專利名稱：自封式充氣輪胎的制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自封式充氣輪胎的制造方法和裝置，更詳細(xì)地說，涉及不使用有機溶
劑、不使用高精度的厚度控制裝置，就可以制造輪胎內(nèi)面設(shè)置無厚度偏差的、厚度均勻的密封層和其覆蓋片層的充氣輪胎的自封式充氣輪胎的制造方法和裝置。
背景技術(shù)：
作為具有防爆胎功能的充氣輪胎，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種制造方法，其中，在硫化成型前的未硫化輪胎的內(nèi)面上內(nèi)貼配合了過氧化物的橡膠層和沒配合過氧化物的橡膠層，通過硫化，借助過氧化物使前一橡膠層分解形成密封層，而后者作為覆蓋密封層的覆蓋片層形成。 但在該制造方法中，用于形成密封層的橡膠成分被過氧化物分解時，產(chǎn)生大量的分解氣體，該分解氣體滯留在密封層與覆蓋片層之間，造成密封層不均勻，所以在硫化成型后需要進(jìn)行脫氣工序，存在生產(chǎn)率不太好的問題。 為了省略這種脫氣工序，對硫化成型后的充氣輪胎形成密封層和覆蓋片層的方法是有利的。但由于密封材料粘度高，具有粘液性，所以為了在輪胎內(nèi)面作為均勻的片材貼附，需要在密封材料中添加有機溶劑，使粘度下降，從而易于操作。因此，在輪胎內(nèi)面涂布密封材料之后要除去有機溶劑，需要進(jìn)行該麻煩的處理，或者在殘留有有機溶劑時，有機溶劑在輪胎使用過程中揮發(fā)而造成安全性的問題。另外，在不使用有機溶劑的條件下涂布密封材料時，需要用于將高粘度的密封材料加工成帶狀的高壓裝置，或者為了在輪胎內(nèi)面形成均勻的片，需要可使排出密封材料的排出噴嘴進(jìn)行復(fù)雜動作的高精度控制裝置，所以存在生產(chǎn)成本過高的問題。 專利文獻(xiàn)1 :日本國特開2003-72329號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自封式充氣輪胎的制造方法和裝置，其在使硫化成型
后的充氣輪胎具有無厚度偏差的、厚度均勻的密封層和其覆蓋片層、制造自封式充氣輪胎
時，在不使用有機溶劑和昂貴的裝置的條件下就容易制造自封式充氣輪胎。 實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的自封式充氣輪胎的制造方法，其特征在于，向硫化成型
后的充氣輪胎的內(nèi)面傾注粘液性密封材料，一邊使所述充氣輪胎圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)，一邊借
助離心力使所述密封材料擴(kuò)散成片狀，形成密封層，然后向該密封層的內(nèi)側(cè)表面傾注由未
固化的橡膠系材料或樹脂系材料形成的覆蓋材料，一邊使所述充氣輪胎圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)，
一邊借助離心力使所述覆蓋材料擴(kuò)散成片狀，形成覆蓋片層，照射電子束、紅外線、紫外線
或超聲波使該覆蓋片層固化。 所述充氣輪胎的旋轉(zhuǎn)速度為650 1800rpm，此外，密封材料和覆蓋材料的粘度是100 5000Pa s較好，這樣可以借助離心力形成均勻的片。另外，所述密封材料的比重比所述覆蓋材料的比重大較好，這樣可以在密封層和覆蓋片層之間形成穩(wěn)定的界面。
另外，所述覆蓋片層的厚度優(yōu)選是所述密封層厚度的1/5 1/2，由此可以穩(wěn)定地將密封層固定在輪胎內(nèi)面上。另外，將上述密封材料傾注到輪胎內(nèi)面的方法，可以預(yù)先將密封材料凍結(jié)粉碎成粉末狀，再噴射傾注。 實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的自封式充氣輪胎的制造裝置，其特征在于，設(shè)置有用于把持硫化成型后的充氣輪胎、并使該充氣輪胎以輪胎軸為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置把持的充氣輪胎的側(cè)部，以分別可以出入所述充氣輪胎空洞部的方式設(shè)置有密封材料的排出噴嘴、覆蓋材料的排出噴嘴、和用于照射電子束、紅外線、紫外線或超聲波的照射機構(gòu)。 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，將傾注到硫化成型后的充氣輪胎的內(nèi)面上的粘液性密封材料和未硫化的覆蓋材料，在將充氣輪胎圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)的同時，借助離心力分別擴(kuò)散成片狀，所以密封層和覆蓋片層均可以在輪胎圓周方向上形成均勻的厚度，并且由于對覆蓋片層照射電子束、紅外線、紫外線或超聲波使其固化，所以不使用有機溶劑和高精度裝置就可以在輪胎內(nèi)面形成厚度均勻的密封層和覆蓋片層。 另外，根據(jù)本發(fā)明的制造裝置，可以順利地實施上述本發(fā)明的制造方法。


