CN103269847B - 轮胎胎身和轮胎的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供轮胎胎身，改进低发热性和耐久性的轮胎的生产方法，和所述轮胎胎身的生产方法，其中将包含由多个带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化，其特征在于至少一种配混方法选自下述(a)、(b)和(c)。方法(a)：在带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合JIS？K6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑。方法(b)：在带束部中的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JIS？K6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑，其中带束部由至少三个带束层组成。方法(c)：在胎体帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JIS？K6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑，其中胎身部包括胎体帘布层。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎胎身的生产方法和具有改进的低发热性和耐久性的轮胎。
背景技术
迄今为止，由于轮胎的滚动阻力能够通过降低整个轮胎的发热而降低，由此提高燃料经济性，因而降低轮胎的发热是所期望的。为了降低轮胎的发热，主要改进胎面橡胶组合物的配混。
为了减小上述滚动阻力，从轮胎结构方面进行一些研究，例如，专利文献1公开了配置有由至少三层橡胶包覆帘线带束层组成的带束部(belt)和胎面的重载用充气轮胎，其中所述带束部包括彼此相邻的两层帘线交错层和位于轮胎径向最外侧的最外带束层，最外带束层帘线和与最外带束层相邻的带束层帘线之间的角度定义为落入特定范围内，最外带束层帘线相对于轮胎赤道的侧倾角定义为落入特定范围内，由此进一步减小重载用充气轮胎的滚动阻力。
此外，除了上述滚动阻力减小之外，还需要能够多次胎面翻新的高耐久轮胎胎身构件，考虑到环境影响，能够有助于资源节约的胎面翻新是必要的，此外，另一重要问题是如何改进重载用子午线轮胎用带束布包覆橡胶的耐久性。为了改进轮胎的耐久性，期望改进轮胎带束层的包覆橡胶组合物的抗龟裂性，例如，专利文献2公开了通过将双酚化合物掺合于带束包覆橡胶组合物中以由此改进其对于钢丝帘线的粘合性及其防老化性，改进带束布耐久性的提议。
还为了改进轮胎的耐久性，期望改进轮胎胎体帘布层的包覆橡胶组合物的耐断裂性，例如，专利文献3公开了在轮胎胎体帘布层包覆橡胶组合物中相对于100质量份橡胶组分掺合特定化合物，由此改进对于钢丝帘线的粘合性及其耐断裂性，从而改进轮胎的耐久性的提议。
为了增加轮胎生产的通用性，开发其中轮胎在两阶段硫化的各种轮胎的生产方法。
例如，专利文献4提及轮胎的生产方法，其中将轮胎的成型硫化步骤分成独立的两个阶段A和B，在阶段A中，将轮胎装配为沿径向包含至少一种胎身层和作为最外层的胎面胶条的至多一部分，随后还在能够使一个或大多数强度载体赋予预定截面轮廓的硫化模具中将所述表面硫化，和阶段B中，也类似地硫化所述轮胎部分。
专利文献5公开了轮胎的生产方法，其中在步骤A中构成部分轮胎，随后将硫化该部分轮胎，和步骤B中，将未硫化胎面的全部或残余部分添加至该部分轮胎，然后硫化从而给出完整的轮胎，其中，特别地，将未硫化胎面全部或残余部分的表面至少部分地等离子体处理。
此外，专利文献6提出了一种轮胎的生产方法，将两步硫化体系应用于乘用车轮胎，其包含使螺旋形加强层和胎面一体化，然后使胎面图案化的第一硫化步骤，和使第一硫化步骤中获得的一次硫化胶在胎身侧构件子午线胎体帘布层的外周中定型(setting)，然后将其硫化成型的第二硫化步骤。
然而，根据这些轮胎的生产方法，轮胎的发热性不会降低以及其耐久性不会得到改进。
因此，从改进轮胎低发热性和耐久性的观点，期望改进轮胎的生产方法。引文列表
专利文献
专利文献1：JP-A2010-120530
专利文献2：JP-A2007-211152
专利文献3：JP-A2009-137541
专利文献4：JP-A08-258179
专利文献5：JP-A2000-79640
专利文献6：JP-A2006-111072
发明内容
发明要解决的问题
鉴于上述情况，本发明的目的是提供具有改进的低发热性和耐久性的轮胎胎身和轮胎的生产方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明人发现，当与有利地使轮胎胎身硫化以及硫化的轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起和将其一体化硫化成型的轮胎的生产方法一起使用时，特定包覆橡胶组合物用于轮胎带束部中的至少一层或胎体帘布层，然后可解决本发明的问题，并且完成了本发明。
具体地，本发明提供以下：
[1]一种轮胎胎身的生产方法，所述方法通过将包含由多层带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化来制造所述轮胎胎身，所述方法包括选自以下(a)、(b)和(c)的至少一种配混方法：其中，
(a)在所述带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合如JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(b)所述带束部由至少三层带束层组成，在构成所述带束部的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合如JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(c)所述胎身部包括胎身帘布层，在所述胎身帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合如JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑；
和
[2]一种轮胎的生产方法，所述方法通过将包含由多层带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化而形成轮胎胎身，将至少具有胎面部的胎面构件硫化以形成预硫化的胎面构件，和随后将所述轮胎胎身和所述预硫化的胎面构件粘合到一起，并将它们一体化地硫化成型为轮胎来制造所述轮胎，所述方法包括选自以下(a)、(b)和(c)的至少一种配混方法：其中，
(a)在所述带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合如JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(b)所述带束部由至少三层带束层组成，在构成所述带束部的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合如JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(c)所述胎身部包括胎身帘布层，在所述胎身帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合如JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑。
发明的效果
根据本发明，提供具有改进的低发热性和耐久性，特别地具有改进长期使用后的抗龟裂性的轮胎的生产方法。根据本发明的生产方法，可减小带束部和/或带束部的胎体帘布层内侧的硫化度，因此，可降低轮胎的滚动阻力，可更加改进其长期使用后的抗龟裂性。
