Пневматическая шина

Пневматическая шина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данная заявка основана на Японских патентных заявках №.2007-159029, поданной 15 июня 2007 г., №.2007-172695, поданной 29 июня 2007 г., №.2007-188542 и 2007-188547, поданных 19 июня 2007 г. в патентное ведомство Японии, полное содержание которых включено в этот документ посредством ссылки.

Настоящее изобретение относится к пневматическим шинам с улучшенной безопасностью за счет сохранения низкого сопротивления качению и снижения статического электричества, возникающего при движении.

В последние годы предложены различные способы использования диоксида кремния в протекторе, брекере, боковине или других элементах шины с целью снижения в шине сопротивления качению, а также сохранения характеристик сцепления шины с мокрым дорожным покрытием. Однако проблема недостаточной безопасности возникает в случае, если диоксид кремния содержится в больших количествах, так как электрическое сопротивление шины повышается, вызывая искру из-за статического электричества, например, в ходе подачи топлива для автомобиля, так что топливо возгорается. Следовательно, существует потребность в шине, имеющей пониженное сопротивление качению при сохранении характеристики сцепления шины с мокрым дорожным покрытием и способной предотвратить возникновение статического электричества.

В опубликованном японском патенте №.08-230407 описана пневматическая шина с улучшенной электропроводностью, способная предотвращать явления разряда, вызываемого накоплением статического электричества на корпусе автомобиля, в которой резиновая смесь протектора содержит сажу в количестве 50 мас. ч. или менее на 100 мас. ч. каучукового компонента и не содержащий сажу усиливающий агент; резиновый элемент боковины содержит сажу в количестве 40 мас. ч. или менее на 100 мас. ч. каучукового компонента; и электропроводящая тонкая пленка размещена на протекторе и боковине. В публикации раскрыто, что резиновый элемент, образующий электропроводящую тонкую пленку, содержит сажу в количестве 60 мас. ч. или более на 100 мас. частей каучукового компонента и в количестве 35 мас.% от всей резиновой смеси.

В опубликованном японском патенте №2000-190709 предложена пневматическая шина, способная сохранять превосходные показатели сцепления шины с мокрой дорогой и эффективно снижать электрическое сопротивление шины, стабильно показывая эти характеристики от начала эксплуатации до предела износа. В публикации предложена пневматическая шина, в которой резина протектора включает основную часть резины протектора, выполненную из изоляционного резинового материала, имеющего объемное удельное сопротивление 1·10⁸ Ом·см или более, и внешнюю электропроводящую часть, выполненную из электропроводящего резинового материала плечевой части, имеющего объемное удельное сопротивление менее 1·10⁸ Ом·см, образующую площадь контакта шины с дорогой, совместно с основной частью протектора, и концевой участок проходит в направлении шины аксиально внутрь от края площади контакта на расстояние от 3% до 35% площади контакта; внешняя электропроводящая часть имеет форму листа толщиной от 0,01 до 1,0 мм, выходящего на внешнюю поверхность протектора, включающую стенку и дно поперечной канавки, идущие в продольном направлении шины; резина крыла, резина боковины и резина обжимной части (clinch rubber) выполнены из электропроводящего резинового материала плечевой зоны; и внешняя электропроводящая часть достигает резины крыла.

В опубликованном японском патенте №.10-036559 предложена в качестве резиновой смеси для боковины шины, способной придать шине низкое сопротивление качению, износостойкость, превосходные показатели сцепления шины с мокрой дорогой и низкое электрическое сопротивление, резиновая смесь, которую можно получить смешиванием и перемешиванием 100 мас.ч. определенного диенового каучука; от 5 до 50 мас.ч. сажи, имеющей величину масляной адсорбции по ДБФ (дибутилфталат) 120 мл/100 г или менее и площадь поверхности по ЦТАБ (метод поглощения цетилтриметиламмоний бромида) 130 м²/г или менее; от 10 до 60 мас.ч. осажденного диоксида кремния, имеющего величину масляной адсорбции по ДБФ 200 мл/100 г или более и удельную поверхность по БЭТ 180 м²/г или менее, и силанового связующего агента в количестве, способном удерживать коэффициент реактивности в определенных пределах.

