JP6704085B2 - 導電性ゴムストリップ - Google Patents

Description

本開示は、タイヤから静電気を消失させる導電性ストリップに関し、より特定的には、タイヤの外側表面に沿って、タイヤのあるビード部分からタイヤの他のビード部分へと延びる導電性ゴムストリップに関する。

使用中に、空気入りタイヤの内部の摩擦が、日常的に静電気を発生させ、長時間にわたり、静電気がタイヤに蓄積することがある。このような内部摩擦は、多くは、タイヤの変形によって生じる。空気入りタイヤは、多くは、シリカを含むトレッド要素を含有しており、電気抵抗率がさらに高い要素が生じる場合がある。さらに高い電気抵抗率の結果として、蓄積した電気エネルギー（例えば静電気）は、使用中にタイヤから容易に放電されない。タイヤ内に静電気が蓄積することは、不都合があり、車両の電気要素と干渉し、燃焼性材料付近で火花が発生するか、または車両の操作者に不快なショックを与える場合がある。

望ましくない静電気の蓄積を減らすか、またはなくすために、タイヤ製造業者は、多くは、伝導性材料を組み込み、タイヤから地面へ、タイヤ内部へと電荷を移動することができる。しかし、適切な伝導性材料は、組み入れるには高価であり、タイヤの設計および製造装置を改変する必要がある場合がある。したがって、タイヤの製造時間および付随する費用は、タイヤに電気抵抗率の対策を組み込むため、望ましくないレベルまで増える場合がある。

本開示の目的は、従来技術に関する１つ以上の問題を軽減するか、または克服することである。タイヤの外周に伝導性材料から作られる導電性ストリップを組み込むと、ストリップが、リム、サイドウォールおよびトレッド部分と接触し、車両から地面への電気放出を有利に向上させることができることがわかっている。導電性ストリップは、タイヤの外側表面に容易に適用され、タイヤの設計または装置の改変の必要を減らす。さらに、当該導電性ストリップを利用すると、タイヤトレッドの改変に関連する費用が減り、電気抵抗率の手段をタイヤに組み込むことができる製造プラントの数が増えるだろう。

第１の態様では、空気入りタイヤであって、トレッド溝を含む外側トレッド走行面を有する外周トレッド部分と、カーカス部分から離れる方向に面する外側表面を有する、第１のサイドウォールおよび第２のサイドウォールと、少なくとも第１および第２のサイドウォールによって、トレッド部分に接続し、リム接触部分を有する、第１のビード部分および第２のビード部分と、空気入りタイヤの外側表面の周囲を、第１のビード部分から第２のビード部分まで連続的に延び、第１および第２のサイドウォールの外側表面、第１および第２のビード部分、トレッド部分と接触する、導電性ストリップとを備える、空気入りタイヤが存在する。

態様１の一例では、導電性ストリップは、外側トレッド走行面と接触しており、導電性ストリップは、トレッド部分のトレッド溝の一部と共に輪郭を形成し、トレッド部分のトレッド溝の一部と接触する。

態様１の一例では、導電性ストリップは、タイヤリムと接触し、導電性ストリップが、タイヤリムと、第１のビード部分および第２のビード部分との間に配置される。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、空気入りタイヤのタイヤリムから接地面への静電気伝導性経路である。

態様１の別の例では、空気入りタイヤは、２個以上の導電性ストリップをさらに含み、２個以上の導電性ストリップが、それぞれ、第１のビード部分から第２のビード部分まで連続して延び、２個以上の導電性ストリップが、互いに空間があけられており、接触していない。

態様１の別の例では、トレッド溝は、トレッドパターンを形成し、導電性ストリップは、トレッドパターンの一部に重ね合わされており、導電性ストリップは、トレッドパターンの一部と共に輪郭を形成し、記トレッド部分のトレッド溝の一部と接触する。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、第１および第２のサイドウォール、トレッド部分の外側トレッド走行面の導電率に対し、高い導電率を有する。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、外側トレッド走行面と重なり合い、接地面を生成する。

態様１の別の例では、導電性ストリップの接地面は、地面と直接接触している。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、トレッド部分の外周方向に対して垂直の方向に、トレッド部分の上に配置される。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、導電性ストリップ要素を含む導電性ストリップ組成物で構成され、トレッド部分の外側トレッド走行面は、トレッド組成物要素を含むトレッド組成物で構成され、導電性ストリップ要素は、トレッド組成物要素と同じである。

態様１の別の例では、導電性ストリップ要素は、伝導性要素を含み、トレッド組成物は、導電性ストリップ要素中に存在するのと同じ種類の伝導性要素を含み、導電性ストリップ組成物中の電気要素の量は、トレッド組成物中の電気要素の量より多い。ある例では、導電性ストリップ組成物中の電気要素は、トレッド組成物中に存在する同じ種類の電気要素の濃度と比較して、濃度が１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０または９０％高い。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、幅が０．５〜３インチの範囲である。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、厚みが０．１インチ未満である。

