专利名称：制造具有泡沫消音器的充气轮胎的方法
技术领域：
本发明涉及在后续向内衬表面施加泡沫消音器的制造过程中保护轮胎内衬免受污染的方法。定义
“胎体”表示除带结构、胎面、底胎面及帘布层之上的侧壁橡胶之外，但是包括胎圈的轮胎结构。“内村”表示形成轮胎内表面并在轮胎内含有充气流体的ー层或多层弾性体或其它材料。有内胎轮胎的“内衬”经常被称为“夹层胶(squeegee)”，以将其与无内胎轮胎的内衬区分开。“充气轮胎”表示具有胎圈和胎面并由橡胶、橡胶助剂(chemicals)、织物和钢或其它材料制成的通常环形(通常为开放圆环)的叠层机械装置。当装配在汽车车轮上时，轮胎通过其胎面提供牵弓I力并且包含承受车辆载荷的流体。“胎面”表示模制橡胶部件，当粘合至轮胎胎身吋，其包括轮胎正常充气和处于正常载荷下时与道路接触的轮胎部分，即印痕面积(footprint)。术语“固化”和“硫化”拟为可互換术语，除非另作说明。术语“未加工的(green)”和“未固化的”拟为可互換术语，除非另作说明。“新鲜表面(virgin surface) ”表示不论是否固化，未曾经受清洗エ艺和未曾接触脱模剂的表面。
背景技术：
政府规定和顾客偏好不断迫使由客车轮胎产生的可接受噪音水平下降。路噪的一个来源为由轮胎最内部表面和轮辋封闭的气室内的共振。ー类降低轮胎噪音的努力是阻尼来自气室中的空气振动的声音，该努力主要致力于改变相邻轮胎胎体的轮胎最内部表面。 在ー种方法中，通过将泡沫附着于轮胎内衬，将泡沫材料布置在内部空腔中作为消音器，这在降低噪音方面是有效的，原因是轮胎空腔在200至300 Hz共振。但是，这种泡沫消音器与轮胎内衬的附着是有问题的。充气的未加工轮胎的胎体以包裹在低模量橡胶中的一系列柔性高模量帘线层的形式制造。设置内衬以形成轮胎的最内部表面。未加工轮胎在使用强制轮胎膨胀的固化胶囊的固化压机中固化。固化期间，内衬随着胎体膨胀，胎体被压入固化模具中的凹穴形成轮胎胎面，并且所有部件共固化以在ー个和另一个之间提供基本内聚性的粘合。充气无内胎轮胎的内衬通常由包含高重量比例的卤代丁基橡胶的胶料形成，原因是卤代丁基橡胶的良好的隔离性能。轮胎固化之前，内衬的整个内表面和/或固化胶囊的外表面用脱模剂涂布。脱模剂当在内衬表面上使用吋，通常被称为“衬里胶(lining cement)”，当在固化胶囊上使用吋，被称为“胶囊隔离剂”或“胶囊喷雾剂(spray)”。脱模剂促进固化胶囊在固化之后从内衬脱除，以使内衬不受损坏。充气有内胎轮胎的内衬(或夹层胶)通常为帘布层涂覆胶料的薄层，以保护内胎(tube)不与尼龙直接接触。这些内衬通常不包含卤代丁基橡胶，因为不需要隔离性能。因此，在将泡沫消音器粘合至固化的内衬之前，在现有技术方法中，必须清洗内衬以去除来自模制操作的内衬表面上存在的污染物。特别地，必须从内衬表面去除脱模剂。通常使用溶剂用于这一清洗操作。对于去除脱模剂有效的溶剂含有危险的空气污染物。这些溶剂因此受制于不久前已经变得更加严格的环境保护法规。因此希望的是不需要溶剂清洗内衬表面，以遵守严格的环境保护法规。另外，由于其危险特性，溶剂清洗是劳动密集型的和昂贵的，因此省去溶剂清洗过程可以实现显著的成本节约。可选地，用于施加泡沫消音器的内衬的制备可涉及打磨内衬，以提供适合于粘附的表面，参见例如US 7，669，6观。但是， 这种打磨可能产生出于安全考虑而不合要求的灰尘。
发明内容
本发明涉及用于制造具有泡沫消音器的轮胎的方法，包括以下步骤将隔离层压制到未加工的轮胎内衬的暴露的新鲜表面上，以使所述隔离层粘附至所述新鲜表面，并由此形成受保护的未加工的内衬；将该受保护的未加工的内衬暴露于脱模剂；固化该受保护的未加工的内衬；去除所述隔离层以露出基本上不含脱模剂的新鲜表面；向所述新鲜表面施涂可发泡液体；和使所述可发泡液体发泡，以形成固定于所述新鲜表面的泡沫消音器。
引入并构成本说明书一部分的附示说明本发明的实施方案，并且与以上给出的发明内容和以下给出的具体实施方式
一起，用来说明本发明。图1为显示本发明实施方案的剖视图2为长度足以覆盖轧制内衬片材的整个圆周表面并提供易拉环的一条隔离层的组件的不按比例尺的俯视图3为示意性图示说明在轮胎成型鼓上定位制备的内衬(如图2所示)的透视图； 图4为仅覆盖一部分内衬片材的一条隔离层的组件的不按比例尺的俯视图； 图5为具有一条覆盖一部分轮胎内衬的隔离层的未加工轮胎的透视图；和图6为具有一片在透视图中显示其在固化之后脱除的隔离层，和配置在新鲜内衬表面上的泡沫消音器的轮胎的部分截面。
