專利名稱：用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的工藝和輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造未硫化的橡膠構(gòu)件的方法和設(shè)備以及一種輪胎及其制造方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于制造其中兩種或多種未硫化橡膠組合物被獨(dú)立地?cái)D出并纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐裝置上的未硫化橡膠構(gòu)件的方法和設(shè)備、以及一種即使輪胎的氣壓下降也能夠安全行駛的可缺氣行駛輪胎及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，在含有多種橡膠的復(fù)合物的制造中要求采取這樣一個(gè)步驟，即，在硫化之前使各種未硫化的橡膠構(gòu)件粘合。當(dāng)復(fù)合物為充氣輪胎(在下文中稱其為輪胎)時(shí)，所述輪胎由諸如有機(jī)纖維或鋼絲簾線的增強(qiáng)構(gòu)件和各種橡膠構(gòu)件組成。因此，在輪胎的硫化之前，在成形步驟提供了一種通過粘合未硫化橡膠構(gòu)件與諸如簾布等的增強(qiáng)構(gòu)件而制成的未硫化輪胎。
目前，包括輪胎在內(nèi)的橡膠復(fù)合物所要求的性能趨向于更加高級(jí)和多樣化。為此，成形步驟自然變得復(fù)雜并且實(shí)際情況是仍然需要人工操作。然而，由于在成形步驟中出現(xiàn)人工操作，所以不能獲得成形效率的較大提高，并且還存在降低了各種構(gòu)件的粘合精度的問題。在輪胎的情況中，由于優(yōu)良的或不良的粘合精度具體控制著輪胎的質(zhì)量，所以除了要求提高成形效率以外還強(qiáng)烈要求提高粘合精度。
為了滿足上述要求，JP-B-7-94155提出了一種方法和設(shè)備，其中恒排量擠出機(jī)的出口孔位于用于將橡膠構(gòu)件布置在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐裝置上的位置附近，并且橡膠組合物通過所述出口孔從恒排量擠出機(jī)中被直接擠出到所述支撐裝置上。另外，JP-A-2000-79643提出了這樣一種方法和設(shè)備，其中多種橡膠組合物在混合的情況下通過單個(gè)擠出裝置被直接擠出到所述支撐裝置上。
然而，在上述公開文獻(xiàn)所描述的擠出方法中，如果為了增加成形效率而使擠出速度更快，就會(huì)存在這樣一個(gè)問題，即，非常害怕由擠出機(jī)中的摩擦導(dǎo)致橡膠組合物積熱，造成早期硫化(在未預(yù)料的時(shí)間導(dǎo)致硫化的現(xiàn)象)。反之，如果企圖通過使擠出速度緩慢而減小擠出機(jī)中的摩擦，則存在降低成形效率的問題。因此，這些方法不是有效的解決方案。
而且，當(dāng)通過選擇硫化促進(jìn)劑的種類或通過減少硫化劑(硫磺)和硫化促進(jìn)劑的量而使硫化速度緩慢時(shí)，幾乎不會(huì)發(fā)生早期硫化，但是存在著需要延長硫化時(shí)間的問題。
另一方面，輪胎的安全性是重要的，因此，需要這樣一種可缺氣行駛輪胎，即，即使在由于諸如釘子等異物或任何原因?qū)е螺喬サ膬?nèi)部壓力下降時(shí)，該輪胎也能夠行駛。就此而論，提出了將填料體或芯部圓柱體插入到輪胎內(nèi)部中，如JP-A-4-185512中所述的使用側(cè)增強(qiáng)橡膠，等等。
作為上述側(cè)增強(qiáng)型可缺氣行駛輪胎的一個(gè)缺點(diǎn)，與存在內(nèi)部壓力的情況相比較，在內(nèi)部壓力降低之后的輪胎行駛中側(cè)面部分的彎曲變得相當(dāng)大，并且在橡膠之間會(huì)引起橡膠剝離。由于內(nèi)襯層只是由丁基橡膠或鹵化丁基橡膠制成的并且側(cè)增強(qiáng)橡膠主要包括基于二烯的橡膠，所以它們之間的粘附力不足。害怕側(cè)增強(qiáng)橡膠會(huì)進(jìn)一步損壞并兼有橡膠剝離，從而使得無法行駛。
當(dāng)用用于防止橡膠剝離的二烯橡膠制成內(nèi)襯層時(shí)，由于二烯橡膠在防止氣體滲透的能力方面較低，因此存在這樣一個(gè)不宜的問題，即，內(nèi)襯層固有的氣密性降低了。
當(dāng)側(cè)增強(qiáng)橡膠為丁基橡膠時(shí)，在胎體簾布層與側(cè)增強(qiáng)橡膠之間產(chǎn)生剝離，而且由于丁基橡膠的積熱較大，耐用性也成為問題。
當(dāng)將天然橡膠共用于主要由丁基橡膠或鹵化丁基橡膠制成的內(nèi)襯層中時(shí)，提高了與用基于二烯的橡膠制成的其他構(gòu)件之間的粘附力，但是存在由于天然橡膠的存在防止氣體滲透能力較低從而使內(nèi)部壓力保持性能大大降低的問題，這是由于在傳統(tǒng)的鼓式成形中內(nèi)襯層是由具有一種成分的薄片狀橡膠制成的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種用于在不會(huì)在成形步驟產(chǎn)生早期硫化的情況下以高生產(chǎn)效率制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種輪胎及其制造方法，所述輪胎在缺氣行駛狀態(tài)下具有耐用性并有內(nèi)部壓力保持性能。
用于實(shí)現(xiàn)第一個(gè)目的的手段如下所述(1)一種用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其包括獨(dú)立地制備不包括硫化劑的配混體系的橡膠組合物A和不包括硫化促進(jìn)劑的配混體系的橡膠組合物B，并且在成形機(jī)中將所述橡膠組合物A和所述橡膠組合物B成形為相應(yīng)的要求形狀以纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐裝置上。
