JP3542420B2 - 被覆された、シリカ強化ゴムトレッドを有するタイヤ - Google Patents
被覆された、シリカ強化ゴムトレッドを有するタイヤ Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカーボンブラックで強化されたカーカス及び定量的にシリカで強化されたゴムトレッドを有するタイヤであって、定量の電気伝導性のカーボンブラックを含むゴムの薄い保護被覆をその上に有するタイヤ、そのためのコーティング組成物及び適用の方法に関する。
【０００２】
一面において、本発明は硫黄加硫され、カーボンブラックで強化されたカーカス及びキャップ／ベース構造、特にキャップ／ベース−ウイング構造の硫黄加硫されたトレッドに関し、ここでトレッドキャップは定量的にシリカ及び下部のベースで強化されており、カーカスの一部の上に伸びるベース−ウイングはカーボンブラックで強化されている。ここで、前記トレッドキャップは前記ベースまたはトレッドキャップに近接して位置する（adjuxtaposition）ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸びるそのキャップの外表面の少なくとも一部の上に薄いゴムコーティングを有し、前記ゴムコーティングは定量の電気伝導性カーボンブラックを含み、そして前記トレッドキャップ及びベースまたはベースウイングと共に硫黄−同時加硫（covulcanize）されている。
【０００３】
【従来の技術】
空気入りタイヤは、種々のゴム、典型的には硫黄硬化可能なジエンをベースとしたエラストマーのブレンドであることができるゴムトレッドで通常製造される。タイヤゴム（トレッド部分を含む）は典型的にカーボンブラック強化充填剤によって強化される。
【０００４】
この提示の目的のために、タイヤは円周方向のトレッド及びそのための支持カーカスより成るものとして観察される。カーカスは、側壁とビードとインナーライナーと支持カーカスプライ（布帛強化プライを含む）を含むがこれらに限定されない比較的慣用の要素から成るものとして観察される。タイヤの肩の領域は側壁がトレッドと出会うタイヤの部分であるとみなされる。それは通常区別のはっきりした線がなく、そしてその実際の位置はタイヤによって幾分変わり得る。カーカスのビード部分は典型的に比較的非伸長性の線材の束から成り、この束はカーボンブラックで強化されたゴムの中に包まれており、そしてタイヤそれ自身は、リム上に取り付けられる金属リムに接触するように設計されている。タイヤそれ自身は金属リム上に取り付けられ、乗り物への取り付けに通常適合したタイヤ／リム、またはタイヤ／ホイール アセンブリーを形成する。このリムは典型的に鋼またはアルミニウム、またはそれらの合金であり、そしてこの金属が電流に対する非常に低い抵抗を有すると考えられるのでリムは電気伝導性である。金属リムについて本明細書中で使用する用語「金属」は、本技術分野における当業者によって理解されるように前述の鋼及びアルミニウムリムのような電気伝導性金属を意味する。
【０００５】
あるタイヤの構造において、チッパー（chipper）及びチャッファー（chaffer）のようなカーボンブラックで強化されたゴムが、金属リムに対してビード成分の緩衝を補助するためにタイヤ構造のビード領域に位置し得る。本説明の文中において、タイヤカーカスの前述のビード成分についての言及は他に示さない限りそのような他のゴム成分を含む意味である。
【０００６】
実際に、金属リム及び空気入りタイヤカーカスによって包まれた空洞に空気圧がかけられる。
【０００７】
空気入りタイヤ及びタイヤカーカスのそのような構成要素または成分、並びにそのようなタイヤ／ホイールまたはタイヤ／リム アセンブリーはタイヤ技術に詳しいものに公知である。
【０００８】
ゴムは単独で一般に電気絶縁体、または換言すればむしろ乏しい電気伝導体であると考えられる。
【０００９】
カーボンブラックで強化されたゴムの乗り物用タイヤはある程度の電流に対する抵抗性を提供すると同時に、カーボンブラック強化剤を含まないタイヤよりもかなり高い電気伝導性または電流に対する低い抵抗性を有する。
【００１０】
地上を進むための乗り物に取り付けられたこのようなタイヤ／リム アセンブリーのために、タイヤ／ホイール（タイヤ／リム）アセンブリーの電気伝導性の金属リムと地面との間にタイヤのカーボンブラック強化ゴム（その接地トレッド成分を含む）を介して連続的な電気散逸経路が造られると考えられる。
【００１１】
この意味で、タイヤまたはタイヤ／ホイールアセンブリーのような動いている乗り物の成分によってまたはその内部で発生し得る潜在的な電気エネルギーは地上を回転しそして進んでおり、そしてタイヤカーカス及びトレッド（本来タイヤの外側のゴム表面であると理解される）のカーボンブラックで強化されたゴムの経路を介してタイヤ／リムアセンブリーのリムから地上へ散逸すると考えられる。
【００１２】
したがって、一面において、タイヤカーカス及び関連するトレッドのカーボンブラック強化ゴムは通常電気エネルギーを散逸させる連続経路を提供し、それによって地上を横切って進む乗り物上の回転するタイヤの動的な状態下で静電荷の蓄積及び／または堆積を防止するかまたは除去すると考えられる。
【００１３】
ほとんどのカーボンブラックはある程度電気伝導性であるが、ある種のカーボンブラックは他のものよりもさらに電気伝導性であり、しばしば電気伝導性カーボンブラックと呼ばれる。そのような電気伝導性のカーボンブラックはときどき電気伝導性が実用性の因子であるところの種々の工業製品と共に使用されると理解されまたは考えられる。しかし、知られている限りにおいては、そのような電気伝導性カーボンブラックは商業的に製造されたカーボンブラック強化ゴムタイヤトレッドのためには使用されていない。これは主として、そのように分類される電気伝導性カーボンブラックは通常ゴムタイヤトレッド用の最良のゴム強化カーボンブラックであるとは通常考えられないからである。
【００１４】
本発明の目的のためには、電気伝導性のカーボンブラックは本明細書の以下の部分に示すように、例えば乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーのようなジエンをベースとしたエラストマーと５０ｐｈｒの量でブレンドされ、そして得られた混合物が硫黄で硬化されたときに、ＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６、Ｇ法にしたがって１０，０００オーム以下の表面電気抵抗を示す組成物を提供する。
【００１５】
一面において、接地するように設計された外側のゴムトレッド（定量的にシリカで強化されている）を有する、カーボンブラックで強化されたゴムタイヤがときどき製造され、したがってこのタイヤは例えば１０ｐｈｒ以下のような最小限の量のカーボンブラックを含むだけである。
【００１６】
そのようなシリカ強化タイヤトレッド構造において、タイヤの種々の他のゴム成分、すなわち前述のタイヤカーカスはカーボンブラックで定量的に強化されており、したがってある程度の電気伝導性を有するが、シリカ強化トレッドはそれ自身は実質的により低い電気伝導性、換言すれば実質的により高い電気抵抗を有し、そしてタイヤカーカスと地面との間にある程度の絶縁作用をつくり出す。そのようなタイヤ構造は、タイヤから地面へ、そして特にタイヤ／リム アセンブリーの金属リムからタイヤトレッドの外表面へ、及びそこから地面への静電気を散逸させる実質的により低い傾向を有し、これは運動する乗り物のタイヤの回転の動的状態によって生み出され得るものである。したがって、静電気が蓄積または増加する可能性はカーボンブラック強化トレッドを有するタイヤよりもそのような構造のものについてより高いと考えられる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、定量的にシリカで強化されたゴムトレッド及びもしあるとすれば最小限のカーボンブラック強化材を有するそのようなタイヤのために電気の漏れまたは静電気散逸のための設計された経路を提供することが望ましい。
【００１８】
乗り物においてタイヤが回転しているとき、タイヤのカーボンブラック強化ゴム側壁領域と地面とを結合する電気の漏れまたは散逸経路を容易にするためにシリカ強化ゴムトレッドの外表面の上にカーボンブラック含有ゴム組成物のコーティングを適用することが考えられる。実際に、水ベースまたは有機溶媒ベースの組成物のいずれかとして適用され得るエラストマー／カーボンブラックコーティング（ときどきプレ硬化塗料と呼ばれる）が、タイヤが加硫される前に、生のまたは未加硫のタイヤ構造物の種々の表面に適用される。そのようなプレ硬化塗料の目的は、タイヤとその関連する加硫金型（ｍｏｌｄ）との間の摩擦を減じること及び加硫の間のタイヤと金型との間の空気の放出を増加するためである。例えば米国特許番号第４，８５７，３９７及び４，３２９，２６５号を参照されたい。
【００１９】
しかし、もしタイヤトレッドの表面に適用されたなら、薄い外側のゴムコーティングはタイヤの使用につれて比較的早期に擦り減ってしまい、ラグ／溝形態を有するタイヤトレッド内の溝の内側の表面にそのコーティングを残す。これによって、タイヤから地面への電気散逸を容易化するために、タイヤトレッド溝の壁の上の非常に小部分のコーティングが実際に地面に直接あたるかまたは地面と接触するのに役立つと考えられる。
【００２０】
したがって、実用的にするためには、タイヤラグ自身の外表面上のコーティングに依存することなくシリカ強化されたタイヤトレッド溝の壁から地面へ電荷を散逸させる目的のために、そのような薄いカーボンブラック含有ゴムコーティングは非常に高度に電気伝導性でなければならないと考えられる。
【００２１】
生み出された電気エネルギーの散逸は完全には理解されていないが、電気は最初にタイヤカーカス及び前述のコーティングのカーボンブラック強化ゴム表面の表面上において、鋼から地面へ伝導すると考えられる。
【００２２】
そのようなコーティングが水をベースとしたフィルム形成性カーボンブラック含有ゴム組成物として適用されることが高度に望ましい。ゴム表面に適用されるときにフィルムコーティングがフィルム形成性であることを要求することによって、それがトレッド表面上及び究極的にはその中の溝の表面上に実質的に連続のフィルムを形成することが企図される。またコーティングがタイヤトレッド表面、究極的にはその溝の壁に接着することが望ましい。
【００２３】
しかし、ゴムラテックスと電気伝導性カーボンブラックの水分散物とのブレンドから成る水ベースのゴム組成物を配合することは特別な課題である。そのゴム組成物は未加硫のゴム組成物の上にコーティングされた後に商業的な生産環境において実用的であるべき受容できる期間内に乾燥する。商業的な電気伝導性カーボンブラックの水分散物は２０〜２５重量％のオーダーのカーボンブラックの濃度で通常供給されていると思われる。ほとんどの合成ゴムラテックスは、例えばポリブタジエンゴムについて約４０〜４３重量％、スチレン／ブタジエンコポリマーエラストマーについて約４０〜約５０重量％のオーダーのエラストマー濃度で供給されている。天然ゴムは約６５〜約７０％のゴムのラテックスとして提供され得る。そのような前述の比較的希薄な電気伝導性カーボンブラック分散物及び前述の合成ラテックスのブレンドはあまりにも希薄な水混合物を生じることになり、したがって商業的なタイヤ製造の実施にとっては水が多すぎて高度に実用的でない。商業的なタイヤ製造においては、組成物が熱いゴム表面に適用され、及び／または外部の熱がゴム表面へのコーティングの後に加えられない限り、コーティングのために比較的短い乾燥時間が望まれる。
【００２４】
一面において、ラグ及び溝の組合せで慣用的に成づくられたタイヤトレッドについて、コーティングがタイヤのカーボンブラック強化ゴム部分、すなわちトレッドキャップ／ベース構造におけるタイヤカーカス及びトレッドベースと連絡するために、溝がタイヤのカーボンブラック強化ゴムの肩（側壁とトレッドが会う領域）と連絡していることが望まれる。
【００２５】
本技術分野における当業者に周知であるタイヤトレッドキャップ／ベース構成において、本発明の目的のために、キャップが実質的にシリカで強化されており、そしてそのベースが実質的にカーボンブラックで強化されていることが企図される。
【００２６】
したがって、（ｉ）ゴムコーティングが前述の条件下で電気エネルギーの散逸のために定量のカーボンブラックを含むこと（ii）ゴムコーティングが、トレッド並びにラグと溝から成るタイヤトレッド形状の溝の壁と一体であるために、ゴムタイヤトレッドと共に同時加硫されていること、（iii）ゴムコーティングが、タイヤの体積を認めうるほどに増加しないように、及びトレッドのトレッド特性に認めうるほどに影響を与えないように極端に薄いこと、並びに（iV）ゴムコーティングが、製造方法において実用的であるために適切に短い乾燥時間を有する水ベースの組成物として適用できることが望ましい。
【００２７】
ゴム組成物が定量の電気伝導性カーボンブラックを含むとは、コーティングが電荷を適切に散逸させるために充分な量のカーボンブラックを含むべきであることを意味すると考えられるが、ゴムコーティング中のあまりにも高いカーボンブラック濃度がコーティングにゴム表面上で過剰に亀裂を起こさせ、そして連続的なコーティングフィルム面を妨たげる。また実際、コーティングの薄さは、加硫金型内のタイヤの体積を付加しないために及びタイヤトレッドの特性を認識し得るほどに減じないために重要であると考えられる。実際に、一面において、フィルムはタイヤの使用の間にタイヤトレッドラグの外表面から次第に擦り減ってなくなるだろう。