態様１の別の例では、導電性ストリップは、第１および第２のサイドウォールの外側表面の一部と外側トレッド走行面の一部を生成する最外側面を有する。

第１の態様では、上述した第１の態様の例の任意の１つ以上を、単独でまたは組み合わせて提供してよい。

第２の態様では、空気入りタイヤ（例えば、態様１のタイヤ）を製造する方法は、未硬化のタイヤを作成し、未硬化のタイヤが、外側トレッド表面を有する外周トレッド部分と、トレッド部分に軸方向に隣接して配置され、カーカス部分から離れる方向に面する外側表面を有する、少なくとも第１のサイドウォールおよび第２のサイドウォールと、第１および第２のサイドウォール、リム接触面を有する第１および第２のビード部分によって、トレッド部分と接触する第１のビード部分および第２のビード部分とを有することと、未硬化のタイヤの外側に面する表面に、可撓性の未硬化のゴム導電性ストリップを重ね合わせ、未硬化のゴム導電性ストリップが、未硬化のタイヤの外側表面に沿って、第１のビード部分から第２のビード部分まで連続的に延び、未硬化のゴム導電性ストリップが、第１および第２のサイドウォールの外側表面とトレッド部分に接触していることと、未硬化のタイヤと未硬化のゴム導電性ストリップを硬化させ、空気入りタイヤを生成することとを含む。

態様２の一例では、未硬化のタイヤと未硬化のゴム導電性ストリップが、タイヤ型の中で硬化され、タイヤ型は、トレッド溝を含む外側トレッド走行面を生成し、未硬化のゴム導電性ストリップは、トレッド溝の一部と共に輪郭を形成し、トレッド溝の一部と接触する。

態様２の別の例では、本方法は、さらに、未硬化のタイヤの外側に面する表面の上に、２つ以上の未硬化のゴム導電性ストリップを重ね合わせることを含み、２つ以上の未硬化のゴム導電性ストリップは、それぞれ、第１のビード部分から第２のビード部分まで連続して延び、２つ以上の未硬化のゴ導電性ストリップが、互いに空間があけられており、接触していない。

態様２の別の例では、硬化されたゴム導電性ストリップは、トレッド部分の外側トレッド走行面と重なり合い、空気入りタイヤの地面に接触する表面を形成する。

態様２の別の例では、硬化されたゴム導電性ストリップは、空気入りタイヤの第１および第２のサイドウォールの外側表面の一部を形成する最外側面を有する。

態様２の別の例では、硬化されたゴム導電性ストリップは、第１および第２のビード部分それぞれのリム接触部分の一部と重なり合っている。

態様２の別の例では、硬化されたゴム導電性ストリップは、空気入りタイヤのトレッドパターンの一部を形成し、硬化されたゴム導電性ストリップは、トレッドパターンの一部に、接地面を有する。

第２の態様は、単独で与えられてもよく、または上述の第１または第２の態様の例のうち任意の１つ以上と組み合わせて与えられてもよい。

添付の図面は、本発明の原理のさらなる理解を得るために含まれているものであり、本明細書の一部に組み込まれると共に本明細書の一部を構成するものである。図面は、１つ以上の実施形態を示し、本記載と共に、一例として、本発明の原理および操作を説明するのに役立つ。本明細書および図面において開示されている様々な特徴を、任意の組み合わせおよび全ての組み合わせで使用することができると理解すべきである。非限定的な例として、様々な特徴を、態様として明細書に記載されているように互いに組み合わせてもよい。

添付図面を参照しつつ、以下の詳細な記載を読むと、上の記載および他の特徴、態様および利点がよりよく理解される。

本明細書に記載する複数の導電性ストリップを含む空気入りタイヤの一実施形態を示す。 本明細書の記載の空気入りタイヤの個々のトレッドと、トレッド上にある導電性ストリップの一実施形態の拡大図を示す。 本明細書に記載する空気入りタイヤの断面図を示す。 本明細書に記載する空気入りタイヤのタイヤリムの拡大した断面図を示す。

本明細書に記載する用語は、実施形態を説明するためだけのものであり、全体として本発明を限定すると解釈すべきではない。

本明細書では、５−２５（または５〜２５）などの範囲が与えられた場合、この範囲は、好ましくは、少なくとも５または５より大きいことを意味し、これとは別個に、独立して、好ましくは、２５以下または２５未満であることを意味する。ある例では、このような範囲は、独立して、少なくとも５、これとは別個に、独立して、２５以下を規定する。

「ｐｈｒ」との用語は、重量基準でのゴムのパーツパーハンドレッドでの重量部を意味し、組成物の要素（例えば、シーラント材料）が、全てのエラストマー（ゴム）要素の合計に対して測定される、当該技術分野で一般的な測定値である。全てのゴム要素について全ｐｈｒまたは重量部は、１種類、２種類、３種類、またはさらに多い異なるゴム要素がゴム組成物に存在するか否かによらず、１００ｐｈｒであると定義される。他の非ゴム要素は、一般的に、１００部のゴムに対する量であり、相対的な量は、ｐｈｒで表され得てもよい。