(2)依照條款(1)所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其中，所述成形機(jī)為擠出機(jī)。
(3)依照條款(1)或(2)所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其中，在成形之后所述橡膠組合物A和/或B的形狀為薄片、條帶和細(xì)繩中的任意一種。
(4)依照條款(1)到(3)中任意一條所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其中，使成形之后的橡膠組合物A和/或B螺旋纏繞。
(5)依照條款(1)到(4)中任意一條所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其中，橡膠組合物A和/或B在纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐裝置上之前被冷卻。
(6)依照條款(1)到(5)中任意一條所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其中，未硫化橡膠構(gòu)件中所述橡膠組合物A和所述橡膠組合物B的存在比被適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> (7)依照條款(1)到(5)中任意一條所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其中，未硫化橡膠構(gòu)件中所述橡膠組合物A和所述橡膠組合物B的存在比在支撐裝置的寬度方向上被適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> (8)一種用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的設(shè)備，包括轉(zhuǎn)動(dòng)支撐裝置和與所述支撐裝置相通的多個(gè)擠出機(jī)。
(9)依照條款(8)所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的設(shè)備，其還包括位于所述擠出機(jī)與所述支撐裝置之間的冷卻裝置。
用于實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的的手段如下所述。
(10)一種設(shè)有內(nèi)襯層的輪胎，其特征在于，在所述內(nèi)襯層中的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，并且在對(duì)應(yīng)于輪胎的胎面部分的部分中二烯橡膠的比率低于在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分中的二烯橡膠的比率。
(11)依照條款(10)所述的輪胎，其中，所述內(nèi)襯層的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分中包含10-40％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠。
(12)依照條款(10)或(11)所述的輪胎，其中，所述內(nèi)襯層的橡膠組分主要由鹵化丁基橡膠構(gòu)成，并且包含90-60％(質(zhì)量百分比)的鹵化丁基橡膠和10-40％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠。
(13)依照條款(10)-(12)中任意一條所述的輪胎，其中，所述二烯橡膠為天然橡膠。
(14)依照條款(10)-(13)中任意一條所述的輪胎，其中，具有基本上為新月形截面的增強(qiáng)橡膠被布置在內(nèi)襯層和位于輪胎側(cè)部中的胎體簾布層之間。
(15)依照條款(10)或(11)所述的輪胎，其中，所述內(nèi)襯層的橡膠組分中二烯橡膠的比例在從對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分到對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的部分的區(qū)域范圍內(nèi)連續(xù)地改變。
(16)一種通過以下方式制造設(shè)有內(nèi)襯層的輪胎的方法，即，從多個(gè)分別容納有相應(yīng)的橡膠組合物的儲(chǔ)槽中取出不同的橡膠組合物，在使橡膠組合物捏合的同時(shí)通過擠出機(jī)擠出它們，以及將所獲得的擠出物纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐裝置上以形成輪胎的內(nèi)襯層，其特征在于，使這些橡膠組合物的取出量改變，從而內(nèi)襯層中的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，并且二烯橡膠的比率在對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的部分中低于在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分中的二烯橡膠的比率。
(17)依照條款(16)所述的制造輪胎的方法，其中，所述取出量被連續(xù)地改變。
(18)依照條款(16)或(17)所述的制造輪胎的方法，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐裝置為一個(gè)剛性芯部，該剛性芯部具有基本上對(duì)應(yīng)于成品輪胎的內(nèi)面形狀的外面形狀。


圖1是顯示在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中的橡膠組合物的纏繞狀態(tài)的局部剖視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的制造設(shè)備的示意圖。
