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CN101100160A - 复合橡胶带和充气轮胎的制造方法 - Google Patents

复合橡胶带和充气轮胎的制造方法 Download PDF

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CN101100160A
CN101100160A CNA2007101272465A CN200710127246A CN101100160A CN 101100160 A CN101100160 A CN 101100160A CN A2007101272465 A CNA2007101272465 A CN A2007101272465A CN 200710127246 A CN200710127246 A CN 200710127246A CN 101100160 A CN101100160 A CN 101100160A
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Abstract

一种充气轮胎，包括橡胶组件，例如胎面胶，所述橡胶组件通过缠绕未硫化复合橡胶带并硫化该缠绕体而形成。所述复合橡胶带具有5～50mm的宽度和0.5～3.0mm的厚度，并且包括导电橡胶部和低导电橡胶部。在所述带的两侧或仅一侧上，所述导电橡胶部形成所述带的部分表面，并且所述表面的其余部分由所述低导电橡胶部形成，并且所述导电橡胶部沿所述带的纵向连续延伸，以使所述带的硫化缠绕体具有释放静电的导电通道。

Description

复合橡胶带和充气轮胎的制造方法
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，更具体涉及一种缠绕成轮胎橡胶组件的未硫化橡胶带结构，该结构可以提供导电通道以释放静电，以及一种利用该橡胶带制造充气轮胎的方法。
背景技术
近年来，如US专利6554041和6576077所披露，在成型生胎时通过多次重叠缠绕未硫化橡胶带来形成生胎的生胶组件例如胎面胶、胎侧胶等的轮胎制造方法受到轮胎制造商的高度欢迎，这是因为可以减小橡胶挤出机的尺寸，从而可以缩小工厂规模、降低设备成本等。
另一方面，从减少轮胎中使用的石油化学品考虑，优选使用富二氧化硅混合胶料来替代传统的富碳混合胶料。这种富二氧化硅混合胶料已知是高性能橡胶，并且如例如US专利5942069所披露，为了改进充气轮胎的滚动阻力和湿抓着性能，使用富二氧化硅混合胶料作为胎面胶。
由于富二氧化硅的组合物的导电性差，轮胎的胎面和胎圈之间的电阻变得非常高，即轮胎整体上变成绝缘体，因此静电容易在车体上积累。所以，在US专利5942069中，如图28所示意性示出，将由导电橡胶混合物制成的基部胎面胶(b1)置于富二氧化硅的胎面胶(c)的下面，并且为了释放静电，提供从基部胎面胶(b)穿过富二氧化硅的胎面胶(c)延伸到胎面表面的贯穿件(b2)。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种能够同时实现良好的导电性和高性能的橡胶带结构，因此当使用所述带制造例如胎面胶时，通过所述带本身形成导电通道，并且可以提高轮胎生产效率。
本发明的另一目的是提供一种制造充气轮胎的的方法，其中通过缠绕复合橡胶带来形成橡胶组件，并且通过所述带的缠绕步骤在所述轮胎橡胶组件中形成导电通道而不需要其它步骤，因而可以提高轮胎生产效率。
根据本发明的一个方面，一种复合橡胶带具有5到50mm的宽度Ws和0.5到3.0mm的厚度Ts，并且所述复合橡胶带包括
沿所述带的纵向连续延伸并由导电橡胶混合物制成的导电橡胶部，和
由低导电性橡胶混合物制成的低导电橡胶部，其中
所述导电橡胶部硫化后的体积电阻率小于所述低导电橡胶部硫化后的体积电阻率，和
(1)在所述带的两侧上或可选择地(2)仅在所述带的一侧上，所述导电橡胶部形成所述带的部分表面，并且所述表面的其余部分由所述低导电橡胶部形成。
根据本发明的另一方面，一种充气轮胎包括由复合橡胶带的硫化缠绕体制成的橡胶组件，例如胎面胶。
根据本发明的另一方面，一种用于制造充气轮胎的方法包括生胎成型和硫化所述生胎的步骤，
其特征在于所述生胎成型包括以下步骤：