本開示は、例えば、連続した中断されていない様式で、あるビード部分から第２のビード部分まで、または第１のリム接触部分から第２のリム接触部分まで、タイヤの外側表面の一部の周囲を連続的に延び、それによって、タイヤの外側表面の一部の一部を形成する導電性ストリップを含む空気入りタイヤに関する。外側トレッド走行面は、接地面を形成し、使用中にトレッドによって摩耗し、地面との一定の接触面を与えるように、個々のトレッドと共に輪郭を形成し、個々のトレッドと接触し、これと重なり合う導電性ストリップを有していてもよい。

タイヤが回転するにつれて、静電気が蓄積し、静電気は、タイヤ内の内部摩擦から生成するか、または車両から移動し、この静電気を、導電性ストリップを介し、タイヤおよび車両から道表面に放電する。さらに、本開示は、導電性ストリップを有する空気入りタイヤを製造するために使用可能な方法を提供する。未硬化のタイヤは、ストリップが、あるビード部分から第２のビード部分まで連続的に延びるように、その表面に未硬化のゴム導電性ストリップを含んでいてもよい。この様式での接続の際、未硬化のゴム導電性ストリップは、未硬化のタイヤのサイドウォールおよび外側トレッド走行面と重なり合うように、既に組み立てられたタイヤに容易に適用することができる。次いで、未硬化のタイヤと、重ね合わせる未硬化のゴム導電性ストリップを同時に硬化させ、空気入りタイヤを生成してもよい。導電性ストリップまたはストリップを、組み立てたタイヤにオーバーレイとして適用することができるため、既存の製造装置および方法は、改変を必要とせず、製造時間と費用の節約をすることができる。

本開示に係る空気入りタイヤの一例を図１および図２に示す。タイヤは、任意の車両または輸送用タイヤ、例えば、ラジアル乗用車、トラックまたはセミタイヤであってもよく、当該技術分野で従来からある様式で構築されてもよい。タイヤは、二輪車（例えば、バイク）、航空機（例えば、飛行機、ヘリコプター）、工業用車両（例えば、バン）、大型車両、バス、道路輸送機械（例えば、トラクター、トレーラー）、オフロード車両、農業用機械または建築機械、および他の輸送用車両またはハンドリング車両に使用されるタイヤも含んでいてもよい。

図１は、外側トレッド走行面１０１を有する外周トレッド部分１００を備える空気入りタイヤを示す。外側トレッド走行面１０１は、トレッドの最外側面であり、操作中に地面と接触するトレッドの一部である。外周トレッド部分１００の外側トレッド走行面１０１も、トレッド溝１０２を含む。トレッド溝１０２は、外側トレッド走行面１０１に隣接しており、タイヤの中心に向かって内側に延び、刻み目を生成する。溝は、外側トレッド走行面１０１から、トレッド部分１００内のベース部分まで、半径方向内側に延びている（または深さを有する）。トレッド溝は、典型的には、深さが１インチの３／１６であってもよい。

第１のサイドウォール１０３と第２のサイドウォールは、外周トレッド部分１００のそれぞれの側面に軸方向に隣接して配置されている。それぞれのサイドウォールは、タイヤの内側から外側に面する（例えば、カーカスまたは内部ライナー（図示せず）から離れる）外側表面を含む。当該技術分野で知られているように、タイヤカーカスおよび内部ライナーは、サイドウォールおよびトレッド部分の下に配置されている。ベルト構造またはアセンブリは、さらに、トレッド部分とタイヤカーカスとの間に含まれてもよい。例えば、ベルトアセンブリは、タイヤカーカスの円周方向の外側表面に沿って周囲に、トレッドの下に配置されていてもよい。ベルトアセンブリは、ベルトアセンブリの幅方向を横切る横方向の剛性を与え、回転中の道路表面からのトレッド部分の持ち上がりを減らすことができる。

第１および第２のビード部分は、第１のサイドウォール１０３および第２のサイドウォールを介し、外周トレッド部分１００に接続する。ビード部分は、タイヤビードを構成する当該技術分野で一般的に知られている任意の材料から作られてもよい。一実施形態では、タイヤビードは、剛性ゴム化合物と強化金属ケーブルから構成されていてもよい。別の実施形態では、強化金属ケーブルは、鋼鉄から作られる。タイヤビードは、サイドウォールに接続するように機能し、したがって、外周トレッド部分１００に、タイヤリム１０４を把持することによって車両に接続するように機能する。タイヤリム１０４の一部が各ビード部分と接触する。タイヤリムに対するタイヤビードの把持は、タイヤが空気で膨らんだときに高まるだろう。

図１に示されるように、タイヤは、タイヤの外側表面に適用される１個以上の導電性ストリップ１０５を有していてもよい。例えば、それぞれの導電性ストリップ１０５は、第１のビード部分から第２のビード部分まで、タイヤの外側表面の一部を覆うように延びている。図１が示すように、それぞれの導電性ストリップ１０５は、第１のサイドウォール１０３および第２のサイドウォールの外側表面と、外側走行トレッド表面１０１と、トレッド溝１０２がそれぞれのストリップ１０５と接触するように、タイヤの外側表面の一部を覆うように連続して延びる。１つ以上の実施形態では、タイヤリム１０４の一部が、１つ以上の導電性ストリップと接触していてもよい。

