專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎，其能夠在改進(jìn)輪胎低滾動(dòng)阻力性能的同時(shí)防止靜電積
累O
背景技術(shù)：
為了加強(qiáng)汽車的低燃料消耗性能并促進(jìn)廢氣的減少，人們已建議了一種輪胎，其 使用二氧化硅代替炭黑作為胎面橡膠用補(bǔ)強(qiáng)劑。因?yàn)榈蜏匾粋?cè)的滯后損失保持較高，這種 輪胎呈現(xiàn)出色的濕抓地性能。此外，由于高溫一側(cè)的滯后損失較低，滾動(dòng)阻力下降。因此， 輪胎具有可同時(shí)獲得低滾動(dòng)阻力和濕抓地性能的優(yōu)勢。然而，因?yàn)槎趸杈哂懈唠娊^緣 性，它造成輪胎電阻增加。因此，二氧化硅會引起各種電故障。例如，在車中，由于靜電積累 可能發(fā)生無線電干擾如無線電噪聲。因此，為了預(yù)防這種靜電積累，建議例如一種如圖8所示的結(jié)構(gòu)，其中胎面膠“a” 包含由具有高二氧化硅含量的絕緣橡膠材料所制成的胎面膠本體“b”、和位于胎面膠本體 “b”徑向內(nèi)部并具有高炭黑含量的導(dǎo)電橡膠材料所制成的胎面底層“C”，并且胎面底層“C” 連接了延伸貫穿胎面膠本體“b”的末端部“d”和胎面接地表面“as” (參見例如專利文獻(xiàn) 1)。在此結(jié)構(gòu)中，在汽車中的靜電從末端部“d”經(jīng)由輪輞“R”、胎圈部、外層橡膠(例如，邊 口襯膠“gl”和胎側(cè)橡膠“g2”)形成的胎側(cè)部外表面、以及胎面底層“c”，向道路釋放。專利文獻(xiàn)1 JP-A-11-180108

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而，近年來，為了進(jìn)一步改進(jìn)輪胎低滾動(dòng)阻力性能，越來越多地要求將二氧化硅 應(yīng)用于胎面橡膠以及其它經(jīng)受相對較大彎曲或具有較大橡膠體積的橡膠組件，例如，胎面 補(bǔ)強(qiáng)層的貼膠橡膠“e”(例如帶束層(belt layer)和束帶層(band layer))、胎側(cè)橡膠和 邊口襯膠。然而，在這類橡膠構(gòu)件由具有高二氧化硅含量的絕緣橡膠所形成的情況下，從輪 輞“R”延伸至胎面底層“C”的傳統(tǒng)導(dǎo)電途徑是斷開的，并且因此不能釋放車中靜電。因此，本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種充氣輪胎，該充氣輪胎即使在胎面補(bǔ)強(qiáng)層貼膠 橡膠、胎側(cè)橡膠或邊口襯膠由具有高二氧化硅含量的絕緣橡膠所形成、從而進(jìn)一步改進(jìn)低 滾動(dòng)阻力性能的情況下，也能夠確實(shí)防止靜電積累。本發(fā)明基于由導(dǎo)電橡膠材料形成了胎 體的貼膠橡膠和用于防止輪輞錯(cuò)位(misalignment of a rim)的組成胎圈底面的胎圈包布 橡膠，同時(shí)墊層橡膠位于胎面補(bǔ)強(qiáng)層邊緣部和胎體之間并具有延伸部，該延伸部與胎面底 層相接觸、彼此具有至少Imm的重疊寬度。解決問題的方法本發(fā)明的特征在于包括胎體，包含從胎面部經(jīng)由胎側(cè)部延伸至胎圈部胎圈芯的胎體主體部、和在胎體主 體部兩端圍繞胎圈芯從軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)反包的反包部；
