻新轮胎。

Description

使用由干式转移胶水复合物制造的胎面复合物翻新轮胎的方法
技术领域
本发明的实施方案涉及制造用于翻新轮胎的胎面复合物的方法。根据一个或多个实施方案，通过采用干式转移胶水复合物制备胎面复合物。
背景技术
翻新轮胎技术已面世多年并提供一种经济的方式以在最初胎面磨损后再次利用胎体。如本领域中所知，该方法通常以从胎体中去除剩余的胎面开始。这可通过磨掉旧胎面并留下沿胎体圆周通常光滑的打磨面的打磨机实现。然后，可检测胎体的损坏并修补。
完成修补后，打磨面可接受新胎面。在一个方法中，新胎面，其在将胎面施用于胎体前硫化，通过通常被称为缓冲胶或缓冲胶层的层将新胎面固定到胎体。此缓冲胶为一种含有未硫化橡胶的组合物，其在硫化时，将新胎面紧密结合到胎体。
在一些方法中，将缓冲胶施用于新胎面的背面，即内表面。然后，将缓冲胶和胎面结合在一起环绕胎体圆周施用以产生准备硫化的未硫化的翻新轮胎总成。然后，将未硫化的翻新轮胎总成放于挠性橡胶封套中并在封套与轮胎胎圈之间产生密封。将整个封套的轮胎总成放于硫化室中并经受压力和热量以硫化缓冲胶。
从物流上来讲，胎面通常在胎面制造设施所在地制造并运送到胎面翻新设施所在地，在那里，新胎面将被施用于胎体。缓冲胶同样通常在不同于胎面翻新设施的设施处制造；例如，可在胎面制造设施处制备并运送到胎面翻新设施。
在多种方法中，将胎面制造成复合胎面总成，其中胎面的背面涂覆有橡胶胶水组合物。在胶水中的溶剂蒸发后，在利用胶水处理的胎面的背面上形成橡胶胶水的干层。然后，通过施用保护膜或纸覆盖此胶水层以形成复合胎面总成。然后，将此总成运送到胎面翻新设施，在那里，可通过去除保护膜并使缓冲胶与携载橡胶胶水层的胎面的表面紧密结合而使复合物与缓冲胶紧密结合。
美国专利号4,075,047教导了一种更复杂的复合胎面总成，其中缓冲胶在胎面制造设施中施用于胎面。然后，可将保护膜或纸施用于缓冲胶一侧，缓冲胶另一侧与胎面或胶水层紧密结合。换句话说，复合物包括胎面层、施用于胎面背面的胶水层、施用于胶水层的缓冲胶、和施用于缓冲胶的保护膜或纸。
技术人员理解，在胶水层与缓冲胶之间存在多种差别。例如，胶水层比缓冲胶层显得更薄些。并且，因为每个层在翻新轮胎的整个构成中发挥不同作用，所以各自层在组成上不同。例如，缓冲胶层通常包含比胶水层明显更多的硫化剂。
由于缓冲胶层与胶水层之间的差别，每个部件通常具有不同的储存期。一般，缓冲胶的储存期比只包括胎面和胶水层的胎面复合物的储存期要短得多；几个月对几年。因此，包括缓冲胶和胶水层的复合物的储存期受限于缓冲胶的储存期。因此，有时需制造只包括胶水层的复合物并分开制造并向胎面翻新设施提供缓冲胶。
胎面复合物的制造因橡胶胶水组合物中存在溶剂也具有挑战性。由于许多橡胶胶水组合物包含挥发性有机化合物，使用并管理这些胶水组合物的能力(尤其在胎面制造设施中)面临越来越大的挑战。
因此，需要改善胎面复合物的制造，尤其当方法涉及橡胶胶水的使用和管理时。
发明内容
本发明的一个或多个实施方案提供了一种用于翻新轮胎的方法，该方法包括以下步骤：提供包含溶剂的液态橡胶胶水组合物，提供释放衬底，将所述液态胶水组合物施用于所述释放衬底以在所述释放衬底上形成湿膜，使所述溶剂蒸发从而将所述释放衬底上的湿膜转化成干膜并从而形成干式转移胶水复合物，提供具有第一平面和第二平面的硫化橡胶部件，其中所述第一平面包括胎面花纹，将所述干膜附着到所述硫化橡胶部件的所述第二平面从而形成胎面复合物，并使用所述胎面复合物制备翻新轮胎。
本发明的一个或多个实施方案进一步提供一种用于制造适用于硫化胎面的背面的干式转移胶水的方法，所述方法包括以下步骤：提供一种包含溶剂的液态橡胶胶水组合物，提供一种释放衬底，将液态胶水组合物施用于释放衬底以在该释放衬底上形成湿膜，并使溶剂蒸发从而将释放衬底上的湿膜转化成干膜并从而形成干式转移胶水复合物。
本发明的一个或多个实施方案进一步提供一种用于制造适用于翻新轮胎的胎面复合物的方法，所述方法包括以下步骤：提供一种包含溶剂的液态橡胶胶水组合物，提供一种释放衬底，将液态胶水组合物施用于释放衬底以在该释放衬底上形成湿膜，使溶剂蒸发从而将释放衬底上的湿膜转化成干膜并从而形成干式转移胶水复合物，提供具有第一平面和第二平面的硫化橡胶部件，其中该第一平面包括胎面花纹，并将干膜附着到硫化橡胶部件的第二平面从而形成胎面复合物。
本发明的一个或多个实施方案进一步提供一种干式转移胶水复合物，其包括第一层，该第一层包括压敏胶粘组合物，该压敏胶粘组合物包含基于胶粘组合物的整体重量计的橡胶、增粘剂、和硫化剂，以及可去除地附着到第一层的释放衬底。
附图说明
图1为根据本发明的一个或多个实施方案制备的胎面复合物的透视底视图。
图2为根据本发明的一个或多个实施方案制备的胎面复合物的透视顶视图。
具体实施方式
