CN106457709B - 生产用于车轮的轮胎的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了生产用于车轮的轮胎的方法,其包括用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A覆盖用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式室(9)的外表面和随后进行所述组合物的交联至少三次,所述组合物包含至少一种环状聚硅氧烷作为溶剂。还描述了处理膨胀式室(9)的方法以及由此处理的用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式室(9)。

Description

生产用于车轮的轮胎的方法
本发明涉及生产用于车轮的轮胎的方法。
现有技术
用于车轮的轮胎通常包括胎体结构,所述胎体结构包括至少一个 胎体帘布层,该帘布层分别具有与各自的环形锚定结构接合的相对端 部垫带,所述锚定结构整合在通常称作“胎圈”的区域中。
该胎体结构是与包含一个或多个带束层的带束层结构相连的,所 述带束层以径向重叠相对于彼此和相对于该胎体结构布置,具有织物 或者金属增强帘线。在相对于所述带束层结构的径向外部位置,施加 胎面胶(tread band),它还包含弹性体材料如形成轮胎的其它半成品。
还在轴向外部位置在胎体结构的侧表面上施加各自的胎侧,每个 从胎面胶的边缘之一延伸直到各自的环形锚定结构。
在轮胎中,胎冠部分指的是这样的轮胎部分,其中胎面轴向设置 在其两个边缘之间。
在“无内胎”类型的轮胎中,不可渗透的覆盖层(通常称作“内衬 层”)覆盖轮胎的内表面。
在生胎的构造(通过各自部件的组装/构造来启动)之后,进行模制 和硫化处理,其目标是通过弹性体组合物的交联来确定轮胎的结构稳 定性,以及如果需要的话,在相同的轮胎上赋予期望的胎面花纹和在 胎侧上可能的图形标记。
对于这样的目的,根据被称作“在设定压力”的模制和硫化新的生 胎的方法类型,将该生胎引入模具中,并且通过膨胀式室(也称作硫化 室)压靠在所述模具的内壁。
该膨胀式室设置在轮胎本身内,并且具有至少一个圆周边缘,其 携带锚定到模具的各自零件的附件。
该膨胀式室的膨胀是通过将加压的热流体(气体或蒸汽)引入膨胀 式室来获得的,以使得所述膨胀式室与轮胎内表面接触和将后者压靠 在模腔的壁,同时传递交联所需的热。
在完成硫化后,该膨胀式室减压,并且模具是开放的,来允许除 去轮胎和在新的硫化周期设置所述模具。
生胎的内衬层的径向内表面的和膨胀式室的外接触表面的相互移 动经常会在所述室膨胀步骤过程中和在轮胎已经模制和硫化之后,从 轮胎使所述室放气和除去过程中进行验证。
在后一操作过程中,膨胀式室的表面倾向于保持连接到内衬层的 径向内表面上。在硫化周期结束时启动的两个表面的分离会引起所述 室的局部损坏和包括轮胎内的裂纹。由此产生膨胀式室的持续期降低 和轮胎的生产率降低。
专利US7896633描述了用于交联橡胶产物的膨胀式室,其包括内 层和外层,这样的外层包括硅橡胶。
专利US4359340描述了用于覆盖硫化室的润滑剂组合物,其包含 聚二甲基硅氧烷和硅烷。
专利US8101279描述了用于覆盖硫化室和/或生胎的润滑剂乳液, 其包含聚硅氧烷,但是其不同于US4359340所述的那些,其不排放氢; 这样的乳液发挥了润滑剂功能或者它们充当了底漆和因此促进与所述 室的复合物表面结合,这取决于包含在其中的非反应性聚硅氧烷油的 量的多少。
专利申请US2009/114327,EP0399526 A2,EP0160537 A2和专利 US4533305和US4431452描述了形成轮胎的方法,其包括在第一硫化 周期后将润滑剂组合物再次施加到膨胀式硫化室上,以便恢复在第一 硫化周期后已经恶化的所述组合物的润滑剂特性。
专利US4863650描述了形成轮胎的方法,其包括用多层剥离膜覆 盖室。用于这样的方法的每层剥离膜通过以下产生:用包含聚硅氧烷 混合物的溶液(其溶剂为氯氟烃(Frigen113)和烃的混合物)覆盖所述室 的外表面。
发明内容
现行安全法不允许使用易燃和/或有毒溶剂。
此外,申请人在其方法中起动的生态策略激发寻找倾向于例如延 伸设备的有效性和/或限制材料浪费的生产溶液。
申请人观察到膨胀式硫化室和/或生胎的润滑,如果过度频繁的话 会污染,和如果过度减少的话,它可以导致膨胀式室的持续期降低和/ 或在产生的轮胎中存在裂纹。
申请人解决了如何防止或至少限制在生产周期中存在易燃和/或 有毒物质例如烃或卤烃的问题,同时提高了在替换膨胀硫化式室之前 就产生的轮胎数方面的膨胀式室的有效性,保持了生产的轮胎的高品 质和同时降低在生产周期中污染物质的存在。