此外，根据本发明的轮胎胎身和轮胎的生产方法：
(1)采用分成两阶段硫化的生产方法，其中将包括带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化以形成轮胎胎身，将至少包括胎面部的胎面构件硫化以形成预硫化胎面构件，并且轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起和一体化硫化成型。不同于此，关于根据常规的一阶段硫化生产的厚规格轮胎(thick-gaugetire)如重载用轮胎等，橡胶的导热率低，和硫化期间，轮胎内侧区域的温度增加比其表面积的温度增加低，和在轮胎表面周围的区域及其内侧区域之间的硫化后轮胎的橡胶性能不同；然而，根据本发明的方法生产的轮胎解决了所述差异，所述轮胎可有效地产生带束层用包覆橡胶天然具有的特性，结果，可显著改进轮胎的低发热性及其长期使用后的抗龟裂性。
此外，本发明的轮胎中，带束部由至少三个带束层组成，在带束部中的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，掺合40-60质量份氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑，由此可进一步改进上述性能。
(2)在通过将胎身部硫化形成轮胎胎身时，第一阶段中加热胎身部的胎圈部侧，第二阶段中加热胎身部的带束部侧，以及控制硫化成型为第二加热步骤中给予至带束部侧每单位体积的热量会比第一加热步骤中给予至胎圈部侧每单位体积的热量小，以由此赋予大量热至胎圈部的最迟硫化点，随后，可缩短硫化时间，和可容易地控制带束部包覆橡胶组合物和/或胎体帘布层包覆橡胶组合物的硫化度。
如上所述，通过在轮胎胎身及其胎面部彼此分离的同时生产轮胎，可以设定带束部和/或胎体帘布层最适宜的硫化条件，因此，可提供低发热性、耐久性和耐劣化性优良的轮胎的生产方法。
附图说明
[图1]其为示出根据本发明的生产方法获得的轮胎的一个实例的示意性截面图。
[图2]其为示出根据本发明的生产方法获得的轮胎的另一实例的示意性截面图。
[图3]其为示出根据本发明的生产方法获得的轮胎的一个实例的带束部的部分截取的示意性截面图。
[图4]其为示出用于本发明生产方法的轮胎胎身和预硫化胎面构件的一个实例的示意性截面图。
[图5]其为示出用于本发明生产方法的轮胎胎身和预硫化胎面构件的另一实例的示意性截面图。
具体实施方式
本发明轮胎胎身的生产方法包括将包含由多个带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化，所述生产方法包括至少一种选自以下(a)、(b)和(c)的配混方法：
(a)其中在带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(b)其中带束部由至少三个带束层组成，在带束部中的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(c)其中胎身部包括胎体帘布层，在胎体帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑。
本发明轮胎的生产方法包括通过包含由多个带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部的硫化形成轮胎胎身，将至少具有胎面部的胎面构件硫化以形成预硫化胎面构件，其后轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起和将其一体化硫化成型成轮胎，所述生产方法包括至少一种选自以下(a)、(b)和(c)的配混方法：
(a)其中在带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(b)其中带束部由至少三个带束层组成，在带束部中的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(c)其中胎身部包括胎体帘布层，在胎体帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑。
以下，依次描述本发明轮胎胎身或轮胎的生产方法的第一至第三方面。
本发明轮胎胎身的生产方法的第一方面包括将包含由多个带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化，其中在带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑。
本发明轮胎的生产方法的第一方面包括通过包含由多个带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部的硫化形成轮胎胎身，将至少具有胎面部的胎面构件硫化以形成预硫化胎面构件，其后轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起和将其一体化硫化成型成轮胎，其中在带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑。
炭黑必须具有氮吸附比表面积为25-99m2/g。这是因为，当至少25m2/g时，然后包覆橡胶组合物可确保强度，当至多99m2/g时，然后包覆橡胶组合物的低发热性和耐疲劳性可以良好；当落入所述范围内时，可以提高(bettering)轮胎的低发热性和耐久性。从重视低发热性的观点，氮吸附比表面积更优选为25-90m2/g；从重视耐久性的观点，氮吸附比表面积更优选为33-99m2/g；和从提高低发热性和耐久性两者的观点，氮吸附比表面积更优选为33-90m2/g。
要掺合的炭黑量必须为30-60质量份。这是因为，当至少30质量份时，然后包覆橡胶组合物可确保强度，当至多60质量份时，然后包覆橡胶组合物的低发热性和耐疲劳性可以良好；和当落入所述范围内时，可以提高轮胎的低发热性和耐久性。从这些观点，要掺合的炭黑量更优选为35-60质量份。
本发明轮胎胎身的生产方法的第二方面包括将包含由至少三个带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化，其中在带束部中的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑。
本发明轮胎的生产方法的第二方面包括通过包含由至少三个带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部的硫化形成轮胎胎身，将至少具有胎面部的胎面构件硫化以形成预硫化胎面构件，其后轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起和将其一体化硫化成型成轮胎，在带束部中的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑。
炭黑必须具有氮吸附比表面积为25-99m2/g。这是因为，当至少25m2/g时，则包覆橡胶组合物可确保强度，当至多99m2/g时，则包覆橡胶组合物的低发热性和耐疲劳性可以良好；和当落入所述范围内时，可以提高轮胎的低发热性和耐久性。从这些观点，氮吸附比表面积更优选为33-99m2/g，甚至更优选33-90m2/g。
要掺合的炭黑量必须为40-60质量份。这是因为，当至少40质量份时，然后包覆橡胶组合物可以确保强度，当至多60质量份时，然后包覆橡胶组合物的低发热性和耐疲劳性可以良好；和当落入所述范围内时，可以提高轮胎的低发热性和耐久性。从这些观点，要掺合的炭黑量更优选为45-60质量份。
本发明轮胎的生产方法的第二方面中，优选地，上述包覆橡胶组合物用于带束部中那些至少三层带束层沿轮胎径向的最内带束层。