胎面補(bǔ)強(qiáng)層，其位于胎面部內(nèi)側(cè)和胎體徑向外側(cè)；胎面膠，其位于胎面補(bǔ)強(qiáng)層徑向外側(cè)并形成為胎面部的胎面接地面(a tread groundcontact surface)；胎側(cè)橡膠，其位于胎體軸向外側(cè)并形成為胎側(cè)部外表面；包布橡膠，其用于防止輪輞錯(cuò)位，各自具有位于胎圈部并形成胎圈底面的包布基 部、以及在包布基部的軸向外端轉(zhuǎn)彎的升起部，所述升起部(rising portion)向徑向外側(cè) 升起并與胎體反包部的軸向外表面相接；邊口襯膠，其用于形成胎圈部軸向外表面，并軸向向外延伸并與升起部的軸向外 表面相接，從而與胎側(cè)橡膠的徑向內(nèi)端(radially inner ends)連接；以及墊層橡膠，其各自具有插入胎面補(bǔ)強(qiáng)層邊緣部和胎體之間的墊層主體部、以及延 伸部，該延伸部與墊層主體部相連續(xù)、并沿軸向向外延伸與胎體相接；其中所述胎體包含至少一個(gè)胎體簾布層，其中每排胎體簾線覆蓋有貼膠橡膠；所述胎體補(bǔ)強(qiáng)層包含至少一層胎體補(bǔ)強(qiáng)簾布層，其中每排胎體補(bǔ)強(qiáng)簾線覆蓋有貼 膠橡膠；所述胎面膠包含胎面膠本體，其形成胎面膠接地面；胎面底層，其以薄片形式在 胎面膠本體和胎面補(bǔ)強(qiáng)層之間軸向延伸，并與墊層橡膠的延伸部相接觸、彼此具有至少Imm 的軸向重疊寬度；以及末端部，其沿徑向從內(nèi)到外穿透胎面膠本體，從而其徑向外端暴露在 胎面接地面、并且其徑向內(nèi)端與胎面底層相接；至少胎面膠本體、胎面補(bǔ)強(qiáng)層貼膠橡膠和胎側(cè)橡膠由體積電阻率至少為 1 X IO8 Ω · cm的絕緣橡膠材料制成；并且至少胎面底層、末端部、墊層橡膠、胎體貼膠橡膠和包布是由體積電阻率小于 1Χ108Ω · cm的導(dǎo)電橡膠材料制成的。在此使用的術(shù)語“體積電阻率”表示通過電阻測量計(jì)ADVANTESTER 8340A在外加 電壓500V、溫度25°C及濕度50%的條件下測量所得值。在此使用的術(shù)語“胎面接地面”表示當(dāng)輪胎安裝在常規(guī)輪輞上并充氣達(dá)到常規(guī)內(nèi) 壓、并且該輪胎在常規(guī)內(nèi)壓狀態(tài)負(fù)載常規(guī)負(fù)荷時(shí)，胎面表面中可與公路表面接觸的區(qū)域。所 述術(shù)語“常規(guī)輪輞”表示一種在輪胎所基于其的標(biāo)準(zhǔn)化體系中為每種輪胎所限定的輪輞，而 且是，例如，JATMA中的“標(biāo)準(zhǔn)輪輞”、TRA中的“設(shè)計(jì)輪輞(Design Rim)，，和ETRTO中的“測 試輪輞(Measuring Rim) ”。所述術(shù)語“常規(guī)內(nèi)壓”表示一種在標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)中為每種輪胎所限 定的氣壓，例如，JATMA中的“最大氣壓”、TRA中列于“各種冷胎充氣氣壓(cold inflation pressures)下輪胎負(fù)載限制”表中的最大值、和ETRTO中的“充氣壓力”，并且假設(shè)是乘用車 用輪胎，則其“常規(guī)內(nèi)壓”是180kPa。所述術(shù)語“常規(guī)負(fù)荷”表示一種在標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)中為每 種輪胎所限定的負(fù)載，并且例如，JATMA中的最大裝載量、TRA中列于“各種冷胎充氣氣壓下 的輪胎負(fù)載限制”表中的最大值、以及ETRTO中的“負(fù)載能力”。本發(fā)明的技術(shù)效果由于本發(fā)明由如上所述構(gòu)成，從輪輞延伸至接地面的導(dǎo)電通路可通過胎圈包布橡 膠、胎體的貼膠橡膠、墊層橡膠的延伸部、胎面底層和末端部形成。因此，即使除上述橡膠組 件之外的其它橡膠組件由例如具高二氧化硅含量的絕緣橡膠所形成，特別是與低滾動(dòng)阻力 性能密切相關(guān)的橡膠組件包括胎面膠本體、胎面補(bǔ)強(qiáng)層的貼膠橡膠和胎側(cè)橡膠，也能降低輪胎的電阻率，所以在進(jìn)一步改進(jìn)低滾動(dòng)阻力性能的同時(shí)可以確保防止靜電積累。