申请人已发现,通过使用在作为溶剂的环状聚硅氧烷中的聚硅氧 烷组合物对膨胀式硫化室提供多层处理,可以提供根据现行安全法的 方法,同时保持或改进所述组合物本身的基本特性,例如:
-粘度,适当地低,从而能够均匀施加所述组合物和产生具有低厚 度的膜,和
-均匀性,这是由于使聚硅氧烷分子增容的最佳能力。
因此,申请人已发现,可以根据现行安全标准,提供对于室的保 护多层处理方法,同时确保所述室本身的高性能。
因此,根据第一方面,本发明涉及生产用于车轮的轮胎的方法, 其包括:
a)在成形鼓上形成生胎,
b)设置膨胀式硫化室,
c)成形、模制和硫化所述生胎,
其中设置膨胀式硫化室包括:
b1)用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A覆盖所述膨胀式硫化室 的外表面,所述组合物A包含:
A1)具有OH基团的至少一种反应性聚硅氧烷油,
A2)至少一种交联剂,其包含至少两种能够与反应性聚硅氧烷油 A1)反应的官能团,和
A6)至少一种环状聚硅氧烷作为溶剂,
b2)在所述膨胀式室上交联所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物 A;
b3)在开始硫化第一生胎之前,将前述操作b1)和b2)连续地重复 至少一次。
申请人已经发现,通过根据本发明方法操作,促进膨胀式室和轮 胎的内衬层的径向内表面之间的分离,存在所述室的寿命的延伸和改 进了生产的轮胎的品质,特别地就内衬层而言。
特别地,申请人已经观察到,利用本发明方法,促进在硫化方法 的过程中和结束时膨胀式室和轮胎的滑移和分离,因此膨胀式室不太 发生扭曲和断裂且可以有利地用于更大数量的生产周期。在膨胀式室 上用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A进行的两次或更多次覆盖和交 联处理,除了在轮胎硫化过程中提供分离/滑移特性以外,产生了相当 厚的多层膜,其基本上均匀分布在膨胀式室的表面。重复的处理改进 了聚硅氧烷组合物的交联度,其因此倾向于保持在所述室上达所述室 本身的整个操作周期。两次或更多次处理以及对应的聚硅氧烷组合物 交联看起来还降低了膨胀式室的变形性和将确保还在轮胎胎圈处的区 域中的膨胀式室的改进覆盖。根据申请人,这样的区域是特别关键的, 因为在所述室接触轮胎胎圈的区域中,遇到硬化和磨损现象,这归因 于氧化现象和填充胶条复合物所释放的硫。归因于本发明的方法,膨 胀式室这样的硬化和磨损现象被显著地减少或者消除。
根据一个实施方案,生产用于车轮的轮胎的方法包括:
c1)在每n个生胎中选择至少一个生胎,其中n是小于60的整数;
c2)用基本上不可交联的第二聚硅氧烷组合物B覆盖所述至少一 个所选择的生胎的内衬层的径向内表面的预定部分,所述组合物B包 含B1)至少一种非反应性聚硅氧烷油。
优选用不可交联的聚硅氧烷组合物B覆盖至少一个生胎的内衬层 的径向内表面在待经受模制和硫化的每n个轮胎的一个生胎上进行, 其中,整数n优选为5-50。
通过降低生胎的润滑处理的频率和延伸覆盖表面,还有利地降低 了轮胎生产中污染物的存在。
优选用不可交联的聚硅氧烷组合物B覆盖至少一个生胎的内衬层 的径向内表面在位于轮胎的胎圈处的区域中,更优选还在位于轮胎的 胎侧处的区域中,仍然更优选还在位于轮胎的边缘处的区域中和/或超 过轮胎的胎冠部分的部分处的边缘的区域中进行。
优选c2),覆盖所述至少一个生胎的内衬层的径向内表面的预定部 分以这样的方式进行,该方式使得生胎的胎冠部分处的内衬层的径向 内表面的至少80%,更优选100%未覆盖。
优选c2)以不小于1个生胎/50个(n=50)的频率进行,更优选它以 不小于1个生胎/24个(n=24)的频率,仍然更优选以不小于1个生胎/12 个(n=12)的频率,仍然更优选以不小于1个生胎/6个(n=6)的频率进行。
轮胎的覆盖可以施加于全部的生胎,在这种情况中该覆盖被认为 频率是1个生胎/轮胎(n=1)。
优选每个单个生胎施加1g/m2-15g/m2,更优选4g/m2-12g/m2的基 本上不可交联的第二聚硅氧烷组合物B,所述组合物还包含下面量的 溶剂:等于至少50重量%,优选等于至少60重量%,更优选等于至 少75重量%,相对于该组合物本身的总重量。
根据第二方面,本发明涉及处理用于轮胎硫化和模制装置的膨胀 式室的方法,其包括通过基本上可交联的聚硅氧烷组合物A在所述室 上形成多层膜。
优选所述方法包括:
b1)用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A覆盖所述膨胀式硫化室 的外表面,所述组合物A包含:
A1)具有OH基团的至少一种反应性聚硅氧烷油,
A2)至少一种交联剂,其包含至少两种能够与反应性聚硅氧烷油 A1)反应的官能团
A6)至少一种环状聚硅氧烷作为溶剂,
b2)在膨胀式室上交联所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A;
b3)在开始硫化第一生胎之前,将前述操作b1)和b2)连续地重复 至少一次。
用表述“反应性聚硅氧烷油”,目的是表示硅油或者聚硅氧烷,其 在使用条件中与组合物的至少一种其它成分来化学反应。通常使用的 术语“有机硅”,或者更准确的术语“聚硅氧烷”确定无机聚合物,基于 硅-氧链和键合到硅原子上的有机官能团R。
用表述“非反应性聚硅氧烷油”,目的是表示硅油或者聚硅氧烷, 其在制备和使用条件中基本上不与基本上可交联的聚硅氧烷组合物A 的成分进行化学反应。
用术语“溶剂”,目的是表示这样的组分,其能够例如溶解和/或分 散和/或乳化和/或稀释基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的组分。
用术语“环状聚硅氧烷”,目的是表示这样的一类化学化合物,其 中重复的官能团–SiO-处于环中。
用表述“挥发相”,目的是表示这样的相,其主要由溶剂构成,并 且可包含其它挥发性组分例如反应性和非反应性聚硅氧烷,或者降解 和/或交联产物。
用表述“包含基本上交联的聚硅氧烷的多层膜”指的是本发明的膨 胀式室,它目的是表示在施加和交联基本上可交联的聚硅氧烷组合物 A(至少进行两次)之后可获得的覆盖物。
本发明在至少一个上述方面中可以具有至少一种下面的优选的特 性,其单独地或者与其它组合使用。
在进行第一轮胎硫化的预热步骤之前或者过程中,在将膨胀式室 安装到硫化器之前或者甚至在所述室已经安装到硫化器之后,该基本 上可交联的聚硅氧烷组合物A可以施加到膨胀式室的外表面。
该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A可以通过海绵、通过喷涂或 者铺展或者通过其它合适的体系来施加。
优选操作b1)和b2)进行至少三次。
优选在b1)之后,所述方法包括b11)除去所述基本上可交联的聚 硅氧烷组合物A的至少一种挥发相。更优选地,使该膨胀式室优选在 环境温度下干燥。
优选覆盖所述膨胀式硫化室的外表面是在所述室的100%的外表 面上进行的。
在基本上可交联的聚硅氧烷组合物A在膨胀式室的外表面上的每 次施加之后,基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的交联可以经由加热 或在环境温度下可在交联催化剂的存在下进行。优选该交联经由加热 在至少120℃的温度,优选在不大于180℃的温度进行;更优选该交联 经由加热在150℃至170℃的温度进行30分钟至2小时的时间;仍然 更优选在155℃至165℃的温度进行30分钟至90分钟的时间。
优选在该交联结束时,该膨胀式室优选在环境温度(在大约 20-25℃)下冷却。
优选该膨胀式室冷却一段时间,其可以在1小时至24小时的时间 变化。
优选对于膨胀式室的多层膜的每个单层,施加至少10g/m2,优选 不大于50g/m2的基本上可交联的聚硅氧烷组合物A,施加仍然更优选 大约14g/m2至大约42g/m2的基本上可交联的聚硅氧烷组合物A,所 述组合物还包含等于至少50重量%,优选等于至少60重量%,更优 选等于至少75重量%的量的溶剂,相对于该组合物本身的总重量。
优选对于膨胀式室的每个单覆盖,所述基本上可交联的聚硅氧烷 组合物A的施加和/或所述聚硅氧烷组合物A的所述至少一种挥发相 的除去是以这样的方式进行的,该方式使得在交联后,膨胀式室的多 层膜的每个单层的剩余厚度是至少3微米,优选小于14微米。
优选所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的施加和/或所述聚 硅氧烷组合物A的所述至少一种挥发相的除去是以这样的方式进行 的,该方式使得在交联后,在膨胀式硫化室的处理结束时,膨胀式室 的多层膜的总的剩余厚度大于6微米,优选小于50微米,仍然更优选 9微米至40微米。
本申请人认为交联组合物的厚度和/或量(其是过低的)不会足以分 离所述室的表面和增加可以进行的硫化周期的数目。
本申请人还认为高厚度和/或大量的基本上可交联的聚硅氧烷组 合物A的沉积不允许通过所述层的整个厚度的正确交联,随后的风险 是多层膜的脱层和/或分离。
优选该膨胀式硫化室的多层膜包含至少两个,优选至少三个交联 的聚硅氧烷组合物层,其在彼此上和在膨胀式室上径向重叠。
优选该膨胀式硫化室的多层膜是如下来获得的:在所述室安装到 硫化装置中之前或者在硫化周期开始之前,将所述室用基本上可交联 的聚硅氧烷组合物A进行至少两次,优选至少三次连续的覆盖处理和 将其在所述室上交联。
优选基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A3)至少一种非反应性聚硅氧烷油。
