用于重型土木工程车辆的轮胎的导电性胎冠结构制造技术

本发明专利技术涉及子午线轮胎(10)，更具体地涉及子午线轮胎(10)的胎侧(20)以及其胎面(30)，用以使轮胎的温度最小化并同时确保其电导率。胎面(30)包括两个翼部(311、312)和中间部分(32)。这些部件倚靠在沿径向位于胎面(30)内侧的基层(33)上。基层(33)包括部分地与胎面翼部(311、312)接触的侧面部分(331、332)。根据本发明专利技术，与胎体增强件接触的这种轮胎胎冠结构有助于在轮胎安装到轮辋上并贴在地面上时构成电荷在轮辋与地面之间的优等传导通路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于重型土木工程车辆的轮胎的导电性胎冠结构本专利技术涉及旨在装配至工地类型的重型车辆的子午线轮胎，更特别地涉及所述轮胎的胎侧和胎面。根据欧洲轮胎和轮辋技术组织或ETRTO标准，用于工地类型的重型车辆的子午线轮胎旨在安装在直径至少等于25英寸的轮辋上。其通常装配至重型车辆，旨在承受高负荷并且在恶劣的地域(例如覆盖有石头的轨道)上行驶。通常，由于轮胎具有相对于旋转轴线旋转的几何形状，所以其几何形状在包括轮胎的旋转轴线的子午平面中进行描述。对于给定的子午平面，径向、轴向和周向方向分别表示垂直于旋转轴线、平行于旋转轴线和垂直于子午平面的方向。在下文中，表述“径向内部/沿径向位于内侧”和“径向外部/沿径向位于外侧”分别意指“更接近轮胎的旋转轴线”和“更远离轮胎的旋转轴线”。“轴向内部/沿轴向位于内侧”和“轴向外部/沿轴向位于外侧”分别意指“更接近轮胎的赤道平面”和“更远离轮胎的赤道平面”，轮胎的赤道平面为经过行驶表面的中间并且与旋转轴线垂直的平面。轮胎的部件的顶端是指所述部件的径向外端。相反，底端是指所述部件的径向内端。轮胎包括旨在与地面接触的胎面，所述胎面的两个轴端经由两个胎侧连接至两个胎圈，所述两个胎圈提供轮胎与轮胎旨在安装于其上的轮辋之间的机械连接。子午线轮胎进一步包括增强件，所述增强件由沿径向位于胎面内侧的胎冠增强件和沿径向位于胎冠增强件内侧的胎体增强件构成。子午线轮胎的胎冠增强件包括沿径向位于胎体增强件外侧且沿周向延伸的重叠胎冠层。每个胎冠层由通常为金属的增强体构成，这些增强体相互平行并且包覆在弹性体或弹性体配混物类型的聚合物材料中。子午线轮胎的胎体增强件通常包括至少一个胎体层，所述胎体层包括包覆在弹性体配混物中的通常为金属的增强体。胎体层包括主要部分，所述主要部分将两个胎圈连接在一起并且通常在每个胎圈中从轮胎的内侧至外侧围绕周向增强元件(其通常为金属，并且被称为胎圈线)缠绕从而形成卷边。胎体层的金属增强体基本上彼此平行，并且与周向方向形成85°和95°之间的角度。轮胎胎侧包括至少一个胎侧层，所述胎侧层由弹性体配混物组成并且从轮胎的外表面(其与大气接触)朝向轮胎的内侧沿轴向延伸。至少在轮胎的轴向宽度较大的区域中，胎侧沿轴向向内延伸至胎体增强件的轴向最外胎体层。弹性体配混物理解为意指通过使其各种成分共混而获得的弹性体材料。弹性体配混物通常包含弹性体基质，所述弹性体基质包含至少一种天然或合成橡胶类型的二烯弹性体、至少一种炭黑类型和/或二氧化硅类型的增强填料、通常基于硫的交联体系、以及保护剂。弹性体配混物的机械性特征，特别是在固化之后的机械性特征可以在于其动力学性能，例如：动力学剪切模量G*＝(G'2+G”2)1/2，其中G'为弹性剪切模量而G”为粘性剪切模量；以及动力学损耗tgδ＝G”/G'。在MetravibVA4000类型的粘度分析仪上根据标准ASTMD5992-96测量动力学剪切模量G*和动力学损耗tgδ。记录硫化弹性体配混物样品(其为具有4mm的厚度和400mm2的横截面的圆柱状测试试样的形式)的响应，所述硫化弹性体配混物样品在0.1％至50％(向外循环)然后50％至0.1％(返回循环)的变形幅度扫描并在例如等于60℃的给定温度和10Hz的频率下经受简单交变正弦剪切应力。