專利名稱：充氣輪胎的制造方法以及使用于它的輪胎成形滾筒裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及充氣輪胎的制造方法以及使用于它的輪胎成形滾筒裝置，更詳細地說，涉及抑制生胎成形時的由熱塑性彈性材料構成的內襯層的剝離，并且改善內襯層的操作處理性的充氣輪胎的制造方法以及使用于它的輪胎成形滾筒裝置。
背景技術：
一般來說，充氣輪胎，為了防止填充在空洞部內的空氣的透過，在輪胎內側具備由異丁烯橡膠等橡膠構成的內襯層。近年，為了將輪胎輕量化，提出了在內襯層上代替橡膠而使用熱塑性彈性材料的方案(例如，參照專利文獻1、2)。由熱塑性彈性材料構成的內襯層，與橡膠的內襯層相比，可以制成較薄的薄膜狀，因此有助于輪胎的輕量化。
上述由熱塑性彈性材料構成的薄膜狀的內襯層，為了確保與配置在其外周側的簾布層等輪胎構成部件的粘接性，就要在外周面上涂布粘接劑。因此，在生胎成形時，當將涂布了粘接劑的內襯層安裝到輪胎成形滾筒上之際，存在內襯層的外周面的部分彼此相互緊貼在一起等在操作處理性上有困難的問題。于是，當為了使操作處理性容易而降低粘接劑的粘接性時，便產生在生胎成形后內襯層剝離的問題。
專利文獻1日本特開平10-25375號公報專利文獻2日本特開平11-199713號公報發明內容本發明的目的在于提供可以抑制生胎成形時的由熱塑性彈性材料構成的內襯層的剝離，并且可以改善內襯層的操作處理性的充氣輪胎的制造方法以及使用于它的輪胎成形滾筒裝置。
達成上述目的的本發明的充氣輪胎的制造方法，是制造具有由熱塑性彈性材料構成的內襯層的充氣輪胎的方法，其特征在于，包括預先加熱輪胎成形滾筒的表面的工序；將在外周面涂布有粘接劑的筒狀的內襯層配置在加熱的輪胎成形滾筒的表面上的工序；在該內襯層的外周側配置未硫化的輪胎構成部件而形成生胎的工序；和將生胎硫化的工序。
本發明的輪胎成形滾筒裝置，是具備可以擴縮的輪胎成形滾筒的輪胎成形滾筒裝置，其特征在于，具有可加熱輪胎成形滾筒的表面的加熱裝置。
根據上述的本發明，由于預先加熱輪胎成形滾筒的表面，因此涂布在內襯層的外周面上的粘接劑，可以使用在室溫時凝聚力較高而粘接性較低，在加熱時具有較高的粘接性的材料。
因此，在將內襯層安裝到輪胎成形滾筒上時，即便內襯層的涂布有粘接劑的外周面的部分彼此緊貼在一起，也可以很容易地剝離，因此操作處理性變得容易。另外，在使粘接劑成為粘接性較高的狀態下，可以使內襯層和輪胎構成部件貼合在一起，另一方面，被加熱的粘接劑在生胎的成形中自然地冷卻而凝聚力變高，因此在成形的生胎中，可以抑制內襯層從輪胎構成部件剝離的情況。
圖1是展示用本發明的充氣輪胎的制造方法成形的充氣輪胎的一例的部分剖面圖。
圖2是展示使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第1實施形態的正視圖。
圖3是圖2的III-III向視放大剖面圖。
圖4是展示使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第2實施形態的放大剖面圖。
圖5是展示使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第3實施形態的放大剖面圖。
圖6是展示使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第4實施形態的放大剖面圖。
圖7a是說明將在外周面上涂布了粘接劑的內襯層安裝到加熱的輪胎成形滾筒上的工序的正視圖。