圖3是在根據(jù)本發(fā)明的輪胎制造方法中制造輪胎的設(shè)備的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)描述用于制造根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的方法和設(shè)備。在此之前，未硫化的橡膠組合物除了基礎(chǔ)橡膠之外還包含增強(qiáng)劑、軟化劑、活化劑、抗氧化劑、加工改進(jìn)劑、硫化劑以及硫化促進(jìn)劑。在將未硫化的橡膠組合物成形為所要求的形狀之后，或在將成形后的未硫化的橡膠組合物粘合在諸如簾布等的增強(qiáng)材料上以形成未硫化橡膠構(gòu)件之后，通過加熱而硫化該未硫化的橡膠組合物以形成一個(gè)具有足夠強(qiáng)度的構(gòu)件。因此，如果例如在硫化步驟之前的成形步驟通過摩擦等將熱量施加于未硫化的橡膠組合物上，由于所述組合物包含硫化劑和硫化促進(jìn)劑，所以存在著引起不期望的早期硫化的可能性。
相反，在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，通過從上述傳統(tǒng)的配混體系中排除硫化劑而獲得的橡膠組合物A和通過從上述傳統(tǒng)的配混體系中排除硫化促進(jìn)劑而獲得的橡膠組合物B是獨(dú)立制備的。因此，橡膠組合物A和橡膠組合物B要么不包含硫化劑，要么不包含硫化促進(jìn)劑，從而即使由摩擦產(chǎn)生了熱量，也不會(huì)在成形步驟引起早期硫化。
在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，SBR、NR、BR、丁基橡膠等可用作橡膠組合物中所使用的基礎(chǔ)橡膠。這些基礎(chǔ)橡膠可被單獨(dú)使用或以兩種或多種的共混料的方式使用。碳黑、硅石等可用作增強(qiáng)劑。在橡膠工業(yè)中通常使用的任何物質(zhì)都可被用作硫化劑、硫化促進(jìn)劑和其他添加劑。然而，由于硫化促進(jìn)劑中的秋蘭姆(thiurams)是可單獨(dú)硫化的，所以其不能應(yīng)用于橡膠組合物A和B。
當(dāng)通過使用前述的傳統(tǒng)配混體系的橡膠組合物制造未硫化橡膠構(gòu)件時(shí)，一旦在成形機(jī)中引起了早期硫化，就會(huì)存在這樣的問題，即，應(yīng)將成形機(jī)拆開以清潔該機(jī)器的內(nèi)部，并且早期硫化還可能造成機(jī)器出故障。相反，依照本發(fā)明，提供了多個(gè)成形機(jī)，并且每種都不可硫化的橡膠組合物，即排除了硫化劑的配混體系的橡膠組合物A和排除了硫化促進(jìn)劑的配混體系的橡膠組合物B被獨(dú)立地供應(yīng)到成形機(jī)中并從中被擠出，從而即使在成形機(jī)中由于摩擦而生熱，也可避免早期硫化的發(fā)生，并因此可解決諸如由于早期硫化的發(fā)生而導(dǎo)致拆開并清潔所述機(jī)器以及機(jī)器出故障等傳統(tǒng)問題。
在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，可以如上所述地避免早期硫化的發(fā)生，從而可以在足以大大提高成形中的機(jī)器能力和制造效率的擠出速度下從多個(gè)成形機(jī)中使這些橡膠組合物A和B成形。另外，不需要采取手段以降低硫化劑和硫化促進(jìn)劑的配混量，從而不會(huì)產(chǎn)生花費(fèi)較長硫化時(shí)間的問題。
在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，使橡膠組合物A和橡膠組合物B獨(dú)立地成形并纏繞在支撐裝置上，從而將如此成形的未硫化橡膠構(gòu)件變成為可在隨后的硫化步驟中硫化的橡膠組合物。因此，由于通過在硫化步驟中加熱而產(chǎn)生硫化劑/硫化促進(jìn)劑的熱擴(kuò)散，可硫化這兩種橡膠組合物。
為了傳導(dǎo)充分的熱擴(kuò)散，最好橡膠組合物A和B中的每一種都包含足以抵償其初級(jí)配混的硫化劑或硫化促進(jìn)劑的量。具體地，優(yōu)選橡膠組合物A包含雙倍量的硫化促進(jìn)劑，同時(shí)橡膠組合物B包含雙倍量的硫化劑。
考慮到硫化劑/硫化促進(jìn)劑的熱擴(kuò)散距離，每種橡膠組合物的成形體的厚度優(yōu)選不超過2mm。另外，在纏繞中難于將這些橡膠組合物完全地相互交迭，但是交迭偏移優(yōu)選不超過2mm，這是因?yàn)橹挥猩鲜銎铺幵趥鲗?dǎo)硫化劑/硫化促進(jìn)劑的熱擴(kuò)散的范圍內(nèi)才不會(huì)存在問題。
由于在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中的硫化步驟通過硫化劑/硫化促進(jìn)劑的熱擴(kuò)散而形成可交聯(lián)的橡膠組合物，如果在剛通過成形機(jī)擠出之后就使兩種橡膠組合物的成形體在相當(dāng)高的溫度狀態(tài)下接觸，則會(huì)導(dǎo)致硫化劑/硫化促進(jìn)劑的熱擴(kuò)散，因此擔(dān)心會(huì)開始硫化(交聯(lián))。為此，在將成形體纏繞在支撐裝置上之前，最好將橡膠組合物的成形體迅速冷卻到大約90℃，優(yōu)選的是不高于70℃。
在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，在通過諸如擠出機(jī)等的成形機(jī)將橡膠組合物擠出并成形之后，將這些橡膠組合物的成形體纏繞在支撐裝置上。在這種情況下，除非可將其制成所期望的形狀，否則對(duì)成形之后的橡膠組合物的形狀沒有具體的限制，并且可為薄片、條帶和細(xì)繩等中的任意一種。
作為纏繞方法，螺旋式纏繞是優(yōu)選的，但是根據(jù)成形體的形狀沒有限制。例如，有如圖1(a)所示的由平坦疊層構(gòu)成的螺旋式纏繞、如圖1(b)中所示的螺旋式傾斜纏繞、如圖1(c)中所示的條帶狀成形體在薄片狀成形體上的螺旋式纏繞、垂直于支撐裝置的外圓周表面層疊的成形體的螺旋式纏繞，等等。