将所述复合橡胶带围绕物体缠绕以形成未硫化橡胶组件，其中所述缠绕带的导电橡胶部形成从接触物体的其内侧周向表面延伸到其外侧周向表面的导电通道。
根据以下说明，将更全面地理解本发明的其它和进一步的目的、特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明的充气轮胎的截面图。
图2、3、4、5A和5B是分别示出根据本发明的未硫化复合橡胶带的放大截面图。
图6是示出结合在用于缠绕复合橡胶带的设备中的用于制造所述复合橡胶带的设备的视图。
图7是示出用于制造复合橡胶带的装置的另一个实施例的视图。
图8A、8B、8C和8D是说明复合橡胶带制造过程的复合橡胶带的放大截面图。
图9是说明制造根据本发明的用于制造充气轮胎的方法的简略截面图。
图10是说明通过重叠缠绕复合橡胶带制造胎面胶的方法的简略截面图。
图11～17是分别示出复合橡胶带重叠缠绕成胎面胶的方式的截面图。
图18和19是分别示出未硫化复合橡胶带缠绕体的表面层的放大截面图。
图20～23是说明电连接复合橡胶带与内导电结构的各种方式的视图。
图24是说明可执行图23所示连接的复合橡胶带缠绕方式的视图。
图25是说明测量轮胎电阻的方法和装置的视图。
图26和27分别是导电橡胶混合物带和低导电性橡胶混合物带的放大截面图。
图28是现有技术的胎面胶条的示意截面图。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明的实施方案。
如图1所示，如本领域所公知的，充气轮胎1包含胎面部2、一对胎侧部3和一对轴向隔开的胎圈部4，并且为了增强轮胎1，在每个胎圈部4中配置胎圈芯5。提供在胎圈部4之间延伸经过胎面部2和胎侧部3的胎体6。在胎面部2中的胎体6的径向外侧配置胎面增强带束层7。在胎面部2中，限定胎面表面的胎面胶2G配置在胎面增强带束层7的径向外侧。在各胎侧部3中，限定胎侧部3的外表面的胎侧胶3G配置在胎体6的轴向外侧。在各胎圈部4中，配置限定胎圈部4的轴向外表面和底表面的胎圈胶4G。除了这些典型的橡胶组件2G、3G和4G外，还可以使用各种橡胶组件。
根据本发明，为了从车体向地面释放静电，轮胎1具有从接触轮辋R的胎圈部4的表面延伸到接地的胎面表面的导电通道，并且为了制造至少部分这种导电通道，通过将未硫化复合橡胶带15缠绕多次(例如几十次)形成对应于所要制造的未硫化橡胶组件的截面形状的预定截面形状，来形成包括在导电通道中的轮胎橡胶组件，例如胎面胶2G、胎侧胶3G等。
*复合橡胶带的实施方案
未硫化复合橡胶带15包含由导电橡胶混合物(gb)制成的部分15b，并且其余部分15a主要由低导电性橡胶混合物(ga)制成。
导电橡胶部15b必须沿带15的长度连续延伸，以至少在一侧F1上限定带15的部分表面，并且期望在带15的截面中，导电橡胶部15b的横截面积kb为至少0.5mm2，优选大于2.0mm2，更优选大于4.0mm2，以在所述带的纵向上保持良好的导电性。但是，当在用于制造胎面胶的下述带的情况下，横截面积kb优选不大于10.0mm2，以得到低导电性橡胶混合物(ga)的高性能特性。
图2、3、4和5(5A、5B)分别示出带15的横截面结构的实施例。
在图2中，导电橡胶部15b形成带15的一侧F1上的表面的中间部分，其与带15的两边缘(es)隔开，并且不延伸到带15的另一侧F2。低导电橡胶部15a形成所述表面的其余部分并在所述边缘(es)之间连续延伸。
在图3中，导电橡胶部15b形成带15的一侧F1上的部分表面，其从一个边缘(es)延伸到带15的中间并且不延伸到带15的另一侧F2。低导电橡胶部15a形成表面的其余部分并在所述边缘(es)之间连续延伸。
在图4中，与前述两个实施例相反，导电橡胶部15b延伸到带15的另一侧F2，以形成在一侧F1上的部分表面和在另一侧F2上的部分表面，在本实施例中，每一部分均与带15的两边缘(es)隔开。
在图5(5A、5B)中，类似于图4的实施例，导电橡胶部15b延伸到带15的另一侧F2，并且由导电橡胶混合物(gb)形成在一侧F1上的部分表面和在另一侧F2上的部分表面，并且在本实施例中，两部分均从带15的一个边缘es向另一边缘延伸。
**导电橡胶混合物(gb)
导电橡胶混合物(gb)硫化后的体积电阻率必须低于1.0×108(欧姆cm)，优选低于1.0×107(欧姆cm).
