專利名稱：用于制造具有泡沫材料消音器的充氣輪胎的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種保護輪胎內襯在生產制造過程中不受污染從而能夠隨后將泡沫材料消音器粘接到內襯表面上的方法。定義
“胎體”是指除帶束層結構、胎面、底胎面以及簾布層上的側壁橡膠之外但是包括胎圈在內的輪胎結構?！皟纫r”是指形成輪胎的內表面且包含輪胎內的充氣流體的彈性體或其它材料的一個層或多個層。有內胎輪胎的“內襯”通常被叫作“膠片”以便區(qū)分于無內胎輪胎的“內襯”。“充氣輪胎”是指具有大致環(huán)形形狀(通常為開口環(huán))的層壓機械裝置，其具有胎圈和由橡膠、化學制品、織物和鋼或其它材料制成的胎面。當被安裝在機動車車輪上時，充氣輪胎通過其胎面提供牽引和容納承受車輛載荷的流體?！疤ッ?tread)”是指模制橡膠部件，當結合至輪胎外胎時，該部件包括輪胎正常充氣并在正常載荷下時輪胎與道路接觸的部分，即胎印。除非另有注明，否則術語“硫化”和“硬化”是可互換使用的。除非另有注明，否則術語“生的”和“未經硫化處理的”是可互換使用的?！霸急砻妗笔侵笩o論是經過硫化處理還是未經過硫化處理，未進行清洗工藝并且還未與脫模劑接觸的表面。
背景技術：
政府法規(guī)和消費者偏好持續(xù)地迫使乘用車的輪胎達到可接受的噪音水平。路面噪音的一個來源是由輪胎的最內側表面和輪輞封閉的氣室內的共鳴效應。用于降低輪胎噪音的一種嘗試是使來自氣室中的空氣振動的聲音衰減，這種嘗試主要關注于改變與輪胎胎體相鄰的輪胎的最內側表面。在一種途徑中，通過將泡沫材料附接到輪胎的內襯上從而將泡沫材料設置為消音器，這樣做對于降低噪音是有效的，這是因為輪胎胎腔在200赫茲一 300 赫茲下產生共鳴。然而，將這樣一種泡沫材料消音器附接到輪胎的內襯上是有問題的。充氣生胎的胎體被構造為由被包在低模量橡膠中的柔性具有高模量的簾布制成的一系列層。內襯被定位以形成輪胎的最內側表面。利用硫化膠囊在硫化機中對生胎進行硫化處理，使得輪胎受力產生膨脹。在硫化處理過程中，內襯隨胎體一起膨脹，所述胎體受力對抗硫化模具中的刻痕從而形成輪胎胎面，并且所有部件共同經受硫化處理，以便在彼此之間產生粘合結合。無內胎充氣輪胎的內襯典型地由具有較佳的阻隔特性的包含高重量比例的鹵化丁基橡膠的化合物制成。在對輪胎進行硫化處理之前，內襯的整個內表面和/或硫化膠囊的外表面上面涂覆有脫模劑。當被用在內襯表面上面時，脫模劑通常被稱作“襯層粘結劑 (lining cement)"；當被用在硫化膠囊上面時，脫模劑通常被稱作“膠囊潤滑材料”或“膠囊噴霧”。脫模劑利于硫化處理之后從內襯上面除去硫化膠囊，從而使得內襯不會受到損傷。用于有內胎充氣輪胎的內襯(或膠片)典型地是一薄層的簾布層涂覆原材料，用以保護內胎不與尼龍產生直接接觸。由于不要求具有阻隔特性，因此這些內襯中通常都不包含鹵化丁基橡膠。因此在現(xiàn)有技術方法中，在將泡沫材料消音器結合到經過硫化處理的內襯上面前，所述內襯必須要進行清洗以除去來自模制過程的存在于內襯表面上面的污染物。特別是，必須從內襯表面上面除去脫模劑。溶劑已經被典型地應用于這種清洗作業(yè)。能夠有效地去除脫模劑的溶劑包含危險的大氣污染物。因此，這些溶劑受到近來越來越嚴格的環(huán)境法規(guī)的管制。因此所希望的是消除對用于清洗內襯表面的溶劑的需求以便滿足嚴格的環(huán)境法規(guī)的要求。另外，由于具有危險性，因此溶劑清洗是勞動密集型的工作并且成本很高。 從而使得通過省去溶劑清洗工藝就能夠明顯地節(jié)省成本。另一種可選方式是，制備用于應用泡沫材料消音器的內襯可能會涉及將內襯拋光以提供適于進行粘接的表面，例如參見美國專利 7，669，628。