用于在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中擠出橡膠組合物的成形機(jī)可采用擠出機(jī)等。通過使用多個(gè)成形機(jī)，可將橡膠組合物A和橡膠組合物B分別纏繞在支撐裝置上。
在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，在由這些橡膠組合物制成的未硫化橡膠構(gòu)件中橡膠組合物A和B的存在比可以在未硫化橡膠構(gòu)件中適當(dāng)?shù)馗淖儭Ｗ鳛楦淖兎椒?，有改變橡膠組合物A和B的成形體的厚度比的方法、改變?nèi)我怀尚误w的纏繞數(shù)量的方法，等等。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，沿著支撐裝置的寬度方向，未硫化橡膠構(gòu)件中的橡膠組合物A和B的存在比可被適當(dāng)?shù)馗淖儭Ｈ鐖D1(d)中所示，可例如通過適當(dāng)?shù)匦纬上鹉z組合物A或B的密集部分和橡膠組合物A或B的疏松部分而實(shí)現(xiàn)這種改變。
接著，將參照?qǐng)D2詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。在圖2中，支撐裝置1裝在通過轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)源(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上。支撐裝置1為一個(gè)成形鼓；一個(gè)通過將一部分未硫化橡膠構(gòu)件、涂覆有未硫化橡膠的簾布等纏繞在成形鼓上而制成的退卷(last-off)成形體；用于輪胎翻新的基本輪胎，等等。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備裝有多個(gè)擠出機(jī)，在圖2的實(shí)施例中裝有兩個(gè)擠出機(jī)2a、2b。橡膠組合物A通過擠出機(jī)2a被擠出，而橡膠組合物B通過擠出機(jī)2b被擠出，并且其成形體A和B被纏繞在支撐裝置1上。
在這種情況下，如果如前面所述地在剛擠出之后就使橡膠組合物的這兩種成形體A和B在相當(dāng)高的溫度狀態(tài)下相互接觸，則擔(dān)心會(huì)引起硫化劑/硫化促進(jìn)劑的熱擴(kuò)散以開始硫化，因此最好提供冷卻裝置3a和3b，以用于在將這些成形體纏繞在支撐裝置1上之前將通過擠出機(jī)擠出的橡膠組合物的成形體A和B迅速冷卻到大約90℃，最好是不高于70℃。冷卻裝置3a和3b被設(shè)置在擠出機(jī)2a、2b與支撐裝置1之間。
下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的輪胎及其制造方法。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)有內(nèi)襯層的輪胎中，內(nèi)襯層中的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的區(qū)域處包含至少為10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，優(yōu)選地包含10-40％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，更優(yōu)選地包含10-35％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠。因此，與只包括作為橡膠組分的丁基橡膠或鹵化丁基橡膠的傳統(tǒng)內(nèi)襯層相比較，該內(nèi)襯層與主要由二烯橡膠構(gòu)成的側(cè)部之間的粘附力變得更高。在根據(jù)本發(fā)明的輪胎中，空氣或諸如氮等的惰性氣體被用作充入到輪胎中的氣體。
另一方面，與側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域相比較，在對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的區(qū)域，內(nèi)襯層的橡膠組分在二烯橡膠的比率上較低。由于甚至在用泄氣輪胎行駛的狀態(tài)下行駛時(shí)胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域也不會(huì)經(jīng)受彎曲，所以通過應(yīng)用其二烯橡膠的比率低于側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域的橡膠組分(具有較高比例的丁基橡膠或鹵化丁基橡膠的橡膠組分)可增強(qiáng)內(nèi)襯層自身固有的內(nèi)部壓力保持性能。
另外，從在用泄氣輪胎行駛的狀態(tài)下建立耐用性和內(nèi)部壓力保持性能的觀點(diǎn)來看，根據(jù)本發(fā)明的輪胎中的內(nèi)襯層最好主要由鹵化丁基橡膠構(gòu)成，并且優(yōu)選包含90-60％(質(zhì)量百分比)的鹵化丁基橡膠和10-40％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠。
天然橡膠和合成的二烯橡膠可用作內(nèi)襯層中使用的二烯橡膠，并且其中天然橡膠是優(yōu)選的。溴化丁基橡膠等可用作鹵化丁基橡膠。除上述的二烯橡膠和鹵化丁基橡膠之外，還可使內(nèi)襯層與在輪胎工業(yè)中通常用于內(nèi)襯層組合物中的配混劑配混。
優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的輪胎為一種可缺氣行駛輪胎。根據(jù)本發(fā)明的可缺氣行駛輪胎的特征在于，將其截面基本上為新月形的增強(qiáng)橡膠設(shè)置在內(nèi)襯層和位于輪胎側(cè)部中的胎體簾布層之間。
