CN101522442B - 一种充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种不需要特殊的轮胎制造工序、也无需增加材料和工序、按照现有的方法就能够制造出来的、滚动阻力和湿路制动性能优越、同时还具有导电性的充气轮胎。充气轮胎10在胎侧橡胶的轮胎内侧面设有厚度1mm以下的片状缓冲橡胶25,所述缓冲橡胶25与垫带19相接触,同时经过胎侧部16露出胎面部13的接地端领域的表面,在该充气轮胎10的单侧或两侧的胎侧部圆周上,所述垫带19、所述缓冲橡胶25在连续的导电路中由导电性材料构成,仅以所述导电路为该轮胎10的通电路径,所述通电路径以外的其他材料可以选用导电性橡胶材料或非导电性橡胶材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎,具体地,涉及一种充气轮胎,该充气轮胎具有混合有二氧化硅等的胎面、能够改善轮胎的滚动阻力和湿路制动性能,同时能够将车辆产生的静电排放到路面上,而且按照现有的方法就能够制造出来。
背景技术
为了改善充气轮胎的滚动阻力和在湿润路面上的运行性能(湿路制动性能),以二氧化硅代替以往的炭黑作为补强剂混合在胎面的橡胶组合物中已成为一项公知的技术。由于该二氧化硅混合技术使车辆产生静电,由此带来了轮胎通过进入口上面等时引起放电现象,导致收音机噪音或对电子回路元件产生不良影响、以及发生短路等问题。
过去,为了解决上述问题,提出了在部分胎面结构上设置混合有炭黑的导电材料,以确保轮胎导电性的技术。如,下述专利文献1的技术记载了在胎面和胎侧的外表面敷设含有炭黑的导电性薄膜,通过该导电层来进行放电。此外,专利文献2的技术公开了在胎冠部自胎面表面至底部设置导电衬垫,与该衬垫接触的由导电性材料形成的导电带,在导电性的胎圈领域内与车轮呈接触状态,从而排放静电。
专利文献1:特开平8-230407号公报
专利文献2:特开2006-143208号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,专利文献1的技术,由于敷设了上述含有炭黑的导电性薄膜,从而降低了混合有二氧化硅的胎面的滚动阻力和湿路制动性能的改善效果,难以充分发挥出本来的效果。此外,在胎面和胎侧的外表 面敷设含有炭黑的导电性薄膜,需要增加材料和工序,会导致生产性的恶化和成本的提高。
专利文献2的技术,由于需要另行设置导电衬垫和导电带,因此,会增加部件的件数,并且由于需要特殊的工序,所以很难说是制备简单的结构,预料会降低生产性。
鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种不需要特殊的轮胎制造工序、也无需增加材料和工序、按照现有的方法就能够制造的、滚动阻力和湿路制动性能优越、同时具有导电性的充气轮胎。
解决上述技术问题的技术方案
权利要求1所述的本发明的充气轮胎,在胎侧橡胶的轮胎内侧面设有厚度在1mm以下的片状缓冲橡胶,所述缓冲橡胶与垫带相接触,同时经过胎侧部与胎面部的接地端领域相连接,其特征在于,在该轮胎的单侧或两侧的胎侧部圆周上,所述垫带、所述缓冲橡胶和所述接地端领域中的至少表面部在连续的导电路中由导电性橡胶材料构成,仅以所述导电路作为该轮胎的通电路径,所述通电路径以外的其他材料选用导电性橡胶材料或非导电性橡胶材料。
