专利名称：充气轮胎的制造方法
技术领域：
本发明涉及使用由热塑性树脂或者在热塑性树脂中混合有弹性体的热 塑性弹性体组合物构成的膜作为透气防止层的充气轮胎的制造方法，更详
细地说，涉及在使用膜与橡胶层的层叠体作为中间构件时、能够降低由橡 胶层的接合部分引起的故障的充气轮胎的制造方法。
背景技术：
近年来，提出了将由热塑性树脂或者在热塑性树脂中混合有弹性体的 热塑性弹性体组合物构成的膜作为透气防止层配置在轮胎内面上的方案
(例如，参照专利文献l以及专利文献2)。
在制造这样的具有透气防止层的充气轮胎时，进行下述作业(例如， 参照专利文献3以及专利文献4):成形由热塑性树脂或者在热塑性树脂 中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物构成的圆筒状膜，在将该膜折叠成 片状的状态下，在该折叠着的膜的两面层叠橡胶层，然后将该膜与橡胶层 的层叠体展开成圆筒状，外嵌于轮胎成形鼓，成形未硫化轮胎。在使用膜 与橡胶层的层叠体时，中间构件的处理变得容易，具有作业性提高的优点。 然而，当在折叠着的膜的两面层叠橡胶层时，折叠着的膜的宽度方向 端部上的橡胶层的端部彼此的接合并不一定充分，所以具有在将该层叠体 外嵌于轮胎成形鼓的状态下橡胶层的接合部分打开、导致故障的问题。另 外，在将层叠在膜上的橡胶层的宽度设定得较大时橡胶层的接合部分变得 难以打开，但此时，在将层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态下橡胶层的接合 部分向成形鼓半径方向突出，在巻绕其他的轮胎结构构件时在接合部分的 附近容易产生空气滞留。专利文献1:日本国特开平8-217923号z〉才艮 专利文献2:日本国特开平11-199713号7>才艮 专利文献3:日本国特开平10-29248号/〉才艮 专利文献4:日本国特开2001-260137号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种充气轮胎的制造方法，其中，在使用由热 塑性树脂或者在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物构成的 膜作为透气防止层时，在使用膜与橡胶层的层叠体作为中间构件时，能够 降低由橡胶层的接合部分引起的故障。
用于达成上述目的的本发明的充气轮胎的制造方法，成形由热塑性树 脂或者在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物构成的圆筒状 膜，在将该膜折叠成片状的状态下，在该折叠着的膜的两面层叠橡胶层， 将这些膜与橡胶层的层叠体展开成圆筒状并外嵌于轮胎成形鼓，成形以所 迷膜为透气防止层的未硫化轮胎，对该轮胎进行硫化，该方法的特征在于 当在所述折叠着的膜的两面上层叠橡胶层时，使这些橡胶层的宽度方向的 位置互相错开，将一方的橡胶层的端部配置成从所迷膜的端部突出，将另 一方的橡胶层的端部配置成比一方的橡胶层的突出的端部靠宽度方向内 侧，在将所述层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态下一方的橡胶层的突出的端 部覆盖另一方的橡胶层的端部。
在本发明中，在使用由热塑性树脂或者热塑性弹性体组合物构成的膜 作为透气防止层时，成形圆筒状膜，在将该膜折叠成片状的状态下，在该 折叠着的膜的两面层叠橡胶层。当在折叠着的膜的两面层叠橡胶层时，使 这些橡胶层的宽度方向的位置互相错开，将一方的橡胶层的端部配置成从 膜的端部突出，将另一方的橡胶层的端部配置成比一方的橡胶层的突出的 端部靠宽度方向内侧，在将层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态下一方的橡胶 层的突出的端部覆盖另一方的橡胶层的端部。由此，橡胶层的端部彼此被 简单且牢固地接合，在将该层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态下橡胶层的接合部分难以打开。而且， 一方的橡胶层的突出的端部覆盖另一方的橡胶层 的端部，所以在将层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态下橡胶层的接合部分在 成形鼓半径方向上几乎不突出，在巻绕其他的轮胎结构构件时在接合部分 的附近难以产生空气滞留。因此，在使用膜与橡胶层的层叠体作为中间构 件时，能够降低由橡胶层的接合部分引起的故障。