为此，在本实施例中使用碳黑作为增强填料以降低体积电阻率。碳黑含量不低于10重量份，优选不低于20重量份，但是不高于100重量份，优选不高于80重量份，以橡胶聚合物为100重量(质量)份计。
在本实施方案中，单独使用碳黑作为提供导电性的添加剂。但是，离子导电物质例如锂盐等可以单独使用或与碳黑组合使用。
在本说明书中，体积电阻率是指使用欧姆计(ADVANTESTER 8340A)在25℃温度、50％相对湿度和500V施加电压下，对150mm×150mm×2mm样品的测量值。
**低导电性橡胶混合物(ga)
作为寻求高性能橡胶的结果，低导电性橡胶混合物(ga)的体积电阻率高于导电橡胶混合物(gb)的体积电阻率(例如，高于1.0×108(欧姆cm))。因此，体积电阻率的绝对值并不关键。
在本实施例中，低导电性橡胶混合物(ga)是含有二氧化硅作为增强填料的富二氧化硅胶料，因此，甚至在低温下滞后损失也相对大，并且甚至在温度升高时滞后损失也相对小。因此，当用作胎面胶2G时，可以改善轮胎的滚动阻力和湿抓着性能。
考虑橡胶混合物的增强作用和可加工性，优选的二氧化硅是：氮吸附测定的BET面积在150到250m2/g范围；并且邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的油吸附不低于180ml/100g；并且其还表现出胶体特性。
优选二氧化硅含量范围为不低于30重量份，更优选不低于40重量份，但优选不高于100重量份，更优选不高于80重量份，还更优选不高于60重量份，以橡胶聚合物为100重量(质量)份计。
至于硅烷偶联剂，可以优选使用双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、α-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
除了二氧化硅外，氢氧化铝、碳酸钙等也可以用作低导电性高性能橡胶混合物(ga)的增强填料。
**橡胶聚合物
对于低导电性橡胶混合物(ga)和导电橡胶混合物(gb)的橡胶聚合物，可以单独和组合使用各种聚合物，例如天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、乳聚丁苯橡胶(E-SBR)、溶聚丁苯橡胶(S-SBR)、合成聚异戊二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)等。
在本实施方案中，SBR和BR被用于橡胶混合物(ga)和(gb)二者中。但是，也优选使用天然橡胶，以减少使用石油化学品。
导电橡胶混合物(gb)在碳黑之外还可以包含二氧化硅以满足所要制备的橡胶组件的其它要求，例如弹性模量、硬度等。然而，为了确保必要的导电性，碳黑含量必须占增强填料总重量的至少30％。
同样，低导电性橡胶混合物(ga)除二氧化硅之外还可以包含碳黑以满足所要制备的橡胶组件的其它要求，例如弹性模量、硬度等。但是，在此，优选碳黑含量占增强填料总重量的至多10％。
*制造橡胶带的设备的实施方案
图6和7分别示出用于制备复合橡胶带15的设备40。
图2、3、4或5所示的复合橡胶带15可以使用如图6所示的双螺杆挤出机41制造。双螺杆挤出机41可以从一个喷嘴中挤出具有图2、3、4或5所示横截面结构的单带42形式的二种橡胶混合物(ga和gb)。
在图2、3或5所示复合橡胶带15的情况下，带15可以使用如图7所示的两个单螺杆挤出机45A和45B来制造。
例如，在图2的情况下，挤出机45A挤出带46a形式的低导电性橡胶混合物(ga)。挤出机45B挤出橡胶带46b形式的导电橡胶混合物(gb)。接着，如图8A所示，挤出的两种带46a和46b彼此贴合。
如果带15的表面(F1)如图8A所示是不平坦的或在两个带46a和46b表面之间形成小台阶49，则其对于缠绕准确性和操作以及橡胶组件的横截面形状的精确性几乎没有显著影响。
但是，为了提高二者之间的粘着性，优选在压延辊48之间挤压所述带46a和46b，使得带46b部分沉入带46a中并且如图8B所示减小台阶49，或者使带46b完全沉入带46a中并且表面F1成为平面，如图8C所示。
此外，在例如图5A的情况下，带46a和46b被挤出为几乎互补的五边形横截面形状，并通过重叠它们的斜面和穿过压延辊48之间而使其连接。