【００２８】
そのようなコーティングが首尾よく水ベースであるために、コーティング組成物が（ｉ）乳化重合で製造された合成ゴム及び天然ゴムラテックスより選択される１種以上の水性ゴムエマルジョンであって塩基性のｐＨを有するもの、並びに（ii）塩基性のｐＨを有するカーボンブラックの水分散物、のブレンドから構成されるべきであると考えられる。塩基性のｐＨは、前述の合成及び天然ゴムエマルジョンについて通常期待され、かつ高度に望ましく、そしてカーボンブラック分散物のラテックスへの添加がエマルジョンからゴムをプレ沈殿せず、そして凝結を引き起こさないためにおそらく必要であると考えられる。
【００２９】
また、水ベースのコーティング組成物がゴムの表面を濡らしてコーティングし、そして乾燥したときに連続したフィルムをその上に形成することが望まれる。そのような目的のために、１種以上の湿潤剤及びおそらく増粘剤、脱泡剤、保存剤及び殺生物剤が塩基性のコーティング組成物に加えられ得ることが理解される。
【００３０】
本明細書中で、ゴムタイヤトレッドとの関係で使用する用語「シリカで定量的に強化された」、「定量的にシリカ強化されたゴム」等は約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び所望によって約１０ｐｈｒ以下の量のカーボンブラック強化充填剤を含むゴムタイヤトレッドについて使用される。
【００３１】
本明細書中で慣用にしたがって使用する用語「ｐｈｒ」とは、ゴム１００重量部あたりのそれぞれの物質の部数をいう。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明にしたがい、水をベースとしたゴム組成物であって、
（Ａ）乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴムラテックス、乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックス及び天然シス１，４−ポリイソプレンラテックスから選択される少なくとも１種のラテックス、並びに（Ｂ）電気伝導性のカーボンブラックの水性分散物のブレンドを含んで成り、
前記カーボンブラックは約２５〜約２００ｐｈｒ、好ましくは約４０〜約１００ｐｈｒの量存在し、そして前記ゴム／カーボンブラック組成物は、乾燥されそして硫黄硬化されたときにＡＳＴＭ試験 Ｄ−２５７−６６，Ｇ法にしたがい約１０，０００オーム以下の表面固有抵抗を有することを特徴とする、前記のゴム組成物が提供される。
【００３３】
実際、そして一面において、水をベースとしたゴム組成物は（Ａ）約８．５〜約１２．５の範囲のｐＨ、約５０〜約７５、あるときは約６５〜約７５％のゴム濃度、及びゴム中に約２３〜約３５％の結合スチレンを有するスチレン／ブジエンコポリマーゴムラテックス、並びに約９〜約１１の範囲のｐＨ、約５０〜約７０重量％のゴム濃度を有する天然シス１，４−ポリイソプレンゴムラテックス、並びに所望によって約８〜約１０の範囲のｐＨ及び約４０〜約６０重量％のゴム濃度を有する追加の乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックス、並びに（Ｂ）約８〜約１０の範囲のｐＨ、約２０〜約３０重量％のカーボンブラックの分散物のブレンドより成ることができ、
前記カーボンブラックは約２５〜約２００ｐｈｒ、好ましくは約４０〜約１００ｐｈｒの量存在し、そして前記ゴム／カーボンブラック組成物は、乾燥されそして硫黄硬化されたときにＡＳＴＭ試験 Ｄ−２５７−６６，Ｇ法にしたがい約１０，０００オーム以下の表面固有抵抗を有することを特徴とする。
【００３４】
本発明の重要な本質は（ｉ）ゴムラテックス及び（ｉｉ）電気伝導性カーボンブラックの水分散物を含んで成る水をベースとしたコーティング組成物の製造、及びそれのシリカ強化されたゴムタイヤトレッドへの塗布であると考えられる。
【００３５】
有機溶媒ベースの、そしてときには水ベースの、ゴムとカーボンブラックとのブレンドから成るプレ硬化コーティングが長年にわたり未加硫のタイヤ表面に適用されてきたが、本発明において前記水ベース組成物の前記の配合物及び塗布は新規で独創的であると考えられる。特に、スチレン／ブタジエンラテックスは約２０〜約３５重量％のエラストマーのオーダーのゴム濃度で慣用的に製造される。６０〜約７２重量％のエラストマーを含む濃縮されたスチレン／ブタジエンラテックスは、ラテックスの水分の一部を分画するかまたは他の方法で除去することによって、ゴム濃度を増しそして水濃度を減らすことによってのみ実際に製造される。実質的により高いエラストマー濃度のラテックスは、例えば発泡ゴム製品の商業的製造においてさらに慣用的に使用されると理解される。
【００３６】
エラストマーの約４０〜約５０重量％（もし役立つならば６０重量％まででさえ）のゴムの慣用の含量を有する、乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックスは、添加剤としてまたは他のコーティング組成物用の他のラテックスに追加して使用されない限り、ラテックス中のその濃度が６０％以上に増加しない限り、またはコーティングが熱いゴム表面に適用されそして／または外部熱が加えられない限り、あまりに希薄すぎて量的及び実用的に有用ではない。ゴムラテックス技術における当業者によって理解されるように、カーボンブラックの非イオン系または陰イオン系の水分散物は、陽イオン系の分散剤に由来する分散物に比較して、カーボンブラックが分散物ゴムラテックスと相溶性であることが重要であると考えられる。
【００３７】
実際に、未加硫のゴムの表面が水ベースのゴムコーティング組成物によって濡らされるのを容易にするために湿潤剤を加えることが重要であると考えられる。通常、約１〜３ｐｈｒの湿潤剤が、未加硫のゴム表面の組成（その油含量を含む）にいくらか依存して使用される。典型的に、より高い濃度のゴム加工油を含むゴム表面の組成では、そのゴム表面を有効に濡らすために高い濃度の湿潤剤を含む水ベースのゴムコーティング組成物が使用される。このような湿潤剤の使用はコーティング技術分野の当業者に理解され公知であると考えられる。
【００３８】
本明細書中で使用する用語「ラテックス」とは、ゴムエマルジョンが再溶解または再乳化なしに乾燥ゴムから製造されまたは回収されるように、ゴムエマルジョンが使用されることを示すために使用される。
【００３９】
この電気固有抵抗値は、タイヤトレッドに慣用される通常のカーボンブラック強化ゴム組成物よりも実質的に低い。したがって、硫黄硬化可能なゴムと５０ｐｈｒのカーボンブラックの量で混合しそしてゴム組成物が硫黄硬化されたときに、ＡＳＴＭ試験Ｄ２５７−６６に従って前述の１０，０００オーム未満の表面電気固有抵抗を作り出す目的のために、電気伝導性のカーボンブラックを使用することが必要であると考えられる。
【００４０】
トレッドのラグの外表面内におけるコーティングが擦り減ってなくなった後に、タイヤトレッドの溝の壁の上の薄いコーティング層に依存する傾向があるので、この硬化されたコーティングの最大電気固有抵抗は重要であると考えられる。
【００４１】
前述の表面固有抵抗はタイヤ表面上のコーティングが電気を散逸させる能力の予測である。
【００４２】
実際に、このようなゴムコーティング組成物は、タイヤから道路への適切な電気の漏れまたは散逸のための設計された経路を提供するために、少なくとも約１，０００，０００，０００オームの範囲の電気固有抵抗を有し得るシリカ強化ゴムタイヤトレッド組成物のために多くの面において望ましいと考えられる。
【００４３】
本発明にさらにしたがって、ゴムタイヤのトレッドの製造方法であって、（Ａ）本発明の、水をベースとした組成物のコーティングを、キャップ／ベース構造の未加硫の硫黄硬化可能なゴムタイヤトレッドのキャップの表面に塗布すること、ここで前記コーティングは、前記トレッドキャップの外表面に近接して位置する下部のトレッドベースの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆うように塗布し、（Ｂ）前記コーティングを乾燥する
工程を含んで成り、
前記キャップゴムは約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記下層のベースゴムは例えば約３０〜約５０ｐｈｒのカーボンブラックを含み、それによってカーボンブラック強化されているとよばれる、前記の製造方法が提供される。
【００４４】
トレッド素材がタイヤ構造へと構築される前に、タイヤ構造の他の成分と接触するトレッド素材表面を除く、未加硫のトレッド素材の外表面が本発明のコーティングによって被覆される場合をも本方法は企図している。
【００４５】
さらに本発明にしたがい、（ｉ）約４０〜約９０ｐｈｒの定量のシリカ強化材及び約１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含む、ラグと溝とで形づくられた外周の硫黄加硫されたゴムトレッド成分、及び（ｉｉ）少なくとも約４０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、硫黄加硫されカーボンブラックで強化されたゴム成分より成るカーカス成分
から成る空気入りゴムタイヤが提供される。
【００４６】
本発明にさらにしたがい、前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、ここで前記ベースのウイングがベースから横に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っており、そして前記コーティングはトレッドベース−ウイングとタイヤカーカス側壁の間の内面（innerface）を除く、タイヤの製造方法が提供される。
【００４７】
薄い、乾燥され、そして同時加硫された本発明のコーティングは概して、タイヤ表面上において約０．００５ｃｍ以下の厚さを有すると考えられる。
【００４８】
用語「同時加硫」とは、コーティング組成物がタイヤと共に加硫され、そしてそれによって、単なる積層品であることとは反対に、タイヤと一体になることを意味する。同時加硫は通常、薄いコーティングの乾燥後のタイヤ表面の遊離硫黄を介しての自己（autogenous）加硫によって起こる。代わりに、硫黄硬化促進剤及び／または硫黄を含み得る水ベースの分散物として、硬化剤をコーティング組成物へ加えることができる。
【００４９】
一面において、本発明の水ベースのゴム組成物は、例えばラテックス（２種以上でもよい）をカーボンブラックの水分散物とブレンドする工程によって適切に製造できる。
【００５０】
乳化重合で製造されたＥ−ＳＢＲとは、スチレンと１、３−ブタジエンが水性エマルジョンとして共重合されることを意味する。このことは本技術分野の当業者に公知である。
【００５１】
乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴム（Ｅ−ＳＢＲ）が、例えば約２３〜約３５パーセントの結合スチレンの範囲の中〜比較的低いスチレン含量を有することが好ましい。
【００５２】
シス１，４−ポリイソプレン天然ゴムはゴム技術における当業者に周知である。
【００５３】
本発明の実施において、定量的にシリカで強化されたトレッドのためのカーボンブラックで強化された保護被覆は、例えば噴霧または刷毛塗によってトレッドに適切に適用される。
【００５４】
タイヤアセンブリーは、例えば約１５０〜１８０℃の範囲の高温の条件下に適切な金型内で加硫される。
【００５５】
添付の図面は本発明をらに理解するために提供されるが、本発明が本図面の提示に限定されると意図されるものではない。
【００５６】
図１は未加硫のタイヤ構造の横断面の透視図であり、キャップ／ベース−ウイング構造のトレッドの場合のトレッド成分の上に適用された本発明のコーティングを示す。
【００５７】
図２は加硫されたタイヤの横断面図であり、キャップ／ベース構造のトレッドを示し、ここでトレッドキャップはラグ及び溝形状のものであり、特にトレッド溝の壁を含むトレッドの外表面上にに本発明のコーティングを有する。
【００５８】
図３、４及び５は種々の押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。特に、図３はベース−ウイングの上にトレッドキャップのあるトレッド素材を描写しており、ウイングはベースと同じゴム組成である。図４は、ウイングがベースと異なったゴム組成のものである構造体を描写し、そして図５はトレッドベースがウイングを有しない同様の構造体を描写している。
【００５９】
図６は、加硫されたタイヤ構造の横断面透視図であり、ラグと溝とから形づくられているトレッドキャップ内の側壁の部分に上張りされているウイングを有するトレッド・キャップ／ベース−ウイング構造を示し、ここで溝は支持カーカスと共にタイヤの肩領域と連絡している。さらにこの図はラグと溝との表面及び前述のウイングの部分を含む、トレッドの表面上の本発明の同時加硫されたコーティングを示す。
【００６０】
図７はタイヤのラグの外表面部分からコーティングが摩耗してしまった図６のトレッドを示し、溝の壁の表面上のコーティングは残っている。
