具有导电性U形钉的胎面的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种橡胶轮胎，其由碳黑强化的橡胶外胎身构成，其具有外侧的、周边形橡胶胎面结构，所述胎面结构的橡胶组合物具有相当高的电阻。在轮胎胎面结构中，具有导电性的Ｕ形丝状物，其穿过胎面结构钉住，并且在胎面的内表面和胎面的外表面之间延伸。由此，丝状物穿过胎面形成导电路径。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有导电性U形钉的胎面的轮胎本专利技术涉及一种橡胶轮胎，它由碳黑强化的橡胶外胎身构成，其具有外侧的、周边橡胶胎面结构，所述胎面结构的橡胶组合物具有相当高的电阻。在轮胎胎面结构中，具有导电性的U形丝状物，其穿过胎面结构，并且在胎面的内表面和胎面的外表面之间延伸。由此，从胎面的外表面到轮胎的外胎身形成导电路径。在实际应用中，胎面的底表面结构与至少另外一个碳黑强化的轮胎外胎身的橡胶部件相连接，因此，从轮胎胎面的外表面到轮胎的卷边部分和金属轮缘提供相关的导电路径，所述轮胎被设计安装在金属轮缘上。充气的橡胶轮胎通常由橡胶胎面制成，所述橡胶胎面可以是多种橡胶的混合物，例如，一般是硫化--可固化橡胶，或硫化--固化橡胶，在本专利技术中可以是二烯烃基的弹性体。有时，橡胶轮胎的胎面被制成具有盖/基底结构，其中，胎面的外部分是盖，位于胎面盖和起支撑作用的轮胎的外胎身之间的胎面底层，部分是胎面的基底。胎面盖部分通常具有与地面接触的结构，因此其具有相关的性质，而且，基底部分通常覆盖轮胎外胎身，其通常具有支撑胎面盖的结构，因此，基底部分不接触地面。这种盖/基底结构是本专业的普通技术人员公知的。由于大部分轮胎部件的橡胶组合物一般由大量的碳黑强化添加剂进行强化，因此，这种橡胶组合物具有相当低的电阻，以便利用这种轮胎向地面消散车辆产生的静电。可以相信，这种现象是本专业技术人员公知的。但是，有时候希望提供的胎面橡胶组合物含有大量的基本不导电的强化填充剂，例如沉积的二氧化硅，因此只需要填充少量的碳黑强化填充剂。这种胎面具有相当高的电阻，因此，阻碍通过轮胎向地面消散汽车产生的静电。在实际应用中，具有相当高的电阻的橡胶组合物可以是整体胎面、胎面盖和/或胎面基底。可以相信，这种现象是本-->专业技术人员公知的。已经提出了多种使胎面盖的外表面减小电阻的方法。例如美国专利US-1797545，US-2267503，US-2641294和下面的法国专利FR-1198271，FR-1251273，FR-1279913，FR-1546488；德国专利DE-4417914；瑞士专利CH-597008，日本专利JP-昭57-194109和JP-平1-293208。因此，对于轮胎胎面结构，其中，整体的胎面组合物，或胎面盖和/或胎面基底橡胶组合物具有相当高的电阻，希望从轮胎胎面的外表面向轮胎胎面的内表面，或者在盖/基底结构的轮胎情况下，从轮胎胎面的外表面向胎面盖或胎面基底的内表面，提供合适的较低电阻的路径。如本文中使用的术语“基本上或定量的用基本不导电的例如二氧化硅”强化添加剂强化等，一般是与轮胎胎面或胎面盖和/或胎面基底相关，在胎面盖/基底结构的情况下，其约含有30～100phr，有时候最好是约30～90phr的不导电的添加剂，而且要有的话只有少量的碳黑，其中碳黑的含量不大于20phr。有时不导电添加剂与碳黑的比例可以至少为2/1，有时甚至至少为10/1。对于术语“碳黑强化”，其意味着轮胎外胎身的橡胶部件被碳黑强化，其含有大量的碳黑强化剂，一般至少为25phr，和要有的话少量的基本不导电的强化添加剂，例如二氧化硅。碳黑与这种不导电的添加剂的重量比可以是至少5/1。在使用中，轮胎胎面的纹理属于胎面部分，其要和地面相接触。