一実施形態では、伝導性材料および非伝導性材料の電気抵抗率は、体積抵抗率試験を使用して決定される。別の実施形態では、伝導性材料および非伝導性材料の電気抵抗率は、ＡＳＴＭ Ｄ９９１試験を使用して決定される。

別の実施形態では、伝導性材料および非伝導性材料の電気抵抗率を、プローブ、試験装置、抵抗／電流計、温湿度計、０．００１インチまで読み取り可能な厚みゲージなどの試験法を使用して決定してもよい。伝導性材料または非伝導性材料の試験サンプルは、約６．０インチ×６．０インチ×０．１インチの寸法を有していてもよい。試験サンプルの厚みは、２つの場所で、最も近い０．００１インチまで測定されてもよく、試験サンプルを二分する線に沿って、試験サンプルの縁部から約２．０インチであってもよい。厚みの測定において参照される試験サンプルの縁部は、互いに隣接していてもよく、互いにほぼ９０度であってもよい。試験サンプルは、抵抗率測定を行う前に、室温で少なくとも１．０時間、テーブル上に置かれる。試験サンプルは、試験サンプルの縁部が導電プレートの縁部と揃うように試験装置内に配置され、このとき、導電プレートは、プローブを介して抵抗計と接続され、そのどれもが試験サンプルの下側になる。試験サンプルの残り３箇所の側面は、導電プレートの縁部と均一に重なっていてもよい。第２のプローブは、抵抗計の入力と接続されてもよく、試験サンプルの下に配置される導電プレートのほぼ中央に位置するように、試験サンプルの上部に配置されてもよい。試験装置での試験サンプルとプローブの位置にしたがって、電気抵抗率を抵抗計によって測定することができる。一実施形態では、試験サンプルの抵抗率を試験する前に、プローブと試験装置を検証する。

図２は、空気入りタイヤのタイヤトレッド２０１の一部の上にある個々のトレッド２００の拡大図を示す。個々のタイヤトレッド２００は、接地面２０２と、内部要素の接触面（図示せず）と、少なくとも１つの側面２０３と、スプライス面２０４とで構成されている。スプライス表面２０４は、上縁部２０５および底縁部２０６を有していてもよい。同様に、側面２０３は、半径方向上縁部２０７と半径方向底縁部２０８も有していてもよい。個々のトレッドの上縁部２０５、２０７および底縁部２０６、２０８と、別の個々のトレッドの上縁部および底縁部は、タイヤ溝２０９、２１０と呼ばれるギャップによって分離している。当該技術分野で一般的に知られているように、タイヤ溝２０９、２１０は、様々な幅および深さを有していてもよい。

タイヤトレッドの接地面２０２は、タイヤトレッドが内部のタイヤ要素に適用され、硬化する場合、タイヤの半径方向最外側を構成する。一実施形態では、タイヤトレッド２０１は、未硬化のグリーントレッドを含む。タイヤを型内に置き、硬化させると、タイヤトレッド２０１にパターンを付与することができる。タイヤトレッド２０１のパターンは、例えば、押出成形、カレンダー成形、圧縮成型を含め、任意の種々の方法によって作られてもよい。パターンは、少なくとも１つのトレッドリブまたはトレッドブロックと、少なくとも１つのトレッド溝２０８、２０９とを含んでいてもよい。さらに、パターンを含む個々のタイヤトレッドは、当該技術分野で一般的に知られている多くの形状および設計を有していてもよい。別の実施形態では、タイヤトレッド２０１は、硬化されたトレッドである。

タイヤ内部の要素に適用すると、タイヤトレッド２０１は、タイヤカーカスの外周の周りに配置され、それ自体がスプライスに接続する。タイヤトレッドが、タイヤカーカスの外周に沿って配置しているとき、スプライス表面は、第２の対応するスプライス表面と相互作用していてもよい。上述のように、タイヤトレッド部分は、タイヤの第１のサイドウォール２１１および第２のサイドウォール２１２に軸方向に隣接して配置されてもよい。

本明細書に開示する空気入りタイヤは、１個以上の導電性ストリップ２１３も含む。一実施形態では、１〜１５個の導電性ストリップ２１３が空気入りタイヤ上に存在していてもよい。別の実施形態では、１〜１０個の導電性ストリップ２１３が空気入りタイヤ上に存在していてもよい。さらに別の実施形態では、２個、３個、４個または５個の導電性ストリップ２１３が空気入りタイヤ上に存在していてもよい。

