[发明专利]车轮抗静电轮胎的制造方法以及所获得的抗静电轮胎

说明书

本发明描述了车轮轮胎(1)的制造方法，所述车轮轮胎(1)包括在相对于轮胎(1)的具有至少一个导电性表面(6a)的内胎组件(2,6)的径向外部位置处的胎冠(7)。所述方法包括在胎冠(7)的部分(7b，7e)之间在所述胎冠(7)的厚度中形成导电性层(7a)，所述部分(7b，7e)按轴向邻接位置布置并通过根据邻接圆周线圈(10)沉积生弹性体材料的至少一个连续细长元件形成。所述导电性层(7a)包含导电性材料，所述导电性材料包含至少一种具有根据标准ASTM D 6556‑16测量的至少300m²/g的BET表面积和根据标准ASTM D2414‑16测量的等于或大于200(ml油/100g炭黑)的OAN吸收值(吸油值)的炭黑。

技术领域

本发明涉及车轮抗静电轮胎的制造方法和通过此种方法所获得的抗静电轮胎。

更具体地说，本发明涉及车轮抗静电轮胎的制造方法，所述轮胎在胎冠中包含导电性材料和其中所述胎冠如下形成：沉积未硫化弹性体材料(在本说明书中还用术语：生弹性体材料限定)的至少一个连续细长元件的邻接圆周线圈。

现有技术

车轮轮胎典型地具有某种程度的导电性以致促进放电到移动过程中由车辆累积的可能的静电荷的地面。

在这方面，存在根据轮胎的电阻率分类轮胎和/或设定轮胎可以具有的随使用类型变化的最大电阻率限度的不同标准。例如，标准ISO16392:2007限定一类正常应用的轮胎具有低于10¹⁰欧姆的电阻，和一类用在为输送易爆材料设计的工业车辆上的轮胎具有低于10⁶欧姆的电阻。

典型地，导电性由于炭黑(导电性材料)的存在而获得，所述炭黑通常用作构成轮胎组件的橡胶配混物内部的增强填料。

累积在移动车辆车身上的静电荷经由轮子的边缘传输到轮胎本身并完全地穿过轮胎结构，从而穿过存在于弹性体材料聚合物基体中的炭黑的聚集体，最后在胎冠的滚动表面和地面本身之间的接触面(接地面)处释放到地面。

经由减小轮胎的滚动阻力来减小燃料消耗的一般追求已经通过使用以优势量的二氧化硅(能够赋予配混物更好的滞后特征)和用最小、或可忽略量的炭黑增强的弹性体配混物达到滚动阻力减小的出现。

构成胎冠和所述胎冠和带束结构之间布置的可能的层的聚合物材料中的炭黑减少到小于某个量(也定义为：逾渗阈值(percolation threshold))导致轮胎电阻的大幅度增加，因为由炭黑中存在的碳提供的导电性桥极大地减少或完全地消失。

在运行同时车辆中产生的静电荷因此不能充分地释放到地面并倾向于累积而达到不希望的电势。

典型地，为了避免所述问题，采取的步骤是将导电元件插入胎面(一般定义为：导电性插入物)以致通过将地面设置与轮胎的导电性部件(例如胎体结构或带束结构)接触而恢复静电荷向地面的释放。

近年来，此外，已经日益关注制备方法，其中通过根据邻接圆周线圈将生弹性体材料(green elastomeric material)的连续细长元件卷绕在适当地构造在支撑元件上的带束结构上进行胎冠的构造。

因此，例如，EP 1 857 262公开了车轮轮胎的制造方法，其中通过螺旋卷绕包含配备有导电性材料的未硫化橡胶配混物的材料条带制备胎面，其中将导电性粉末或非必要悬浮在液体中的导电性粉末施加于所述弹性体材料条带上。

EP 1 632 367公开了一种轮胎，其包含布置在胎面部分的内侧中的导电性胎面部件，和所述胎面的橡胶部分，所述橡胶部分包含橡胶条带体，其中根据圆周线圈卷绕和重叠橡胶条带。所述胎面的橡胶部分的径向外表面形成胎面-地面接触表面，并且所述胎面的橡胶部分的径向内表面与所述胎面的导电性部件接触。所述橡胶条带的至少一个表面用由导电性材料制成的导电性膜形成。所述导电性膜的外边缘出现在胎面-地面接触表面中，而所述导电性膜的内边线与所述胎面的导电性部件接触以致所述导电性膜形成导电通路。