本发明轮胎胎身的生产方法的第三方面包括将包含由多个带束层组成的带束部、胎体帘布层、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化，在胎体帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑。
本发明轮胎的生产方法的第三方面包括通过包含由多个带束层组成的带束部、胎体帘布层、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化形成轮胎胎身，将至少具有胎面部的胎面构件硫化以形成预硫化胎面构件，其后轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起和将其一体化硫化成型成轮胎，在胎体帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑。
炭黑必须具有氮吸附比表面积为25-90m2/g。这是因为，当至少25m2/g时，然后包覆橡胶组合物可确保强度，当至多90m2/g时，然后包覆橡胶组合物的低发热性和耐疲劳性可以良好；和当落入所述范围内时，可以提高轮胎的低发热性和耐久性。从这些观点，氮吸附比表面积更优选为33-90m2/g。
要掺合的炭黑量必须为40-60质量份。这是因为，当至少40质量份时，然后包覆橡胶组合物可确保强度，当至多60质量份时，然后包覆橡胶组合物的低发热性和耐疲劳性可以良好；和当落入所述范围内时，可以提高轮胎的低发热性和耐久性。
本发明轮胎的生产方法中的硫化方法可在下文中称为"2-阶段硫化"。生胎的常规硫化方法有时可在下文中称为"1-阶段硫化"。
以下描述本发明轮胎胎身或轮胎的生产方法的第一至第三方面的轮胎构件。图1为图示出根据本发明生产方法的第一或第三方面获得的轮胎一个实例的示意性截面；图2为示出根据本发明生产方法的第二方面获得的轮胎一个实例的示意性截面图；图3为示出根据本发明生产方法的第一方面获得的轮胎一个实例的带束部部分截取的示意性截面图。
轮胎1的实例中，胎圈包布(stiffener)3和3'分别从一对胎圈芯2和2'沿轮胎径向向外侧延伸，和包括多个带束层(图1中的四层5a-5d，和图2中的三层5e-5g)的带束部5沿胎体帘布层4的径向配置，所述胎体帘布层4在胎圈包布3外侧从胎圈芯2折返以形成马蹄形轮胎胎身形状，在相反侧在胎圈芯2'折返并固定在胎圈包布3'外侧。在带束部5沿轮胎径向的外侧配置胎面部8。
在胎体帘布层4外侧和胎面部8与胎圈包布3之间，配置侧壁橡胶9。配置侧壁橡胶9的部分称为胎侧部M，和侧壁M沿轮胎径向的内侧部分称为胎圈部N。胎圈部N中，配置胎圈芯2和2'、胎圈包布3和3'等。在胎体帘布层4内侧，配置用作防空气透过层(airpenetration-preventinglayer)的内衬层10。
进一步详细描述带束部5。图1和图3中，带束层5a-5d(最内带束层5a、形成交错层的内侧带束层5b、形成交错层的外侧带束层5c和最外带束层5d)中，通常，在形成交错层的内侧带束层5b的端部附近与形成交错层的外侧带束层5c的端部附近之间配置带束层楔形橡胶(beltwedgerubber)6，和在各带束层5a-5d的端部，配置覆盖各层端部的带束端部覆盖橡胶7(5a-5d)。带束部5包括带束层楔形橡胶6和带束端部覆盖橡胶7。
图1和图3中所示带束部5中的带束层5a-5d全部由补强材料(特别地钢丝帘线)和包覆它的包覆橡胶组合物组成。
图2中所示的带束层5e-5g中，通常，在形成交错层的带束层5e的端部附近与带束层5f的端部附近之间配置带束层楔形橡胶6，和在各带束层5e-5g的端部，配置覆盖各层端部的带束端部覆盖橡胶7(未示出，但是具有与图3中相同的配置)。带束部包括带束层楔形橡胶6和带束端部覆盖橡胶7。
图1和2中所示的胎体帘布层4由补强材料(特别地钢丝帘线)和包覆橡胶组合物组成。
图1、2、4和5中所示轮胎截面图的中心线CL称为冠部中心(crowncenter)。
图4和5为各自示出本发明轮胎胎身或轮胎的生产方法(在下文中其可缩写为本发明的生产方法)第一至第三方面中的轮胎胎身A和预硫化胎面构件B实例的示意性截面图。本发明中，将至少包括带束部5、胎侧部M和胎圈部N的胎身部硫化以形成轮胎胎身A。通常，轮胎胎身A中，配置带束部5沿轮胎径向的胎面胶外侧一部分的薄层。这是为了提高轮胎胎身对于预硫化胎面构件B的粘合。
[最外带束层5d的包覆橡胶组合物]
本发明生产方法的第一方面中，带束部5的构成不限定，但是在带束部由四层带束层5a-5d组成的情况下，可期望带束部由最内带束层5a、形成交错层的内侧带束层5b、形成交错层的外侧带束层5c和最外带束层5d组成。
[最内带束层5e的包覆橡胶组合物]
如图2和图5中所示，本发明生产方法的第二方面中的最内带束层5e优选地与上层(overlyinglayer)即带束层5f形成交错层。本发明中，重要的是改进包覆橡胶组合物长期使用后的抗龟裂性。优选地，上述包覆橡胶组合物作为全部带束层5e-5g的包覆橡胶组合物使用，但是可用于那些层中的任一层。如上所述，可特别期望使用组合物作为上述交错层(crossinglayer)。此处的交错层还称为帘线交错层，所述帘线交错层处于相邻的两层之间，所述帘线相对于其间的轮胎赤道面沿不同方向配置，并且所述帘线交错层意指具有相互交叉帘线配列的斜交(gradient)带束层。
[胎体帘布层4的包覆橡胶组合物]
本发明生产方法第三方面中的胎体帘布层4形成环状轮胎胎身形状，并且其为为了轮胎可作为耐压胎身(pressuretightcase)起作用的重要构件。改进胎体帘布层4的包覆橡胶组合物长期使用后的抗龟裂性对于改进轮胎耐久性是重要的。货车、大型车辆(卡车、公共汽车、施工车辆等)等用充气子午线轮胎中，通常，胎体帘布层由钢丝帘线补强材料和包覆橡胶组合物组成，改进轮胎胎肩部(胎肩部)和胎体帘布层边缘的抗龟裂性是重要的。
(炭黑)
作为本发明生产方法的第一方面中最外带束层5d的包覆橡胶组合物中使用的JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑，在第二方面中最内带束层5e的包覆橡胶组合物中使用JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑，或在第三方面中胎体帘布层4的包覆橡胶组合物中使用JISK6217-2:2001中定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑，例如，提及HAF(氮吸附比表面积：75-80m2/g)、HS-HAF(氮吸附比表面积：78-83m2/g)、LS-HAF(氮吸附比表面积：80-85m2/g)、FEF(氮吸附比表面积：40-42m2/g)、GPF(氮吸附比表面积：26-28m2/g)、SRF(氮吸附比表面积：25-28m2/g)、N339(氮吸附比表面积：88-96m2/g)、LI-HAF(氮吸附比表面积：73-75m2/g)、IISAF(氮吸附比表面积：97-98m2/g)、HS-IISAF(氮吸附比表面积：98-99m2/g)等。其中，优选HAF、HS-HAF、LS-HAF、FEF、LI-HAF和GPE。
(二氧化硅)
除了炭黑之外，如果需要，还可在本发明生产方法第一方面中的最外带束层5d的包覆橡胶组合物中，或第二方面中的最内带束层5e的包覆橡胶组合物中，或第三方面中的胎体帘布层4的包覆橡胶组合物中掺合二氧化硅。优选地，以相对于每100质量份包覆橡胶组合物中的橡胶组分为至多10质量份的量掺合二氧化硅。
此处可使用任何商购可得二氧化硅，但是首先，优选沉淀二氧化硅、气相二氧化硅或胶态二氧化硅，更优选沉淀二氧化硅。优选地，此处使用的二氧化硅BET比表面积(根据ISO5794/1测量)为40-350m2/g。BET比表面积落入所述范围内的二氧化硅因为其满足橡胶补强性和橡胶组分中的分散性两者，所以是有利的。从该观点，更优选BET比表面积落入80-350m2/g范围内的二氧化硅；甚至更优选BET比表面积落入120-350m2/g范围内的二氧化硅。作为那些类型的二氧化硅，此处可使用的是TosohSilica的商品名"NipsilAQ"(BET比表面积=220m2/g)和"NipsilKQ"；Degussa的商品名"UltrasilVN3"(BET比表面积=175m2/g)等的商购产品。