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種用于制造具有泡沫材料消音器的輪胎的方法，所述方法包括以下步驟將隔障層壓制到生的輪胎的內襯的暴露的原始表面上以將所述隔障層附著到所述原始表面上面并且由此形成受到保護的生內襯；將受到保護的生內襯暴露于脫模劑中；對受到保護的生內襯進行硫化處理；去除所述隔障層以露出基本上沒有脫模劑的原始表面；以及將泡沫材料消音器緊固到所述原始表面上面。


構成本說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的多個實施例。所述附圖連同上文中對本發(fā)明的概括描述以及下文中對本發(fā)明的詳細描述一起用于對本發(fā)明作出解釋和說明。圖1是示出了本發(fā)明的一個實施例的剖視圖2是未按比例進行繪制的足夠長用以覆蓋在內襯輥軋片材的整個周向表面上面并且用以提供拉片的隔障層條帶的組件的平面圖3是示意性地示出了在輪胎成型鼓上面定位制備好的內襯(如圖2中所示)的情況的透視圖4是未按比例進行繪制的僅覆蓋內襯片材的一部分的隔障層條帶的組件的平面和
圖5是具有隔障層片材的輪胎和附著在內襯原始表面上面的泡沫材料消音器的局部橫截面視圖，圖中以透示圖示出在硫化后的去除過程。
具體實施例方式根據本發(fā)明，通過將保護性的隔障層附著到生的內襯原始表面上面，輪胎內襯被保護不會受到污染物的污染，所述污染物主要是來自在硫化過程中所使用的脫模劑。在一個實施例中，所述保護性的隔障層是在定型和硫化工藝過程中適于隨輪胎材料伸長的能夠熱成形的薄膜。在一個實施例中，所述保護性的隔障層是薄的橡膠片材。在一個實施例中， 所述隔障層上涂覆有壓敏粘結劑(PSA)，所述壓敏粘結劑被壓制到生的內襯原始表面上面，從而可靠地且可釋放地附著所述能夠熱成形的薄膜。可選的壓敏粘結劑對于防止在將襯層粘結劑高壓噴射到內襯上面的過程中產生移動而言特別有效。通過結合附圖將能夠更好地理解本發(fā)明。在本發(fā)明的附圖中使用相似的附圖標記表示相似的部件，同時相似的附圖標記被用于指示處于經過硫化處理和未經過硫化處理(生的)的兩種狀態(tài)的部件。圖1示出了根據本發(fā)明的輪胎組件10的剖視圖。輪胎組件10包括具有設置在最外側表面上的胎面13的胎體12，其中胎面13是輪胎組件10在輪胎運轉過程中接觸地面的部分。如本技術領域中已公知地，胎體12可包括一層或多層由簾線編織而成的簾布層并且所述胎體包繞輪胎10的胎圈部分14。內襯16被設置在胎體12內，以便面對氣室M。根據本發(fā)明，通過在面向所述氣室M的最內側表面沈處的附著到位于內襯16的生的原始表面28上面的隔障層20，內襯16受到保護。為了形成輪胎組件10，本發(fā)明的方法包括在鄰近生胎胎體12的位置處組裝處于生的狀態(tài)即未經硫化處理狀態(tài)的內襯16，并且將隔障層20附著在生內襯16的生的原始表面觀上。生的胎面條帶13被組裝在鄰近輪胎胎體12的最外側表面的位置處。這些層可以任何所需順序組裝在一起。該生的輪胎組件10隨后被放置到硫化模具(圖中未示出)內， 從而使得生的胎面條帶13被定位貼靠在模具表面(圖中未示出)上，并且隔障層20距模具表面最遠，以便形成最內側層。在一個實施例中，在將所有部件放置在模具內之前，脫模劑(圖中未示出)被施加到隔障層之上的生內襯16上面，以使得隔障層20起到保護性隔障的作用，從而防止脫模劑接觸原始表面28。一般通過高壓噴射施加也可被稱作襯層粘結劑的脫模劑。襯層粘結劑型的脫模劑的實例包括有機聚硅氧烷基或硅酮基材料，例如具有云母粉或結晶二氧化硅的聚二甲基硅氧烷。