权利要求2的如权利要求1所述的本发明的充气轮胎,其特征在于,所述胎侧橡胶的轮胎径向外侧端部一体地形成所述接地端领域,所述缓冲橡胶的前端部露出该接地端领域的表面。
权利要求3的如权利要求1所述的本发明的充气轮胎,其特征在于,具有在所述胎面部的轮胎轴方向两端部设置的、同时与所述胎侧橡胶相连接形成所述接地端领域表面部的翼部,所述缓冲橡胶的前端部与所述翼部相接触。
权利要求4的如权利要求1-3任一所述的本发明的充气轮胎,其特征在于,所述导电性橡胶材料为电阻率不足108Ω·cm的橡胶组合物。
权利要求5的如权利要求4所述的本发明的充气轮胎,其特征在 于,所述橡胶组合物以二烯系橡胶为橡胶成分,氮吸附比表面积在25m2/g-100m2/g的炭黑的含量为该橡胶组合物总体积的14%以上。
权利要求6的如权利要求1所述的本发明的充气轮胎,其特征在于,所述非导电性橡胶材料由含有非炭黑类补强剂作为补强剂的橡胶组合物组成。
权利要求7的如权利要求6所述的充气轮胎,其特征在于,所述非炭黑类补强剂为二氧化硅。
发明的效果
本发明的充气轮胎,为了提高胎侧橡胶和胎体或垫带橡胶等异种橡胶间的附着性,以在胎侧的轮胎内侧面设置的缓冲橡胶为通电路径,不需要现有技术中公开的特殊的轮胎制造工序,也无需追加材料和工序,通过现有的方法就能够制造,提供一种具备由二氧化硅混合等带来的滚动阻力和湿路制动性能,同时具有导电性的轮胎,能够解决由使用混合有二氧化硅等的非导电性轮胎的车辆上产生的静电引起的噪音或对电子元件的不良影响、短路等问题。
附图说明
图1为实施方式1的充气轮胎的半剖面图;
图2为实施方式2的充气轮胎的半剖面图;
图3为表示实施方式2的胎侧缓冲橡胶前端部的胎侧剖面图;
图4为表示轮胎的电阻测定方法的概略图;
其中,10、充气轮胎;11、轮圈部;13、胎面部;16、胎侧;19、垫带;25、缓冲橡胶。
本发明的具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1
图1为表示实施方式1的充气轮胎10的半剖面图。
充气轮胎(以下,充气轮胎简称为“轮胎”)10,由组有轮钢的 一对胎圈部11、自所述胎圈部11延伸至轮胎径向外侧的胎侧部16、在所述胎侧部16、16间设置的与路面接地的胎面部13构成,所述胎面部13由在轮胎宽度方向中央部形成主接地部的胎冠部15和位于胎侧部13的两侧构成接地端领域并与胎侧部16相接的胎肩部17组成。
轮胎10,具有与设置在胎圈部11的轮胎轴方向外侧的轮钢的轮缘相接触的垫带19,胎侧部16的下端部在垫带19上端部上重叠接触。
此外,轮胎10,如图1所示,形成胎侧部16的轮胎径向外侧端部重叠在胎面橡胶21端部之上的、即胎侧在胎面之上(sidewall-on-tread:SWOT)的结构。即,所述胎侧部16的外侧端部在轮胎圆周上覆盖所述胎面部13的两周边部表面,形成作为胎面接地端领域的胎肩部17。
轮胎10的胎侧部16,在胎侧橡胶22的轮胎内侧面设有胎侧缓冲橡胶25,形成与垫带19、胎体14和胎面橡胶21端部相接来提高异种橡胶间的附着性的阻隔层。
并且,在构成SWOT结构的轮胎10中,胎侧部16一体地形成自胎圈部11延伸至轮胎径向外侧构成接地端领域的胎肩部17,所述缓冲橡胶25的前端部25a露出接地端领域的表面。