【００６１】
図面を参照して、タイヤ構造１は、トレッドキャップ２及びトレッドベース６から成る外周トレッド成分を備え、ここでトレッドベース６は本明細書中でベース−ウイングと呼ばれ得るウイングの延長部１７を有する。このタイヤは、カーボンブラックゴムで包まれたビード５、カーボンブラック強化側壁４及び支持カーカスプライ１０及びベルト１１から成るカーカス３を有する。
【００６２】
ゴムトレッドキャップ２は定量、すなわち約６５ｐｈｒのシリカ、及び最小限の量、すなわち約６ｐｈｒのカーボンブラックを含む。
【００６３】
ゴムトレッドベース６及び関連するウイング１７（もしあれば）は、側壁ゴム４及びビード用のゴムのように、少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラックで強化されている。
【００６４】
電気伝導性のカーボンブラックを５０ｐｈｒ量含む水ベースのコーティング７はトレッドキャップ２の表面に適用され、トレッドベース６またはトレッドベース−ウイング１７の外表面の一部の上に伸びている。もし、トレッドがタイヤカーカス上に構築される前にプレコーティングされていると、コーティング７はトレッドベース６またはベース−ウイング１７上の領域に伸び、タイヤカーカスに適用される表面を除く。
【００６５】
コーティング７は乾燥され、そしてコーティングされたトレッド及びカーカスのアセンブリーは加硫されて、ラグ１２及び溝１３並びに同時硬化されたコーティング７（これは同時硬化によって溝１３及びラグ１２の外表面の壁及び溝と一体である）をもつトレッド形状１８を有するタイヤを形成する。実際に、その上のコーティングは肩領域と直接連絡し、そしてそれによってトレッドベースまたはベースウイング（場合による）はトレッドからタイヤのビード領域への電気伝導性の経路を形成する。
【００６６】
一面において、コーティング１７はトレッドのラグ１２の外表面から擦り減ってしまい、同時硬化されたコーティング７をその壁と底に含む関連溝１３を有するラグを残す。
【００６７】
代わりに、コーティング７は押出された未加硫のトレッド素材１４、１５または１６に適用され、その後コーティングされたトレッド素材はタイヤ構造１へと構築され、それに続きアセンブリーが高温及び高圧の条件下で加硫されて加硫タイヤを形成する。
【００６８】
この方法において、ジエンベースのエラストマーの連続経路は前述のコーティング７とタイヤのビード成分５の間に提供され、ここでビード成分５はタイヤ構造中に位置してタイヤ／リムアセンブリー内の金属リムと接触する。タイヤ／リムアセンブリーは示されていない。
【００６９】
実際に、コーティング７は前述の水ベースの組成物として適用され、そして乾燥され、続いてアセンブリーが適切な加硫条件下で加硫され、そして乾燥されたコーティング７はタイヤ構造のトレッド２の外表面と同時加硫されることになる。
【００７０】
地上にあたるコーティングの領域は、特にそれがタイヤトレッドラグの外表面から擦り減ってしまった後には比較的最小であると考えられるので、電気的散逸経路を提供する本発明の目的のためにコーティング７のためのカーボンブラックが電気伝導型のカーボンブラックであることが重要であると考えられる。
【００７１】
将来トレッドになる部分の上、及びトレッドに隣接するミニウイングになる部分の上に定量の電気伝導性カーボンブラックを含むゴムコーティングである。
【００７２】
コーティングが、タイヤトレッド素材がタイヤ構造に構築されるときにタイヤ構造の他の部分と接触するようになるゴム押出物を含まないことが重要である。このことは、タイヤ構造の加硫の際の種々の成分のトレッドへの接着を妨害することを防ぐためにある。
【００７３】
コーティングされたトレッド素材を有するタイヤ構造は適切な金型内で造形されそして加硫されて、ここでラグ及び溝と呼ばれるもので形成されるトレッドを有するタイヤを形成する。タイヤと共に同時加硫される前記のコーティングは、ラグの外表面及び溝の壁と底を覆い、そして前記ウイング（これはトレッドと側壁との間のタイヤの肩領域に位置する）のカーボンブラック強化ゴムに伸びる。
【００７４】
乗り物上の適切な固い金属リム上に取り付けられそして膨張させられたタイヤが地上を転がるときに、電気の漏れまたは散逸のための経路が、前述の電気伝導性のコーティングによってトレッド、そしてそれによって地上に、及びタイヤの肩部分の間に創造される。
【００７５】
本発明の実施において、硫黄加硫可能なエラストマーが、トレッドキャップ及びベースを含むトレッド、並びにトレッドベース、若しくはベース−ウイングが接触するカーカスゴムのために企図される。ゴムの選択は本発明の基本的な操作のために重要ではないと考えられるが、ジエンをベースとしたエラストマーが、それらの二重結合が硫黄硬化または加硫に役立つことによって直接企図される。そのような使用のための種々の硫黄硬化可能なエラストマーの代表は、天然１，４シス−ポリイソプレンゴム及び合成ポリマー並びにイソプレン及びブタジエンのようなジエンのコポリマーであるが、これらに限定する意図ではない。これらはポリイソプレン、ポリブタジエン及びイソプレン／ブタジエンコポリマー並びにこれらの芳香族ビニル化合物（例えばスチレン及びアルファメチルスチレン）とのコポリマー（スチレン／ブタジエンコポリマーによって代表される）を含み、有機溶液または水性エマルジョン重合によって製造されたかどうかを問わない。このようなエラストマーはタイヤの製造における使用のために公知である。
【００７６】
ゴム配合用途に使用される慣用のケイ質顔料は通常は沈降ケイ質顔料（本明細書中でシリカと呼ぶ）である。
【００７７】
使用されるケイ質顔料は溶解性シリケート例えばナトリムシリケートの酸性化によって得られるもののような沈降シリカ類であり得る。
【００７８】
窒素ガスを使用して測定されたシリカのＢＥＴ表面積は、例えば約５０〜約３００、代わりに約１２０〜約２００ｍ2／ｇの範囲であり得る。表面積を測定するＢＥＴ法は「ジャーナル オブ ザ アメリカン ケミカル ソサイエティー」第６０巻、３０４頁（１９３０年）に記述されている。
【００７９】
シリカは、例えば約１００〜約４００、通常約１５０〜約３００と考えられる範囲のフタル酸ジブチル吸収値を有し得る。
【００８０】
ＰＰＧインダストリーからＨｉ−Ｓｉｌ（商標）２１０、２４３等の名称で商業的に入手できるシリカ、Ｒｈｏｎｅ−ＰｏｕｌｅｎｃからＺ１１６５ＭＰ及びＺ１６５ＧＲの名称で入手できるシリカ、Ｄｅｇｕｓｓａ ＡＧから例えばＶＮ２及びＶＮ３等の名称で入手できるシリカのような、種々の商業的に入手し得るシリカが本発明における使用のために考慮できる。
【００８１】
タイヤトレッドのために定量のシリカ強化材が使用されるとき、シリカはカップリング剤（ときどき強化剤と呼ばれる）と共に慣用される。
【００８２】
シリカがゴムを強化する効果を有するような方法で、シリカ表面及びゴムエラストマー分子の両方と反応できる化合物（多くはカップリング剤またはカップラーとして本技術分野の当業者に一般に公知である）がしばしば使用される。このようなカップリング剤は例えばシリカ粒子と予備混合または予備反応されるか、またはゴム／シリカ加工若しくは混合段階の間にゴム混合物へ添加されることができる。もし、ゴム／シリカ混合または加工段階の間にゴム混合物へ別々に添加されるなら、カップリング剤は次にシリカとその場で化合すると考えられる。
【００８３】
特に、このようなカップリング剤は例えばシリカ表面と反応できる構成成分または部分（シラン部）及びゴム（特に炭素炭素二重結合または不飽和を含む硫黄加硫可能なゴム）と反応できる構成成分または部分とから成ることができる。この様式において、カップリング剤は次にシリカとゴムとの間の連結橋として働き、そしてそれによってシリカのゴム強化の面を高める。
【００８４】
一面において、カップリング剤のシランは明らかにシリカ表面に対する結合を多分加水分解を通じて形成し、カップリング剤のゴム反応性部分はゴム自身と化合する。
【００８５】
シリカとゴムとを化合する用途のために、例えばビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドのようなポリスルフィド成分または構造を含むシランカップリング剤のような多くのカップリング剤が教示されている。
【００８６】
トレッドゴム及びカーカスゴムのゴム組成物は、例えば種々の硫黄加硫可能な成分ゴムを、例えば硫黄のような硬化助剤、活性剤、遅延剤及び促進剤、油のような加工添加剤、粘着樹脂を含む樹脂、シリカ、並びに可塑剤、充填剤、顔料、脂肪酸、二酸化亜鉛、ワックス、抗酸化剤及びオゾン亀裂防止剤、しゃく解剤及び例えばカーボンブラックのような強化材のような種々の慣用的に使用される添加材料と混合するような、ゴム配合技術分野において一般に公知の方法によって、配合されるだろうことは本技術分野の当業者によって容易に理解される。本技術分野における当業者に公知のように、硫黄加硫可能及び硫黄加硫された物質（ゴム）の予定された用途に依存して、上記の添加物は選択されそして慣用的な量で普通に使用される。
【００８７】
もし使用されるなら、本発明の目的のためのカーボンブラックの典型的な添加は本明細書中において前述した。もし使用されるなら粘着樹脂の量は約０. ５〜約１０ｐｈｒ、通常約１〜約５ｐｈｒを構成する。加工助剤の典型的な量は約１〜約５０ｐｈｒを構成する。そのような加工助剤は例えば芳香族、ナフテン系、及び／またはパラフィン系加工油を含む。抗酸化剤の典型的な量は約１〜約５ｐｈｒを構成する。代表的な抗酸化剤は例えばジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及び例えばバンタービルトラバーハンドブック（Vanderbilt Rubber Handbook）（１９７８年）の３４４〜３４６頁に開示されるような他のものであり得る。もし使用されるなら、オゾン亀裂防止剤の典型的な量は約１〜５ｐｈｒを構成する。もし使用されるならステアリン酸及び／またはステアリン酸亜鉛であることができる脂肪酸またはその金属塩の典型的な量は約０. ５〜約３ｐｈｒを構成する。二酸化亜鉛の典型的な量は約２〜約５ｐｈｒを構成する。ワックスの典型的な量は約１〜約５ｐｈｒを構成する。しばしばマイクロクリスタリンワックスが使用される。もし使用されるなら、しゃく解剤の典型的な量は約０. １〜約１ｐｈｒを構成する。典型的なしゃく解剤は例えばペンタクロロチオフェノール及びジベンザミドジフェニルジスルフィドであり得る。
【００８８】
一般に、ゴムの加硫はしばしば硫黄加硫剤の存在下に行われる。適切な硫黄加硫剤の例は元素硫黄（遊離硫黄）または硫黄付与加硫剤、例えばアミンジスルフィド、高分子ポリスルフィド、または硫黄オレフィン付加物を含む。好ましくは、硫黄加硫剤は元素硫黄である。本技術分野の当業者に公知のように、硫黄加硫剤は約０. ５〜約４ｐｈｒの範囲の量で、またはいくつかの環境においては約８ｐｈｒまでの量で使用され、約１. ５〜約２.５の範囲ときどきは２〜２. ５の範囲が好ましい。
【００８９】
促進剤は加硫のために要求される時間及び／または温度を制御するため並びに加硫物の特性を改善するために使用される。遅延剤も加硫速度のために使用できる。例えば、硫黄加硫可能のゴム組成物の加硫のために、単一の促進剤系、すなわち一次促進剤が使用され得る。加硫促進剤が使用されるときには、慣用的に及び好ましくは、一次促進剤が約０. ５〜約４、好ましくは約０. ８〜約１. ５ｐｈｒの範囲の全量で用いられる。他の態様において、一次及び／または二次促進剤の組み合わせが使用されることができ、二次促進剤は約０. ０５〜約３ｐｈｒの量で例えば加硫物の特性を活性化しそして改善するために使用され得る。これらの促進剤の組み合わせは最終特性上に相乗効果を生ずると期待され、どちらかの促進剤単独の使用によって生じたものよりもいくらか良好である。さらに、普通の加工温度においては影響されないが、通常の加硫温度においては満足な硬化を生ずる遅効性（delayed action）促進剤も使用され得る。本発明において使用され得る適切なタイプの促進剤はアミン類、ジスルフィ類ド、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオカルバメート類及びキサンテート類である。好ましくは一次促進剤はスルフェンアミドである。もし二次促進剤が使用されるなら、二次促進剤は好ましくはグアニジン、ジチオカルバメートまたはチウラム化合物である。硫黄加硫剤及び促進剤の存在と相対量は本発明の一面であるとはみなされない。
【００９０】
しかし、本明細書中に議論したように、上記添加剤（もしあれば）の存在と相対量は他に言及しない限り本発明の重要な面であるとはみなされない。本発明は、定量的にシリカ強化されたゴムタイヤトレッドの表面上への前述のコーティングの適用（とくにゴム表面上のコーティングの自己硫黄硬化に依存する場合）にさらに第１に関する。
【００９１】
タイヤは本技術分野における当業者に容易に明らかな種々の方法によって構築され、造形され、成形されそして硬化されることができる。
【００９２】
本発明は次の実施例の参照によってより良く理解され得る。実施例において部及び百分率は他に示さない限り重量による。
【００９３】
【実施例Ｉ】
