充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】[技術問題]提供一種容易放靜電的充氣輪胎（2）。[技術方案]輪胎（2）設置有貫通部（8）、胎面基部（6）、帶束層（18）、胎體（16）、以及胎搭接部（12）。胎體（16）具有導電的貼膠橡膠以及成排排列的大量簾線。胎體的電阻（Rc）小于1.0×108Ω；該電阻（Rc）用ρ/g/(2×3.14×r)×L×10來表達，其中，ρ為貼膠橡膠的體積電阻率（Ω·cm），g為貼膠橡膠的最小厚度（mm），r為從輪胎軸線至胎搭接部的外徑向端部的距離（m），并且L為從補強層的端部至胎搭接部的外徑向端部的胎體的長度（m）。
【專利說明】充氣輪胎
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及充氣輪胎。更具體地，本發(fā)明涉及胎面和胎側(cè)不導電的充氣輪胎。
【背景技術】
[0002]用于輪胎的胎側(cè)和胎面的補強劑通常是炭黑。炭黑是導電物質(zhì)。包括炭黑的胎側(cè)和胎面具有良好的導電性。車輛上產(chǎn)生的靜電經(jīng)由輪輞、胎側(cè)、以及胎面向路面放電。
[0003]二氧化硅可以代替炭黑或和炭黑一起混合在胎面中。通過混合二氧化硅，可以獲得具有降低的滾動阻力的輪胎。二氧化硅是不導電物質(zhì)。胎面包括二氧化硅的輪胎導電性差。安裝有這種輪胎的車輛易于帶靜電。該靜電會引起無線電噪聲。另外，靜電由于火花使駕駛員有不舒適感。
[0004]JP9-266280 (JP N0.3964511)公開了一種包括端子部的輪胎。該端子部與胎面基部一體地形成。該端子部貫通胎面并且暴露在胎面表面上。靜電經(jīng)由輪輞、胎側(cè)、胎面基部、以及端子部向路面放電。
[0005]引用列表
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I JP9-26628O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的問題
[0009]近年來，人們越來越傾向于考慮到環(huán)境，并且期望輪胎具有更低的燃料消耗性能。處于實現(xiàn)更低的燃料消耗性能的目的，二氧化硅可以混合在胎側(cè)中。通過混合二氧化硅，可以獲得具有降低的滾動阻力的輪胎。然而，包括二氧化硅的每個胎側(cè)的體積電阻率很高。即使當輪胎包括胎面基部和端子部時，輪輞與胎面基部之間的電傳導仍被阻斷。輪胎的電阻很高。安裝有這種輪胎的車輛易于帶靜電。
[0010]本發(fā)明的目的是提供一種容易放走靜電的充氣輪胎。
[0011]問題的解決方案
[0012]根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎包括:
[0013](I)非導電的胎面，所述胎面具有形成胎面表面的外表面；
[0014](2)導電的胎面基部，所述胎面基部位于所述胎面的徑向方向上的內(nèi)側(cè)；
[0015](3)導電的貫通部，所述貫通部貫穿所述胎面，并且，所述貫通部的一端從所述胎面表面上露出且所述貫通部的另一端延伸至所述胎面基部；
[0016](4) 一對非導電的胎側(cè)，所述一對非導電的胎側(cè)分別從所述胎面的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸；
[0017](5)—對導電的胎搭接部，所述一對導電的胎搭接部分別從所述胎側(cè)的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸；
[0018](6) 一對胎圈，所述一對胎圈分別位于所述胎搭接部的軸向方向上的內(nèi)側(cè)；[0019]( 7 )胎體，所述胎體沿著所述胎面和所述胎側(cè)在所述胎面和所述胎側(cè)的內(nèi)側(cè)、在其中一個所述胎圈與另一個所述胎圈之間在這兩個胎圈上延伸；以及
[0020](8)導電的補強層，所述補強層在所述胎面基部的徑向方向上的內(nèi)側(cè)處層壓在所述胎體上。
[0021]所述胎體包括導電的貼膠橡膠以及并列的大量簾線。通過以下數(shù)學公式表示的所述胎體的電阻Re小于1.0 XlO8 Ω。
[0022]Rc=P/g/(2X3.14Xr) XLXlO
[0023]在該數(shù)學公式中，P為所述胎體的所述貼膠橡膠的體積電阻率(Ω.cm), g為所述貼膠橡膠的最小厚度(mm)，r為從所述輪胎的軸線至所述胎搭接部的徑向方向上的外端部的距離(m)，并且L為所述胎體的從所述補強層的端部至所述胎搭接部的徑向方向上的所述外端部的長度U)。
[0024]優(yōu)選地，根據(jù)JATMA標準測量的所述輪胎的電阻Rt小于1.0 X IO8 Ω。