本发明的实施方案至少部分地基于用于形成胎面复合物的方法的发现，该胎面复合物包括硫化橡胶部件、橡胶胶水层、和在橡胶胶水层上的释放层。根据本发明的实施方案，在施用到胎面前，制备干式橡胶胶水层。如文中更详细地描述，可通过将液态橡胶胶水组合物施用于释放膜以形成压敏胶带来制造干层，其组合也被称为干式转移胶水复合物。然后，将此胶带施用于胎面背面以形成胎面复合物。有利的是，此技术实质上消除了在将胶水施用于胎面后对溶剂蒸发的需要。并且，该方法允许在胎面制造设施以外的设施中有效地制造胶带，因此，可在具有更好地管理溶剂蒸发设备的地点制造胶带，例如能够重新捕获和再利用溶剂的设施处。
干式转移胶水复合物
如上所述，制造橡胶胶水层。此橡胶胶水层也被称为压敏胶粘剂、干式转移胶水复合物、橡胶胶水层、或只称为胶带或胶粘剂。此胶带适于在胎面复合物中用作胶水层。因此，胶带具有表现出胶水层的组成和物理特征。技术人员将注意到，这些特征中的一个或多个用于将胶水层和胎面翻新方法中采用的其它胶粘层例如缓冲胶层区分开。
在一个或多个实施方案中，通过将液态胶水组合物施用于保护层以在保护层上形成胶水组合物的湿膜来制造胶带。使湿膜中的溶剂蒸发从而在保护层上形成干膜。然后，可辊压、储存、和/或运输压敏胶带形式的此层压物。在某些实施方案中，在有别于胎面制造设施的设施处制造胶带，因此，胶带的运输包括将胶带运送到胎面制造设施。在一个或多个有利的实施方案中，在配备有捕获并再利用蒸发溶剂的设施处制造胶带。
液态橡胶胶水组合物
本发明的一个或多个实施方案的实施不必受限于任何特定的液态胶水组合物的选择。因此，本领域已知的液态胶水组合物均可用于实施本发明。对此而言，美国专利号3,335,041、3,421,565、3,342,238、3,514,423、4,463,120、4,539,365、和8,143,338，教导了液态胶水组合物，这些专利以引用的方式并入文中。
在一个或多个实施方案中，液态胶水组合物为一种溶液或分散液，其包含橡胶、增粘树脂、硫化剂、和溶剂。在这些或其它实施方案中，液态胶水组合物可包含此性质的组合物中所常用的其它组分，包括，但不限于，填充剂、氧化锌、抗氧化剂、硬脂酸、硫化促进剂、硫化阻滞剂、蜡、和油。
在一个或多个实施方案中，橡胶可包含天然或合成的可交联聚合物，其在硫化时，具有弹性。这些聚合物包括，但不限于，天然橡胶、合成聚异戊二烯、聚丁二烯、(异丁烯-异戊二烯)共聚物、聚(氯丁二烯)、(乙烯-丙烯)共聚物、(苯乙烯-丁二烯)共聚物、(苯乙烯-异戊二烯)共聚物、和(苯乙烯-异戊二烯-丁二烯)三元共聚物、(异戊二烯-丁二烯)共聚物、(乙烯-丙烯-二烯)三元共聚物、多硫化物橡胶、丙烯酸类橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、和氯醚橡胶。在一个或多个实施方案中，可使用以上橡胶中的一种或多种混合物。在特定实施方案中，混合物可包含天然橡胶和合成橡胶。
在一个或多个实施方案中，增粘树脂可包括酚醛树脂。在这些或其它实施方案中，增粘树脂可包括烃树脂。在一个或多个实施方案中，酚醛树脂包括苯酚-甲醛树脂。例如，酚醛树脂可包括酚醛环氧树脂，其为苯酚-甲醛树脂，其中甲醛与苯酚的摩尔比小于1。一般通过利用酸催化剂合成这些树脂。其它有用的酚醛树脂包括可熔酚醛树脂，其中在合成期间甲醛与苯酚的摩尔比大于1。一般通过利用碱催化剂合成这些树脂。在一个或多个实施方案中，可提前形成这些树脂，在其它实施方案中，可原位形成。
在一个或多个实施方案中，烃树脂可包括天然树脂、合成树脂、和低分子量聚合物或寡聚物。可聚合以合成合成树脂或低分子量聚合物或寡聚物的单体可包括由含有各种不饱和物质的混合物的精制流或由纯单体进料得到的那些。单体可包括脂肪族单体、脂环族单体、芳香族单体、或其混合物。脂肪族单体可包括C4、C5、和C6链烷烃、烯烃、和共轭二烯烃。脂肪族单体或脂环族单体的实例包括丁二烯、异丁烯、1,3-戊二烯(戊间二烯)以及1,4-戊二烯、环戊烷、1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-丁烯、2-甲基-2-戊烯、异戊二烯、环己烷、1-3-己二烯、1-4-己二烯、环戊二烯、和二环戊二烯。芳香族单体可包括C8、C9、和C10芳香族单体。芳香族单体的实例包括苯乙烯、茚、苯乙烯的衍生物、茚的衍生物、以及其组合。天然树脂的实例包括松香衍生物、萜烯树脂、和萜烯苯酚树脂。
在一个或多个实施方案中，烃树脂的实例包括脂肪族烃树脂、至少部分氢化的脂肪族烃树脂、脂肪族/芳香族烃树脂、至少部分氢化的脂肪族/芳香族烃树脂、脂环族烃树脂、至少部分氢化的脂环族树脂、脂环族/芳香族烃树脂、至少部分氢化的脂环族/芳香族烃树脂、至少部分氢化的芳香族烃树脂、聚萜烯树脂、萜烯苯酚树脂、松香酯、以及其中两种或更多种的混合物。在特定实施方案中，可使用Koresin(BASF)，其被认为是苯酚，4-(1,1-二甲基乙基)-，与乙炔的聚合物。