在双螺杆挤出机41的情况下，还优选使用压延辊48的挤压操作，因为两种生橡胶混合物(ga和gb)之间弹性模量的差异导致挤出的带趋于具有不平坦表面。
因此，用于制造复合橡胶带15的设备40包括至少一个挤出机(41、45A、45B)和压延辊48。
设备40可以通过停止导电橡胶混合物(gb)来制造仅由低导电性橡胶混合物(ga)制成的带。同样，也可以通过停止低导电性橡胶混合物(ga)来制造仅由导电橡胶混合物(gb)制成的带。
在各种情况下，考虑通过缠绕所述带制造的未硫化橡胶组件的生产效率，并且为了缠绕体可以精确复制未硫化轮胎橡胶组件的目标横截面形状，优选在缠绕橡胶带时，所述橡胶带的厚度Ts为0.5mm到3.0mm，宽度Ws不小于5mm，优选不小于10mm，更优选不小于15mm，但是不大于50mm，优选不低于40mm，更优选不大于30mm。宽度Ws与厚度Ts之间的宽厚比Ws/Ts大于2，优选大于5，更优选大于8，还更优选大于12。
在所述带15的上述实施例中，厚度Ts在整个宽度Ws上基本恒定，因此所述带具有矩形横截面形状。但是，所述带为矩形并不总是必须的，还可以使用各种形状，例如边缘倾斜的平行四边形、梯形等；和边缘厚度小于中间主体部分且逐步减小的形状；接近于平面矩形的椭圆形状等，只要可以确保导电橡胶部15b的足够横截面形状面积如下即可。
在所述带的横截面中，导电橡胶部15b的面积kb必须大于复合橡胶带15的横截面积k0的1％，更优选大于2％，还更优选大于5％，以降低所述带在其纵向上的电阻。但是，考虑到动态轮胎性能，横截面积kb优选不大于横截面积k0的30％，更优选不大于25％，还更优选不大于20％。
*充气轮胎的实施方案
将胎面胶2G作为将由复合橡胶带15制成的轮胎组件的实施例，以下描述一种制造充气轮胎的方法。
在本实施方案中，轮胎1是轿车用子午线轮胎。
胎体6由帘线径向排列的至少一层6A组成。层6A延伸在胎圈部4之间，穿过胎面部2和胎侧部3，并从轮胎轴向内侧向轮胎轴向外侧反包各胎圈部4中的胎圈芯5，以在其间形成一对反包部6b和主体部6a。
胎圈部4分别提供在主体部6a和具有由硬橡胶混合物制成并从胎圈芯5径向向外延伸的胎圈三角胶8的反包部6b之间。
胎面增强带束层7包括缓冲层9和任选的带10。
缓冲层9包括：至少两个斜交金属(钢)帘线层9A和9B，所述帘线具有相对于轮胎赤道C为15到40度的夹角。
带10由以相对于轮胎赤道C为至多约5度例如几乎0度的小角度缠绕在缓冲层9的径向外侧上的帘线层10A组成。
胎体层6A、带束层9A和9B、带层10A的增强帘线用贴面橡胶混合物(topping rubber compound)贴胶，其分别包含导电填料例如碳黑，以在硫化后具有低于1×108(欧姆cm)的体积电阻率。缓冲层9位于胎体6的胎冠部的径向外侧，与胎体的贴面胶邻接。本实施例中的带10延伸越过缓冲层9的整个宽度，与缓冲层9的贴面胶邻接。
在胎面部2中，连接体胶12位于胎面增强带束层7的径向外侧。连接体胶12由导电橡胶混合物制成，并且其硫化后的体积电阻率低于1×108(欧姆cm)。
在每一个胎侧部3中，胎侧胶3G位于胎体6的轴向外侧。胎侧胶3G延伸至缓冲层9的轴向边缘的下方并连接至连接体胶12的轴向边缘部的径向内表面。
在每一个胎圈部4，胎圈胶4G与胎体的贴面胶邻接布置。
在胎体的轴向外侧，胎圈胶4G的径向外末端搭接胎侧胶3G的径向内末端。
在本实施方案中，胎侧胶3G和胎圈胶4G包含导电填料例如碳黑，以使硫化后的体积电阻率低于1×108(欧姆cm)。
胎面部2G位于连接体胶12上。
由于连接体胶12是任选的，因此当省略连接体胶12时，胎面胶2G直接位于胎面增强带束层7上。在此，胎面胶2G的轴向边缘可以直接或间接通过中间导电橡胶组件电连接至胎侧胶3G。
在任何情况下，为了形成从胎面表面至导电内结构例如连接体胶12、胎面增强带束层7、胎侧胶3G、中间橡胶组件的表面14的导电通道，胎面胶2G必须从其径向内表面向径向外表面导电。
由此，当轮胎1安装在轮辋R上时，由于胎圈胶4G紧密接触轮辋R的胎圈座，因此形成从轮辋R至胎面表面的以下部分平行的导电通道。
胎圈胶4G-＞胎侧胶3G/胎体和带束层的贴面胶-＞(连接体胶12-＞)胎面胶
