CN1253084A - 具有导电性缝纫线的胎面的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡胶轮胎,及其制备方法,其中轮胎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,具有导电性的丝状缝纫线,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,穿过轮胎的胎面形成导电路径。

Description

具有导电性缝纫线的胎面的轮胎
本发明涉及一种橡胶轮胎，及其制备方法，轮胎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，具有导电性的丝状缝纫线，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，通过缝纫线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边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，在本发明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剂，如有的话，其加入量也小于20phr。因为，在胎面中含有少量碳黑，因此，这种胎面具有高电阻，以致，阻碍通过轮胎向路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，特别是，当含有仅达大约20phr的碳黑强化剂的情况，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。
在本发明的说明书中，包括整体胎面的橡胶组合物和盖/基底结构的胎面的橡胶组合物。通常，胎面盖的橡胶组合物不同于胎面基底的橡胶组合物，特别是，因为要求胎面盖要与路面接触，需要橡胶组合物具有高耐磨性。这是本专业的普通技术人员容易理解的。在胎面结构中，通常要采用胎面翼，其延伸，并且覆盖轮胎的侧壁的一部分。在本发明的说明书和权利要求书中，在不排除设置这种胎面翼的情况下，所述的整体胎面橡胶组合物和胎面盖/基底组合物一般是指胎面的一部分，而不是胎面翼，可以理解，胎面翼的橡胶组合物可以相同或不同于整体的胎面橡胶或胎面盖或基底的橡胶组合物。
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。就本发明的说明书来说，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。
按照本发明，提供一种充气轮胎，它由碳黑强化的橡胶外胎身构成，所述橡胶外胎身包括两个单独的侧壁，和两个相互间隔开的卷边部分，并支撑外周边橡胶胎面，该胎面为(a)整体的橡胶组合物，其具有高电阻，或(b)盖/基底结构，最好具有共挤压成型的盖/基底结构，其中所述胎面盖和/或胎面基底的橡胶组合物有高电阻；其中所述胎面或胎面盖的外表面具有接触地面的结构，其中，按照测试标准WDK110，证实橡胶组合物具有高电阻，其电阻至少为20,000兆欧；其特征是：所述胎面具有导电的丝状、柔性的缝纫线以建立从要与地面接触的胎面的外表面到具有导电性的轮胎外胎身的导电路径，按照WDK 110测试标准，由此形成轮胎的电阻范围为1欧～10,000兆欧。
因此，上面的描述的第一特征是，该轮胎的胎面没有通过胎面的导电性的缝纫线并具有高电阻，因此这种轮胎具有高电阻。第二个特征是，同样的轮胎具有导电性的缝纫线通过胎面，因此，这种轮胎具有相当低的电阻。