修正したＡＳＴＭ法Ｄ２５７−６６を、カーボンブラック／及びまたはシリカを含むゴム組成物の表面固有抵抗を測定するために使用した。ここで使用したＡＳＴＭ手順の修正はＡＳＴＭ法の電圧を５００ボルトから０．１ボルトに修正してコーティングされたゴム試料の非常に低い表面固有抵抗の測定に適応させることから実質的に成る。この修正されたＡＳＴＭ法を本明細書中でＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６ Ｇ法と呼ぶ。Ｇ法は公式のＡＳＴＭの名称ではなく、調査のためにＡＳＴＭの委員会に提出されたこともなく、単に本明細書で使用する前述の修正を意味する。
【００９４】
ＡＳＴＭ Ｄ−２５７−６６のために使用する試料の調整及び相対電圧は以下の表１及び表２に示されている。
【００９５】
Ａ．機器
実施した測定のために、米国、オハイオ州クレーブランドのＫｅｉｔｈｌｅｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， Ｉｎｃ．からの以下の機器を使用した：
１）モデル６１０５固有抵抗アダプター
２）モデル４８７ピコ電流計／電源、調整電圧供給器、約１ミリボルト〜５０５ボルトに調整可能。
【００９６】
表面固有抵抗の測定のために、直径１０．２ｃｍ及び厚さ約０．２ｃｍの加硫したゴム組成物の円盤を使用したが、その厚さは前述のように製造されたコーティングされた円盤についてはわずかに、すなわち約０．００２〜０．００５ｃｍ大きい。
【００９７】
表面固有抵抗は
ｘ＝（Ｐ／ｇ）（Ｒ）
〔式中、１）Ｒは表面電気抵抗（オーム、ＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６に規定されているように測定；２）Ｐは使用した特定の電極配置についての保護電極の有効周囲、または５．４インチ×ｐｉ（１３．７ｃｍ×ｐｉ）；３）ｇは電極間の距離、または０．１２５インチ（０．３２ｃｍ）〕によって示すことができる式によって計算される。
【００９８】
前述のモデル６１０５（環状の電極を使用）については、Ｐ／ｇは５３．４と示される。
【００９９】
モデル６１０５装置内に試験試料を適切に置き、そして適切な電源供給電圧をかけたとき、装置の電気計上で電流を読み、そして表面固有抵抗値を次の式を通して見出した：
Ｒ＝（５３．４／Ｉ）（Ｖ）
〔式中、１）Ｒは試料の表面固有抵抗；２）Ｖは電源供給器からの電圧（ボルトまたはミリボルト）；３）Ｉは電気計からの電流の読み〕。
【０１００】
Ｂ．試料の調製
ゴム組成物をカーボンブラック強化材及びシリカ強化材とで製造した。この組成物の成分を２段階の、すなわち主成分のための第１段階及びそれに続く硬化剤についての第２段階において混合した。このような混合手順はゴム混合技術における当業者にとって周知である。第１段階において、成分をゴムミキサー中で約３分間約１６０〜約１７０の温度へ混合した。続いてミキサーから混合物を取り出し、約２５℃まで放冷した。第２段階において、この混合物と硬化成分とをゴムミキサー内で約１．５分間約１１０℃へ混合し、その後最終混合物、または組成物をミキサーから取り出して約２５℃まで放冷した。カーボンブラック強化された及びシリカ強化されたゴム組成物のために、得られた組成物を約１５０℃の高温の加硫条件下で約１８分間加硫した。
【０１０１】
本実施例の目的のために各ゴム組成物を、カーボンブラック強化ゴムについては組成物試験Ｘと、シリカ強化ゴムについては組成物試験Ｙと同定した。それぞれの組成物は次の表１に示す材料から構成されていた。
【０１０２】
【表１】
電気伝導性のカーボンブラックを含む水ベースのゴム組成物を製造した。水ベースの組成物を水性ラテックスエマルジョンと電気伝導性のカーボンブラックの水分散物とを配合することによって製造した。
【０１０３】
前述のシリカ強化ゴム配合物Ｙの加硫された試料円盤の一面を電気伝導性のカーボンブラックを含む水ベースのゴム組成物によって刷毛塗りでコーティングした。
【０１０４】
被覆した円盤を約１５０℃で１８分間加硫した。コーティングは組成物と共に同時硬化したと考えられる。コーティングは約０．００２〜約０．００５ｃｍの見積もり厚さを有した。
【０１０５】
電気伝導性のカーボンブラックを含む水ベースのゴムコーティング組成物は次の表２の材料または成分から成る。約１ｐｈｒの湿潤剤（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓのエポキシ化テトラメチルデシルネジオール、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ ４６５）を配合物中に使用した。
【０１０６】
【表２】
ＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６に従い調整された電圧において測定した、Ｘ及びＹ試料並びに前述のコートした組成物Ｙ試料（円盤）の表面固有抵抗を表３に示す。
【０１０７】
極端に低い表面固有抵抗のために、装置の電流計が過剰負荷とならないように、０．５ボルト、場合によっては０．１ボルト程度の低さに電圧を下げることが必要であった。
【０１０８】
前述のＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６、Ｇ法は前述の０．１ボルトを使用したことに注意されたい。
【０１０９】
【表３】
これらの実施例は、ゴムラテックスと電気伝導性のカーボンブラックとから成る本発明において使用されるコーティングの適用によって、比較的絶縁性のシリカ強化ゴム表面上に適切な電気経路が形成できることを示すとみなされる。さらに、これらの実施例は、絶縁性のシリカ強化トレッドから成るトレッドを有するタイヤの製造においてこのようなコーティングが適切な乾燥時間で適用でき、タイヤから地上へ電気エネルギーを散逸させる適切な電気経路を創造すると考えられる。
【０１１０】
ある代表的な態様と詳細とを本発明を例示する目的のために示してきたが、本技術分野における当業者にとって、種々の変更及び修正が本発明の精神または範囲から逸脱することなくなされ得ることは明らかであろう。
本発明の態様
１． 水をベースとしたゴム組成物であって、
（Ａ）乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴムラテックス、乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックス及び天然ゴムシス１，４−ポリイソプレンラテックスから選択される少なくとも１種の水性ゴムラテックス、並びに（Ｂ）電気伝導性のカーボンブラックの水分散物
のブレンドを含んで成り、
前記カーボンブラックは約２５〜約２００ｐｈｒの量存在し、そして前記ゴム／カーボンブラック組成物は、乾燥されそして硫黄硬化されたときにＡＳＴＭ試験Ｄ−２５７−６６，Ｇ法にしたがい約１０，０００オーム以下の表面固有抵抗を有することを特徴とする、前記のゴム組成物。
２． ゴムタイヤのトレッドの製造方法であって、（Ａ）１記載の水をベースとした組成物のコーティングを、キャップ／ベース構造の未加硫の硫黄硬化可能なゴムタイヤトレッドのキャップの外表面に塗布すること、ただし前記コーティングを、前記トレッドキャップの外表面に近接して位置する下部のトレッドベースの外表面の少なくとも一部の上に伸びそしてそれを覆うように塗布し、（Ｂ）前記コーティングを乾燥すること
を含んで成り、
前記キャップゴムは約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記下部のベースゴムは約４０〜約６０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、前記の製造方法。
３． ２記載の方法によって製造された未加硫のタイヤトレッド。
４． タイヤの製造方法であって、３記載のキャップ／ベース構造のゴムタイヤトレッドを少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラックを含むカーボンブラックで強化されたゴムタイヤカーカス上に構築することを含んで成り、
前記トレッドキャップのゴムが約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び約１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記トレッドベース及びタイヤカーカスのゴムが約４０〜約６０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、前記の方法。
５． ４記載の方法によって製造されたタイヤ。
６． タイヤの製造方法であって、ゴムタイヤカーカス上にキャップ／ベース構造のゴムタイヤトレッドを構築し、続いて前記タイヤトレッドを２記載の方法によってコーティングすることを含んで成り、
前記トレッドキャップのゴムが約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び約１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記トレッドベース及びタイヤカーカスのゴムが少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、前記の方法。
７． ６記載の方法によって製造されたタイヤ。
８． タイヤの製造方法であって、４記載の方法によってコーティングされたタイヤトレッドを有するタイヤ構造体を構築すること；前記コーティングされたタイヤ構造体を適切な金型内で成形及び加硫してラグ及び関連した溝によって形づくられたトレッドを有するタイヤを形成すること、ただし前記コーティングはそれらと共に同時加硫され、かつ前記ラグの外表面並びに前記溝の壁及び底の表面に渡って伸びており、前記コーティングはトレッドベース及び／またはタイヤカーカスの前記カーボンブラック強化ゴムの一部に伸び、かつ接触しており、そして前記コーティングが約０．００５ｃｍ以下の厚さを有する、前記の方法。
９． ８記載の方法によって製造されたタイヤ。
１０． タイヤの製造方法であって、６記載の方法によってコーティングされたタイヤトレッドを有するタイヤ構造体を構築すること；前記コーティングされたタイヤ構造体 を適切な金型内で成形及び加硫してラグ及び関連した溝によって形づくられたトレッドを有するタイヤを形成すること、ただし前記コーティングはそれらと共に同時加硫され、かつ前記ラグの外表面並びに前記溝の壁及び底の表面に渡って伸びており、前記コーティングはトレッドベース及び／またはタイヤカーカスの前記カーボンブラック強化ゴムの一部に伸び、かつ接触しており、そして前記コーティングが約０．００５ｃｍ以下の厚さを有する、前記の方法。
１１． １０記載の方法によって製造されたタイヤ。
１２． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースの横方向伸長であり、前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っている、２に記載のトレッドの製造方法。
１３． １２記載の方法によって製造された未加硫のタイヤトレッド。
１４． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、４に記載のタイヤの製造方法。
１５． １４記載の方法によって製造されたタイヤ。
１６． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、６に記載のタイヤの製造方法。
１７． １６記載の方法によって製造されたタイヤ。
１８ 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、８に記載のタイヤの製造方法。
１９． １８記載の方法によって製造されたタイヤ。
２０． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、１０に記載のタイヤの製造方法。
２１． ２０記載の方法によって製造されたタイヤ。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は未加硫のタイヤ構造の横断面の透視図であり、キャップ／ベース−ウイング構造のトレッドの場合のトレッド成分の上に適用された本発明のコーティングを示す。
【図２】図２は加硫されたタイヤの横断面図であり、キャップ／ベース構造のトレッドを示し、ここでトレッドキャップはラグ及び溝形状のものであり、トレッド溝の壁を含むトレッドの外表面上に本発明のコーティングを有する。
【図３】図３は押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体の横断面図であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。ベース−ウイングの上にトレッドキャップのあるトレッド素材を描写しており、ウイングはベースと同じゴム組成である。
【図４】図４は押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体の横断面図であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。ウイングがベースと異なったゴム組成のものである構造体を描写している。