在本发明中，优选在将另一方的橡胶层的端部从膜的端部突出的突 出量设为Ll、将一方的橡胶层的端部从膜的端部突出的突出量设为L2时， 满足L2-Ll〉3mm的关系。通过这样使突出量Ll、 L2具有充分的差，能 够更有效地降低由橡胶层的接合部分引起的故障。出于同样的原因，突出 量Ll优选i殳为-50mm +2mm，更优选i殳为一10mm ~十2mm，突出量L2 优选i殳为+3mm +60mm，更优选i殳为+3mm ~十15mm。在这里，突出量 Ll、 L2在橡胶层的端部从膜的端部突出时为正值，在橡胶层的端部没有从 膜的端部突出时(缩入时)为负值。
图l是表示本发明的实施方式的充气轮胎的子午线半剖图。 图2是表示本发明的实施方式的膜与橡胶层的层叠体的制造方法的立 体图。
图3是示意性表示膜与橡胶层的层叠体的主视图。 图4是表示将膜与橡胶层的层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态的一例的 侧视图。
图5是表示将膜与橡胶层的层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态的变形例 的侧浮见图。
图6是表示本发明的其他实施方式的膜与橡胶层的层叠体的制造方法 的主^L图。 符号说明
1:胎面部
2:胎侧部3:胎圏部 4:胎体层 5:胎圏芯 6:带束层 7:透气防止层 11:膜
lla、 lib:膜的端部 12:橡胶层(下侧) 12a、 12b:橡胶层的端部 13:橡胶层(上侧) 13a、 13b:橡胶层的端部
具体实施例方式
下面， 一边参照附图一边对本发明的结构进行详细说明。图l表示本 发明的实施方式的充气轮胎，l为胎面部，2为胎侧部，3为胎圏部。在左 右一对胎圏部3、 3之间装架有胎体层4，该胎体层4的端部围绕胎圏芯5 从轮胎内侧向外侧折回。在胎面部1的胎体层4的外周侧埋设有多层带束 层6。这些带束层6被配置成加强帘线相对于轮胎圆周方向倾斜并且在层 间加强帘线互相交叉。
在上述充气轮胎中，在胎体层4的轮胎内腔侧配置有透气防止层7。 该透气防止层7由膜与橡胶层的层叠体构成，其中所述膜由热塑性树脂或 者热塑性弹性体组合物构成。
接下来，对上述的充气轮胎的制造方法进行说明。图2是表示本发明 的实施方式的膜与橡胶层的层叠体的制造方法的立体图，图3是示意性表 示膜与橡胶层的层叠体的主视图，图4是表示将膜与橡胶层的层叠体外嵌 于轮胎成形鼓的状态的 一例的侧视图。
在图2中，圆筒状的膜11在折叠成片状的状态下向一对辊子21、 22 之间连续供给。在折叠着的膜ll的两面分别通过辊子21、 22层叠橡胶层12、 13。由此，能够简单地得到膜11与橡胶层12、 13的层叠体。另外， 在图2中为了使理解变得容易，画成橡胶层12、 13从膜11离开，但它们 形成一体层叠的片构件。
如图3所示，当在折叠着的膜ll的上下两面层叠橡胶层12、 13时， 使这些橡胶层12、 13的宽度方向的位置互相错开，将下侧的橡胶层12的 端部12a配置成从膜11的端部lla突出，将上侧的橡胶层13的端部13a 配置成比橡胶层12的端部12a靠宽度方向内侧。更具体地说，设定为在 将橡胶层13的端部13a从膜11的端部lla突出的突出量设为Ll、将橡胶 层12的端部12a从膜11的端部lla突出的突出量设为L2时，满足L2-L1〉 3mm的关系。另一方面，对于膜11的相反一侧的端部lib,将上侧的橡 胶层13的端部13b配置成从膜11的端部lib突出，将下侧的橡胶层12 的端部12b配置成比橡胶层13的端部13b靠宽度方向内侧。
在这样成形膜11与橡胶层12、 13的层叠体后，如图4所示，将膜ll 与橡胶层12、 13的层叠体展开成圆筒状并外嵌于轮胎成形鼓23。此时， 由于以突出量Ll与突出量L2相比相对较小的方式相对于膜11层叠着橡 胶层12、 13，所以在将该层叠体外嵌于轮胎成形鼓23的状态下橡胶层12 的端部12a从轮胎成形鼓23的外周面突出的突出量相对较大，橡胶层13 的端部13a从轮胎成形鼓23的外周面突出的突出量相对较小，其结果，橡 胶层12的端部12a容易以覆盖橡胶层13的端部13a的方式倒伏。