在一个或多个实施方案中，可用的溶剂包括不与液态胶水中的其它组分反应的那些有机化合物；换句话说，这些化合物在组合物中呈惰性。在一个或多个实施方案中，这些有机物在常温常压下为液态。示例性有机溶剂包括具有低或相对低沸点的烃，例如芳香族烃、脂肪族烃、和脂环族烃。芳香族烃的非限制性实例包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、和三甲苯。脂肪族烃的非限制性实例包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、异戊烷、异己烷、异戊烷、异辛烷、2,2-二甲基丁烷、石油醚、煤油、和石油精。脂环族烃的非限制性实例包括环戊烷、环己烷、甲基环戊烷、和甲基环己烷。如本领域中所知，出于环境原因，宜使用脂肪族和脂环族烃。芳香族烃溶剂的实例包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、和三甲苯、以及其混合物。极性溶剂的实例包括四氢呋喃(THF)、四氢吡喃、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烯、1,6-二甲氧基己烷、1,3-二氧六环、1,4-二氧六环、苯甲醚、苯乙醚、以及其混合物。也可使用以上烃的混合物。有机溶剂的其它实例包括具有高分子量的高沸点类烃，包括常用于充油聚合物的烃油。这些油的实例包括石蜡族油、芳香族油、环烷油、除了蓖麻油的植物油、柠檬油、和低PCA油包括MES、TDAE、SRAE、重环烷油。在一个或多个实施方案中，溶剂可包括水。
在一个或多个实施方案中，硫化剂包括硫或基于过氧化物的硫化系统。在20Kirk-Othmer,EncyclopediaofChemicalTechnology,365-468,(增刊第3版1982)，特别是VulcanizationAgentsandAuxiliaryMaterials,390-402,以及A.Y.Coran,VulcanizationinEncyclopediaofPolymerScienceandEngineering,(增刊第2版1989)中描述了硫化剂，这些以引用的方式并入文中。可单独或以组合方式使用硫化剂。
在一个或多个实施方案中，可用的填充剂包括炭黑，例如可具有至少20m2/g并在其它实施方案中至少35m2/g的表面积(EMSA)的那些炭黑，表面积值可通过ASTMD-1765利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)技术确定。炭黑可呈粒状形式或非粒状絮状形式。炭黑的优选形式可取决于用于混合橡胶化合物的混合设备的类型。
如上所述，胶水组合物可表征为液体，其可包括固体组分(例如橡胶)在溶剂中的溶液、悬浮液、乳液、或分散液。在一个或多个实施方案中，液态胶水的固体含量可为至少1％，在其它实施方案中至少5％，以及在其它实施方案中至少10％。在这些或其它实施方案中，液态胶水的固体含量可为最多15％，在其它实施方案中最多25％，以及在其它实施方案中最多50％。在一个或多个实施方案中，液态胶水的固体含量为约1％至约5％，在其它实施方案中约5％至约25％，以及在其它实施方案中约1％至约15％。
在一个或多个实施方案中，液态胶水组合物包含基于胶水的固体部分的整体重量计的至少5％，在其它实施方案中至少20％，以及在其它实施方案中至少35％重量百分比的橡胶。在这些或其它实施方案中，液态胶水包含基于胶水的固体部分的整体重量计的最多65％，在其它实施方案中最多80％，以及在其它实施方案中最多95％重量百分比的橡胶。在一个或多个实施方案中，液态胶水包含基于胶水的固体部分的整体重量计的约5％至约95％，在其它实施方案中约20％至约80％，以及在其它实施方案中约35％至约65％的橡胶。
在一个或多个实施方案中，液态胶水组合物包含至少0.1phr，在其它实施方案中至少0.5phr，以及在其它实施方案中至少1phr(即，每100重量份橡胶的重量份)的增粘树脂。在这些或其它实施方案中，液态胶水包含最多5phr，在其它实施方案中最多20phr，以及在其它实施方案中最多100phr的增粘树脂。在一个或多个实施方案中，液态胶水包含约0phr至约100phr，在其它实施方案中约0.5phr至约20phr，以及在其它实施方案中约1至约5phr的增粘树脂。
在一个或多个实施方案中，液态胶水组合物包含至少0.1phr，在其它实施方案中至少5phr，以及在其它实施方案中至少10phr(即，每100重量份橡胶的重量份)的填充剂。在这些或其它实施方案中，液态胶水包含最多35phr，在其它实施方案中最多80phr，以及在其它实施方案中最多150phr的填充剂。在一个或多个实施方案中，液态胶水包含约0phr至约150phr，在其它实施方案中约5phr至约80phr，以及在其它实施方案中约10phr至约35phr的填充剂。
在一个或多个实施方案中，液态胶水组合物基本上缺乏硫化促进剂，其中基本上缺乏指对本发明的实施没有明显影响的硫化促进剂的量或更少的量，该影响包括对胎面复合物的储存期具有有害影响。在一个或多个实施方案中，液态胶水组合物缺乏硫化促进剂。
在一个或多个实施方案中，液态胶水组合物包含硫化剂。技术人员能够通过考虑影响硫化包括，但不限于，所用橡胶的所用硫化剂的量的已知因素轻易地选择硫化剂的有效量。
保护层