(橡胶组分)
作为用于本发明生产方法第一方面中的最外带束层5d的包覆橡胶组合物，或第二方面中最内带束层5e的包覆橡胶组合物，或第三方面中胎体帘布层4的包覆橡胶组合物中的橡胶组分，优选天然橡胶和/或合成戊二烯橡胶(合成聚异戊二烯橡胶)(IR)，更优选天然橡胶。与任何其它合成橡胶组合使用时，可期望橡胶组分的天然橡胶占至少60质量%、更优选地至少70质量%、甚至更优选地至少80质量%。特别地优选单独使用天然橡胶。
其它合成橡胶包括聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、苯乙烯异戊二烯共聚物(SIR)等。
(粘合促进剂)
优选地，本发明生产方法第一方面中的最外带束层5d的包覆橡胶组合物中，或第二方面中的最内带束层5e的包覆橡胶组合物中，或第三方面中的胎体帘布层4的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分以钴量计为至多0.4质量份的量，更优选地以0.01-0.4质量份、甚至更优选0.02-0.3质量份的量掺合有机酸钴盐。当以以钴量计至多0.4质量份的量掺合有机酸钴盐时，然后可有利地防止降低包覆橡胶组合物的耐老化性。由于增加组合物的初期粘合性，因此更优选以以钴量计至少0.01质量份的量掺合有机酸钴盐。
有机酸钴盐包括环烷酸钴、松脂酸钴、硬脂酸钴、其它约5-20个碳原子的线性或支化一元羧酸钴盐(例如，商品名"ManobondC"系列，由OMGroupInc.制造)等。
(硫化剂)
优选地，本发明生产方法第一方面中的最外带束层5d的包覆橡胶组合物中，或第二方面中的最内带束层5e的包覆橡胶组合物中，或第三方面中的胎体帘布层4的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为至多7.0质量份的量掺合作为硫化剂的硫磺。更优选地，所述量落入3.0-7.0质量份、甚至更优选4.0-6.0质量份的范围内。以至多7.0质量份的量掺合硫磺，可有利地防止包覆橡胶组合物的耐老化性降低。由于改进组合物的初期粘合性，因此更优选以至少3.0质量份的量掺合硫磺。
(其它添加剂)
除了上述组分之外，还可将任何其它添加剂例如硫化活化剂如锌华或有机酸(硬脂酸等)等、硫化促进剂、除二氧化硅以外的无机填料、防老剂、臭氧降解抑制剂或软化剂等添加至本发明的生产方法的第一方面中的最外带束层5d的包覆橡胶组合物，或第二方面中的最内带束层5e的包覆橡胶组合物中，或第三方面中的胎体帘布层4的包覆橡胶组合物。
作为硫化促进剂，此处优选使用次磺酰胺(sulfenamide)类促进剂如N,N'-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-氧联二乙基-2-苯并噻唑基次磺酰胺等。如果需要，还可使用噻唑类促进剂如2-巯基苯并噻唑、二硫化二-2-苯并噻唑等；秋兰姆类促进剂如二硫化四苄基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆等。
(最外带束层5d的包覆橡胶组合物的硫化胶物理性质)
关于硫化橡胶的物性，从改进组合物低发热性的观点，在起始负荷为160g、频率52Hz、应变为2%和测量温度为25℃时，带束部5中的最外带束层5d的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)优选0.17以下。
(最内带束层5e的包覆橡胶组合物的硫化胶物理性质)
关于硫化橡胶的物性，从改进组合物低发热性的观点，在起始负荷为160g、频率52Hz、应变2%和测量温度为25℃时，至少带束部5中所述带束层的轮胎径向最内带束层5e的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)优选0.17以下。
(胎体帘布层4的包覆橡胶组合物的硫化胶物理性质)
关于硫化橡胶的物性，从改进组合物低发热性的观点，在起始负荷为160g、频率52Hz、应变为2%和测量温度为25℃时，胎体帘布层4的包覆橡胶组合物损耗角正切(tanδ)优选0.17以下。
用于生产本发明中包覆橡胶组合物的混炼设备包括班伯里密炼机、辊炼机、强力混炼机等。
在本发明生产方法中在生产轮胎胎身A时将胎身部硫化的情况下，首先将未硫化胎身部成形。胎身部可以与已知轮胎生产方法中生胎用形成工艺的那种相同的方式成形。例如，在成型鼓周围卷绕用未硫化橡胶橡胶化的胎体帘布层，在其两端部周围设置胎圈芯，其后将两端部折返，并且进一步向其粘接侧壁部的未硫化橡胶。接着，将沿宽度方向的中央部膨胀(expand)以形成截面为马蹄形的环状形状，其后在胎身层外周周围配置未硫化带束层，优选向其粘接具有与胎面部8薄层的橡胶组合物相同的橡胶组合物的薄层，从而提供胎身部。
胎身部在硫化装置(模具)中定型，并且在其中硫化成型，以由此生产具有一部分胎面部8或根本不具有胎面部8的轮胎胎身A。
本发明的生产方法中，优选地，胎身部(未硫化轮胎胎身A)的硫化方法为通过使用硫化模具在胎身部外侧包围的方法，将胎身部以胎身部的胎圈部侧通过第一加热装置加热，胎身部的带束部侧通过第二加热装置加热，和通过第二加热装置给予带束部侧每单位体积的热量比通过第一加热装置给予胎圈部侧每单位体积的热量小的方式硫化成型。
在通常重载用轮胎(例如，卡车或公共汽车用充气子午线轮胎)中，胎身部带束部的厚度侧与胎圈部N的最大厚度相比小，因此存在内侧胎圈部N的最迟硫化点。如上所述，当向带束部侧给予少量每单位体积的热量和向胎圈部侧给予大量每单位体积的热量时，然后带束部侧和/或胎肩部(轮胎胎肩部)侧上的胎体帘布层没有过度硫化，有利地结果是，最外带束层5d的包覆橡胶组合物和/或胎体帘布层4的包覆橡胶组合物对于钢丝帘线的粘合性(对其的初期粘合性和长期使用后的粘合性两者)提高，tanδ降低和组合物的低发热性提高。
关于向带束部侧给予少量每单位体积的热量和向胎圈部侧给予大量每单位体积的热量的装置，在将胎身部硫化以生产轮胎胎身A的情况下，例如，将胎身部放入硫化模具中，从内侧胎身部通过使用其中的硫化胶囊向其给予压力和热，在这种情况下，从用于面向胎身部胎圈部N的硫化模具部分的第一加热装置，可在较高温度下加热胎身部，和从用于面向胎身部带束部侧的硫化模具部分的第二加热装置，可在比从第一加热装置低的温度下加热胎身部。
在本发明生产方法的第一和第三方面中，优选地，胎身部硫化期间最外带束层5d(特别地最外带束层5d的最迟硫化点)的极限温度(在下文中称为极限温度)为110-160℃，胎圈部N(特别地胎圈部N的最迟硫化点)的极限温度为125-180℃，和最外带束层5d最迟硫化点处的极限温度比胎圈部N最迟硫化点处的极限温度低2-25℃，更优选地低4-25℃，甚至更优选地低4-20℃。这是为了防止带束部侧过度硫化，和为了改进最外带束层5d的包覆橡胶组合物对于钢丝帘线的初期粘合性和低发热性。
当最外带束层5d(特别地最外带束层5d的最迟硫化点)的极限温度为110℃以上时，然后可有利地进行硫化；和当160℃以下时，可有利地提高对于钢丝帘线的初期粘合性。当胎圈部N(特别地胎圈部N的最迟硫化点)的极限温度为125℃以上时，然后可有利地缩短轮胎胎身A的硫化时间；和当180℃以下时，可有利地提高胎圈部的耐久性。
本发明生产方法的第二方面中，优选地，硫化期间胎身部最内带束层5e(特别地最内带束层5e的最迟硫化点)的极限温度为110-160℃，胎圈部N(特别地胎圈部N的最迟硫化点)的极限温度为125-180℃，和最内带束层5e最迟硫化点处的极限温度比胎圈部N的极限温度低2-25℃，更优选地低4-25℃，甚至更优选地低4-20℃。这是为了防止带束部侧过度硫化，和为了改进最内带束层5e的包覆橡胶组合物对于钢丝帘线的初期粘合性和低发热性。