В опубликованном японском патенте №8-034204 предложен протектор шины, включающий ленту, выполненную из резиновой смеси для протектора шины, имеющей высокое удельное сопротивление за счет использования диоксида кремния в качестве усиливающего агента и заданную боковую ширину по отношению к направлению по длине, и электропроводящую ленту, проходящую в направлении длины по этой боковой ширине и изготовленную из резиновой смеси для шины, имеющей объемное удельное сопротивление 10⁸ Ом·см или менее и низкое сопротивление.

Однако с точки зрения способов, описанных в опубликованных японских патентах №08-230407, 2000-190709, 10-036559 и 08-034204, существует необходимость достижения лучшего соотношения между низким сопротивлением качению и высокой безопасностью.

В настоящем изобретении предложено эффективное предотвращение накопленного статического электричества, возникающего в области контакта шины с дорогой или области, в которой шина контактирует с ободом во время движения, при сохранении низкого уровня сопротивления качению.

В настоящем изобретении предложена пневматическая шина, включающая:

протектор, боковину, борт, каркас, идущий от протектора к борту через боковину, и брекер, расположенный на внешней стороне каркаса в радиальном направлении шины, где резина протектора, резина брекера и резина боковины, сформированные соответственно на протекторе, брекере и боковине, обладают объемным удельным сопротивлением 1·10⁸ Ом·см или более; пневматическая шина дополнительно включает проводящую резину, внедренную в протектор так, что указанная проводящая резина по меньшей мере частично выходит на поверхность протектора; резину борта, расположенную в области контакта борта обода с бортом шины; и электропроводящую резину, электрически соединяющую проводящую резину с резиной борта, где проводящая резина, резина борта и электропроводящая резина обладают удельным сопротивлением менее 1·10⁸ Ом·см.

Резина борта представляет собой резину обжимной части (clinch) или резину бортовой ленты. Проводящая резина предпочтительно сформирована непрерывно в продольном направлении шины. Кроме того, проводящая резина предпочтительно имеет толщину от 0,2 до 2 мм.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена пневматическая шина, включающая протектор, боковину, борт, каркас, идущий от протектора к борту через боковину, и брекер, расположенный на внешней стороне каркаса в радиальном направлении шины, где резина протектора, резина брекера и резина боковины, сформированные соответственно на протекторе, брекере и боковине, обладают объемным удельным сопротивлением 1·10⁸ Ом·см или более; пневматическая шина дополнительно включает электропроводящую резину плечевой зоны, расположенную в нижней части обоих краев брекера; покровную резину, покрывающую верхнюю часть брекера и имеющую область размером по меньшей мере 5 мм для контакта с электропроводящей резиной плечевой зоны; проводящую резину, контактирующую с покровной резиной и внедренную в протектор так, что указанная проводящая резина по меньшей мере частично выходит на поверхность протектора; и резину борта, контактирующую с нижним концом каркаса и расположенную в области контакта борта обода и борта шины, где резина слоя, образующая каркас, электропроводящая резина плечевой зоны, покровная резина, проводящая резина и резина борта имеют объемное удельное сопротивление менее 1·10⁸ Ом·см.

По меньшей мере, один из элементов, включающих резину слоя, образующую каркас, электропроводящую резину плечевой зоны, покровную резину, проводящую резину и резину борта, предпочтительно содержит металлическую фольгу или электропроводящую сажу.

Резина слоя, электропроводящая резина плечевой зоны, покровная резина, проводящая резина и резина борта содержат сажу с удельной поверхностью, измеренной из адсорбции азота, составляющей 100 м²/г или более, в количестве от 30 до 100 мас.ч. на 100 мас.ч. каучукового компонента.