优选地,非反应性聚硅氧烷油A3)和反应性聚硅氧烷油A1)的重 量比小于1,优选它为0.01-0.7。
优选所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A4)交联催化剂。
优选所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A5)至少一种聚硅氧烷树脂,所述树脂具有可缩合的羟基和甲硅氧 基单元(siloxylic unit)。
优选在该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,键合到反应性聚 硅氧烷油A1)的硅原子上的有机取代基独立地选自直链或支链的 C1-C6烷基,C3-C8环烷基,直链或支链的C2-C8烯基,C5-C8环烯基, 其任选被以下取代:羟基,和/或氨基,其任选被烷基,烯基或者环烷 基取代,和/或卤素,和/或氰基。
在该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,优选键合到反应性聚 硅氧烷油A1)的硅原子上的有机取代基独立地是直链或支链的C1-C6烷基。
在该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,优选该反应性聚硅氧 烷油A1)的分子量大于590道尔顿,更优选它大于1000道尔顿。
在该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,交联剂A2)优选是有 机三烷氧基硅烷,有机三酰氧基硅烷,有机三氧硅烷 (organotrioxymosilane)或者四烷基硅酸酯;更优选这样的交联剂A2) 是甲基三甲氧基硅烷,甲基三乙氧基硅烷,乙基三乙氧基硅烷或者乙 烯基三甲氧基硅烷,仍然更优选它是甲基三乙氧基硅烷。
该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A可以包含具有官能团Si-H 的第二交联剂A2),例如甲基氢硅烷,二甲基氢硅烷和聚甲基氢硅烷。
优选该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
至少两种不同的交联剂A2),其包含至少两种能够与反应性聚硅 氧烷油A1)反应的官能团;仍然更优选该不同的交联剂A2)是甲基三 乙氧基硅烷和聚甲基氢硅烷。
优选在该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,键合到该非反应 性聚硅氧烷油A3)的硅原子上的有机取代基独立地选自直链或支链的 C1-C6烷基,C3-C8环烷基,直链或支链的C2-C8烯基,C6-C10芳基, C6-C15烷基亚芳基和C6-C15芳基亚烷基,更优选是选自烷基C1-C6, C6-C15烷基亚芳基和C6-C15芳基亚烷基。
在该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,优选该非反应性聚硅 氧烷油A3)的分子量大于590道尔顿,优选它大于1000道尔顿。
优选该交联催化剂A4)是有机金属化合物,更优选钛,锆或者锡, 更优选锡(Sn)的有机金属化合物,仍然更优选这样的催化剂是二乙酸 辛基锡,二己酸辛基锡或者二月桂酸辛基锡。
优选树脂A5)的有机取代基独立地是直链或支链的C1-C6烷基, 直链或支链的C2-C8烯基,C3-C8环烷基和C5-C8环烯基,其任选地用 选自下面的基团取代:–OR’,-O-CO-R’,氨基,酰胺基团,环氧基 团和脲基,其中R’选自未取代的直链或支链的C1-C6烷基,直链或支链的C2-C8烯基,C3-C8环烷基和C5-C8环烯基。
基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含A6)至少一种环状聚硅氧 烷作为溶剂。
优选所述环状聚硅氧烷具有下式(I):
Figure BDA0001143919350000101
其中,n为1-15的整数;优选n为1-11。
更优选环状聚硅氧烷选自八甲基环四硅氧烷(D4;n=2),十甲基环 五硅氧烷(D5;n=3),十二甲基环六硅氧烷(D6;n=4),十四甲基环七 硅氧烷(D7;n=5),十六甲基环八硅氧烷(D8;n=6)及其混合物。
仍然更优选环状聚硅氧烷选自十甲基环五硅氧烷(D5;n=3),十二 甲基环六硅氧烷(D6;n=4),十四甲基环七硅氧烷(D7;n=5)及其混合 物。
优选溶剂A6)的分子量小于1000道尔顿,更优选小于590道尔顿。
基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的挥发相可以表示相对于总量 的重量百分比是至少50%,优选至少60%,更优选至少70%,仍然 更优选至少75%。