図１は、タイヤ上の複数の導電性ストリップ１０５、１０６の配置の一実施形態を示す。２個以上の導電性ストリップが空気入りタイヤ上に存在する場合、第１の導電性ストリップ１０５と他の導電性ストリップ１０６は、空間１０７があけられて配置されており、互いに接触していない。したがって、個々の導電性ストリップ１０５、１０６はそれぞれ、別のストリップと同じ第１または第２のビード部分に接続しておらず、タイヤリム１０４の同じ部分と接触しておらず、タイヤの外側表面を覆うように連続的に延びているため、別のストリップと接触しないだろう。導電性ストリップ間の空間１０７の大きさは、適用されるストリップの数と、タイヤの大きさに依存して変わるだろう。一実施形態では、導電性ストリップは、タイヤの外周に沿って等間隔に間をあけられているように配置されてもよい。

図２に示されるように、硬化された導電性ストリップ２１３は、最外側面を有していてもよく、最内側面は、タイヤと接している。一実施形態では、導電性ストリップ２１３は、タイヤとストリップを硬化した後に、ストリップ２１３の最外側面が、タイヤの第１のサイドウォール２１１および第２のサイドウォール２１２の一部を形成し得るように、タイヤに適用されてもよい。さらに、導電性ストリップ２１３は、タイヤとストリップを硬化した後に、最外側面が、外側トレッド走行面２１４の一部を生成し得るように、タイヤに適用されてもよい。例えば、導電性ストリップは、外側トレッド走行面２１４の一部を横切って重なり合うように配置される接地面を生成する。

未硬化状態では、導電性ストリップ２１３は、グリーンタイヤに適用されるための可撓性を有する固体ストリップである。ストリップ２１３は、可撓性のゴムストリップであってもよく、ストリップの可撓性により、タイヤの外側表面の上にストリップを重ね合わせる（例えば、製造プロセス中に、タイヤを横切ってストリップを延ばし、タイヤの外側表面の上に配置する）プロセスが容易になる。未硬化の固体導電性ストリップは、望ましくは、製造プロセス中に、タイヤの外側表面にストリップを接着する機能を有する粘着度も有している。導電性ストリップ２１３は、タイヤに噴霧または塗布し得る溶液または液体混合物の形態でタイヤに適用されない。本明細書で使用される場合、ゴムとの用語は、導電性ストリップが固体ストリップであることを示す。

一実施形態では、導電性ストリップは、トレッド２０１の最外側面の一区画を形成し、トレッドの接地面２０２と重なり合い、これに直接接触する。別の実施形態では、導電性ストリップは、トレッドの接地面２０２、側面２０３、２０４、溝表面２０８、２０９を覆うように連続して延び、これらと直接的に接触する。さらに別の実施形態では、導電性ストリップは、タイヤのトレッドに隣接する１つのショルダー領域から、タイヤのトレッドに隣接する反対側のショルダー領域まで、トレッド２０１の一部の最外側面を形成する。

トレッドに重ね合わされる導電性ストリップは、導電性ストリップの一部が、通常の使用中に表面として存在し、タイヤが摩耗するように、使用中にトレッド表面を摩耗させる場合がある。例えば、トレッドの接地面２０２に重なり合っている導電性ストリップの部分は、摩耗し、その下のトレッドゴム２０２が現れる場合がある。導電性ストリップが、その下にある表面２０２から摩耗してはずれてしまうと、タイヤのトレッドが使用中に摩耗するにつれて、表面２０２の側面２０３、２０４を覆っているストリップの部分が、表面２０２と共に流れ出してしまう。トレッド表面２０２の縁部分２０３、２０４の上に重なり合っている導電性ストリップの部分は、ストリップが摩耗して表面２０２からなくなってしまったとき、依然として接地面の一部として残るだろう。タイヤがさらに摩耗すると、縁部２０３、２０４に重なり合うストリップの一部が、トレッドが溝の基部２０８、２０９まで摩耗するまでは、表面２０２と共に流れ出す（例えば、ストリップが、接地トレッド２０２を包む場合がある）。

それぞれの導電性ストリップ２１３は、ストリップが、第１のサイドウォール２１１および第２のサイドウォール２１２、タイヤトレッド２０１の外側走行面２０２の導電率と比較して、高い導電率を有するように、伝導性材料から混合される。一般に、伝導性材料とは、車両内で蓄積した電気の悪い影響を避けるのに十分な速度で、車両内で蓄積した電気の放電を可能にする電気抵抗率を有する材料である。一実施形態では、伝導性材料は、約１０９Ω・ｃｍ以下の電気抵抗率を有する材料である。別の実施形態では、伝導性材料は、約１０６Ω・ｃｍ以下の電気抵抗率を有する材料である。別の実施形態では、伝導性材料は、約１０５Ω・ｃｍ〜約１０９Ω・ｃｍの電気抵抗率を有する材料である。別の実施形態では、伝導性材料は、約１０５Ω・ｃｍ〜約１０８Ω・ｃｍの電気抵抗率を有する材料である。別の実施形態では、伝導性材料は、約１０５Ω・ｃｍ〜約１０６Ω・ｃｍの電気抵抗率を有する材料である。

一実施形態では、導電性ストリップ２１３は、カーボンブラック、カーボンブラックを含むゴム、金属元素、または金属元素を含有するゴムから選択される伝導性要素または導電性エレメントで構成されていてもよい。別の実施形態では、導電性ストリップ２１３は、カーボンブラックを含有するゴムで構成されていてもよい。

カーボンブラックは、約２０〜約８０ｐｈｒ、または約３０〜約７０ｐｈｒの量で、好ましくは、ストリップが重なり合う１つ以上のタイヤ要素（例えばサイドウォール）よりも低い電気抵抗率が得られる量で存在していてもよい。例えば、ＨＡＦグレード、ＦＥＦグレードまたはＧＰＦグレードなど、様々なグレードのカーボンブラックを使用してもよい。

他の実施形態では、カーボンブラック添加剤は、ＤＢＰ吸収値が少なくとも２５０ｍｌ／１００ｇであり、ＢＥＴ表面積が少なくとも５００ｍ^２／ｇであってもよい。別の実施形態では、カーボンブラックは、窒素吸収比表面積（Ｎ２ＳＡ）が約２５〜約１００ｍ^２／ｇの範囲であってもよく、またはＮ２ＳＡが約５０ｍ^２／ｇより大きく、６０ｍ^２／ｇより大きく、７０ｍ^２／ｇより大きく、または８０ｍ^２／ｇより大きくてもよい。導電性ストリップの電気抵抗率を所望な範囲まで下げるために、カーボンブラックが、イオン伝導性材料、例えばリチウム塩、または金属材料（例えば、ニッケル）と組み合わせて用いられてもよい。金属材料は、金属粉末、金属フレーク、金属酸化物、およびこれらの組み合わせを含んでいてもよい。

ある例では、導電性ストリップは、所望な電気抵抗率（例えば、１０７Ω・ｃｍ未満）を得るために、電気要素（例えば、カーボンブラック）の量を調節することによって作られてもよい。一実施形態では、導電性ストリップは、１つ以上のエラストマーを含んでいてもよい。例示的なエラストマーとしては、限定されないが、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、イソプレン−ブタジエンコポリマー、ネオプレン、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドエラストマー、アクリルエラストマー、アクリロニトリルエラストマー、シリコーンゴム、ポリシロキサン、ポリエステルゴム、ジイソシアネートが結合した縮合エラストマー、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロスルホン酸化ポリエチレン、フッ化炭化水素、およびこれらの組み合わせが挙げられる。エラストマーおよびゴムとの用語は、本明細書では相互に置き換え可能に使用される。

本開示の導電性ストリップは、さらに、所望な場合、当該技術分野で知られている種々の適切なさらなる混合成分、例えば、油、顔料、増量剤、界面活性剤、安定化剤、柔軟剤（例えば、ワックス、ステアリン酸、亜鉛）、樹脂（接着剤）、加硫剤（例えば、硫黄）および酸化防止剤を含んでいてもよい。別の例では、非カーボンブラック強化剤、例えば、シリカ、クレイまたは炭酸カルシウムを、カーボンブラックと組み合わせて、適切な量で使用してもよい。

一実施形態では、導電性ストリップは、導電性ストリップ組成物から作られる。導電性ストリップ組成物は、１つ以上の電気要素を含んでいてもよい。１つ以上の実施形態では、導電性ストリップ組成物は、本明細書に記載の電気要素を含む。導電性ストリップ組成物の電気要素は、ストリップと重なり合うタイヤ要素中に存在する電気要素と同じ種類であってもよい。例えば、導電性ストリップ組成物の電気要素は、タイヤのトレッド部分の外側表面を構成するトレッド組成物中に存在する電気要素と同じ種類であってもよい。好ましくは、導電性ストリップ組成物中に存在する電気要素の量、または複数の電気要素の合計量は、導電性ストリップと接触し、導電性ストリップの下に直接置かれるタイヤ要素中に存在する電気要素または電気要素の混合物の量より多い。

１つ以上の実施形態では、導電性ストリップ組成物は、導電性ストリップ組成物中の１つ以上の電気要素の濃度が、ストリップと接触するそれぞれのタイヤ要素組成物中の電気要素の合計量の濃度よりも大きくなることを除き、その下にあるタイヤ要素組成物の組成と同じであってもよい。例えば、導電性ストリップ組成物は、トレッド部分の外側表面（例えば、走行面または地面に接触する表面）を形成するトレッド組成物中に存在するのと同じ要素または成分を有していてもよい。別の例では、導電性ストリップ組成物中の電気要素の合計量または濃度は、ストリップと接触するタイヤ要素組成物中の合計量または合計濃度と比較して合計量または合計濃度が少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０または９０％多い（例えば、ストリップ組成物中の１つ以上の電気要素は、トレッド組成物などのその下にあるタイヤ要素組成物中に存在するのと同じ種類の電気要素であってもよい）。この観点で、導電性ストリップと接触するいずれかのタイヤ要素のために作られる組成物の一部が、ストリップ組成物を生成するために使用されてもよい。ストリップ組成物は、ストリップ組成物の伝導性を所望なレベルまで高めるために、さらなる電気要素を用いて調節されてもよい。