就本专利技术的说明书来说胎面纹理涉及轮胎胎面，不管该轮胎是否安装在装载条件下的轮缘上或车辆上。在本文中使用的术语“phr”，按照常规的实践，是指“100重量份橡胶中的相关材料的重量份”。在本文中所述，橡胶和弹性体可以互换。在本文中，术语“硫化”或“可硫化”可以与术语“固化”或“可固化”互换。按照本专利技术，提供一种充气轮胎，具有周边橡胶胎面，构成胎面的橡胶组合物具有高电阻；其中，胎面的外表面被设计成与地面接触，其中胎面的橡胶组合物具有高电阻，按照测试标准WDK110，橡胶组-->合物中的电阻至少为20,000兆欧；其特征是：所述胎面具有多个导电性的U形丝状物，所述U形丝状物穿过胎面，使U形丝状物的端部在胎面的外表面终止，从而形成从胎面的外表面到内表面的导电路径；其中具有U形丝状物胎面的轮胎，按照WDK110测试标准，轮胎的电阻的范围为1～10,000兆欧。因此，上面的描述的第一特征是，轮胎具有高电阻胎面，没有导电性的U形钉穿过的胎面，得到具有高电阻的轮胎。第二个特征是，具有导电性的U形钉的同样的轮胎中，U形钉穿过胎面，因此，得到具有相当低电阻的轮胎。按照本专利技术的另一方面，提供一种轮胎，它由碳黑强化的橡胶外胎身构成，所述橡胶外胎身具有两个单独的侧壁，两个相互间隔开的卷边部分和周边形的橡胶胎面，所述橡胶胎面与所述的外胎身相邻，所述外胎身是(a)整体的橡胶组合物，其中含有小于20phr的碳黑；或(b)盖/基底结构，最好是共挤压成型的盖/基底结构，其中所述胎面盖和/或胎面基底橡胶组合物含有小于20phr的碳黑；其中整体胎面的外表面，或胎面盖具有接触地面的结构，其中橡胶组合物具有高电阻，按照测试标准WDK110，橡胶组合物中的电阻至少为20,000兆欧；其特征是：所述胎面具有多个不连接的、单独的、有导电性的、间隔开的U形丝状物的开环，所述U形丝状物穿过胎面，并且围绕轮胎的周边延伸，所述单独的绳状开环有在胎面的内表面部分遍布的线段，所述开环的端部在胎面的外表面终止，从而在胎面的内表面和轮胎外胎身到胎面的要触地的外表面形成导电的路径；其中，具有U形丝状物的轮胎，按照WDK110测试标准其电阻的范围为1欧～10,000兆欧。U形丝状物可以描述为一系列单独的、分开的、不连接的丝状物的开环，其围绕轮胎的胎面的周边延伸，例如可由多个丝状物从未硫化的胎面料的内表面到胎面的外表面以U形钉住来实现；其中丝状物的开环的开端在经过模制和硫化的、要与路面接触的轮胎胎面的纹理处终止。这种丝状物以U形钉住可以由卡钉枪或其他合适的机械来完成，这是本专业的普通技术人员公知的。在本专利技术的另一方面，提供一种制备轮胎的方法，其包括：(A)使具有导电性的丝状物以U形钉住的方式，穿过整体组合物或盖/基底-->结构的橡胶胎面料，形成多个不连接的、分隔开的丝状物的开环，所述开环遍布胎面料的内表面部分；其中，U形丝状物的端部在胎面本体的外表面终止；(B)将由U形丝状物钉住的胎面料设置到由碳黑强化的橡胶轮胎的外胎身上，形成轮胎组件；(C)在合适的模具中，以温度大约150～185℃，模制和固化获得的轮胎组件，形成具有多个不连接的、分隔开的U形钉的轮胎，所述U形钉在胎面部分围绕轮胎的周边，并且从胎面的外表面向与胎面重叠的外胎身延伸。本专利技术的一个重要方面是，在U形丝状物穿过未硫化的胎面料钉住的方法中，U形钉可以被设置或定位在胎面料的特殊位置，所述位置最终将变为与地面相互接触的胎面的肋状物或胎面凸起。因此，在本专利技术提供的方法中，通过引导U形钉，使U形丝状物定位在胎面料中，使U形钉所处的位置位于将要形成轮胎外胎身/胎面料组件的、要接触地面的肋状物或胎面的凸出结构处，所述组件通过模制和固化成型。在本专利技术的一个方面，所述胎面的高绝缘的(高阻抗)橡胶组合物部分可以包括30～100phr的非导电性强化填充物，例如，沉积的二氧化硅，和0或5～20phr的碳黑。