在根據(jù)本發(fā)明的輪胎的內(nèi)襯層中，用于內(nèi)襯層的橡膠組分中的二烯橡膠的比例從輪胎側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域到輪胎胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域連續(xù)地改變。另外，內(nèi)襯層的厚度可從輪胎側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域到輪胎胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域連續(xù)地改變。在內(nèi)襯層中，丁基橡膠或鹵化丁基橡膠的高比率和大厚度提高了內(nèi)部壓力保持性能，但是在成本方面變得不利。然而，考慮到性能/成本，當(dāng)使內(nèi)襯層中的橡膠組分/厚度沿輪胎的寬度方向連續(xù)地改變時(shí)，可獲得橡膠組分的最佳布置。
在傳統(tǒng)的鼓成形中，認(rèn)為通過使用由橡膠組分組合物構(gòu)成的分隔體作為內(nèi)襯層中的對(duì)應(yīng)于側(cè)部和胎面部分的區(qū)域至少可以獲得具有上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯層。然而，如以往所指出的，鼓成形需要采取人工操作，從而不能實(shí)現(xiàn)成形效率的較大改進(jìn)，并且還存在降低應(yīng)用精度的問題。與之相反，通過采用根據(jù)本發(fā)明的輪胎的制造方法可解決在這種鼓成形中的問題。
在根據(jù)本發(fā)明的輪胎的制造方法中，從包括這些橡膠組合物的多個(gè)儲(chǔ)槽中獨(dú)立地取出兩種或多種不同的橡膠組合物并且通過擠出機(jī)捏和擠出它們，然后將擠出物纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置上以形成輪胎的內(nèi)襯層，其中，使這些橡膠組合物的取出量改變，從而內(nèi)襯層中的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，并且二烯橡膠的比率在對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的部分中低于在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的部分中的二烯橡膠的比率。
在這種情況下，通過連續(xù)地改變從多個(gè)儲(chǔ)槽中獨(dú)立地取出的不同橡膠組合物的取出量可連續(xù)地改變?cè)谕粌?nèi)襯層中的二烯橡膠的比率。例如，內(nèi)襯層的橡膠組分中二烯橡膠的比例可從側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域到輪胎胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域地連續(xù)地變化。
當(dāng)采用根據(jù)本發(fā)明的輪胎制造方法時(shí)，易于任意地改變內(nèi)襯層中位于側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域與胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域之間的二烯橡膠的比例，并且不需要人工操作，從而可增加生產(chǎn)率。另外，通過根據(jù)本發(fā)明的輪胎制造方法可容易地任意改變厚度。
接下來，參照?qǐng)D3詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在圖3中示出了用以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的輪胎制造方法的制造設(shè)備的輪廓側(cè)視圖。在圖3中，支撐裝置4裝在通過轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)源(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的軸4a上。支撐裝置4是一個(gè)用于成形未硫化輪胎的剛性芯部。而且，用于成形未硫化輪胎的剛性芯部具有基本上對(duì)應(yīng)于成品輪胎的內(nèi)面形狀的外面形狀。支撐裝置4在其表面上具有橡膠構(gòu)件的纏繞面。
擠出機(jī)5被如此布置，即，使擠出機(jī)5的橡膠構(gòu)件進(jìn)料口5a位于支撐裝置4的表面的附近。另外，圖3中所示的制造設(shè)備是一種支撐裝置4和擠出機(jī)5的組合設(shè)備。進(jìn)料口5a包括提供一普通的擠出孔的情況和提供一對(duì)上、下輥模頭以取代所述擠出孔的情況。作為從進(jìn)料口5a中擠出的橡膠構(gòu)件的形狀，可以為薄片、條帶和細(xì)繩狀等。
擠出機(jī)5設(shè)有兩個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)槽，在所示的實(shí)施例中提供了兩個(gè)分別儲(chǔ)存未硫化的橡膠組合物X和Y的儲(chǔ)槽6x、6y。另外，儲(chǔ)槽6x、6y設(shè)有獨(dú)立地調(diào)節(jié)橡膠組合物X和Y的進(jìn)給量的橡膠組合物進(jìn)給裝置7。穿過橡膠組合物進(jìn)給裝置7的橡膠組合物X和Y通過料斗或給料器8被裝入擠出機(jī)5的主體中。
在根據(jù)本發(fā)明的輪胎制造方法中，具有不同比率的二烯橡膠和鹵化丁基橡膠的橡膠組合物(例如，橡膠組合物X包含100％(質(zhì)量百分比)的鹵化丁基橡膠作為橡膠組分，而橡膠組合物Y包含75％(質(zhì)量百分比)的鹵化丁基橡膠和25％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠作為橡膠組分)分別被裝入儲(chǔ)槽6x、6y中，并且由橡膠組合物進(jìn)給裝置7根據(jù)所制造的內(nèi)襯層的區(qū)域控制每種橡膠組合物的進(jìn)給量。所示實(shí)施例的擠出機(jī)設(shè)有兩個(gè)儲(chǔ)槽，但是儲(chǔ)槽的數(shù)量不局限于此，并且只有在儲(chǔ)槽的數(shù)量為兩個(gè)或多個(gè)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