圖1是顯示本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的充氣輪胎的橫截面視圖；圖2是顯示胎體和胎體補(bǔ)強(qiáng)層胎的簾線排列在平面上展開的概念視圖；圖3是以放大形式顯示的末端部橫截面視圖；圖4是以放大形式顯示的墊層橡膠橫截面視圖；
圖5 (A)和5 (B)是顯示胎面膠本體其它實(shí)施方式的橫截面視圖；圖6 (A)和6 (B)是顯示胎面補(bǔ)強(qiáng)層外端部(outer end portion)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的橫截 面視圖。圖7是顯示輪胎用電阻測量裝置概念上的橫截面示意圖；以及圖8是用于輪胎背景技術(shù)解釋的橫截面示意圖。附圖符號說明2 胎面部 2G 胎面膠2S 胎面接地面3 胎側(cè)部 3G 胎側(cè)橡膠4 胎圈部4S1 胎圈底部 4S2 外表面5 胎圈芯6 胎體6a 胎體主體部 6b 胎體反包部6G、7G貼膠橡膠 7 胎面補(bǔ)強(qiáng)層 7E 胎面補(bǔ)強(qiáng)層邊緣部11 包布部IlA 包布基部IlB 升起部12 邊口襯膠 13 墊層橡膠13A 墊層主體部13B 延伸部 15 胎面膠本體 16 胎面底層17 末端部 20 絕緣橡膠材料 21 導(dǎo)電橡膠材料
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖解釋本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。圖1是顯示在常規(guī)內(nèi)壓條件下本發(fā) 明充氣輪胎的子午剖視圖。如圖1所示，在該具體實(shí)施方式
中的充氣輪胎1包括從胎面部2經(jīng)由胎側(cè)部3延 伸至胎圈部4中的胎圈部芯5的胎體6、以及在胎面部2中位于胎體6徑向外側(cè)的胎面補(bǔ)強(qiáng)層7。胎體6具有在胎圈芯5、5之間延伸的環(huán)狀胎體主體部分6a的兩端，圍繞胎圈芯5 從輪胎軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)反包的胎體反包部6b。所述胎體6包含至少一個(gè)覆蓋貼膠橡膠 6G的胎體簾布層6A (在此具體實(shí)施方式
中，為一層胎體簾布層)，其中一排胎體簾線6c (如 圖2所示)以一定角度如相對于輪胎圓周方向70至90°放置。用于胎圈補(bǔ)強(qiáng)的胎圈三角 膠8位于胎體主體部6a和胎體反包部6b之間，各胎圈三角膠8由硬橡膠制成，具有從胎圈 芯5向徑向外側(cè)延伸的三角形橫截面。胎面補(bǔ)強(qiáng)層7包含帶束層9和/或束帶層10。在此具體實(shí)施方式
中所示胎面補(bǔ)強(qiáng) 層7包含與胎體6重疊的帶束層9、以及與帶束層9重疊的束帶層10。帶束層9包含至少2層帶束簾線9c (如圖2所示)，帶束簾線9c以一定角度例如 相對于輪胎圓周方向15至40°排列，并且被貼膠橡膠9G覆蓋。在本具體實(shí)施方式
中所示帶束層9包含兩個(gè)帶束層9A和9B。一個(gè)簾布層中的帶束簾線9c與另一個(gè)帶束簾布層中 的簾線9c交叉，借此提高帶束層剛性，從而在近似全部寬度上加固胎面部2。束帶層10包 含具有束帶簾線IOc的束帶簾布層10A，束帶簾線IOc以相對于輪胎圓周方向不超過5°的 角度螺旋圍繞，并且被貼膠橡膠IOG覆蓋。束帶層10結(jié)合帶束層9從而提高操縱穩(wěn)定性 (steering stability)、高速耐久性(high speed durability)等。束帶簾布層 IOA 的例子 是一對左右邊緣束帶簾布層(right and left edge band plies)，其被設(shè)置得僅覆蓋束帶 層9的軸向外緣部；以及覆蓋帶束層9幾乎整個(gè)寬度的完整束帶簾布層(full band ply), 并且這些束帶簾布層可單獨(dú)使用或組合使用。在本具體實(shí)施方式