[0025]優(yōu)選地，所述胎體的所述貼膠橡膠的最小厚度g等于或大于0.07mm。所述胎體的所述貼膠橡膠通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成。優(yōu)選地，所述胎體的所述貼膠橡膠的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或更多的炭黑。優(yōu)選地，所述胎體的所述貼膠橡膠的體積電阻率小于1.0X IO8 Ω.cm。
[0026]每個胎側(cè)通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成。優(yōu)選地，所述胎側(cè)的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或更多的二氧化硅。
[0027]輪胎可以包括位于所述胎體的內(nèi)側(cè)的內(nèi)襯層。所述內(nèi)襯層通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成。優(yōu)選地，所述內(nèi)襯層的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或
更多的二氧化硅。
[0028]輪胎還可以包括位于所述胎體與所述內(nèi)襯層之間的隔離層。所述隔離層通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成。優(yōu)選地，所述隔離層的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或更多的二氧化硅。
[0029]根據(jù)另一方面，根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎包括:
[0030](I)非導電的胎面，所述胎面具有形成胎面表面的外表面；
[0031](2)導電的胎面基部，所述胎面基部位于所述胎面的徑向方向上的內(nèi)側(cè)；
[0032](3)導電的貫通部，所述貫通部貫穿所述胎面，并且，所述貫通部的一端從所述胎面表面上露出且所述貫通部的另一端延伸至所述胎面基部；
[0033](4) 一對非導電的胎側(cè)，所述一對非導電的胎側(cè)分別從所述胎面的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸；
[0034](5)—對導電的胎搭接部，所述一對導電的胎搭接部分別從所述胎側(cè)的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸；
[0035](6) 一對胎圈，所述一對胎圈分別位于所述胎搭接部的軸向方向上的內(nèi)側(cè)；
[0036]( 7 )胎體，所述胎體沿著所述胎面和所述胎側(cè)在所述胎面和所述胎側(cè)的內(nèi)側(cè)、在其中一個所述胎圈與另一個所述胎圈之間在這兩個胎圈上延伸；以及
[0037](8)導電的補強層，所述補強層在所述胎面基部的徑向方向上的內(nèi)側(cè)處層壓在所述胎體上。
[0038]所述胎體包括導電的貼膠橡膠以及并列的大量簾線。根據(jù)JATMA標準測量的輪胎的電阻Rt小于1.0 XlO8 Ω。
[0039]本發(fā)明的有益效果
[0040]在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，靜電經(jīng)由胎搭接部、胎體、補強層、胎面基部、以及貫通部被放出。在安裝有該輪胎的車輛中，無線電噪聲被抑制。在包括該輪胎的車輛中，火花也被抑制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎的一部分的截面圖。
[0042]圖2為示出了圖1中的輪胎的胎體的一部分的放大立體圖。
[0043]圖3為沿著圖2中的線II1-1II截取的放大的截面圖。
[0044]圖4為示出了圖1中的輪胎連同輪輞以及電阻測量裝置的示意圖。
[0045]
[0046]圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的充氣輪胎的一部分的截面圖。
[0047]
【具體實施方式】
[0048]以下將通過適當?shù)貐⒄崭綀D基于優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行詳細地描述。
[0049]圖1示出了充氣輪胎2。在圖1中，上下方向為輪胎2的徑向方向，左右方向為輪胎2的軸向方向，并且垂直于紙面的方向為輪胎2的周向方向。在圖1中，點劃線CL表示輪胎2的赤道面。除了胎面花紋之外，輪胎2的形狀關于赤道面對稱。
[0050]輪胎2包括:胎面4、胎面基部6、貫通部8、胎側(cè)10、胎搭接部12、胎圈14、胎體16、帶束層18、內(nèi)襯層20、隔離層22和胎圈包布24。輪胎2為無內(nèi)胎型。輪胎2安裝在客車上。