圖7b是展示將內襯層安裝到擴徑的輪胎成形滾筒的外周面上的狀態的半剖面圖。
圖7c是說明將簾布層組裝體成形的工序的概略圖。
圖7d是說明將簾布層組裝體充氣后壓裝在帶束層胎面組裝體上的工序的概略圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細地說明本發明的實施形態。在各圖中，對共通的構成元件標以同一標號，并省略重復的說明。
圖1，展示了用本發明的充氣輪胎的制造方法制造的充氣輪胎的一例，1是充氣輪胎，2是胎面部，3是胎側部，4是胎圈部。
在輪胎內部設有簾布層5，簾布層5是在左右的胎圈部4之間延伸，并將沿著輪胎徑方向延伸的加強簾線沿著輪胎周方向以規定的間隔配置在橡膠層內而成的。在胎面部1的簾布層5的外周側，配置有多個帶束層6，該帶束層6是在橡膠層內將沿著輪胎周方向傾斜地延伸的加強簾線以規定的間隔沿著輪胎周方向配置而成的。在帶束層6的外周側配設有胎面橡膠層7。
在左右的胎圈部2內分別埋設有胎圈芯8，簾布層5的兩端部5a在胎圈芯8的周圍從輪胎內側向外側翻折。在簾布層5的內側，設有由熱塑性彈性材料構成的薄膜狀的內襯層9。在胎側部2的簾布層5的外側配設有胎側橡膠層10。11是配置在胎圈芯8的外周側的沿口填膠。
在圖2、3中，展示了使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第1實施形態，20是輪胎成形滾筒裝置。
該輪胎成形滾筒裝置20，具備支撐部21，被支撐部21支撐的、沿著水平方向延伸的旋轉軸22，安裝在該旋轉軸22上的輪胎成形滾筒23。在旋轉軸22上連結有設置在支撐部21內的驅動裝置(圖未示)。經由旋轉軸22可旋轉地被支撐部21支撐的輪胎成形滾筒23，通過驅動裝置的動作旋轉。
輪胎成形滾筒23，如圖3所示，由金屬制的多個滾筒扇形體23X形成為圓筒狀。滾筒扇形體23X經由用雙點劃線簡略地表示的以往公知的擴縮機構24，以能夠沿著滾筒徑方向擴縮的方式安裝在旋轉軸22上。
在輪胎成形滾筒23的內側，設有可以加熱輪胎成形滾筒23的表面(外周面)23a的加熱裝置25。加熱裝置25，由多個環狀的電加熱器26構成。多個電加熱器26，沿著滾筒寬方向以規定的間隔配置，同時由突設在旋轉軸22上的支撐部件27支撐，使得可以與旋轉軸22同時旋轉。
旋轉軸22的內部22a形成為中空狀，在其中空的內部22a內配置有連接在電加熱器26上的2根配線28。雖然圖未示，但在1個滾筒扇形體23X上安裝有由熱電偶等構成的溫度傳感器，可以根據用該溫度傳感器檢測的溫度調整流過電加熱器26的電流的強度，并調整被其加熱的輪胎成形滾筒23的表面23a的溫度。
圖4，展示了使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第2實施形態。在該第2實施形態中，代替上述的環狀，將加熱裝置25的電加熱器26設為棒狀。將沿著滾筒寬方向延伸的棒狀的電加熱器26以規定的間隔沿著滾筒周方向配置。
圖5，展示了使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第3實施形態。在該第3實施形態中，將上述的加熱裝置25，由具備向輪胎成形滾筒23的表面23a照射紅外線的多個紅外線燈等的光源29的紅外線照射裝置30構成。
將光源29隔開規定的間隔安裝在一對圓弧狀支撐部件31上。一對圓弧狀支撐部件31，可以在圖中所示的接近表面23a的照射位置，和遠離表面23a的待機位置之間移動。各光源29電連接在電源(圖未示)上，在照射位置打開光源29，向輪胎成形滾筒23的表面23a照射紅外線，便可以加熱表面23a。