此外,轮胎10为具有胎体14、带束18和冠带层20的辐射状结构的小汽车用轮胎。其中胎体14是将两层胎体层自轮胎内侧向轮胎外侧折回卡止而成,所述两层胎体层由在各个胎圈芯12的周围沿径向方向设置的帘布组成,所述各个胎圈芯12分别埋设在一对胎圈部11上。带束18由在所述胎面部13的内侧设置的2层交叉带束层组成。冠带层20是在带束18的外周,由相对轮胎周方向约成0°的角度成螺旋状卷曲的一层帘布组成。
在所述胎体14的胎体层中使用聚酯、尼龙、人造丝等有机纤维帘布,在带束18的带束层中使用钢帘布、芳族聚酰胺纤维等刚性帘布,而在冠带层20中使用尼龙、聚酯等热收缩性比较大的帘布,作为补强材料。
为了减小橡胶组合物的tanδ来改善轮胎10的滚动阻力和湿路制动性能而,在构成胎面部13的主接地部的胎冠部15的胎面橡胶21中使用以非炭黑类补强剂为补强剂的橡胶组合物,作为补强剂置换了以往的炭黑,所述非炭黑类补强剂为沉淀二氧化硅、污水硅酸等的二氧化硅类,煅烧粘土、硬质粘土等的粘土类,碳酸钙等。尤其优选使用对滚动阻力等改善效果大的二氧化硅。
虽然也受炭黑的种类和置换量的影响,但二氧化硅等的非炭黑类补强剂的混合用量通常为相对于橡胶成分100重量份的30-100重量份,优选以40-80重量份混合。
对于二氧化硅,其种类无特别的限制,从补强效果和加工性来看,优选氮吸附比表面积(BET)在100-250m2/g、DBP吸油量在100ml/100g以上的湿式二氧化硅,可以使用东曹硅工业株式会社生产的NipsilAQ、VN3,德固赛公司的Ultrasil VN3等的市售品。此外,优选并用双(三乙基硅丙基)-四硫化物等的硅烷偶联剂。
胎面橡胶21中的炭黑,从耐磨损性和发热性的观点出发,优选SAF、ISAF、HAF等。
胎面橡胶21的橡胶组合物,一般使用作为橡胶成分的天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)中的一种或几种橡胶。此外,适当混合作为橡胶用混合剂的润滑油、石蜡等软化剂、硬脂酸、锌白、树脂类、抗老化剂、硫磺等硫化剂、硫化促进剂等。
进而,为了提高滚动阻力等的改善效果,轮胎10在胎侧部16的胎侧橡胶22中,除了胎面橡胶以外,同时还使用以上述非炭黑类补强剂为补强剂的橡胶组合物,在该橡胶组合物中,上述非炭黑类补强剂的含量为相对于橡胶成分100重量份的30-100重量份。
上述非导电性的胎侧22,使用含有NR、IR、SBR、间同1,2-聚丁二烯的丁二烯橡胶(VCR)等的二烯类橡胶的一种或几种作为橡胶成 分,氮吸附比表面积(N2SA)在25-100m2/g、炭黑的含量不足该橡胶组合物总体积的14%.
此外,炭黑的N2SA不足25m2/g时,橡胶组合物的强度下降,导致耐久性降低,超过100m2/g时,滞后损耗变大,滚动阻力和放热也变大。
N2SA在25-100m2/g的炭黑,可以列举HAF、FEF、GPF级的炭黑。
此外,作为非炭黑类补强剂,可以将适量的二氧化硅、粘土、碳酸钙等与炭黑并用,也可以适量混合作为橡胶用混合剂的润滑油、石蜡等软化剂、硬脂酸、锌白、树脂类、抗老化剂、硫磺等硫化剂、硫化促进剂等。
由此,提高了胎面橡胶21和胎侧橡胶22的滚动阻力和湿路制动性能,但同时也导致橡胶组合物的电阻率在108Ω·cm以上使之成为非导电性橡胶。因此,轮胎10的胎面接地部和胎侧部16成非导电性、通过轮胎各材料的组合,轮胎成为电阻率在109Ω·cm以上的非导电性轮胎,车辆产生的静电不能通过胎面13排放到路面。