[0051]胎面4具有沿徑向方向向外突出的形狀。胎面4形成與路面接觸的胎面表面26。胎面表面26上形成有溝槽28。胎面花紋由溝槽28形成。胎面4是不導電的。在本發(fā)明中，術語“不導電”意味著部件的體積電阻率等于或大于1.0Χ108Ω ?cm。特別地，非導電部件的體積電阻率等于或大于10Χ1010Ω.cm。
[0052]胎面4通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成。橡膠組合物的優(yōu)選的基材橡膠為二烯橡膠。二烯橡膠的具體實例包括天然橡膠(NR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、聚丁二烯橡膠(BR)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠(NBR)以及氯丁橡膠(CR)。二烯橡膠包括共軛二烯單體和芳香族乙烯基單體的共聚物。共聚物的具體示例包括溶液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物(S-SBR)和乳液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物(E-SBR)。特別適用于胎面4的聚合物為溶液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物。
[0053]胎面4的橡膠組合物包括作為主要補強劑的二氧化硅。包括胎面4在內(nèi)的輪胎2的滾動阻力很低。二氧化硅有助于輪胎2的低燃料消耗性能。鑒于胎面4的低燃料消耗性能和強度，每100重量份的基材橡膠中二氧化硅的量優(yōu)選地等于或大于40重量份，更優(yōu)選地等于或大于50重量份，并且特別優(yōu)選地等于或大于60重量份。該量優(yōu)選地等于或小于100重量份。
[0054]胎面4的橡膠組合物可以包括干二氧化硅、濕二氧化硅、合成硅酸鹽二氧化硅和膠態(tài)氧化硅。二氧化硅的氮吸附比表面積(BET)優(yōu)選等于或大于150m2/g，并且特別優(yōu)選地等于或大于175m2/g。容易獲得的二氧化硅的氮吸附比表面積為等于或小于250m2/g。
[0055]胎面4的橡膠組合物包括硅烷偶聯(lián)劑加二氧化硅。據(jù)推斷，偶聯(lián)劑實現(xiàn)了橡膠分子與二氧化硅之間的牢固結合。據(jù)推斷，偶聯(lián)劑實現(xiàn)了二氧化硅與其它二氧化硅之間的牢固結合。
[0056]胎面4的橡膠組合物可以包括作為另一種補強劑的少量炭黑。該炭黑有助于胎面的耐磨性。少量炭黑不會顯著地削弱由于二氧化硅帶來的低燃料消耗性能。每100重量份的基材橡膠中炭黑的量優(yōu)選地等于或小于20重量份，更優(yōu)選地等于或小于10重量份，并且特別優(yōu)選地等于或小于5重量份。
[0057]胎面4的橡膠組合物包括硫黃和硫化促進劑。橡膠組合物可以包括軟化劑、增塑劑、抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅等。
[0058]胎面基部6沿徑向方向位于胎面4內(nèi)側(cè)。胎面基部6接合至胎面4。胎面基部6是導電的。在本發(fā)明中，術語“導電”意味著部件的體積電阻率小于1.0Χ108Ω -Cm0特別地,導電部件的體積電阻率等于或小于1.0X IO7 Ω.cm。
[0059]胎面基部6通過交聯(lián)橡膠組合物形成。橡膠組合物的優(yōu)選的基材橡膠為二烯橡膠。上述用于胎面4的二烯橡膠也可以用于胎面基部6。特別地適用于胎面基部6的聚合物為溶液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物。
[0060]胎面基部6的橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑。炭黑為導電物質(zhì)。由于橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑，胎面基部6成為導電的。鑒于導電性，每100重量份的基材橡膠中炭黑的量優(yōu)選地等于或大于45重量份，更優(yōu)選地等于或大于55重量份，并且特別優(yōu)選地等于或大于65重量份。該量優(yōu)選地等于或小于100重量份。
[0061]胎面基部6的橡膠組合物可以包括槽法炭黑、爐黑、乙炔黑和熱炭黑。炭黑的吸油量優(yōu)選地為等于或大于5cm3/100g并且優(yōu)選地等于或小于300cm3/100g。
[0062]胎面基部6的橡膠組合物包括硫黃和硫化促進劑。橡膠組合物可以包括軟化劑、增塑劑、抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅等。