按照本发明的另一方面，提供了一种轮胎的制备方法，其包括：由缝纫形成的导电的丝状、柔性的缝纫线穿过挤压成型的、未硫化橡胶胎面的带状物，其中，所述胎面带状物具有(a)整体的橡胶组合物，其中含有小于20phr的碳黑强化剂，或(b)盖/基底结构，其中，胎面盖或胎面基底的橡胶组合物含有小于20phr的碳黑强化剂；将所述胎面带状物设置在由碳黑强化的橡胶轮胎的外胎身上，形成轮胎组件，然后，在合适的模具中，在升温条件下，使所述轮胎组件硫化，形成轮胎，其中，按照WDK 110测试标准，所述轮胎具有的电阻的范围为1欧～10,000兆欧。
在使缝纫线穿过未硫化的胎面料的方法中，一个特别重要的方面是专门使缝纫线位于胎面料的所需位置，此位置最终将变为要与地面接触的胎面的肋状物或凸起。
因此，提供一种方法，其中，通过引导缝纫线，使丝状缝纫线定位于胎面料的预定的、要与地面接触的、胎面的肋状物或凸起位置，并在轮胎的外胎身/胎面料的组件模制和固化时成型。
在实践中，可以考虑在所述胎面上形成多条连续的缝纫线，其围绕胎面呈圆周形延伸，至少有一条缝纫线位于要与地面接触的轮胎胎面的纹理处；其中各缝纫线延伸穿过胎面，其构成方式是，在所述胎面的内表面部分有延伸的缝纫线线段，和在所述胎面的、要与地面接触的外表面部分有延伸的缝纫线线段。
在本发明的实践中，可以采用各种缝纫线结构，其不要求限制缝纫的方法，或者不要求限制通过缝纫形成的缝要有特殊的线结构，各制造商提供的各种工业缝纫设备，可以提供多种缝纫线结构。例如，缝纫线可以有开环或闭环结构，各种工业缝纫设备，可以提供多种不同的开环和闭环的缝纫线结构。的确，可以考虑，在工业缝纫设备中，在缝纫操作中同时采用两根缝纫线，使一根缝纫线通过缝纫机的针眼，另一根缝纫线从要被缝纫的工件的反面的线轴上供给。
例如，对于闭环的缝纫线结构，可以考虑，使缝纫线形成一系列连接的、具有闭环的缝纫线，其基本上围绕轮胎胎面呈圆周形延伸，例如，使缝纫线从整体的轮胎胎面或胎面基底的内表面穿过，到达轮胎胎面轮廓的外表面，其中，线环的线段在胎面外表面和胎面的内表面相互对向。为了实现本发明的目的，闭环的缝纫线不限于所述的缝纫线结构，但可借助所使用的缝纫设备，采用任何一种缝纫线结构。
在实践中，闭环线缝纫中的、延伸到所述胎面的、要与地面接触的外表面的线段可切断或磨削，形成多个接续的缝纫线的开环，所述开环由其在胎面内表面上的线段连接；其中开环的缝纫线的至少一端在要接触地面的胎面的外表面处终止。
另外，有时可以参照“缝纫线的矩形波纹构形”，使缝纫线形成开环的缝纫线结构，其中在胎面外表面的缝纫线的线段不正对胎面内表面的缝纫线线段。因此，缝纫线没有闭环的构形。如果采用这种开环的缝纫线结构，要求开环的缝纫线结构不限于所述的特殊实例，因为，考虑到缝纫设备和缝纫方法的不同，可以有多种变化形式的开环的缝纫线结构。
可以相信，尽管借助各种工业缝纫设备，可以提供许多种复杂的缝纫技术和缝纫线结构，一般闭环和开环的缝纫线结构是本专业的普通技术人员公知的。如上所述，本发明不要求仅限于特殊的缝纫技术或缝纫线结构。
在本发明的一个方面，在胎面外表面上的缝纫线的闭环或开环的线段可以被切断或磨削，以便缝纫线的端部在胎面的表面处终止。所述缝纫线结构变为一系列开环，其在轮胎胎面的外表面上不连接。因此，缝纫线或缝纫延伸到胎面结构的外表面，在胎面的外表面，即要与地面接触的位置终止或定位。