Более того, резина слоя, электропроводящая резина плечевой зоны, покровная резина, проводящая резина и резина борта содержат металлическую фольгу в количестве от 1 до 10 мас.ч. на 100 мас.ч. каучукового компонента.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложена пневматическая шина, включающая протектор, боковину, борт, каркас, идущий от протектора к борту через боковину, и брекер, расположенный на внешней стороне каркаса в радиальном направлении шины, в которой резина протектора, резина брекера и резина боковины, сформированные соответственно на протекторе, брекере и боковине, обладают объемным удельным сопротивлением 1·10⁸ Ом·см или более; пневматическая шина дополнительно включает электропроводящую резину боковой части, идущую по меньшей мере от обоих краев брекера к борту, вдоль внешней стороны каркаса; покровную резину, имеющую область для контакта с электропроводящей резиной боковой части и расположенную таким образом, что указанная покровная резина покрывает верхнюю часть брекера; проводящую резину, контактирующую с покровной резиной и внедренную в протектор так, что эта проводящая резина по меньшей мере частично выходит на поверхность протектора; и резину борта, контактирующую с нижним концом электропроводящей резины боковой части и расположенную в области контакта борта обода и борта шины, где электропроводящая резина боковой части, покровная резина и проводящая резина содержат сажу с удельной поверхностью, измеренной из адсорбции азота, составляющей 600 м²/г или более, в количестве 5 мас.ч. или более на 100 мас.ч. каучукового компонента и диоксид кремния с удельной поверхностью, измеренной из адсорбции азота, составляющей 70 м²/г или более и 250 м²/г или менее на 100 мас.ч. каучукового компонента, и электропроводящая резина боковой части, покровная резина и проводящая резина имеют объемное удельное сопротивление менее 1·10⁸ Ом·см.

В качестве сажи можно использовать сажу Ketjen Black. Резина борта предпочтительно имеет объемное удельное сопротивление менее 1·10⁸ Ом·см. Толщину электропроводящей резины боковой части предпочтительно устанавливают в диапазоне от 0,2 до 2 мм.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения разработана пневматическая шина, включающая протектор, боковину, борт, каркас, идущий от протектора к борту через боковину, и брекер, расположенный на внешней стороне каркаса в радиальном направлении шины, где резина протектора, резина брекера и резина боковины, сформированные соответственно на протекторе, брекере и боковине, имеют объемное удельное сопротивление 1·10⁸ Ом·см или более; пневматическая шина дополнительно включает сплошной участок электропроводящей резины, расположенный между слоем каркаса, формирующим каркас, и резиной боковины и между брекером и протектором, имеющий толщину от 0,2 до 3,0 мм; проводящую резину, контактирующую с электропроводящей резиной сплошного участка и внедренную в протектор так, что указанная проводящая резина по меньшей мере частично выходит на поверхность протектора; и резину борта, соединенную с нижним концом сплошного участка электропроводящей резины и расположенную в области контакта борта обода и борта шины, где электропроводящая резина сплошного участка, проводящая резина и резина борта имеют объемное удельное сопротивление менее 1·10⁸ Ом·см.

Электропроводящая резина сплошного участка предпочтительно содержит сажу из древесной смолы в количестве от 20 до 100 мас.ч. на 100 мас.ч. натурального каучукового компонента.

В пневматической шине по настоящему изобретению возможно понизить сопротивление качению шины и эффективно предотвратить накопление статического электричества, возникающего в области контакта или области, в которой шина контактирует с ободом в ходе движения шины, путем использования резиновой смеси, обладающей малым сопротивлением качению, для формирования протектора, брекера и боковой части, а также путем электрического соединения резины борта с проводящей резиной, внедренной в протектор так, что указанная проводящая резина контактирует с поверхностью дороги через боковину, и путем размещения покровной резины на верхней части брекера при размещении электропроводящей резины плечевой зоны между ними. Таким образом, возможно получить пневматическую шину, которая сохраняет характеристику низкого удельного расхода топлива и обладает улучшенной безопасностью при использовании.

В пневматической шине в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения резиновую смесь, обладающую низким сопротивлением качению, используют для протектора, брекера и боковины. С другой стороны, пневматическая шина имеет конструкцию, в которой резина борта соединена с покровной резиной, расположенной на верхней части брекера, при этом электропроводящая резина боковой части расположена между резиной борта и покровной резиной, и резина борта электрически соединена с проводящей резиной, внедренной в протектор так, что указанная проводящая резина контактирует с поверхностью дороги. Используя такую конструкцию, возможно снизить сопротивление качению и эффективно снизить накопление статического электричества, возникающего в области контакта или области, в которой шина контактирует с ободом в ходе движения. Следовательно, возможно получить пневматическую шину, сохраняя характеристику низкого удельного расхода топлива, с улучшенной безопасностью при использовании.