圖1是表示本發(fā)明的充氣輪胎的制造裝置的一例實施方式的示意說明圖。 圖2A C是表示本發(fā)明的自封式充氣輪胎的制造方法的工序的示意說明圖，A是
密封材料的傾注工序，B是覆蓋材料的傾注工序，C是覆蓋片層的固化工序。 附圖標(biāo)記說明 1 :旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置 4:密封材料用排出噴嘴 5:覆蓋材料用排出噴嘴 6:電子束照射機構(gòu) 11 :密封層 12:覆蓋片層 T :充氣輪胎
具體實施例方式
本發(fā)明中使用的密封材料，可以使用在充氣輪胎的補胎中通常使用的橡膠組合物。作為構(gòu)成該橡膠組合物的主要成分的橡膠成分，可以是作為輪胎材料使用的任一種橡膠，例如，可以將天然橡膠、聚異丁烯(異丁橡膠)、丁基橡膠(異丁烯/異戊二烯橡膠)、異戊二烯橡膠、丁苯橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠、三元乙丙橡膠等橡膠單獨或多種組合使用。在這些橡膠中，特別是丁基橡膠比其他橡膠耐透氣性更優(yōu)異，所以優(yōu)選。另外，在由丁基橡膠形成的密封材料中，根據(jù)需要還可以混入聚丁烯等橡膠以外的聚合物。另外，在橡膠組合物中可以配合無機填充劑，可以列舉出例如，炭黑、二氧化硅、氧化鋅等。另外，根據(jù)需要還可以配合硬脂酸、石蠟油等其他配合劑。 作為優(yōu)選的橡膠組合物，可以列舉出相對于丁基橡膠100重量份，添加了 30 300重量份聚丁烯和適量無機填充劑的橡膠組合物。這種橡膠組合物，可以根據(jù)需要預(yù)先與過
4氧化物反應(yīng)以分解，從而調(diào)節(jié)流動性和粘液性。另外，作為密封材料，可以使用干燥并固化后的膠乳。作為膠乳，優(yōu)選天然橡膠膠乳，但也可以是在水中乳化分散的丁苯橡膠(SBR)等合成橡膠。 本發(fā)明中使用的覆蓋材料可以是未固化的橡膠系材料或樹脂系材料中的任一種。作為橡膠系材料，可以列舉出例如，在高分子量二烯系彈性體中配合了低分子量液態(tài)聚丁二烯、液態(tài)聚丁烯、液態(tài)乙烯/丙烯共聚物等，并在所得的橡膠成分中配合硫系交聯(lián)劑而成的材料。作為樹脂系材料，可以列舉出例如，聚酰胺系樹脂[例如，尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍11、尼龍12、尼龍610、尼龍612、尼龍6/66共聚物、尼龍6/66/610共聚物、尼龍MXD6、尼龍6T、尼龍6/6T共聚物、尼龍66/PP共聚物、尼龍66/PPS共聚物以及它們的N-烷氧基烷基化物例如，尼龍6的甲氧基甲基化物、尼龍6/610的甲氧基甲基化物、尼龍612的甲氧基甲基化物]，聚酯系樹脂[例如，聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、PET/PEI共聚物、聚芳酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、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、丙烯腈/苯乙烯/ 丁二烯共聚物]、聚甲基丙烯酸酯系樹脂[例如，聚甲基丙烯酸甲酉旨、聚甲基丙烯酸乙酯]，聚乙烯基系樹脂[例如，乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、乙烯醇/乙烯共聚物、聚偏l，l-二氯乙烯、聚氯乙烯、氯乙烯/l，l-二氯乙烯共聚物、1， 1- 二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、1， 1- 二氯乙烯/丙烯腈共聚物]，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，聚偏1， 1-二氟乙烯、聚氟乙烯、聚氟氯乙烯、四氯乙烯/乙烯共聚物]，酰亞胺系樹脂[例如，芳香族聚酰亞胺]等。此外，還可以根據(jù)需要在這些覆蓋材料中添加炭黑等填充劑、各種配合劑。