在本发明的一个方面，所述胎面的绝缘的(高阻抗)橡胶组合物部分可以包括30～100phr的非导电性(电绝缘)的强化填充物，例如，沉积的二氧化硅，和0或5～20phr的碳黑。
在本发明的一个方面，有时候，最好对于相当高电绝缘(高阻抗)的胎面的橡胶组合物来说，如果采用碳黑，二氧化硅和碳黑的重量比至少大约为1.2/1，最好为至少2/1，有时为10/1。
对于本发明中的缝纫，可以采用多种材料制造丝状线，只要其具有相当低的电阻。可以理解，根据使用和轮胎的类型，某些丝状材料将具有比较大或比较小的使用寿命。例如，丝状的碳纤维、合成纺织纤维，和极高分子量的聚乙烯，以及其他导电材料的丝状缝纫线。所述合成纺织纤维包括其绳(如尼龙、芳族聚酰胺、聚酯和人造丝)，其具有导电性，(即，通过导电元件或导电材料提供导电性，例如，导电材料分散在其组合物或涂层中，壳或包皮中)。在所述极高分子量的聚乙烯中，包括分散的碳黑，(其中所述聚乙烯的平均分子量范围大约为4～7百万)。虽然，最好，在大部分情况下，采用上述材料，但是，在本发明中不要求仅限于使用上述说明的材料，虽然，一种或多种丝状材料可以包括颗粒状金属分散物，还是希望缝纫线属于非金属纤维。
所述的WDK 110测试标准是一种测量安装在具有导电性的金属轮缘(即，钢轮缘)上的轮胎的电阻的程序。在测试中，轮胎的胎面纹理被压靠在具有导电性的金属板(即，钢板)上。通过铜线将金属板和轮缘与仪器相连接。施加电压，在仪器的欧姆计中，显示出在金属板和轮缘之间的电阻。要参考WDK 110测试标准，可以查找WDKLeitlinien Index(指南索引)(1998，5)。
在本发明中使用的具有导电性的缝纫线可由整体的丝(即单丝)，或多根单丝缠绕在一起的绳。
如上所述，可以借助多种方式，将缝纫线以缝纫方式穿过胎面结构，并且，希望采用合适的自动化机械进行机械化缝线。
在轮胎的胎面结构部件(即，整体的轮胎胎面，胎面盖和胎面基底)中可采用多种二烯烃基的弹性体或其组合物，但不限于此。
这种二烯烃基的弹性体包括共轭二烯烃的均聚物和共聚物和共轭二烯烃和芳香族乙烯基化合物，例如笨乙烯和α-甲基苯乙烯的均聚物和共聚物。多种二烯烃的代表是异戊二烯和丁二烯。多种弹性体的代表是顺1，4-聚异戊二烯(天然的和合成的)，顺1，4-聚丁二烯，苯乙烯/丁二烯的共聚物，如乳液聚合制备的共聚物和有机溶液聚合制备的共聚物，异戊二烯/丁二烯共聚物，苯乙烯/异戊二烯共聚物，3，4-聚异戊二烯，具有相当高含量的乙烯基的聚丁二烯，其中含有30～85％的乙烯基，以及，苯乙烯/异戊二烯/丁二烯三聚物。
在实践中，轮胎可通过施加压力，将胎面料部分地设置到橡胶轮胎的外胎身上制成。这种构成或制造方法是本专业的普通技术人员公知的。
在合适的模具中，在提高温度条件下，例如，温度范围在140～180℃，使轮胎组件硫化。
与具有相当高的电阻的的轮胎胎面相比较，缝纫的具有导电性的线通过至少一个轮胎的胎面部件，其形成相当低的电阻的路径，在路面和轮胎卷边部分之间，因此在路面和轮胎安装在车辆车轮的金属轮缘之间形成消散静电的路径。
在实践中，在轮胎的使用过程中，轮胎胎面的外表面被磨损后，使得部分导电性的缝纫线也至少局部磨损，由于剩余的在胎面外表面上的缝纫线的暴露部分，保持存在消散静电的路径，以致在轮胎胎面与路面接触的过程中，至少部分缝纫线的端部能够接触地面。
为了更加清楚地理解本发明，提供附加的附图，但是，这些附图不对本发明起限定作用。
为了便于理解本发明，以非常简单的方式，在附图中描绘了缝纫结构。如上所述，在工业缝纫设备中，具有许多缝纫线的操作程序和方法，其可以获得多种缝纫线结构。因此，在附图中描绘的缝纫线结构仅仅是对缝纫线结构的一般性理解，在实践中，缝纫线的结构可以基本上与此不同。