优选至少一种环状聚硅氧烷的存在量等于至少95%,更优选至少 99%,相对于挥发相的总重量。
优选基本上可交联的聚硅氧烷组合物不包含大于10%,更优选 5%,更优选2%的量的(卤代)烃,相对于所述组合物本身的总重量。
优选基本上可交联的聚硅氧烷组合物不包含(卤代)烃或其它有毒 溶剂。
优选一种或多种环状聚硅氧烷为基本上可交联的聚硅氧烷组合物 的仅有的溶剂。
优选基本上可交联的聚硅氧烷组合物A不包含非反应性聚硅氧烷 油A3)或它包含其的量小于5%,更优选小于2%重量,相对于总量。
任选地,除了本发明方法的处理步骤之外,在步骤b1)中可以使 用聚硅氧烷组合物,例如US8101279中所述的底漆组合物作为膨胀式 室的第一覆盖物,来确保到膨胀式室的弹性体材料的表面的改进附着。
基本上可交联的聚硅氧烷组合物A优选具有足够低的粘度,以使 得它可以以均匀方式,通过海绵,喷涂或者铺展或者其它合适的体系, 施加到膨胀式室的表面上。为了进行此过程,这样的组合物包含低粘 度组分或者它分散在溶剂中或者获得含水乳液,优选该含水乳液包含 大约75%。挥发相优选通过热处理在烘箱中消除。
优选该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A在21℃的粘度为50厘 泊(Cp)至2000Cp,更优选为75Cp至1800Cp。
该粘度意欲通过Brookfield LVT,转轴2在60RPM和21℃测量。
优选该基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的固体残留物(通过 TGA至多160℃所测定的非挥发相)为15%-45%,更优选为大约 20%-40%。
本发明还涉及可以使用本发明方法制备的用于硫化装置的膨胀式 室。
本发明还涉及用于车轮的用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式室, 其在外表面上具有包含基本上交联的聚硅氧烷的多层膜。
本发明最后涉及轮胎硫化和模制装置,其包括如上文所述处理的 膨胀式室。
另外的特征和优点将从本发明的用于模制和硫化车轮轮胎的装置 的优选的但非排他的实施方案的详细说明中而变得更清楚。
附图说明
这样的说明参考附图在下文进行阐述,其仅仅作为非限定性实施 例来提供,在其中:
-图1以直径截面示意性显示在模制和硫化方法的初始步骤中的 硫化模具;
-图2以径向半截面示意性显示用于车轮的轮胎。
参考图1,附图标记1整体上表示属于轮胎构建设备的硫化模具。
该硫化和模制方法是通过将生胎100引入硫化模具1的模腔2内 来进行的,所述模腔2的形状对应于在模制和硫化时赋予轮胎100的 外形。
生胎100一旦关闭在模具1中,则压靠在容器壁,所述容器壁具 有合适的凸纹来确定特定的胎面设计的形成。
在该压制步骤之后或者同时,以这样的方式对生胎1进行加热, 该方式确定构成轮胎本身的弹性体材料的交联。
如图1所见,模具1具有一对轴向相对壳3,所述壳3可以在赤 道面P上相互连接。每个壳3包括工作表面4,所述表面4设置来在 生胎1的胎圈103上和在胎侧108上操作。
在上述赤道面P上相互邻近的壳3还定义了圆周表面7,所述表 面7设置来相对于待硫化的生胎100的胎面胶操作。
该生胎100一旦关闭在模具1中,则由于膨胀式硫化室9而压靠 在容器壁。
用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式室包含至少一种可交联的橡 胶,其选自天然或合成橡胶,例如异戊二烯橡胶。优选所述膨胀式室 包含具有丁基橡胶基料的复合物。丁基橡胶是主要由异丁烯和少量二 烯单体构成的共聚物,并且目的是提供足够的不饱和度来允许丁基橡 胶交联。优选丁基橡胶选自异丁基橡胶;优选这样的异丁基橡胶选自 含有4-12个碳原子的异烯烃单体均聚物,或者通过聚合包含含有4-12 个碳原子的至少一种异烯烃单体和含有4-12个碳原子的至少一种共 轭二烯烃单体的混合物所获得的共聚物。优选所述异烯烃单体选自化 合物C4-C12,例如异丁烯(isobutylene),异丁烯(isobutene),2-甲基-1- 丁烯,3-甲基-1-丁烯,2-甲基-2-丁烯,甲基乙烯基醚,茚,乙烯基三 甲基硅烷,己烯,4-甲基-1-戊烯或者其混合物。异丁烯(isobutylene) 是优选的。
优选所述共轭二烯烃单体选自C4-C14化合物,例如异戊二烯,1,3- 丁二烯,2,3-二甲基-1,3-丁二烯,月桂烯,6,6-二甲基-富烯,己二烯, 环戊二烯,戊间二烯或者其混合物。异戊二烯是优选的。
其它可聚合单体例如苯乙烯,用C1-C4-烷基或者卤素基团任选取 代的苯乙烯,例如甲基苯乙烯,二氯苯乙烯可以存在于上述丁基橡胶 中。