由此测得针对于频率等于10Hz、变形等于50％的峰至峰变形幅度、温度可等于60℃或100℃而言的这些动力学性能。弹性体配混物的特征还可以在于其电阻率，所述电阻率表征配混物使电荷自由移动并由此允许电流流动的能力。电阻率通常用ρ表示，其度量单位为欧姆.米(Ω.m)，但在轮胎领域中通常以欧姆.厘米(′Ω.cm)来表示电阻率的度量。用于测量电阻率的测试例如在标准ASTM-D257中有描述。1Ω.m或102′Ω.cm的电阻率对应于在长度为1m且横截面为1m2的圆柱状配混物部分中对电流流动的阻力。电导率为电阻率的倒数，用σ表示并且满足σ＝1/ρ。随后，取决于上下文，将使用电导率σ或电阻率ρ来表征配混物的电性能。极弱导电性材料或电阻性材料理解为意指电阻率大于108′Ω.cm的材料。类似地，导电性材料理解为意指具有小于106′Ω.cm的电阻率的材料。这些材料可以是或可以不是弹性体配混物。弹性体配混物的电阻率性能直接与它们的组成有关，特别是与增强填料的使用有关。已知的是量为35至45phr(法文缩写为pce)(每100份弹性体的份数)的炭黑足够使弹性体配混物具有足以释放静电荷的电阻率。还已知的是以适当比例组合的炭黑类型和二氧化硅类型的增强填料通过降低温度水平从而有利于达到轮胎的滚动阻力与耐久性之间的性能折衷。然而，如果炭黑的量小于35phr，则弹性体配混物就是电绝缘性的。举例而言，其中增强填料包含至少40phr的二氧化硅和至多10phr的炭黑的胎面弹性体配混物具有约为1012′Ω.cm的电阻率。此外，材料的热导率或热传导性是表征该材料允许通过传导进行热传递的能力的物理量。其表示在1开氏度或1摄氏度的温度梯度和每米下每单位面积和单位时间所传递的热量。在国际单位制中，热导率以瓦特/米.开尔文(W·m-1·K-1)表示。因此，1W·m-1·K-1的热导率表示经由热传导在1m的距离上穿过1m2的面积所传送通过材料的热量。在弹性体配混物的测试试样上的热导率的测量例如在标准ASTM-F433中有描述。正如电导率一样，热导率直接与弹性体配混物的组成相关。通过传导的热传递借助于增强填料来进行。因此，举例而言，包括包含至少40phr的二氧化硅和至多10phr的炭黑的以下增强填料的胎面弹性体配混物为具有低热导率的电绝缘性配混物。为了改进滚动阻力并因此降低燃料消耗，市场上的轮胎通常包含主要含非导电性增强填料(例如二氧化硅)的弹性体配混物，或者包含微微填充有导电性增强填料(例如炭黑)的弹性体配混物。因此，鉴于这样的配混物在还改进与干地面、湿地面或冰地面上的抓地力、耐磨性或者行驶噪音有关的性能方面所提供的优点，已经广泛地将这些弹性体配混物用于胎面的创造。举例而言，这种类型的轮胎在欧洲专利申请EP-501227中有描述。然而，这些弹性体配混物的使用伴随着与以下有关的难题：在车辆行驶时静电累积，并且由于构成所述胎面的弹性体配混物的非常高的电阻率而导致这些电荷没有流向地面。当满足某些特定条件时，如此累积在轮胎中的静电能够在车辆的乘客不得不接触车辆的车身时引起对他或她的电击。而且，由于因放电而产生臭氧，所以这种静电能够加速轮胎的老化。取决于地面和车辆的性质，也可能由于其产生的干扰而导致车辆中内置无线电的不良操作。这就是为什么提出了用以使电荷能够在轮胎的胎冠与地面之间流动的许多技术方案的原因。然而，这些已知的技术方案通常在于将胎面连接到轮胎的具有导电性能的部分，例如胎侧、胎冠增强层或胎体增强层。因此，电荷通过依次穿过与轮辋接触的轮胎胎圈、胎侧(更特别是胎体层增强体的弹性体涂覆配混物、或者至少一种胎侧弹性体配混物)以及最后的胎冠增强件和胎面，从而从与车辆连接的轮辋释放到地面。