這樣在加熱裝置25上使用紅外線照射裝置30的情況下，為了用紅外線高效率地加熱輪胎成形滾筒23的表面23a，最好將輪胎成形滾筒23的表面23a涂成黑色。可以將表面23a整體涂成黑色，另外也可以只將安裝內襯層9的區域涂成黑色。在將輪胎成形滾筒23的表面23a涂成黑色時，例如，可以通過將黑色的涂料涂抹在表面23a上的方式進行。
圖6，展示了使用于本發明的充氣輪胎的制造方法的輪胎成形滾筒裝置的第4實施形態。在該第4實施形態中，將加熱裝置25，由在輪胎成形滾筒23的內側設有循環路32的介質加熱裝置33構成，所述循環路32用于使加熱輪胎成形滾筒23的表面23a的加熱介質循環。
在輪胎成形滾筒23的內側，將沿著滾筒寬方向延伸的多個第1管34以規定的間隔沿著滾筒周方向配置。另外，在旋轉軸22的中空的內部22a內，配設有從加熱介質供給源(圖未示)向第1管34提供加熱介質的第2管35，和從第1管34將加熱介質返回到加熱介質供給源的第3管36。在第2管35上連接有具有多個分支管部37的連接管38，各分支管部37被連接在第1管34的一端上。
在第3管36上也連接有具有多個分支管部39的連接管40，各分支管部39被連接在第1管34的另一端上。從加熱介質供給源提供的加熱介質，便經由第2管36、連接管38、第1管34、連接管40、第2管36返回到加熱介質供給源。在第2管36、連接管38、第1管34、連接管40、第2管36的內側，形成使加熱輪胎成形滾筒23的表面23a的加熱介質循環的循環路32。
循環路32，如上述那樣以在輪胎成形滾筒23的表面23a的附近循環的方式構成，則在迅速地加熱表面23a的方面較理想，但也可以只在旋轉軸22的中空的內部22a內形成循環路32。
作為加熱介質，只要可以加熱輪胎成形滾筒23的表面23a，可以用任意一種加熱介質，例如，可以列舉溫水、加熱的油等。
以下，參照圖7a～7d，說明本發明的充氣輪胎的制造方法。
首先，打開加熱裝置25，預先加熱輪胎成形滾筒23的表面23a。作為表面23a的加熱溫度，在后述的室溫時使用粘接性較低的粘接劑的情況下，設為40～60℃的范圍。由加熱裝置25進行的加熱，至少一直進行到纏繞后述的未硫化的簾布層5’。
接著，如圖7a所示，將在外周面9a上涂布有粘接劑的、由熱塑性彈性材料構成的筒狀薄膜狀的內襯層9插入輪胎成形滾筒23的外周側。這里所用的粘接劑，是玻化溫度為-20～30℃的范圍的粘接劑。玻化溫度在該范圍內的粘接劑，在室溫下凝聚力較高而粘接性較低，因此涂布有粘接劑的內襯層9的操作處理性變得容易。另外，由于是通過加熱到40～60℃的范圍便顯示足夠的粘接性的粘接劑，因此未硫化的簾布層5’便易于粘貼。
如果玻化溫度低于-20℃，室溫下的粘接劑的粘接性變得過強而操作處理性變差。相反如果玻化溫度超過30℃，為了得到足夠的粘接性，必須加熱到超過60℃的溫度，加熱時間增加，從而在生產性上不理想。
在內襯層9的插入后，將輪胎成形滾筒23擴徑，如圖7b所示，將筒狀的內襯層9安裝在輪胎成形滾筒23的表面23a上。再者，在圖7b中，30表示涂布在內襯層9的外周面9a上的粘接劑的層。
通過內襯層9的安裝，粘接劑層30被加熱，并顯示足夠的粘接性。在該狀態下，與以往同樣地，安裝各未硫化的輪胎構成部件而形成生胎。即，在具有粘接劑層30的內襯層9的外周側上粘貼未硫化的片狀的簾布層5’，將其周方向兩端部重合并接合。接著，將預先安裝了未硫化的沿口填膠11’的胎圈芯8配置在未硫化的簾布層5’的外周側。將未硫化的簾布層5’的兩端部5’a以包入未硫化的沿口填膠11’和胎圈芯8的方式翻折，接著在其外周側配置未硫化的胎側橡膠層10’，形成簾布層組裝體40(參照圖7c)。
