充气轮胎的制作方法

专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可抑制耗油量低且使用时的安全性得到提升的充气轮胎。
背景技术：
近年来，为了降低轮胎的滚动阻力并同时维持湿抓地性能(wet grip)，人们提出了各种在轮胎的例如胎面、甚至其他部分——缓冲层以及胎侧也使用二氧化硅的方法。但是，如果加入较多二氧化硅的话，轮胎的电阻会增大，例如，在补给车辆燃料时，有时因静电产生火花，会引起燃料着火，欠缺使用时的安全性，由于存在此问题，因此，在要求实现降低滚动阻力并维持湿抓地性能(wet grip)的同时，也要求轮胎可以防止静电的产生。
特开平08-230407号公报提出了可改善导电性、防止因静电在车体中积累而产生的放电现象的充气轮胎，其构成胎面的橡胶组合物中，对于100重量份的橡胶成分，添加有50重量份以下的炭黑，并含有非炭黑类加强剂；构成轮胎侧壁部的橡胶组合物中，炭黑的添加量是对于100重量份的橡胶成分，在40重量份以下；胎面及轮胎侧壁部敷设有导电性薄膜；构成导电性薄膜的橡胶组合物中，炭黑的添加量为对于100重量份的橡胶成分，在60重量％以上且为橡胶组合物整体的35重量％以上。
日本专利特开2000-190709号公报提出可在维持优异的湿抓地性能等的同时，有效降低轮胎电阻，且这些特性可在轮胎的使用初期直至磨损极限能够稳定发挥的充气轮胎，它含有主胎面橡胶部和外导电部，主胎面橡胶部由二氧化硅交联的体积固有电阻在1×108Ω·cm以上的绝缘性橡胶材料构成，外导电部由体积固有电阻不足1×108Ω·cm的绝缘性橡胶材料构成，且与主胎面部共同构成接地面，外导电部在从接地面的端缘至轮胎轴向内侧间隔距离为接地宽度的3～35％的位置处终止，外导电部分呈厚度为0.01～1.0mm的薄片状，露出在含有横沟的沟壁、沟底的胎面外表面并沿轮胎周方向连续，与此同时，挡泥板胶、侧壁胶以及软边胎胶由导电性橡胶材料构成，另一方面外导电部与挡泥板胶相连接。
特开平10-036559号公报提出了可提供滚动阻力小、耐磨损性和湿抓地性能优异、电阻小的轮胎侧壁用橡胶组合物，它由特定的二烯类橡胶、炭黑、沉淀性二氧化硅、和硅烷偶联剂经混炼而得到，其中，所述炭黑)一次粒径为20nm以上、压缩DBP吸油量在120ml/100g以下以及CTAB表面积在130m2/g以下、对于100重量份的特定的二烯类橡胶，含有5～50重量份；所述沉淀性二氧化硅，对于100重量份的特定的二烯类橡胶，含有10～60重量份)，DBP吸油量在200ml/100g以上、BET氮吸附比表面积在180m2/g以下；所述硅烷偶联剂为可将反应性因子控制在特定范围内的量。
特开平08-034204号公报提出使用二氧化硅作为补强剂的轮胎胎面，为防止防导电性的下降，它具备有胶条和导电性胶条(strip)，其中，所述胶条由高电阻率的轮胎胎面用橡胶组合物构成，且具备一定的宽度、向长度方向延伸；所述导电性胶条由体积电阻率在108Ω·cm以下的低电阻率轮胎用橡胶组合物构成，其在上述宽度内沿长度方向敷设、且沿胎面胶的表面至底面而设置而成)。
但是，上述文献的方法中，要同时达到充分令人满意的较低的滚动阻力和较高的安全性的水平，尚有改善的余地。

发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种在维持较低的滚动阻力的同时能较好地防止路面与轮胎之间产生静电，在不影响低耗油量的同时能提高使用时安全性的充气轮胎。