В пневматической шине настоящего изобретения возможно снизить сопротивление качению шины и эффективно предотвратить накопление статического электричества, возникающего в области контакта шины или области, в которой шина контактирует с ободом в ходе движения шины, путем использования материала, имеющего высокое электрическое сопротивление, в качестве резины для формирования протектора, брекера и боковины, соединяя сплошной участок электропроводящей резины, обеспеченный между слоем каркаса и резиной боковины и между брекером и протектором, с проводящей резиной, что обеспечивает контакт электропроводящей резины с поверхностью дороги, и устанавливая электрическое сопротивление и толщину электропроводящей резины сплошного участка в заданных диапазонах. Таким образом, возможно получить пневматическую шину, сохраняя характеристику низкого удельного расхода топлива, с улучшенной безопасностью при использовании.

Упомянутые выше и другие цели, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из дальнейшего подробного описания настоящего изобретения, сопровождаемого чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 показана правая половина сечения пневматической шины в соответствии с воплощением 1 настоящего изобретения.

На Фиг.2 показана правая половина сечения пневматической шины в соответствии с воплощением 2 настоящего изобретения.

На Фиг.3 показана правая половина сечения пневматической шины в соответствии с воплощением 3 настоящего изобретения.

На Фиг.4 показана правая половина сечения традиционной пневматической шины.

Базовая конструкция

Базовая конструкция пневматической шины настоящего изобретения описана со ссылкой на Фиг.1, демонстрирующую верхнюю правую половину поперечного сечения шины.

Шина 1 снабжена резиной 7 протектора, образующей протектор, резиной 8 боковины, формирующей пару боковин, проходящих от обоих краев резины 7 протектора в направлении радиально внутрь шины, и парой бортов, расположенных на внутреннем конце каждой боковины. На борту резина 3 обжимной части и бортовая лента 2 расположены в области контакта с бортом обода. Каркас 10 соединяет пару бортов, и резина 9 брекера, образуя брекер, расположена на радиально внешней стороне каркаса 10. Каркас 10 сформирован по меньшей мере из одного слоя каркаса с расположенным определенным образом кордом каркаса, и слой каркаса загнут назад от внутренней части к внешней в аксиальном направлении шины вокруг бортового кольца 13 и наполнителя 11 борта, от верхнего конца бортового кольца 13 по направлению к боковине через протектор и боковину и зажат зажимающей частью.

Пневматическая шина по настоящему изобретению имеет конструкцию, в которой проводящая резина 6 расположена на резине 7 протектора так, что указанная проводящая резина частично выходит в область контакта, и проводящая резина 6 электрически соединена посредством электропроводящей резины с резиной 3 обжимной части и/или резиной 2 бортовой ленты резины борта. С помощью такой конструкции возможно разрядить статическое электричество наружу шины, даже если статическое электричество возникает в ходе движения шины.

Возможно сформировать электропроводящую резину из множества электропроводящих элементов, причем в виде непрерывного соединения от проводящей резины к резине борта.

ВОПЛОЩЕНИЕ 1

Одним из примеров конструкции пневматической шины по настоящему изобретению является конструкция, представленная на Фиг.1, где показана верхняя правая половина поперечного сечения шины. Шина 1 снабжена резиной 7 протектора, образующей протектор, резиной 8 боковины, образующей пару боковин, идущих от обоих концов резины 7 протектора в направлении радиально внутрь шины, резиной 3 обжимной части, образующей обжимную часть, расположенную на внутреннем конце боковин, и резиной 2 бортовой ленты, образующей бортовую ленту, расположенную на верхней части обода. Каркас 10 проложен над обжимной частью и между резиной бортовой ленты и резиной 9 брекера, образующей брекер, расположенный на радиально внешней части каркаса 10. Каркас 10 сформирован, по меньшей мере, из одного слоя каркаса с расположенным определенным образом кордом каркаса, и слой каркаса загнут назад от внутренней части к внешней в аксиальном направлении шины вокруг бортового кольца 13 и наполнителя 11 борта, проходя от верхнего конца бортового кольца 13 по направлению к боковине через протектор и боковину, и зажат зажимающей частью. Брекер сформирован по меньшей мере из двух брекерных слоев, представляющих собой расположенные определенным образом брекерные корды, и брекерные корды наложены друг на друга, ориентированные поочередно так, чтобы брекерные корды пересекали друг друга. В пневматической шине настоящего изобретения покровная резина 5 расположена между протектором и брекером. Электропроводящая резина 4 плечевой зоны, имеющая область размером по меньшей мере 5 мм для контакта с покровной резиной 5, расположена между слоем каркаса и обоими краями брекера и боковины. Проводящая резина 6 расположена на резине 7 протектора так, что она контактирует с покровной резиной 5 и частично выходит в область контакта, и проводящая резина 6 имеет конструкцию, в которой электрически соединены покровная резина 5, электропроводящая резина 4 плечевой зоны, каркас 10 и резина 3 обжимной части, служащая в качестве резины борта, и/или резина 2 бортовой ленты.