当最内带束层5e(特别地最内带束层5e的最迟硫化点)的极限温度为110℃以上时，然后可有利地进行硫化；和当160℃以下时，可有利地提高对于钢丝帘线的初期粘合性。当胎圈部N(特别地最内带束层5e的最迟硫化点)的极限温度为125℃以上时，然后可有利地缩短轮胎胎身A的硫化时间；和当180℃以下时，可有利地提高胎圈部的耐久性。
另一方面，在生产预硫化胎面构件B的情况下，沿宽度方向截面为接近梯形的未硫化橡胶胎面材料通过挤出机(未示出)挤出，然后以预定长度切断，其后将由此切断的带状胎面材料在由例如上模部分和下模部分组成的硫化模具中定型，和将其在其中硫化，从而给出环状预硫化胎面构件B。在该阶段中，形成各自沿预硫化胎面构件B环状外表面长边方向延伸的多个沟槽。
硫化条件优选为在约100-185℃下持续预硫化胎面构件B的硫化可完全硫化的时间段。
以如上方式生产的轮胎胎身A和预硫化胎面构件B中，成型期间保持与模具表面接触的轮胎胎身表面具有难以与未硫化橡胶交联的性质，因此出于确保其间粘合性的目的，为了除去(削取(cuttingoff))为轮胎胎身A和预硫化胎面构件B之间粘合面的外表面的表面层橡胶，可期望将轮胎胎身A和预硫化胎面构件B之间的粘合面通过使用打磨机等预先打磨。然而，要削取的表面层橡胶从其目的的观点，为厚度为至多0.001mm的极其薄的层。
关于表面层橡胶的削取方法，对其没有特别限制，只要打磨面的表面粗糙度会在适合范围内即可。使用磨石，金属制打磨工具(buffingtool)或无纺布制打磨材料等，可打磨粘合面；首先，优选使用使要打磨的表面层橡胶厚度为10nm-1mm而极其变薄的无纺布制打磨材料。在无纺布制打磨材料下，打磨所给出的力可通过打磨材料的弹簧效应分散，这因此摆脱过度切削或深度刮痕的问题。因此，无纺布制打磨材料是用于以如上方式均匀和薄切削(粗糙化)表面层的有利的打磨材料。无纺布制打磨材料可安装至已存在的打磨机于此处用于打磨使用。作为无纺布制打磨材料，具体提及Sumitomo3MLimited的"Scotch-Brite"等。
对于轮胎胎身A和预硫化胎面构件B之间粘合面的外表面优选以如上所述方式均匀地粗糙化，从而由于其锚固效果引起进一步增加粘合性。
接着，轮胎胎身A和预硫化胎面构件B粘合到一起和一体化硫化成型以给出轮胎1。在该阶段中，可期望轮胎胎身A和预硫化胎面构件B通过未硫化缓冲胶层接合，并且硫化成型。未硫化缓冲胶层可为通常的片状缓冲胶，或液体橡胶可施涂至粘合面以在其上形成未硫化缓冲胶层。
缓冲胶组合物中，除了在通常橡胶组合物中使用橡胶组分、各种硫化促进剂组分和交联组分之外，如果需要，还可合适地掺合在通常橡胶工业中使用的各种化学品类，如作为补强填料的炭黑，以及软化剂(油)、防老剂或交联剂如硫磺等。作为橡胶组分，可单独或组合使用天然橡胶(NR)或合成橡胶。合成橡胶包括例如，合成聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁基橡胶、卤化丁基橡胶等。作为橡胶组合物，此处优选使用胎面胶组合物(特别地胎面基部橡胶组合物)。
接着，将粘接预硫化胎面构件B的轮胎胎身A输送至未示出的硫化设备(例如硫化罐或蒸汽硫化罐)中，其中使未硫化缓冲胶层硫化以给出轮胎1。在该阶段中，将预硫化胎面构件B共硫化和接合至轮胎胎身A的冠部部外周。
硫化条件优选为约60-140℃和缓冲胶可完全硫化的时间段。
硫化期间，轮胎胎身A和预硫化胎面构件B粘合到一起和将其一体化硫化时，本发明生产方法的第一方面中最外带束层5d最迟硫化点处的极限温度优选比将胎身部硫化时最外带束层5d最迟硫化点处的极限温度低。这是为了将胎身部硫化时的硫化度以及轮胎胎身A和预硫化胎面构件B硫化时总硫化度最优化以使它们不会过高的目的，由此可以提高最外带束层5d的包覆橡胶组合物对于钢丝帘线的初期粘合性、低发热性和耐久性。
硫化期间，轮胎胎身A和预硫化胎面构件B粘合到一起和将其一体化硫化时，本发明生产方法的第二方面中最内带束层5e最迟硫化点处的极限温度优选比将胎身部硫化时最内带束层5e最迟硫化点处的极限温度低。这是为了将胎身部硫化时的硫化度以及轮胎胎身A和预硫化胎面构件B硫化时不会过高的总硫化度最优化的目的，由此可以提高最内带束层5e的包覆橡胶组合物对于钢丝帘线的初期粘合性、低发热性和耐久性。
硫化期间，轮胎胎身A和预硫化胎面构件B粘合到一起和将其一体化硫化时，本发明生产方法的第三方面中冠部中心位置中胎体帘布层4的极限温度优选比将胎身部硫化时冠部中心位置中胎体帘布层4的极限温度低。这是为了将胎身部硫化时的硫化度以及轮胎胎身A和预硫化胎面构件B硫化时不会过高的总硫化度最优化的目的，由此可以提高带束部侧和胎肩部(轮胎胎肩部)侧上的胎体帘布层4的包覆橡胶组合物对于钢丝帘线的初期粘合性、低发热性和耐久性。
实施例
参考以下给出的实施例更详细描述本发明，然而，本发明根本不限于以下实施例。
根据下述方法评价低滚动阻力、tanδ和长期使用后的抗龟裂性。
<低滚动阻力>
各试验轮胎在转鼓试验中对于以80km/hr速度运行时轮胎胎面上沿运行方向发生的阻力进行试验。表2中比较例1的值、表3中比较例20的值、表5中比较例21的值、表6中实施例25的值、表8中比较例41的值和表9中比较例59的值各自称为100，和各测试的轮胎值表示为根据下述式的指数。轮胎的值越大，滚动阻力越小并且越好。
低滚动阻力指数={(比较例1、20、21、42、59或实施例25的轮胎滚动阻力)/(试验轮胎的滚动阻力)}×100
<损耗角正切(tanδ)>
使用ToyoSeiki分光计(动态粘弹仪)，各试验轮胎对于在起始负荷为160g、频率为52Hz、应变为2%和测量温度为25℃时的tanδ进行试验。轮胎的值越小，低发热性越好。
<橡胶组合物长期使用后的抗龟裂性>
长期热老化后的JIS3号试验片中心部呈现0.5mm的龟裂，在室温下和应变为50-100%时对其赋予反复屈挠疲劳，和计数直至样品切断的疲劳重复次数。确定各应变时的值，将求得的数据平均从而给出测试的组合物平均值。表2中，比较例1的值作为100，表3中，实施例12的值是指100；和各测试的组合物值表示为根据下述式的指数。组合物的指数值越大，抗龟裂性越好。
长期使用后的抗龟裂性指数={(直至试样切断的次数)/(直至比较例1或实施例12样品切断的次数)}×100
<最内带束层长期使用后的抗龟裂性>
成型和硫化试验轮胎在正常内压和正常负荷下在40℃的气氛下和以60km/hr的速度给出15kN的侧向力，和转鼓试验进行2天。试验后，取出最内带束层，和测量带束层端部延伸的龟裂长度。表5中，比较例21的值作为100，表6中，实施例23的值作为100；和各轮胎延伸的龟裂长度平均值表示为指数。轮胎的指数值越大，抗龟裂性越好。
长期使用后的抗龟裂性指数={(直至试样切断的次数)/(直至比较例21或实施例23样品切断的次数)}×100
<胎体帘布层长期使用后的抗龟裂性>
成型和硫化试验轮胎在正常内压和正常负荷下在40℃的气氛下和以60km/hr的速度给出15kN的侧向力，和转鼓试验进行2天。试验后，取出位于最内带束层5a端部位置和轮胎最大宽度位置之间中点的胎体帘布层包覆橡胶，橡胶样品呈现0.2mm的龟裂和在室温下和应变为50-100%时赋予反复屈挠疲劳，和计数直至样品切断的反复屈挠疲劳次数。确定各应变时的值，将求得的数据平均从而给出试验轮胎平均值。表8中，比较例41的值作为100，表9中，实施例36的值是指100；和各测试轮胎值表示为根据下述式的指数。轮胎指数值越大，胎体帘布层抗龟裂性越好。
长期使用后的抗龟裂性指数={(直至试样切断的次数)/(直至比较例41或实施例36样品切断的次数)}×100
实施例1至14和比较例1至20
如在各自示出最外带束层的包覆橡胶组合物配方的表1至3中，34种用于实施例1至14和比较例1至20的包覆橡胶组合物根据通常方法生产。包覆橡胶组合物以模拟轮胎硫化时最外带束层温度(两阶段硫化时，两阶段中的两者温度)的方式硫化，由此制备测量tanδ和长期使用后的抗龟裂性用试验片。轮胎硫化时最外带束层温度通过在下述轮胎尺寸为11R22.5的轮胎硫化方法中在最外带束层中埋入热电偶和测量相对于硫化时间的温度变化，并且通过反馈试验片硫化温度的结果而模拟。