因此，通过一边使轮胎成形鼓23旋转一边将橡胶层12、 13的端部彼 此压接，或者在使轮胎成形鼓23停止的状态下将橡胶层12、 13的端部彼 此压接，将橡胶层12、 13的端部彼此简单且牢固地接合，在将所述层叠体 外嵌于轮胎成形鼓23的状态下橡胶层12、 13的接合部分难以打开。而且， 橡胶层12、 13的接合部分在成形鼓半径方向上几乎不突出，所以在巻绕其 他的轮胎结构构件时在接合部分的附近难以产生空气滞留。因此，在使用 膜11与橡胶层12、 13的层叠体作为中间构件时，能够降低由橡胶层12、 13的接合部分引起的故障。
在上述制造方法中，设定为在将橡胶层13的端部13a从膜11的端部lla突出的突出量设为Ll、将橡胶层12的端部12a从膜11的端部lla 突出的突出量设为L2时，满足L2-Ll>3mm的关系；通过这样使突出量 Ll、 L2具有充分的差，能够有效地降低在橡胶层12、 13的接合部分引起 的故障。突出量L1优选设为-50mm +2mm，更优选设为-10mm ~十2mm, 突出量L2优选i殳为+3mm +60mm，更优选i殳为+3mm ~十15mm。如果突 出量Ll过小，则在膜上没有层叠橡胶层的部分变大，所以在膜上容易产 生褶皱；相反如果突出量Ll过大，则难以使橡胶层的端部向预定的方向 倒伏。另外，如果突出量L2过小，则难以使橡胶层的端部向预定的方向 倒伏；相反如果突出量L2过大，则在使橡胶层的端部倒伏时在橡胶层上 容易产生褶皱。
另外，图4表示突出量Ll、 L2都设为正值的情况。在例如设为 Ll-Omm、 L2-10mm的情况下，形成图5那样的接合部分。
在如上所述那样将膜与橡胶层的层叠体展开成圆筒状并外嵌于轮胎成 形鼓之后，在其上贴合胎体层、胎圏芯、沿口填胶、胎侧橡胶等轮胎结构 构件而成形l次生胎，使l次生胎直径扩大成环形状并且贴合带束层、胎 面橡胶而成形2次生胎，然后对该2次生胎进行硫化，由此得到将上述膜 设为透气防止层的充气轮胎。
图6是表示本发明的其他实施方式的膜与橡胶层的层叠体的制造方法 的主视图。在上述的实施方式中，在成形膜与橡胶层的层叠体之后，将该 层叠体外嵌于轮胎成形鼓，在该状态下进行橡胶层的端部彼此的压接作业， 但该压接作业也可以在轮胎成形之前事先进行。
在图6中，在成形膜11与橡胶层12、 13的层叠体之后，使膜ll围绕 筒转动，由此使下侧的橡胶层12的端部12a相对于上侧的橡胶层13的端 部13a重合，使上侧的橡胶层13的端部13b相对于下侧的橡胶层12的端 部12b重合。当然，优选不仅仅使它们重合，还将橡胶层12、 13的端部彼 此压接。此时，能够将膜11与橡胶层12、 13的层叠体作为形状稳定性优 异的中间构件向轮胎成形工序供给。
在上述的充气轮胎的制造方法中，膜ll的厚度没有特别限定，能够从0.002mm ~ 0.7mm的范围内选择。另一方面，橡胶层12、 13的厚度没有特 别限定，能够从0.1mm~ 3.0mm的范围内选择。另外，为了使橡胶层12、 13的端部彼此的接合状态良好，也可以将橡胶层12、 13的宽度方向的端 部倾斜地切断。
下面，对于在本发明中使用的膜进行说明。该膜能够由热塑性树脂或 者在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物构成。
作为在本发明中使用的热塑性树脂，能够列举例如聚酰胺系树脂[例 如尼龙6 ( N6 )、尼龙66 ( N66 )、尼龙46 ( N46 )、尼龙11 ( Nil)、 尼龙12 (N12)、尼龙610 (N610)、尼龙612 (N612)、尼龙6/66共聚 物(N6/66)、尼龙6/66/610共聚物(N6/66/610)、尼龙MXD6、尼龙6T、 尼龙6/6T共聚物、尼龙66/PP共聚物、尼龙66/PPS共聚物、聚酯系树脂 [例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 聚异间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚对苯二甲酸丁二醇酯/四亚甲基二醇 共聚物、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、 液晶聚酯、聚氧亚烷基二酰亚胺二^/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物等芳香 