[0063]每個貫通部8貫通胎面4。貫通部8的端部30暴露在胎面表面26上。貫通部8延伸至胎面基部6。貫通部8沿周向方向延伸。換言之，貫通部8是環(huán)形的。代替環(huán)形貫通部，輪胎2可以包括沿周向方向彼此間隔開的多個貫通部。
[0064]每個貫通部8通過交聯(lián)橡膠組合物形成。在本實施方式中，每個貫通部8與胎面基部6 —體地形成。貫通部8的橡膠組合物與胎面基部6的橡膠組合物相同。貫通部8類似于胎面基部6是導電的。
[0065]胎側(cè)10從胎面4的端部沿徑向方向大致向內(nèi)延伸。胎側(cè)10的沿徑向方向的外端接合至胎面4。胎側(cè)10的沿徑向方向的內(nèi)端接合至胎搭接部12。胎側(cè)10防止胎體16損壞。胎側(cè)10是不導電的。
[0066]每個胎側(cè)10通過交聯(lián)橡膠組合物形成。橡膠組合物的優(yōu)選的基材橡膠是二烯橡膠。上述用于胎面4的二烯橡膠也可以用于每個胎側(cè)10。鑒于抗切割性和耐候性，特別適用于每個胎側(cè)10的聚合物為天然橡膠和聚丁二烯。
[0067]每個胎側(cè)10的橡膠組合物包括作為主要補強劑的二氧化硅。每個胎側(cè)10可以包括上述用于胎面4的二氧化硅。包括胎側(cè)10的輪胎2的滾動阻力很低。二氧化硅有助于輪胎2的低燃料消耗性能。鑒于每個胎側(cè)10的低燃料消耗性能和強度，每100重量份的基材橡膠中二氧化硅的量優(yōu)選地等于或大于35重量份并且特別優(yōu)選地等于或大于45重量份。該量優(yōu)選地等于或小于100重量份。
[0068]每個胎側(cè)10的橡膠組合物可以包括作為另一補強劑的少量炭黑。炭黑有助于每個胎側(cè)的強度。少量炭黑不會顯著地削弱由于二氧化硅帶來的低燃料消耗性能。每100重量份的基材橡膠中炭黑的量優(yōu)選地等于或小于20重量份，更優(yōu)選地等于或小于10重量份，并且特別優(yōu)選地等于或小于5重量份。
[0069]每個胎側(cè)10的橡膠組合物包括硅烷偶聯(lián)劑。橡膠組合物還包括硫黃和硫化促進劑。橡膠組合物可以包括軟化劑、增塑劑、抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅等。
[0070]胎搭接部12大致位于胎側(cè)10的徑向方向的內(nèi)側(cè)。胎搭接部12位于胎圈14及胎體16的軸向方向的外側(cè)。胎搭接部12是導電的。胎搭接部12抵接輪輞的輪緣32。輪緣32由鋼或鋁合金形成。因此，輪緣32是導電的。
[0071]每個胎搭接部12通過交聯(lián)橡膠組合物形成。橡膠組合物的優(yōu)選的基材橡膠為二烯橡膠。上述用于胎面4的二烯橡膠也可以用于每個胎搭接部12。鑒于耐磨性，特別適用于每個胎搭接部12的聚合物為天然橡膠和聚丁二烯。
[0072]每個胎搭接部12的橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑。用于胎面基部6的上述炭黑也可以用于每個胎搭接部12。
[0073]每個胎搭接部12的橡膠組合物包括硫黃和硫化促進劑。橡膠組合物可以包括軟化劑、增塑劑、抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅等。
[0074]胎圈14位于胎搭接部12的軸向方向的內(nèi)偵彳。每個胎圈14包括芯體34以及從芯體34沿徑向方向向外延伸的三角膠36。芯體34具有環(huán)形形狀且包括纏繞的非伸縮性的鋼絲。鋼絲的材料通常為鋼。三角膠36沿徑向方向向外漸窄。三角膠36由高硬度的交聯(lián)橡膠形成。
[0075]胎體16由胎體簾布層38形成。該胎體簾布層38在兩側(cè)的胎圈14上和在兩側(cè)的胎圈14之間延伸，并且沿著胎面4和胎側(cè)10延伸。胎體簾布層38圍繞每個芯體34從軸向方向的內(nèi)側(cè)反包到外側(cè)。由于該反包，胎體簾布層38中形成有主要部分40和反包部分42。反包部分42層壓在胎搭接部12上。胎體16可以包括兩層或更多層。
[0076]圖2示出了胎體簾布層38的一部分。該胎體簾布層38包括貼膠橡膠46和并列的大量簾線44。每個簾線44的相對于赤道面的角度的絕對值為75°至90°。換言之，胎體16具有徑向結構。每個簾線44由有機纖維形成。優(yōu)選的有機纖維的示例包括聚酯纖維、尼龍纖維、人造絲纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯纖維、以及芳族聚酰胺纖維。
[0077]貼膠橡膠46是導電的。貼膠橡膠46通過交聯(lián)橡膠組合物形成。橡膠組合物的優(yōu)選的基材橡膠為二烯橡膠。上述用于胎面4的二烯橡膠也可以用于貼膠橡膠46。特別適用于貼膠橡膠46的聚合物為天然橡膠。