將輪胎成形滾筒23縮徑，然后從輪胎成形滾筒23取下圓筒狀的簾布層組裝體40。當從輪胎成形滾筒23取下簾布層組裝體40時，被加熱的粘接劑層30的溫度降低而自然地冷卻，但通過其冷卻，粘接劑層30的凝聚力再次變高，因此內襯層9不會輕易地從未硫化的簾布層5’剝離。被加熱的粘接劑層30，在生胎的成形工序中，自然地冷卻到室溫，因此不需要特別地設置冷卻工序，但為了縮短成形時間，也可以設置強制冷卻的工序。
接著，將從輪胎成形滾筒23取下的簾布層組裝體40，如圖7d所示那樣充氣成圓環狀，并壓裝在預先成形的由未硫化的帶束層6’和未硫化的胎面橡膠層7’構成的圓筒狀的帶束層·胎面組裝體50的內周側。接著，用壓裝滾子(圖未示)按壓帶束層·胎面組裝體50而壓裝在簾布層組裝體40上，從而形成生胎。通過將該生胎加熱硫化，得到圖1所示的充氣輪胎1。
根據上述的本發明，由于預先加熱輪胎成形滾筒23的表面23a，因此對于涂布在內襯層9的外周面9a上的粘接劑，可以使用在室溫時凝聚力較高而粘接性較低，在加熱時具有較高的粘接性的材料。
因此，在將由熱塑性彈性材料構成的薄膜狀的內襯層9安裝到輪胎成形滾筒23上時，即便內襯層9的涂布有粘接劑的外周面9a的部分彼此緊貼在一起，也可以很容易地剝離，因此可以使內襯層9的操作處理性容易。另外，可以使粘接劑層30成為較高的粘接狀態，從而使內襯層9和未硫化的簾布層5’貼合，另一方面，由于被加熱的粘接劑30在生胎的成形中自然地冷卻而凝聚力再次變高，因此在成形的生胎中，可以抑制內襯層9從未硫化的簾布層5’剝離的情況。
在本發明中，作為內襯層9的厚度，最好設為80μm～300μm的范圍。如果厚度比80μm薄，則作為空氣透過防止層的功能便不充分。相反如果厚度比300μm厚，則加熱粘接劑時較費時間，生產性降低。
作為構成內襯層的熱塑性彈性材料，可以使用以往內襯層9所使用的公知的材料，最好是使橡膠成分分散在熱塑性樹脂成分內的熱塑性彈性材料，例如，可以列舉日本特開平11-199713公報所公開的熱塑性彈性材料組成物等。
作為涂布在內襯層9的外周面上的粘接劑，可以使用以往公知的粘接劑，例如，可以列舉苯乙烯類熱塑性彈性材料類粘接劑等。
本發明的充氣輪胎的制造方法，如上述那樣在預先加熱輪胎成形滾筒23的表面23a后，配置在外周面涂布有粘接劑的筒狀的內襯層9，從生產性的觀點來看較理想，但也可以通過在將在外周面涂布有粘接劑的內襯層9安裝到輪胎成形滾筒23上后，利用加熱裝置25加熱輪胎成形滾筒23的表面23a的方式，加熱粘接劑。
實施例制作在由熱塑性彈性材料構成的內襯層的薄膜的外面，分別涂布有具有表1所示的配合比例和玻化溫度的粘接劑A～E的試驗薄膜1～5，并用◎、○、△、×這4個等級評價各試驗薄膜的操作處理性。
◎意思是即便將試驗薄膜的涂布有粘接劑的外面的部分彼此按壓也基本不粘接。○意思是當將試驗薄膜的涂布有粘接劑的外面的部分彼此按壓時，雖然緊貼在一起，但很容易被剝離。△意思是當將試驗薄膜的涂布有粘接劑的外面的部分彼此按壓時，雖然緊貼在一起，但如果迅速剝離就可以剝離。×意思是當將試驗薄膜的涂布有粘接劑的外面的部分彼此按壓時，緊貼在一起，當要剝離時，不能剝離且試驗薄膜拉伸。◎、○、△是容許范圍。在表2中展示了其結果。
另外，使用粘接劑A～E，用上述的本發明的方法分別成形具有圖1所示的構成的試驗生胎1～5。輪胎成形滾筒的表面的溫度約為50℃。當用以下所示的方法對各試驗生胎檢查內襯層的耐剝離性時，得到了表3所示的結果。