具体实施例方式根据本发明，通过将保护隔离层粘合至未加工的新鲜内衬表面来保护轮胎的内衬免受主要来自固化过程期间使用的脱模剂的污染。在一个实施方案中，保护隔离层为适宜于在成型和固华过程期间与轮胎材料一起拉伸的可热成型膜。在一个实施方案中，保护隔离层为薄橡胶片。在一个实施方案中，隔离层覆盖有压敏粘合剂(PSA)，所述压敏粘合剂被压制到未加工的新鲜内衬表面上以可靠和可剥离地粘附可热成型膜。任选的PSA在在将衬里胶高压喷涂至内衬期间防止隔离层运动方面是特别有效的。在一个实施方案中，隔离层不包括压敏粘合剂。本发明可以进一步参考附图加以理解。贯穿几个附图中使用的相同的参考数字表示相同的部件，并且相同的参考数字用来表示固化和未固化(未加工)状态两者中的部件。
图1以剖面图的形式描绘根据本发明的轮胎组件10。轮胎组件10包括具有配置在最外层表面上的胎面13的胎体12，其中胎面13是轮胎工作期间接触地面的轮胎组件10 的一部分。如本领域中已知的，胎体12可以包括ー个或多个帘线帘布层，并且胎体覆盖轮胎10的胎圈部分14。内衬16配置在胎体12内侧，以便朝向气室对。根据本发明，内衬 16受到隔离层20保护，隔离层20在朝向气室M的最内部表面沈处用任选的压敏粘合剂 (PSA) 22粘附至内衬16的新鮮表面观。在另ー个实施方案中，不使用压敏粘合剤，并且隔离层不包括压敏粘合剤。轮胎组件10的形成包括邻接未加工的轮胎胎体12装配处于未加工状态，即未固化状态的内衬16，和用任选的PSA 22将隔离层20粘合至未加工内衬16的未加工的新鮮表面观。未加工的花纹条13邻接轮胎胎体12的最外层表面装配。这些层可以以任何所需顺序装配。然后将该未加工的轮胎组件10放置在固化模具(未显示)中，使得未加工的花纹条13靠着模具表面(未显示)设置，并且隔离层20离模具表面最远，以便形成最内层。在一个实施方案中，在将所有部件放置在模具中之前，将脱模剂(未显示)施涂于隔离层之上的未加工的内衬16，使得隔离层20起保护隔离的作用，以防止脱模剂与新鮮表面观接触。脱模剂，也称为衬里胶，通常通过高压喷涂来施涂。衬里胶型脱模剂的实例包括基于有机聚硅氧烷或硅氧烷的材料，例如具有粉末云母或结晶ニ氧化硅的聚ニ甲基硅氧烷。市售衬里胶的实例为结晶ニ氧化硅内侧轮胎隔离剂，由Kalcor Coating Co.以产品号 ^4-TCW销售，和购自Iihodia Silicones的LYNDCOAT DV含硅酮脱模剂。在一个实施方案中，将压敏粘合剂(未显示)施涂于隔离层20和内衬16之间，使得高压衬里胶喷涂不使隔离层20移位。在一个实施方案中，不使用脱模剂。在该实施方案中，可以使用例如由硅橡胶制造的不粘型轮胎固化胶囊。将具有受保护内衬16的未加工的组件10放置在模具中之后，可膨胀的固化胶囊 (不显示)然后靠着受保护内衬16膨胀，以将未加工的轮胎组件10压制进模具表面中，将未加工的花纹条13压制进模具表面中形成的胎面花纹中。在模具中施加硫化温度，同时轮胎组件10经历来自膨胀的固化胶囊的压力足以固化轮胎组件10的时间。固化完成之后， 将固化胶囊放气并从由隔离层20保护的内衬16剥离。然后可以从轮胎组件10内部真空清扫任何松散的村里胶，以去除隔离层20而露出不含脱模剂的已固化的新鮮表面观。本发明方法的一个实施方案可以进一歩參考图2-3进行描述。如图2中所示，在将内衬16设置在成型鼓32上之前，在未加工的内衬16的纵向中心轴周围对称地设置例如宽度小于内衬宽度的隔离层20，并将其压制到未加工的内衬16的未加工的新鮮表面观上， 引起隔离层20可靠地和可去除地粘附于未加工的内衬16。优选存在外伸或“搭接” 30，足以提供易拉环，以促进隔离层20在固化之后容易去除。如果需要，可以包括任选的PSA 22。如图3所示，当设置在鼓32上吋，隔离层20的一端的约2 cm至20 cm延伸超出未加工的内衬16的一端，形成搭接30。为有助于通过衬里胶视觉检测，搭接30可以着色， 以便与内衬16的黒色或白色衬里胶形成对比。