更优选该丁基橡胶选自卤化的和腈化(nitrilated)的丁基橡胶。仍 然更优选该丁基橡胶选自卤化异丁烯和对烷基苯乙烯共聚物。优选所 述卤化异丁烯和对烷基苯乙烯共聚物选自含有4-7个碳原子的烯烃例 如异丁烯与对烷基苯乙烯例如对甲基苯乙烯的共聚物。
任选地,所述丁基橡胶基料复合物包含常规添加剂,包括填料, 胶溶剂,硬脂酸,加速剂,硫化硫剂,用于交联的树脂,抗臭氧剂, 抗氧化剂,加工油,活化剂,引发剂,增塑剂,蜡,预硫化抑制剂, 稀释剂油等。
根据本发明的方法覆盖的膨胀式硫化室9具有基本上环形的形 状。
膨胀式室9经历这样的处理,所述处理包括至少两个,优选至少 三个连续周期,用于用上述的基本上可交联的聚硅氧烷组合物A覆盖, 和随后以这样的方式来交联所述组合物A,所述方法使得获得由至少 两个,优选至少三个具有交联的聚硅氧烷组合物的层构成的多层膜。
该膨胀式硫化室9具有两个圆周边缘,其携带各自的在模具1中 可密封接合的锚定附件10,用于将膨胀式室9与相同的模具1操作连 接。
锚定附件10在壳3的表面的锚定区域处连接到模具1,所述壳3 容纳生胎100的胎圈。
在模具1中获得的蒸气或者另一操作流体的供给管在膨胀式室9 中流动,从而在引入压缩蒸气之后使得膨胀式室9膨胀,以将生胎100 压靠在模具1的容器壁。
根据具体的方案次序,这样的压制优选以这样的方式进行,该方 式使得膨胀式室9的径向外表面11接近和接触生胎100的内衬层的径 向内表面113。
优选在膨胀式室9的内表面14上,在所述膨胀式室9的至少一部 分上获得第一多个凹槽16。
优选所述第一多个凹槽16根据基本上彼此平行的轨迹来获得。
优选用基本上不可交联的第二聚硅氧烷组合物B覆盖所述至少一 个所选择的生胎的内衬层的径向内表面113的预定部分在位于轮胎的 胎圈处的区域中,更优选还在位于轮胎的胎侧处的区域中,仍然更优 选还在位于轮胎的边缘处和/或超过轮胎的胎冠部分的部分处的边缘 的区域中进行。
在模制和硫化方法结束时,如图2的径向半截面图所示的那样获 得成品轮胎。
在图2中,“a”表示轴向方向和“X”表示径向方向,特别是用X-X 表示赤道面的线。
用于四轮车的轮胎100包含至少一个胎体结构,所述胎体结构包 括至少一个胎体层101,所述胎体层101分别具有与各自的环形锚定 结构102接合的相对端部垫带,所述锚定结构102称作“胎圈芯”, 其可与填充胶条104连接。包含胎圈芯102和填料104的轮胎的区域 形成胎圈结构103,其用于将轮胎锚定在相应的安装轮辋上,未示出。
该胎体结构通常是径向类型的,即,在包含轮胎的旋转轴且基本 上垂直于轮胎的赤道面的平面上存在着至少一个胎体层101的增强元 件。所述增强元件通常由纺织帘线构成,例如人造丝,尼龙,聚酯(例 如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))。每个胎圈结构通过将围绕环形锚定结 构102的至少一个胎体层101的相对侧向边缘以一定方式向后弯曲从 而形成胎体的所谓的向上翻边(turn-up)101a,来与胎体结构连接,如 图2所示。
在一种实施方案中,该胎体结构和胎圈结构之间的结合可以通过 第二胎体层(图2中未示出)来提供,所述第二胎体层施加在相对于第 一胎体层的轴向外部位置处。
用弹性体材料制成的抗磨层105设置在每个胎圈结构103的外部 位置处。
胎体结构与带束层结构106连接,所述带束层结构106包含一个 或多个带束层106a,106b,其相对于彼此和相对于胎体层径向重叠来 布置,典型地具有引入到弹性体组合物的层内的织物和/或金属增强帘 线。
这样的增强帘线可以具有相对于轮胎100的圆周延伸方向的交叉 取向。用“圆周”方向,目的是表示根据轮胎旋转方向通常所示的方向。
在相对于带束层106a,106b的径向更外的位置上,施加至少一种 圆周增强层106c,通常称作“0°带束层”,其包含至少一个圆周带束层。
该(圆周带束层)增强层可以典型地包含多个织物和/或金属增强帘 线。
在相对于带束层结构106的径外部位置上,施加由弹性体复合物 制成的胎面胶109,如形成轮胎100的其它半成品。
由弹性体复合物制成的各自的胎侧108还在轴向外部位置上施加 到胎体结构的侧表面上,每个从胎面109的侧向边缘110之一延伸直 到各自的胎圈结构103。包含在边缘110之间的轮胎部分确定了轮胎 的胎冠部分C。带束层结构106优选在这样的胎冠部分C处延伸,因 此在相对于胎面的径向内部位置上直到边缘110。
在径向外部位置上,胎面胶109具有滚动表面109a,用于与地面 接触。圆周凹槽(其通过横向缺口(图2中未示出)以一定方式连接,来 限定分布在滚动表面109a上的不同形状和尺寸的多个块)通常在该表 面109a中获得,其为了简化在图2中表示为光滑的。
底层111可以设置在带束层结构106和胎面胶109之间。
设有径向内层113的弹性体材料层112(通常称作“内衬层”)提供了 轮胎膨胀空气所必需的不渗透性,并且典型地设置在相对于胎体结构 的径向更内部的位置上。
实施例
将两个膨胀式硫化室9用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A
Figure BDA0001143919350000151
1100(ChemTrend Corp.)在100%的它们的外表面上进行 处理。这样的膨胀式室的直径是540mm,并且经由注塑和交联丁基橡 胶和酚树脂而获得,具有不光滑外表面,以改进在轮胎硫化的过程中 的空气泄漏。
在覆盖之前,通过使用烃溶剂来清洁所述室的杂质,并且准备用 于沉积所述组合物A。该覆盖使用海绵来施加,并且每个覆盖施加大 约20g的组合物,在除去挥发相和在交联后,每个覆盖获得了大约7 微米的平均残留厚度。
在每个覆盖之后,将膨胀式室在环境温度下放置大约30分钟,然 后置于160℃的烘箱中1h来获得聚硅氧烷膜的交联,并且在环境温度 (大约25℃)下冷却,将它在环境空气下放置约6小时。包括在第一膨 胀式室(对比室)上用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A覆盖和交联所 述组合物A的膨胀式室处理进行一次,同时在第二膨胀式室(根据本发 明的室)上,该处理进行连续三次。
将所述室安装在“立柱”类型硫化器上,来生产215/50 R17尺寸的 轮胎,其具有作为内衬层的径向内表面的溴丁基配制物和富含硫的填 充胶条配制物(该复合物中1.2%的硫)。
每6个轮胎中的一个生胎在内衬层的径向内表面上,在胎圈处和 在胎侧处(且不包括胎冠部分),用基本上不可交联的聚硅氧烷组合物 的水溶液8186(ChemTrend Corp.)处理。在硫化之前, 将该生胎放置在环境温度下,直到水完全蒸发;然后进行该轮胎的正 常硫化。
周期数
通过第二膨胀式室(根据本发明的室)所进行的硫化周期数大于 326个周期,并且所述室无需更换和具有优化的轮胎品质;由视觉检 查,所得的轮胎没有裂纹,和在内衬层的径向内表面上没有不均匀。 对比膨胀式室(在其上施加仅仅一次处理)的总周期数小于200;当观察 到轮胎的内衬层损坏时,实际上中断所述室的使用。

Claims (25)

1.生产用于车轮的轮胎的方法,其包括:
a)在成形鼓上形成生胎(100);
b)设置膨胀式硫化室(9);
c)成形、模制和硫化所述生胎(100),
其中设置膨胀式硫化室(9)包括:
b1)用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A覆盖所述膨胀式硫化室的外表面(11),所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A1)具有OH基团的至少一种反应性聚硅氧烷油,
A2)至少一种交联剂,其包含至少两种能够与所述反应性聚硅氧烷油A1)反应的官能团,和
A6)至少一种环状聚硅氧烷作为溶剂,
b2)在所述膨胀式硫化室上交联所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A,其中所述交联经由加热在至少120℃的温度进行;
b3)在开始硫化第一生胎之前,将前述操作b1)和b2)连续地重复至少一次。
2.根据权利要求1所述的方法,其中将所述操作b1)和b2)进行至少三次。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在b1)之后,所述方法包括:
b11)除去所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的至少一种挥发相。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A3)至少一种非反应性聚硅氧烷油。
5.根据权利要求4所述的方法,其中在所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,所述非反应性聚硅氧烷油A3)和所述反应性聚硅氧烷油A1)的重量比小于1。
6.根据权利要求5所述的方法,其中在所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A中,所述非反应性聚硅氧烷油A3)和所述反应性聚硅氧烷油A1)的重量比为0.01-0.7。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A4)交联催化剂。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A5)至少一种聚硅氧烷树脂,所述树脂具有可缩合的羟基和甲硅氧基单元。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述溶剂A6)的分子量小于1000道尔顿。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述溶剂A6)的分子量小于590道尔顿。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述溶剂A6)选自八甲基环四硅氧烷,十甲基环五硅氧烷,十二甲基环六硅氧烷,十四甲基环七硅氧烷,十六甲基环八硅氧烷及其混合物。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
