專利名稱：充氣輪胎的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎的制造方法，更詳細地說，涉及可以有效制造重量輕且具有 防透氣性能優(yōu)異的內層，一致性優(yōu)異的充氣輪胎的充氣輪胎制造方法。
背景技術：
現(xiàn)已提出了各種通過在金屬制剛性內模的外周面上成型生胎，然后將成型的生胎 和剛性內模一起配置在硫化模具的內部進行硫化，從而制造充氣輪胎的方法(例如，參照 專利文獻1、2)。根據(jù)使用這樣的剛性內模的制造方法，不需要以往使用的橡膠制氣囊，可以 省略將成型的生胎從成型鼓上取下等工序。此外，與使用氣囊制造的情況相比，具有可以使 硫化后的輪胎內周面以高精度形成預定形狀的優(yōu)點。但由于在硫化中僅僅介由硫化模具從外側按壓生胎，所以作用在生胎內周面上的 按壓力小。因此例如，如果輪胎內周面上的輪胎構成部件的體積上有不均衡(Unevenness)， 則難以充分矯正該不均衡，在提高硫化后的輪胎的一致性方面存在限制。此外，如果生胎的內周面被按壓到剛性內模的外周面上，則在硫化后的輪胎的內 周面上會殘留有構成剛性內模的分割體之間的間隙痕跡，存在外觀品質降低的問題。此外，生胎的內層(最內周面)主要使用丁基橡膠，為了使該內層與剛性內模的外 周面容易剝離，需要涂布剝離劑等的額外操作。進而由丁基橡膠形成的內層，為了確保充分的防透氣性能而需要具有一定的厚 度，所以不利于輪胎輕量化。因此需要防透氣性能優(yōu)異且重量輕的內層。專利文獻1 日本特開2001-88143號公報專利文獻2 日本特開2003-340824號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供可以有效制造重量輕且具有防透氣性能優(yōu)異的內層，一致 性優(yōu)異的充氣輪胎的制造方法。實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的充氣輪胎的制造方法，其特征在于，在由多個分割體構 成的圓筒狀剛性內模的外周面上配置的膜上疊層輪胎構成部件，成型生胎，將該生胎和剛 性內模一起配置在設置在硫化裝置中的硫化模具的內部，然后將所述剛性內模和硫化模具 加熱到預定溫度，從內周側對所述膜施壓使之膨脹，使生胎硫化，并且使該膜附著在輪胎內 周面上并接合，然后將硫化后的輪胎從硫化裝置中取出，從該硫化后的輪胎中取出剛性內 模，其中，所述膜是由熱塑性樹脂形成的，或是由熱塑性樹脂與彈性體混合而成的熱塑性彈 性體組合物形成的。其中，還可以將上述膜預先成型為筒狀，將該筒狀膜外插在上述剛性內模上，從而 配置在剛性內模的外周面上。此外，還可以一邊將空氣從上述硫化模具的內部吸引到外部， 一邊使配置在硫化模具內部的生胎硫化。通過例如電熱體將上述剛性內模和硫化模具加熱 到預定溫度。
本發(fā)明的充氣輪胎的制造方法，在由多個分割體構成的圓筒狀剛性內模的外周面 上配置的、由熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物形成的膜上疊層輪胎構成部件，成型生胎， 將該生胎和剛性內模一起配置在被設置在硫化裝置中的硫化模具的內部，然后將所述剛性 內模和硫化模具加熱到預定溫度，從內周側對所述膜施壓使之膨脹，使生胎硫化，由此向硫 化模具的內周面按壓輪胎構成部件的未硫化橡膠，并使其沿著圓周方向流動，所以如果輪 胎構成部件的體積不均衡，則可以矯正該不均衡。由此可以提高制造的輪胎的一致性。這樣，膜發(fā)揮了以往的氣囊的作用，同時在生胎硫化時，膜附著在輪胎內周面上并 接合，成為輪胎的內層。由于該膜由熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物形成，所以與由丁基 橡膠形成的以往的內層相比，重量輕，且氣體阻擋性良好，制造出的輪胎重量輕，且具有優(yōu) 異的防透氣性能。此外，由于將成型的生胎與剛性內模一起設置在硫化模具的內部，所以不需要以 往那樣的將生胎從成型鼓上取下的操作，容易將生胎配置在硫化模具內部的預定位置。進 而作為內層的膜可發(fā)揮輪胎內周面和剛性內模外周面之間的剝離材料的作用，所以不需要 涂布剝離劑等的額外操作。這樣就可以減少工序數(shù)目，提高生產(chǎn)性。