導電性ストリップは、未硬化の材料のシートをカレンダー成形し、そのシートから材料のストリップを生成することによって製造することができる。別の例では、導電性ストリップは、例えば、押出成形装置の取り出しにダイプレートを使用しつつ、所望なストリップ寸法および形状で材料を押出成形することによって作られてもよい。固体の可撓性導電性ゴムストリップは、以下に記載するように、タイヤに重ね合わされてもよい。

導電性ストリップの寸法は、様々な大きさ、形状、厚みの空気入りタイヤを収容するように調節されてもよい。例えば、ストリップの幅は、車両（例えば、大きなタイヤを必要とするセミトレーラートラック）を収容するように選択されてもよい。したがって、一実施形態では、導電性ストリップ２１３は、幅が約０．１インチ〜約６インチであってもよい。別の実施形態では、導電性ストリップ２１３は、幅が約０．２５インチ〜約４．５インチであってもよい。さらに別の実施形態では、導電性ストリップ２１３は、幅が約０．５インチ〜約３インチであってもよい。

同様に、導電性ストリップの幅は、過剰なタイヤの摩耗が生じる大型または激しい運転に使用されるタイヤの用途に合うように調節されてもよい。一実施形態では、導電性ストリップ２１３は、厚みが約０．２５インチ以下であってもよい。別の実施形態では、導電性ストリップ２１３は、厚みが約０．２０インチ以下であってもよい。さらに別の実施形態では、導電性ストリップ２１３は、厚みが約０．１５インチ以下であってもよい。さらに別の実施形態では、導電性ストリップ２１３は、厚みが約０．１インチ未満であってもよい。

本明細書に開示する空気入りタイヤは、導電性ストリップを適用した後に、グリーン（すなわち未硬化の）タイヤを硬化させることを含む方法から得られる。したがって、硬化中に行われる任意の成型工程、例えば、トレッドまたはサイドウォール表面の設計またはパターンの成型は、グリーンタイヤの外側表面に適用されるストリップで同様に行われる。一般的に、グリーンタイヤは、当該技術分野で現在知られている多くのプロセスによって作られてもよい。例えば、グリーンタイヤを構築するプロセスの１つは、機械を用いて内側から外側へと鋼鉄製ベルト、ビード、プライ、サイドウォール、トレッドを組み立てることを含んでいてもよい。

同様に、グリーンタイヤは、当該技術分野で現在知られている多くのプロセスによって硬化させてもよい。一実施形態では、グリーンタイヤは、内部の袋が膨らみ、型を内側から押しつつ、加熱した型の中でプレスされる。グリーンタイヤに作用する競合する力によって、トレッドパターンを有するタイヤが得られる。さらに、加熱した型は、ゴムを加硫するのに役立ち、パターンと、タイヤの最終形状を保護してもよい。１つ以上の導電性ストリップを含む未加硫の空気入りタイヤを組み立てた後、タイヤとその要素を加硫し、通常のタイヤ硬化サイクルを用いて成型してもよく、このサイクルは、様々な温度を含んでいてもよい。ある例では、タイヤ（例えば、乗用車用タイヤ）は、１３０℃〜１７０℃の範囲の温度で硬化されてもよい。タイヤは、当該技術分野で従来からあるように、所定時間硬化されてもよく、例えば、１０〜３０分間、または別の例では、４５分以上硬化されてもよい。硬化時間の長さは、タイヤの大きさ、タイヤに含まれるゴムの所望な解重合度に応じて変わるだろう。硬化時間は、要素層（例えば、シーラント材料）自体の厚みによっても影響を受けるだろう。

別の実施形態では、トレッドパターンは、別個のゴムのストリップの上に、上述のプロセスによって作られ、次いで、グリーンタイヤに適用される。グリーンタイヤと、接続したタイヤトレッドを、その後に加硫する。いずれかの実施形態で、例えば、電気または高圧蒸気によって、加硫の熱を供給してもよい。

空気入りタイヤのそれぞれの導電性ストリップ２１３は、タイヤに適用する前は未硬化である。さらに、それぞれの導電性ストリップ２１３は、他の導電性ストリップとは独立して適用されてもよい。一実施形態では、２つ以上の導電性ストリップ２１３は、未硬化のタイヤに適用されてもよい。未硬化のタイヤは、少なくとも２個の導電性ストリップ２１３を適用して空気入りタイヤを製造した後に加硫される。別の実施形態では、少なくとも２個の導電性ストリップ２１３が、半硬化されたタイヤに配置されてもよい。半硬化されたタイヤは、少なくとも２個の導電性ストリップ２１３を適用して空気入りタイヤを製造した後に、第２の硬化プロセスを受ける。

導電性ストリップ２１３を適用するために、それぞれの未硬化のストリップを、未硬化のタイヤトレッドパターン２０１の外側に面する表面の上に重ね合わせる。それぞれの重ね合わされたストリップは、未硬化のタイヤの外周に沿って、第１のビードから第２のビードまで連続的に延びており、その結果、ストリップは、サイドウォール２１１、リム部分２１５、外側走行トレッド部分２１４と接触している。一実施形態では、導電性ストリップ２１３は、トレッドパターンの外周方向に垂直な方向に、外周トレッドパターン２０１の一部を覆うように配置される。