本发明涉及一种充气轮胎，它至少具备有胎面部、侧壁部、胎圈部、以及从该胎面部经过该侧壁部到达该胎圈部的胎体(carcass)，该胎体的轮胎半径方向外侧设置有缓冲层部，分别形成为胎面部、缓冲层部以及侧壁部的胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶的体积固有电阻均在1×108Ω·cm以上，在构成胎体的帘布层和侧壁胶之间形成有体积固有电阻小于1×108Ω·cm且厚度在0.2～2.0mm范围内的导电层，同时，在轮胎表面，露出有该导电层以及与该导电层相接形成的、其体积固有电阻小于胎面胶的橡胶粘合层中的至少一个。
本发明还涉及一种充气轮胎，上述的导电层至少含有橡胶成分和对于100质量份的该橡胶成分添加量为30～100质量份的炭黑，该炭黑的氮吸附比表面及在100m2/g以上、1500m2/g以下，且胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶分别含有二氧化硅所占的比例在50重量％以上的填充剂。
本发明还涉及一种充气轮胎，形成有上述胎侧，在安装于正规轮辋、填充规定内压的状态下，轮胎半径方向的胎侧外端至胎面外端的高度为轮胎半径方向的轮辋接触部至胎面外端的高度的0～15％。
本发明还涉及一种充气轮胎，上述导电层未露出于轮胎表面，在含有构成接地面的部位的一部分的区域上形成有上述橡胶粘合层。
本发明还涉及一种充气轮胎，上述的橡胶粘合层至少含有橡胶成分和对于100质量份的该橡胶成分添加量为30～100质量份的炭黑，该炭黑的氮吸附比表面及为100m2/g以上、1500m2/g以下。
在本发明的充气轮胎中，在控制分别构成胎面部、缓冲层部以及胎侧部的橡胶的电阻的同时，在帘布层和胎侧胶之间设置有导电层，通过控制该导电层的电阻和厚度，可以将滚动阻力抑制在较低位，且能够较好地防止路面和轮胎之间的静电。据此，可得到在维持低耗油量的同时可以提升使用时安全性的充气轮胎。
本发明的不增大滚动阻力并能防止路面与轮胎之间产生静电的充气轮胎可理想地适用于例如轿车、卡车、大客车、重型机车等的各种车辆。
本发明的上述以及其他目的、特征、情况以及优点将通过附图和对本发明的以下详细说明得以明确。


图1为表示本发明涉及的充气轮胎的截面图的右半部分的例示图。
图2为表示本发明涉及的充气轮胎1的胎面部2的放大说明图。
具体实施例方式
本发明的充气轮胎中，将分别构成胎面部、缓冲层部以及侧壁部的胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶的体积固有电阻均设定在1×108Ω·cm以上。该体积固有电阻在1×108Ω·cm以上的话，耐久性受损、加工性下降的危险较小。
本发明的充气轮胎中，在帘布层和侧壁胶之间形成有体积固有电阻小于1×108Ω·cm且厚度在0.2～2.0mm范围内的导电层，且在轮胎表面，露出有该导电层以及与该导电层相接，其体积固有电阻小于胎面胶的橡胶粘合层中的至少一个。即，本发明中，胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶的体积固有电阻均在1×108Ω·cm以上，可维持滚动阻力和耐久性等轮胎性能，同时，通过另行将体积固有电阻较低的导电层以及/或橡胶粘合层露出于轮胎表面，使充气轮胎的接地面与路面之间产生的静电在导电层中消散，来防止放电现象。据此，可以得到在维持较低的滚动阻力的同时可提高使用时、特别是燃料补给时等的安全性的充气轮胎。
此外，本说明书中的体积固有电阻的值根据JIS K6271测定。
本发明中，导电层以及与导电层相接的橡胶粘合层中的任意一个露出于轮胎表面较好。本发明中，未设置橡胶粘合层的情况下令导电层露出于轮胎表面，设置有橡胶粘合层的情况下，可通过用橡胶粘合层将导电层露出于轮胎表面的露出部的一部分或全部覆盖，露出导电层和橡胶粘合层，或仅露出橡胶粘合层于轮胎表面较好。设置有橡胶粘合层的情况下，由于该橡胶粘合层的体积固有电阻较胎面胶低，且橡胶粘合层与导电层相接，因此接地面与路面之间产生的静电通过橡胶粘合层逃逸至导电层，防止了该静电引起的放电现象。在轮胎表面不露出导电层而形成橡胶粘合层的情况下，优点是耐久性更好。