族聚酯l、聚腈系树脂[例如聚丙烯腈(PAN)、聚曱基丙烯腈、丙烯腈/苯 乙烯共聚物(AS)、曱基丙烯腈/苯乙烯共聚物、曱基丙烯腈/苯乙烯/丁二 烯共聚物I、聚(甲基)丙烯酸酯系树脂例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、 聚甲基丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸共聚物 (EAA)、乙烯丙烯酸甲酯树脂(EMA)、聚乙烯基系树脂[例如乙酸乙 酯(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二 氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物、偏二 氯乙烯/丙烯酸曱基酯共聚物卜纤维素系树脂[例如醋酸纤维素、醋酸丁酸 纤维素]、氟系树脂[例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚 三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE) I、酰亚胺系树脂 [例如芳香族聚酰亚胺(PI) 1等。
作为在本发明中使用的弹性体，能够列举例如二烯系橡胶及其加氢 化合物[例如NR、 IR、环氧化天然橡胶、SBR、 BR (高顺BR以及低顺BR) 、 NBR、氢化NBR、氩化SBR、烯烃系橡胶例如乙丙橡胶(EPDM、 EPM)、马来酸改性乙丙橡胶(M-EPM)、丁基橡胶(IIR)、异丁烯与 芳香族乙烯基或者二烯系单基体的共聚物、丙烯酸橡胶(ACM)、离聚物、 含面素橡胶[例如Br-IIR、 C1-IIR、异丁烯对甲基苯乙烯共聚物的溴化物 (Br-IPMS)、氯丁橡胶(CR)、表氯醇橡胶(CHC、 CHR)、氯磺化 聚乙烯(CSM)、氯化聚乙烯(CM)、马来酸改性氯化聚乙烯(M-CM)、 硅橡胶(例如甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、曱基苯基乙烯基硅橡胶)、 含硫橡胶(例如聚硫橡胶)、氟橡胶(例如偏二氟乙烯系橡胶、含氟乙烯 基醚系橡胶、四氟乙烯-丙烯系橡胶、含氟硅系橡胶、含氟磷腈系橡胶)、 热塑性弹性体(例如苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、聚酯系弹性体、聚 氨酯系弹性体、聚酰胺系弹性体)等。
在本发明中使用的热塑性弹性体组合物中，热塑性树脂成分(A)与 弹性体成分(B)的组合比可以根据膜的厚度、柔软性的平衡适当确定， 但优选的范围为10/卯~ 90/10，更优选为20/80 ~ 85/15 (重量比)。
在本发明的热塑性弹性体组合物中，除了上述必须成分(A)以及(B )， 作为第三成分，可以混合相容化剂等其他的聚合物以及配合剂。混合其他 的聚合物的目的是为了改良热塑性树脂成分与弹性体成分的相容性、为了 提高材料的膜成形加工性、为了提高耐热性、为了降低成本等；作为在其 中使用的材料，可以列举例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、 SBS、 聚碳酸酯等。
上述热塑性弹性体组合物可以通过下述作业得到预先将热塑性树脂
在形成连续相的热塑性树脂中分散弹性体成分。在对弹性体成分进行减，化 时，也可以在混炼下添加硫化剂，使弹性体动态硫化。另外，向热塑性 树脂或者弹性体成分添加的各种配合剂(石克化剂除外)也可以在上述混炼 中添加，但优选在混炼之前预先混合。作为在热塑性树脂与弹性体的混炼 中使用的混炼机，没有特别限定，可以列举螺杆挤出机、捏合机、班伯利 混炼机、双轴混炼挤出机等。其中在树脂成分与橡胶成分的混炼以及橡胶成分的动态硫化中优选使用双轴混炼挤出机。进而，也可以使用2种以上 混炼机，顺次混炼。作为熔融混炼的条件，只要温度为热塑性树脂熔融的 温度以上即可。另外，混炼时的剪切速度优选为2500~750086(^。混炼整 体的时间优选为30秒到IO分钟，另外在添加了硫化剂时，添加后的硫化 时间优选为15秒到5分钟。通过上述方法制作的热塑性弹性体组合物通过 由树脂用挤出机进行的成形或者压延机成形而膜化。膜化的方法只要是通 常的将热塑性树脂或者热塑性弹性体膜化的方法即可。