市場上可購買得到的襯層粘結劑的實例是由Kalcor Coating Co.銷售的產品號為^4-TCW的輪胎潤滑劑內的結晶二氧化硅，和來自Miodia Silicones的LYNDC0AT DV包含硅酮的脫模劑。在一個實施例中，壓敏粘結劑(圖中未示出)被施加在隔障層20與內襯16之間，從而使得高壓襯層粘結劑噴射不會使隔障層20產生位移。在一個實施例中，沒有使用脫模劑。在該實施例中，例如可以使用不粘型的輪胎硫化膠囊。在帶有受到保護的內襯16的生胎組件10被放置在模具中之后，可膨脹的硫化膠囊(圖中未示出)相對于受到保護的內襯16產生膨脹以將生胎組件10壓制進入模具表面， 從而將生的胎面條帶13壓制進入到成形在模具表面中的胎面花紋中。在模具中施加硫化溫度，同時輪胎組件10經受來自產生膨脹的硫化膠囊的壓力達到足以使輪胎組件10產生硫化的時間。在完成硫化之后，硫化膠囊被放氣并且被從受到隔障層20保護的內襯16上剝掉。可隨后從輪胎組件10的內側對任何松散的襯層粘合劑進行抽真空操作，并且隔障層 20被去除以露出沒有脫模劑的經過硫化的原始表面觀。可進一步結合圖2 — 3對本發(fā)明的方法的一種實施方式進行描述。如圖2中所示， 在將內襯16定位在成型鼓32上之前，例如寬度小于內襯寬度的隔障層20關于生的內襯16 的縱向中心軸線被對稱地進行定位并且被壓制到生的內襯16的生的原始表面觀上，從而致使隔障層20被可靠地且被可去除地附著到生的內襯16上。優(yōu)選地，存在足以提供拉片的重復部分或“重疊部” 30，以便有利于在硫化后將隔障層20容易地去除。另一種可選方式是，隔障層20可具有等于或大于輪胎組件10中生的內襯16的寬度的寬度，如圖1所示， 從而使得沒有內襯16的表面觀的部分未受保護。如圖3所示，當被定位在鼓32上時，自隔障層20的一端大約2厘米到20厘米的位置處延伸超出生的內襯16的一端，以形成重疊部30。為了利于通過襯層粘結劑進行目視檢測，重疊部30可帶有顏色以便與內襯16的黑色或白色的襯層粘結劑形成對比。生胎組件10被從鼓32上去除并且可與保護生的內襯16的生的原始表面觀的隔障層20 —起進行儲存。隨后，用襯層粘結劑噴涂最內側表面沈，所述襯層粘結劑完全地或部分地蓋住隔障層20，并且生胎組件10被放置在硫化機中以得到常規(guī)硫化處理。經過硫化處理的輪胎組件10被從硫化機上去除，并且輪胎的內部被抽真空以去除襯層粘結劑，所述襯層粘結劑被大致松散地附接到隔障層20上面。然后，通過在隔障層20的伸出端30上面拉拔從而一件式手動去除隔障層20。位于隔障層20下面的經過硫化處理的原始表面觀被暴露出來并且沒有襯層粘結劑。在本發(fā)明的方法的另一種實施方式中，在生胎組件10被從鼓32上面去除之后，例如寬度大體上對應于胎面13的寬度的隔障層20條帶被插入到生胎組件10中，并且關于生的內襯16周向中心線被對稱地定位，將隔障層20壓靠在生的內襯16上面，從而使得它被附著緊固到生的內襯16上面，優(yōu)選地留出外伸部30，如其以前一樣。在適當位置具有隔障層20的生胎組件10的最內側表面沈隨后被襯層粘結劑噴射涂覆并且如以前一樣對輪胎組件10進行硫化處理。當隔障層20被去除時，經過硫化處理的原始表面觀被暴露出來， 其與采用成型具有預定位在內襯16上面的隔障層20的輪胎10的現(xiàn)有技術方法產生的經過硫化處理的原始表面觀大體上是難以區(qū)分的，但是現(xiàn)有技術方法可能不那么麻煩并且不那么耗費時間。圖4示出了本發(fā)明的另一實施例。在僅一部分內襯16要受到保護的情況下，例如當原始表面的補片37足以實現(xiàn)用于附接泡沫材料消音器的目的時，隔障層20片材被疊合在所選擇的補片37上并且被壓制在生的內襯16上面。