Применением описанной выше конструкции статическое электричество, возникающее в резине борта, расположенной в области, контактирующей с ободом, или в области контакта в ходе истирания шины, разряжается наружу шины, через электрически соединенные элементы электропроводящей резины внутри шины.

Резина протектора, резина брекера и резина боковины

Объемное удельное сопротивление резины протектора, резины брекера и резины боковины, формирующих шину, устанавливают 1·10⁸ Ом·см или более. Хотя ранее в качестве усиливающего агента использовали сажу, возможно снизить сопротивление качению применением диоксида кремния вместо сажи. Более того, так как диоксид кремния не является материалом, получаемым из нефти, диоксид кремния является более предпочтительным с точки зрения экологии по сравнению с сажей, которая является материалом, получаемым из нефти. Однако в случае применения диоксида кремния объемное удельное сопротивление может повышаться. В настоящем изобретении снижение сопротивления качению шины и основные характеристики, такие как технологичность (перерабатываемость) резины, сохранены при применении диоксида кремния, и разрешена проблема высокого электрического сопротивления при объемном удельном сопротивлении резиновой смеси, составляющем 1·10⁸ Ом·см или более.

В пневматической шине по настоящему изобретению 50 мас.% или более указанного выше наполнителя, содержащегося в резине протектора, резине брекера и резине боковины, предпочтительно составляет диоксид кремния. Когда 50 мас.% или более наполнителя составляет диоксид кремния, хорошо действует эффект снижения сопротивления качению. Содержание диоксида кремния в наполнителе предпочтительно составляет 70 мас.% или более, более предпочтительно 90 мас.% или более. В настоящем изобретении весь наполнитель может представлять собой диоксид кремния, но его сочетают с другими наполнителями, с целью регулирования электропроводности и механической прочности резины протектора, резины брекера и резины боковины.

Диоксид кремния может составлять 5 мас.ч. или более и 100 мас.ч. или менее на 100 мас.ч. каучукового компонента в резине протектора, резине брекера и резине боковины. Когда количество диоксида кремния составляет 5 мас.ч. или более на 100 мас.ч. каучукового компонента, возможно снизить сопротивление качению шины. Когда количество смеси диоксида кремния составляет 100 мас.ч. или менее, возможно благоприятно предотвратить снижение технологичности из-за возрастания вязкости невулканизированной резиновой смеси и чрезмерного возрастания стоимости.

В качестве диоксида кремния можно применять традиционно используемые наполнители, примеры которых включают белую сажу, полученную сухим способом, белую сажу, полученную мокрым способом, коллоидный диоксид кремния и тому подобное. В числе прочих, белая сажа, полученная мокрым способом, в основном содержащая гидратированную кремниевую кислоту, является предпочтительной.

Удельная поверхность диоксида кремния, измеренная из адсорбции азота (метод БЭТ), предпочтительно находится в диапазоне от 100 до 300 м²/г, более предпочтительно от 150 до 250 м²/г. Когда удельная поверхность, измеренная из адсорбции азота, составляет 100 м²/г или более, достигается достаточное усиливающее действие, повышающее износостойкость шины. С другой стороны, когда удельная поверхность, измеренная из адсорбции азота, составляет 300 м²/г или менее, технологичность резин в ходе изготовления будет хорошей и будет обеспечена хорошая стабильность в ходе движения шины. Удельную поверхность измеряют из адсорбции азота методом БЭТ в соответствии с ASTM D3037-81.

Покровная резина

Покровная резина 5 по настоящему изобретению расположена таким образом, что она находится в контакте с электропроводящей резиной 4 плечевой зоны и проводящей резиной 6 и выполнена из резины, обладающей объемным удельным сопротивлением менее 1·10⁸ Ом·см. Возможно достичь требуемой степени эффекта улучшения электропроводности шины, если объемное удельное сопротивление составляет менее 1·10⁸ Ом·см. Также, объемное удельное сопротивление может быть установлено таким же, как сопротивление электропроводящей резины плечевой зоны, которое предпочтительно составляет 1·10⁷ Ом·см или менее, более предпочтительно 1·10⁶ Ом·см или менее, и предпочтительно составляет 1·10³ Ом·см или более, более предпочтительно 1·10⁴ Ом·см или более.

Возможно достичь требуемой степени эффекта улучшения электропроводности шины, если толщина покровной резины 5 составляет 0,2 мм или более, и сопротивление качению шины не ухудшается в большой степени, если толщина составляет 3,0 мм или менее. Толщина электропроводящей резины плечевой зоны предпочтительно составляет от 0,5 до 2,0 мм, особенно предпочтительно от 0,9 до 1,5 мм. Достаточно, чтобы покровная резина 5 имела область, контактирующую с электропроводящей резиной плечевой зоны и проводящей резиной, и также возможно расположить покровную резину 5 по всему участку между протектором и брекером или частично расположить на участке, где находится проводящая резина, или в некоторой степени выходя за границы указанного участка.

Участок покровной резины, контактирующий с электропроводящей резиной плечевой зоны и проводящей резиной, предпочтительно является участком контакта с электропроводящей резиной плечевой зоны, выполненным в виде ленты, проходящей в продольном направлении шины и имеющей ширину 5 мм или более, более предпочтительно 10 мм или более. За счет контакта электропроводящей резины плечевой зоны и покровной резины при описанных выше условиях возможно достигнуть достаточного электропроводящего эффекта. Зона контакта с проводящей резиной предпочтительно является зоной, совпадающей со всем участком проводящей резины по ширине шины.

В настоящем изобретении покровная резина может предпочтительно содержать сажу в количестве от 30 до 100 мас.ч. на 100 мас.ч. каучукового компонента. Когда количество сажи составляет 30 мас.ч. или более на 100 мас.ч. каучукового компонента, электропроводность покровной резины увеличивается. Когда количество сажи в смеси составляет 100 мас.ч. или менее на 100 мас.ч. каучукового компонента, повышается долговечность. Количество сажи в смеси на 100 мас.ч. каучукового компонента предпочтительно составляет 35 мас.ч. или более, более предпочтительно 40 мас.ч. или более, и предпочтительно составляет 80 мас.ч. или менее, более предпочтительно 70 мас.ч. или менее.

Удельная поверхность сажи, содержащейся в покровной резине, измеренная из адсорбции азота, предпочтительно составляет 100 м²/г или более и 1500 м²/г или менее. Механическая прочность покровной резины достаточно хорошая, если удельная поверхность, измеренная из адсорбции азота, составляет 100 м²/г или более. Удельная поверхность, измеренная из адсорбции азота, составляющая 1500 м²/г или менее, является предпочтительной с точки зрения обеспечения технологичности в ходе производства. Удельная поверхность, измеренная из адсорбции азота, предпочтительно может составлять 105 м²/г или более и предпочтительно составляет 1300 м²/г или менее, более предпочтительно 1000 м²/г или менее. В качестве сажи подходит для использования сажа из древесной смолы, которая не является сырьем, получаемым из нефти.

Диоксид кремния или подобное соединение, например, может быть включено как наполнитель в покровную резину помимо сажи, но с точки зрения хорошей электропроводности сажа может предпочтительно составлять 8 мас.%, более предпочтительно 15 мас.% или более, еще более предпочтительно 100 мас.% или более, относительно массы наполнителя.

В случае если покровная резина содержит диоксид кремния, количество диоксида кремния в смеси составляет, например, 10 мас.ч. или более и 55 мас.ч. или менее на 100 мас.ч. каучукового компонента. Возможно снизить сопротивление качению шины, если количество диоксида кремния в смеси составляет 10 мас.ч. или более на 100 мас.ч. каучукового компонента, и сопротивление качению ухудшается, если количество диоксида кремния в смеси превышает 55 мас.ч.