在一个或多个实施方案中，保护层(也可被称为释放衬垫或释放衬底)包括聚合物膜或涂覆的纸衬底。在一个或多个实施方案中，可用的聚合物膜包括热塑性挤压物例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯、聚丙烯、赛璐玢(cellophane)、和聚酯挤压膜。在一个或多个实施方案中，该膜为一种多层膜，其中各自层具有相同或不同组合物。在其它实施方案中，该保护层为涂覆了聚合物膜或脱模剂例如含氟聚合物或聚硅氧烷涂料的纤维素基材。
施用胶水到保护层
如上所述，将液态橡胶胶水施用于释放衬底的表面。本发明的实施方案不必受限于用于将液态橡胶胶水施用于衬底的方法。因此，该领域已知的涂覆技术可用于实施本发明。例如，可通过刷涂、挤压、喷涂、压延、辊涂、和/或刮涂施用胶水。本领域技术人员将注意到，涂料层和技术是多种多样的，以优化液态胶水的连续或非连续层在释放衬底上的形成并进而在其上制造湿膜。
在一个或多个实施方案中，将液态胶水施用于释放衬底以形成至少每分米0.025克(gm/dm)，在其它实施方案中至少0.050gm/dm，以及在其它实施方案中至少0.075gm/dm的膜覆盖率。在这些或其它实施方案中，膜覆盖率为最多0.10gm/dm，在其它实施方案中最多0.20gm/dm，以及在其它实施方案中最多2.0gm/dm。在一个或多个实施方案中，胶水的膜覆盖率为约0.025gm/dm至约2.0gm/dm，在其它实施方案中约0.050gm/dm至约0.20gm/dm，以及在其它实施方案中约0.075gm/dm至约0.10gm/dm。
一旦湿膜在释放衬底上形成，使胶水中存在的溶剂蒸发从而在释放纸上形成干膜。在干膜形成后，可辊压干膜和释放纸的组合。在一个或多个实施方案中，在辊压或类似处理前，使湿膜溶剂蒸发至少0.1分钟，在其它实施方案中至少10分钟，以及在其它实施方案中至少180分钟。
在一个或多个实施方案中，携载湿膜的释放衬底可经受至少25℃的温度，在其它实施方案中至少35℃，以及在其它实施方案中至少50℃以影响到湿膜的干燥。在这些或其它实施方案中，携载湿膜的释放衬底可经受最高80℃的温度，在其它实施方案中最高100℃，以及在其它实施方案中最高250℃。在这些或其它实施方案中，携载湿膜的释放衬底可经受约25℃至约250℃的温度，在其它实施方案中约35℃至约100℃，以及在其它实施方案中约50℃至约80℃。在这些或其它实施方案中，溶剂的蒸发在标准的温度和压力条件下进行。
如上所述，将液态橡胶胶水施用于释放衬底宜在配备有管理溶剂(例如包含挥发性有机化合物的那些溶剂)释放的设施中进行。在特定实施方案中，蒸发溶剂被捕获并循环供未来使用。
如技术人员将注意到的，橡胶胶水的干膜会暂时结合到释放衬底。干胶水与胎面的亲和力大于干膜与释放衬底的亲和力，从而允许将干胶水转移到胎面。例如，当展开辊压胶带时，干膜层宜先从释放衬底的背面而不是从第一释放面释放。因此，对于衬垫而言，需可从干膜层释放。
在一个或多个实施方案中，一般与硫化剂水平一致，干膜具有可通过t90量化的硫化特征，t90在165.5℃下通过ASTMD5289确定。在一个或多个实施方案中，干膜的t90为至少0.2分钟，在其它实施方案中至少0.4分钟，以及在其它实施方案中至少0.6分钟。在这些或其它实施方案中，干膜的t90为最多4分钟，在其它实施方案中最多10分钟，以及在其它实施方案中最多30分钟。在一个或多个实施方案中，干膜的t90为约0.2分钟至约30分钟，在其它实施方案中约0.4分钟至约10分钟，以及在其它实施方案中约0.6分钟至约4分钟。
当干式转移胶水复合物在不同于胎面制造设施的设施或所在地制备时，干式转移胶水复合物可以辊或其它所需构型的形式储存和/或运送到胎面制造设施处。
施用干式转移胶水复合物到胎面
首先参考图示来描述施用干式转移胶水复合物到胎面。如图1和2所示，复合胎面12包括硫化胎面14，其包括平面16，该平面也被称为胎面14的背面16或内表面16。与背面16相背的是外表面18，其也可被称为凸耳侧18。与已知技术一致，外表面18包括位于肩部22和22’之间的多个凸耳20。
也如图1和2所示，复合胎面12也包括干式转移胶水复合物30，其包括干式橡胶胶水膜32和释放衬底34。干式橡胶胶水膜32包括附着到胎面14的背面16的第一平面(未显示)，和与第一平面相背的第二平面36。释放衬底34可去除地固定到第二平面36。
胎面复合物12以加长的长度制造，例如30英尺长度，并可在胎面制造设施中预先制造，然后运送和/或分配到翻新设施加以使用。制造胎面复合物的制造方法通常包括提供硫化胎面并施用干式转移胶水复合物到硫化胎面。
在一个或多个实施方案中，在将胎面的背面16与胶水膜32的第一平面紧密结合前可任选地打磨或机械处理硫化胎面的背平面。此过程可利于清洁表面的任何污染物并粗糙化表面从而改善与橡胶胶水的粘合。
在一个或多个实施方案中，打磨胎面背面的步骤导致在接收干式转移胶水前对胎面的加热。在一个或多个实施方案中，胎面被加热到至少50℃的表面温度，在其它实施方案中至少75℃，以及在其它实施方案中至少85℃。