生的內襯16隨后被定位在成型鼓 (圖中未示出)上面并且以通常的方式完成輪胎組件10的構造。然后，從成型鼓上面去除生胎組件10，用襯層粘結劑進行噴射并進行硫化處理。在冷卻后，并且在去除松散的襯層粘結劑后，能夠熱成形的薄膜20可被容易地去除。為了利于容易地去除，建議在隔障層20上面保持小的皺折，其在硫化處理后形成拉片(圖4中未示出)。顯然，在僅僅需要原始表面的補片的部位處，隔障層20可被后定位，也就是，在按照常規(guī)方式構造出生胎10之后，被壓制到生的內襯16的所選擇的補片37上。圖2、3、4中所示的隔障層20的施加對于由將會伸長且經受得住在輪胎成型工藝過程中施加的應力的材料制成的隔障層而言是可用的。對于由不具有足夠延伸性從而不能經受得住輪胎成型工藝的材料制成的隔障層而言，取而代之的是，在輪胎成型工藝之后隔障層20可被直接施加到完成的但未經硫化處理的生胎的內襯的生的原始表面上，而不是在輪胎成型工藝過程中施加隔障層。這種具有在輪胎成型工藝之后施加的隔障層的生胎隨后將在輪胎模具中進行硫化處理，內襯層表面如前文所述一樣得到保護。在去除掉隔障層20之后，泡沫材料消音器45可被施加到內襯16的經過硫化處理的原始表面觀上面，如圖5所示，而不需要溶劑清洗工藝。舉例來說，能夠從I^atch Rubber Co.得到的“快干型粘結劑”被施加到內襯16的經過硫化處理的原始表面28上面所需的部位處，并且泡沫材料消音器45被緊緊地壓制在經過涂覆的表面上并且允許進行硫化處理。 泡沫材料消音器45被緊固住從而使得在輪胎使用過程中不會產生脫落。另外或者作為用粘合劑涂覆內襯16的另一種可選方式，可用粘合劑涂覆泡沫材料消音器45的結合側。在內襯16和泡沫材料消音器45被涂覆的部位，可以使用同樣的粘合劑或者不同的粘合劑。在一個實施例中，隔障層是能夠熱成形的薄膜，在定型和硫化處理步驟中所述薄膜使內襯表面的全部或一部分與硫化膠囊表面分離，從而防止內襯的原始表面在模具中產生污染。為了在生胎成型和硫化過程中隨內襯產生膨脹，能夠熱成形的薄膜應具有頸縮特性，所述頸縮特性是指在不回復其初始形狀的情況下的材料伸長的能力。所述薄膜有利地在至少一個方向上優(yōu)選在兩個方向上，通常是加工方向或縱向(MD)和橫向(⑶)，具有頸縮特性。對于1英寸寬的條帶而言，在室溫且十字頭速度為20英寸/分鐘的測試條件下的頸縮力在至少一個方向上優(yōu)選地在兩個方向上，有利地低于大約25 Ibf.，更有利地低于大約 20 Ibf.。雖然也可以使用部分取向的薄膜，但是所希望的是非取向的薄膜。非取向的薄膜的特征可在于在縱向和橫向兩個反向上面的大致相等的頸縮力。此外，能夠熱成形的薄膜的熔點應該高于輪胎組件的硫化溫度，所述硫化溫度一般在大約121°C (250下)至大約200°C (392下)的范圍內。能夠熱成形的薄膜的強度應該進一步具有足夠大的強度以便能夠以單一一片的方式從內襯上面去除，以便易于進行生產。在一個典型實施例中，能夠熱成形的薄膜可被重疊以便形成利于容易地去除薄膜的拉片并且所述薄膜的重疊部分必須不會熔合在一起。在一個實施例中，能夠熱成形的薄膜的厚度小于大約5密耳(127微米)，例如小于大約3密耳(76. 2微米)。在另一個實施例中，能夠熱成形的薄膜的厚度大于大約0. 6密耳(15微米)，例如大于大約0. 75密耳(19微米)。 在本發(fā)明中，厚度大小為0. 75密耳至2密耳的尼龍6和尼龍6，6薄膜可用作典型的能夠熱成形的薄膜。