未加工的轮胎组件10被从鼓32去除，并可以带有保护未加工内衬16的未加工的新鮮表面观的隔离层20存储。然后用衬里胶喷涂最内部表面沈，完全或部分覆盖隔离层 20，并将未加工的组件10放置在固化压机中进行常规固化。从压机中去除固化的轮胎组件10，将轮胎内部抽真空(如果需要)以去除有时松散地粘附于隔离层20的村里胶，取决于使用的村里胶类型。然后通过拉拽隔离层20的突出末端30，完整地人工去除隔离层20。隔离层20之下的固化的新鮮表面观被暴露，并且没有村里胶。在如图5所示的本发明方法的另ー个实施方案中，在从鼓32中去除组件10之后， 将例如宽度基本上相当于胎面13宽度的一条隔离层20插入未加工的组件10中，并且在未加工内衬16的圆周中心线的周围对称设置，靠着未加工内衬16压制隔离层20，使其粘附地固定于未加工内衬16，优选留下外伸30，如前所述。在适当位置具有隔离层20的未加工组件10的最内部表面26然后用衬里胶喷涂，并且如前所述固化轮胎组件10。当去除隔离层 20吋，固化的新鮮表面观暴露，基本与由制造具有预先设置在内衬16上的隔离层20的轮胎10的先前方法产生的固化的新鮮表面观没有区別，但是先前方法可能更轻便和更省吋。本发明的另ー个实施方案在图4中图示说明。在仅一部分内衬16受到保护的情况下，例如，当新鮮表面的贴片37足以满足附着泡沫消音器的目的时，将一片隔离层20叠加在选择的贴片37上并压制到未加工内衬16上。然后将未加工内衬16放置在成型鼓(未显示)上，并以常用方式完成轮胎组件10的构造。然后从成型鼓中去除未加工的轮胎组件 10，用村里胶喷涂，并固化。当冷却吋，和去除松散的衬里胶之后，容易地去除可热成型膜 20。为促进容易去除，建议在隔离层20上保持小褶皱，其在固化后形成易拉环(图4中未显示)。显然当仅需要一块新鲜表面吋，可以后设置隔离层20，即在以常规方式构造未加工的轮胎10之后，将隔离层20压制到未加工内衬16的选择的贴片37上。在隔离层由在轮胎制造过程期间将拉伸和经受住所施加的应カ的材料制成的情况下，如图2、3和4中图示施加隔离层20是可用的。在隔离层由没有充足拉伸来经受住轮胎制造过程或者需要大力拉伸的材料制成的情况下，不同于在轮胎制造过程期间施加隔离层，隔离层20可以代之以在轮胎制造过程之后直接施加于完成但未固化的未加工轮胎的内衬的新鮮未加工的表面。这种具有轮胎制造过程之后施加的隔离层的未加工轮胎然后将在轮胎模具中固化，具有如在此之前描述的受保护的内衬表面。在另ー个实施方案中，隔离层可以施加于已构造的未加工轮胎的内村。在该实施方案中，在形成未加工轮胎和从轮胎成型鼓中去除未加工轮胎之后，可以将隔离层人工或自动地放置在未加工轮胎的内衬上。在这种情况下，膜不具有充足拉伸，或者用较小的カ不容易拉伸。图5图示说明在适当位置具有隔离层120的未加工的轮胎110。在图5中显示的视图中，隔离层120被剥离以暴露未加工的内衬表面区域122 (由虚线划定)，其在轮胎固化后将成为新鲜内衬表面。新鲜内衬表面将用作泡沫消音器的安装面。如较早描述的，如图2、3和4所示可以制造具有在轮胎制造期间施加的隔离层120的未加工轮胎110，或者隔离层120可以在轮胎制造和从轮胎鼓中去除之后施加于未加工的轮胎。轮胎固化和去除隔离层20之后，如图6中描绘的，可以将泡沫消音器施加于内衬 16的固化的新鮮表面观，不需要溶剂清洗过程。在一个实施方案中，在新鮮表面观上可以存在压敏粘合剂22以促进粘附。在一个实施方案中，不使用压敏粘合剤，并且泡沫消音器不包括压敏粘合剤。在一个实施方案中，隔离层为可热成型膜，其在成型和固化步骤期间将全部或一部分内衬表面与固化胶囊表面分隔，以防止内衬的新鮮表面在模具中的污染。为了在未加工轮胎制造和固化期间与内衬一起膨胀，可热成型膜将显示颈缩性能，表示材料拉伸而不恢复其原始形状的能力。固化之前施加的膜应该有利地在至少一个方向，和优选在两个方向，通常称为纵向(MD)和横向(⑶)中显示颈缩。根据20 in/min的十字头速率下的室温测试，在至少一个方向，和优选在两个方向中，对于1英寸宽带材，颈缩力有利地低于约25 Ibf，更有利地低于约20 Ibf。未取向膜是理想的，尽管也可以使用部分取向的膜。未取向膜可以由纵向和横向两者中基本相等的颈缩力表征。