根据本发明，可以由复合橡胶带15形成几乎所有的轮胎橡胶组件，例如胎侧胶、胎圈胶等。但是，在本实施方案中，仅由复合橡胶带15形成胎面胶2G。
*制造轮胎的方法的实施方案
图9示意性示出一种用于制造充气轮胎1的方法。
在该方法中，胎面胶2G、连接体胶12和带束层7使用带束层鼓(beltdrum)D形成为胎面单元TU。接着，使用轮胎成型鼓FM，将胎面单元Tu与单独形成的轮胎主体TM组合。
轮胎主体TM包括胎体6、胎侧胶3G、胎圈胶4G、胎圈三角胶8、胎圈芯5等，除了胎面单元中的组件之外。
为了制造轮胎主体TM，将胎体层6A、胎侧胶3G和其它组件围绕轮胎成型鼓FM的圆柱形表面贴合。
接着，将该圆柱形组合件成型为环形，同时围绕它布置胎面单元TU，使得胎面单元TU与虚线所指示的胎体6的胎冠部组合，由此形成生胎。
生胎被装入硫化模具中并被硫化。
上述带束层鼓D具有可收缩的成型面U，以拆卸成型的胎面单元TU。成型面U提供有宽度、深度和外形对应于图10所示带束层7的宽度、深度和外形的凹陷部Ua。
为了制造胎面单元TU，首先，在成型面U的凹陷部Ua中缠绕带束层7。缠绕的带束层7的外侧周向表面基本与凹陷部Ua的侧部齐平。
在缠绕的带束层7上，形成连接体胶12，以从凹陷部Ua的一个侧部跨越整个带束层7的宽度延伸至凹陷部Ua的另一侧部。在该实施例中，连接体胶12通过从一边缘S1向另一边缘S2连续重叠缠绕未硫化橡胶带16而形成。未硫化橡胶带16由导电橡胶混合物制成，使得硫化后的体积电阻率低于1×108(欧姆cm)。如上所述，带16可通过上述用于制造复合橡胶带15的设备制造。
在不存在连接体胶12的情况下，胎面胶2G成型在缠绕的带束层7上。
图11、12和13分别示出带15的缠绕方式的实施例，其中将单复合橡胶带15以预定可变缠绕节距P从胎面胶2G的一端S1向另一端S2连续缠绕，以形成单层缠绕体。
当复合橡胶带15被单层缠绕时，极有可能的是缠绕节距变得相对小从而产生相对大的厚度。因此，变得难以保持导电橡胶部15b的大暴露区域17。
因此，在图14和15中，复合橡胶带15被缠绕成双层结构，以减少一层的厚度，由此增加缠绕节距P。结果，可以增大导电橡胶部15b的暴露区域17。
在这些实施例中，缠绕操作从中央部C3开始并朝向胎面胶的一端S2推进。接着，在末端S2处，所述带的横方向转向另一端S1。在末端S1处，所述横方向再次转向末端S2，并且在中央部C3处结束缠绕操作。在带15的末端S4处，一侧F1上的表面整体暴露以使导电橡胶部15b的接地最大化。
在图16和17中，胎面胶2G通过(1)重叠缠绕复合橡胶带15和(2)重叠缠绕由低导电性橡胶混合物(ga)制成的未硫化橡胶带20而形成，从而进一步改善湿抓着性能和滚动阻力。如上所述，带20可通过上述用于制造复合橡胶带15的设备制造。
在这些实施例中，复合橡胶带15的缠绕体形成中央部2G1，橡胶带20的缠绕体形成中央部2G1两侧的侧部2G2。但是，并不总是有必要用复合橡胶带15形成中部2G1。其可以形成各个部分。
除了这三种缠绕型式(单层型式、双层型式、侧向分离型式)之外，还可以有其它缠绕方式。附带提及的是主要用于图11～17的是图2和4所示的带，但是也可以使用图3和5所示的带等。
*用于缠绕橡胶带的设备
在本实施例中，上述设备40被引入用于缠绕橡胶带(15、16和20)的设备70中。
如图6所示意性示出，设备70包括：制带设备40；上述鼓D；在下游端包括一对贴胶机辊50A的带贴胶机(applicator)50；提供在制带设备40和带贴胶机50之间的带储槽(tape accumulator)60；各种致动器，包括用于所述鼓D的电动机、用于带贴胶机50的横移输送机(traverser)等；和包括计算机的控制系统。
带贴胶机50接收从制带设备40通过带储槽60供应的橡胶带，并朝向鼓D放出所述带使其从贴胶机辊50A之间通过。在放出所述带期间，转动鼓D并且带贴胶机50在鼓D上来回移动。通过所述控制系统、根据储存的程序来控制所述来回移动的速度和方向以及转动的速度和方向，使得目标横截面形状和带缠绕体横截面形状之间的整体差异最小化。
在本实施例的设备70中，可以在控制系统的请求下通过致动器反转上下贴胶机辊50A，由此从其中通过的橡胶带被扭转180度并且以上下倒置的状态向鼓D放出。