图1是具有轮胎胎面料的横截面的立体图，所述轮胎胎面由盖和胎面基底部件组成，它具有导电性的缝纫线穿过胎面料。另外，可以理解，胎面料可以是整体橡胶组合物，而不是盖/基底结构。
图2是具有模制的经过硫化的轮胎的横截面的立体图，所述轮胎具有肋状物和沟槽结构的胎面，并有导电的缝纫线穿过胎面料。另外，可以理解，胎面料可以是整体橡胶组合物，而不是盖/基底结构。
图3A、3B和3C是沿着图1中3A-3A剖面所示的胎面料的横截面视图，其中图3A表示导电的缝纫线具有开环缝纫；图3B表示导电的缝纫线具有闭环缝纫；图3C表示线缝的胎面料，其中在胎面的外表面缝纫线被切断。
参照附图，可看到在合适的模具中成型、制成轮胎和使轮胎硫化后变成胎面盖(2)的未硫化的橡胶胎面料(1)，在此附图中描绘的实施例中，胎面盖(2)具有高电阻，以及普通的触地结构，胎面基底(3)(除非轮胎胎面料属于整体橡胶组合物)，位于胎面和胎面翼(4)的下方，所述胎面翼(4)有时也被称为“微翼”，胎面盖(2)和胎面基底(3)的外侧与一部分侧壁(5)重叠。
另外，可以理解，胎面可以不设置微翼(4)，并且侧壁(5)可以重叠一部分胎面，但是，对于本发明的目的来说，这不是优选的结构。
从附图中可以看到，导电的缝纫线(6)穿过胎面料(1)的主体缝合，因此，穿过胎面基底(3)和胎面盖(2)的缝纫线形成开环缝纫(图3A)，或者形成闭环缝纫(图3B)，或者形成开环缝纫，其中缝合线在胎面的外表面被切断(图3C)。
应理解，从附图3A、3B和3C中，仅仅是一种缝纫结构，但是，可以采用许多变化的缝纫结构。
对于缝纫线(6)，在胎面盖(2)的外表面(8)的一小部分上有延伸的线段(7)，在胎面基底的内表面(10)的一小部分上有延伸的小线段(9)。
在一方面，在要与地面相互接触的未硫化的胎面料的外表面(8)的封环缝纫的外线段(7)，可以被切断，或者，缝纫线在经过硫化的胎面上，可以采用磨削或切割装置(15)，将外线段(7)切断，从而形成一系列连接的开环，其中，仅缝合线(6)的端部(11)延伸到胎面料(2)的外表面(8)，如图2所示。
以这种方式，在此实例中，可以看到，缝合线提供导电路径，使所述导电路径在胎面盖(2)的外表面(8)到胎面基底(10)的内表面具有相当低的电阻，而所述胎面盖(2)本身具有相当高的电阻。
另外，可以知道，盖/基底结构的胎面基底(3)可以起具有相当高的电阻的非导电性橡胶组合物的作用。
同时，如图1所述，微翼(4)是胎面料(1)的单独的橡胶部件，可以理解，微翼(4)实际上可以是整体的延伸部分，并且是胎面基底(3)的同一橡胶组合物。
显而易见，在图1中的胎面盖(2)基本上由不导电的强化填充物强化，所述强化填充物可以是二氧化硅，但不限于二氧化硅，即，在附图所示的实施例中，非导电的强化填充物为20～90phr，只有少量的碳黑(即大约20phr或更少)。
因此，胎面盖(2)具有相当高的电阻，而缝纫线(6)提供通过胎面料(1)的减小电阻的路径。
对于此实施例中的胎面构造，所有的胎面部件，即胎面基底(3)、胎面盖(2)和微翼(4)，一般可以采用多元挤压机共同挤压，形成条带状胎面复合物(1)。
在合适的模具中，使轮胎结构成型，并且进行硫化，形成轮胎(12)，在轮胎(12)中具有缝合线(6)，所述缝合线(6)在胎面盖(2)的肋状物(13)的外表面上，在图2中描绘了缝合方案的实例。如上所述，这种缝合构形仅仅作为例子提出。
作为轮胎，将其安装在合适的具有导电性能的刚性金属轮缘上，并且使轮胎充气，而且将所述金属轮缘安装在车辆的车轮上，轮胎在地面上转动，由此通过上述缝合线(6)，当其与路面接触时，在所述边缘到胎面盖(2)的肋状物(13)的外表面(8)和路面之间形成静电消散的路径。
可以知道，随着胎面肋状物(13)的触地外表面上的胎面盖(2)的外表面磨损时(除非如上所述，缝合线(7)已经被磨削或切断)，则在胎面外表面(8)处的缝合线(7)的线段也随之磨损，其仍然遗留部分缝合线(6)，特别是线端(11)与路面接触。
通过具有导电性的缝合线，在基本上没有导电性的胎面外表面形成导电路径，这具有新颖性和创造性。在实际应用中，通过改变缝合线的直径，和选择构成缝合线的组合物，进而改变缝合线的规格以便提供各种灵活性和与橡胶组合物的适应性，以及根据橡胶组合物本身的性质和使用要求，以及满足轮胎胎面自身的要求，以提供各种电阻。
在此，本发明的重要的新颖性在于通过胎面料的具有导电性的缝合概念，其不对轮胎胎面料的挤压成型和挤压模具的修改形成重大障碍，即使有也很小，兼顾了轮胎胎面的橡胶组合物和不增加复杂的轮胎制造步骤(即将胎面设置到轮胎外胎身上的步骤)。
本发明的新颖性的另一方面在于，能够使缝合线设置在预定的胎面的特殊位置，并且，还可以根据对于特殊的轮胎缝纫的要求，来选择各种各样的缝合线结构(例如，开环、闭环、切割或磨削的环)，以及在同一轮胎胎面上，设置一种以上的缝合线结构。
在实际中，可使用多种非导电的强化填充物，例证中这种填充物是二氧化硅，但可以理解，在本发明的实际应用中，不要求局限于采用二氧化硅作为唯一合适的非导电性强化填充物。
二氧化硅填充物的代表可以是但不限于沉积的二氧化硅。在强化橡胶组合物中采用这种二氧化硅是本专业的普通技术人员所众所周知的。
各种沉淀的二氧化硅的代表可以是，但不限于购自PPG的商标名为Hi-Sil牌号的210、243等产品；购自Rhone-Poulenc公司的商标名为Zeosil 1165MP的产品；以及购自Degussa AG公司牌号VN2、VN3和BV3370GR和购自J.M.Huber公司的牌号Zeopol 8746的二氧化硅产品。
当希望在橡胶轮胎胎面中采用二氧化硅作为强化填充物，特别是采用定量的二氧化硅强化填充物时，通常是采用粒状沉积二氧化硅，并同时使用偶合剂，或者有时称为“二氧化硅偶合剂”，其能够使二氧化硅表面和橡胶的弹性体分子产生反应，以这种方式，引起二氧化硅对橡胶有强化作用，通常使用的多种偶合剂是本专业的普通技术人员公知的。
在实际应用中，可以通过各种方法对轮胎进行模制、成型和固化，这是本专业的普通技术人员众所周知的。
通过参照下面的实例，可以更加清楚地理解本发明，其中除特别说明以外，在实例中所述的份量和百分比是以重量计。
实例1
此实例说明本发明的基本原理。
充气橡胶轮胎，标记为轮胎A、B和C，按265/35R18型轮胎和尺寸制备。所有这些轮胎采用相同量的碳黑强化橡胶外胎身，所述橡胶外胎身具有相应的卷边和侧壁。
对于此实施例，具有在侧壁结构上的胎面，胎面本身为共挤成型的盖/基底/微翼结构。
所有这些胎面有同样的、经过硫化的、具有肋状物和沟槽的胎面构造和表面结构构形。
特别是对于此实施例，轮胎A、B和C具有的胎面结构由共挤压(i)胎面盖和(ii)胎面基底构成，其中采用二氧化硅和少量的碳黑定量强化胎面盖橡胶，采用碳黑定量强化胎面基底。
轮胎“A”是具有高电阻的胎面的对比轮胎，因此，其属于高电阻的轮胎，但是，没有任何具有导电性的缝合线穿过胎面。
实验轮胎“B”具有导电性的丝状缝合线，在将胎面料设置到轮胎的外胎身上之前，经开环缝纫将线穿过胎面料，如图3A所示。