典型的能夠熱成形的薄膜包括=CAPRANe尼龍，該尼龍是可從Honeywell， International, Pottsville, Pennsylvania購買得到的一種多用途尼龍6薄膜；氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)薄膜，例如可從DuPont Films購買得到的TEFLON" FEP碳氟化合物薄膜或可從Airtech International, Inc.購買得到的A4000 ；1-苯基-3-甲基~5~吡唑啉酮(PMP)薄膜，例如可從Honeywell購買得到的PMP脫模劑薄膜；和C917 DARTEK ,其為可從DuPont，Canada購買得到的尼龍6，6。下表1中列出了用于這些典型薄膜(1英寸寬)的頸縮力、最大拉伸強度、伸長率％和厚度的數據。典型的能夠熱成形的薄膜是那些非取向或者僅部分取向并且在縱向和橫向兩個方向上頸縮力小于20 Ibf.的薄膜。
權利要求
1.一種用于制造具有泡沫材料消音器的輪胎的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟將隔障層壓制到生的輪胎的內襯的暴露的原始表面上以將所述隔障層附著到所述原始表面上面并且由此形成受到保護的生內襯；對受到保護的生內襯進行硫化處理；去除所述隔障層以露出所述原始表面；以及將泡沫材料消音器緊固到所述原始表面上面。
2.根據權利要求1所述的方法，其進一步特征在于，所述方法還包括將受到保護的生內襯暴露于脫模劑中的步驟。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔障層是能夠熱成形的薄膜。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔障層是尼龍薄膜。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔障層是橡膠條。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔障層是包含丁基橡膠和三元乙丙橡膠(EPDM)的橡膠條。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔障層是橡膠條，并且所述橡膠條與所述生內襯一起共同經受硫化處理。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫材料消音器由選自以下物質組的泡沫材料制成，所述物質組包括聚氨酯泡沫材料、基于酯的聚氨酯泡沫材料、聚乙烯泡沫材料、氯丁二烯橡膠泡沫材料、乙丙橡膠泡沫材料、丁腈橡膠泡沫材料和硅橡膠泡沫材料。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫材料消音器由聚氨酯泡沫材料制成。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫材料消音器由硅橡膠泡沫材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制造具有泡沫材料消音器的輪胎的方法，所述方法包括以下步驟將隔障層壓制到生的輪胎的內襯的暴露的原始表面上以將所述隔障層附著到所述原始表面上面并且由此形成受到保護的生內襯；對受到保護的生內襯進行硫化處理；去除所述隔障層以露出所述原始表面；以及將泡沫材料消音器緊固到所述原始表面上面。
文檔編號B29D30/08GK102285131SQ20111016741
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權日2010年6月21日
發(fā)明者W. 金布爾 B., H. 桑德斯特羅姆 P., N. 馬江達 R., 張平, 潘棟熔 申請人:固特異輪胎和橡膠公司