在通过缠绕复合橡胶带15形成的橡胶组件是胎面胶2G的情况下，虽然带15的相邻缠绕体彼此重叠，但是至少一部分导电橡胶部15b不能被重叠，换言之，导电橡胶部15b没有被相邻的缠绕体所完全覆盖，并且导电橡胶部15b必须暴露在胎面表面上。
因此，如图18和19所示，优选带15的外侧边缘es和导电橡胶部15b的邻接边缘e2之间沿带15横方向的距离L小于所述带的宽度Ws的20％，更优选小于10％，最优选为0％。导电橡胶部15b的宽度Wb不小于所述带的宽度Ws的25％，优选不小于30％，但不大于75％，优选不大于70％。导电橡胶部15b的厚度Tb不小于所述带的厚度Ts的10％，优选不小于20％。此外，宽度Wb优选不小于3mm，更优选不小于5mm，还更优选不小于7mm，并且厚度Tb优选不小于0.2mm，更优选不小于0.5mm。
在如图4和5所示的贯通型式的导电橡胶部15b的情况下，优选导电橡胶部15b的宽度从一侧F1表面(最大宽度Wb)到另一侧F2表面(最小宽度Wa)逐渐减小，从而增大两种橡胶混合物(ga和gb)之间的界面面积，并由此增大这两种不同橡胶混合物(ga和gb)之间的附着力。宽度Wa优选不小于宽度Wb的10％，更优选不小于20％，但优选不大于80％，更优选不大于70％。
在此，上述限制被应用于宽度Wb，但是上限被进一步限定为优选限制到不大于所述带的宽度Ws的50％。
此外，还优选导电橡胶部15b偏离带15的宽度方向中心。由此，可以增大导电橡胶部15b的暴露区域17。此时，所述带缠绕体的低导电橡胶部15a和相邻重叠的所述带缠绕体的低导电橡胶部15a之间的接触表面积可以增大，以增强所述带缠绕体的完整性。因此，当缠绕复合橡胶带15时，希望对于限定胎面表面的所述缠绕体，导电橡胶部15b尽可能位于朝向胎面胶2G的外侧周向表面11o处。
*与其它组件的电连接
在如图2和3所示的带15的情况下，当导电橡胶部15b仅通向一侧F1时，有必要使导电橡胶部15b连结至上述导电内结构的表面14(在本实施例中，连接体胶12的径向外表面)。
图20示出连接方法的一个实施例。在该实施例中，带15的末端置于所述导电内结构上，使得导电橡胶部15b到达外侧，并且由未硫化导电橡胶混合物(ga)制成的贴片18或薄片被贴附在带15的末端，使得贴片18桥接在导电橡胶部15b和导电内结构(14)之间。
图21示出连接方法的另一实施例。在该实施例中，缠绕复合橡胶带15，使得导电橡胶部15b接触导电内结构(14)。接着，将复合橡胶带15扭曲180度，使得导电橡胶部15b到达外侧。
图22示出连接方法的又一实施例。在该实施例中，将复合橡胶带15的末端折叠90度，使得导电橡胶部15b接触导电内结构(14)。
图23示出连接方法的再一实施例。在该实施例中，将复合橡胶带15的末端折回，使得导电橡胶部15b接触导电内结构(14)。
在图23的情况下，可以首先将复合橡胶带15的末端折回，接着将所述带的末端与折回部一起贴附于导电内结构(14)。此外，如图24所示，还可以首先将复合橡胶带15沿反缠绕方向缠绕，使得导电橡胶部15b接触导电内结构(14)；接着将缠绕方向转向正常缠绕方向，使得导电橡胶部15b到达外侧。
在如图21所示的扭曲方法中，可以容易地通过将带15从中通过的上下贴胶机辊50A倒置来形成反转点Q。因此，所述带可以不停顿地缠绕，并且可以在多个位置处形成反转点Q。
当带15的缠绕体具有如图11～13和16～17所示的结构时，带15的反转点Q(尤其是图21的扭曲反转点和图23的U型反转点)优选形成在带15的第一个折转/缠绕体内，以使可能由于反转点Q而出现在胎面表面处的缠绕体的无序最小化。
当带15的缠绕体具有如图14～15所示的双层结构时，可以在多个位置处例如在末端S1和中央C3处提供反转点Q(图21的扭曲反转点)，使得导电橡胶部15b暴露在胎面外侧周向表面(即胎面表面)上的几乎所有位置处以及邻接导电内结构(14)的胎面内侧周向表面上的几乎所有位置处。这样，优选反转点Q形成在比轮胎磨损指示位深度更深的位置处。
在上述实施方案中，胎面胶围绕与轮胎主体TM的成型体分离的带束层鼓D缠绕，但是还可以将复合橡胶带15围绕成型为环形的胎体6缠绕，围绕胎体6预先布置胎面增强带束层7、任选的连接体胶12等。
*对比测试