【図５】図５は押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体の横断面図であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。トレッドベースがウイングを有しない同様の構造体を描写している。
【図６】図６は、加硫されたタイヤ構造の横断面透視図であり、ラグと溝とから形づくられているトレッドキャップ内の側壁の部分に上張りされているウイングを有するトレッド・キャップ／ベース−ウイング構造を示し、ここで溝は支持カーカスと共にタイヤの肩領域と連絡している。さらにこの図はラグと溝との表面及び前述のウイングの部分を含む、トレッドの表面上の本発明の同時加硫されたコーティングを示す。
【図７】図７はタイヤのラグの外表面部分からコーティングが摩耗してしまった図６のトレッドを示し、溝の壁の表面上のコーティングは残っている。
【符号の説明】
１．タイヤ構造体
２．トレッドキャップ
３．カーカス
４．側壁
５．ビード
６．トレッドベース
７．コーティング
１０．カーカスプライ
１１．ベルト
１２．ラグ
１３．溝
１４、１５及び１６． 未加硫のトレッド素材
１７．ウイング
１８．トレッド形状
【発明の属する技術分野】
本発明はカーボンブラックで強化されたカーカス及び定量的にシリカで強化されたゴムトレッドを有するタイヤであって、定量の電気伝導性のカーボンブラックを含むゴムの薄い保護被覆をその上に有するタイヤ、そのためのコーティング組成物及び適用の方法に関する。
【０００２】
一面において、本発明は硫黄加硫され、カーボンブラックで強化されたカーカス及びキャップ／ベース構造、特にキャップ／ベース−ウイング構造の硫黄加硫されたトレッドに関し、ここでトレッドキャップは定量的にシリカ及び下部のベースで強化されており、カーカスの一部の上に伸びるベース−ウイングはカーボンブラックで強化されている。ここで、前記トレッドキャップは前記ベースまたはトレッドキャップに近接して位置する（adjuxtaposition）ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸びるそのキャップの外表面の少なくとも一部の上に薄いゴムコーティングを有し、前記ゴムコーティングは定量の電気伝導性カーボンブラックを含み、そして前記トレッドキャップ及びベースまたはベースウイングと共に硫黄−同時加硫（covulcanize）されている。
【０００３】
【従来の技術】
空気入りタイヤは、種々のゴム、典型的には硫黄硬化可能なジエンをベースとしたエラストマーのブレンドであることができるゴムトレッドで通常製造される。タイヤゴム（トレッド部分を含む）は典型的にカーボンブラック強化充填剤によって強化される。
【０００４】
この提示の目的のために、タイヤは円周方向のトレッド及びそのための支持カーカスより成るものとして観察される。カーカスは、側壁とビードとインナーライナーと支持カーカスプライ（布帛強化プライを含む）を含むがこれらに限定されない比較的慣用の要素から成るものとして観察される。タイヤの肩の領域は側壁がトレッドと出会うタイヤの部分であるとみなされる。それは通常区別のはっきりした線がなく、そしてその実際の位置はタイヤによって幾分変わり得る。カーカスのビード部分は典型的に比較的非伸長性の線材の束から成り、この束はカーボンブラックで強化されたゴムの中に包まれており、そしてタイヤそれ自身は、リム上に取り付けられる金属リムに接触するように設計されている。タイヤそれ自身は金属リム上に取り付けられ、乗り物への取り付けに通常適合したタイヤ／リム、またはタイヤ／ホイール アセンブリーを形成する。このリムは典型的に鋼またはアルミニウム、またはそれらの合金であり、そしてこの金属が電流に対する非常に低い抵抗を有すると考えられるのでリムは電気伝導性である。金属リムについて本明細書中で使用する用語「金属」は、本技術分野における当業者によって理解されるように前述の鋼及びアルミニウムリムのような電気伝導性金属を意味する。
【０００５】
あるタイヤの構造において、チッパー（chipper）及びチャッファー（chaffer）のようなカーボンブラックで強化されたゴムが、金属リムに対してビード成分の緩衝を補助するためにタイヤ構造のビード領域に位置し得る。本説明の文中において、タイヤカーカスの前述のビード成分についての言及は他に示さない限りそのような他のゴム成分を含む意味である。
【０００６】
実際に、金属リム及び空気入りタイヤカーカスによって包まれた空洞に空気圧がかけられる。
【０００７】
空気入りタイヤ及びタイヤカーカスのそのような構成要素または成分、並びにそのようなタイヤ／ホイールまたはタイヤ／リム アセンブリーはタイヤ技術に詳しいものに公知である。
【０００８】
ゴムは単独で一般に電気絶縁体、または換言すればむしろ乏しい電気伝導体であると考えられる。
【０００９】
カーボンブラックで強化されたゴムの乗り物用タイヤはある程度の電流に対する抵抗性を提供すると同時に、カーボンブラック強化剤を含まないタイヤよりもかなり高い電気伝導性または電流に対する低い抵抗性を有する。
【００１０】
地上を進むための乗り物に取り付けられたこのようなタイヤ／リム アセンブリーのために、タイヤ／ホイール（タイヤ／リム）アセンブリーの電気伝導性の金属リムと地面との間にタイヤのカーボンブラック強化ゴム（その接地トレッド成分を含む）を介して連続的な電気散逸経路が造られると考えられる。
【００１１】
この意味で、タイヤまたはタイヤ／ホイールアセンブリーのような動いている乗り物の成分によってまたはその内部で発生し得る潜在的な電気エネルギーは地上を回転しそして進んでおり、そしてタイヤカーカス及びトレッド（本来タイヤの外側のゴム表面であると理解される）のカーボンブラックで強化されたゴムの経路を介してタイヤ／リムアセンブリーのリムから地上へ散逸すると考えられる。
【００１２】
したがって、一面において、タイヤカーカス及び関連するトレッドのカーボンブラック強化ゴムは通常電気エネルギーを散逸させる連続経路を提供し、それによって地上を横切って進む乗り物上の回転するタイヤの動的な状態下で静電荷の蓄積及び／または堆積を防止するかまたは除去すると考えられる。
【００１３】
ほとんどのカーボンブラックはある程度電気伝導性であるが、ある種のカーボンブラックは他のものよりもさらに電気伝導性であり、しばしば電気伝導性カーボンブラックと呼ばれる。そのような電気伝導性のカーボンブラックはときどき電気伝導性が実用性の因子であるところの種々の工業製品と共に使用されると理解されまたは考えられる。しかし、知られている限りにおいては、そのような電気伝導性カーボンブラックは商業的に製造されたカーボンブラック強化ゴムタイヤトレッドのためには使用されていない。これは主として、そのように分類される電気伝導性カーボンブラックは通常ゴムタイヤトレッド用の最良のゴム強化カーボンブラックであるとは通常考えられないからである。
【００１４】
本発明の目的のためには、電気伝導性のカーボンブラックは本明細書の以下の部分に示すように、例えば乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーのようなジエンをベースとしたエラストマーと５０ｐｈｒの量でブレンドされ、そして得られた混合物が硫黄で硬化されたときに、ＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６、Ｇ法にしたがって１０，０００オーム以下の表面電気抵抗を示す組成物を提供する。
【００１５】
一面において、接地するように設計された外側のゴムトレッド（定量的にシリカで強化されている）を有する、カーボンブラックで強化されたゴムタイヤがときどき製造され、したがってこのタイヤは例えば１０ｐｈｒ以下のような最小限の量のカーボンブラックを含むだけである。
【００１６】
そのようなシリカ強化タイヤトレッド構造において、タイヤの種々の他のゴム成分、すなわち前述のタイヤカーカスはカーボンブラックで定量的に強化されており、したがってある程度の電気伝導性を有するが、シリカ強化トレッドはそれ自身は実質的により低い電気伝導性、換言すれば実質的により高い電気抵抗を有し、そしてタイヤカーカスと地面との間にある程度の絶縁作用をつくり出す。そのようなタイヤ構造は、タイヤから地面へ、そして特にタイヤ／リム アセンブリーの金属リムからタイヤトレッドの外表面へ、及びそこから地面への静電気を散逸させる実質的により低い傾向を有し、これは運動する乗り物のタイヤの回転の動的状態によって生み出され得るものである。したがって、静電気が蓄積または増加する可能性はカーボンブラック強化トレッドを有するタイヤよりもそのような構造のものについてより高いと考えられる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、定量的にシリカで強化されたゴムトレッド及びもしあるとすれば最小限のカーボンブラック強化材を有するそのようなタイヤのために電気の漏れまたは静電気散逸のための設計された経路を提供することが望ましい。
【００１８】
乗り物においてタイヤが回転しているとき、タイヤのカーボンブラック強化ゴム側壁領域と地面とを結合する電気の漏れまたは散逸経路を容易にするためにシリカ強化ゴムトレッドの外表面の上にカーボンブラック含有ゴム組成物のコーティングを適用することが考えられる。実際に、水ベースまたは有機溶媒ベースの組成物のいずれかとして適用され得るエラストマー／カーボンブラックコーティング（ときどきプレ硬化塗料と呼ばれる）が、タイヤが加硫される前に、生のまたは未加硫のタイヤ構造物の種々の表面に適用される。そのようなプレ硬化塗料の目的は、タイヤとその関連する加硫金型（ｍｏｌｄ）との間の摩擦を減じること及び加硫の間のタイヤと金型との間の空気の放出を増加するためである。例えば米国特許番号第４，８５７，３９７及び４，３２９，２６５号を参照されたい。
【００１９】
しかし、もしタイヤトレッドの表面に適用されたなら、薄い外側のゴムコーティングはタイヤの使用につれて比較的早期に擦り減ってしまい、ラグ／溝形態を有するタイヤトレッド内の溝の内側の表面にそのコーティングを残す。これによって、タイヤから地面への電気散逸を容易化するために、タイヤトレッド溝の壁の上の非常に小部分のコーティングが実際に地面に直接あたるかまたは地面と接触するのに役立つと考えられる。
【００２０】
したがって、実用的にするためには、タイヤラグ自身の外表面上のコーティングに依存することなくシリカ強化されたタイヤトレッド溝の壁から地面へ電荷を散逸させる目的のために、そのような薄いカーボンブラック含有ゴムコーティングは非常に高度に電気伝導性でなければならないと考えられる。
【００２１】
生み出された電気エネルギーの散逸は完全には理解されていないが、電気は最初にタイヤカーカス及び前述のコーティングのカーボンブラック強化ゴム表面の表面上において、鋼から地面へ伝導すると考えられる。
【００２２】
そのようなコーティングが水をベースとしたフィルム形成性カーボンブラック含有ゴム組成物として適用されることが高度に望ましい。ゴム表面に適用されるときにフィルムコーティングがフィルム形成性であることを要求することによって、それがトレッド表面上及び究極的にはその中の溝の表面上に実質的に連続のフィルムを形成することが企図される。またコーティングがタイヤトレッド表面、究極的にはその溝の壁に接着することが望ましい。
【００２３】
しかし、ゴムラテックスと電気伝導性カーボンブラックの水分散物とのブレンドから成る水ベースのゴム組成物を配合することは特別な課題である。そのゴム組成物は未加硫のゴム組成物の上にコーティングされた後に商業的な生産環境において実用的であるべき受容できる期間内に乾燥する。商業的な電気伝導性カーボンブラックの水分散物は２０〜２５重量％のオーダーのカーボンブラックの濃度で通常供給されていると思われる。ほとんどの合成ゴムラテックスは、例えばポリブタジエンゴムについて約４０〜４３重量％、スチレン／ブタジエンコポリマーエラストマーについて約４０〜約５０重量％のオーダーのエラストマー濃度で供給されている。天然ゴムは約６５〜約７０％のゴムのラテックスとして提供され得る。そのような前述の比較的希薄な電気伝導性カーボンブラック分散物及び前述の合成ラテックスのブレンドはあまりにも希薄な水混合物を生じることになり、したがって商業的なタイヤ製造の実施にとっては水が多すぎて高度に実用的でない。商業的なタイヤ製造においては、組成物が熱いゴム表面に適用され、及び／または外部の熱がゴム表面へのコーティングの後に加えられない限り、コーティングのために比較的短い乾燥時間が望まれる。
【００２４】
一面において、ラグ及び溝の組合せで慣用的に成づくられたタイヤトレッドについて、コーティングがタイヤのカーボンブラック強化ゴム部分、すなわちトレッドキャップ／ベース構造におけるタイヤカーカス及びトレッドベースと連絡するために、溝がタイヤのカーボンブラック強化ゴムの肩（側壁とトレッドが会う領域）と連絡していることが望まれる。
【００２５】
本技術分野における当業者に周知であるタイヤトレッドキャップ／ベース構成において、本発明の目的のために、キャップが実質的にシリカで強化されており、そしてそのベースが実質的にカーボンブラックで強化されていることが企図される。
【００２６】