这样得到的热塑性弹性体组合物的薄膜形成为在热塑性树脂的基体中 弹性体以不连续相分散的构造。通过采用该状态的^t构造，能够将杨氏 模量设定为1 500MPa的范围内，作为轮胎结构构件赋予适度的刚性。
上述热塑性树脂或者热塑性弹性体组合物能够成形为片或者膜而以单 体埋设在轮胎内部，但为了提高与相邻的橡胶的粘接性，也可以层叠粘接 层。作为构成该粘接层的粘接用聚合物的具体例，能够列举分子量100 万以上、优选为300万以上的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、乙烯丙 烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸曱酯树脂(EMA)、乙烯丙烯酸共 聚物(EAA)等丙烯酸酯共聚物类及其马来酸酐加成物、聚丙烯(PP)及 其马来酸变性物、乙烯丙烯共聚物及其马来酸变性物、聚丁二烯系树脂及 其马来酸酐变性物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、氟系热塑性树脂、聚酯系热塑性树脂等。 它们能够根据通常方法，例如通过树脂用挤出机挤出而成形为片状或者膜 状。粘接层的厚度没有特别限定，但为了轮胎轻型化，优选厚度较小，优 选为5 ja m ~ 150 M m。
上面，对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但应该理解为 只要不脱离权利要求所规定的本发明的精神以及范围，能够对其进行各种 变更、代用以及置换。
权利要求
1.一种充气轮胎的制造方法，成形由热塑性树脂或者在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物构成的圆筒状膜，在将该膜折叠成片状的状态下，在该折叠着的膜的两面层叠橡胶层，将这些膜与橡胶层的层叠体展开成圆筒状并外嵌于轮胎成形鼓，成形以所述膜为透气防止层的未硫化轮胎，对该轮胎进行硫化，该方法的特征在于当在所述折叠着的膜的两面上层叠橡胶层时，使这些橡胶层的宽度方向的位置互相错开，将一方的橡胶层的端部配置成从所述膜的端部突出，将另一方的橡胶层的端部配置成比一方的橡胶层的突出的端部靠宽度方向内侧，在将所述层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态下一方的橡胶层的突出的端部覆盖另一方的橡胶层的端部。
2. 根据权利要求l所记载的充气轮胎的制造方法，其特征在于在 将另一方的橡胶层的端部从所述膜的端部突出的突出量设为Ll、将一方的 橡胶层的端部从所述膜的端部突出的突出量设为L2时，满足L2-L1 > 3mm 的关系。
3. 根据权利要求2所记载的充气轮胎的制造方法，其特征在于将 所述突出量Ll i殳为-50mm +2mm，将所述突出量L2设为+3mm 十60mm。
4. 根据权利要求2所记载的充气轮胎的制造方法，其特征在于将 所述突出量Ll i殳为-10mm~+2mm，将所述突出量L2 i殳为+3mm 十15mm。
5. 根据权利要求1至4中的任意一项所记载的充气轮胎的制造方 法，其特征在于将所述膜的厚度设为0.002mm ~ 0.7mm。
6. 根据权利要求5所记载的充气轮胎的制造方法，其特征在于将 所述橡胶层的厚度i殳为0.1mm 3.0mm。
全文摘要
本发明是一种充气轮胎的制造方法，成形由热塑性树脂或者热塑性弹性体组合物构成的圆筒状膜，将该膜折叠成片状，在其两面层叠橡胶层，将这些膜与橡胶层的层叠体展开成圆筒状并外嵌于轮胎成形鼓，将所述膜设为透气防止层，其中当在所述折叠着的膜的两面上层叠橡胶层时，使这些橡胶层的宽度方向的位置互相错开，将一方的橡胶层的端部配置成从所述膜的端部突出，将另一方的橡胶层的端部配置成比一方的橡胶层的端部的突出的端部靠宽度方向内侧，在将所述层叠体外嵌于轮胎成形鼓的状态下一方的橡胶层的突出的端部覆盖另一方的橡胶层的端部。通过采用上述充气轮胎的制造方法，能够降低由橡胶层的接合部分引起的故障。
文档编号B29D30/30GK101616790SQ20088000587
公开日2009年12月30日 申请日期2008年2月19日 优先权日2007年2月22日
发明者桐野美昭, 桥村嘉章, 龟田宪史 申请人:横滨橡胶株式会社