根据上述方法测量Tanδ。接着，在具有氮气氛的容器中密封JIS3号试验片，在100℃下在吉尔式烘箱中放置24小时，从而给出长期热老化后的JIS3号试验片。长期热老化后的JIS3号试验片长期使用后的抗龟裂性根据上述方法试验。结果示于表2和3中。
接着，上述中实施例1至14和比较例11、13、16和18的18种包覆橡胶组合物用于最外带束层，从而制备18种未硫化胎身部，其中在所有情况下轮胎尺寸均为11R22.5。如图4中所示，带束部由4个带束层组成。胎身部根据通过硫化模具从外侧包围胎身部和通过使用硫化胶囊从内侧将其加压和加热的方法(用150℃下的高压水蒸汽加压)硫化，由此生产轮胎胎身。在该阶段中，面向胎身部胎圈部侧的硫化模具块的第一加热装置保持在170℃下，和面向胎身部带束部侧的硫化模具块的第二加热装置保持在140℃下。因此，使通过第二加热装置给予带束部侧每单位体积的热量比通过第一加热装置给予胎圈部侧每单位体积的热量小。最外带束层最迟硫化点处的极限温度为140℃，和最迟硫化点处的极限温度胎圈部为155℃。每种情况下硫化时间为30分钟。
单独地，预硫化胎面构件通过在160℃时的加热下硫化成型从而具有预先向其提供的胎面图案而制备。
接着，将轮胎胎身接合面和预硫化胎面构件接合面用打磨机打磨，然后，使轮胎胎身和预硫化胎面构件接合的缓冲胶根据表1中所示的配方生产。将未硫化缓冲胶粘接至轮胎胎身接合面。
接着，各预硫化胎面构件粘接至各轮胎胎身，其后在硫化设备中在120℃下硫化2小时，由此给出轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起的轮胎。在这种情况下，最外带束层最迟硫化点处的极限温度为120℃。
由此生产的那些18种轮胎(轮胎尺寸11R22.5)根据上述方法评价低滚动阻力。评价结果示于表2和3中。
接着，上述中比较例1至10、12、14、15、17、19和20的16种包覆橡胶组合物用于最外带束层，从而制备16种未硫化胎身部，其中在所有情况下轮胎尺寸均为11R22.5。未硫化胎面构件粘贴至未硫化胎身部沿轮胎径向的外侧，由此生产16种未硫化轮胎。如图4中所示，带束部由4个带束层组成。这些16种未硫化轮胎根据通常的一阶段硫化而硫化，由此生产16种轮胎。
由此生产的那些16种轮胎(轮胎尺寸11R22.5)根据上述方法评价低滚动阻力。评价结果示于表2和3中。
[表1]
[注释]
*1：HAF(N-330)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#70"(氮吸附比表面积：77m2/g)
*2：N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"Nocrac6C"
*3：OMGroup的商品名"ManobondC225"(注册商标)(钴含量22.5%)
*4：N,N'-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"NoccelerDZ"
*5：二硫化四苄基秋兰姆，SanshinChemicalIndustry的商品名"SancelerTBZTD"
*6：N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，SanshinChemicalIndustry的商品名"SancelerNS"
*7：2-巯基苯并噻唑，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"Noccelerm-P"
[注释]
*8：JSR的聚异戊二烯橡胶(IR)，商品名"IR2200"
*9：HAF(N-330)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#70"(氮吸附比表面积：77m2/g)
*10：FEF(N-550)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#60"(氮吸附比表面积：40m2/g)
*11：GPF(N-660)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#55"(氮吸附比表面积：26m2/g)
*12：ISAF(N-220)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#80"(氮吸附比表面积：115m2/g)
*13：SRF-LS,TokaiCarbon的商品名"SeastSP"(氮吸附比表面积：23m2/g)
*14：TosohSilica的商品名"NipsilAQ"(BET比表面积：220m2/g)
[表3]
[注释]
*8至*11和*14与表2中相同。
实施例15至25和比较例21至40
如表4至6中各自示出最内带束层的包覆橡胶组合物的配方，用于实施例15至25和比较例21至40的31种包覆橡胶组合物根据通常方法生产。包覆橡胶组合物以模拟轮胎硫化时最内带束层温度(两阶段硫化时，两阶段中的两者温度)的方式硫化，由此制备tanδ测量用试验片。轮胎硫化时最内带束层温度通过在下述轮胎尺寸为11R22.5的轮胎硫化方法中在最内带束层中埋入热电偶和测量相对于硫化时间的温度变化，和通过反馈对于试验片的硫化温度结果而模拟。Tanδ根据上述方法测量。测量结果示于表5和6中。
接着，上述中实施例15至25和比较例27、30、32、36和38的16种包覆橡胶组合物用于最内带束层，从而制备16种未硫化胎身部，其中在所有情况下轮胎尺寸均为11R22.5。如图5中所示，带束部为由其中最内带束层为交错层的3个带束层组成。胎身部根据通过硫化模具从外侧包围胎身部以及通过使用硫化胶囊从内侧将其加压和加热(用150℃下的高压水蒸汽加压)的方法硫化，由此生产轮胎胎身。在该阶段中，面向胎身部胎圈部侧的硫化模具块的第一加热装置保持在170℃下，和面向胎身部带束部侧的硫化模具块的第二加热装置保持在140℃下。因此，使通过第二加热装置给予带束部侧每单位体积的热量比通过第一加热装置给予胎圈部侧每单位体积的热量小。最迟硫化点处的极限温度最内带束层为150℃，和最迟硫化点处的极限温度胎圈部为155℃。每种情况下硫化时间为30分钟。
单独地，预硫化胎面构件通过在160℃时的加热下硫化成型从而具有预先向其提供的胎面图案而制备。
轮胎胎身接合面和预硫化胎面构件接合面用打磨机打磨。
接着，使轮胎胎身和预硫化胎面构件接合的缓冲胶根据表4中所示的配方生产。将未硫化缓冲胶首先粘接至轮胎胎身接合面。随后，各预硫化胎面构件粘接至各轮胎胎身，其后在硫化设备(硫化罐)中在120℃下硫化2小时，由此在轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起下给出轮胎。在这种情况下，最迟硫化点处的极限温度最内带束层为120℃。
由此生产的那些16种轮胎(轮胎尺寸11R22.5)根据上述方法评价低滚动阻力和长期使用后的抗龟裂性。评价结果示于表5和6中。
接着，上述中比较例21至26、28、29、31、33至35、37、39和40的15种包覆橡胶组合物用于最内带束层，从而制备15种未硫化胎身部，其中在所有情况下轮胎尺寸均为11R22.5。未硫化胎面构件粘接至未硫化胎身部沿轮胎径向的外侧，由此生产15种未硫化轮胎。如图5中所示，带束部为由最内带束层为交错层的3个带束层组成。这些15种未硫化轮胎根据通常的一阶段硫化而硫化，由此生产15种轮胎。
由此生产的那些15种轮胎(轮胎尺寸11R22.5)根据上述方法评价低滚动阻力和长期使用后的抗龟裂性。评价结果示于表5和6中。
[表4]
[注释]