为了解决上述车辆耐电的静电问题,本实施方式的轮胎10,在轮胎的至少一面的侧部,在轮胎10的圆周上的垫带橡胶23和胎侧缓冲橡胶25上适用电阻率不足108Ω·cm的导电性橡胶。由此形成垫带橡胶23和胎侧缓冲橡胶25相连接的导电路。
轮胎10仅以所述导电路为该轮胎的导电路径,车辆的静电自轮钢经过垫带橡胶23和胎侧缓冲橡胶25,由露出接地端领域表面的胎侧缓冲橡胶25的前端部25a排放到路面。
这样的导电性橡胶组合物,可以通过适当调节炭黑混合量而很容易就获得,优选橡胶组合物的电阻率不足107Ω·cm。
上述导电性的胎侧缓冲橡胶25,使用NR、IR、SBR、BR、VCR等的二烯类橡胶的一种或几种作为橡胶成分,N2SA在25-100m2/g的炭黑的含量占该橡胶组合物总体积的14%以上。
炭黑的体积含量不足14%时,橡胶组合物的电阻率在108Ω·cm以上,导电性变差。此外,炭黑的N2SA不足25m2/g时,橡胶组合物的强度下降,导致耐久性降低,超过100m2/g时,滞后损耗变大、滚动阻力和放热变大。
N2SA在25-100m2/g的炭黑,可以列举HAF、FEF、GPF级的炭黑。
此外,作为非炭黑类补强剂,可以将适量的二氧化硅、粘土、碳酸钙等与炭黑并用,也可以适量混合作为橡胶用混合剂的润滑油、石蜡等软化剂、硬脂酸、锌白、树脂类、抗老化剂、硫磺等硫化剂、硫化促进剂等。
轮胎10的所述通电路径,即垫带橡胶23和胎侧缓冲橡胶25以外的其他材料,在不具有通电路径的范围内,可以选用导电性材料或非导电性材料。
如,仅轮胎10的一面的侧部适用导电性的胎侧缓冲橡胶25时,另一面的侧部可以适用电阻率在108Ω·cm以上的非导电性橡胶。由此,随着非导电性橡胶的使用量的增加,更能够提高轮胎10的滚动阻力和湿路制动性能。此时,与两侧部的胎侧缓冲橡胶适用导电性橡胶的情况相比,虽然轮胎10的电阻有所增大,但是并没有大幅度降低静电的放电性,在实用上不存在问题。
非导电性的胎侧缓冲橡胶仅仅通过改变上述导电性橡胶和炭黑的混合量即可得到。即,橡胶组合物中N2SA在25-100m2/g的炭黑的含量不足该橡胶组合物总体积的14%。
炭黑的体积含量在14%以上时,橡胶组合物的电阻率不足108Ω·cm,从而具有导电性,但无法得到滚动阻力的改善效果。
此外,导电性的垫带橡胶24,使用NR、IR、SBR、BR、VCR等的二烯类橡胶的一种或几种作为橡胶成分,N2SA在70-100m2/g的炭黑的含量占该橡胶组合物总体积的14%以上。
炭黑的体积含量不足14%时,橡胶组合物的电阻率在108Ω·cm以 上,导电性变差。此外,炭黑的N2SA不足70m2/g时,橡胶组合物的耐磨损性下降,导致由轮钢磨损容易引起胎圈部损伤,超过100m2/g时,滞后损耗加重、滚动阻力和放热变大。
N2SA在70-100m2/g的炭黑可以列举HAF级的炭黑。
此外,作为非炭黑类补强剂,可以将适量的二氧化硅、粘土、碳酸钙等与炭黑并用,也可以适量混合作为橡胶用混合剂的润滑油、石蜡等软化剂、硬脂酸、锌白、树脂类、抗老化剂、硫磺等硫化剂、硫化促进剂等。
并且,仅在侧部的一面的胎侧缓冲橡胶25适用导电性橡胶时,同一侧的垫带橡胶23也适用导电性橡胶。即,在轮胎10的单侧或两侧的侧部,胎侧缓冲橡胶25和垫带橡胶23成对地适用导电性橡胶,以此来确保轮胎的导电性。
进而,图1所示的轮胎10中,胎面橡胶21表示一体构造的胎面,胎面部13为盖/底结构时,盖部适用非导电性橡胶,底部橡胶可以适当选择导电性橡胶或非导电性橡胶中。此外,轮胎10的胎体和带束的顶部橡胶、胎圈外护胶等其他部位,在不具有导电路径的范围内,可以适当选择导电性橡胶或非导电性橡胶中,但从改善滚动阻力和湿路制动性能的观点出发,优选非导电性橡胶。