したがって、（ｉ）ゴムコーティングが前述の条件下で電気エネルギーの散逸のために定量のカーボンブラックを含むこと（ii）ゴムコーティングが、トレッド並びにラグと溝から成るタイヤトレッド形状の溝の壁と一体であるために、ゴムタイヤトレッドと共に同時加硫されていること、（iii）ゴムコーティングが、タイヤの体積を認めうるほどに増加しないように、及びトレッドのトレッド特性に認めうるほどに影響を与えないように極端に薄いこと、並びに（iV）ゴムコーティングが、製造方法において実用的であるために適切に短い乾燥時間を有する水ベースの組成物として適用できることが望ましい。
【００２７】
ゴム組成物が定量の電気伝導性カーボンブラックを含むとは、コーティングが電荷を適切に散逸させるために充分な量のカーボンブラックを含むべきであることを意味すると考えられるが、ゴムコーティング中のあまりにも高いカーボンブラック濃度がコーティングにゴム表面上で過剰に亀裂を起こさせ、そして連続的なコーティングフィルム面を妨たげる。また実際、コーティングの薄さは、加硫金型内のタイヤの体積を付加しないために及びタイヤトレッドの特性を認識し得るほどに減じないために重要であると考えられる。実際に、一面において、フィルムはタイヤの使用の間にタイヤトレッドラグの外表面から次第に擦り減ってなくなるだろう。
【００２８】
そのようなコーティングが首尾よく水ベースであるために、コーティング組成物が（ｉ）乳化重合で製造された合成ゴム及び天然ゴムラテックスより選択される１種以上の水性ゴムエマルジョンであって塩基性のｐＨを有するもの、並びに（ii）塩基性のｐＨを有するカーボンブラックの水分散物、のブレンドから構成されるべきであると考えられる。塩基性のｐＨは、前述の合成及び天然ゴムエマルジョンについて通常期待され、かつ高度に望ましく、そしてカーボンブラック分散物のラテックスへの添加がエマルジョンからゴムをプレ沈殿せず、そして凝結を引き起こさないためにおそらく必要であると考えられる。
【００２９】
また、水ベースのコーティング組成物がゴムの表面を濡らしてコーティングし、そして乾燥したときに連続したフィルムをその上に形成することが望まれる。そのような目的のために、１種以上の湿潤剤及びおそらく増粘剤、脱泡剤、保存剤及び殺生物剤が塩基性のコーティング組成物に加えられ得ることが理解される。
【００３０】
本明細書中で、ゴムタイヤトレッドとの関係で使用する用語「シリカで定量的に強化された」、「定量的にシリカ強化されたゴム」等は約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び所望によって約１０ｐｈｒ以下の量のカーボンブラック強化充填剤を含むゴムタイヤトレッドについて使用される。
【００３１】
本明細書中で慣用にしたがって使用する用語「ｐｈｒ」とは、ゴム１００重量部あたりのそれぞれの物質の部数をいう。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明にしたがい、水をベースとしたゴム組成物であって、
（Ａ）乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴムラテックス、乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックス及び天然シス１，４−ポリイソプレンラテックスから選択される少なくとも１種のラテックス、並びに（Ｂ）電気伝導性のカーボンブラックの水性分散物のブレンドを含んで成り、
前記カーボンブラックは約２５〜約２００ｐｈｒ、好ましくは約４０〜約１００ｐｈｒの量存在し、そして前記ゴム／カーボンブラック組成物は、乾燥されそして硫黄硬化されたときにＡＳＴＭ試験 Ｄ−２５７−６６，Ｇ法にしたがい約１０，０００オーム以下の表面固有抵抗を有することを特徴とする、前記のゴム組成物が提供される。
【００３３】
実際、そして一面において、水をベースとしたゴム組成物は（Ａ）約８．５〜約１２．５の範囲のｐＨ、約５０〜約７５、あるときは約６５〜約７５％のゴム濃度、及びゴム中に約２３〜約３５％の結合スチレンを有するスチレン／ブジエンコポリマーゴムラテックス、並びに約９〜約１１の範囲のｐＨ、約５０〜約７０重量％のゴム濃度を有する天然シス１，４−ポリイソプレンゴムラテックス、並びに所望によって約８〜約１０の範囲のｐＨ及び約４０〜約６０重量％のゴム濃度を有する追加の乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックス、並びに（Ｂ）約８〜約１０の範囲のｐＨ、約２０〜約３０重量％のカーボンブラックの分散物のブレンドより成ることができ、
前記カーボンブラックは約２５〜約２００ｐｈｒ、好ましくは約４０〜約１００ｐｈｒの量存在し、そして前記ゴム／カーボンブラック組成物は、乾燥されそして硫黄硬化されたときにＡＳＴＭ試験 Ｄ−２５７−６６，Ｇ法にしたがい約１０，０００オーム以下の表面固有抵抗を有することを特徴とする。
【００３４】
本発明の重要な本質は（ｉ）ゴムラテックス及び（ｉｉ）電気伝導性カーボンブラックの水分散物を含んで成る水をベースとしたコーティング組成物の製造、及びそれのシリカ強化されたゴムタイヤトレッドへの塗布であると考えられる。
【００３５】
有機溶媒ベースの、そしてときには水ベースの、ゴムとカーボンブラックとのブレンドから成るプレ硬化コーティングが長年にわたり未加硫のタイヤ表面に適用されてきたが、本発明において前記水ベース組成物の前記の配合物及び塗布は新規で独創的であると考えられる。特に、スチレン／ブタジエンラテックスは約２０〜約３５重量％のエラストマーのオーダーのゴム濃度で慣用的に製造される。６０〜約７２重量％のエラストマーを含む濃縮されたスチレン／ブタジエンラテックスは、ラテックスの水分の一部を分画するかまたは他の方法で除去することによって、ゴム濃度を増しそして水濃度を減らすことによってのみ実際に製造される。実質的により高いエラストマー濃度のラテックスは、例えば発泡ゴム製品の商業的製造においてさらに慣用的に使用されると理解される。
【００３６】
エラストマーの約４０〜約５０重量％（もし役立つならば６０重量％まででさえ）のゴムの慣用の含量を有する、乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックスは、添加剤としてまたは他のコーティング組成物用の他のラテックスに追加して使用されない限り、ラテックス中のその濃度が６０％以上に増加しない限り、またはコーティングが熱いゴム表面に適用されそして／または外部熱が加えられない限り、あまりに希薄すぎて量的及び実用的に有用ではない。ゴムラテックス技術における当業者によって理解されるように、カーボンブラックの非イオン系または陰イオン系の水分散物は、陽イオン系の分散剤に由来する分散物に比較して、カーボンブラックが分散物ゴムラテックスと相溶性であることが重要であると考えられる。
【００３７】
実際に、未加硫のゴムの表面が水ベースのゴムコーティング組成物によって濡らされるのを容易にするために湿潤剤を加えることが重要であると考えられる。通常、約１〜３ｐｈｒの湿潤剤が、未加硫のゴム表面の組成（その油含量を含む）にいくらか依存して使用される。典型的に、より高い濃度のゴム加工油を含むゴム表面の組成では、そのゴム表面を有効に濡らすために高い濃度の湿潤剤を含む水ベースのゴムコーティング組成物が使用される。このような湿潤剤の使用はコーティング技術分野の当業者に理解され公知であると考えられる。
【００３８】
本明細書中で使用する用語「ラテックス」とは、ゴムエマルジョンが再溶解または再乳化なしに乾燥ゴムから製造されまたは回収されるように、ゴムエマルジョンが使用されることを示すために使用される。
【００３９】
この電気固有抵抗値は、タイヤトレッドに慣用される通常のカーボンブラック強化ゴム組成物よりも実質的に低い。したがって、硫黄硬化可能なゴムと５０ｐｈｒのカーボンブラックの量で混合しそしてゴム組成物が硫黄硬化されたときに、ＡＳＴＭ試験Ｄ２５７−６６に従って前述の１０，０００オーム未満の表面電気固有抵抗を作り出す目的のために、電気伝導性のカーボンブラックを使用することが必要であると考えられる。
【００４０】
トレッドのラグの外表面内におけるコーティングが擦り減ってなくなった後に、タイヤトレッドの溝の壁の上の薄いコーティング層に依存する傾向があるので、この硬化されたコーティングの最大電気固有抵抗は重要であると考えられる。
【００４１】
前述の表面固有抵抗はタイヤ表面上のコーティングが電気を散逸させる能力の予測である。
【００４２】
実際に、このようなゴムコーティング組成物は、タイヤから道路への適切な電気の漏れまたは散逸のための設計された経路を提供するために、少なくとも約１，０００，０００，０００オームの範囲の電気固有抵抗を有し得るシリカ強化ゴムタイヤトレッド組成物のために多くの面において望ましいと考えられる。
【００４３】
本発明にさらにしたがって、ゴムタイヤのトレッドの製造方法であって、（Ａ）本発明の、水をベースとした組成物のコーティングを、キャップ／ベース構造の未加硫の硫黄硬化可能なゴムタイヤトレッドのキャップの表面に塗布すること、ここで前記コーティングは、前記トレッドキャップの外表面に近接して位置する下部のトレッドベースの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆うように塗布し、（Ｂ）前記コーティングを乾燥する
工程を含んで成り、
前記キャップゴムは約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記下層のベースゴムは例えば約３０〜約５０ｐｈｒのカーボンブラックを含み、それによってカーボンブラック強化されているとよばれる、前記の製造方法が提供される。
【００４４】
トレッド素材がタイヤ構造へと構築される前に、タイヤ構造の他の成分と接触するトレッド素材表面を除く、未加硫のトレッド素材の外表面が本発明のコーティングによって被覆される場合をも本方法は企図している。
【００４５】
さらに本発明にしたがい、（ｉ）約４０〜約９０ｐｈｒの定量のシリカ強化材及び約１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含む、ラグと溝とで形づくられた外周の硫黄加硫されたゴムトレッド成分、及び（ｉｉ）少なくとも約４０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、硫黄加硫されカーボンブラックで強化されたゴム成分より成るカーカス成分
から成る空気入りゴムタイヤが提供される。
【００４６】
本発明にさらにしたがい、前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、ここで前記ベースのウイングがベースから横に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っており、そして前記コーティングはトレッドベース−ウイングとタイヤカーカス側壁の間の内面（innerface）を除く、タイヤの製造方法が提供される。
【００４７】
薄い、乾燥され、そして同時加硫された本発明のコーティングは概して、タイヤ表面上において約０．００５ｃｍ以下の厚さを有すると考えられる。
【００４８】
用語「同時加硫」とは、コーティング組成物がタイヤと共に加硫され、そしてそれによって、単なる積層品であることとは反対に、タイヤと一体になることを意味する。同時加硫は通常、薄いコーティングの乾燥後のタイヤ表面の遊離硫黄を介しての自己（autogenous）加硫によって起こる。代わりに、硫黄硬化促進剤及び／または硫黄を含み得る水ベースの分散物として、硬化剤をコーティング組成物へ加えることができる。
【００４９】
一面において、本発明の水ベースのゴム組成物は、例えばラテックス（２種以上でもよい）をカーボンブラックの水分散物とブレンドする工程によって適切に製造できる。
【００５０】
乳化重合で製造されたＥ−ＳＢＲとは、スチレンと１、３−ブタジエンが水性エマルジョンとして共重合されることを意味する。このことは本技術分野の当業者に公知である。
【００５１】
乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴム（Ｅ−ＳＢＲ）が、例えば約２３〜約３５パーセントの結合スチレンの範囲の中〜比較的低いスチレン含量を有することが好ましい。
【００５２】
シス１，４−ポリイソプレン天然ゴムはゴム技術における当業者に周知である。
【００５３】
本発明の実施において、定量的にシリカで強化されたトレッドのためのカーボンブラックで強化された保護被覆は、例えば噴霧または刷毛塗によってトレッドに適切に適用される。
【００５４】
タイヤアセンブリーは、例えば約１５０〜１８０℃の範囲の高温の条件下に適切な金型内で加硫される。
【００５５】
添付の図面は本発明をらに理解するために提供されるが、本発明が本図面の提示に限定されると意図されるものではない。
【００５６】
図１は未加硫のタイヤ構造の横断面の透視図であり、キャップ／ベース−ウイング構造のトレッドの場合のトレッド成分の上に適用された本発明のコーティングを示す。
【００５７】
図２は加硫されたタイヤの横断面図であり、キャップ／ベース構造のトレッドを示し、ここでトレッドキャップはラグ及び溝形状のものであり、特にトレッド溝の壁を含むトレッドの外表面上にに本発明のコーティングを有する。
【００５８】
図３、４及び５は種々の押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。特に、図３はベース−ウイングの上にトレッドキャップのあるトレッド素材を描写しており、ウイングはベースと同じゴム組成である。図４は、ウイングがベースと異なったゴム組成のものである構造体を描写し、そして図５はトレッドベースがウイングを有しない同様の構造体を描写している。
【００５９】
図６は、加硫されたタイヤ構造の横断面透視図であり、ラグと溝とから形づくられているトレッドキャップ内の側壁の部分に上張りされているウイングを有するトレッド・キャップ／ベース−ウイング構造を示し、ここで溝は支持カーカスと共にタイヤの肩領域と連絡している。さらにこの図はラグと溝との表面及び前述のウイングの部分を含む、トレッドの表面上の本発明の同時加硫されたコーティングを示す。
【００６０】
図７はタイヤのラグの外表面部分からコーティングが摩耗してしまった図６のトレッドを示し、溝の壁の表面上のコーティングは残っている。
【００６１】
図面を参照して、タイヤ構造１は、トレッドキャップ２及びトレッドベース６から成る外周トレッド成分を備え、ここでトレッドベース６は本明細書中でベース−ウイングと呼ばれ得るウイングの延長部１７を有する。このタイヤは、カーボンブラックゴムで包まれたビード５、カーボンブラック強化側壁４及び支持カーカスプライ１０及びベルト１１から成るカーカス３を有する。
【００６２】
ゴムトレッドキャップ２は定量、すなわち約６５ｐｈｒのシリカ、及び最小限の量、すなわち約６ｐｈｒのカーボンブラックを含む。
【００６３】
ゴムトレッドベース６及び関連するウイング１７（もしあれば）は、側壁ゴム４及びビード用のゴムのように、少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラックで強化されている。
【００６４】
電気伝導性のカーボンブラックを５０ｐｈｒ量含む水ベースのコーティング７はトレッドキャップ２の表面に適用され、トレッドベース６またはトレッドベース−ウイング１７の外表面の一部の上に伸びている。もし、トレッドがタイヤカーカス上に構築される前にプレコーティングされていると、コーティング７はトレッドベース６またはベース−ウイング１７上の領域に伸び、タイヤカーカスに適用される表面を除く。
【００６５】
コーティング７は乾燥され、そしてコーティングされたトレッド及びカーカスのアセンブリーは加硫されて、ラグ１２及び溝１３並びに同時硬化されたコーティング７（これは同時硬化によって溝１３及びラグ１２の外表面の壁及び溝と一体である）をもつトレッド形状１８を有するタイヤを形成する。実際に、その上のコーティングは肩領域と直接連絡し、そしてそれによってトレッドベースまたはベースウイング（場合による）はトレッドからタイヤのビード領域への電気伝導性の経路を形成する。
【００６６】
一面において、コーティング１７はトレッドのラグ１２の外表面から擦り減ってしまい、同時硬化されたコーティング７をその壁と底に含む関連溝１３を有するラグを残す。
【００６７】
代わりに、コーティング７は押出された未加硫のトレッド素材１４、１５または１６に適用され、その後コーティングされたトレッド素材はタイヤ構造１へと構築され、それに続きアセンブリーが高温及び高圧の条件下で加硫されて加硫タイヤを形成する。
【００６８】
この方法において、ジエンベースのエラストマーの連続経路は前述のコーティング７とタイヤのビード成分５の間に提供され、ここでビード成分５はタイヤ構造中に位置してタイヤ／リムアセンブリー内の金属リムと接触する。タイヤ／リムアセンブリーは示されていない。
【００６９】
実際に、コーティング７は前述の水ベースの組成物として適用され、そして乾燥され、続いてアセンブリーが適切な加硫条件下で加硫され、そして乾燥されたコーティング７はタイヤ構造のトレッド２の外表面と同時加硫されることになる。
【００７０】
地上にあたるコーティングの領域は、特にそれがタイヤトレッドラグの外表面から擦り減ってしまった後には比較的最小であると考えられるので、電気的散逸経路を提供する本発明の目的のためにコーティング７のためのカーボンブラックが電気伝導型のカーボンブラックであることが重要であると考えられる。
【００７１】
将来トレッドになる部分の上、及びトレッドに隣接するミニウイングになる部分の上に定量の電気伝導性カーボンブラックを含むゴムコーティングである。
【００７２】
コーティングが、タイヤトレッド素材がタイヤ構造に構築されるときにタイヤ構造の他の部分と接触するようになるゴム押出物を含まないことが重要である。このことは、タイヤ構造の加硫の際の種々の成分のトレッドへの接着を妨害することを防ぐためにある。
【００７３】
コーティングされたトレッド素材を有するタイヤ構造は適切な金型内で造形されそして加硫されて、ここでラグ及び溝と呼ばれるもので形成されるトレッドを有するタイヤを形成する。タイヤと共に同時加硫される前記のコーティングは、ラグの外表面及び溝の壁と底を覆い、そして前記ウイング（これはトレッドと側壁との間のタイヤの肩領域に位置する）のカーボンブラック強化ゴムに伸びる。
【００７４】
乗り物上の適切な固い金属リム上に取り付けられそして膨張させられたタイヤが地上を転がるときに、電気の漏れまたは散逸のための経路が、前述の電気伝導性のコーティングによってトレッド、そしてそれによって地上に、及びタイヤの肩部分の間に創造される。
【００７５】
本発明の実施において、硫黄加硫可能なエラストマーが、トレッドキャップ及びベースを含むトレッド、並びにトレッドベース、若しくはベース−ウイングが接触するカーカスゴムのために企図される。ゴムの選択は本発明の基本的な操作のために重要ではないと考えられるが、ジエンをベースとしたエラストマーが、それらの二重結合が硫黄硬化または加硫に役立つことによって直接企図される。そのような使用のための種々の硫黄硬化可能なエラストマーの代表は、天然１，４シス−ポリイソプレンゴム及び合成ポリマー並びにイソプレン及びブタジエンのようなジエンのコポリマーであるが、これらに限定する意図ではない。これらはポリイソプレン、ポリブタジエン及びイソプレン／ブタジエンコポリマー並びにこれらの芳香族ビニル化合物（例えばスチレン及びアルファメチルスチレン）とのコポリマー（スチレン／ブタジエンコポリマーによって代表される）を含み、有機溶液または水性エマルジョン重合によって製造されたかどうかを問わない。このようなエラストマーはタイヤの製造における使用のために公知である。
【００７６】
ゴム配合用途に使用される慣用のケイ質顔料は通常は沈降ケイ質顔料（本明細書中でシリカと呼ぶ）である。
【００７７】
使用されるケイ質顔料は溶解性シリケート例えばナトリムシリケートの酸性化によって得られるもののような沈降シリカ類であり得る。
【００７８】
窒素ガスを使用して測定されたシリカのＢＥＴ表面積は、例えば約５０〜約３００、代わりに約１２０〜約２００ｍ2／ｇの範囲であり得る。表面積を測定するＢＥＴ法は「ジャーナル オブ ザ アメリカン ケミカル ソサイエティー」第６０巻、３０４頁（１９３０年）に記述されている。
【００７９】
シリカは、例えば約１００〜約４００、通常約１５０〜約３００と考えられる範囲のフタル酸ジブチル吸収値を有し得る。
【００８０】
ＰＰＧインダストリーからＨｉ−Ｓｉｌ（商標）２１０、２４３等の名称で商業的に入手できるシリカ、Ｒｈｏｎｅ−ＰｏｕｌｅｎｃからＺ１１６５ＭＰ及びＺ１６５ＧＲの名称で入手できるシリカ、Ｄｅｇｕｓｓａ ＡＧから例えばＶＮ２及びＶＮ３等の名称で入手できるシリカのような、種々の商業的に入手し得るシリカが本発明における使用のために考慮できる。
【００８１】
タイヤトレッドのために定量のシリカ強化材が使用されるとき、シリカはカップリング剤（ときどき強化剤と呼ばれる）と共に慣用される。
【００８２】
シリカがゴムを強化する効果を有するような方法で、シリカ表面及びゴムエラストマー分子の両方と反応できる化合物（多くはカップリング剤またはカップラーとして本技術分野の当業者に一般に公知である）がしばしば使用される。このようなカップリング剤は例えばシリカ粒子と予備混合または予備反応されるか、またはゴム／シリカ加工若しくは混合段階の間にゴム混合物へ添加されることができる。もし、ゴム／シリカ混合または加工段階の間にゴム混合物へ別々に添加されるなら、カップリング剤は次にシリカとその場で化合すると考えられる。
【００８３】
特に、このようなカップリング剤は例えばシリカ表面と反応できる構成成分または部分（シラン部）及びゴム（特に炭素炭素二重結合または不飽和を含む硫黄加硫可能なゴム）と反応できる構成成分または部分とから成ることができる。この様式において、カップリング剤は次にシリカとゴムとの間の連結橋として働き、そしてそれによってシリカのゴム強化の面を高める。
【００８４】
一面において、カップリング剤のシランは明らかにシリカ表面に対する結合を多分加水分解を通じて形成し、カップリング剤のゴム反応性部分はゴム自身と化合する。
【００８５】
シリカとゴムとを化合する用途のために、例えばビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドのようなポリスルフィド成分または構造を含むシランカップリング剤のような多くのカップリング剤が教示されている。
【００８６】
トレッドゴム及びカーカスゴムのゴム組成物は、例えば種々の硫黄加硫可能な成分ゴムを、例えば硫黄のような硬化助剤、活性剤、遅延剤及び促進剤、油のような加工添加剤、粘着樹脂を含む樹脂、シリカ、並びに可塑剤、充填剤、顔料、脂肪酸、二酸化亜鉛、ワックス、抗酸化剤及びオゾン亀裂防止剤、しゃく解剤及び例えばカーボンブラックのような強化材のような種々の慣用的に使用される添加材料と混合するような、ゴム配合技術分野において一般に公知の方法によって、配合されるだろうことは本技術分野の当業者によって容易に理解される。本技術分野における当業者に公知のように、硫黄加硫可能及び硫黄加硫された物質（ゴム）の予定された用途に依存して、上記の添加物は選択されそして慣用的な量で普通に使用される。
【００８７】
もし使用されるなら、本発明の目的のためのカーボンブラックの典型的な添加は本明細書中において前述した。もし使用されるなら粘着樹脂の量は約０. ５〜約１０ｐｈｒ、通常約１〜約５ｐｈｒを構成する。加工助剤の典型的な量は約１〜約５０ｐｈｒを構成する。そのような加工助剤は例えば芳香族、ナフテン系、及び／またはパラフィン系加工油を含む。抗酸化剤の典型的な量は約１〜約５ｐｈｒを構成する。代表的な抗酸化剤は例えばジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及び例えばバンタービルトラバーハンドブック（Vanderbilt Rubber Handbook）（１９７８年）の３４４〜３４６頁に開示されるような他のものであり得る。もし使用されるなら、オゾン亀裂防止剤の典型的な量は約１〜５ｐｈｒを構成する。もし使用されるならステアリン酸及び／またはステアリン酸亜鉛であることができる脂肪酸またはその金属塩の典型的な量は約０. ５〜約３ｐｈｒを構成する。二酸化亜鉛の典型的な量は約２〜約５ｐｈｒを構成する。ワックスの典型的な量は約１〜約５ｐｈｒを構成する。しばしばマイクロクリスタリンワックスが使用される。もし使用されるなら、しゃく解剤の典型的な量は約０. １〜約１ｐｈｒを構成する。典型的なしゃく解剤は例えばペンタクロロチオフェノール及びジベンザミドジフェニルジスルフィドであり得る。
【００８８】
一般に、ゴムの加硫はしばしば硫黄加硫剤の存在下に行われる。適切な硫黄加硫剤の例は元素硫黄（遊離硫黄）または硫黄付与加硫剤、例えばアミンジスルフィド、高分子ポリスルフィド、または硫黄オレフィン付加物を含む。好ましくは、硫黄加硫剤は元素硫黄である。本技術分野の当業者に公知のように、硫黄加硫剤は約０. ５〜約４ｐｈｒの範囲の量で、またはいくつかの環境においては約８ｐｈｒまでの量で使用され、約１. ５〜約２.５の範囲ときどきは２〜２. ５の範囲が好ましい。
【００８９】
促進剤は加硫のために要求される時間及び／または温度を制御するため並びに加硫物の特性を改善するために使用される。遅延剤も加硫速度のために使用できる。例えば、硫黄加硫可能のゴム組成物の加硫のために、単一の促進剤系、すなわち一次促進剤が使用され得る。加硫促進剤が使用されるときには、慣用的に及び好ましくは、一次促進剤が約０. ５〜約４、好ましくは約０. ８〜約１. ５ｐｈｒの範囲の全量で用いられる。他の態様において、一次及び／または二次促進剤の組み合わせが使用されることができ、二次促進剤は約０. ０５〜約３ｐｈｒの量で例えば加硫物の特性を活性化しそして改善するために使用され得る。これらの促進剤の組み合わせは最終特性上に相乗効果を生ずると期待され、どちらかの促進剤単独の使用によって生じたものよりもいくらか良好である。さらに、普通の加工温度においては影響されないが、通常の加硫温度においては満足な硬化を生ずる遅効性（delayed action）促進剤も使用され得る。本発明において使用され得る適切なタイプの促進剤はアミン類、ジスルフィ類ド、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオカルバメート類及びキサンテート類である。好ましくは一次促進剤はスルフェンアミドである。もし二次促進剤が使用されるなら、二次促進剤は好ましくはグアニジン、ジチオカルバメートまたはチウラム化合物である。硫黄加硫剤及び促進剤の存在と相対量は本発明の一面であるとはみなされない。
【００９０】