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工地类型的重型车辆的轮胎(10)，其包括：/n-胎面(30)，其包括沿轴向由中间部分(32)隔开的两个轴向端部或胎面翼部(311、312)；/n-基层(33)，其沿径向位于所述胎面(30)的内侧并且包括至少一个侧面部分(331、332)，所述侧面部分(331、332)至少部分地与所述胎面翼部(311、312)接触；/n-胎冠增强件(40)，其沿径向位于所述基层(33)的内侧并且包括至少一个胎冠层(41)，所述胎冠层(41)由包覆在导电性弹性体配混物中的金属增强体组成；/n-两个胎侧(20)，其将所述胎面翼部(31)连接至两个胎圈(70)并且旨在通过胎圈层(71)与安装轮辋接触，所述胎圈层(71)由导电性弹性体配混物制成；/n-每个胎侧(20)沿轴向位于胎体增强件的外侧，所述胎体增强件包括至少一个胎体层(50)，所述胎体层(50)由包覆在导电性弹性体涂覆配混物中的金属增强体组成；/n-至少一个胎面翼部(311、312)由具有热导率λ

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170502 FR 17538341.一种用于工地类型的重型车辆的轮胎(10)，其包括：
-胎面(30)，其包括沿轴向由中间部分(32)隔开的两个轴向端部或胎面翼部(311、312)；
-基层(33)，其沿径向位于所述胎面(30)的内侧并且包括至少一个侧面部分(331、332)，所述侧面部分(331、332)至少部分地与所述胎面翼部(311、312)接触；
-胎冠增强件(40)，其沿径向位于所述基层(33)的内侧并且包括至少一个胎冠层(41)，所述胎冠层(41)由包覆在导电性弹性体配混物中的金属增强体组成；
-两个胎侧(20)，其将所述胎面翼部(31)连接至两个胎圈(70)并且旨在通过胎圈层(71)与安装轮辋接触，所述胎圈层(71)由导电性弹性体配混物制成；
-每个胎侧(20)沿轴向位于胎体增强件的外侧，所述胎体增强件包括至少一个胎体层(50)，所述胎体层(50)由包覆在导电性弹性体涂覆配混物中的金属增强体组成；
-至少一个胎面翼部(311、312)由具有热导率λ1和电阻率ρ1的第一弹性体配混物M1组成；
-中间胎面部分(32)由具有粘弹性损耗tgδ2的第二弹性体配混物M2组成；
-所述基层(33)由具有热导率λ3和电阻率ρ3的第三弹性体配混物M3组成；
-每个胎侧(20)由具有粘性动力学剪切模量G”4的第四弹性体配混物M4组成，
其特征在于，至少一个胎面翼部(311、312)的第一弹性体配混物M1具有至少等于0.190W/m.K的热导率λ1；中间胎面部分(32)的第二弹性体配混物M2具有至多等于0.06的粘弹性损耗tgδ2；所述基层(33)的第三弹性体配混物M3具有小于等于0.190W/m.K的热导率λ3；第一弹性体配混物M1和第三弹性体配混物M3各自的电阻率ρ1和ρ3至多等于106′Ω.cm，从而使得当轮胎安装在轮辋上并贴在地面上时，胎圈层(71)、胎体层(50)的弹性体涂覆配混物、至少一个胎冠层(41)的涂覆配混物、基层(33)以及胎面翼部(311、312)构成电荷在轮辋与地面之间的优等传导通路；以及每个胎侧(20)的第四弹性体配混物M4具有至多等于0.125MPa的粘性动力学剪切模量G”4。


2.根据权利要求1所述的轮胎，所述基层(33)的至少一个侧面部分(331、332)具有轴向宽度(L331、L332)，其中所述基层(33)的侧面部分(331、332)的轴向宽度(L331、L332)至少等于200mm。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的轮胎，其中，所述基层(33)由两个独立的侧面部分(331、332)形成，两个独立的侧面部分(331、332)各自具有轴向宽度L331和L332。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，所述基层(33)由两个独立的侧面部分(331、332)形成，两个独立的侧面部分(331、332)各自...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·鲁瓦耶，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR