制造充气轮胎的方法技术

一种制造具有钢帘线加强层的充气轮胎的方法，其包括：　　　　将生胎放置在模具中，其中该生胎包括钢帘线加强层，该钢帘线加强层由涂有未硫化的顶覆橡胶的钢帘线制成，该未硫化的顶覆橡胶包含硫含量为Ｘ２的硫，以及　　　　通过向轮胎施加热量而硫化该模具中的生胎，其中，在硫化该生胎的过程中，该钢帘线附近区域的顶覆橡胶的最高温度控制在１５０～１６５℃的范围内，并且所述模具的温度控制在１６５～１９０℃的范围内，由此，该钢帘线附近区域的硫化顶覆橡胶的硫含量Ｘ１保持至少为所述硫含量Ｘ２的５０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于，更具体地涉及一种改善钢轮胎帘线与橡胶之间粘附性的技术。
技术介绍
通常，充气轮胎的胎面部分上设置有胎面加强带束层，并且胎面橡胶设置在该带束层的径向外侧。胎面部分在行驶时会发生大的变形，并且在高速行驶时承受大的离心力。因此，带束层尤其是径向最外侧带束帘布层与其上的胎面橡胶之间需要有良好的粘附性。在用于乘用车、轻型卡车、运动型车辆等设置有钢带束层(缓冲层)的充气轮胎的情形中，带束层由镀黄铜钢帘线涂以顶覆橡胶形成，其中，与设置成邻接该钢带束层的橡胶轮胎部件——例如胎面橡胶相比较，在顶覆橡胶中添加有大量的硫化剂——例如将5～6phr的硫加入顶覆橡胶中，以改善钢和橡胶之间的粘附性。这种对粘附性的改善的机理如下由于硫的增加量增加了硫化顶覆橡胶的交联密度，其硬度变得高于相邻的橡胶轮胎部件。从而，从钢帘线到相邻的橡胶轮胎部件之间的刚度变化是逐步变化的，从而可分散应力。此外，在硫化的初始阶段，钢帘线的镀层中的铜与硫起反应，在钢帘线的表面上形成坚硬的硫化物层。该金属硫化物层改善了钢和顶覆橡胶之间的结合强度。从而，粘附性得以改善。另一方面，本专利技术者检查了产生分离破损的轮胎，发现尽管轮胎是在相同条件下制成的，但是从周围橡胶分离的钢帘线可分成两类。一类是表面覆盖有薄顶覆橡胶的帘线。另一类是表面裸露的帘线。后一类是区域性的且在湿热区域是普遍的。从而，本专利技术者对钢帘线和顶覆橡胶之间的边界区域进行纳米分析，注意力集中于磺胺的浓度。结果发现，在前一类分离中，如图5中由点划线Z1示出的，硫浓度的分布在距钢帘线表面0.3微米的位置Q附近为最小值P。在该位置Q，顶覆橡胶由于硫较少而变得不牢固。当硫含量(浓度)降低到硫化之前初始值的45％或更少时，认为分离破损会在该位置开始出现。认为这是前一类分离的原因。另一方面，至于后一类分离，发现可改善结合强度的硫化物层在高温和高湿的使用条件下劣化。从而，认为顶覆橡胶从钢帘线层完全分离。
技术实现思路
因而，本专利技术的主要目的是提供一种具有钢帘线加强层的充气轮胎，其中钢帘线和顶覆橡胶之间的粘附性可得以增强以改善轮胎性能，例如改善帘线/橡胶抗分离性、带束层耐久性等。本专利技术的另一目的是提供一种，由该方法，可防止钢帘线附近区域的硫浓度降低到低于某一水平，以改善钢帘线和顶覆橡胶之间的粘附性。本专利技术还有一目的是提供一种，由该方法，可防止钢帘线表面上的硫化物层在高温和高湿条件下劣化，以进一步改善粘附性。根据本专利技术的一个方面，一种用于包括将生胎放置在模具中；以及通过向轮胎加热而硫化该模具中的生胎，其中该生胎包括由钢帘线制成的钢帘线加强层，各钢帘线具有包含铜的镀层并涂有未硫化的顶覆橡胶，该未硫化的顶覆橡胶包含硫，其硫含量为X2，并且在硫化该生胎时，该钢帘线附近区域的顶覆橡胶的最高温度控制在150～165℃的范围内，并且该模具的温度控制在165～190℃的范围内，由此钢帘线附近区域的硫化顶覆橡胶的硫含量X1保持为硫含量X2的至少50％。在硫化的初始阶段，顶覆橡胶中的硫与镀层中的铜起反应，并且硫化物层形成于钢帘线的表面上。因此，由于因之形成的浓度梯度，未硫化顶覆橡胶中的硫朝向钢帘线的表面移动。认为在帘线表面附近区域该移动速度变得更高。从而，在硫化期间的某个时间点，若消耗量和供应量之间的差别大，在一定位置出现最小的硫浓度，并且，随着硫化的进行，如上所述地最小浓度P和位置Q便固定了。