在向硫化后的充氣輪胎的內(nèi)面涂布密封材料、覆蓋材料時，賦予充氣輪胎的旋轉(zhuǎn)速度只要可產(chǎn)生足以使密封材料、覆蓋材料均勻擴(kuò)散展開的離心力即可，沒有特殊限定，優(yōu)選為650 1800rpm，更優(yōu)選為800 1200rpm。旋轉(zhuǎn)速度低于650rpm時，有時難以均勻擴(kuò)散展開，另外，高于1800rpm時則呈效果基本飽和的狀態(tài)。 作為用于借助離心力擴(kuò)散展開成片狀的密封材料、覆蓋材料的粘度，優(yōu)選為100 5000Pa 's，更優(yōu)選為500 3000Pa *s。當(dāng)密封材料、覆蓋材料的粘度低于100Pa *s時，在充氣輪胎停止旋轉(zhuǎn)時，密封層、覆蓋片層受重力作用而流動，不能保持膜厚，密封層、覆蓋片層的厚度出現(xiàn)不均勻。另外，當(dāng)密封材料、覆蓋材料的粘度高于5000Pa， s時，難以借助離心力進(jìn)行片狀擴(kuò)散展開。 密封材料和覆蓋材料，除了上述的粘度調(diào)節(jié)以外，還優(yōu)選調(diào)節(jié)比重，使密封材料的比重比覆蓋材料的比重大。通過這樣調(diào)節(jié)比重，可以在充氣輪胎旋轉(zhuǎn)時使密封層在外層側(cè)、覆蓋片層在內(nèi)層側(cè)，兩材料之間互不干涉穩(wěn)定層疊。 將密封材料、覆蓋材料傾注到充氣輪胎的內(nèi)面的操作均可以使用排出噴嘴來進(jìn)
行。其中密封材料的排出，可以以粘性液狀物排出，也可以預(yù)先將密封材料凍結(jié)粉碎成粉末
狀，從排出噴嘴噴射傾注該粉末狀密封材料。以粉末狀噴射出的密封材料，撞到并附著在加
熱狀態(tài)或常溫狀態(tài)的硫化后的充氣輪胎的內(nèi)表面上，容易形成均勻厚度的片狀。 圖1示出了本發(fā)明的充氣輪胎的制造裝置的一例立體示意圖。 圖1中，1是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，由支撐部2和驅(qū)動軸3構(gòu)成，支撐部2借助3根臂狀物
2a從外圍側(cè)把持硫化后的充氣輪胎T，驅(qū)動軸3與該支撐部2的軸心相連。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置1以驅(qū)動軸3和輪胎軸一致的方式把持充氣輪胎，從而使該充氣輪胎圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置1支撐的充氣輪胎T的側(cè)部，設(shè)置有面對胎圈部的開口部的密封材料用排出噴嘴4、覆蓋材料用排出噴嘴5、和電子束照射機構(gòu)6。這些排出噴嘴4、5和電子束照射機構(gòu)6分別以可以彼此獨立地在充氣輪胎T的外側(cè)和空洞內(nèi)的位置交替來回移動的方式設(shè)定。電子束照射機構(gòu)6是用于賦予覆蓋材料固化能量的機構(gòu)，可以用具有同樣作用功能的紅外線照射機構(gòu)、紫外線照射機構(gòu)、超聲波照射機構(gòu)替換。 本發(fā)明中，自封式充氣輪胎T，可以使用上述圖1的制造裝置，經(jīng)圖2A C的工序制造。 首先，如圖2A那樣，將硫化成型后的硫化過的充氣輪胎T安裝到輪胎支撐部2上，
向輪胎空洞內(nèi)插入密封材料用排出噴嘴4，傾注預(yù)先設(shè)定的規(guī)定量的密封材料。該傾注操
作，可以在輪胎T靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行，但在旋轉(zhuǎn)時傾注可以縮短密封材料的擴(kuò)散時間。 如果在密封材料傾注后、或一邊傾注一邊使輪胎T高速旋轉(zhuǎn)，則密封材料借助離
心力沿胎面內(nèi)面在輪胎寬度方向和輪胎圓周方向擴(kuò)散展開，從而在輪胎內(nèi)面形成厚度基本
均勻的密封層11。作為充氣輪胎T的旋轉(zhuǎn)速度，如前所述，優(yōu)選650 1800rpm。對密封層11的厚度沒有特殊限定，但優(yōu)選2 8mm，更優(yōu)選為3 7mm。厚度比2mm
薄時，當(dāng)遇到釘子等的扎剌時，難以切實地堵住孔洞，另外，厚度比8mm厚時，堵洞效果并沒