实验轮胎“C”具有导电性的丝状缝合线，在将胎面料设置到轮胎的外胎身上之前，经开环将缝纫线穿过胎面料，如图3A所示，不同的是，在胎面料的外表面上的缝合线的线段被切断，如图3C所示。
缝合线具有大约1毫米直径，是由多根碳纤维材料拧成的绳。
所有这些轮胎在合适的模具中经过硫化后，形成具有肋状物和沟槽的胎面结构。
按照WDK 110测试标准测试这些轮胎的电阻。
对于胎面盖的组合物含下面表1中的材料。胎面基底由天然橡胶和顺1，4-聚丁二烯构成，并且由大约50phr的碳黑强化。
上述共挤成型的胎面适合于设置到轮胎的外胎身上，并且，该组件在轮胎模具中进行硫化，其硫化温度大约为160℃，所需时间大约为15分钟，从而形成固化的具有肋状物和沟槽的胎面结构的充气轮胎。
表1(胎面盖)
                 用于轮胎A和B   份量
                非生产性混合阶段
  苯乙烯-丁二烯橡胶(E-SBR)1     25
  异戊二烯/丁二烯2橡胶     45
  顺1，4-聚丁二烯3     20
  天然橡胶4     10
  工艺助剂5     25
  脂肪酸     2
  二氧化硅7     80
  碳黑，胎面类型     0
  偶合剂8     12
             生产性混合阶段
  硫磺     1
  氧化锌     4
  抗氧化剂6     3
  亚磺酰胺和秋兰姆型加速剂     4
(1)采用Goodyear Tire & Rubber公司的苯乙烯含量大约为40％的乳液聚合制备的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。
(2)采用Goodyear Tire & Rubber公司的异戊二烯/丁二烯共聚物的弹性体，其Tg大约为-45℃，异戊二烯的含量大约为50％。
(3)采用Goodyear Tire & Rubber公司的牌号为BUDENE1207的顺1，4-聚丁二烯橡胶。
(4)天然橡胶(顺1，4-聚异戊二烯)。
(5)含约为9.4份的苯乙烯-丁二烯橡胶的橡胶工艺油，其中苯乙烯-丁二烯橡胶的含量如上/以干重量计(无油)，并且添加大约15份附加的橡胶工艺油、增塑剂、树脂和蜡。
(6)选自2-芳基对苯二胺和二氢-三甲基喹啉型的抗氧化剂。
(7)采用Rhone-Poulenc公司的牌号为Zeosil 1165MP的二氧化硅。
(8)购自Degussa公司的X50S商品，双-(3-三乙氧基甲硅丙烷)四硫化物(50％活性)，它是四硫化物与N330的碳黑的50/50掺合物(相当于50％活性)。
采用测试标准WDK 110指导对轮胎A和B进行电阻测试。测试结果(平均值)如下面的表2所示。
                      表2
    轮胎     电阻1
    A(对比)     大于20,000
    B(开环缝纫)     0.03
    C(开环和切断环缝纫)     0.17
(1)兆欧。
这些电阻的测试结果证实，在非导电的胎面上应用具有导电性的缝合，可以在胎面的外表面和轮胎外胎身之间形成合适的导电路径，从而使得轮胎的电阻显著减小。
在本发明的实践中，对于非导电性的强化填充剂，可以采用沉积二氧化硅。可以理解，当这种二氧化硅用于本发明实践中作为强化填充剂时，通常与二氧化硅偶合剂结合使用。
上述实施例和详细说明描述了本发明的目的，但对于本专业的普通技术人员来说，显而易见，在不脱离本发明构思和范围的条件下，还可以有多种变化和修改。

Claims (28)