此外，擠出機(jī)5設(shè)有用以根據(jù)支撐裝置或所制造的內(nèi)襯層的區(qū)域的交換而控制裝料時(shí)間、裝料停止時(shí)間以及每種橡膠組合物通過橡膠組合物進(jìn)給裝置7的流量的控制部件。因此，例如在內(nèi)襯層中的胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域與側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域中可改變所使用的橡膠組合物。此外，通過在一個(gè)內(nèi)襯層的形成中連續(xù)地改變每種橡膠組合物的取出量，可連續(xù)地改變從側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域到胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域的二烯橡膠的比率。
另外，擠出機(jī)5設(shè)有線性移動(dòng)機(jī)構(gòu)9。該線性移動(dòng)機(jī)構(gòu)9使擠出機(jī)5沿支撐裝置4的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4a的中心軸R線性地移動(dòng)。該移動(dòng)將接連地將從進(jìn)料口5a中供給的橡膠構(gòu)件以螺旋的形式纏繞在支撐裝置的纏繞面上。另一方面，支撐裝置4可設(shè)有替代線性移動(dòng)機(jī)構(gòu)9的線性移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)。
此外，當(dāng)支撐裝置4的纏繞面為具有大曲率的曲面時(shí)，擠出機(jī)5除了線性移動(dòng)機(jī)構(gòu)9之外還設(shè)有樞轉(zhuǎn)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)。該樞轉(zhuǎn)移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿支撐裝置4的纏繞曲面翻轉(zhuǎn)進(jìn)料口5a的頂部。
而且，圖3中所示的制造設(shè)備具有位于擠出機(jī)5的進(jìn)料口5a前面的導(dǎo)向輥10。該導(dǎo)向輥10將從進(jìn)料口5a中供給的橡膠構(gòu)件引導(dǎo)到轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置4的纏繞面的給定位置。
為了說明本發(fā)明而給出了以下示例，并且所述示例不是對(duì)本發(fā)明的限制。
(示例1)根據(jù)表1中所示的配混配方制備不包括硫化劑的橡膠組合物A和不包括硫化促進(jìn)劑的橡膠組合物B。然后，通過圖2所示設(shè)備中的擠出機(jī)2a和2b分別擠出橡膠組合物A和橡膠組合物B，并且將其纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置1上以形成未硫化橡膠構(gòu)件。
(比較例1)根據(jù)表1中的配混配方制備傳統(tǒng)的橡膠組合物C。然后，通過單個(gè)擠出機(jī)擠出該橡膠組合物C，并且將其纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置1上以形成未硫化橡膠構(gòu)件。
表1(重量份)

注*1丁苯橡膠的商標(biāo)，由JSR公司制造*2N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺*3二硫化二苯并噻唑基在示例1中沒有觀察到在每種橡膠組合物的成形步驟中出現(xiàn)早期硫化，而在比較例1的橡膠組合物的成形步驟中觀察到早期硫化。因此，可證明通過根據(jù)本發(fā)明的制造方法和制造設(shè)備可防止早期硫化的發(fā)生。
(比較例2-3和示例2-4)根據(jù)表2中所示的配混配方分別制備橡膠組合物X、Y、Z、W，并且將該橡膠組合物X、Y、Z、W以表3中所示的組合用于與胎面部分相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中或與輪胎側(cè)部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中以制造內(nèi)襯層，由此制造輪胎尺寸為PSR 245/40ZR18的側(cè)增強(qiáng)型可缺氣行駛輪胎。而且，利用橡膠組合物X或Z由傳統(tǒng)的鼓成形制造比較例2和3中的內(nèi)襯層，而由圖3中所示的設(shè)備制造示例2-4的內(nèi)襯層。通過以下方法測量關(guān)于這些輪胎的缺氣行駛耐用性和空氣保持性能以獲得表3中所示的結(jié)果。
當(dāng)測試輪胎在載荷為6.23kN、內(nèi)部壓力為0kPa的條件下以90km/hr的速度行駛時(shí)，通過測量出現(xiàn)輪胎故障之前的行駛距離來評(píng)價(jià)缺氣行駛耐用性，并且該缺氣行駛耐用性由基于為100的比較例2的行駛距離的指數(shù)表示。指數(shù)值越大，缺氣行駛耐用性越好。
通過在使充氣的測試輪胎在230kPa的內(nèi)部壓力下于25±2℃的試驗(yàn)室溫度下放置30天后測量內(nèi)部輪胎壓力而評(píng)價(jià)空氣保持性能，并且該空氣保持性能由基于為100的比較例2的內(nèi)部壓力保持率的指數(shù)表示。指數(shù)值越大，空氣保持性能越好。
表2(重量份)

表3