圖1是本發(fā)明使用的剛性內模的主視圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖3是用于例示將膜配置在圖1的剛性內模的外周面上的狀態(tài)的上半部分縱剖面 圖。圖4是用于例示在圖1的剛性內模的外周面上成型生胎的狀態(tài)的上半部分縱剖面 圖。圖5是用于例示圖4的生胎硫化時的狀態(tài)的縱剖面圖。圖6是圖5的B-B剖面圖。圖7是圖6的局部放大圖。圖8是用于例示從硫化后的輪胎中取出剛性內模的工序的上半部分縱剖面圖。圖9是用于例示圖8的下一個工序的上半部分縱剖面圖。圖10是用于例示本發(fā)明制造的充氣輪胎的子午線半剖面圖。附圖標記說明1剛性內模2分割體7硫化裝置8a 弧部8b 側片9 背段11充氣輪胎12 膜13胎體層G 生胎
具體實施例方式下面，基于圖中所示的實施方式來說明本發(fā)明的充氣輪胎的制造方法。此外，對同 一部件在硫化前和硫化后使用相同符號。圖10例示出了本發(fā)明制造的充氣輪胎11。該充氣輪胎11在一對胎圈部14之間 架設了胎體層13，胎體層13夾著胎圈填膠16、圍繞胎圈芯15的周圍從內側折到外側。在 胎體層13的內周側作為防止空氣透過的內層設置了膜12。在胎體層13的外周側設置了構 成胎側部17的橡膠部件和構成胎面部19的橡膠部件。在胎面部19的胎體層13的外周側上以遍及輪胎圓周方向的整個圓周的方式設置 了帶束層18。構成帶束層18的增強簾線相對于輪胎圓周方向傾斜配置，且疊層的上下帶束 層18以增強簾線彼此交叉的方式配置。通過本發(fā)明制造的充氣輪胎1并不限于圖10的結 構，也可以在制造其他結構的充氣輪胎時使用。該充氣輪胎11結構上的重大特征是，內層從以往的丁基橡膠替換成膜12。膜12 的厚度為例如0. 005 0. 2mm。本發(fā)明所使用的膜12是由熱塑性樹脂或在熱塑性樹脂中混合了彈性體的熱塑性 彈性體組合物構成的。作為熱塑性樹脂，可以列舉例如，聚酰胺系樹脂[例如，尼龍6 (N6)、尼龍66 (N66)、 尼龍 46 (N46)、尼龍 Il(Nll)、尼龍 12 (N12)、尼龍 610 (N610)、尼龍 612 (N612)、尼龍 6/66 共 聚物(N6/66)、尼龍6/66/610共聚物(N6/66/610)、尼龍MXD6、尼龍6T、尼龍6/6T共聚物、尼 龍66/PP共聚物、尼龍66/PPS共聚物]、聚酯系樹脂[例如，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚間苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚對苯二甲酸丁二醇酯/1， 4_ 丁二醇共聚物、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯、聚 氧亞烷基二酰亞胺二酸/聚對苯二甲酸丁二醇酯共聚物等芳香族聚酯]、聚腈系樹脂[例 如，聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS)、甲基丙烯腈/苯乙烯共聚 物、甲基丙烯腈/苯乙烯/ 丁二烯共聚物]、聚(甲基)丙烯酸酯系樹脂[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/丙烯酸甲酯樹脂(EMA)]、聚乙烯基系樹脂[例如，乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙 烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚1，1- 二氯乙烯(PDVC)、聚氯乙烯(PVC)、氯乙 烯/1，1- 二氯乙烯共聚物、1，1- 二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物]、纖維素系樹脂[例如，乙 酸纖維素、乙酸丁酸纖維素]、氟系樹脂[例如，聚1，1_ 二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、 聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氯乙烯/乙烯共聚物(ETFE)]，酰亞胺系樹脂[例如芳香族聚酰 亞胺(PI)]等。