实施方式2
图2为表示实施方式2的充气轮胎30的半剖面图。
充气轮胎30,由组有轮钢的一对胎圈部31、自所述胎圈部31延伸至轮胎径向外侧的胎侧部36、在所述胎侧部36、36间设置的与路面接地的胎面部33构成,所述胎面部33由在轮胎宽度方向中央部形成主接地部的胎冠部35和位于胎侧部33的两侧构成接地端领域并与胎侧部36相接的胎肩部37组成。
轮胎30,具有与设置在胎圈部31的径向外侧的轮钢的轮缘相接触的垫带39,胎侧部36的下端部在垫带39上端部上重叠接触。
轮胎30,如图2所示,形成胎面部33的两侧端部重叠设置在胎侧橡胶36的外侧端部之上的、即胎面在胎侧之上(tread-on-sidewall:TOS)结构。
并且,在轮胎圆周上设置位于在所述胎面部33的轮胎轴方向两端部形成接地端领域的胎肩部37、并且与所述胎侧部36相接形成胎肩部37的表面的翼部橡胶44。即,翼部橡胶44跨过胎面橡胶41的端部和胎侧橡胶42的端部,使两者相连接。
轮胎30的胎侧部36,在胎侧橡胶42的轮胎内侧面设有胎侧缓冲橡胶45,形成与垫带39、胎体34和胎面橡胶41端部相接来提高异种橡胶间的附着性的阻隔层。
并且,在形成TOS结构的轮胎30中,胎侧橡胶42自胎圈部31向轮胎径向延伸,位于形成接地端领域的胎肩部37上的翼部橡胶44的内侧面。
本实施方式中,如图3(a)所示,设有将胎侧缓冲橡胶45自胎侧橡胶42的前端部延长的延长部45a,如图3(b)所示通过将该延长部45a向外侧折回来使用,胎侧缓冲橡胶45与翼部橡胶44的下端部接触,以确保通电路径。
此外,使胎侧缓冲橡胶45与翼部橡胶44相接触的方法不限于上述的方法,只要是缓冲橡胶45与翼部橡胶44相接触的方法均可适用。
此外,轮胎30表示具有胎体34、带束38和冠带层40的辐射形结构的小汽车用轮胎。其中胎体34是将两层胎体层自轮胎内侧向轮胎外侧折回卡止而成,所述两层胎体层由在各个胎圈芯32的周围沿径向方向设置的帘布组成,所述各个胎圈芯32分别埋设在一对胎圈部31。带束38由在所述胎侧部33的内侧设置的2层交叉带束层组成。冠带层40是在带束38的外周,由相对轮胎周方向约成0°的角度成螺旋状卷曲的一层帘布组成。
在所述胎体34的胎体层中使用聚酯、尼龙、人造丝等有机纤维帘 布,在带束38的带束层中使用钢帘布、芳族聚酰胺纤维等刚性帘布,而在冠带层40中使用尼龙、聚酯等热收缩性比较大的帘布,作为补强材料。
与上述轮胎10同样,为了改善减小橡胶组合物的tanδ来滚动阻力和湿路制动性能,在胎面橡胶41中使用以非炭黑类补强剂为补强剂的橡胶组合物,作为补强剂置换了以往的炭黑,所述非炭黑类补强剂为二氧化硅、粘土、碳酸钙等。按照与上述实施方式1中说明的胎面橡胶21同样的混合处方使用橡胶组合物,可得到电阻率在108Ω·cm以上的非导电性橡胶。
进而,为了提高滚动阻力的改善效果,在胎侧部36的胎侧橡胶42中,除了胎面橡胶以外,同时还使用以上述非炭黑类补强剂为补强剂的橡胶组合物,在该橡胶组合物中,上述非炭黑类补强剂的含量为相对于橡胶成分100重量份的30-100重量份。
上述非导电性的胎侧42,使用NR、IR、SBR、VCR等的二烯类橡胶的一种或几种作为橡胶成分,N2SA在25-100m2/g的炭黑的含量不足该橡胶组合物总体积的14%.
此外,炭黑的N2SA不足25m2/g时,橡胶组合物的强度下降,导致耐久性降低,超过100m2/g时,滞后损耗变大,滚动阻力和放热也变大。
N2SA在25-100m2/g的炭黑,可以列举HAF、FEF、GPF级的炭黑。
此外,作为非炭黑类补强剂,可以将适量的二氧化硅、粘土、碳酸钙等与炭黑并用,也可以适量混合作为橡胶用混合剂的润滑油、石蜡等软化剂、硬脂酸、锌白、树脂类、抗老化剂、硫磺等硫化剂、硫化促进剂等。
由此,提高了胎面橡胶41和胎侧橡胶42的滚动阻力和湿路制动性能,但同时也导致橡胶组合物的电阻率在108Ω·cm以上使之成为非导电性橡胶,轮胎则成为电阻率109Ω·cm以上的非导电性轮胎,车辆产 生的静电不能自轮钢通过胎圈部31的垫带橡胶43和胎侧部36的胎侧橡胶42,从胎面部33排放到路面。
为了解决上述车辆带电的静电问题,本实施方式的轮胎30,在轮胎的至少一面的侧部,垫带橡胶43、胎侧缓冲橡胶45及翼部橡胶44中均适用电阻率不足108Ω·cm的导电性橡胶。由此形成自垫带39到翼部44的连续的导电路。
轮胎30仅以所述导电路为该轮胎的导电路径,车辆的静电自轮钢经过垫带橡胶43和胎侧缓冲橡胶45,通过与缓冲橡胶的折回部45a相接触的翼部橡胶44,排放到路面。
这样的导电性橡胶组合物,可以通过适当调节炭黑混合量而很容易地获得,优选橡胶组合物的电阻率不足107Ω·cm。
导电性的胎侧缓冲橡胶45和垫带橡胶43中,使用根据与上述实施方式1中说明的胎侧橡胶25和垫带橡胶23同样的混合处方的橡胶组合物,能够得到电阻率不足108Ω·cm的导电性橡胶。
此外,导电性的的翼部橡胶44,使用NR、IR、SBR、BR、VCR等的二烯类橡胶的一种或几种作为橡胶成分,适用N2SA在25-100m2/g的炭黑的含量在该橡胶组合物总体积的14%以上的橡胶组合物。
炭黑的体积含量不足14%时,橡胶组合物的电阻率在108Ω·cm以上,导电性变差。此外,炭黑的N2SA不足25m2/g时,橡胶组合物的强度下降,导致耐久性降低,超过100m2/g时,滞后损耗加重、滚动阻力和放热变大。
N2SA在25-100m2/g的炭黑,可以列举HAF、FEF、GPF级的炭黑。
此外,作为非炭黑类补强剂,可以将二氧化硅、粘土、碳酸钙等与炭黑并用,也可以适量混合作为橡胶用混合剂的润滑油、石蜡等软化剂、硬脂酸、锌白、树脂类、抗老化剂、硫磺等硫化剂、硫化促进剂等。
轮胎30的所述通电路径,即垫带橡胶43和胎侧缓冲橡胶45及 翼部橡胶44以外的其他的材料在不具有通电路径的范围内,可以选用导电性材料或非导电性材料。
如,仅轮胎30的一面的侧部适用导电性的胎侧缓冲橡胶45、垫带橡胶43和翼部橡胶44时,另一面的侧部可以适用混合非炭黑类补强剂的电阻率在108Ω·cm以上的非导电性橡胶。由此能够提高轮胎30的滚动阻力和湿路制动性能。此时,与两侧部设置导电性橡胶的情况相比,虽然轮胎的电阻有所增大,但是并没有大幅度降低静电的放电性,不影响实用性。
非导电性的翼部橡胶44仅仅通过改变上述导电性的翼部橡胶和炭黑的混合量即可得到。即,橡胶组合物中N2SA在25-100m2/g的炭黑的含量不足该橡胶组合物总体积的14%。
炭黑的体积含量在14%以上时,橡胶组合物的电阻率不足108Ω·cm,从而具有导电性,但无法得到滚动阻力的改善效果。
并且,胎侧缓冲橡胶45、垫带橡胶43和翼部橡胶44三者中成对地适用导电性橡胶,以此来确保轮胎的导电性,是不言面喻的。
进而,在轮胎30中,胎面部33为盖/底结构时,盖部适用非导电性橡胶,底可以适当选择从导电性橡胶或非导电性橡胶。此外,轮胎30的胎体和带束的顶部橡胶、胎圈外护胶等其他部位,在不具有导电路径的范围内可以适当选择导电性橡胶或非导电性橡胶,但从改善滚动阻力和湿路制动性能的观点出发,优选非导电性橡胶。