至少两种不同的交联剂A2),其包含至少两种能够与所述反应性聚硅氧烷油A1)反应的官能团。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述不同的交联剂A2)是甲基三乙氧基硅烷和聚甲基氢硅烷。
14.根据权利要求4所述的方法,其中所述反应性聚硅氧烷油A1)和/或所述非反应性聚硅氧烷油A3)的分子量大于590道尔顿。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述反应性聚硅氧烷油A1)和/或所述非反应性聚硅氧烷油A3)的分子量大于1000道尔顿。
16.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A通过海绵、喷涂或铺展来施加。
17.根据权利要求1或2所述的方法,其中在所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A在膨胀式硫化室的外表面的每次施加后,所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的交联可以经由加热在交联催化剂的存在下进行。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述交联经由加热在不大于180℃的温度进行。
19.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述交联进行30分钟至2小时的时间。
20.处理用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式硫化室的方法,其包括:
b1)用基本上可交联的聚硅氧烷组合物A覆盖所述膨胀式硫化室的外表面,所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A包含:
A1)具有OH基团的至少一种反应性聚硅氧烷油,
A2)至少一种交联剂,其包含至少两种能够与反应性聚硅氧烷油A1)反应的官能团,
A6)至少一种环状聚硅氧烷作为溶剂,
b2)在所述膨胀式硫化室上交联所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A,其中所述交联经由加热在至少120℃的温度进行;
b3)在开始硫化第一生胎之前,将前述操作b1)和b2)连续地重复至少一次。
21.根据权利要求20所述的处理用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式硫化室的方法,其中对于所述膨胀式硫化室的多层膜的每个单层,施加至少10g/m2和/或不大于50g/m2的基本上可交联的聚硅氧烷组合物A。
22.根据权利要求20所述的处理用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式硫化室的方法,其中对于所述膨胀式硫化室的每个单覆盖,所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的施加和/或所述聚硅氧烷组合物A的至少一种挥发相的除去是以这样的方式进行的,该方式使得在交联后,所述膨胀式硫化室的多层膜的每个单层的剩余厚度是至少3微米。
23.根据权利要求22所述的处理用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式硫化室的方法,其中对于所述膨胀式硫化室的每个单覆盖,所述基本上可交联的聚硅氧烷组合物A的施加和/或所述聚硅氧烷组合物A的所述至少一种挥发相的除去是以这样的方式进行的,该方式使得在交联后,所述膨胀式硫化室的多层膜的每个单层的剩余厚度是小于14微米。
24.根据权利要求20-23任一项所述的方法制备的用于轮胎硫化和模制装置的膨胀式硫化室,其在外表面上具有包含基本上交联的聚硅氧烷的多层膜。
25.用于车轮的轮胎的硫化和模制的装置,其包括根据权利要求24所述的膨胀式硫化室。
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