專利名稱：用于制造具有泡沫消音器的充氣輪胎的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在輪胎的固化期間保護(hù)泡沫消音器的方法，其中該泡沫消音器設(shè)置在內(nèi)襯表面上。定義
“胎體”意味著除帶束結(jié)構(gòu)、胎面、底胎面以及簾布層上的側(cè)壁橡膠之外的輪胎結(jié)構(gòu)，但是包括胎圈?！皟?nèi)襯”意味著形成輪胎的內(nèi)表面的彈性體或其它材料的層或多層，其含有輪胎內(nèi)的充氣流體。內(nèi)胎型輪胎的“內(nèi)襯”常常被稱為“隔離膠層(squeegee)”，以將其與無內(nèi)胎輪胎的內(nèi)襯區(qū)別?！俺錃廨喬ァ笔侵复篌w為環(huán)面形(通常為敞口圓環(huán)面)的層壓機(jī)械裝置，其具有胎圈和胎面并由橡膠、化學(xué)制品、織物和鋼或其他材料制成。當(dāng)安裝在機(jī)動車輛的車輪上時，輪胎通過其胎面提供牽引并包含支撐車輛負(fù)載的流體。“胎面”意味著當(dāng)結(jié)合至外胎時包括輪胎的一部分(即印跡)的模制橡膠部件，該部分在輪胎正常充氣并在正常載荷下時與路接觸。除非另有說明，否則術(shù)語“固化”和“硫化”規(guī)定為可互換的術(shù)語。除非另有說明，否則術(shù)語“生的(即未硫化的)(green) ”和“未固化的”規(guī)定為可互換的?！俺跏急砻妗币馕吨还芄袒c否，均未經(jīng)受過清洗過程并且沒有與脫模劑接觸的表面。
背景技術(shù)：
政府法規(guī)與消費者偏好持續(xù)強(qiáng)迫降低由乘用車的輪胎產(chǎn)生的容許噪聲水平。路面噪聲的一個源是由輪胎的最里面的表面和輪輞包圍的氣室內(nèi)的共振。降低輪胎噪聲的一種努力是衰減來自氣室中的空氣振動的聲音，該努力主要關(guān)注于改變輪胎的鄰接輪胎胎體的最里面的表面。在一種方案中，通過將泡沫附接至輪胎的內(nèi)襯來將泡沫材料作為消音器設(shè)置在內(nèi)部空腔中，這有效地降低由輪胎空腔共振引起在的200至300Hz的噪聲。然而，這樣的泡沫消音器到輪胎內(nèi)襯的附接是成問題的。充氣生輪胎的胎體構(gòu)筑成被包在低模量的橡膠中的一系列撓性高模量的簾線層。 內(nèi)襯設(shè)置成形成輪胎最里面的表面。利用硫化膠囊在硫化機(jī)中固化生輪胎，這迫使輪胎膨脹。在固化期間，內(nèi)襯與胎體一起膨脹，該胎體被壓入硫化模具中的壓痕以形成輪胎的胎面，并且所有的部件共同固化，以便提供彼此之間大致粘結(jié)的結(jié)合。由于鹵化丁基橡膠良好的阻隔性，所以用于無內(nèi)胎充氣輪胎的內(nèi)襯通常由包含高重量比的鹵化丁基橡膠的復(fù)合物形成。在輪胎固化之前，用脫模劑涂布內(nèi)襯的整個內(nèi)表面
3和/或硫化膠囊的外表面。脫模劑當(dāng)用于內(nèi)襯的表面上時一般稱為“襯里粘接劑(lining cement)”，而當(dāng)用于硫化膠囊上時一般稱為“膠囊潤滑劑(bladder lube)”或“膠囊噴霧 (bladder spray)”。脫模劑便于在固化之后硫化膠囊從內(nèi)襯的去除，使得不損壞內(nèi)襯。用于充氣內(nèi)胎型輪胎的內(nèi)襯(或隔離膠層)通常為薄的簾布涂層原料層，以保護(hù)內(nèi)胎使之不與尼龍直接接觸。由于不需要阻隔性，所以這些內(nèi)襯通常不包含鹵化丁基橡膠。因此，在將泡沫消音器結(jié)合至硫化內(nèi)襯之前，在現(xiàn)有技術(shù)的方法中必須清洗內(nèi)襯， 以從模制操作去除存在于內(nèi)襯表面上的污染物。尤其地，必須從內(nèi)襯表面去除脫模劑。通常將溶劑用于該清洗操作。有效地用于去除脫模劑的溶劑包含危險性空氣污染物。因此， 這些溶劑服從最近變得更加嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)。因此，理想的是消除對內(nèi)襯表面的溶劑清洗的需求，以便遵守嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)。另外，溶劑清洗是勞動密集型的，并且由于其危險性性質(zhì)所以是昂貴的，使得通過消除溶劑清洗過程可實現(xiàn)明顯的成本節(jié)省。替代性地，用于泡沫消音器應(yīng)用的內(nèi)襯的制備可包括拋光內(nèi)襯以提供適于粘附的表面，例如見美國專利 No. 7，669，628 ο