形成于本发明的充气轮胎的导电层的体积固有电阻小于1×108Ω·cm。导电层的体积固有电阻小于1×108Ω·cm的话，可得到理想的提升轮胎导电性的效果。该导电层的体积固有电阻在1×107Ω·cm以下、进而在1×106Ω·cm以下更好。从提升轮胎的导电性效果来看，该导电层的体积固有电阻越小越好，但是，例如，从防止出现因大量添加导电性成分而降低电阻、轮胎与轮辋相接部分的电化学反应被促进而容易造成轮辋生锈现象的观点来看，该导电层的体积固有电阻在1×103Ω·cm以上、进而在1×104Ω·cm以上更好。
此外，该导电层的厚度在0.2mm以上的话，能得到理想的提升轮胎导电性的效果，在2.0mm以下的话不会使轮胎的滚动阻力发生很大的劣化。导电层的厚度在0.5mm以上、进而在0.9mm以上较好，此外，在1.5mm以下更好。
本发明的充气轮胎可用于轿车、卡车、大客车、重型机车等各种车辆的轮胎。图1中，充气轮胎1具备有胎面部2、从其两端向轮胎半径方向内侧延伸的一对侧壁部3、位于各侧壁部3的内侧端的胎圈4。在胎圈4、4之间架设有胎体5，同时，该胎体5的轮胎半径方向外侧设置有缓冲层6。该胎体5由配列有胎体帘线的1张以上的帘布层构成，该帘布层从胎面部2开始，经过侧壁部3，在胎圈4的胎圈芯7和从该胎圈芯7上端向侧壁方向延伸的三角胶8处从轮胎轴方向的内侧向外侧折返，通过折返部5a卡止。缓冲层6由配列有缓冲层帘线的2张以上的层构成，各缓冲层帘线的方向不同、在层之间交叉。本发明的充气轮胎中，构成胎体5的帘布层与构成胎侧部3的侧壁胶之间设置有含有露出于轮胎表面的露出部的导电层9。
本发明的充气轮胎中，形成有侧壁，在安装于正规轮圈、填充规定内压的状态下，轮胎半径方向的侧壁部外端至胎面部外端的高度H2为从轮胎半径方向的轮辋接触部至胎面外端的高度H1的0～15％较好。即，本发明中，在安装于正规轮辋、填充规定内压的状态下，轮胎半径方向的侧壁部外端至胎面外端的高度为从轮胎半径方向的轮辋接触部至胎面外端的高度的0％以上的情况下，胎面胶具备充分的接地面而获得良好的轮胎耐久性，因此较好，在15％以下的情况下，由于轮胎转动时的胎侧表面的歪斜不会过大，因而可以防止行驶时导电层或橡胶粘合层的开裂、维持导电性，因此较好。
本发明的充气轮胎中，所设置的导电层含有橡胶成分和对于100质量份的该橡胶成分添加量为30～100质量份的炭黑较理想。对于100质量份的橡胶成分添加30质量份以上的炭黑的情况下，导电层的导电性良好，因此较理想。此外，对于100质量份的橡胶成分添加100质量份以下的炭黑的情况下，耐久性良好，因此较理想。对于100质量份的橡胶成分，炭黑的添加量为35质量份以上、进而在40质量份以上更好，在80质量份以下、进而在70质量份以下更好。
导电层中添加的该炭黑的氮吸附比表面积在100m2/g以上1500m2/g以下较理想。该氮吸附比表面积在100m2/g以上的情况下，导电层的机械强度良好，在1500m2/g以下的情况下，能确保制造时的加工性，因此较理想。该氮吸附比表面积在105m2/g以上更好，此外，在1300m2/g以下，进而在1000m2/g以下更好。
导电层中，除了炭黑以外，还可含有填充剂，例如二氧化硅等，从赋予良好的导电性的观点来看，填充剂中炭黑占8质量％以上、进而15质量％以上、进而100质量％更理想。
本发明的充气轮胎中，胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶分别所含有的上述的填充剂中，二氧化硅比例在50质量％以上较理想。填充剂中二氧化硅占50质量％以上的情况下，降低轮胎滚动阻力的效果良好。填充剂中二氧化硅所占的比例在70质量％以上、进而在90质量％以上更理想。本发明中，上述填充剂可全部为二氧化硅，但出于调整胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶各自的导电性和机械强度的目的，与其他填充剂并用也较好。
在胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶中，分别对于100质量份的橡胶成分，二氧化硅的添加量可以为，例如5质量份以上100质量份以下。二氧化硅可使用一般的通用橡胶所使用的二氧化硅，例如，用作加强材料所使用的干式法白炭黑、湿式法白炭黑、胶体二氧化硅等。其中较好的是以水合硅酸为主成分的湿式法白炭黑。二氧化硅的添加量为对于100质量份的橡胶成分在5质量份以上的情况下，轮胎的耐磨损性良好，在100质量份以下的情况下，可以很好地防止胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶制造时的未硫化橡胶组合物粘度上升而造成的加工性下降和成本的过度上升。
上述使用的二氧化硅的氮吸附比表面积(BET法)在例如50～300m2/g、进而在100～200m2/g范围内较好。二氧化硅的氮吸附比表面积在50m2/g以上的情况下，能得到充分的补强效果，因此可很好地提高轮胎的耐磨损性。另一方面，二氧化硅的氮吸附比表面积在300m2/g以下的情况下，各个橡胶制造时的加工性良好，也能很好地确保轮胎的驾驶稳定性。此外，氮吸附比表面积可以根据ASTM D3037-81，用BET法测定。
本发明的充气轮胎中，如图2所示，也可以在包含有胎面部2的构成接地面部位的一部分的区域中形成有橡胶粘合层10。图2所示的结构中，橡胶粘合层10覆盖住了导电层9，因此导电层9未露出于轮胎表面。图2所示结构的充气轮胎中，体积固有电阻小于胎面胶的橡胶粘合层被设置于包含与路面相接的接地面的区域，因而导通了导电层与胎面部的接地面，行驶中，胎面部的接地面上，路面与轮胎之间产生的静电通过橡胶粘合层逃逸至具有高导电性的导电层，因此可以防止静电引起的放电现象，进一步提高使用时的安全性。此外，由于橡胶粘合层设置于仅含构成接地面的部位的一部分区域，因此滚动阻力不会大幅劣化。
本发明中的橡胶粘合层的典型制作是将橡胶组合物与有机溶剂混合，将由橡胶组合物中的橡胶成分溶解于该有机溶剂中而得到的橡胶粘合剂涂在轮胎表面的规定部位，通过烘干及硫化固化而形成。即，由于橡胶粘合层经过了橡胶成分一度溶解于有机溶剂后再烘干的工序，因此，其厚度较橡胶薄片所形成的层小。因此，即便橡胶粘合层在轮胎行驶中磨损，也很难会由于胎面部的橡胶磨损速度差异而影响外观。
橡胶粘合层的体积固有电阻较胎面胶低较好。此时能得到更好的提升轮胎导电性的效果。从提高轮胎的导电性效果来看，橡胶粘合层的体积固有电阻越低越好，但是，例如，从防止出现大量添加导电性成分会降低电阻、轮胎与轮辋相接部分的电化学反应被促进而容易造成轮辋生锈现象的观点来看，橡胶粘合层的体积固有电阻在1×103Ω·cm以上、进而在1×104Ω·cm以上更好。
此外，橡胶粘合层的厚度在0.03mm以上的情况下，橡胶粘合层磨损后也能确保导电性，因此较好，在0.1mm以下的情况下，不容易产生由于橡胶粘合层与胎面的橡胶磨损速度差异而影响外观。
橡胶粘合层由含有橡胶成分和炭黑的橡胶构成较好，其中，炭黑的含量为对于100质量份的橡胶成分其添加量为30～100质量份。通过对于100质量份的橡胶成分添加30重量份以上的炭黑，橡胶粘合层的导电性和耐磨损性变得良好， 通过炭黑的含量在100质量份以下的，赋予良好的耐久性。炭黑的含量较好的是在40质量份以上、进而在50质量份以上，在90质量份以下、进而在80质量份以下更好。