在比較例3中，為了提高對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)內(nèi)襯層的比較例2的缺氣行駛耐用性，將二烯橡膠與溴化丁基橡膠混合。由于二烯橡膠的混合，盡管提高了缺氣行駛耐用性，但是大大降低了空氣保持性能。
示例2是與比較例2相比二烯橡膠只配混于側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域中的情況。在該情況中，通過在側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域中混合二烯橡膠而提高了缺氣行駛耐用性，而由于在胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域中的橡膠組分與比較例2類似地只包括溴化丁基橡膠，所以空氣保持性能的降低輕微。
示例3是其中使側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域和胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域中的二烯橡膠的比率高于示例2的情況?？諝獗３中阅艿扔诒容^例3中的空氣保持性能，而與比較例3和示例2的缺氣行駛耐用性相比，其缺氣行駛耐用性得到進(jìn)一步的提高。
示例4是側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域規(guī)格為示例3的側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域規(guī)格的1.3倍大的情況。在該情況中，與示例3一樣，缺氣行駛耐用性非常出色，同時(shí)通過加厚側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域而提高空氣保持性能。另外，與比較例2相比，空氣保持性能的降低輕微。
工業(yè)實(shí)用性在根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法中，將要在成形機(jī)中成形的未硫化的橡膠組合物由不包括硫化劑或硫化促進(jìn)劑的配混體系組成，從而可防止由于成形中的摩擦產(chǎn)生的生熱而造成早期硫化的發(fā)生，并且可大大地增加成形中的制造效率。
另一方面，當(dāng)將這樣的內(nèi)襯層用于輪胎時(shí)，與使用只由丁基橡膠或鹵化丁基橡膠構(gòu)成的傳統(tǒng)內(nèi)襯層的輪胎相比，可大大提高缺氣行駛耐用性，同時(shí)抑制空氣保持性能的降低，所述內(nèi)襯層的特征在于，用于該內(nèi)襯層的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的區(qū)域中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，并且使在對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的區(qū)域中二烯橡膠的比率低于對(duì)應(yīng)于在側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域中的二烯橡膠的比率。
另外，通過采用根據(jù)本發(fā)明的輪胎制造方法，即其特征在于，當(dāng)通過從具有不同橡膠組合物的多個(gè)儲(chǔ)槽中分別取出橡膠組合物、捏和以及通過擠出機(jī)擠出它們，并且將擠出物纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置上以形成輪胎的內(nèi)襯層時(shí)，使這些橡膠組合物的取出量改變，從而用于內(nèi)襯層的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的區(qū)域中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，并且在對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的區(qū)域中二烯橡膠的比率低于在側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域中二烯橡膠的比率，易于任意地改變?cè)趦?nèi)襯層的側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域與胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域中的二烯橡膠的比例，并且不需要人工操作，因此可增加生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其特征在于，獨(dú)立地制造不包括硫化劑的配混體系的橡膠組合物A和不包括硫化促進(jìn)劑的配混體系的橡膠組合物B，并且通過成形機(jī)將所述橡膠組合物A和所述橡膠組合物B分別制成為給定的形狀，而且將其纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其特征在于，所述成形機(jī)為擠出機(jī)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其特征在于，在成形之后所述橡膠組合物A和/或B的形狀為薄片、條帶和細(xì)繩中的任意一種。
4.如權(quán)利要求1到3之一所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其特征在于，在成形之后所述橡膠組合物A和/或B被螺旋纏繞。
5.如權(quán)利要求1到4之一所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其特征在于，使所述橡膠組合物A和/或B在纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置上之前被冷卻。
6.如權(quán)利要求1到5之一所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其特征在于，未硫化橡膠構(gòu)件中所述橡膠組合物A和所述橡膠組合物B的存在比被適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 7.如權(quán)利要求1到5之一所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的方法，其特征在于，未硫化橡膠構(gòu)件中所述橡膠組合物A和所述橡膠組合物B的存在比沿支撐裝置的寬度方向被適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 8.一種用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的設(shè)備，所述設(shè)備包括轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置和與所述支撐裝置相連的多個(gè)擠出機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于制造未硫化橡膠構(gòu)件的設(shè)備，其特征在于，冷卻裝置被布置在所述擠出機(jī)與所述支撐裝置之間。
10.一種設(shè)有內(nèi)襯層的輪胎，其特征在于，用于內(nèi)襯層的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的區(qū)域中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，并且使在對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的區(qū)域中的二烯橡膠的比率低于在側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域中的二烯橡膠的比率。
11.如權(quán)利要求10所述的輪胎，其特征在于，用于內(nèi)襯層的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的區(qū)域中包含10-40％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠。
12.如權(quán)利要求10或11所述的輪胎，其特征在于，用于內(nèi)襯層的橡膠組分主要由鹵化丁基橡膠構(gòu)成，并且包含90-60％(質(zhì)量百分比)的鹵化丁基橡膠和10-40％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠。
13.如權(quán)利要求10到12之一所述的輪胎，其特征在于，所述二烯橡膠為天然橡膠。
14.如權(quán)利要求10到13之一所述的輪胎，其特征在于，截面基本上為新月形的增強(qiáng)橡膠被布置在內(nèi)襯層與在輪胎側(cè)部中的胎體簾布層之間。
15.如權(quán)利要求10或11所述的輪胎，其特征在于，用于內(nèi)襯層的橡膠成分中的二烯橡膠的比例從側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域到胎面部分對(duì)應(yīng)區(qū)域連續(xù)地改變。
16.一種用于通過從容納有不同橡膠組合物的多個(gè)儲(chǔ)槽中分別取出橡膠組合物、捏和以及通過擠出機(jī)擠出它們并且將所獲得的擠出物纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置上以形成內(nèi)襯層而制造設(shè)有內(nèi)襯層的輪胎的方法，其特征在于，使這些橡膠組合物的取出量改變，從而用于內(nèi)襯層的橡膠組分在對(duì)應(yīng)于輪胎側(cè)部的區(qū)域中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠，并且在對(duì)應(yīng)于輪胎胎面部分的區(qū)域中二烯橡膠的比率低于在側(cè)部對(duì)應(yīng)區(qū)域中的二烯橡膠的比率。
17.如權(quán)利要求16所述的輪胎制造方法，其特征在于，使所述取出量連續(xù)地改變。
18.如權(quán)利要求16或17所述的輪胎制造方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置為一個(gè)剛性芯部，所述剛性芯部具有基本上對(duì)應(yīng)于成品輪胎的內(nèi)面形狀的外面形狀。
全文摘要
一種用于未硫化橡膠構(gòu)件的制造方法包括以下步驟獨(dú)立地制成由不包括硫化劑的配混體系構(gòu)成的橡膠組合物A和由不包括硫化促進(jìn)劑的配混體系構(gòu)成的橡膠組合物B，以及在成形機(jī)上將橡膠組合物A和B分別制成給定形狀的同時(shí)，將其纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐裝置上，其中，在成形過程中不發(fā)生早期硫化并且成形效率高。一種設(shè)有內(nèi)襯層的輪胎，包括在輪胎側(cè)部對(duì)應(yīng)部分中包含至少10％(質(zhì)量百分比)的二烯橡膠的橡膠組分，并且在胎面部分對(duì)應(yīng)部分中二烯橡膠的比率低于在側(cè)部對(duì)應(yīng)部分中二烯橡膠的比率，其中可使在缺氣行駛狀態(tài)下的耐用性和內(nèi)部壓力保持性能協(xié)調(diào)。
文檔編號(hào)B29C47/06GK1602244SQ02824849
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2002年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月12日
發(fā)明者白坂仁午, 山田紹良, 和田一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通