实施方式3
实施方式3为变更了胎侧缓冲橡胶的成形方法的实例,以下使用图1轮胎10的剖面图对本实施方式进行说明。
上述实施方式1的胎侧缓冲橡胶25,过去一般将由橡胶挤压机挤压成厚度0.2-1.0mm的片状缓冲橡胶25,粘合在与该缓冲橡胶25的挤压成型后相继另外挤压成型的胎侧橡胶22的轮胎内侧面上,形成缓冲层。
此外,将通过压延机等的压延加工而得到的起缓冲作用的橡胶薄片,粘付在事先挤压成型的胎侧橡胶22的轮胎内侧面,与胎侧橡胶形成一体。
但是,上述的现有方法中,需要根据轮胎的种类和轮胎尺寸等,挤压成不同幅度和厚度的缓冲橡胶,并进行压延加工,因此,损害了生产效率,同时存在需要挤压机等附加设备的问题。
因此,在本实施方式中,将长度方向连续含有电阻率不足108Ω·cm的导电性橡胶的薄带状的条橡胶,在绿色轮胎成型时自胎圈部11的垫带19到胎肩部17,在胎侧部16的大致圆周方向连续并且呈螺旋状卷曲形成胎侧缓冲橡胶25,是一种叫做所谓条带建立方式(stripbuild)的成形方法,不需要上述挤压机等附加设备,提高了生产性。
此时,所述带状的条橡胶,优选,将其带端部卷曲成相互紧贴的形状。带端部相互重叠,若带间存在间隔,在侧部外面可能会形成凹凸不平,影响轮胎的外观品质。
上述带状的条橡胶可以是全体条胶均由导电性橡胶组成,也可以是非导电性橡胶组成的带状剖面内的一部分在长度方向连续含有导电性橡胶。
后者的情况下,导电性橡胶部分,与垫带19相接触,同时在胎肩部17露出接地部表面。由此,在胎侧部16呈漩涡状地设置导电橡胶而形成通电路径,能够将车辆的静电自垫带橡胶23通过缓冲橡胶25排放到路面。此时,非导电性橡胶中可以使用能够有助于提高滚动阻力等的橡胶组合物。
上述的两层结构的条橡胶是由导电性橡胶和非导电性橡胶组成的胶带粘合而成的。如,在带状的宽度方向上,将带状的导电性橡胶和非导电性橡胶的端部紧贴接合成一条胶带。
这种条带建立方式也可以适用在图2所示的TOS结构的轮胎30上。
此外,这种条带建立方式也可以在由非导电性橡胶组成的胎侧的成型中采用。进而,垫带橡胶19和翼部橡胶44也可以通过该条带建立方式来形成。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行具体的说明,但是本发明不限于此实施例。
按照表1所述的混合处方(重量份),使用200L的混合机(Banbbury mixer)采用常规的方法进行混炼,配制垫带用和胎侧缓冲用橡胶组合物中调整了炭黑混合量的导电性橡胶和非导电性橡胶,及混合有二氧化硅的胎面用橡胶组合物。使用的橡胶成分、混合剂如下。此外,通过混合量(重量份)计算炭黑的体积百分含量值。
天然橡胶(NR):泰国生产RSS#3
丁二烯橡胶(BR):日本宇部兴产株式会社BR150B
丁苯橡胶(SBR):日本JRS株式会社1502
垫带橡胶用炭黑HAF:日本东海炭素株式会社Seast 3
胎侧缓冲橡胶用炭黑FEF:日本东海炭素株式会社Seast S
胎面橡胶用炭黑SAF:日本东海炭素株式会社Seast 6
二氧化硅:日本东曹硅业株式会社Nipsil AQ
硅烷偶联剂:德国德固赛公司、Si69
精油(Aromaoil):日本能源公司X-140
石蜡:日本精蜡株式会社OZOACE-0355
抗老化剂6C:大内新兴化学工业株式会社诺克拉克(ノクラツク)6C
硬脂酸:花王株式会社乐纳克(ルナツク)S-20
氧化锌:三井金属矿业株式会社锌白1号
硫黄:细井化学工业株式会社5%油处理粉末硫黄
硫化促进剂NS:大内新兴化学工业株式会社诺克赛拉(ノクセ ラ一)NS-P
依据JIS、K6911对各橡胶组合物的电阻率进行测定,如表1所示。测定条件为外加电压1000V、气温25℃、湿度50%。