制造规格为225/55R16(轮辋规格16×7JJ)的轿车用充气子午线轮胎并测试电阻和滚动阻力如下。
该轮胎具有如图1所示相同的结构，只是使用未硫化橡胶带来制造胎面胶。所述带的橡胶混合物如表1所示。
表1(重量份)
    混合物     A     B
    基础橡胶SBRBR二氧化硅碳黑氧化锌硬脂酸防老剂芳烃油硫磺 802050103.02.02.0201.5 802010503.02.02.0201.5
滚动阻力测试：
使用轮胎试验鼓，在80km/h的行驶速度下测量各测试轮胎(充气至200kPa，负载4.7kN)的滚动阻力。结果以指数形式示于表2，以对比实施例1为100计，其中该指数越小，则滚动阻力越小。
电阻测试：
根据日本汽车轮胎制造商协会(JATMA)规定的程序测量各测试轮胎的电阻。
首先，彻底清洗轮胎，以从轮胎表面尤其是胎面表面以及胎圈表面上除去不希望的物质，例如脱模剂、灰尘等，并彻底干燥。接着，在胎圈底部和胎圈座之间使用少量肥皂水作为润滑剂，将轮胎安装在铝合金制的轮辋(16×7JJ)上。轮胎充气至200kPa的正常压力并在测试室放置2小时。然后，将轮胎/轮辋组合体连结至轴32以施加轮胎负载。为了使胎圈部与轮辋凸缘和胎圈座配合，先施加5.3kN的负载30秒随后释放。再施加5.3kN的负载30秒并释放。最后施加5.3kN的负载2分钟并释放。之后，将轮胎放置在用绝缘板30隔离的金属板31的抛光表面上。使用欧姆计测量轴32和金属板31之间的电阻，施加轮胎负载为5.3kN。施加的电压为1000V，并且在施加电压5分钟之后读取稳定值。每条轮胎通过转动轮胎90度的步骤总共反复测量四次。在四次测量中的最低值示于表2中。该测试在控制在温度25℃和湿度50％的测试室中进行。
表2
轮胎 对比实施例1 对比实施例2 实施例1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 实施例16
未硫化橡胶带结构(图)混合物(参见表1)低导电橡胶部导电橡胶部L/Ws(％)Wb/Ws(％)Tb/Ts(％)反转点Q的数量 27AA-------- 26BB-------- 2AB1050250 2AB1050251 2AB1020251 2AB1030251 2AB1070251 2AB1080251 2AB105051 2AB1050101 2AB1050201 2AB1050301 2AB1050401 2AB1050501 2AB1050601 2AB3020251 2AB2020251 2AB520251
滚动阻力电阻(108欧姆) 1002.3     1160.4   1050.9   1050.5     1050.8     1050.6     1060.4     1100.4   1050.9     1050.6     1050.6     1060.5     1060.4     1080.4     1100.4     1050.9     1050.8     1050.5
轮胎 实施例17     18     19     20     21     22     23     24     25     26     27     28   29     30 31 32 33 34 实施例35
未硫化橡胶带结构(图)混合物(参见表1)低导电橡胶部导电橡胶部L/Ws(％)Wb/Ws(％)Wa/Wb(％)Kb/KO(％)反转点Q的数量 4AB103050230 4AB102050150 4AB104050300 4AB105050380 4AB107050530 4AB108050600 4AB203050230 4AB303050230 4AB103010170 4BB103020180 4AB103070260 4AB103080270 5BAB0110010 5BAB0210020 5BAB0510050 5BAB010100100 5BAB020100200 5BAB025100250 5BAB030100300