在一个或多个实施方案中，可任选地对硫化胎面的背面涂底漆以优化对干式胶水组合物的接收。可使用多种不同形式的底漆处理，本发明不限于任何特定的底漆处理技术。已知技术包括利用含卤素的底层涂饰剂处理基材表面或通过氧化方法；在美国专利号4,390,678和5,462,617中公开了这些技术，这两个专利以引用的方式并入文中。
在一个或多个实施方案中，本发明的实施不必受限于将干式转移胶水复合物施用于硫化胎面所用的技术。在一个或多个实施方案中，转位机/施涂器可推进释放衬底，暴露并将胶粘剂施用于胎面部件的背面。因此，干式转移胶水复合物的施用可实现自动化，从而当硫化胎面接近设备以提供胶粘剂时，根据需要适当地推进释放衬底以将干膜层施用于胎面部件第二面。释放衬底作为胎面复合物的一部分保留下来以运送并分配到胎面翻新加工设施处。
在其它实施方案中，干式转移胶水复合物和胎面在轴上以胎面的背面接触干式转移胶水复合物的胶粘层的方式同时辊压并且通过轴运动引起的环向应力用于施加有助于紧密结合表面的作用力。
硫化胎面部件
在一个或多个实施方案中，本发明的实施不必受限于硫化胎面部件的选择，该硫化胎面部件也可被称为预先硫化的有花纹的胎面条或胎面基材。因此，提供硫化胎面以与干式转移胶水复合物紧密结合的步骤可取决于现有技术的已知技术，尤其与适用于翻新操作的胎面相关的已知技术。如该领域中已知，硫化橡胶部件可能宜于包括具有不同的表面状态和/或设计的胎面花纹。在一个或多个实施方案中，硫化胎面可通过该领域的技术人员已知的方法形成，包括，但不限于，利用平板封胶冲压的硫化。用于实施本发明的硫化胎面包括美国专利号3,951,720、4,075,047、4,046,947、和8,298,463，以及EP0989171中所述的那些硫化胎面，这些专利以引用的方式并入文中。
如图1和2中所示，硫化胎面具有与凸耳花纹侧18相背的平面16。在某种程度上，平面16可与凸耳花纹作为一个整体来看，因为二者都来自同一挤压物，或在其它实施方案中平面16可来自与凸耳花纹紧密结合的一个或多个额外橡胶层。后者包括积累胎面，其包括在其上不具有任何胎面花纹并被设计成在施用外胎面前在胎体上提供加厚面的硫化橡胶带，外胎面包括沟槽和/或凸耳。
在一个或多个实施方案中，硫化胎面可由橡胶化合物形成，该橡胶化合物包括多种可交联的橡胶，例如，但不限于，天然橡胶、合成聚异戊二烯、聚丁二烯、丁二烯-异戊二烯共聚物、丁二烯和苯乙烯的橡胶共聚物、丁二烯和丙烯腈的橡胶共聚物、异戊二烯和异丁烯的橡胶共聚物、聚氯丁烯、乙烯-丙烯橡胶等等。
如上所述，将干式转移胶水施用于硫化胎面形成复合胎面总成。此总成可在胎面制造设施处制造，然后可将其存储和/或运输到胎面翻新设施处。在一个或多个实施方案中，复合胎面总成经辊压以用于储存及运送。
胎面翻新方法
本发明的一个或多个实施方案的实施不必受限于用于最终制造翻新轮胎的胎面翻新方法。因此，该领域已知的方法可用于实施本发明。对此而言，美国专利号3,335,041、3,421,565、3,342,238、3,514,423、4,463,120、4,539,365、和8,143,338以引用的方式并入文中。
在一个或多个实施方案中，用于实施本发明的胎面翻新方法包括(a)提供胎体；(b)将缓冲胶施用于胎体，(c)从胎面复合物去除释放衬底以暴露干膜；(d)将胎面复合物的干膜附着到缓冲胶以形成未硫化的胎面翻新复合物；以及(e)处理未硫化的胎面翻新复合物以硫化缓冲胶从而形成翻新轮胎。
在一个或多个实施方案中，提供胎体的步骤(a)可包括通过磨掉轮胎现有的胎面制得具有打磨面的胎体。在这些或其它实施方案中，将缓冲胶施用于胎体的步骤(b)可进一步包括在张力下直接施用未加热的缓冲胶层于打磨面以拉伸所述为加热的缓冲胶层从而利于贴合打磨面并随后采用足够压力压合所述未加热的缓冲胶层以挤出胎体与所述缓冲胶层之间的空气。在一个或多个实施方案中，处理未硫化的胎面翻新复合物以硫化缓冲胶的步骤(e)可进一步包括将未硫化的胎面翻新复合物装入封套中。
在一般情况中，方法从检查胎体开始。此可包括人工检查，例如肉眼检查和触摸检查。在一个或多个实施方案中，可利用进行非破坏性测试的设备的辅助进行检查。此设备可包括，例如X-射线。
在一个或多个实施方案中，使用冷制法胎面翻新，其中通过利用打磨机将轮胎胎面从胎体去除来提供胎体，打磨机例如普利司通商业解决方案公司(BridgestoneCommercialSolutions)制造的那些机器。在打磨操作期间，将原始轮胎胎面从胎体磨掉，从而留下具有打磨面的胎体。打磨面环绕胎体以圆周方式延伸并也穿过外径向壁的外面横向延伸直到其终止于打磨肩部区。
在一个或多个实施方案中，在打磨步骤后，可利用胶水处理(例如，喷雾)胎体以辅助随后施用压延缓冲胶。可使用多种胶水并且本发明不限于任何特定的胶水处理。
在一个或多个实施方案中，去除用过的胎面层后，可修补胎体。例如，可刮削和填充胎体。刮削为在修补前从轮胎去除损坏的材料。通常，由于使用期间轮胎接触的石头或其它尖锐物，胎体积累了切口、孔洞、划痕、或裂口。损伤或损坏区可先通过适宜的磨具磨光滑随后填充修补胶，其可利用挤压修补胶条或修补胶或一些其它适宜材料进行。有必要将损伤区填充到打磨面的水平以避免打磨面与随后施用的胎面层之间的气穴。滞留空气对一般翻新轮胎的寿命具有负面影响。