有改變，輪胎重量增加，沒有好處。 接著使排出噴嘴4后退，然后如圖2B所示，將覆蓋材料用排出噴嘴5插入到輪胎空洞內(nèi)，在密封層11的內(nèi)側(cè)表面傾注覆蓋材料。該傾注操作可以在輪胎T旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行，也可以在停止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行。 通過在密封層11上傾注覆蓋材料之后高速旋轉(zhuǎn)或一邊傾注一邊高速旋轉(zhuǎn)，使得覆蓋材料借助離心力沿輪胎寬度方向和輪胎圓周方向擴(kuò)展成厚度基本均勻的覆蓋片層12。此時的輪胎旋轉(zhuǎn)速度可以與密封材料中的情況相同。 覆蓋片層12的厚度是密封層11的厚度的1/5 1/2較好。通過使覆蓋片層12的厚度是密封層11的厚度的1/5以上，可以抑制覆蓋片層固化后密封層流動、分布不均勻。覆蓋片層12的厚度比密封層11厚度的1/2厚時，上述效果飽和，而輪胎重量增加，沒有好處。覆蓋片層12的厚度優(yōu)選為0. 5 5mm，更優(yōu)選為0. 5 3mm。 在密封層11上層疊形成覆蓋片層12之后，使排出噴嘴5后退，如圖2C那樣，通過在輪胎空洞內(nèi)插入電子束照射機構(gòu)6， 一邊旋轉(zhuǎn)輪胎T 一邊照射電子束，可以使覆蓋片層12固化。 之后使電子束照射機構(gòu)后退，然后從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置1上卸下充氣輪胎T，從而得到自封式充氣輪胎。
權(quán)利要求
一種自封式充氣輪胎的制造方法，向硫化成型后的充氣輪胎的內(nèi)面傾注粘液性密封材料，一邊使所述充氣輪胎圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)，一邊借助離心力使所述密封材料擴(kuò)散成片狀，形成密封層，然后向該密封層的內(nèi)側(cè)表面傾注由未固化的橡膠系材料或樹脂系材料形成的覆蓋材料，一邊使所述充氣輪胎圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)，一邊借助離心力使所述覆蓋材料擴(kuò)散成片狀，形成覆蓋片層，照射電子束、紅外線、紫外線或超聲波使該覆蓋片層固化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自封式充氣輪胎的制造方法，所述充氣輪胎的旋轉(zhuǎn)速度為650 1800rpm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自封式充氣輪胎的制造方法，所述密封材料和覆蓋材料的粘度是100 5000Pa s。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的自封式充氣輪胎的制造方法，所述密封材料的比重比所述覆蓋材料的比重大。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項所述的自封式充氣輪胎的制造方法，所述覆蓋片層的厚度是所述密封層厚度的1/5 1/2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5的任一項所述的自封式充氣輪胎的制造方法，先將傾注前的所述密封材料凍結(jié)粉碎成粉末狀，再將該密封材料噴射傾注。
7. —種自封式充氣輪胎的制造裝置，設(shè)置有用于把持硫化成型后的充氣輪胎、并使該充氣輪胎以輪胎軸為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置把持的充氣輪胎的側(cè)部，以分別可以出入所述充氣輪胎空洞部的方式設(shè)置有密封材料的排出噴嘴、覆蓋材料的排出噴嘴、和用于照射電子束、紅外線、紫外線或超聲波的照射機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自封式充氣輪胎的制造方法和裝置，在不使用有機溶劑和昂貴的裝置的情況下就可使硫化成型后的充氣輪胎具有無厚度偏差的、厚度均勻的密封層和其覆蓋片層。向硫化成型后的充氣輪胎T的內(nèi)面傾注粘液性密封材料，一邊使所述充氣輪胎圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)，一邊借助離心力使所述密封材料擴(kuò)散成片狀，形成密封層11，然后向該密封層11的內(nèi)側(cè)表面傾注由未固化的橡膠系材料或樹脂系材料形成的覆蓋材料，一邊使所述充氣輪胎T圍繞輪胎軸旋轉(zhuǎn)，一邊借助離心力使所述覆蓋材料擴(kuò)散成片狀，形成覆蓋片層，再照射電子束、紅外線、紫外線或超聲波使該覆蓋片12固化。
文檔編號B29C73/18GK101778715SQ20088002559
公開日2010年7月14日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者內(nèi)藤充 申請人:橫濱橡膠株式會社