耐剝離性切斷各試驗生胎，通過目視觀察內襯層和未硫化的簾布層的剝離狀態，用◎、○、△、×這4個等級評價其結果。
◎意思是不剝離，○意思是在未硫化的簾布層的接合部有不構成問題的程度的些微的剝離，△意思是在未硫化的簾布層的接合部以外的區域也有剝離，但通過壓裝操作可以修復，×意思是在全周上發生剝離，并且不能修復。◎、○是容許范圍。
(表1)
注)(1)SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物的簡稱。
(2)ESBS是環氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物的簡稱。
(3)配合劑的數值的單位，是重量份。
(表2)
(表3)
從表1～3可知，最好將粘接劑的玻化溫度設為-20～30℃。
工業上的可利用性具有上述良好的效果的本發明，在制造安裝在車輛上的充氣輪胎時可以極為有效地利用。
權利要求
1.一種充氣輪胎的制造方法，它是制造具有由熱塑性彈性材料構成的內襯層的充氣輪胎的方法，其中包括預先加熱輪胎成形滾筒的表面的工序；將在外周面涂布有粘接劑的筒狀的內襯層配置在加熱后的輪胎成形滾筒的表面上的工序；在該內襯層的外周側配置未硫化的輪胎構成部件形成生胎的工序；和將生胎硫化的工序。
2.如權利要求2所述的充氣輪胎的制造方法，其中，配置未硫化的輪胎構成部件的工序包括在前述輪胎成形滾筒上，在外周面涂布有粘接劑的內襯層的外周側配置未硫化的簾布層、胎圈芯和未硫化的胎側橡膠層，形成簾布層組裝體的工序；和將前述簾布層組裝體充氣成圓環狀，壓接在具有未硫化的帶束層和未硫化的胎面橡膠層的圓筒狀的帶束層·胎面組裝體的內周側的工序。
3.如權利要求1或2所述的充氣輪胎的制造方法，其中，粘接劑的玻化溫度的范圍是-20℃～30℃。
4.如權利要求3所述的充氣輪胎的制造方法，其中，在輪胎成形滾筒的加熱工序中，將輪胎成形滾筒的表面加熱到40℃～60℃的溫度。
5.如權利要求1～4的任意一項所述的充氣輪胎的制造方法，其中，內襯層的厚度是80μm～300μm。
6.一種輪胎成形滾筒裝置，它是具備可以擴縮的輪胎成形滾筒的輪胎成形滾筒裝置，其中，具有可以加熱輪胎成形滾筒的表面的加熱裝置。
7.如權利要求6所述的輪胎成形滾筒裝置，其中，加熱裝置由電加熱器構成，將該電加熱器配置在輪胎成形滾筒的內側。
8.如權利要求6所述的輪胎成形滾筒裝置，其中，加熱裝置，由具備向輪胎成形滾筒的表面照射紅外線的多個光源的紅外線照射裝置構成。
9.如權利要求8所述的輪胎成形滾筒裝置，其中，輪胎成形滾筒的表面是黑色。
10.如權利要求6所述的輪胎成形滾筒裝置，其中，加熱裝置，由在輪胎成形滾筒的內側設有循環路的介質加熱裝置構成，所述循環路是用于使加熱輪胎成形滾筒的表面的加熱介質循環的循環路。
11.如權利要求6～10的任意一項所述的輪胎成形滾筒裝置，其中，輪胎成形滾筒由金屬制的多個滾筒扇形體構成。
全文摘要
一種制造具有由熱塑性彈性材料構成的內襯層的充氣輪胎的方法，由預先加熱輪胎成形滾筒的表面的工序，將在外周面涂布有粘接劑的筒狀的內襯層配置在加熱的輪胎成形滾筒的表面上的工序，在該內襯層的外周側配置未硫化的輪胎構成部件而形成生胎的工序，和將生胎硫化的工序構成。
文檔編號B29D30/00GK1822947SQ200480020058
公開日2006年8月23日 申請日期2004年7月15日 優先權日2003年7月16日
發明者金成大輔 申請人:橫濱橡膠株式會社