此外，可热成型膜应该显示大于轮胎组件固化温度的熔点，通常为约 121°C (250 T )至约200°C (392下)。可热成型膜应该还具有为易于制造以整个从内衬中去除的充足的强度。在示例性实施方案中，可热成型膜可以搭接形成易拉环，以帮助容易去除膜，并且该膜的搭接部分不能熔凝在一起。在一个实施方案中，可热成型膜具有低于约5密耳(127 μ m)，例如低于约3密耳(76. 2 μπι)的厚度。在另一个实施方案中， 可热成型膜具有大于约0.6密耳(15 μ m)，例如大于约0.75密耳(19 μπι)的厚度。约为0. 75密耳至2密耳厚的尼龙6和尼龙6，6膜可以用作本发明中的示例性可热成型膜。示例性膜包括CAPRAN Nylon，其为购自Honeywell International的多用途尼龙6 膜；氟化乙烯丙烯(FEP)膜，例如TEFLON" FEP氟烃膜，购自DuPont Films或A4000，购自 Airtech International, Inc. ； 1-苯基一3-甲基一5-口比唾琳丽(pryrazolone) (PMP)膜， 例如 PMP Release Film，购自 Honeywell ；和 C917 DARTEK ，其为尼龙 6，6 膜，购自 Exopack Performance Film。这些示例性膜(1英寸宽)的颈缩力、最大拉伸强度、％伸长率和厚度在以下表1中提供。示例性可热成型膜为未取向或仅部分取向并且在纵向和横向两者中显示小于20 Ibf的颈缩力的那些。表 权利要求
1.用于制造具有泡沫消音器的轮胎的方法，特征在于以下步骤将隔离层压制到未加工的轮胎内衬的暴露的新鲜表面上，以使所述隔离层粘附至所述新鲜表面，并由此形成受保护的未加工的内衬；将所述受保护的未加工的内衬暴露于脱模剂；固化所述受保护的未加工的内衬；去除所述隔离层以露出基本上不含所述脱模剂的新鲜表面；向所述新鲜表面施涂可发泡液体；和使所述可发泡液体发泡，以形成固定于所述新鲜表面的泡沫消音器。
2.权利要求1的方法，进一步特征在于使所述受保护的未加工的内衬暴露于模具脱模剂的步骤。
3.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层是可热成型膜。
4.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层为包括热塑性树脂和弹性体的共混物的可热成型膜。
5.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层为可热成型膜，该可热成型膜为包括热塑性树脂和动态硫化弹性体的共混物的动态硫化合金(DVA)。
6.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层是尼龙膜。
7.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层是聚酯膜。
8.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层是包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的聚酯膜。
9.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层是橡胶条。
10.权利要求1的方法，特征在于所述隔离层为包括丁基橡胶和乙烯-丙烯-二烯 (EPDM)橡胶的橡胶条。
全文摘要
本发明涉及制造具有泡沫消音器的充气轮胎的方法，包括以下步骤将隔离层压制到未加工的轮胎内衬的暴露的新鲜表面上，以使所述隔离层粘附至所述新鲜表面，并由此形成受保护的未加工的内衬；将该受保护的未加工的内衬暴露于脱模剂；固化该受保护的未加工的内衬；去除所述隔离层以露出基本上不含脱模剂的新鲜表面；向所述新鲜表面施涂可发泡液体；和使所述可发泡液体发泡，以形成固定于所述新鲜表面的泡沫消音器。
文档编号B29D30/08GK102555247SQ20111037800
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者P.H.桑兹特伦, R.N.马朱姆达, 潘栋熔 申请人:固特异轮胎和橡胶公司