作為彈性體，可以列舉例如，二烯系橡膠及其氫化物[例如，NR、IR、環(huán)氧化天然橡 膠、SBR、BR(高順式BR和低順式BR)、NBR、氫化NBR、氫化SBR]、烯烴系橡膠[例如，乙丙 橡膠(EPDM，EPM)、馬來酸改性乙丙橡膠(M-EPM)]、丁基橡膠(IIR)、異丁烯與芳香族乙烯 基化合物或二烯系單體的共聚物、丙烯酸橡膠(ACM)、離聚物、含鹵素橡膠[例如，Br-IIR, C1-IIR、異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物的溴化物(Br-IPMS)、氯丁二烯橡膠(CR)、氯醚橡膠 (CHC、CHR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯化聚乙烯(CM)、馬來酸改性氯化聚乙烯(M-CM)]、有機 硅橡膠[例如，甲基乙烯基硅氧烷橡膠、二甲基硅氧烷橡膠、甲基苯基乙烯基硅氧烷橡膠]、含硫橡膠[例如聚硫醚橡膠]、氟橡膠[例如，1，1-二氟乙烯系橡膠、含氟乙烯基醚系橡膠、 四氟乙烯_丙烯系橡膠、含氟硅系橡膠、含氟磷腈系橡膠]、熱塑性彈性體[例如，苯乙烯系 彈性體、烯烴系彈性體、聚酯系彈性體、聚氨酯系彈性體、聚酰胺系彈性體]等。本發(fā)明所使用的熱塑性彈性體組合物中，熱塑性樹脂成分(A)與彈性體成分(B) 的重量比要根據(jù)膜的厚度、柔軟性的平衡來適當確定。例如，熱塑性樹脂成分(A)的重量相 對于熱塑性樹脂成分(A)和彈性體成分(B)的總重量的比例優(yōu)選為10 90%，更優(yōu)選為 20 85%。本發(fā)明使用的熱塑性彈性體組合物中，作為除上述必需成分㈧和⑶之外的第 三成分，可以混合增容劑等其它聚合物和配合劑?；旌掀渌酆衔锏哪康氖菫榱烁牧紵崴?性樹脂成分與彈性體成分的相容性、為了改進材料的膜成型加工性、為了提高耐熱性、為了 降低成本等，作為其中所使用的材料，可列舉例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、SBS、聚
碳酸酯等。由上述熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物形成的膜12，由于高分子鏈的面取向性 優(yōu)異而具有良好的氣體阻擋性。這樣該充氣輪胎11，由于使用氣體阻擋性比丁基橡膠優(yōu)異 的膜12作為內層，所以可以得到比以往的充氣輪胎優(yōu)異的防透氣性能。并且以往的由丁基橡膠形成內層的厚度為例如0. 5 5. 0mm，但該膜12的厚度為 0.005 0.2mm左右。因此，可以使內層大幅輕量化，大大促進充氣輪胎11的輕量化。下面對該充氣輪胎11的制造方法進行說明。本發(fā)明使用圖1、圖2所例示那樣的 剛性內模1。該圓筒狀剛性內模1由在圓周方向上被分割成多個的分割體2構成。分割體 2進而以在寬度方向上將圓筒圓周面分割為2部分的方式構成。作為剛性內模1的材料，可 以例示出鋁、鋁合金等的金屬。這些分割體2介由旋轉機構3固定在對向配置的圓盤狀支撐片5a、5b的邊緣部， 形成圓筒狀。即將圓筒圓周面在寬度方向上分割成2部分的一側分割體2沿著對向配置的 支撐片5a、5b中的一側支撐片5a的邊緣部被配置成環(huán)狀，將圓筒圓周面在寬度方向上分割 成2部分的另一側分割體2沿著另一側的支撐片5b的邊緣部配置成環(huán)狀。對向配置的支撐片5a、5b的圓中心位置以貫穿中心軸4的方式固定。