橡胶粘合层中添加的炭黑的氮吸附比表面积在100m2/g以上1500m2/g以下较好。该氮吸附比表面积在100m2/g以上的情况下，橡胶粘合层的机械强度良好，在1500m2/g以下的情况下，能确保制造时的加工性，因此较好。该氮吸附比表面积在105m2/g以上更好，此外，在1300m2/g以下，进而在1000m2/g以下更好。
橡胶粘合层中，除了炭黑以外，作为填充剂还可含有，例如二氧化硅，从赋予良好的导电性的观点来看，最好仅含有炭黑。
此外，橡胶粘合层形成时所使用的有机溶剂为橡胶粘合层用的橡胶组合物中所含的橡胶成分的良好溶剂较好，例如，己烷、庚烷、石油醚、四氢呋喃、环己烷等。
本发明的充气轮胎中的导电层、橡胶粘合层、以及胎面部、缓冲层部、侧壁部可由以下成分的橡胶组合物所构成。橡胶成分较好的有天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶、二烯类合成橡胶。二烯类合成橡胶有苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)等。含有其中1种或1种以上的橡胶成分较好。此外，乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)是乙烯-丙烯橡胶(EPM)中含有叔二烯成分的物质。这里的叔二烯成分有，例如碳原子数5～20的非共轭二烯，较好的有，1，4-戊二烯、1，4-己二烯、1，5-己二烯、2，5-二甲基-1，5-己二烯以及1，4-辛二烯和1，4-环己二烯、环辛二烯、二环戊二烯等环状二烯；5-亚乙基-2-降冰片稀、5-亚丁基-2-降冰片稀、2-甲基烯丙基-5-降冰片稀以及2-异丙烯基-5-降冰片稀等的链烯基降冰片稀等。特别是二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片稀等较好。
导电层所使用的橡胶成分较好的是二烯类橡胶，其中，天然橡胶(NR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、环氧化天然橡胶(ENR)等特别好。
此外，橡胶粘合层所使用的橡胶成分较好的是，天然橡胶(NR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、环氧化天然橡胶(ENR)等。
上述橡胶组合物中，可以适当添加其他橡胶制品中一般添加的以下成分。
本发明中，橡胶组合物中添加二氧化硅的情况下，添加对于二氧化硅质量为1％(质量)以上20％(质量)以下的硅烷偶联剂、较好的是含硫磺硅烷偶联剂较好。添加硅烷偶联剂可以提高轮胎的耐磨损性以及驾驶稳定性，硅烷偶联剂的含量在1％(质量)以上的情况下，可以得到很好的提升耐磨损性以及驾驶稳定性的效果。此外，硅烷偶联剂的含量在20％(质量)以下的情况下，在橡胶的混炼、挤塑工序中出现焦化的危险性较小。含硫磺硅烷偶联剂有四硫化3-三甲氧基甲硅烷丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰、四硫化3-三甲氧基甲硅烷丙基-N，N-巯基苯并噻唑、单硫化3-三乙氧基甲硅烷丙基-甲基丙烯酸酯-、四硫化二甲氧基甲基甲硅烷丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰、四硫化双-[3-(三乙氧基甲硅烷基)-丙基]、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
其他的硅烷偶联剂，可以使用乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ-申基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
本发明中，还可以根据用途单独使用其他的偶联剂，例如铝酸盐类偶联剂、钛类偶联剂，或将这些偶联剂与硅烷类偶联剂并用。