一実施形態では、それぞれの未硬化の導電性ストリップ２１３は、個々のトレッド２００と、これと重なり合うタイヤトレッドパターン２１４の一部の溝と共に輪郭を形成し、これらと接触する。次いで、タイヤが硬化され、導電性ストリップ２１３は、タイヤの個々のトレッド２００、溝２０９、２１０と確実に永久的に接着する。それぞれの硬化された導電性ストリップは、タイヤの第１のビード、第２のビード、タイヤリム部分２１５と接触したままである。硬化後、導電性ストリップ２１３と、これに付着するトレッドの外側に面する部分とが、接地面２１４を生成する。車両操作中にタイヤが回転するとき、接地面２１４は、地面と相互作用する。したがって、それぞれの導電性ストリップ２１３は、空気入りタイヤのタイヤリムから接地面への静電気伝導性経路として役立つ。

本明細書に開示する空気入りタイヤの断面図である図３に示すように、導電性ストリップ３０１（点線によって特定される）は、第１のビード３０２から第２のビード３０３まで連続的に延びるように、硬化されたタイヤに適用される。このような用途によって、タイヤリムの外側に面する部分３０４と、タイヤリムの内側に面する部分３０５が、導電性ストリップ３０１と接触する。タイヤのあるサイドウォール３０６と、タイヤの第２のサイドウォール３０７も、導電性ストリップ３０１によって覆われる。タイヤ３０８の接地部分は、重ね合わされた導電性ストリップ３０１に対してタイヤのトレッド部分を硬化させることから作られる。

タイヤが回転するにつれて、静電気は、車両からタイヤリム３０４、３０５へと移動するだろう。次いで、電荷は、接触点で、タイヤリム３０４、３０５から導電性ストリップ３０１に移るだろう。次いで、電荷が、導電性ストリップ３０１を沿って移動することができ、サイドウォール３０６の方に下がり、タイヤの接地部分へと向かう伝導性路を形成する。タイヤの接地部分３０８が、車両の操作中に地面と相互作用するとき、電気が車両から放出されてもよい。

図４は、本明細書に開示する空気入りタイヤの上のタイヤリム４００の断面図の拡大を示す。示されるように、タイヤ４０１の外側に面するサイドウォールが、導電性ストリップ４０２によって覆われている。導電性ストリップ４０２は、タイヤのビード部分４０３と接触する。一実施形態では、導電性ストリップ４０２は、タイヤのビード部分４０３を完全に包み込む。別の実施形態では、導電性ストリップ４０２は、タイヤのビード部分４０３の一部のみを包み込む。覆われているサイドウォール４０１は、タイヤのビード部分４０３から下がって、タイヤリム４００の周囲を通っている。１点で、ストリップに覆われたサイドウォール４０１は、リム４０４と接触する。車両からタイヤリム４００に移動する静電気は、接触点４０４で、さらに導電性ストリップ４０２に移動してもよい。次いで、導電性ストリップ４０２によって与えられる伝導性路にしたがって、電荷は、外側に面するサイドウォール４０１の方に下に進み、地面に向かって進んでもよい。

特許、特許出願、非特許文献を含むが、これらに限定されない全ての参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

組成物および方法の様々な態様および実施形態を本明細書に開示してきたが、別の態様および実施形態が、当業者には明らかであろう。本明細書に開示される様々な態様および実施形態は、例示目的であり、特許請求の範囲に示されている真の範囲および趣旨を限定することを意図していない。

Claims (5)

1. 空気入りタイヤであって、
   トレッド溝を含む外側トレッド走行面を有する外周トレッド部分と、
   前記外周トレッド部分に軸方向に隣接して配置され、カーカス部分から離れる方向に面する外側表面を有する、第１のサイドウォールおよび第２のサイドウォールと、
   前記第１および第２のサイドウォールによって、前記外周トレッド部分に接続し、リム接触部分を有する、第１のビード部分および第２のビード部分と、
   空気入りタイヤの外側表面の周囲を、前記第１のビード部分から前記第２のビード部分まで連続的に延び、前記第１および第２のサイドウォールの外側表面、前記第１および第２のビード部分のリム接触部分、前記外周トレッド部分の外側トレッド走行面と接触する、ゴム導電性ストリップとを備える、空気入りタイヤ。
2. 前記ゴム導電性ストリップが、前記外周トレッド部分のトレッド溝の一部と共に輪郭を形成し、前記外周トレッド部分のトレッド溝の一部と接触する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ゴム導電性ストリップが、タイヤリムと接触し、前記ゴム導電性ストリップが、前記タイヤリムと、前記第１のビード部分および前記第２のビード部分との間に配置され、前記第１のビード部分および前記第２のビード部分を包み込む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ゴム導電性ストリップが、前記第１および第２のサイドウォール、前記外周トレッド部分の外側トレッド走行面の導電率に対し、高い導電率を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ゴム導電性ストリップは、幅が０．５〜３インチの範囲であり、厚みが０．１インチから０．２５インチである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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