中所示束帶層10包含一 個(gè)完整束帶簾布層。胎面補(bǔ)強(qiáng)層7可以僅由帶束層9或僅由束帶層10組成。上述提及的 帶束簾線9c和束帶簾線IOc —般稱為補(bǔ)強(qiáng)簾線，并且貼膠橡膠9G和IOG —般稱為用于胎 面補(bǔ)強(qiáng)層7的貼膠橡膠7G。此外，帶束簾布層9A和9B以及束帶簾布層IOA通常稱為胎面 補(bǔ)強(qiáng)簾布層。充氣輪胎1中至少提供有胎面膠2G，其位于胎面補(bǔ)強(qiáng)層7徑向外側(cè)從而提供胎 面部2中胎面接地面2S ；胎側(cè)橡膠3G，其位于胎體6軸向外側(cè)從而提供胎側(cè)部3的外表面 3S(以下簡稱胎側(cè)外表面3S)；包布橡膠11，其用于防止輪輞錯(cuò)位，各具有位于胎圈部4中 的包布基部IlA并形成了胎圈底面4S1 ；邊口襯膠12，其形成胎圈部4的軸向外表面4S2(以 下簡稱胎圈外表面4S2)；墊層橡膠13，其墊層主體部分13A插入胎體6與胎面加固層7的 邊緣部7E之間。包布橡膠11是例如厚度為約0. 5至約1. 5mm的薄層，并且由具有出色耐磨性的硬 橡膠例如具有70至95橡膠硬度(A硬度硬度計(jì))的硬橡膠形成。包布橡膠11中設(shè)有包布 基部11A，其形成胎圈底面4S1的；和升起部11B，其在包布基部IlA的軸向外端彎曲并且向 徑向外側(cè)升起與胎體反包部6b的軸向外表面相接。這至少防止了因與輪輞座(rim seat) 摩擦而引起的損傷。此具體實(shí)施方式
中所示包布橡膠11具有內(nèi)升起部(inner rising portion) 11C，其在包布基部IlA的軸向內(nèi)端(axially inner end)彎曲并沿著輪胎內(nèi)腔表 面延伸。胎圈包布11可能僅由橡膠、或者帆布布料或一排可嵌入橡膠從而加固橡膠的有機(jī) 纖維簾線制成，由此提高耐磨性。邊口襯膠12與包布橡膠11中升起部IlB的軸向外表面相連，并且向徑向外側(cè)延 伸至高于輪輞凸緣上端的位置。邊口襯膠12用于加固胎圈部4，從而與胎圈三角膠8 一起 提高了輪胎側(cè)向剛度(lateral rigidity)。此外，設(shè)置胎圈外表面4S2從而防止因與輪輞 凸緣摩擦而引起的損傷。在本具體實(shí)施方式
中所示邊口襯膠12從胎踵末端Bh向上延伸， 但是邊口襯膠12可能形成得從離開輪輞凸緣的點(diǎn)Pr附近位置開始延伸。胎側(cè)橡膠3G由比邊口襯膠12和包布橡膠11更軟的橡膠制成。其隨著輪胎變形 容易彎曲，由此防止在胎側(cè)外表面3S產(chǎn)生裂紋。胎側(cè)橡膠3G的徑向內(nèi)緣與邊口襯膠12的 徑向外緣相連。墊層橡膠13由比胎側(cè)橡膠3G更硬、而且比胎面膠2G更軟的橡膠制成。如圖4所 示，其設(shè)置有近似三角形橫截面的墊層主體部分(cushion main portion) 13A，其插入胎面 補(bǔ)強(qiáng)層7的邊緣部(edg印ortion)7E和胎體6之間，由此緩和了集中在邊緣部7上的應(yīng)力 從而防止損傷比如帶束邊緣分離(belt edge siiparation)。墊層橡膠13進(jìn)一步設(shè)有延伸 部(extension portion) 13B，所述延伸部13B與墊層主體部分13A相連續(xù)、并向軸向外側(cè)延伸與胎體6相連。延伸部13B的軸向外端13Be在距離輪胎外表面至少2mm距離的位置終 止，并與胎側(cè)橡膠3G的徑向外端相連。如圖3和圖4所示，胎面膠2G包含胎面膠本體15，其是胎面膠2G的徑向外部并 提供胎面接地面2S ；胎面底層16，其在胎面膠本體15和胎面補(bǔ)強(qiáng)層7之間軸向延伸；以及 至少一個(gè)末端部17，其在徑向方向從內(nèi)到外穿透胎面膠本體15從而使其徑向外端暴露于 胎面接地面2S，并且其徑向內(nèi)端與胎面底層16相連。胎面底層16呈一種具有至少0. 3mm厚度的薄片形式。胎面底層16的至少一個(gè)軸 向外緣部與墊層橡膠13的延伸部13B以至少Imm軸向重疊寬度相接。在胎面底層16與延 伸部13B的接觸區(qū)域Y中，延伸部13B向輪胎軸向外側(cè)逐步增加厚度。在此具體實(shí)施方式