*21：HAF(N-330)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#70"(氮吸附比表面积：77m2/g)
*22：锭子油
*23：N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"Nocrac6C"
*24：OMGroup的商品名"ManobondC225"(注册商标)(钴含量22.5%)
*25：N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，SanshinChemicalIndustry的商品名"SancelerNS"
*26：N,N'-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"NoccelerDZ"
*27：二硫化四苄基秋兰姆，SanshinChemicalIndustry的商品名"SancelerTBZTD"
[表5]
[注释]
*21与表4中相同。
*28：JSR的聚异戊二烯橡胶(IR)，商品名"IR2200"
*29：FEF(N-550)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#60"(氮吸附比表面积：40m2/g)
*30：GPF(N-660)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#55"(氮吸附比表面积：26m2/g)
*31：ISAF(N-220)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#80"(氮吸附比表面积：115m2/g)
*32：SRF-LS,TokaiCarbon的商品名"SeastSP"(氮吸附比表面积：23m2/g)
*33：TosohSilica的商品名"NipsilAQ"(BET比表面积：220m2/g)
[表6]
[注释]
*21、*28、*29和*33与表5中相同。
实施例26至38和比较例41-59
如表7至9中各自示出胎体帘布层的包覆橡胶组合物的配方，用于实施例26至38和比较例41-59的32种包覆橡胶组合物根据通常方法生产。
接着，上述中实施例26至38和比较例50、52、55和57的17种包覆橡胶组合物用于胎体帘布层，从而制备17种未硫化胎身部，其中在所有情况下轮胎尺寸均为11R22.5。如图4中所示，带束部由4个带束层组成。胎身部根据通过硫化模具从外侧包围胎身部以及通过使用硫化胶囊从内侧将其加压和加热(用150℃下的高压水蒸汽加压)的方法硫化，由此生产轮胎胎身。在该阶段中，面向胎身部胎圈部侧的硫化模具块的第一加热装置保持在170℃下，和面向胎身部带束部侧的硫化模具块的第二加热装置保持在140℃下。因此，使通过第二加热装置给予带束部侧每单位体积的热量比通过第一加热装置给予胎圈部侧每单位体积的热量小。最外带束层最迟硫化点处的极限温度为140℃，冠部中心位置处胎体帘布层的极限温度为150℃，和最迟硫化点处的极限温度胎圈部为155℃。每种情况下硫化时间为30分钟。
单独地，预硫化胎面构件通过在160℃时的加热下硫化成型从而具有预先向其提供的胎面图案而制备。
接着，轮胎胎身接合面和预硫化胎面构件接合面用打磨机打磨，然后使轮胎胎身和预硫化胎面构件接合的缓冲胶根据表7中所示配方生产。未硫化缓冲胶粘接至轮胎胎身接合面。
随后，各预硫化胎面构件粘接至各轮胎胎身，其后在硫化设备中在120℃下硫化2小时，由此在轮胎胎身和预硫化胎面构件粘合到一起下给出轮胎。在这种情况下，最外带束层最迟硫化点处的极限温度为120℃，和冠部中心位置处胎体帘布层的极限温度为120℃。
由此生产的那些17种轮胎(轮胎尺寸11R22.5)根据上述方法评价低滚动阻力和长期使用后的抗龟裂性。评价结果示于表8和9中。
接着，上述中比较例41至49、51、53、54、56、58和59的5种包覆橡胶组合物用于胎体帘布层，从而制备15种未硫化胎身部，其中在所有情况下轮胎尺寸均为11R22.5。未硫化胎面构件粘接至未硫化胎身部沿轮胎径向的外侧，由此生产15种未硫化轮胎。如图4中所示，带束部为由4个带束层组成。这些15种未硫化轮胎根据通常的一阶段硫化硫化，由此生产15种轮胎。
由此生产的那些15种轮胎(轮胎尺寸11R22.5)根据上述方法评价低滚动阻力和长期使用后的抗龟裂性。评价结果示于表8和9中。
[表7]
[注释]
*41：HAF(N-330)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#70"(氮吸附比表面积：77m2/g)
*42：N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"Nocrac6C"
*43：OMGroup的商品名"ManobondC225"(注册商标)(钴含量22.5%)
*44：N,N'-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"NoccelerDZ"
*45：二硫化四苄基秋兰姆，SanshinChemicalIndustry的商品名"SancelerTBZTD"
*46：N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，SanshinChemicalIndustry的商品名"SancelerNS"
*47：2-巯基苯并噻唑，OuchiShinkoChemicalIndustry的商品名"Noccelerm-P"
[表8]
[注释]
*48：HAF(N-330)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#70"(氮吸附比表面积：77m2/g)
*49：FEF(N-550)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#60"(氮吸附比表面积：40m2/g)
*50：GPF(N-660)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#55"(氮吸附比表面积：26m2/g)
*51：ISAF(N-220)，AsahiCarbon的商品名"Asahi#80"(氮吸附比表面积：115m2/g)
*52：SRF-LS,TokaiCarbon的商品名"SeastSP"(氮吸附比表面积：23m2/g)
*53：TosohSilica的商品名"NipsilAQ"(BET比表面积：220m2/g)
[表9]
[注释]
*48至*50和*53与表8中相同。
*54：JSR的聚异戊二烯橡胶(IR)，商品名"IR2200"
如从表2和表3显然的，就tanδ和长期使用后的抗龟裂性而论，施例1至14的最外带束层的包覆橡胶组合物全部比比较例1至20的比较最外带束层的包覆橡胶组合物好。此外，实施例1至14获得的轮胎全部具有低滚动阻力并且优良。
如从表5和表6显然的，就tanδ和长期使用后的抗龟裂性而论，实施例15至25的最内带束层的包覆橡胶组合物全部比比较例21至40的比较最内带束层的包覆橡胶组合物好。此外，实施例15至25获得的轮胎全部具有低滚动阻力并且优良。
如从表8和表9显而易见，就tanδ和长期使用后的抗龟裂性而论，实施例26至38的胎体帘布层的包覆橡胶组合物全部比比较例41-59的比较胎体帘布层的包覆橡胶组合物好。此外，实施例26至38获得的轮胎全部具有低滚动阻力并且优良。
产业上的可利用性
根据本发明轮胎胎身和轮胎的生产方法，可获得具有改进的低发热性和耐久性的轮胎，本发明的生产方法有利地用于生产各种充气轮胎，特别地用于轻型卡车、大型车辆(卡车、公共汽车、施工车辆等)等用充气子午线轮胎。
附图标记说明
1轮胎
2、2'胎圈芯
3、3'胎圈包布
4胎体帘布层
5带束部
5a最内带束层
5b形成交错层的内侧带束层
5c形成交错层的外侧带束层
5d最外带束层
5e最内带束层(形成交错层的内侧带束层)