在本专利技术的一个方面，有时候，最好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充气轮胎，它由碳黑强化的橡胶外胎身构成，所述橡胶外胎身具有两个单独的侧壁，两个相互间隔开的卷边部分和周边形的橡胶胎面，所述橡胶胎面与所述的外胎身相邻，所述外胎身是（ａ）整体的橡胶组合物，其中含有小于２０ｐｈｒ的碳黑；或（ｂ）盖／基底结构，其中所述胎面盖和／或胎面基底橡胶组合物含有小于２０ｐｈｒ的碳黑；其中整体胎面的外表面，或胎面盖具有接触地面的结构，其中橡胶组合物具有高电阻，按照测试标准ＷＤＫ１１０，橡胶组合物中的电阻至少为２０，０００兆欧；其特征是：所述胎面具有多个不连接的、单独的、有导电性的、间隔开的Ｕ形丝状物的开环，所述Ｕ形丝状物穿过胎面，并且围绕轮胎的周边延伸，所述单独的绳状开环有在胎面的内表面部分遍布的线段，所述开环的端部在胎面的外表面终止，从而在胎面的内表面和轮胎外胎身到胎面的要触地的外表面形成导电的路径；其中，具有Ｕ形丝状物的轮胎，按照ＷＤＫ１１０测试标准其电阻的范围为１欧～１０，０００兆欧。

【技术特征摘要】
US 1998-10-19 09/1749701.一种充气轮胎，它由碳黑强化的橡胶外胎身构成，所述橡胶外胎身具有两个单独的侧壁，两个相互间隔开的卷边部分和周边形的橡胶胎面，所述橡胶胎面与所述的外胎身相邻，所述外胎身是(a)整体的橡胶组合物，其中含有小于20phr的碳黑；或(b)盖/基底结构，其中所述胎面盖和/或胎面基底橡胶组合物含有小于20phr的碳黑；其中整体胎面的外表面，或胎面盖具有接触地面的结构，其中橡胶组合物具有高电阻，按照测试标准WDK110，橡胶组合物中的电阻至少为20,000兆欧；其特征是：所述胎面具有多个不连接的、单独的、有导电性的、间隔开的U形丝状物的开环，所述U形丝状物穿过胎面，并且围绕轮胎的周边延伸，所述单独的绳状开环有在胎面的内表面部分遍布的线段，所述开环的端部在胎面的外表面终止，从而在胎面的内表面和轮胎外胎身到胎面的要触地的外表面形成导电的路径；其中，具有U形丝状物的轮胎，按照WDK 110测试标准其电阻的范围为1欧～10,000兆欧。2.一种制备轮胎的方法，其特征是包括：(A)使具有导电性的丝状物以U形钉住方式，穿过整体组合物或盖/基底结构的橡胶胎面料，形成多个不连接的、分隔开的丝状物的开环，所述开环遍布胎面料的内表面部分；其中，U形丝状物的端部在胎面本体的外表面终止；(B)将由U形丝状物钉住的胎面料设置到由碳黑强化的橡胶轮胎的外胎身上，形成轮胎组件；(C)在合适的模具中，以温度大约150～185℃，模制和固化获得的轮胎组件，形成具有多个不连接的、分隔开的U形钉的轮胎，所述U形钉在胎面部分围绕轮胎的周边，并且从胎面的外表面向与胎面重叠的外胎身延伸。3.按照权利要求2所述的方法，其特征是：通过引导U形钉，使U形丝状物定位在预定的胎面料位置，使U形钉所处的位置位于要形成轮胎外胎身/胎面料组件的、要接触地面的肋状物或胎面的凸出结构处，所述组件通过模制和固化成型。4.按照权利要求1所述的轮胎，其特征是：U形丝状物是一系列单独的、分开的、不连接的丝状物的开环，所述开环围绕轮胎胎面的周边延伸，其由多个U形丝状物穿过未硫化的胎面料的内表面到胎面-->料的外表面以U形钉住来实现，其中丝状物的开环的开端在模制的和经过硫化的轮胎胎面的要与地面接触的纹理处终止。5.按照权利要求2或3所述的方法制备的轮胎，其特征是：U形丝状物是一系列单独...

【专利技术属性】
技术研发人员：RF路透，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]