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種制造具有泡沫消音器的輪胎的方法，包括步驟 將硅橡膠泡沫消音器設(shè)置在生輪胎的生的內(nèi)襯的暴露初始表面上；
將阻隔層設(shè)置在硅橡膠泡沫消音器之上，硅橡膠泡沫消音器位于生輪胎內(nèi)襯的初始表面與阻隔層之間； 固化生輪胎；以及
去除阻隔層以顯露硅橡膠泡沫消音器。
被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附示了本發(fā)明的實施例，并與以上給出的本發(fā)明的大體描述和以下給出的詳細(xì)描述一起用于說明本發(fā)明。圖1是示出本發(fā)明的實施例的剖視圖。圖2是阻隔層的膠條總成的不按比例的平面圖，該阻隔層長到足夠覆蓋在內(nèi)襯的軋制片的整個周向表面和泡沫消音器的整個周向表面上，并提供易拉環(huán)。圖3是示意性地圖示輪胎成型鼓上的制備的內(nèi)襯、阻隔層和泡沫消音器(如圖2 所示)的定位的透視圖。圖4是從內(nèi)襯剝離阻隔層的膠條總成以顯露固化輪胎的泡沫消音器的不按比例的平面圖。圖5是在將泡沫消音器粘附至內(nèi)襯表面的情況下在去除阻隔層(如圖4所示)之后的固化輪胎的局部橫截面。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明，通過將保護(hù)性阻隔層覆蓋在泡沫消音器上并將保護(hù)性阻隔層粘附至生的初始內(nèi)襯表面，保護(hù)粘附至生輪胎的內(nèi)襯上的泡沫消音器免受脫模劑污染并免受固化過程的苛刻的溫度和壓力影響。在一個實施例中，保護(hù)性阻隔層為可熱成形膜，其適合于在成形與固化過程期間與輪胎材料一起伸展。在一個實施例中，保護(hù)性阻隔層為薄橡膠片。在一個實施例中，阻隔層涂有壓敏粘合劑(PSA)，該壓敏粘合劑被壓至生的初始內(nèi)襯表面以可靠地并且可松開地粘附可熱成形膜。可選的PSA尤其有效地在襯里粘接劑高壓噴涂到內(nèi)襯期間防止阻隔層的運動。可參考附圖進(jìn)一步理解本發(fā)明。相同的附圖標(biāo)記遍及附圖用于指相同的部件，并且相同的附圖標(biāo)記用于指固化和未固化(生的)的狀態(tài)下的部件。圖1以橫截面描繪了根據(jù)本發(fā)明在輪胎成型之后的未固化的或稱“生”的輪胎總成10。生輪胎總成10包括具有設(shè)置在最外面的表面上的胎面13的胎體12，其中胎面13 是輪胎總成10的在固化輪胎的操作期間接觸地面的部分。在固化期間，以虛線示出的溝槽 115由模具印入胎面。如本領(lǐng)域所知地，胎體12可包括一個或多個簾線層，并且胎體包裹生輪胎10的胎圈部分14。內(nèi)襯16設(shè)置在胎體12內(nèi)側(cè)，以便面對氣室M。壓縮的泡沫消音器22設(shè)置在內(nèi)襯16的徑向內(nèi)側(cè)的生的初始表面觀上。根據(jù)本發(fā)明，泡沫消音器22被壓縮并用粘附至內(nèi)襯16生的初始表面觀的可拆除的阻隔層20保護(hù)。如在此進(jìn)一步描述地， 在生輪胎10的固化之后，從泡沫消音器22和內(nèi)襯16拆除阻隔層20，以允許泡沫消音器22 松弛并從而膨脹至其全體積。輪胎總成10的形成包括在生的狀態(tài)下、即在未固化的狀態(tài)下鄰接生輪胎胎體12 組裝內(nèi)襯16、將泡沫消音器22設(shè)置在內(nèi)襯16的生的初始表面觀之上、以及將阻隔層20覆蓋在壓縮的泡沫消音器22上并從而壓縮該壓縮的泡沫消音器22和將阻隔層20的邊緣27 粘附至生的內(nèi)襯16的生的初始表面28。鄰接輪胎胎體12最外面的表面組裝生的胎面膠條 13。然后，將該生輪胎總成10設(shè)置到固化模具(未示出)中，使得生的胎面膠條13靠著模具表面(未示出)放置，并且阻隔層20距模具表面最遠(yuǎn)以形成最里面的層，同時泡沫消音器設(shè)置在內(nèi)襯16與阻隔層20之間。通常，在所有部件于模具內(nèi)就位之前，將脫模劑(未示出)涂覆至生的內(nèi)襯16并涂覆在阻隔層20上。還稱為襯里粘接劑的脫模劑通常通過高壓噴霧涂覆。襯里粘接劑型的脫模劑的示例包括有機(jī)多分子硅醚基或硅酮基材料、諸如具有粉末云母或石英的聚二甲基硅氧烷。在一個實施例中，將壓敏粘合劑(未示出)涂覆在阻隔層20與內(nèi)襯16的生的初始表面觀之間，使得高壓襯里粘接劑噴涂不會使阻隔層20和泡沫消音器22移位。在將具有受保護(hù)的泡沫消音器的生的總成10放置在模具中之后，然后使可膨脹的硫化膠囊(未示出)靠著內(nèi)襯16和阻隔層20膨脹，以將生輪胎總成10壓入模具表面，從而將生的胎面膠條13壓入形成在模具表面中的胎面花紋。在輪胎總成10經(jīng)受來自已膨脹的硫化膠囊的壓力的同時，在模具中施加硫化溫度持續(xù)達(dá)足夠使輪胎總成10固化的時間。 阻隔層20保護(hù)壓縮的泡沫消音器22免受脫模劑的污染，并免受在生輪胎10的固化期間的輪胎模具的苛刻的壓力和溫度環(huán)境影響。在固化完成之后，使硫化膠囊放氣并從內(nèi)襯16和阻隔層20剝離該硫化膠囊?？蛇M(jìn)一步參考圖2-3描述本發(fā)明的方法的一個實施例。如圖2中所圖示地，在將內(nèi)襯16設(shè)置在成型鼓32上之前，關(guān)于生的內(nèi)襯16的縱向中心軸對稱地設(shè)置泡沫消音器22。 關(guān)于生的內(nèi)襯16的縱向中心軸對稱地設(shè)置阻隔層20，該阻隔層20具有的寬度大于泡沫消音器22的寬度但小于生的內(nèi)襯16的寬度，使得泡沫消音器22位于生的內(nèi)襯16與阻隔層 20之間。將阻隔層20的邊緣27擠壓至生的內(nèi)襯16的生的初始表面28，以使阻隔層20可靠地并且可拆除地粘附至生的內(nèi)襯16。同時，泡沫消音器22被阻隔層20從其完全膨脹的狀態(tài)壓縮至壓縮狀態(tài)。在一個實施例中，存在足夠提供易拉環(huán)的伸出部或“交疊”部30，以便于在固化之后容易地去除阻隔層20。替代性地，不包括交疊部。如圖3所示，當(dāng)將生的內(nèi)襯16設(shè)置在鼓32上時，阻隔層20的一端延伸超出生的內(nèi)襯16的一端大約2cm至20cm，以形成交疊部30。為了便于固化之后的視覺檢測，可給交疊部30涂顏色，以便與內(nèi)襯16的黑色形成對比。從鼓32拆除生輪胎總成10，并且生輪胎總成10可與保護(hù)泡沫消音器22的阻隔層 20—起儲存。然后用襯里粘接劑噴涂最里面的表面沈，該襯里粘接劑完全或部分地覆蓋阻隔層20，并將生的總成10放置在硫化機(jī)中以便被傳統(tǒng)地固化。圖4示出在從硫化機(jī)上拆除之后的固化輪胎總成110。在從硫化機(jī)拆除固化的輪胎總成110之后，可將輪胎的內(nèi)部抽真空，以去除通常松散地附著于阻隔層20的襯里粘接劑。如圖4所示，然后例如通過用力拉阻隔層120的伸出端130來成整塊地手動去除阻隔層120。使泡沫消音器122暴露，并使該泡沫消音器122不帶襯里粘接劑。在去除阻隔層120，泡沫消音器122松弛并膨脹至其全體積。將泡沫消音器22施加到鼓32可能引起泡沫上過度的應(yīng)力，導(dǎo)致泡沫中不合需要的撕裂。為了防止撕裂鼓32上的泡沫，可與鼓的周向方向垂直地在泡沫消音器的橫截面中制成至少一個狹縫或切口。一個或多個狹縫或切口可在泡沫中制成一深度以便足以在將泡沫消音器22施加到鼓32時防止撕裂。如圖2和3中所圖示的阻隔層20的應(yīng)用在阻隔層由如下材料制成的情況下是可用的，該材料在輪胎成型過程期間伸展并經(jīng)受得住施加的應(yīng)力。在阻隔層由不具有足夠的伸展以經(jīng)受得住輪胎成型過程的材料制成的情況下，替代阻隔層在輪胎成型過程期間的應(yīng)用，阻隔層20可改為在輪胎成型過程之后應(yīng)用于泡沫消音器22上并應(yīng)用于完成的但未固化的生輪胎的內(nèi)襯的生的初始表面。泡沫消音器22同樣可按照需要并取決于泡沫伸展和抵抗輪胎成型過程的應(yīng)力的能力、在輪胎成型過程期間、或之后應(yīng)用于生輪胎。在內(nèi)襯表面如在此以前所描述地受保護(hù)的情況下，這樣的具有在輪胎成型過程之后應(yīng)用的阻隔層的生輪胎于是將在輪胎模具中固化。在一個實施例中，阻隔層為可熱成形膜。