[0078]貼膠橡膠46的橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑。其橡膠組合物可以包括上述用于胎面基部6的炭黑。炭黑是導電物質(zhì)。由于其橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑，因此貼膠橡膠成為導電的。鑒于導電性，每100重量份的基材橡膠中炭黑的量優(yōu)選地等于或大于35重量份并且特別優(yōu)選地等于或大于45重量份。該量優(yōu)選地等于或小于100
重量份。[0079]貼膠橡膠46的橡膠組合物包括硫黃和硫化促進劑。該橡膠組合物可以包括軟化齊IJ、增塑劑、抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅等。
[0080]圖3為沿著圖2中的線II1-1II截取的放大橫截面圖。在圖3中，箭頭D指示每個胎體簾線44的直徑，并且箭頭T指示胎體簾布層38的厚度。在本說明書中，其差值(T-D)被稱為貼膠橡膠的最小厚度g。
[0081 ] 每個胎體簾線44是不導電的。因此，為了使胎體16是導電的，貼膠橡膠46的最小厚度g需要足夠大。最小厚度g優(yōu)選地為等于或大于0.07mm,更優(yōu)選地等于或大于0.08mm,并且特別優(yōu)選地等于或大于0.09mm。
[0082]與胎體簾布層38的厚度T相比，最小厚度g很小。因此，為了使胎體16是導電的，貼膠橡膠46的體積電阻率P需要是足夠低的。其體積電阻率P優(yōu)選地小于1.0X IO8 Ω.cm，更優(yōu)選地等于或小于1.0X IO7 Ω.cm，并且特別優(yōu)選地等于或小于
8.0 XlO6 Ω.cm。
[0083]帶束層18 (補強層)位于胎面基部6的徑向方向的內(nèi)側(cè)。帶束層18層壓在胎體16上。帶束層18補強了胎體16。帶束層18包括內(nèi)層48和外側(cè)面50。如圖1中顯而易見的是，在軸向方向上，內(nèi)層48的寬度略微大于外側(cè)面50的寬度。內(nèi)層48和外側(cè)面50中的每一者均包括未示出的貼膠橡膠以及并列的大量簾線。每個簾線相對于赤道面是傾斜的。通常，其傾斜角度的絕對值等于或大于10°但是等于或小于35°。內(nèi)層48的每個簾線相對于赤道面傾斜的方向與外側(cè)面50的每個簾線相對于赤道面傾斜的方向相反。簾線的材料優(yōu)選地為鋼。因此，簾線是導電的。帶束層18的沿軸向方向的寬度優(yōu)選地等于或大于輪胎2的最大寬度的0.7倍。帶束層18可以包括三層或更多層。
[0084]帶束層18的貼膠橡膠是導電的。該貼膠橡膠通過交聯(lián)橡膠組合物形成。橡膠組合物的優(yōu)選基材橡膠為二烯橡膠。上述用于胎面4的二烯橡膠也可以用于該貼膠橡膠。特別適用于該貼膠橡膠的聚合物是天然橡膠。
[0085]該貼膠橡膠的橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑。該橡膠組合物可以包括上述用于胎面基部6的炭黑。炭黑為導電物質(zhì)。由于該橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑，因此該貼膠橡膠被為是導電的。由于其簾線和貼膠橡膠為導電的，因此帶束層18的電阻非常低。
[0086]內(nèi)襯層20位于胎體16內(nèi)側(cè)。在赤道面附近，內(nèi)襯層20接合至胎體16的內(nèi)表面。內(nèi)襯層20通過交聯(lián)橡膠組合物形成。其橡膠組合物包括具有優(yōu)良的空氣阻擋物性的基材橡膠。內(nèi)襯層20的基材橡膠通常為異丁烯-異戊二烯橡膠或鹵化的異丁烯-異戊二烯橡膠。內(nèi)襯層20保持輪胎2的內(nèi)壓。
[0087]內(nèi)襯層20的橡膠組合物包括作為主要補強劑的二氧化硅。內(nèi)襯層20可以包括上述用于胎面4的二氧化硅。包括內(nèi)襯層20的輪胎2的滾動阻力很低。二氧化硅有助于輪胎2的低燃料消耗性能。鑒于內(nèi)襯層20的低燃料消耗性能和強度，每100重量份的基材橡膠中二氧化硅的量優(yōu)選地等于或大于35重量份并且特別優(yōu)選地等于或大于45重量份。該量優(yōu)選地等于或小于100重量份。
[0088]內(nèi)襯層20的橡膠組合物可以包括作為另一補強劑的少量炭黑。該炭黑有助于內(nèi)襯層20的強度。少量炭黑不會顯著地削弱由于二氧化硅帶來的低燃料消耗性能。每100重量份的基材橡膠中炭黑的量優(yōu)選地等于或小于20重量份，更優(yōu)選地等于或小于10重量份，并且特別優(yōu)選地等于或小于5重量份。
[0089]內(nèi)襯層20的橡膠組合物包括硅烷偶聯(lián)劑。該橡膠組合物還包括硫黃和硫化促進劑。該橡膠組合物可以包括軟化劑、增塑劑、抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅等。