Удельная поверхность диоксида кремния, измеренная из адсорбции азота (метод БЭТ), предпочтительно находится в диапазоне от 70 до 250 м²/г, более предпочтительно от 80 до 240 м²/г. Когда удельная поверхность, измеренная из адсорбции азота, составляет 70 м²/г или более, достигается достаточное усиливающее действие, благоприятно улучшая сопротивление качению шины. Когда удельная поверхность, измеренная из адсорбции азота, составляет менее 250 м²/г, технологичность резин в ходе изготовления будет хорошей и будет обеспечена хорошая стабильность в ходе движения. Удельную поверхность диоксида кремния измеряли из адсорбции азота методом БЭТ в соответствии c ASTM D3037-81.

Возможно отрегулировать объемное удельное сопротивление покровной резины до малой величины, если в ней содержится металлическая фольга в количестве от 1 до 10 мас.ч., предпочтительно, от 1 до 3 мас.ч. на 100 мас.ч. каучукового компонента. В качестве металлической фольги используют фольгу, имеющую толщину от 10 до 50 мкм, внутренний диаметр (D1) от 0,1 до 0,3 мм, внешний диаметр (D2) от 0,2 до 0,5 мм и отношение размеров (D2/D1) от 2 до 5.

Электропроводящая резина плечевой зоны

Электропроводящая резина 4 плечевой зоны в настоящем изобретении выполнена из резины, имеющей объемное удельное сопротивление менее 1·10⁸ Ом·см, и расположена между слоем каркаса, образующим каркас 10, описанный ниже, и краевым участком брекера и боковиной. Возможно достигнуть требуемой степени эффекта улучшения электропроводности шины, если объемное удельное сопротивление электропроводящей резины 4 плечевой зоны составляет менее 1·10⁸ Ом·см. Также объемное удельное сопротивление электропроводящей резины 4 плечевой зоны предпочтительно устанавливают менее 1·10⁷ Ом·см или менее, более предпочтительно 1·10⁶ Ом·см или менее. Если используют резиновую смесь, содержащую электропроводящий компонент в больших количествах, возможно снизить электрическое сопротивление, но в то же время обод легко подвергается коррозии из-за ускорения электрохимической реакции в области контакта шины и обода. Чтобы избежать коррозии, объемное удельное сопротивление электропроводящей резины плечевой зоны предпочтительно устанавливают 1·10³ Ом·см или более, более предпочтительно 1·10⁴ Ом·см или более.

Электропроводящая резина 4 плечевой зоны сформирована непрерывно или участками в продольном направлении между слоем каркаса, образующим каркас, и краевым участком брекера и боковиной, как описано выше, и толщина или форма резины 4 практически не ограничены.

В качестве исходной резиновой смеси электропроводящей резины 4 плечевой зоны может быть использована смесь, в которой отрегулирована твердость резины и подобные характеристики, с точки зрения придания электропроводности, путем обеспечения содержания сажи или металлической фольги таким же образом, как и в покровной резине, и снижения отделения резины на обоих концах брекера.

Проводящая резина

В настоящем изобретении проводящая резина внедрена в протектор так, что она частично выходит в область контакта шины, и другая часть соединена с электропроводящей резиной плечевой зоны, чтобы эффективно разряжать статическое электричество, возникающее в ходе движения пневматической шины, через область контакта. Хотя проводящая резина 6, представленная на Фиг.1, внедрена в центральной части протектора 7, возможно размещение множества участков проводящей резины. Ширина W проводящей резины в направлении ширины шины может составлять от 0,2 до 10 мм, предпочтительно от 0,9 до 1,5 мм. Эффект проводимости будет небольшим, если ширина составляет менее 0,2 мм, тогда как область контакта проводящей резины в протекторе относительно увеличивается, если ширина превышает 10 мм, ухудшая контактные характеристики. Хотя предпочтительно, чтобы проводящая резина была сформирована в виде непрерывного слоя в продольном направлении шины, проводящая резина может быть сформирована участками в продольном направлении шины.