中所示胎面底層16在左右兩側(cè)皆有軸向外緣部，延伸而與延伸部13B相接。但是必要時(shí)， 胎面底層16的軸向外緣部之一可能在末端部17與胎面底層16相連的位置處終止。從與 道路路面接觸的角度來看，末端部17優(yōu)選在輪胎圓周方向形成肋狀形狀連續(xù)延伸，但是也 可以在圓周方向呈不連續(xù)的圓柱形式。
在此具體實(shí)施方式
中所示胎面膠本體15由單層橡膠體(rubber body)形成，但 是其也可具有一種如圖5(A)中所示三層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含中央橡膠部(central rubber portion) 15A，其提供胎面接地面2S ；翼側(cè)橡膠部(wing rubber portions) 15E，15E位于中 央橡膠部15A的軸向外側(cè)兩邊并具有出色的膠粘性。此外，如圖5(B)中所示，中央橡膠部 15A可形成兩層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含位于徑向外側(cè)的冠部橡膠部(cap rubber portion) 15A1 和位于冠部橡膠部15A1徑向內(nèi)側(cè)的基部橡膠部(base rubber portion) 15A2在本發(fā)明中，至少胎面膠本體15、胎面補(bǔ)強(qiáng)層7的貼膠橡膠7G和胎側(cè)橡膠3G由具 有至少1Χ108Ω 體積電阻率的絕緣橡膠材料20形成。此外，至少胎面底層16、末端部 17、墊層橡膠13、胎體6的貼膠橡膠6G和包布橡膠11是由體積電阻率小于IX IO8Ω · cm 的導(dǎo)電橡膠材料制成的。在此具體實(shí)施方式
中，絕緣橡膠材料20的例子是高二氧化硅含量橡膠，其基于 100重量份橡膠成分，含有20至100重量份作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的二氧化硅。通過使用這種高 二氧化硅含量橡膠用于胎面膠15，變得可能同時(shí)提高低滾動(dòng)阻力性能和濕抓地性能。此外， 通過將其用于在輪胎形變的時(shí)候引起較大撓曲的胎面補(bǔ)強(qiáng)層7的貼膠橡膠7G、以及用于引 起較大撓曲并具有較大橡膠體積的胎側(cè)橡膠3G，可進(jìn)一步改進(jìn)地滾動(dòng)阻力性能。從低滾動(dòng)阻力性能的角度來看，同樣優(yōu)選使用高二氧化硅含量橡膠用于邊口襯 膠。在胎面膠本體15具有多層結(jié)構(gòu)的情況下，形成胎面接地面2S的一部分，例如，圖5(A) 中的中央橡膠部15A和圖5(B)中的冠部橡膠部15A1，由絕緣橡膠材料20所形成。橡膠成分的例子包含二烯橡膠，例如，天然橡膠(NR)、丁二烯的聚合物——丁二 烯橡膠(BR)、所謂乳液聚合苯乙烯-丁二烯橡膠(E-SBR)、溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡膠 (S-SBR)、異戊二烯的聚合物——合成聚異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯和丙烯腈的共聚物—— 丁腈橡膠(NBR)、氯丁二烯的聚合物——氯丁橡膠(CR)等。這些橡膠可單獨(dú)使用，或兩種以 上橡膠混合使用。