[0090]內(nèi)襯層20的橡膠組合物可以包括作為主要補強劑的炭黑。
[0091]隔離層22插置于胎體16與內(nèi)襯層20之間。隔離層22牢固地接合至胎體16并且也牢固地接合至內(nèi)襯層20。隔離層22抑制內(nèi)襯層20與胎體16分離。
[0092]隔離層22通過交聯(lián)橡膠組合物形成。其橡膠組合物的優(yōu)選的基材橡膠為二烯橡膠。上述用于胎面4的二烯橡膠也可以用于隔離層22。鑒于與胎體16和內(nèi)襯層20的粘合性，特別適用于隔離層22的聚合物是天然橡膠和乳液聚合的苯乙烯-丁二烯共聚物。
[0093]隔離層22的橡膠組合物包括作為主要補強劑的二氧化硅。隔離層22可以包括上述用于胎面4的二氧化硅。包括隔離層22的輪胎2的滾動阻力很低。二氧化硅有助于輪胎2的低燃料消耗性能。每100重量份的基材橡膠中二氧化硅的量優(yōu)選地等于或大于35重量份，并且特別優(yōu)選地等于或大于45重量份。該量優(yōu)選地等于或小于100重量份。
[0094]隔離層22的橡膠組合物可以包括作為另一補強劑的少量炭黑。炭黑有助于隔離層22的強度。少量炭黑不會顯著地削弱由于二氧化硅帶來的低燃料消耗性能。每100重量份的基材橡膠中炭黑的量優(yōu)選地等于或小于20重量份，更優(yōu)選地等于或小于10重量份，并且特別優(yōu)選地等于或小于5重量份。
[0095]隔離層22的橡膠組合物包括硅烷偶聯(lián)劑。橡膠組合物還包括硫黃和硫化促進劑。橡膠組合物可以包括軟化劑、增塑劑、抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅等。
[0096]隔離層22的橡膠組合·物可以包括作為主要補強劑的炭黑。
[0097]胎圈包布24位于胎圈14附近。當輪胎2安裝在輪輞上時，胎圈包布24抵靠輪輞。該抵靠允許保護每個胎圈14的附近部位。胎圈包布24由織物和浸潰織物的交聯(lián)橡膠組成。胎圈包布24是不導電的。
[0098]在輪胎2中，靜電經(jīng)由輪緣32、胎搭接部12、胎體16、帶束層18 (補強層)、胎面基部6、以及貫通部8被放電。胎體16允許胎搭接部12與帶束層18之間的電傳導。介于胎搭接部12與帶束層18之間的胎體16的電阻Re很低，由此輪胎2被實現(xiàn)為是導電的。由以下數(shù)學公式表示的胎體16的電阻Re優(yōu)選地小于1.0X IO8 Ω。
[0099]Rc=P/g/(2X3.14Xr) XLXlO
[0100]在該數(shù)學公式中，P為胎體16的貼膠橡膠46的體電阻率(Ω為貼膠橡膠46的最小厚度(mm)，r為從輪胎2的軸線至胎搭接部12的徑向方向上的外端部52的距離Cm),并且L為從補強層的端部54至胎搭接部12的徑向方向上的外端部52的胎體16的長度(m)。在該數(shù)學公式中，(2X3.14Xr)為胎搭接部12的徑向方向上的外端部52的周向長度。電阻Re更優(yōu)選地等于或小于8.8 X IO7 Ω并且特別優(yōu)選地等于或小于7.1 X IO7 Ω。
[0101]在圖1中，箭頭LI表示胎搭接部12與胎體16彼此接觸的長度。鑒于導電性，該長度LI優(yōu)選地等于或大于5mm并且特別優(yōu)選地等于或大于10mm。
[0102]在圖1中，箭頭L2表示胎體16與帶束層18彼此接觸的長度。鑒于導電性，長度L2優(yōu)選地等于或大于5mm并且特別優(yōu)選地等于或大于10mm。
[0103]在圖1中，箭頭L3表示帶束層18與胎面基部6彼此接觸的長度。鑒于導電性，長度L3優(yōu)選地等于或大于5mm并且特別優(yōu)選地等于或大于10mm。[0104]在圖1中，寬度W表示貫通部8的露出表面的寬度。從充分放電的觀點來看，寬度W優(yōu)選地等于或大于3mm并且特別優(yōu)選地等于或大于5mm。
[0105]圖4示出了連同輪胎2的輪輞56和電阻測量裝置58。裝置58包括絕緣板60、金屬板62、軸64以及歐姆計66。絕緣板60的電阻等于或大于1.0X IO12 Ω。金屬板62的表面被拋光。金屬板62的電阻等于或小于10 Ω。通過使用裝置58根據(jù)JATMA標準測量輪胎2的電阻Rt。在測量之前，去除了輪胎2的表面上的臟物和潤滑劑。輪胎2被充分干燥。輪胎2安裝到由鋁合金制成的輪輞56上。當安裝時，肥皂水作為潤滑劑被施加至輪胎2與輪輞56彼此接觸的部分。給輪胎2充氣使得其內(nèi)壓變成200kPa。輪胎2和輪輞56在實驗室中保持2小時。實驗室的溫度是25°C并且實驗室的濕度為50%。輪胎2和輪輞58安裝到軸64上。將5.3kN的負荷施加至輪胎2和輪輞56持續(xù)0.5分鐘，然后釋放負荷。再次將