橡胶组合物中，可以单独或混合使用2种以上的填充剂，如炭黑、粘土、氧化铝、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、氧化钛等。
在这里，胎面胶、缓冲层胶、侧壁胶中含有炭黑的情况下，对于100质量份的橡胶成分添加10质量份以上150质量份以下的炭黑的较好。此外，炭黑的特性是，氮吸附比表面积(BET法)在70～300m2/g范围内、DBP吸油量在5～300ml/100g范围内、碘吸附量在146～152mg/g范围内，这些特性对橡胶组合物的补强效果较好。
橡胶组合物中，除上述之外，还可以添加硫化剂、硫化促进剂、软化剂、增塑剂、防老化剂、发泡剂以及防焦化剂等。
硫化剂可使用有机过氧化物或硫磺类硫化剂。有机过氧化物可使用例如，过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化甲乙酮、氢过氧化异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(过氧叔丁基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酰)己烷、2，5-二甲基-2，5-(过氧叔丁基)己炔-3或1，3-双(过氧叔丁基丙基)苯、二过氧叔丁基-二异丙基苯、过氧化叔丁基苯、2，4-过氧化二氯苯甲酰、1，1-二-过氧叔丁基-3，3，5-三甲基硅氧烷、正丁基-4，4-二过氧化叔丁基戊酸盐(或酯)等。其中，过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基苯以及二-过氧叔丁基-二异丙基苯较好。此外，硫磺类硫化剂可使用例如硫磺、二硫化吗啉等。其中硫磺较为理想。
硫化促进剂可使用含有亚磺酰胺类、噻唑类、秋兰姆类、硫脲类、胍类、二硫代氨基甲酸类、醛胺类或醛氨类、咪唑啉类或黄原酸盐类硫化促进剂中至少一种的物质。
防老化剂可恰当选择使用胺类、苯酚类、咪唑类的各化合物；氨基甲酸金属盐；蜡等。
本发明中，为了进一步提高混炼加工性，可以并用软化剂。软化剂可使用操作油、润滑油、石蜡、液体石蜡、石油沥青、凡士林等的石油类软化剂；蓖麻油、亚麻籽油、菜子油、椰子油等的脂肪油类软化剂；妥尔油、油膏、蜂蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂等的蜡类；亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂酸等的脂肪酸等。
增塑剂举例有DMP(邻苯二甲酸二甲酯)、DEP(邻苯二甲酸二乙酯)、DBP(邻苯二甲酸二丁酯)、DHP(邻苯二甲酸二庚酯)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)、DIDP(邻苯二甲酸二异癸酯)、BBP(邻苯二酸丁苄酯)、DLP(邻苯二酸二月桂酯)、DCHP(邻苯二甲酸双环己酯)、氢化邻苯二甲酸酐酯(hydrophthalicanhydride)、DOZ(壬二酸二-2-乙基己酯)、DBS(癸二酸二丁酯)、DOS(癸二酸二辛酯)、柠檬酸乙酰三乙酯、柠檬酸乙酰三丁酯、DBM(马来酸二丁酯)、DOM(马来酸-2-乙基己酯)、DBF(富马酸二丁酯)等。
用于防止或延迟焦化的防焦化剂可使用例如，邻苯二甲酸酐、水杨酸、苯(甲)酸等有机酸；N-亚硝基二苯胺等亚硝基化合物；N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺等。
实施例以下通过实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不局限于此。