1.一种充气轮胎，特征为由碳黑强化的橡胶构成外胎身构成，所述橡胶外胎身包括两个单独的侧壁，两个相互间隔开的卷边部分，并支撑外周边橡胶胎面，该胎面为(a)整体的橡胶组合物，其具有高电阻，或(b)盖/基底结构；其中所述胎面盖和/或胎面基底的橡胶组合物有高电阻；其中所述胎面或胎面盖的外表面具有接触地面的结构，其中，按照测试标准WDK110，证实橡胶组合物具有高电阻，其电阻至少为20,000兆欧；其特征是：所述胎面具有导电的丝状、柔性的缝纫线以建立从胎面的外表面到具有导电性的轮胎外胎身的导电路径，按照WDK 110测试标准，由此形成轮胎的电阻范围为1欧～10,000兆欧。
2.一种制备轮胎的方法，其特征是包括：由缝纫形成的导电的丝状、柔性的缝纫线穿过挤压成型的、未硫化橡胶胎面的带状物，其中，所述胎面带状物具有(a)整体的橡胶组合物，其中含有小于20phr的碳黑强化剂，或(b)盖/基底结构，其中，胎面盖或胎面基底的橡胶组合物含有小于20phr的碳黑强化剂；将所述胎面带状物设置在由碳黑强化的橡胶轮胎的外胎身上，形成轮胎组件，然后，在合适的模具中，在升温条件下，使所述轮胎组件硫化，形成轮胎，其中，按照WDK 110测试标准，所述轮胎具有的电阻的范围为1欧～10,000兆欧。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征是：通过引导缝纫线，使丝状缝纫线定位于胎面料的预定的、要与地面接触的、胎面的肋状物或凸起位置，并在轮胎的外胎身/胎面料组件模制和固化时成型。
4.按照权利要求1所述的充气轮胎，其特征是：胎面属于整体的橡胶组合物。
5.按照权利要求2或3所述的方法制备的充气轮胎，其特征是：胎面具有整体的橡胶组合物，其含有碳黑强化剂的数量范围大约为5～20phr。
6.按照权利要求2或3所述的方法，其特征是：胎面具有盖/基底结构，其中胎面盖含有碳黑强化剂的数量范围大约为5～20phr。
7.一种轮胎，其特征是：按照权利要求2、3或6所述的方法制备。
8.按照权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征是：胎面具有盖/基底结构，其中胎面盖的橡胶组合物中含有碳黑强化剂的数量范围大约为5～20phr。
9.按照权利要求2所述的方法制备的充气轮胎，其特征是：胎面具有盖/基底结构，其中胎面盖的橡胶组合物中含有碳黑强化剂的数量范围大约为5～20phr。
10.按照权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征是：胎面具有盖/基底结构，其中胎面基底的橡胶组合物中含有碳黑强化剂的数量范围大约为5～20phr。
11.一种充气轮胎，其特征是：采用权利要求2所述的方法制备轮胎，其中胎面具有盖/基底结构，其中胎面基底的橡胶组合物中含有碳黑强化剂的数量范围大约为5～20phr。
12.按照权利要求1所述的充气轮胎，其特征是：所述胎面上形成多条连续的缝纫线，其围绕胎面呈圆周形延伸，至少有一条缝纫线位于轮胎胎面中要与地面接触的部分；其中各缝纫线延伸穿过胎面，其构成方式是，在所述胎面的内表面部分有延伸的缝纫线线段，和在所述胎面的、要与地面接触的外表面部分有延伸的缝纫线线段。
13.按照权利要求2或3所述的方法制备的充气轮胎，其特征是：在所述的缝纫线上形成多条连续的缝纫线，其围绕胎面呈圆周形延伸，至少有一条缝纫线位于轮胎胎面中要与地面接触的部分；其中各缝纫线延伸穿过胎面，其构成方式是，在所述胎面的内表面部分有延伸的缝纫线线段，和在所述胎面的、要与地面接触的外表面部分有延伸的缝纫线线段。