5.3kN的負荷施加至輪胎2和輪輞56持續(xù)0.5分鐘，然后釋放負荷。進一步，將5.3kN的負荷施加至輪胎2和輪輞56持續(xù)2.0分鐘，然后釋放負荷。此后，在軸64與金屬板62之間施加1000V的電壓。從施加開始過去5分鐘之后，用歐姆計66測量軸64與金屬板62之間的電阻。該測量在沿著輪胎2的周向方向以90°的間隔在彼此分隔開的四個點處進行。獲得的四個電阻的最大值為輪胎2的電阻Rt。
[0106]電阻Rt優(yōu)選地小于1.0X 108Ω。電阻Rt小于1.0X IO8Ω的輪胎2不太可能被充以靜電。在這方面，電阻Rt更優(yōu)選地等于或小于8.8Χ107Ω并且特別優(yōu)選地等于或小于 7.1 XlO7 Ω。
[0107]在本發(fā)明中，輪胎的每個部件的尺寸和角度在輪胎安裝在常規(guī)輪輞上且充氣至常規(guī)內(nèi)壓的狀態(tài)下被測量。在測量期間，沒有負荷施加至輪胎。在本說明書中，常規(guī)輪輞指的是輪胎所基于的標準中所指定的輪輞。JATMA標準中的“標準輪輞”、TRA標準中的“設計輪輞”、以及ETRTO標準中的“測量輪輞”均為常規(guī)輪輞。在本說明書中，常規(guī)內(nèi)壓指的是輪胎所基于的標準中所指定的內(nèi)壓。JATMA標準中的“最聞空氣壓力”、TRA標準中的在“在各種冷充氣壓力下的輪胎負荷限值”(“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”)中列舉的“最大值”、以及ETRTO標準中的“充氣壓力”均為常規(guī)內(nèi)壓。應當指出的是，在用于客車的輪胎的情況下，所述尺寸和角度在內(nèi)壓為ISOkPa的狀態(tài)下測量。
[0108]圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的充氣輪胎68的一部分的橫截面圖。輪胎68包括:胎面4、胎面基部6、貫通部8、胎側(cè)10、胎搭接部12、胎圈14、胎體16、帶束層18、冠帶層70、內(nèi)襯層20、隔離層22、以及胎圈包布24。而圖1中示出的輪胎2包括僅含有帶束層18的補強層，圖5中示出的輪胎68包括含有帶束層18和冠帶層70的補強層。輪胎68的除了冠帶層70之外的其他部件的構型與在圖1中示出的輪胎2的部件的構型相同。
[0109]冠帶層70位于胎面基部6的徑向方向上的內(nèi)側(cè)。冠帶層70層壓在帶束層18上。冠帶層70包括貼膠橡膠以及并列的大量簾線，其均未示出。簾線以螺旋形纏繞。冠帶層70具有所謂的無接頭結構。簾線大致沿周向方向延伸。每個簾線相對于周向方向的角度等于或小于5°并且進一步等于或小于2°。帶束層18由這些簾線緊固，使得抑制了帶束層18的升降。每個簾線由有機纖維形成。優(yōu)選的有機纖維的示例包括尼龍纖維、聚酯纖維、人造絲纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯纖維和芳族聚酰胺纖維。
[0110]冠帶層70的貼膠橡膠是導電的。該貼膠橡膠通過交聯(lián)橡膠組合物形成。該橡膠組合物的優(yōu)選基材橡膠為二烯橡膠。上述用于圖1中示出的輪胎2的胎面4的二烯橡膠也可以用于該貼膠橡膠。
[0111]該貼膠橡膠的橡膠組合物包括作為主要補強劑的炭黑。該橡膠組合物可以包括上述用于圖1中示出的輪胎2的胎面基部6的炭黑。炭黑為導電物質(zhì)。由于該橡膠合物包括作為主要補強劑的炭黑，因此冠帶層70實現(xiàn)了為導電的。
[0112]在輪胎68中，靜電經(jīng)由突緣32、胎搭接部12、胎體16、帶束層18、冠帶層70、胎面基部6以及貫通部8被放出。
[0113]示例
[0114]以下將借助于示例示出本發(fā)明的效果，但是不應基于對這些示例的描述以限制的方式理解本發(fā)明。
[0115][示例I]
[0116]生產(chǎn)了具有圖1中示出的結構的輪胎。輪胎的尺寸為“195/65R15”。用于輪胎的部件的橡膠組合物在以下表5中示出。下面在表I至表4中詳細地示出這些橡膠組合物。在制備每個橡膠組合物中，首先，基材橡膠和除硫黃和硫化促進劑之外的其他化學品使用本伯里密煉機混煉。當通過該混煉獲得的混煉物用雙螺桿開放式輥進一步混煉時，硫黃和硫化促進劑被加入至其中。通過混煉，獲得了橡膠組合物。由這些橡膠組合物形成的部件在預成型過程中被層壓在一起以獲得生胎。生胎被放到模具中并且在170°C的溫度下加熱15分鐘以獲得輪胎。
[0117][示例2至示例8以及對比示例I至對比示例4]
[0118]除了使用了下面在表5至表7中示出的橡膠組合物之外，示例2至示例8以及對比示例I至對比示例4的輪胎以與示例I相同的方式獲得。
[0119][表I]
[0120]表I橡膠組合物
[0121]
【權利要求】