然而，根据本专利技术，由于在硫化时顶覆橡胶的最高温度是相对低的150～165℃的温度，所以避免了出现该最小值，或者可选地，若出现该最小值，则在该最小值处硫浓度的降低得以减小。从而，钢帘线和顶覆橡胶之间的粘附性可有效地得以改善。硫浓度的这种不利的降低出现在钢帘线周围区域，该区域范围是从钢帘线表面到与该表面距离3mm的位置处。因而，上面提及的“附近区域”理想地是范围为从帘线表面到距该帘线表面3mm的周围区域。然而，在钢帘线的情形下，例如在径向最外侧的钢带束层(或缓冲帘布层)与其径向外侧的胎面橡胶之间的分离是问题最大之处。因而，可能防止出现在钢帘线径向外侧的硫浓度的不利降低就已足够。此外，在胎体由钢帘线制成的情形下，可能的是，存在问题的是轴向最外侧的钢胎体帘布层和其轴向外侧的胎侧橡胶之间的分离，而不是胎面橡胶的分离。可能防止出现在钢胎体帘线的轴向外侧的硫浓度的不利降低就已足够。从而，在本专利技术中，上面提及的“附近区域”是钢帘线的相邻区域，该区域位于该帘线的至少一侧(例如该帘线的径向外侧)且其范围为从钢帘线表面到距该帘线表面3mm的位置。附图说明现在将结合附图详细地描述本专利技术的实施方式。图1是示出了在根据本专利技术的中使用的模具的实施例的示意性截面图。图2是示出了无应力状态下的生胎的实施例的示意性截面图。图3是钢帘线的放大的示意性截面图。图4是钢帘线带束帘布层的放大的示意性截面图。图5是示出了硫浓度分布的曲线图。图6是示出了钢带束帘线附近区域的温度作为时间函数的曲线图。图7是示出了本专利技术中在轮胎硫化时压力变化的示例和传统的压力变化的时间图。图8和9是示出了钴浓度分布的曲线图。具体实施例方式根据本专利技术，如图1所示，生胎1放置在模具10中，进行硫化成型，于是制造出了硫化的轮胎——即充气轮胎。如本领域公知的，充气轮胎包括，胎面部分2、一对胎侧部分3、一对其中各设置有一个胎圈芯5的、轴向隔开的胎圈部分4、在该胎圈部分4之间延伸的胎体6、和设置在该胎面部分处的该胎体的径向外侧的胎面加强带束层7。胎体6包括至少一个帘线帘布层6A，该帘线帘布层涂有顶覆橡胶并穿过胎面部分2和胎侧部分3在胎圈部分4之间延伸。该胎体帘布层6A的边缘部分通常绕胎圈芯5卷起并固定在该处。该带束层包括缓冲层7并可选地包括设置在该缓冲层径向外侧的带。缓冲层7包括至少两个交叉的缓冲帘布层7A，该缓冲帘布层设置在该胎体6冠部的径向外侧。在胎面部分2中，形成胎面表面的胎面橡胶设置在该带束层的径向外侧。在各个胎侧部分3中，形成胎侧表面的胎侧橡胶设置在胎体6的轴向外侧。在各个胎圈部分4中，设置有形成胎圈部分的胎圈底面和轴向外表面的胎圈橡胶——即所谓的箝紧橡胶。在胎体内侧，通常设置有形成轮胎内表面的内衬橡胶。因此，生胎1具有如图2所示处于未硫化状态的相应部分或部件。(生胎1中使用的附图标记对应于硫化轮胎中的附图标记。)在该实施方式中，上面提及的缓冲层7包括两个具有平行钢帘线20的交叉帘布层7A，并且胎体6包括一个具有径向设置的钢帘线的帘布层。钢帘线由至少一根钢丝24制成。在钢带束层的情形下，可使用由单根钢丝24制成的钢帘线20，但是通常地并且在本实施例中，使用由扭绞或束到一起的多根钢丝24制成的钢帘线。在钢胎体的情形下，通常地使用由多根钢丝24扭绞到一起而制成的钢帘线。在任意情形下，如图3所示，钢丝24镀有含铜的金属合金23，以改善与相邻橡胶的粘附性。在未硫化状态下，各缓冲帘布层7A均是具有平行的涂有顶覆橡胶21的钢帘线20的条，如图4所示。在钢带束层(缓冲层)的情形下，由于顶覆橡胶21需要具有良好的拉伸特性，优选地使用NR或IR基橡胶。因此，顶覆橡胶21优选地包含重量占70～100％的天然橡胶(NR)和/或异戊二烯橡胶(IR)以及重量占30～0％的其它二烯基橡胶作为其橡胶成分。至于其它二烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎达也，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：