14.按照权利要求7所述的充气轮胎，其特征是：在所述的缝纫线上形成多条连续的缝纫线，其围绕胎面呈圆周形延伸，至少有一条缝纫线位于轮胎胎面中要与地面接触的胎面纹理部分；其中各缝纫线延伸穿过胎面，其构成方式是，在所述胎面的内表面部分有延伸的缝纫线线段，和在所述胎面的、要与地面接触的外表面部分有延伸的缝纫线线段。
15.按照权利要求1所述的充气轮胎，其特征是：在延伸到所述胎面的、要与地面接触的外表面的缝纫线线段被切断或磨削，形成多个接续的缝纫线的开环，所述开环由其在胎面内表面上的线段连接；其中开环的缝纫线的至少一端在要接触地面的胎面的外表面处终止。
16.按照权利要求2或3所述的方法制备的充气轮胎，其特征是：在延伸到所述胎面的、要与地面接触的外表面的缝纫线线段被切断或磨削，形成多个接续的缝纫线的开环，所述开环由其在胎面内表面上的线段连接；其中开环的缝纫线的至少一端在要接触地面的胎面的外表面处终止。
17.按照权利要求7所述的充气轮胎，其特征是：在延伸到所述胎面的、要与地面接触的外表面的缝纫线线段被切断或磨削，形成多个接续的缝纫线的开环，所述开环由其在胎面内表面上的线段连接；其中开环的缝纫线的至少一端在要接触地面的胎面的外表面处终止。
18.按照权利要求6所述的充气轮胎，其特征是：所述缝纫线呈闭环结构。
19.按照权利要求1所述的充气轮胎，其特征是：所述缝纫线以多条穿过胎面的开环缝纫，其围绕胎面呈圆周形延伸，其中各条缝纫线延伸穿过胎面，其构成方式是，缝纫线线段遍布在所述胎面的内表面部分，并且各条缝纫线的至少一部分延伸到要与地面接触的外表面，但不遍布该外表面。
20.按照权利要求2或3所述的方法制备的轮胎，其特征是：所述缝纫线以多条穿过胎面的开环缝纫，其围绕胎面呈圆周形延伸，其中各条缝纫线延伸穿过胎面，其构成方式是，缝纫线线段遍布在所述胎面的内表面部分，并且各条缝纫线的至少一部分延伸到要与地面接触的外表面，但不遍布该外表面。
21.按照权利要求1所述的轮胎，其特征是：所述缝纫呈开环结构，其具有至少一条在所述胎面的内表面部分上的缝纫线线段，和至少一条在所述胎面的、要与地面接触的外表面部分的缝纫线线段。
22.按照权利要求2或3所述的方法制备的轮胎，其特征是：所述缝纫呈开环的结构，其具有至少一条在所述胎面的内表面部分上的缝纫线线段，和至少一条在所述胎面的、要与地面接触的外表面部分的缝纫线线段。
23.按照权利要求1所述的充气轮胎，其特征是：所述缝纫线具有绳状多丝结构。
24.按照权利要求2或3所述的方法制备的充气轮胎，其特征是：所述缝纫线具有绳状多丝结构。
25.按照权利要求1所述的充气轮胎，其特征是：所述缝纫线具有单丝结构。
26.按照权利要求2或3所述的方法制备的充气轮胎，其特征是：所述缝纫线具有单丝结构。
27.按照权利要求1所述的充气轮胎，其特征是：所述丝状线具有非金属纤维，其由下列至少一种组成：碳纤维、合成纺织纤维和极高分子重量的聚乙烯，所述合成纺织纤维中包括分散的导电材料和/或有导电材料的涂层、壳或包皮，所述极高分子量的聚乙烯的平均分子量范围大约为4～7百万，其中含有分散的碳黑。
28.按照权利要求2或3所述的方法制备的充气轮胎，其特征是：所述丝状缝纫线具有非金属纤维，其由下列至少一种组成：碳纤维、包括绳状的导电的合成纺织纤维，以及具有极高分子量的聚乙烯，其平均分子量范围大约为4～7百万，其中含有分散的碳黑。
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