1.一種充氣輪胎，包括: 非導電的胎面，所述胎面具有形成胎面表面的外表面； 導電的胎面基部，所述胎面基部位于所述胎面的徑向方向上的內(nèi)側(cè)； 導電的貫通部，所述貫通部貫穿所述胎面，并且，所述貫通部的一端從所述胎面表面上露出且所述貫通部的另一端延伸至所述胎面基部； 一對非導電的胎側(cè)，所述一對非導電的胎側(cè)分別從所述胎面的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸； 一對導電的胎搭接部，所述一對導電的胎搭接部分別從所述胎側(cè)的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸； 一對胎圈，所述一對胎圈分別位于所述胎搭接部的軸向方向上的內(nèi)側(cè)； 胎體，所述胎體沿著所述胎面和所述胎側(cè)在所述胎面和所述胎側(cè)的內(nèi)側(cè)、在其中一個所述胎圈與另一個所述胎圈之間在這兩個胎圈上延伸；以及 導電的補強層，所述補強層在所述胎面基部的徑向方向上的內(nèi)側(cè)處層壓在所述胎體上，其中， 所述胎體包括導電的貼膠橡膠以及并列的大量簾線，并且 通過以下數(shù)學公式表示的所述胎體的電阻Re小于1.0X IO8 Ω， Rc=P /g/(2X3.14Xr) XLXlO (在該數(shù)學公式 中，P為所述胎體的所述貼膠橡膠的體積電阻率(Ω ^cmXg為所述貼膠橡膠的最小厚度(mm)，r為從所述輪胎的軸線至所述胎搭接部的徑向方向上的外端部的距離(m)，并且L為所述胎體從所述補強層的端部至所述胎搭接部的徑向方向上的所述外端部的長度(m))。
2.根據(jù)權利要求1所述的輪胎，其中，根據(jù)JATMA標準測量的所述輪胎的電阻Rt小于1.0Χ108Ω。
3.根據(jù)權利要求1所述的輪胎，其中，所述胎體的所述貼膠橡膠的最小厚度g等于或大于 0.07mmo
4.根據(jù)權利要求1所述的輪胎，其中， 所述胎體的所述貼膠橡膠通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成，并且所述胎體的所述貼膠橡膠的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或更多的炭黑。
5.根據(jù)權利要求4所述的輪胎，其中，所述胎體的所述貼膠橡膠的體積電阻率小于1.0 XlO8 Ω.Cm。
6.根據(jù)權利要求1所述的輪胎，其中， 每個胎側(cè)通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成，并且 所述胎側(cè)的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或更多的二氧化硅。
7.根據(jù)權利要求1所述的輪胎，還包括位于所述胎體的內(nèi)側(cè)的內(nèi)襯層，其中， 所述內(nèi)襯層通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成，并且 所述內(nèi)襯層的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或更多的二氧化硅。
8.根據(jù)權利要求7所述的輪胎，還包括位于所述胎體與所述內(nèi)襯層之間的隔離層，其中，所述隔離層通過使橡膠組合物進行交聯(lián)而形成，并且 所述隔離層的橡膠組合物包括100重量份的基材橡膠和35重量份或更多的二氧化硅。
9.一種充氣輪胎，包括: 非導電的胎面，所述胎面具有形成胎面表面的外表面； 導電的胎面基部，所述胎面基部位于所述胎面的徑向方向上的內(nèi)側(cè)； 導電的貫通部，所述貫通部貫穿所述胎面，并且，所述貫通部的一端從所述胎面表面上露出且所述貫通部的另一端延伸至所述胎面基部； 一對非導電的胎側(cè)，所述一對非導電的胎側(cè)分別從所述胎面的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸； 一對導電的胎搭接部，所述一對導電的胎搭接部分別從所述胎側(cè)的端部沿徑向方向大致向內(nèi)地延伸； 一對胎圈，所述一對胎圈分別位于所述胎搭接部的軸向方向上的內(nèi)側(cè)； 胎體，所述胎體沿著所述胎面和所述胎側(cè)在所述胎面和所述胎側(cè)的內(nèi)側(cè)、在其中一個所述胎圈與另一個所述胎圈之間在這兩個胎圈上延伸；以及 導電的補強層，所述補強層在所述胎面基部的徑向方向上的內(nèi)側(cè)處層壓在所述胎體上，其中， 所述胎體包括導電的貼膠橡膠以及并列的大量簾線，并且 根據(jù)JATMA標準測量的所 述輪胎的電阻Rt小于1.0 X IO8 Ω。
【文檔編號】B60C5/14GK103857542SQ201280049819
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年10月12日 優(yōu)先權日:2011年10月14日
【發(fā)明者】平山道夫 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社