除了刮削，其主要解决小损坏包括非穿透性损伤，修补法也可包括断面修补，其中会修补轮胎的钢丝线或其它加固元件。同样，可对穿透性损伤进行修补例如通过利用各种栓塞和补丁以修补胎体中的刺穿。
在一个或多个实施方案中，使胎体在室内室温和湿度下平衡一段时间，或在其它实施方案中约10小时至15小时。在一个或多个实施方案中，去除胎体上可看到的表面水分，并修补胎体的孔洞或其它损伤。
在一个或多个实施方案中，在修补操作后，进行成型步骤，其中围绕胎体圆周沿打磨面缠绕缓冲胶层和胎面复合物。在一个或多个实施方案中，利用成型机施用胎面复合物和任选的缓冲胶，例如购自普利司通商业解决方案公司(BridgestoneCommercialSolutions)的那些成型机。
在一个或多个实施方案中，其中将缓冲胶以压延片材的形式施用，可在同一台机器上施用缓冲胶和胎面复合物。虽然缓冲胶层可以多种方式施用于胎体，但是在一个实施方案中，缓冲胶辊以可旋转的方式安装在成型机上。缓冲胶层在围绕打磨面以圆周的方式缠绕前围绕张紧辊运动。
或者，当缓冲胶以从挤压机挤压出的挤压物形式施用于胎体时，可在第一站施用缓冲胶，然后在第二站施用胎面。
在某些实施方案中，缓冲胶层被保护膜覆盖，该保护膜例如底塑料片材，如聚合物片材，和类似的顶塑料片材。可在即将把缓冲胶围绕胎体沿打磨面缠绕前将底片材从缓冲胶层剥离掉。然后，底塑料片材可围绕张紧辊缠绕。
可在打磨后八小时内将缓冲胶层施用于打磨面。此外，可在张力下沿圆周方向施用缓冲胶层。取决于应用，可能需轻微地拉伸缓冲胶层以更好地附着到打磨面。通常，横向切割缓冲胶层，使切割端与前端拼接以使缓冲胶层的始端和终端之间没有空隙。
在一个或多个实施方案中，在打磨过后约0或更长时间至约72小时或更短时间内将胎面翻新方法中的缓冲胶施用于打磨胎体。在这些或其它实施方案中，在打磨过后约0或更长时间至约8小时或更短时间内将缓冲胶施用于打磨胎体。
在一个或多个实施方案中，可将垫胶施用于胎体并修剪到合适大小。然后，使所得的“垫胶”胎体配对本发明的胎面复合物并进行硫化，如稍后所述。
本发明的一个或多个实施方案的实施不必受限于所用缓冲胶的类型。因此，已知的缓冲胶可用于实施本发明。对此而言，在美国专利号4,046,947、4,075,047、4,756,782、5,503,940、和7,528,181中公开了也被称为粘合材料并用于实施本发明的缓冲胶，这些专利以引用的方式并入文中。
在将缓冲胶层施用于胎体时，压合层，或换句话说将层压向打磨面以驱出缓冲胶层与胎体打磨面之间滞留的任何空气。压合后，将塑料顶层从缓冲胶层去除以允许本发明的胎面复合物施用在缓冲胶上。压合步骤也利于当去除塑料保护膜并施用胎面复合物时阻止垫胶从打磨面剥离。
在一个或多个实施方案中，也借助于成型机施用胎面复合物，尽管存在多种方式围绕胎体的圆周缠绕胎面复合物。当使用成型机，可通过导辊将胎面复合物导向至胎体的缓冲胶层上。
使胎体在成型机上旋转直至足够长度的胎面复合物从胎面复合物辊散开以沿胎体圆周伸展，同时在施用时去除释放衬底。然后，大体上横向于圆周方向切割胎面复合物，切割端对接胎面复合物的前端以形成拼接。胎面复合物拼接通常通过多个U形钉固定在一起。在一个或多个实施方案中，缓冲胶层的拼接区和胎面复合物的拼接区可位于打磨面上的不同点。
在一个或多个实施方案中，在施用缓冲胶层和胎面复合物后，形成翻新轮胎总成并准备在适宜热力和压力条件下硫化。将整个轮胎总成插入到针对翻新的特定轮胎类型和尺寸设计的橡胶处理的硫化封套中。将封套密封到胎体的胎圈。
在一个或多个实施方案中，然后，将胎体/胎面复合物总成放于硫化封套中并加热以硫化胶水组合物。硫化温度一般位于140℉-400℉范围内，或在其它实施方案中位于210℉-250℉(98℃-121℃)范围内。
在一个或多个实施方案中，可在压力下进行硫化以确保胎面吻合胎体化合物的外部曲率。在一个或多个实施方案中，施加的压力相对于大气压为约80PSI至100PSI，例如85PSI至90PSI。
实际硫化所用时间将取决于硫化条件。通常，当硫化温度为约220℉并且相对压力为85PSI时，硫化时间为约3小时。在硫化法完成后，停止加热并将硫化封套上的压力还原到大气压。
实例
给出以下实例以进一步说明本发明的性质并且其不应被视为对其范围的限制。每个成分的份为重量比，除非另外指出。
实例1
(a)干式转移胶水制备
制备得八份胶水组合物并在释放层上形成干式转移胶水层。胶水为可购自普利司通商业解决方案公司(BridgestoneCommercialSolutions)(或其前身)的胶水。使用两种释放层。第一种为两面都涂覆了硅树脂的牛皮(Kraft)纸(此释放纸可在文中被称为“纸”)。第二种为聚合物膜，其被认为包括聚乙烯和/或聚丙烯(此释放层可在文中被称为“聚合物(poly)”)。
涂覆机和相关的材料再辊压处理设备用于制备干式转移胶水。涂覆机包括三个主要部分：(1)释放层制备及涂料递送部分，(2)加热/干燥炉部分，以及(3)收尾部分。在第一部分中，对准释放层，向释放层施加张力(必要时，使用气动离合器)，以及向释放层施用涂料。涂料的厚度利用横跨释放层宽度的多个线绕杆中的一个通过从释放层“刮削”过量涂料进行控制。涂覆机的第二部分包括一个两区域变温炉，其中存在辊以支撑来自下面的释放层。第三收尾部分向释放层施加额外张力。收尾辊施力以使释放层通过机器。压延辊允许聚合物层交错于胶水与硅树脂释放纸之间。在试验期间变化炉温和线速度以提供合格产品。表1中总结了试验。
表1
在试验期间尝试干式转移材料的制备的三种方法，其包括(1)直接涂覆到硅树脂纸上，(2)直接涂覆到终线聚合物上，以及(3)将干式转移胶水涂料从硅树脂纸转移到聚合物上。在将胶水直接涂覆到纸或聚合物释放衬底上时，通过涂覆机进料衬底并将适当的厚度控制杆放于机器中。在优化运行期间，在涂覆操作期间，在基材制备部分不对聚合物施加额外张力。
施用于释放材料的胶水的厚度是经计算以在干燥后提供0.3、0.6和0.9密耳的胶水的目标膜厚度。在聚合物与硅树脂纸交错期间，向层压辊施加60psi压力。在胶水涂覆的聚合物收尾时，有必要在聚合物进入压延机并在收尾前就重新定位以得到相对无褶皱的材料。
(b)胎面复合物制备和测试
通过将1×4英寸的干式转移材料带手动压合到刚打磨的获自奔达可公司(Bandag,Inc.)(目前为普利司通商业解决方案公司(BridgestoneCommercialSolutions))的D4310TM和MizerDriveTM胎面材料上评价干式转移胶水质量。利用干式转移胶水在室温下或在施用到胎面后利用热风枪加热进行实验室试验。进行加热步骤以模拟打磨后工厂施用。干式转移胶水在施用到胎面后立刻用两英寸宽的油毡辊压合。在施用0、1天、4天、6天、和14天后的时间间隔点，去除条以评价在转移过程中的老化。将胶水转移到胎面以1至5等级进行划分，其中：
1–不佳–0–20％覆盖率
2–一般–20–40％覆盖率
3–合格–40–60％覆盖率
4–良好–60–80％覆盖率
5–极佳–80–100％覆盖率
表2中报告了平均值。在压合前，利用两个实验室500℉加热枪尽可能地均匀加热基材。
表2
为了制备胎面，使用100psi的施加压力。在使用未受热的硅树脂转移材料和所有聚合物转移材料制备胎面的过程中，使材料与胎面紧密结合并以近乎连续的方式通过压合机。在使用受热硅树脂基材制备材料的过程中，通过压合机的材料进料是非连续的，其中进料停止充足的时间以在压合前加热基材。
选择来自表2的候选者以进一步分析。根据表3按照胎面识别编号指示的顺序制备胎面，其中先制备硅树脂释放衬底胎面复合物，然后利用聚合物干式转移胶水层压物制备胎面。粘性等级在表3中给出，其中1是粘性最小，10为粘性最大。表3中的数据显示了干式转移胶水对制备和粘性应用的影响。
表3
在利用硅树脂基材制备胎面的所有情况中，没有保持充分的接触，导致胎面上松脱的转移材料并且在表3中评为等级1。
使用聚合物作为释放衬底的试验导致更大粘性。以每长度胎面的“褶皱”数评级接触的“良好性”。当材料通过辊时，与硅树脂纸干式转移材料相比，因为与驱动辊接触所以干式转移胶水通过辊显得更快。由于聚合物中褶皱的形成，聚合物干式转移材料与胎面之间接触。每单位长度存在的褶皱越多，不接触区域之间的距离越短。通过加热的基材，干式转移胶水/聚合物层压物施用于胎面的效果最佳。
(c)轮胎成型
所用胎面为标准D4310或MizerDrive，在未打磨的情况下接收并储存。对所有胎面进行打磨并在打磨后立刻施用干式转移胶水。在成型那天，胎面中干式转移胶水与胎面的打磨面接触有13天之久。
用于制备试验轮胎的胎体为R1普利司通(Bridgestone)R194285/75R24.5。使胎体在商店温度和湿度下平衡至少12小时，然后开始轮胎翻新。根据预确定的规格将轮胎打磨到预确定的胎面底层深度和打磨半径。然后，使胎体圆周的测量精确到最近的1/4英寸。将缓冲胶施用于胎体的外表面。
将胎面复合物置于胎体/缓冲胶上并且使两表面紧密结合。将拼接端适配在一起并每1/2英寸利用固定U形钉钉在一起。然后，在成型机上旋转轮胎，当轮胎旋转时，聚合物膜围绕胎面缠绕以在封套过程期间使胎面保持在适当方向。然后，将膜的自由端通过含有固定U形钉的区域钉到轮胎表面。在轮胎周围放置穿孔管以利于在硫化期间排空空气。
然后，将包含轮胎的硫化封套置于加热和加压室中，使硫化封套连接到室的排气管线。然后，将室压增到约85PSI的相对压力。当室内压力达到约70PSI时，封套内的压力从大气压增加到例如约70PSI。以此方式，将压力施加到胎面沟槽底部区域以确保胎面完全地附着到胎体。在硫化过程中，对封套内部施加气压。硫化在210℉至250℉以及85PSI的相对压力下进行约4小时。
当硫化过程结束时，将封套从硫化室中移出，并将轮胎从硫化封套中移出。然后，移走衬芯和穿孔管以及聚合物膜并检测轮胎以确保没有发生起边或胎面移位。