<导电层用橡胶组合物的调制>
将表1所示的配方成分中的除去硫磺和硫化促进剂之外的成分在密闭式炼胶机中150℃下混炼4分钟，然后，加入硫磺和硫化促进剂，在95℃下再混炼2分钟，根据定法经过挤出工序、压延工序后调制成导电层用橡胶组合物A～C。
<橡胶粘合层用橡胶组合物的调制>
将表2所示的配方成分中的除去硫磺和硫化促进剂之外的成分在密闭式炼胶机中150℃下混炼4分钟，然后，加入硫磺和硫化促进剂，在95℃下再混炼2分钟，根据定法经过挤出工序、压延工序后调制成橡胶粘合层用橡胶组合物D～F。
<胎面部用橡胶组合物的调制>
将表3所示的配方成分中的除去硫磺和硫化促进剂之外的成分在密闭式炼胶机中140℃下混炼4分钟，然后，加入硫磺和硫化促进剂，在95℃下再混炼2分钟，根据定法经过挤出工序、压延工序后调制成胎面部用橡胶组合物G。
<侧壁部用橡胶组合物的调制>
将表4所示的配方成分中的除去硫磺和硫化促进剂之外的成分在密闭式炼胶机中140℃下混炼4分钟，然后，加入硫磺和硫化促进剂，在95℃下再混炼2分钟，根据定法经过挤出工序、压延工序后调制成胎侧部用橡胶组合物H。
<缓冲层部用橡胶组合物的调制>
将表5所示的配方成分中的除去硫磺和硫化促进剂之外的成分在密闭式炼胶机中140℃下混炼4分钟，然后，加入硫磺和硫化促进剂，在95℃下再混炼2分钟，根据定法经过挤出工序、压延工序后调制成缓冲层部用橡胶组合物I。
<橡胶组合物的体积固有电阻的测定>
对于橡胶构成物A～I，根据JIS K6271测定150℃下硫化成型30分钟后的体积固有电阻。结果如表1～5所示。






注1天然橡胶是泰国制造的“TSR20”。
注2聚丁二烯为日本ZEON公司制造的“BR150B”。
注3炭黑N220为东海Carbon公司制造的“SEAST6”(氮吸附比表面积119m2/g)。
注4炭黑N550为东海Carbon公司制造的“SEAST SO”(氮吸附比表面积42m2/g)。
注5蜡为大内新兴化学公司制造的“SUNNOC N”。
注6防老化剂为住友化学公司制造的“ANTIGENE 6C”。
注7硬脂酸为日本油脂制造的“硬脂酸椿”。
注8氧化锌为三井金属矿业公司制造的氧化锌。
注9硫磺为轻井泽制炼公司制造的“粉末硫磺”。
注10硫化促进剂1为大内新兴化学公司制造的“NOCCELER-NS-P”。
注11合成橡胶1为JSR公司制造的SBR1500。
注12合成橡胶2为日本ZEON公司制造的NS116。
注13二氧化硅为德固赛(Degussa)公司制造的VN3。
注14硅烷偶联剂使用的是德固赛(Degussa)公司制造的Si69。
注15硫化促进剂2为住友化学公司制造的“SOXINOLD”。
注16硬脂酸钴为大日本油墨工业公司制造的硬脂酸钴。
注17不溶性硫磺为四国化成公司制造的“MU-CRON OT20”。
注18硫化促进剂3为大内新兴化学公司制造的“NOCCELER-DZ-G”。
(实施例1，比较例1～4)将上述制作的橡胶组合物如表6所示进行组合使用，用于胎面部、侧壁部、缓冲层部、橡胶粘合层以及导电层，根据一般的方法进行硫化成型，制作出图1和图2所示结构的尺寸195/65R15的充气轮胎。此外，实施例1以及比较例1～4的充气轮胎中，形成令图1中的高度H2/高度H1×100(％)为5％的侧壁部。
<滚动阻力>
将上述制作的充气轮胎安装于正规的轮辋上，充填规定内压2.0MPa，使用STL公司制造的滚动阻力试验机，以速度80km/h、荷重4.7kN测定滚动阻力。利用滚动阻力的测定值除以荷重的抗滚动系数(RRC)，根据下式，来表示实施例1、比较例1～4的滚动阻力，(抗滚动性)＝(比较例1的抗滚动系数)/(实施例1、比较例1～4的各自的抗滚动系数)×100比较例1为100。值越大滚动阻力越小，性能越良好。结果如表6所示。
<轮胎导电性>
将上述制作的充气轮胎安装于正规的轮辋上，充填规定内压为2.0MPa，荷重4.7kN在铁板上令胎面部接地，测定外加电压100V时的轮胎轮辋与铁板之间的电阻值。结果如表6所示。


根据表6所示结果，可以看出使用了体积固有电阻未充分降低的橡胶组合物为导电层的比较例1和2中，未实现轮胎导电性的提升。此外，使用了体积固有电阻充分降低的橡胶组合物的情况下，导电层厚度厚达3.0mm的比较例3中的滚动阻力不充分，薄至0.1mm的比较例4的轮胎导电性的提升不充分。与此相对，形成有体积固有电阻为1.0×105Ω·cm的导电层、胎面部、缓冲层部以及侧壁部的体积固有电阻为1.0×1015Ω·cm的实施例1中，滚动阻力和轮胎导电性实现了高度并存，体现了本发明涉及的充气轮胎的滚动阻力和导电性任意一项都优异。
以上是本发明的详细说明，但这仅是举例，并不限定于此，发明的精神和范围仅受权利要求书的限定。
权利要求
1.一种充气轮胎，至少具备有胎面部(2)、侧壁部(3)、胎圈部(4)、从所述胎面部(2)经过所述侧壁部(3)到达所述胎圈部(4)的胎体(5)，所述胎体(5)的轮胎半径方向外侧设置有缓冲层部(6)；分别形成为所述胎面部(2)、所述缓冲层部(6)以及所述侧壁部(3)的胎面胶、缓冲层胶以及侧壁胶的体积固有电阻均设定在1×108Ω·cm以上；在构成所述胎体(5)帘布层和所述侧壁胶之间形成有体积固有电阻小于1×108Ω·cm且厚度在0.2～2.0mm范围内的导电层(9)；且在轮胎表面，露出有所述导电层(9)以及与所述导电层(9)相接形成的、其体积固有电阻小于胎面胶的橡胶粘合层中的至少一个。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，所述的导电层(9)至少含有橡胶成分和对于100质量份的所述橡胶成分添加量在30～100质量份的炭黑；所述炭黑的氮吸附比表面积为100m2/g以上、1500m2/g以下；且所述胎面胶、所述缓冲层胶以及所述侧壁胶分别含有二氧化硅所占的比例在50质量％以上的填充剂。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，形成有所述侧壁部(3)，在安装于正规轮辋、填充规定内压的状态下，轮胎半径方向的所述侧壁部(3)的外端至所述胎面部(2)的外端的高度为从轮胎半径方向的轮辋接触部至所述胎面部(2)的外端的高度的0～15％。
4.如权利要求2所述的充气轮胎，形成有所述侧壁部(3)，在安装于正规轮辋、填充规定内压的状态下，轮胎半径方向的所述侧壁部(3)的外端至所述胎面部(2)的外端的高度为从轮胎半径方向的轮辋接触部至所述胎面部(2)的外端的高度的0～15％。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的充气轮胎，所述导电层(9)未露出于轮胎表面，在含有构成接地面的部位的一部分的区域上形成有所述橡胶粘合层。
6.如权利要求5所述的充气轮胎，所述的橡胶粘合层至少含有橡胶成分和对于100质量份的所述橡胶成分添加量为30～100质量份的炭黑；所述炭黑的氮吸附比表面及在100m2/g以上、1500m2/g以下。
全文摘要
本发明提供一种在维持较低的滚动阻力的同时能够较好地防止路面和轮胎之间产生静电、使用时的安全性得到进一步提升的充气轮胎(1)。分别形成为胎面部(2)、缓冲层部(6)以及胎侧部(3)各自所形成的胎面胶、缓冲层胶以及胎侧胶的体积固有电阻均在1×10
文档编号B60C19/08GK101037079SQ20071008930
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月16日 优先权日2006年3月16日
发明者内田守, 和田孝雄, 平山智朗 申请人:住友橡胶工业株式会社