二氧化硅的含量照例是根據(jù)各橡膠組件所需物理性能而在上述范圍內(nèi)適當(dāng)確定。 除二氧化硅之外，在必要時(shí)還可增補(bǔ)用作橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的炭黑，但是炭黑含量應(yīng)當(dāng)小于二氧 化硅含量，并且相對于混入的二氧化硅含量優(yōu)選不超過40%，特別優(yōu)選不超過30%。從橡膠補(bǔ)強(qiáng)作用、橡膠加工性能等角度來看，二氧化硅優(yōu)選具有氮吸附比表面積(BET) 100至 200m2/g，并具有這樣一種膠體特性(colloidal property)比如鄰苯二甲酸二丁酯(DBP) 吸油量至少150ml/100g。作為硅烷偶聯(lián)劑，適用二(三乙氧基硅丙基)四硫化物和α-巰 基丙基三甲氧基硅烷。根據(jù)各橡膠組件所需物理性能，絕緣橡膠材料20中可適當(dāng)加入常規(guī) 橡膠添加劑，例如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、促進(jìn)活化劑和增塑劑。
在各橡膠組件都使用這種絕緣橡膠材料20的輪胎1中，為了形成從輪輞R至胎面 接地面2S的導(dǎo)電通路，至少胎面底層16、末端部17、墊層橡膠13、胎體6的貼膠橡膠6G和 包布11由導(dǎo)電橡膠材料21形成。在此具體實(shí)施方式
中，導(dǎo)電橡膠材料21的例子是高碳含量橡膠，其基于100重量 份橡膠成分含有30至100重量份作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的炭黑。作為橡膠成分，選自如上所述二 烯橡膠的橡膠可單獨(dú)使用，或者兩種以上橡膠混合使用。炭黑含量照例是根據(jù)各橡膠組件 所需物理性能而在上述范圍內(nèi)適當(dāng)確定。而炭黑，使用氮吸附比表面積至少70m2/g的HAF級和ISAF級炭黑。從提高補(bǔ)強(qiáng)性 能來看，優(yōu)選使用具有至少100m2/g氮吸附比表面積的ISAF。這類炭黑的具體例子是Showa Cabot Kabushiki 株式會社制造的 Showblack N 330 (HAF)和 Showblack N220 (ISAF)等。根 據(jù)各橡膠組件所需物理性能，導(dǎo)電橡膠材料21可適當(dāng)加入常規(guī)橡膠添加劑，例如硫化劑、 硫化促進(jìn)劑、促進(jìn)活化劑和增塑劑。在此具體實(shí)施方式
中，要求末端部17具有耐磨性，并因 此橡膠成分、炭黑種類和炭黑量中的任何一個(gè)不同于胎面底層16。如果邊口襯膠12而不是包布橡膠11由導(dǎo)電橡膠材料21形成，那么邊口襯膠12 和輪輞凸緣之間的接觸壓力較低，并且有可能讓異物進(jìn)入邊口襯膠12和輪輞凸緣之間，并 因此接觸部分電阻率增大，導(dǎo)致電接觸不足且易變。在具有所謂TOS (冠包側(cè)(tread over sidewall))結(jié)構(gòu)中，特別是乘用車用輪胎， 如圖6(A)和6(B)所示，采用一種結(jié)構(gòu)，其中通常胎側(cè)橡膠3G的徑向外端部而不是墊層橡 膠13插入胎面補(bǔ)強(qiáng)層7的邊緣部7E和胎體6之間；或者一種結(jié)構(gòu)，其中胎側(cè)橡膠3G的徑 向外端延伸至胎面補(bǔ)強(qiáng)層7的邊緣從而覆蓋墊層橡膠13。因此，如果在具有這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu) 的輪胎中，胎面補(bǔ)強(qiáng)層7的貼膠橡膠7G和胎側(cè)橡膠3G由絕緣橡膠材料20形成，那么難以 實(shí)現(xiàn)胎面底層16和胎體6的貼膠橡膠6G之間的電連接。因此，通過由導(dǎo)電橡膠材料21形 成墊層橡膠13，并且墊層橡膠13上設(shè)置延伸部13B通過使延伸部13B與胎面底層16相接 觸，從而實(shí)現(xiàn)電連接。在該情況下，延伸部13B和胎面底層16之間的重疊部分的軸向?qū)挾?Wl必需為Imm以上。如果重疊寬度小于1mm，那么電阻率增加并且不能獲得良好的電連接。 以此觀點(diǎn)看，重疊寬度Wl優(yōu)選至少2mm，更優(yōu)選至少3mm。重疊寬度的上限被延伸部13的 外端13Be限制，距離輪胎外表面至少2mm距離。在此具體實(shí)施方式