為了在生輪胎成型與固化期間與內(nèi)襯一起膨脹，可熱成形膜應(yīng)具有頸縮特性，該頸縮特性指的是材料伸展而不返回至其初始形狀的能力。該膜有利地在至少一個方向上、并且優(yōu)選地在通常稱為加工方向(MD)與橫向方向 (⑶)的兩個方向上具有頸縮。根據(jù)在20in./min的十字頭速度時的室溫測試，對于1英寸寬的膠條，頸縮力在至少一個方向上、并且優(yōu)選地在兩個方向上有利地低于大約25 lbf，更有利地低于大約20 lbf。非定向膜是合乎需要的，但也可使用部分定向膜。非定向膜可以在加工方向和橫向方向上具有基本相等的頸縮力為特征。此外，可熱成形膜應(yīng)具有高于輪胎總成的固化溫度的熔點，其通常在大約 121°C (250 T )至大約200°C (392 T )的范圍內(nèi)。為了便于制造可熱成形膜還應(yīng)具有以單件從內(nèi)襯拆除的足夠的強(qiáng)度。在示例性實施例中，可熱成形膜可重疊以形成便于容易拆除膜的易拉環(huán)，并且膜的重疊部分不可熔合在一起。在一個實施例中，可熱成形膜具有小于大約5密耳(127 μ m)的厚度，例如小于大約3密耳(76. 2 μ m)的厚度。在另一實施例中，可熱成形膜具有大于大約0.6密耳(15 μ m)的厚度，例如大于0.75密耳(19 μ m)的厚度。大約0. 75密耳至2密耳厚的尼龍6和尼龍6，6的膜可用作本發(fā)明中的示例性可熱成形膜。示例性膜包括=CAPRAN"尼龍，其為市場上可從賓夕法尼亞州Pottsville的Honeywell， International買到的萬能尼龍6膜；氟化乙烯丙烯(FEP)膜，諸如來自DuPont Films的 TEFLON FEP 碳氟化合物膜或來自 Airtech International, Inc.的 A4000 ； 1-苯基-3-甲基-5吡唑啉酮(PMP)膜，諸如來自Honeywell的PMP離型膜；以及C917 DARTEK ,其是可從Exopack Canada獲得的尼龍6，6膜。以下在表1中提供這些示例性膜(1英寸寬)的頸縮力、最大抗張強(qiáng)度、伸長百分率和厚度。示例性的可熱成形膜為非定向的或僅部分定向的膜，并具有在加工方向和橫向方向上小于20 Ibf的頸縮力。
表 1
作為另一示例，尼龍膜尤其可用于本發(fā)明的方法?？尚纬赡さ哪猃埖氖纠秊?至12個碳原子的乳胺的線型縮聚物和二胺與二羧酸的傳統(tǒng)縮聚物，例如尼龍6，6 ；尼龍6，8 ；尼龍 6，9 ；尼龍6，10 ；尼龍6，12 ；尼龍8，8 ；和尼龍12，12。要提及的另外的示例是可由對應(yīng)的乳胺制成的尼龍6、尼龍11和尼龍12。另外，能夠使用例如間苯二甲酸或者對苯二甲酸的芳香族二羧酸與例如六亞甲基二胺或辛二胺的二胺的縮聚物，例如m-與ρ-苯二甲基二胺的脂族起始材料與己二酸、辛二酸和癸二酸的聚碳酸酯，以及基于脂環(huán)族起始材料、例如環(huán)己烷二甲酸、環(huán)己烷二乙酸、4，4’ - 二氨基雙環(huán)己基甲烷以及4，4’ - 二氨基雙環(huán)己基丙烷的縮聚物。在一個實施例中，阻隔層為粘附至輪胎的內(nèi)襯的粘性可拆除的內(nèi)橡膠條。在該實施例中，作為可拆除的橡膠條的阻隔層由(A)重量份大約50至大約100、 優(yōu)選的大約60至大約90的丁基橡膠和對應(yīng)地(B)重量份大約50至大約0、優(yōu)選地大約40 至大約10的乙烯/丙烯/非共軛二烯三元共聚物橡膠的橡膠混合物組成。應(yīng)理解的是，橡膠條還可包含傳統(tǒng)的橡膠配料成分，包括加工油、加速劑、傳統(tǒng)的硫固化劑、顏料、炭黑、氧化鋅、硬脂酸、增粘性樹脂和增塑劑。在本發(fā)明的實踐中，在未固化的橡膠條作為生的或未固化的輪胎結(jié)構(gòu)的一部分成型于內(nèi)襯上的意義上，要求所述橡膠條與輪胎共同硫化。因此，在用于生產(chǎn)輪胎的模制與固化操作中，膠條與生輪胎基本上同時固化。在一個實施例中，共同固化的橡膠條阻隔層對輪胎的內(nèi)表面具有低于大約10 lbs.每線性英寸(1. SKg/線性厘米)的相對低的粘附力，使得其能方便地用手或用機(jī)器抽出，并且該共同固化的橡膠條阻隔層具有在大約10至大約30牛頓的范圍內(nèi)的粘結(jié)值，使得其能合適地粘附或粘貼至生輪胎的內(nèi)表面。粘性可拆除的橡膠條通常具有在大約0. 