Объемное удельное сопротивление проводящей резины устанавливают меньшим по величине, чем удельное сопротивление резины протектора, резины брекера и резины боковины. Объемное удельное сопротивление проводящей резины составляет менее 1·10⁸ Ом·см. В случае если объемное удельное сопротивление проводящей резины составляет менее 1·10⁸ Ом·см, электропроводность шины улучшается, что обеспечивает эффект разрядки статического электричества. Объемное удельное сопротивление проводящей резины предпочтительно составляет 1·10⁷ Ом·см или менее, более предпочтительно 1·10⁶ Ом·см или менее.

В настоящем изобретении, если объемное удельное сопротивление резины протектора, резины брекера и резины боковины устанавливают 1·10⁸ Ом·см или более, так как объемное удельное сопротивление электропроводящей резины плечевой зоны и электропроводящей резины плечевой зоны, присоединенной к электропроводящей резине плечевой зоны, устанавливают ниже по величине, чем сопротивление резины протектора, резины брекера и резины боковины, при сохранении характеристик шины, таких как сопротивление качению и долговечность, возможно эффективно разрядить статическое электричество, возникающее в пневматической шине через канал электрического соединения по проводящей резине, электропроводящей резине плечевой зоны, проводящей резине и т.п.

Возможно обеспечить электропроводность проводящей резины настоящего изобретения добавлением в нее сажи или металлической фольги таким же образом, как и в покровную резину, а также применяя смесь, разработанную для придания электропроводности, на основе смеси резины протектора, с точки зрения улучшения контактных характеристик.

Каркас

Каркас 10 в настоящем изобретении сформирован, по меньшей мере, из одного слоя расположенных определенным образом кордов каркаса. Слой каркаса имеет конструкцию, в которой корды каркаса, расположенные параллельно друг другу, внедрены в резину. Примеры волокнистых материалов для формирования кордов каркаса включают вискозное волокно, нейлон, полиэфирное волокно, арамидное волокно и т.п., и их можно использовать по отдельности или в сочетании из двух или более. Среди указанных выше материалов предпочтительно использовать вискозное волокно, так как вискозное волокно является натуральным сырьем, и предпочтительно содержание 90 мас.% или более вискозного волокна относительно волокнистых материалов, образующих корд каркаса.

Объемное удельное сопротивление резины слоя устанавливают меньшим по величине, чем сопротивление резины протектора, резины брекера и резины боковины. Объемное удельное сопротивление резины слоя составляет менее 1·10⁸ Ом·см. В случае если объемное удельное сопротивление резины слоя составляет менее 1·10⁸ Ом·см, возможно обеспечить эффект разрядки статического электричества вследствие улучшения электропроводности шины. Объемное удельное сопротивление резины слоя предпочтительно составляет 1·10⁷ Ом·см или менее, более предпочтительно 1·10⁶ Ом·см или менее.

В настоящем изобретении, если объемное удельное сопротивление резины протектора, резины брекера и резины боковины устанавливают 1·10⁸ Ом·см или более, поскольку объемное удельное сопротивление резины слоя и покровной резины, электропроводящей резины плечевой зоны и проводящей резины, соединенной с резиной слоя, устанавливают меньшим по величине, чем сопротивление резины протектора, резины брекера и резины боковины, при сохранении характеристик шины, таких как сопротивление качению и долговечность, возможно дополнительно улучшить электропроводность шины при совместном использовании электропроводящей резины плечевой зоны, проводящей резины и т.п.

Для резины слоя настоящего изобретения может быть использована смесь в основном такая же, как для покровной резины, но предпочтительно содержащая сажу или металлическую фольгу, чтобы обеспечить электропроводность на основе традиционной резиновой смеси слоя, с точки зрения сохранения адгезии к слою корда.

Более того, в настоящем изобретении слой расположен так, чтобы контактировать, по меньшей мере, с резиной обжимной части или резиной бортовой ленты. В добавление к структурам непрерывной электропроводящей резины плечевой зоны, покровной резины и проводящей резины слой каркаса, имеющий низкое объемное удельное сопротивление, расположен так, чтобы контактировать с резиной обжимной части, резиной бортовой ленты и электропроводящей резиной плечевой зоны, заметно улучшая эффективность разрядки статического электричества через обод.

Резина борта

В данном описании термин «резина борта» означает резину обжимной части или резину бортовой ленты. Статическое электричество возникает в приводном устройстве в ходе движения шин