胎面成功地用于成型轮胎。轮胎经受测试并且结果列在表4中。如转移评分所示，将胶水转移到沟槽和花纹条区域下的打磨面上为合格。如表4中的评分所示，转移到凸耳底部的情况不定时发生。车轮试验表明基于所述车轮小时数，所有这些处理得到了具有足够胶粘性的胎面。
表4
在胶水转移中，基本上所有的胶水从释放衬底去除。当转移被认为是良好时，在将胶水从干式转移释放材料分离时，胶水保持与胎面的接触。当转移被认为不佳时，一部分胶水层与胎面分离并保持与释放衬底的接触。

Claims (17)

1.一种用于翻新轮胎的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)提供包含溶剂的液态橡胶胶水组合物；
(ii)提供释放衬底；
(iii)将所述液态胶水组合物施用于所述释放衬底以在所述释放衬底上形成湿膜；
(iv)使所述溶剂蒸发从而将所述释放衬底上的所述湿膜转化成干膜并从而形成干式转移胶水复合物；
(v)提供具有第一平面和第二平面的硫化橡胶部件，其中所述第一平面包括胎面花纹；
(vi)将所述干膜附着到所述硫化橡胶部件的所述第二平面从而形成胎面复合物；以及
(vii)使用所述胎面复合物制备翻新轮胎。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(vii)还包括以下步骤：(a)提供胎体；(b)将缓冲胶施用于所述胎体；(c)将所述释放衬底从所述胎面复合物去除以暴露干膜；(d)将所述胎面复合物的所述干膜附着到所述缓冲胶以形成未硫化的胎面复合物；以及(e)处理所述未硫化的胎面复合物以硫化所述缓冲胶从而形成翻新轮胎。
3.根据权利要求2所述的方法，其中提供胎体的步骤(a)还包括通过磨掉所述轮胎的所述现有胎面制备具有打磨面的胎体。
4.根据权利要求3所述的方法，其中将缓冲胶施用于所述胎体的步骤(b)还包括在张力下直接施用未加热的缓冲胶层于打磨面以拉伸所述未加热的缓冲胶层从而利于贴合打磨面并随后采用足够压力压合所述未加热的缓冲胶层以挤出胎体与所述缓冲胶层之间的空气。
5.根据权利要求4所述的方法，其中处理所述未硫化的胎面复合物以硫化缓冲胶的步骤(e)还包括将所述未硫化的胎面复合物装入封套中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述释放衬底为聚合物膜。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述液态橡胶胶水包含可交联聚合物、增粘剂、和硫化剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述缓冲胶以从挤压机挤压出的挤压物形式施用于所述打磨胎体。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括捕获蒸发的所述溶剂的步骤。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述胶水包含天然橡胶。
11.一种用于制造适用于施用到硫化胎面的背面的干式转移胶水的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)提供包含溶剂的液态橡胶胶水组合物；
(ii)提供释放衬底；
(iii)将所述液态胶水组合物施用于所述释放衬底以在所述释放衬底上形成湿膜；以及
(iv)使所述溶剂蒸发从而将所述释放衬底上的所述湿膜转化成干膜并从而形成干式转移胶水复合物；
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述橡胶胶水包含可交联橡胶、增粘剂、和硫化剂。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述释放衬底为聚合物膜。
14.一种用于制造适用于翻新轮胎的胎面复合物的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)提供包含溶剂的液态橡胶胶水组合物；
(ii)提供释放衬底；
(iii)将所述液态胶水组合物施用于所述释放衬底以在所述释放衬底上形成湿膜；
(iv)使所述溶剂蒸发从而将所述释放衬底上的所述湿膜转化成干膜并从而形成干式转移胶水复合物；
(v)提供具有第一平面和第二平面的硫化橡胶部件，其中所述第一平面包括胎面花纹；以及
(vi)将所述干膜附着到所述硫化橡胶部件的所述第二平面从而形成胎面复合物。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述胶水包含可交联橡胶、增粘剂、和硫化剂，并且其中所述释放衬底为聚合物膜。
16.干式转移胶水复合物，其包括：
第一层，其包括压敏胶粘组合物，所述压敏胶粘组合物包含基于所述胶粘组合物的整体重量计的橡胶、增粘剂、和硫化剂；以及
可去除地附着到所述第一层的释放衬底。
17.根据权利要求16所述的干式转移胶水复合物，其中所述复合物适于固定到硫化胎面的背面。
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