滚动阻力电阻(108欧姆)     1030.8     1030.9     1050.7     1050.7     1100.5     1130.4     1030.9     1031.0     1031.0     1030.9     1050.8     1080.8   1001.0     1020.8 1030.6 1030.5 1040.5 1060.5 1080.4
带宽度Ws：20mm，带高度Ts；1mm

Claims (19)

1.一种复合橡胶带，其具有5到50mm的宽度Ws和0.5到3.0mm的厚度Ts，所述橡胶带包括：
导电橡胶部，其沿所述带的纵向连续延伸并且由导电橡胶混合物制成，
低导电橡胶部，其由低导电性橡胶混合物制成，其中
所述导电橡胶部硫化后的体积电阻率小于所述低导电橡胶部硫化后的体积电阻率，并且
(1)在所述带的两侧上，或者可选择地
(2)仅在所述带的一侧上，
所述导电橡胶部形成所述带的部分表面，并且所述表面的其余部分由所述低导电橡胶部形成。
2.如权利要求1所述的复合橡胶带，其中所述部分表面与所述带的两个边缘间隔开。
3.如权利要求1所述的复合橡胶带，其中所述部分表面从所述带的一个边缘向另一边缘延伸。
4.如权利要求1、2或3所述的复合橡胶带，其中在所述带的一侧表面处测量的所述导电橡胶部的宽度Wb为所述带的宽度Ws的25％到75％。
5.如权利要求1、2或3所述的复合橡胶带，其中所述导电橡胶部从所述带的一侧F1向另一侧F2延伸，逐渐减小宽度，使得在一侧F1表面处测量的宽度Wb大于在另一侧F2表面处测量的宽度Wa。
6.如权利要求1、2或3所述的复合橡胶带，其中所述导电橡胶部从所述带的一侧F1向另一侧F2延伸，逐渐减小宽度，使得在另一侧F2表面处测量的宽度Wa为在一侧F1表面处测量的宽度Wb的10％到80％。
7.一种充气轮胎，其包含由根据权利要求1的复合橡胶带的硫化缠绕体制成的橡胶组件。
8.如权利要求7所述的充气轮胎，其中
所述橡胶组件是胎面胶，其径向外表面限定胎面表面，和
所述硫化缠绕体中的导电橡胶部形成导电通道，所述导电通道从所述胎面表面延伸到所述胎面胶的径向内表面并连接到所述轮胎的导电内结构，当轮胎安装在轮辋上时，所述导电内结构电连接至接触所述轮辋的所述轮胎的胎圈部。
9.如权利要求7所述的充气轮胎，其中
(2)仅在所述带的一侧上，所述导电橡胶部形成所述带的部分表面，和
所述复合橡胶带的缠绕体具有至少一个反转点，在该反转点处包括导电橡胶部的所述表面转折180度。
10.如权利要求7所述的充气轮胎，其中
所述导电橡胶部从所述带的一侧向另一侧延伸，使得
(1)在所述带的两侧上，所述导电橡胶部形成所述带的部分表面。
11.如权利要求10所述的充气轮胎，其中由所述导电橡胶部限定的所述部分表面与所述带的两个边缘间隔开。
12.如权利要求10所述的充气轮胎，其中由所述导电橡胶部限定的所述部分表面从所述带的一个边缘延伸。
13.如权利要求8所述的充气轮胎，其中所述轮胎的所述导电内结构包括胎面增强帘线层和连接体胶，所述连接体胶由导电橡胶混合物制成并位于所述胎面增强帘线层上，并且所述胎面胶位于所述导电橡胶上。
14.如权利要求8所述的充气轮胎，其中所述轮胎的所述导电内结构包括导电胎面增强帘线层，并且所述胎面胶位于所述胎面增强帘线层上。
15.一种用于制造根据权利要求7的充气轮胎的方法，所述方法包括生胎成型和硫化所述生胎的步骤，其中所述生胎成型包括以下步骤：
围绕物体缠绕所述复合橡胶带以形成未硫化橡胶组件，其中所述缠绕带的导电橡胶部形成从接触所述物体的其内侧周向表面延伸至其外侧周向表面的导电通道。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述缠绕复合橡胶带包括：
反转所述带，以在所述缠绕带的至少一个位置处形成反转点。
17.如权利要求15所述的方法，其还包括通过以下步骤制造所述复合橡胶带：
以带状形式挤出所述低导电性橡胶混合物；
以带状形式挤出所述导电橡胶混合物；和
将所述两个混合物带彼此贴合成一个带。
18.如权利要求17所述的方法，其还包括使所述挤出橡胶混合物的两个带 从压延辊之间通过。
19.如权利要求15所述的方法，其还包括通过以下步骤制造所述复合橡胶带：
使用一台挤出机，将所述低导电性橡胶混合物和所述导电橡胶混合物以带状形式一起挤出。
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