中，高二氧化硅含量橡膠作為絕緣橡膠材料20的例舉，并且高 碳含量橡膠作為導(dǎo)電橡膠材料21的例舉。然而，依照輪胎性能需求，可使用各種橡膠材料 作為絕緣橡膠材料20和導(dǎo)電橡膠材料21。例如，通過在高二氧化硅含量橡膠中添加離子導(dǎo) 電材料如鋰鹽類，可將高二氧化硅含量橡膠的體積電阻率降低至IX IO8 Ω · cm以下，從而 將其用作導(dǎo)電橡膠材料21。已經(jīng)描述了本發(fā)明的特別優(yōu)選具體實(shí)施方式
，但是本發(fā)明可修改為各種具體實(shí)施 方式，并可實(shí)施不僅僅局限于如附圖所示的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例基于表1中詳細(xì)說明，制造具有如圖1所示基本結(jié)構(gòu)的充氣輪胎(尺寸 225/55R16)，并且測試輪胎的滾動(dòng)阻力和電阻。結(jié)果如表1所示。除了表1中所述之外，其 它詳細(xì)說明通用于所有輪胎。表1中所用各橡膠組件的配方如表2所述。在比較例2和 3中，如圖6(A)所示，胎側(cè)橡膠的徑向外端部而不是墊層橡膠插入胎面補(bǔ)強(qiáng)橡膠和胎體之 間?！礉L動(dòng)阻力〉滾動(dòng)阻力通過使用滾動(dòng)阻力試驗(yàn)儀在如下條件下測量。將基于實(shí)施例1的結(jié)果認(rèn) 作100，試驗(yàn)結(jié)果通過測得值的倒數(shù)的指數(shù)呈現(xiàn)。數(shù)值越大，滾動(dòng)阻力越低，并且滾動(dòng)性能越 好。輪輞16X7JJ內(nèi)壓200kPa負(fù)載4·7kN速度80km/h〈輪胎的電阻〉根據(jù)JATMA標(biāo)準(zhǔn)，通過使用如圖7所示測量儀器測量輪胎-輪輞組合體 (tire-rimassembly)的電阻，該測量儀器包括拋光金屬盤31 (電阻小于10 Ω)，其安裝 在絕緣盤30(電阻至少1012Ω)上；導(dǎo)電輪胎-安裝軸(counductive tire-mounting shaft) 32，其用于支撐輪胎-輪輞組合體；以及電阻測量計(jì)33。測試用輪胎T預(yù)先清洗從 而完全去除表面上的脫模劑和灰塵并完全干燥。其它條件如下所示。輪輞鋁合金所制成，16 X 7JJ內(nèi)壓200kPa負(fù)載5·3kN試驗(yàn)環(huán)境溫度(試驗(yàn)室溫度)25°C濕度50%電阻測量計(jì)的測量量程103至1. 6 X IO16 Ω試驗(yàn)電壓(外加電壓)1，000V試驗(yàn)按如下進(jìn)行(1)輪胎T安裝在輪輞上從而提供輪胎_輪輞組合體。在那時(shí)，將肥皂水溶液作為 潤滑劑涂在輪胎和輪輞之間的接觸部。(2)在試驗(yàn)室靜置2小時(shí)后，將輪胎_輪輞組合體安裝于輪胎_安裝軸32上。(3)對于輪胎-輪輞組合體，首先施加上述負(fù)載0. 5分鐘，然后釋放并再次施加 0. 5分鐘，再次釋放并最后施加2分鐘。(4)進(jìn)行電壓試驗(yàn)。5分鐘后，通過電阻測量計(jì)33測量輪胎-安裝軸32和金屬板 31之間的電阻。測量在沿輪胎圓周方向間隔90度的四個(gè)位置進(jìn)行，并且采用最大值作為輪 胎T的電阻(測得值)。
權(quán)利要求