5f形成交错层的外侧带束层
5g最外带束层
6带束层楔形橡胶
7带束层端部覆盖橡胶
7a、7b、7c、7d各带束层的带束层端部覆盖橡胶
8胎面部
9、9'侧壁橡胶
10内衬层
M胎侧部
N胎圈部
A轮胎胎身
B预硫化胎面构件
CL冠部中心
Claims (20)
1.一种轮胎胎身的制造方法，所述方法通过将包含由多层带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化来制造所述轮胎胎身，所述方法包括选自以下(a)、(b)和(c)的至少一种配混方法：其中，
(a)在所述带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(b)所述带束部由至少三层带束层组成，在构成所述带束部的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(c)所述胎身部包括胎身帘布层，在所述胎身帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑，
其中所述胎身部的硫化方法为通过使用硫化模具从所述胎身部的外侧包裹所述胎身部的方法，将所述胎身部以如下所述的方式硫化成型：所述胎身部的胎圈部侧通过第一加热装置加热，所述胎身部的带束部侧通过第二加热装置加热，和通过所述第二加热装置给予所述带束部侧的每单位体积的热量小于通过所述第一加热装置给予所述胎圈部侧的每单位体积的热量。
2.根据权利要求1所述的轮胎胎身的制造方法，其中在所述胎身部硫化期间所述最外带束层的极限温度为110-160℃，所述胎圈部的极限温度为125-180℃，和所述最外带束层的最迟硫化点的极限温度比所述胎圈部的最迟硫化点的极限温度低2-25℃。
3.根据权利要求1所述的轮胎胎身的制造方法，其中所述带束部由至少3层带束层组成，并且所述包覆橡胶组合物至少用于所述带束层的轮胎径向最内带束层。
4.根据权利要求3所述的轮胎胎身的制造方法，其中在所述胎身部硫化期间所述最内带束层的极限温度为110-160℃，所述胎圈部的极限温度为125-180℃，和所述最内带束层的最迟硫化点的极限温度比所述胎圈部的最迟硫化点的极限温度低2-25℃。
5.根据权利要求1所述的轮胎胎身的制造方法，其中在所述包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为10质量份以下的量掺合二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的轮胎胎身的制造方法，其中在初始载荷为160g、频率为52Hz、应变为2％和测量温度为25℃时，所述带束部中最外带束层的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)为0.17以下。
7.根据权利要求1、3、4和5任一项所述的轮胎胎身的制造方法，其中在初始载荷为160g、频率为52Hz、应变为2％和测量温度为25℃时，至少所述带束部的轮胎径向最内带束层的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)为0.17以下。
8.根据权利要求1所述的轮胎胎身的制造方法，其中在初始载荷为160g、频率为52Hz、应变为2％和测量温度为25℃时，所述胎身帘布层的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)为0.17以下。
9.一种轮胎的制造方法，所述方法通过将包含由多层带束层组成的带束部、胎侧部和胎圈部的胎身部硫化而形成轮胎胎身，将至少具有胎面部的胎面构件硫化以形成预硫化的胎面构件，和随后将所述轮胎胎身和所述预硫化的胎面构件粘合到一起，并将它们一体化地硫化成型为轮胎来制造所述轮胎，所述方法包括选自以下(a)、(b)和(c)的至少一种配混方法：其中，
(a)在所述带束部中的最外带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为30-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(b)所述带束部由至少三层带束层组成，在构成所述带束部的至少一层带束层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-99m2/g的炭黑；
(c)所述胎身部包括胎身帘布层，在所述胎身帘布层的包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为40-60质量份的量掺合JISK6217-2:2001中所定义的氮吸附比表面积为25-90m2/g的炭黑，
其中所述胎身部的硫化方法为通过使用硫化模具从所述胎身部外侧包裹所述胎身部的方法，将所述胎身部以如下所述的方式硫化成型：所述胎身部的胎圈部侧通过第一加热装置加热，所述胎身部的带束部侧通过第二加热装置加热，和通过所述第二加热装置给予所述带束部侧的每单位体积的热量小于通过所述第一加热装置给予所述胎圈部侧的每单位体积的热量。
10.根据权利要求9所述的轮胎的制造方法，其中在所述胎身部硫化期间所述最外带束层的极限温度为110-160℃，所述胎圈部的极限温度为125-180℃，和所述最外带束层的最迟硫化点的极限温度比所述胎圈部的最迟硫化点的极限温度低2-25℃。
11.根据权利要求9或10所述的轮胎的制造方法，其中在所述轮胎胎身和所述预硫化的胎面构件粘合到一起并进行硫化时的所述最外带束层的最迟硫化点的极限温度低于硫化所述胎身部时的所述最外带束层的最迟硫化点的极限温度。
12.根据权利要求9所述的轮胎的制造方法，其中所述带束部由至少三层带束层组成，和所述包覆橡胶组合物至少用于所述带束层的轮胎径向最内带束层。
13.根据权利要求12所述的轮胎的制造方法，其中在所述胎身部硫化期间所述最内带束层的极限温度为110-160℃，所述胎圈部的极限温度为125-180℃，和所述最内带束层的最迟硫化点的极限温度比所述胎圈部的最迟硫化点的极限温度低2-25℃。
14.根据权利要求12或13所述的轮胎的制造方法，其中在所述轮胎胎身和所述预硫化的胎面构件粘合到一起并进行硫化时的所述最内带束层的最迟硫化点的极限温度低于硫化所述胎身部时的所述最内带束层的最迟硫化点的极限温度。
15.根据权利要求9或10所述的轮胎的制造方法，其中在所述轮胎胎身和所述预硫化的胎面构件粘合到一起并进行硫化时的冠部中心位置处的所述胎身帘布层的极限温度低于硫化所述胎身部时的冠部中心位置处的所述胎身帘布层的极限温度。
16.根据权利要求9所述的轮胎的制造方法，其中所述轮胎胎身和所述预硫化的胎面构件经由未硫化缓冲胶层粘合并且硫化成型。
17.根据权利要求9所述的轮胎的制造方法，其中在所述包覆橡胶组合物中，以相对于每100质量份橡胶组分为10质量份以下的量掺合二氧化硅。
18.根据权利要求9所述的轮胎的制造方法，其中在初始载荷为160g、频率为52Hz、应变为2％和测量温度为25℃时，所述带束部中所述最外带束层的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)为0.17以下。
19.根据权利要求12或13所述的轮胎的制造方法，其中在初始载荷为160g、频率为52Hz、应变为2％和测量温度为25℃时，至少所述带束部的轮胎径向最内带束层的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)为0.17以下。
20.根据权利要求12或13所述的轮胎的制造方法，其中在初始载荷为160g、频率为52Hz、应变为2％和测量温度为25℃时，所述胎身帘布层的包覆橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)为0.17以下。
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