01至大約0. 1 (0. 025-0. 25)、優(yōu)選地大約 0. 02至大約0. 08(0. 05-0. 2)英寸(cm)的范圍內(nèi)的厚度。在其內(nèi)襯上包含橡膠條的輪胎已成形并固化之后，作為阻隔層共同固化的橡膠條能簡單地用手或通過手動的或自動的裝置拆除。橡膠片可用顏料以顏色編碼，以與輪胎本身的顏色形成對比，使得在輪胎進(jìn)一步的處理之前不管實際是否已拆除該橡膠片，該橡膠片都能容易地顯現(xiàn)。在主要部分為異丁烯的情況下，用于橡膠條的丁基橡膠通常為通過使異丁烯與異戊二烯的混合物聚合而制備的類型。丁基橡膠通常具有超過200，000的平均分子量、優(yōu)選地在大約200，000至大約600，000的范圍內(nèi)、更優(yōu)選地在大約200，000至大約400，000的范圍內(nèi)。硫化橡膠輪胎本身可以是各種可硫固化的橡膠，諸如天然橡膠和合成橡膠及它們的混合物或共混物。例如，硫化橡膠輪胎可以是橡膠狀丁二烯/苯乙烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物、順式-1，4聚異戊二烯(天然或合成)、聚丁二烯、異戊二烯/ 丁二烯共聚物、 丁基橡膠、諸如氯化或溴化丁基橡膠的鹵化丁基橡膠、乙烯/丙烯共聚物或者乙烯/丙烯三元共聚物(EPDM)中的至少一種。通常，各種聚合物通過正常的硫固化方法和配方固化或硫化。尤其地，盡管輪胎的其他部分可以是這樣的橡膠，但輪胎的共同硫化至橡膠條的內(nèi)襯初始表面通常并且優(yōu)選地由丁基類型的橡膠、天然橡膠或它們的混合物組成。這樣的丁基類型的橡膠可方便地選自丁基橡膠或諸如氯化丁基橡膠或溴化丁基橡膠的商化丁基橡膠中的至少一種。硫化橡膠輪胎本身可以是各種可硫固化的橡膠，諸如天然橡膠和合成橡膠及它們的混合物或共混物。例如，硫化橡膠輪胎可以是橡膠狀丁二烯/苯乙烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物、順式-1，4聚異戊二烯(天然或合成)、聚丁二烯、異戊二烯/ 丁二烯共聚物、 丁基橡膠、諸如氯化或溴化丁基橡膠的鹵化丁基橡膠、乙烯/丙烯共聚物或者乙烯/丙烯三元共聚物(EPDM)中的至少一種。通常，各種聚合物通過正常的硫固化方法和配方固化或硫化。在表2中示出用作阻隔層的橡膠條的示例性配方。對于該示例，可根據(jù)以下的配方制備橡膠條，其中表加中的成分在班伯里密煉機(jī)中混合，并且得到的混合物在磨碎機(jī)上與表2b中的成分混合。表 2a
化合物份丁基橡膠70.0EPDM130炭黑(FEF)50硬脂酸1. 5氧化鋅2. 0
增粘性樹脂28. 0
1作為Nordel 1320獲得的乙烯/丙烯/ 二烯橡膠，Nordel為DuPont de Nemours, Ε. I. Co.的商標(biāo)。 2 二烯/烯烴共聚物類型的源自烴的增粘性樹脂，具有在大約94°C至大約98°C的
范圍內(nèi)的軟化點。
表 2b
化合物份
巰基苯并噻唑1. O
二硫化四甲基秋蘭姆1.25
硫2.0
在一個實施例中，作為在生輪胎本身的成型期間的成型援助，理想的是在用于橡膠復(fù)合膠條的配方中包括增粘劑。在這點上，通常使用對于所述EPDM和丁基橡膠大約2至大約 10重量份的樹脂增粘劑。合適的增粘劑包括萜烯樹脂和源自烴的合成樹脂，其具有在從大約50°c至大約110°C的范圍內(nèi)的軟化點。例如，在有諸如氯化鋁或者三氟化硼或者三氟化硼合乙醚的催化劑的情況下可通過聚合烴單體制備這樣的樹脂。例如，這樣的單體可以是包含4-6個碳原子的二烯烴與單烯烴的混合物。例如，戊間二烯可與包含5-6個碳原子的甲基支鏈α-烯烴共聚合。可選的PSA(壓敏粘合劑)是與內(nèi)襯的橡膠相適合的橡膠基粘合劑。如粘合劑領(lǐng)域所知地，PSA通常主要包括聚合物體系、一種或多種增粘劑以及一種或多種增塑劑。在本發(fā)明中，用于PSA的聚合物體系是橡膠基的，以便與內(nèi)襯的橡膠相適合。在不受理論束縛的情況下，在輪胎總成的固化期間，由于在高溫下的增粘劑和/或其他材料的遷移和/或PSA 的降解，所以認(rèn)為PAS喪失其作為PSA的狀態(tài)。當(dāng)去除可熱成形膜時，可隨膜去除所有或一些PSA、或以前的PSA，和/或一些或所有的PSA可保留在內(nèi)襯上或保留作為內(nèi)襯的一部分。 再次，在不受理論束縛的情況下，如果PSA成分基于與內(nèi)襯的橡膠相適合的橡膠，則在固化期間，降解的PSA可完全地或部分地遷移到內(nèi)襯表面中，從而變成固化的初始內(nèi)襯表面的一部分。替代性地，內(nèi)襯表面可留有粘結(jié)性的結(jié)合表面涂層，但該涂層本身為內(nèi)襯類型的橡膠，并且沒有脫模劑，從而基本上與固化的初始內(nèi)襯表面相同。因此，在示例性實施例中， PSA在輪胎硫化期間可固化，以與輪胎內(nèi)襯粘結(jié)性地結(jié)合或變成輪胎內(nèi)襯的一部分。在一個實施例中，PSA可以是天然橡膠基粘合劑、丁基橡膠基粘合劑、鹵化丁基橡膠基粘合劑或聚丁二烯橡膠基粘合劑、或它們的組合，因為輪胎材料通常使用這些橡膠。采用“橡膠基”是指橡膠為PSA的主要成分、即以最大的量存在的成分。在另一示例性實施例中，PSA為永久級熱熔性PSA。示例性的PSA市場上可從H. B. Fuller Company, Vadnais Heights, MN買到，如產(chǎn)品編號HL2201X的永久級熱熔性PSA。另一 PSA是來自3M(以前為 Emtech)的產(chǎn)品編號G 1110。PSA將可熱成形膜可靠地粘附至內(nèi)襯表面，然而允許在固化輪胎總成之后從內(nèi)襯表面去除該可熱成形膜。PSA可通過任何合乎需要的方法涂在可熱成形膜上、諸如溶劑涂布或者熱熔性擠壓涂布。還可購買預(yù)涂布的膜。PSA涂布膜可通過適于特定類型的粘合劑的任何壓力粘附。 例如，手壓可用于將PSA粘附至內(nèi)襯，或者輥子，諸如1英寸輥，可沿PSA涂布膜的表面滾動，以粘附PSA。圖5中描繪了在阻隔膜被去除的情況下的固化輪胎110。在圖5中，輪胎110示出具有胎面113、在固化期間給予胎面113的胎面花紋溝115、胎體112、胎圈114和內(nèi)襯116。 如圖5所示，泡沫消音器122固定至胎面113徑向向內(nèi)的內(nèi)襯116的內(nèi)側(cè)。因此，為了在運轉(zhuǎn)期間容易地變形并且不影響諸如轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的運轉(zhuǎn)性能，阻尼器的材料優(yōu)選地為重量輕的低密度柔性材料、例如泡沫橡膠、泡沫合成樹脂、泡沫塑料等。在泡沫材料(或者海綿材料)的情況下，可使用閉孔型和開孔型，但開孔型是優(yōu)選的。例如，可使用合成樹脂泡沫，諸如醚基聚氨酯泡沫、酯基聚氨酯泡沫、聚乙烯炮沫等；泡沫橡膠，諸如氯丁二烯泡沫橡膠、乙烯一丙烯泡沫橡膠、丁腈泡沫橡膠、硅泡沫橡膠等。尤其地，合適的泡沫必須能夠抵抗在輪胎模制過程期間存在的高的溫度和壓力的環(huán)境。在一個實施例中，使用開孔型泡沫材料、更具體地聚氨酯泡沫。在一個實施例中，使用硅泡沫橡膠。在一個實施例中，硅泡沫橡膠具有從0. 01到 0.4范圍的比重。在一個實施例中，硅泡沫橡膠具有從0.015到0.3范圍的比重。在一個實施例中，硅泡沫橡膠具有從0. 025到0. 25范圍的比重。合適的硅泡沫橡膠是如具有6. 5 lb/ft3 (比重 0. 1)的 Magnifoam MF 1-6535。在利用硅泡沫橡膠的實施例中，為了確保硅泡沫橡膠到內(nèi)襯的粘附，粘合劑的使用是必需的。在硅泡沫橡膠的涂覆之前將粘合劑涂覆至內(nèi)襯。在一個實施例中，粘合劑為丙烯酸粘合劑。合適的丙烯酸粘合劑是可從市場上買到的來自3M的6038粘附轉(zhuǎn)印膠帶。取決于輪胎使用的環(huán)境，存在如下可能性充滿輪胎空腔以使輪胎膨脹的空氣是濕潤的，并且水在封閉的空腔中冷凝。因此，合適地使用難水解的泡沫材料、諸如醚基聚氨此外，為了防止水滲入消音器，優(yōu)選地在泡沫材料上進(jìn)行防水處理。此外，可優(yōu)選地進(jìn)行防霉處理。此外，為了避免當(dāng)焚化廢輪胎時產(chǎn)生的廢氣中的毒，優(yōu)選的是將不包括鹵素的原材料用于制造泡沫材料。通過將一定量的泡沫材料設(shè)置在輪胎空腔中，能控制空腔中的空氣的共振，并減少胎面部分的振動。因此，能減少在運轉(zhuǎn)期間從輪胎產(chǎn)生的噪聲。尤其地，在200至300Hz 的頻率測得的由輪胎空腔共振引起的噪聲的減少是合乎需要的。泡沫消音器具有適于降低由輪胎空腔共振引起的在200至300Hz的噪聲水平的比重和尺寸。在一個實施例中，泡沫具有在0.005至0.06 (5至60kg/m3)的范圍中的較大的比重。在一個實施例中，泡沫消音器在輪胎徑向方向上具有從10至50mm范圍的厚度。在一個實施例中，泡沫消音器在輪胎軸向方向上具有從30至150mm范圍的寬度。在一個實施例中，泡沫消音器繞輪胎周向地設(shè)置。泡沫消音器22固定至胎面徑向向內(nèi)的內(nèi)襯，并粘合地固定至內(nèi)襯16的生橡膠。在輪胎固化時，粘合地附接泡沫消音器122與內(nèi)襯16的固化橡膠。替代性地，泡沫消音器122 可利用直接涂覆至泡沫或作為雙面膠帶的粘合劑固定。關(guān)于粘合劑，在一個實施例中可使用具有帶基的膠帶，該帶基具有在一側(cè)的粘合劑材料的涂層或?qū)雍驮诹硪粋?cè)的粘合劑材料的涂層或?qū)?。在一個實施例中，可使用沒有帶基并且僅由雙層不同的粘合劑材料組成的膠帶。在一個實施例中，可使用僅由單層粘合劑材料組成的粘合劑。在膠帶的情況下，帶基例如可以是諸如聚酯的塑料膜；諸如丙烯酸泡沫的塑料泡沫片；無紡織物或結(jié)合材料；編織品等等。關(guān)于粘合材料，例如，可合適地使用橡膠基粘合劑，包括天然橡膠和/或合成橡膠和添加劑，例如增粘劑、軟化劑、防老化劑等；丙烯酸壓敏粘合劑，包括具有不同的玻璃轉(zhuǎn)化溫度的丙烯酸酯與多官能單體的多種共聚物(包含高耐熱型、抗燃型和低溫粘附型的壓敏粘合劑)；硅酮壓敏粘合劑，包括硅(酮)橡膠和樹脂；聚醚粘合劑；聚氨酯粘合劑等等。由于粘合劑需要被加熱至大約130°C持續(xù)達(dá)大約30分鐘，所以考慮到生產(chǎn)效率， 包括例如環(huán)氧樹脂等的熱固性樹脂的熱固粘合劑的使用不是優(yōu)選的。關(guān)于粘合劑材料，能夠使用相同的粘合劑材料，但理想的是使用不同類型的粘合劑材料。例如，在膠帶的各側(cè)面上分別使用或者鄰接地使用強(qiáng)力地粘附至輪胎橡膠的橡膠粘合劑、和強(qiáng)力地粘附至消音器的丙烯酸壓敏粘合劑。本發(fā)明還通過以下的非限制性示例說明。示例 1
在該示例中，說明了固化附接至內(nèi)襯化合物的聚氨酯泡沫的效果。將聚氨酯泡沫膠條(比重0. 03-0. 05g/cm3)施加至生的內(nèi)襯化合物片，以形成分層結(jié)構(gòu)。然后，在膠囊模具中在100 PSi的壓力下以150°C使分層結(jié)構(gòu)固化達(dá)23分鐘。在壓力解除之后對分層結(jié)構(gòu)的檢查表明泡沫被變平，并且不會恢復(fù)其初始形狀。示例 2
在該示例中，說明了固化附接至內(nèi)襯化合物的硅泡沫橡膠的效果。將硅泡沫橡膠膠條(MF 1-6535，密度0. lg/cm3，來自Roger公司)施加至生的內(nèi)襯化合物片，以形成分層結(jié)構(gòu)。然后，在膠囊模具中在100 PSi的壓力下以150°C使分層結(jié)構(gòu)固化23分鐘。在壓力解除之后對分層結(jié)構(gòu)的檢查表明泡沫恢復(fù)其初始形狀，但不粘貼至橡膠內(nèi)襯化合物。示例 3
在該示例中，說明了固化附接至生輪胎的內(nèi)襯的硅泡沫橡膠的效果。將硅泡沫橡膠膠條(MF 1-6535，密度6. 5 lb/ft3,來自Roger公司，具有來自3M的雙面丙烯酸酯粘合劑3M-3068)附接至完全結(jié)構(gòu)化的生輪胎胎冠區(qū)域中的內(nèi)襯。涂覆硅酮脫模劑噴霧，然后在輪胎模具中在260 psi的壓力下以169°C使輪胎固化達(dá)14分鐘。在脫離模具后，泡沫恢復(fù)其初始形狀，但由于脫模劑所以摸起來是濕的。示例 4
在該示例中，說明了固化附接至生輪胎的內(nèi)襯的受保護(hù)的硅泡沫橡膠的效果。將硅泡沫橡膠膠條(MF 1-6535，密度6. 5 lb/ft3,來自Roger公司，具有來自3M的雙面丙烯酸酯粘合劑3M-3068)附接至完全結(jié)構(gòu)化的生輪胎胎冠區(qū)域中的內(nèi)襯。用2密耳厚的Dartek C917尼龍6，6膜覆蓋泡沫；該膜寬到足夠覆蓋泡沫并將膜的邊緣附接至內(nèi)襯表面。涂覆硅酮脫模劑噴霧，然后在輪胎模具中在沈0 psi的壓力下以169°C使輪胎固化達(dá) 14分鐘。在脫離模具后，去除膜以暴露泡沫。泡沫恢復(fù)其初始形狀并且沒有脫模劑。如從示例1至4的結(jié)果所看到地，由于硅橡膠泡沫消音器的熔融溫度)高于固化條件，所以施加到生輪胎的硅橡膠泡沫消音器能夠恢復(fù)其初始形狀，并因此經(jīng)受得
11住在固化期間由生輪胎所經(jīng)歷的溫度和壓力的條件。與之對照，聚氨酯泡沫消音器由于其熔融溫度低于固化條件，所以保持扁平，并因此經(jīng)受不住這些條件。這是有意義的，因為為了成為有效的消音器，所以泡沫消音器應(yīng)完全膨脹成其完全泡沫化的狀態(tài)。阻隔膜的使用還保護(hù)硅泡沫橡膠免受硅酮脫模噴霧的影響。盡管已通過本發(fā)明的一個或多個實施例的描述說明了本發(fā)明，并且盡管已非常詳細(xì)地描述了實施例，但它們不用于將所附權(quán)利要求的范圍限制于或以任何方式限定于這樣的細(xì)節(jié)。另外的優(yōu)點和變型對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地顯現(xiàn)。因此，本發(fā)明在其較寬廣的方面不局限于示出并描述的特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和方法以及說明性的示例。因此，在不偏離總的發(fā)明構(gòu)思的范圍的情況下可從這樣的細(xì)節(jié)作出偏離。
權(quán)利要求
1.一種用于制造具有泡沫消音器的輪胎的方法，其特征在于包括以下步驟將硅橡膠泡沫消音器設(shè)置在生輪胎的生的內(nèi)襯的暴露初始表面上；將阻隔層設(shè)置在所述硅橡膠泡沫消音器之上，所述硅橡膠泡沫消音器位于所述生輪胎內(nèi)襯的初始表面與所述阻隔層之間；固化所述生輪胎；以及去除所述阻隔層以顯露所述硅橡膠泡沫消音器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括步驟在將所述硅橡膠泡沫消音器設(shè)置在所述暴露初始表面上之前將粘合劑涂覆至所述暴露初始表面，其中所述粘合劑在所述硅橡膠泡沫消音器與所述初始表面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括將所述阻隔層的至少一個邊緣附接至所述生輪胎內(nèi)襯的所述初始表面的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔層為可熱成形的膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔層為尼龍膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔層為橡膠條。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔層是包括丁基橡膠和乙烯一丙烯一二烯(EPDM)橡膠的橡膠條。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述阻隔層為橡膠條，并且所述橡膠條與所述生的內(nèi)襯共同硫化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述硅橡膠泡沫消音器具有從0.01到0. 4 范圍的比重。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述硅橡膠泡沫消音器具有從0.015到 0.3范圍的比重。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造具有泡沫消音器的充氣輪胎的方法，包括步驟將硅橡膠泡沫消音器設(shè)置在生輪胎的生的內(nèi)襯的暴露初始表面上；將阻隔層設(shè)置在硅橡膠泡沫消音器之上，硅橡膠泡沫消音器位于生輪胎內(nèi)襯的初始表面與阻隔層之間；固化生輪胎；以及去除阻隔層以顯露硅橡膠泡沫消音器。
文檔編號B29D30/08GK102310574SQ20111016751
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者E. 森德維斯特 K., H. 桑德斯托姆 P., L. 博爾曼恩 R., N. 馬江達(dá) R., 潘棟熔 申請人:固特異輪胎和橡膠公司