一種充氣輪胎，其包括胎體，其包含從胎面部經(jīng)由胎側(cè)部延伸至胎圈部胎圈芯的胎體主體部、和在所述胎體主體部兩端圍繞胎圈芯從軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)反包的反包部；胎面補(bǔ)強(qiáng)層，其位于胎面部內(nèi)側(cè)和胎體徑向外側(cè)；胎面膠，其位于胎面補(bǔ)強(qiáng)層徑向外側(cè)并形成為胎面部的胎面接地面；胎側(cè)橡膠，其位于胎體軸向外側(cè)并形成為胎側(cè)部外表面；包布橡膠，其用于防止輪輞錯(cuò)位，各自具有位于胎圈部并形成胎圈底面的包布基部、以及在包布基部的軸向外端轉(zhuǎn)彎的升起部，所述升起部徑向向外升起并與胎體反包部的軸向外表面相接；邊口襯膠，用于形成胎圈部軸向外表面，并軸向向外延伸并與所述升起部的軸向外表面相接，從而與胎側(cè)橡膠的徑向內(nèi)端連接；以及墊層橡膠，其各自具有插入胎面補(bǔ)強(qiáng)層的邊緣部和胎體之間的墊層主體部、以及延伸部，所述延伸部與墊層主體部相連續(xù)、并沿軸向向外延伸與胎體相接；其中所述胎體包含至少一個(gè)胎體簾布層，其中每排胎體簾線覆蓋有貼膠橡膠；所述胎體補(bǔ)強(qiáng)層包含至少一層胎體補(bǔ)強(qiáng)簾布層，其中每排胎體補(bǔ)強(qiáng)簾線覆蓋有貼膠橡膠；所述胎面膠包含胎面膠本體，其形成胎面膠接地面；胎面底層，其以薄片形式在胎面膠本體和胎面補(bǔ)強(qiáng)層之間軸向延伸并與墊層橡膠的延伸部相接、且彼此具有至少1mm的軸向重疊寬度；以及末端部，其沿徑向從內(nèi)到外穿透胎面膠本體，從而其徑向外端暴露在胎面接地面、而其徑向內(nèi)端與胎面底層相接；至少胎面膠本體、胎面補(bǔ)強(qiáng)層貼膠橡膠和胎側(cè)橡膠由體積電阻率至少為1×108Ω·cm的絕緣橡膠材料制成；并且至少胎面底層、末端部、墊層橡膠、胎體貼膠橡膠和包布是由體積電阻率小于1×108Ω·cm的導(dǎo)電橡膠材料制成的。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，所述邊口襯膠由所述絕緣橡膠材料制成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，基于每100重量份包含二烯橡膠的 橡膠成分，所述導(dǎo)電橡膠材料包含30至100重量份作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的炭黑，所述炭黑具有 至少100m2/g的BET法氮吸附比表面積；基于100重量份包含二烯橡膠的橡膠成分，所述絕 緣橡膠材料包含20至100重量份作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的二氧化硅。
全文摘要
在提高輪胎滾動(dòng)阻力性能的同時(shí)防止靜電積累。胎面膠2G具有形成胎面接地面2S的胎面膠主體15、位于胎面膠主體徑向內(nèi)側(cè)的胎面底層16、和徑向穿透胎面膠主體的末端部17，胎面底層16與墊層橡膠13相接并且其重疊寬度在1mm以上，上述墊層橡膠13各具有插入胎面補(bǔ)強(qiáng)層7的邊緣部7E和胎體6之間的墊層主體部分13A。胎面膠主體15、胎面補(bǔ)強(qiáng)層7的貼膠橡膠7G和胎側(cè)橡膠3G由體積電阻率至少為1×108Ω·cm的絕緣橡膠20制成；并且胎面底層16、末端部17、墊層橡膠13、胎體6的貼膠橡膠6G和包布橡膠11由體積電阻率小于1×108Ω·cm的導(dǎo)電橡膠材料制成。
文檔編號B60C9/20GK101842252SQ200880114488
公開日2010年9月22日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者和田孝雄 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社