[发明专利]导电轮胎和用于挤压具有导电嵌件的部件的设备

说明书

本发明的目的是提供一种由几种混合物制成的轮胎，所述混合物包含有作为主料的非增强填料，例如二氧化硅(或其与低碳黑成分的混合)，这些混合物中至少一种形成胎面。更具体地说，本发明涉及一种轮胎，这种轮胎在滚动时其内部温度的升高可不予考虑，这种轮胎例如可用于承受很重的载荷。本发明还涉及生产所述轮胎的工艺和实施这种工艺的设备。

由于环境问题变得越来越重要，并且燃料价格和对汽车污染的限制已经成为要解决的首要问题，所以出现了这样一种轮胎，其制造目的是使该轮胎可结合有滚动阻力低，对于干、湿路面或被冰、雪覆盖的路面均具有良好的胶着力，耐磨损性能极好，并且滚动噪音低等优点。

为实现上述目的，欧洲专利EPA501227公开了一种轮胎，这种轮胎的胎面包含有作为主增强填料的二氧化硅。尽管这种解决方案在前述各种相互非常矛盾的特性之间提供了一种最佳的折中方案，但是已经发现，在汽车行驶过程中，胎面的主增强填料为二氧化硅的轮胎具有或多或少的积累静电的缺点，静电的积累是由汽车行使时轮胎和路面之间的摩擦而产生的，这主要是因为二氧化硅是非导电材料而导致的。

当一些特定的条件同时存在时，积累在轮胎上的静电可升高到当乘员接触车体时会产生使车内乘员感到不适的电击。这还会因为由放电产生的臭氧而加速轮胎的老化。另外，根据路面和汽车的自然条件，因放电产生的干扰还可可造成安装在车内的收音机不能很好地工作。

这种由于轮胎中的静电积累而产生的问题和随之而来的缺点是一个长久以来的问题，其在采用碳黑作为增强填料时就已经存在了。

专利申请EP0658452A1描述了从人们长期认为的原则到所谓的现代轮胎的改进过程。它提供了对于有关各种旧文献中所提出的解决方案中存在的主要问题的解决办法，并特别涉及轮胎结构中出现的有害的不均匀性问题。所提出的解决办法是插入一个导电橡胶混合物带或“嵌件”，其优选地环绕着轮胎的圆周，并将胎面的表面与胎冠层中的一个或胎体增强件或轮胎中任何其它可充分导电的部位连接起来，借助于以适当形式存在的碳黑提供必要的导电率。

尽管这种解决办法对于胎面仅包含一种相同成分且该成分为非导体混合物(例如旅行汽车的胎面)的轮胎十分可行，但是它不适用于在胎冠增强件上方具有若干橡胶混合物层以及包括有胎体增强件的轮胎，也不适用于任何以稳定且高的工作温度滚动的轮胎，例如装在重型或高速汽车上的轮胎。

事实上，如果由于任何原因而希望生产这样一种轮胎，该轮胎在胎冠增强件和通过设置周向嵌件或条带而具有导电性的胎面外部部分(与地面接触的部分)之间具有不导电的一层或胎面内部部分(不与地面接触的部分)，则必须使所述内部部分导电。类似地，在胎体增强件和胎冠增强件之间的一层(该层在胎冠层的边缘区域中通常具有过大的厚度)若是不导电的，则也必须使之导电。获得导电胎面的第一个方案是同时挤压胎面的内侧和外侧部分，将两者结合起来从而形成一个导电的周向嵌件。由于几方面的原因，该方案是不理想的，其中两个原因值得提及：在所考虑的轮胎类型中，胎面的总厚度太大；此外，胎面的内层和外层若不采用相同品质的橡胶混合物，则对于导电嵌件可能是有利的。

如本申请人的法国专利申请FR 97／02276中所述，另一种解决方案是，利用至少一个橡胶混合物带在被一个非导电层分开的两个导电层或提供导电性能的层之间提供电连接，该橡胶混合物带具有较小厚度、宽度和长度，位于非导电层的两个熔接表面之间，且与用于使所述两个层可导电地连接起来的装置相接触。尽管在工业应用上是令人满意的，但这种方法必须设置一个辅助产品，从而产生了附加的制造成本。

第三个解决方案包括在用通常的挤压方法挤压所述部分之后，对每个非导电部分提供一个周向嵌件，所述嵌件具有一个直线型的环形路径或环形条带，然后在两个制品被定位在胎冠增强件上之前将两个制品连接在一起。其中，所述条带通常非常窄，以便不影响组成胎面的两个部分的合成物的物理特性，沿横截面看，轮胎中这些嵌件的厚度大约为0．01至2．0mm，这种解决方案必须使得在所述两个部分之间的接触表面上的胎面外部部分中的条带路径应与同一胎面内侧部分中的条带的所述接触面上的路径准确对齐或对中。