中心軸4和 一對支撐片5a、5b介由固定在中心軸4的外周面上的支撐肋6固定在一起。這樣由形成圓筒狀的多個分割體2構成的剛性內模1如后面所述那樣，各分割體 2以旋轉機構3為轉動中心，以徑向擴大和徑向縮小的方式移動。為了成型生胎G，通過軸支撐中心軸4將該形成圓筒狀的剛性內模1安裝在成型裝 置等中。這里，如圖3所例示的那樣，以覆蓋剛性內模1的整個外周面的方式配置膜12。例 如，將帶狀的膜12以纏繞在剛性內模1的外周面上的方式配置在剛性內模1的外周面上。 或者將膜12預先成型為筒狀，再將該筒狀膜12外插到剛性內模1上，從而配置在剛性內模 1的外周面上。接著，如圖4所例示的那樣，在膜12上疊層胎體層13、胎圈芯15、胎圈填膠16、胎 側部17的橡膠部件、帶束層18、胎面部19的橡膠部件等輪胎構成部件而成型生胎G。將胎 體層13圍繞胎圈芯15的周圍折回等成型方法以與以往同樣的方式進行。在生胎G的成型 中，還可以加熱或冷卻使膜12適當收縮。接著，如圖5所例示的那樣，將已成型的生胎G和剛性內模1 一起配置在被設置在硫化裝置7中的硫化模具的內部的預定位置。該硫化模具由在輪胎圓周方向被分割成多個 的弧部8a、和上下的環(huán)狀側片8b構成。在載置各弧部8a的下部殼體7b上固定有下側的側片8b，在弧部8a的背面上安 裝了具有傾斜面的背段9。上部殼體7a上固定有具有傾斜面的引導部件10和上側的側片 8b。將保持有生胎G的剛性內模1的中心軸4的下端部插入到下部殼體7b的中心孔 中，然后使上部殼體7a向下移動。在向下移動的同時，向下移動的引導部件10的傾斜面與 背段9的傾斜面抵接，隨著引導部件10向下移動，背段9和弧部8a —起慢慢地向中心軸4 移動。即處于徑向擴大狀態(tài)的各弧部8a以徑向縮小的方式移動而組成環(huán)狀。并且，在組成 環(huán)狀后的弧部8a的上側的內周緣部上配置了向下移動來的上側側片Sb。中心軸4的上端 部變成插入到上部殼體7a的中心孔的狀態(tài)。這樣，由于成型后的生胎G和剛性內模1 一起被設置在硫化模具的內部，所以不需 要象以往那樣從成型鼓上取下生胎G的操作，省略了工序。此外，由于上部殼體7a、下部殼 體7b的中心孔以預定的精度形成，所以僅通過插入剛性內模1的中心軸4就可以確定位 置，可以容易地以較高的精度將生胎G配置在成型模具內部的預定位置。由此可以提高生 產(chǎn)性，有效制造充氣輪胎11。然后，如圖6所例示的那樣，將剛性內模1和硫化模具加熱到預定溫度，通過從膜 12的內周側供給空氣a來施壓，使膜12呈膨脹狀態(tài)，使生胎G硫化。如圖7所例示的那樣， 從相鄰的分割體2之間的縫隙噴出的空氣a進入到分割體2的外周面和膜12的內周面之 間。由此，將輪胎構成部件中的未硫化橡膠向弧部(硫化模具)8a的內周面按壓，與此 相伴，使之沿著弧部8a的圓周方向流動。因此，即使生胎G的輪胎構成部件的體積不均衡， 也可以矯正該不均衡，可以提高制造的充氣輪胎11的一致性。此外，通過從膜12的內周側供給空氣a來施壓，可以在各弧部8a和上下側片8b 的組裝后進行，也可以在組裝之前進行一定程度施壓，還可以一邊組裝一邊施壓。這樣，使發(fā)揮以往的氣囊作用的膜12在生胎G硫化的同時附著在輪胎內周面上并 接合，從而制造出以膜12作為內層的充氣輪胎11。為了使膜12和輪胎內周面的接合力更 加牢固，還可以預先在膜12的外周面上設置接合層。本發(fā)明不使用以往的氣囊，不需要氣 囊的維護，所以有利于提高生產(chǎn)性?？梢越柚鞣N熱源進行剛性內模1和硫化模具的加熱，例如，可以使用埋設在剛 性內模1和硫化模具內的電熱體。通過電熱體來加熱可以精密控制溫度。此外，還可以在 剛性內模1上設置冷卻裝置。在該硫化工序中，將生胎G的外周面成型出由弧部8a所確定的形狀，通過膨脹的 膜12而在內周面上附著膜12，從而成型。因此，不會象以往的使用橡膠制的氣囊的制造方 法和在剛性內模的外周面上按壓生胎的制造方法那樣在硫化后的充氣輪胎的內周面上殘 留不需要的痕跡，可以形成光滑的表面，所以提高了外觀品質。此外，還可以強制將空氣從硫化模具的內部吸引到外部，例如，使用真空泵來抽真 空，在負壓狀態(tài)下使生胎G硫化。由此可以除去疊層的輪胎構成部件間的空氣和輪胎構成 部件(橡膠部件)中的空氣，所以可以防止由于制造出的充氣輪胎11中進入空氣而造成的不良情況，可以提高品質。然后將已硫化的充氣輪胎11與剛性內模1 一起從硫化裝置7中取出，接著從該已 硫化的充氣輪胎11中取出剛性內模1。取出剛性內模1時，首先如圖8所例示的那樣，在剛 性內模1的寬度方向兩側，分別保持各分割體2的旋轉機構3，分別解除旋轉機構3和支撐 片5a、5b之間的卡合。在此狀態(tài)下將一支撐片5a從中心軸4上取下，將該支撐片5a、和固 定有旋轉軸4的另一支撐片5b向已硫化的充氣輪胎11的外側移動。然后如圖9所例示的那樣，將寬度方向一方側(圖9中的右側)的分割體2以旋 轉機構3為中心，以使圓筒狀剛性內模1徑向縮小的方式向輪胎內側轉動。然后，將寬度方 向另一側(圖9中的左側)的分割體2以旋轉機構3為中心，以使圓筒狀剛性內模1徑向 縮小的方式向輪胎內側轉動。這樣使分割體2向輪胎內側轉動之后，將其向充氣輪胎11的 外側移動并取下。由于膜12容易從分割體2上剝離，所以與以丁基橡膠作為內層的充氣輪胎相比， 可以順利地取下剛性內模1。由于該膜12的優(yōu)異的剝離性，所以不需要在輪胎內周面和剛 性內模1 (分割體2)之間涂布剝離劑等的額外操作，對提高生產(chǎn)性更加有利。此外在將剛性內模1組裝成圓筒狀時，只要進行與圖8、圖9所例示的拆分剛性內 模1的步驟相反的步驟即可。如上所述，本發(fā)明巧妙地利用了由熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物形成的膜 12，使其發(fā)揮氣囊、輪胎的內層、與剛性內模1(分割體2)的剝離材料的功能。由此可以有 效制造重量輕且具有優(yōu)異的防透氣性能的內層、一致性優(yōu)異的充氣輪胎11。上述實施方式以制造子午線輪胎的情況進行了舉例，但本發(fā)明也可以在制造斜交 輪胎的情況中使用。
權利要求
一種充氣輪胎的制造方法，其特征在于，在配置在由多個分割體構成的圓筒狀剛性內模的外周面上的膜上疊層輪胎構成部件，成型生胎，將該生胎和剛性內模一起配置在設置在硫化裝置中的硫化模具的內部，然后將所述剛性內模和硫化模具加熱到預定溫度，從內周側對所述膜施壓使之膨脹，使生胎硫化，并且使該膜附著在輪胎內周面上并接合，然后將硫化后的輪胎從硫化裝置中取出，從該硫化后的輪胎中取出剛性內模，其中，所述膜是由熱塑性樹脂形成的，或是由熱塑性樹脂與彈性體混合而成的熱塑性彈性體組合物形成的。
2.如權利要求1所述的充氣輪胎的制造方法，預先將所述膜成型為筒狀，然后將該筒 狀膜外插在所述剛性內模上，從而配置在剛性內模的外周面上。
3.如權利要求1或2所述的充氣輪胎的制造方法，一邊將空氣從所述硫化模具的內部 吸引到外部，一邊使配置在硫化模具內部的生胎硫化。
4.如權利要求1 3的任一項所述的充氣輪胎的制造方法，通過電熱體將所述剛性內 模和硫化模具加熱到預定溫度。
全文摘要
在由多個分割體2構成的圓筒狀剛性內模1的整個外周面上配置的、由熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物形成的膜12上疊層胎體層13等輪胎構成部件，成型生胎G，將該生胎G和剛性內模1一起配置在硫化模具的內部，然后加熱到預定溫度，從內周側對膜12施壓使之膨脹，使生胎G硫化，由此向硫化模具的內周面按壓輪胎構成部件的未硫化橡膠，并使其沿著圓周方向流動，從而可以矯正輪胎構成部件的體積不均衡，使發(fā)揮氣囊作用的膜12附著在輪胎內周面上并接合，變成輪胎的內層。
文檔編號B29D30/10GK101903149SQ200880122118
公開日2010年12月1日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2007年12月21日
發(fā)明者佐野拓三, 高田昇 申請人:橫濱橡膠株式會社