表1
使用所得的橡胶组合物,按照如表2所示的组合,将垫带橡胶和胎侧橡胶变更为导电性橡胶(表2中用“○”表示)或非导电性橡胶(表2中用“×”表示),来制造图1所示SWOT结构的辐射状轮胎(195/65R1588S),通过下述方法测定电阻和滚动阻力。比较例5为了确保轮胎的导电性,在自垫带到胎面处粘付混合有炭黑的、厚度0.2mm、宽度10cm的导电性橡胶薄片(电阻率=2×107Ω·cm)。此外,胎面橡胶在各轮胎中通用表1中记载的胎面橡胶。
胎侧缓冲橡胶则使用表1中记载的缓冲层用橡胶组合物,通过挤压机将缓冲橡胶挤压成厚度0.3mm的薄片状,继缓冲橡胶的挤压工序之后粘付到另行挤压成型的胎侧橡胶的轮胎内侧面上而形成一体, 使用上述形成一体的材料进行绿色轮胎的成型。
此外,共通地,胎体采用一层1670dtex/2的聚酯帘布,堆密度为22条/25mm;带束采用两层(交叉角度45°)2+2×0.25的钢帘布,堆密度为18条/25mm;胎面胎体层采用一层940dtex/2的尼龙66帘布,堆密度为28条/25mm。
将轮胎10在200kPa空气压下装入至标准轮钢R(15×6JJ)中,再安装在排气量1600cc的FF式国产小汽车上,实车以时速100Km行车3小时后,按德国的WDK、Blatt 3中规定的“在载荷下的轮胎电阻的测定工序”测定轮胎的电阻。即,如图4所示,在相对于底板130以绝缘状态设置的铜板131上,使所述轮钢组合轮胎10在载重400kg下垂直接地,使用外加电压1000伏特的阻力测定仪132来测定标准轮钢R的中央部与铜板131之间的电阻。测定时的气温25℃、湿度50%。结果如表2所示。
滚动阻力是将轮胎在200kPa空气压下装入至标准轮钢上,使用用于测定滚动阻力的滚筒测试仪测定在负荷载重400kg、时速60kg下的滚动阻力。以比较例1设定为100的指数来表示,数值越大,滚动阻力越高,表示燃耗性越差。结果如表2所示。
工业实用性
本发明的充气轮胎,除了小汽车等4轮车外,也能够在摩托车等两轮车、三轮车、五轮车以上的汽车、卡车、拖车、工业用车辆等各种车辆中使用。
Claims (5)
1.一种充气轮胎,在胎侧橡胶的轮胎内侧面设有厚度在1mm以下的片状缓冲橡胶,所述缓冲橡胶与垫带相接触,同时经过胎侧部与胎面部的接地端领域相连接,其特征在于,
所述缓冲橡胶设置在胎侧橡胶的轮胎内侧面,形成与垫带、胎体和胎面橡胶端部相连接来提高异种橡胶间的附着性的阻隔层;
所述充气轮胎具有在所述胎面部的轮胎轴方向两端部设置的、同时与所述胎侧橡胶相连接形成所述接地端领域表面部的翼部,所述缓冲橡胶的前端部与所述翼部相接触;在该轮胎的单侧或两侧的胎侧部圆周上,所述垫带、所述缓冲橡胶和所述翼部在连续的导电路中由导电性橡胶材料构成,仅以所述导电路作为该轮胎的通电路径,所述通电路径以外的其他材料选用导电性橡胶材料或非导电性橡胶材料。
2.如权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,所述导电性橡胶材料为电阻率不足108Ω·cm的橡胶组合物。
3.如权利要求2所述的充气轮胎,其特征在于,所述橡胶组合物以二烯系橡胶为橡胶成分,氮吸附比表面积在25m2/g-100m2/g的炭黑的含量为该橡胶组合物总体积的14%以上。
4.如权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,所述非导电性橡胶材料由含有非炭黑类补强剂作为补强剂的橡胶组合物组成。
5.如权利要求4所述的充气轮胎,其特征在于,所述非炭黑类补强剂为二氧化硅。
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