しかし、本明細書中に議論したように、上記添加剤（もしあれば）の存在と相対量は他に言及しない限り本発明の重要な面であるとはみなされない。本発明は、定量的にシリカ強化されたゴムタイヤトレッドの表面上への前述のコーティングの適用（とくにゴム表面上のコーティングの自己硫黄硬化に依存する場合）にさらに第１に関する。
【００９１】
タイヤは本技術分野における当業者に容易に明らかな種々の方法によって構築され、造形され、成形されそして硬化されることができる。
【００９２】
本発明は次の実施例の参照によってより良く理解され得る。実施例において部及び百分率は他に示さない限り重量による。
【００９３】
【実施例Ｉ】
修正したＡＳＴＭ法Ｄ２５７−６６を、カーボンブラック／及びまたはシリカを含むゴム組成物の表面固有抵抗を測定するために使用した。ここで使用したＡＳＴＭ手順の修正はＡＳＴＭ法の電圧を５００ボルトから０．１ボルトに修正してコーティングされたゴム試料の非常に低い表面固有抵抗の測定に適応させることから実質的に成る。この修正されたＡＳＴＭ法を本明細書中でＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６ Ｇ法と呼ぶ。Ｇ法は公式のＡＳＴＭの名称ではなく、調査のためにＡＳＴＭの委員会に提出されたこともなく、単に本明細書で使用する前述の修正を意味する。
【００９４】
ＡＳＴＭ Ｄ−２５７−６６のために使用する試料の調整及び相対電圧は以下の表１及び表２に示されている。
【００９５】
Ａ．機器
実施した測定のために、米国、オハイオ州クレーブランドのＫｅｉｔｈｌｅｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， Ｉｎｃ．からの以下の機器を使用した：
１）モデル６１０５固有抵抗アダプター
２）モデル４８７ピコ電流計／電源、調整電圧供給器、約１ミリボルト〜５０５ボルトに調整可能。
【００９６】
表面固有抵抗の測定のために、直径１０．２ｃｍ及び厚さ約０．２ｃｍの加硫したゴム組成物の円盤を使用したが、その厚さは前述のように製造されたコーティングされた円盤についてはわずかに、すなわち約０．００２〜０．００５ｃｍ大きい。
【００９７】
表面固有抵抗は
ｘ＝（Ｐ／ｇ）（Ｒ）
〔式中、１）Ｒは表面電気抵抗（オーム、ＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６に規定されているように測定；２）Ｐは使用した特定の電極配置についての保護電極の有効周囲、または５．４インチ×ｐｉ（１３．７ｃｍ×ｐｉ）；３）ｇは電極間の距離、または０．１２５インチ（０．３２ｃｍ）〕によって示すことができる式によって計算される。
【００９８】
前述のモデル６１０５（環状の電極を使用）については、Ｐ／ｇは５３．４と示される。
【００９９】
モデル６１０５装置内に試験試料を適切に置き、そして適切な電源供給電圧をかけたとき、装置の電気計上で電流を読み、そして表面固有抵抗値を次の式を通して見出した：
Ｒ＝（５３．４／Ｉ）（Ｖ）
〔式中、１）Ｒは試料の表面固有抵抗；２）Ｖは電源供給器からの電圧（ボルトまたはミリボルト）；３）Ｉは電気計からの電流の読み〕。
【０１００】
Ｂ．試料の調製
ゴム組成物をカーボンブラック強化材及びシリカ強化材とで製造した。この組成物の成分を２段階の、すなわち主成分のための第１段階及びそれに続く硬化剤についての第２段階において混合した。このような混合手順はゴム混合技術における当業者にとって周知である。第１段階において、成分をゴムミキサー中で約３分間約１６０〜約１７０の温度へ混合した。続いてミキサーから混合物を取り出し、約２５℃まで放冷した。第２段階において、この混合物と硬化成分とをゴムミキサー内で約１．５分間約１１０℃へ混合し、その後最終混合物、または組成物をミキサーから取り出して約２５℃まで放冷した。カーボンブラック強化された及びシリカ強化されたゴム組成物のために、得られた組成物を約１５０℃の高温の加硫条件下で約１８分間加硫した。
【０１０１】
本実施例の目的のために各ゴム組成物を、カーボンブラック強化ゴムについては組成物試験Ｘと、シリカ強化ゴムについては組成物試験Ｙと同定した。それぞれの組成物は次の表１に示す材料から構成されていた。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
前述のシリカ強化ゴム配合物Ｙの加硫された試料円盤の一面を電気伝導性のカーボンブラックを含む水ベースのゴム組成物によって刷毛塗りでコーティングした。
【０１０４】
被覆した円盤を約１５０℃で１８分間加硫した。コーティングは組成物と共に同時硬化したと考えられる。コーティングは約０．００２〜約０．００５ｃｍの見積もり厚さを有した。
【０１０５】
電気伝導性のカーボンブラックを含む水ベースのゴムコーティング組成物は次の表２の材料または成分から成る。約１ｐｈｒの湿潤剤（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓのエポキシ化テトラメチルデシルネジオール、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ ４６５）を配合物中に使用した。
【０１０６】
【表２】
【０１０７】
極端に低い表面固有抵抗のために、装置の電流計が過剰負荷とならないように、０．５ボルト、場合によっては０．１ボルト程度の低さに電圧を下げることが必要であった。
【０１０８】
前述のＡＳＴＭ Ｄ２５７−６６、Ｇ法は前述の０．１ボルトを使用したことに注意されたい。
【０１０９】
【表３】
【０１１０】
ある代表的な態様と詳細とを本発明を例示する目的のために示してきたが、本技術分野における当業者にとって、種々の変更及び修正が本発明の精神または範囲から逸脱することなくなされ得ることは明らかであろう。
本発明の態様
１． 水をベースとしたゴム組成物であって、
（Ａ）乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴムラテックス、乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックス及び天然ゴムシス１，４−ポリイソプレンラテックスから選択される少なくとも１種の水性ゴムラテックス、並びに（Ｂ）電気伝導性のカーボンブラックの水分散物
のブレンドを含んで成り、
前記カーボンブラックは約２５〜約２００ｐｈｒの量存在し、そして前記ゴム／カーボンブラック組成物は、乾燥されそして硫黄硬化されたときにＡＳＴＭ試験Ｄ−２５７−６６，Ｇ法にしたがい約１０，０００オーム以下の表面固有抵抗を有することを特徴とする、前記のゴム組成物。
２． ゴムタイヤのトレッドの製造方法であって、（Ａ）１記載の水をベースとした組成物のコーティングを、キャップ／ベース構造の未加硫の硫黄硬化可能なゴムタイヤトレッドのキャップの外表面に塗布すること、ただし前記コーティングを、前記トレッドキャップの外表面に近接して位置する下部のトレッドベースの外表面の少なくとも一部の上に伸びそしてそれを覆うように塗布し、（Ｂ）前記コーティングを乾燥すること
を含んで成り、
前記キャップゴムは約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記下部のベースゴムは約４０〜約６０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、前記の製造方法。
３． ２記載の方法によって製造された未加硫のタイヤトレッド。
４． タイヤの製造方法であって、３記載のキャップ／ベース構造のゴムタイヤトレッドを少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラックを含むカーボンブラックで強化されたゴムタイヤカーカス上に構築することを含んで成り、
前記トレッドキャップのゴムが約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び約１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記トレッドベース及びタイヤカーカスのゴムが約４０〜約６０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、前記の方法。
５． ４記載の方法によって製造されたタイヤ。
６． タイヤの製造方法であって、ゴムタイヤカーカス上にキャップ／ベース構造のゴムタイヤトレッドを構築し、続いて前記タイヤトレッドを２記載の方法によってコーティングすることを含んで成り、
前記トレッドキャップのゴムが約４０〜約９０ｐｈｒのシリカ及び約１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記トレッドベース及びタイヤカーカスのゴムが少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラックを含む、前記の方法。
７． ６記載の方法によって製造されたタイヤ。
８． タイヤの製造方法であって、４記載の方法によってコーティングされたタイヤトレッドを有するタイヤ構造体を構築すること；前記コーティングされたタイヤ構造体を適切な金型内で成形及び加硫してラグ及び関連した溝によって形づくられたトレッドを有するタイヤを形成すること、ただし前記コーティングはそれらと共に同時加硫され、かつ前記ラグの外表面並びに前記溝の壁及び底の表面に渡って伸びており、前記コーティングはトレッドベース及び／またはタイヤカーカスの前記カーボンブラック強化ゴムの一部に伸び、かつ接触しており、そして前記コーティングが約０．００５ｃｍ以下の厚さを有する、前記の方法。
９． ８記載の方法によって製造されたタイヤ。
１０． タイヤの製造方法であって、６記載の方法によってコーティングされたタイヤトレッドを有するタイヤ構造体を構築すること；前記コーティングされたタイヤ構造体 を適切な金型内で成形及び加硫してラグ及び関連した溝によって形づくられたトレッドを有するタイヤを形成すること、ただし前記コーティングはそれらと共に同時加硫され、かつ前記ラグの外表面並びに前記溝の壁及び底の表面に渡って伸びており、前記コーティングはトレッドベース及び／またはタイヤカーカスの前記カーボンブラック強化ゴムの一部に伸び、かつ接触しており、そして前記コーティングが約０．００５ｃｍ以下の厚さを有する、前記の方法。
１１． １０記載の方法によって製造されたタイヤ。
１２． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースの横方向伸長であり、前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っている、２に記載のトレッドの製造方法。
１３． １２記載の方法によって製造された未加硫のタイヤトレッド。
１４． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、４に記載のタイヤの製造方法。
１５． １４記載の方法によって製造されたタイヤ。
１６． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、６に記載のタイヤの製造方法。
１７． １６記載の方法によって製造されたタイヤ。
１８ 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、８に記載のタイヤの製造方法。
１９． １８記載の方法によって製造されたタイヤ。
２０． 前記トレッドがキャップ／ベース−ウイング構造のものであり、前記ベースのウイングがベースから横方向に外側へ伸び、かつタイヤのカーカスの側壁部分の上を半径方向に内側に伸びており、そして前記コーティングが前記トレッドキャップの前記外表面に近接して位置する前記ベースウイングの外表面の少なくとも一部の上に伸び、かつそれを覆っているが、トレッドベース及びベースウイング及びタイヤカーカス側壁の間の内面を除く、１０に記載のタイヤの製造方法。
２１． ２０記載の方法によって製造されたタイヤ。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は未加硫のタイヤ構造の横断面の透視図であり、キャップ／ベース−ウイング構造のトレッドの場合のトレッド成分の上に適用された本発明のコーティングを示す。
【図２】図２は加硫されたタイヤの横断面図であり、キャップ／ベース構造のトレッドを示し、ここでトレッドキャップはラグ及び溝形状のものであり、トレッド溝の壁を含むトレッドの外表面上に本発明のコーティングを有する。
【図３】図３は押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体の横断面図であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。ベース−ウイングの上にトレッドキャップのあるトレッド素材を描写しており、ウイングはベースと同じゴム組成である。
【図４】図４は押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体の横断面図であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。ウイングがベースと異なったゴム組成のものである構造体を描写している。
【図５】図５は押し出された未加硫の角形のトレッド素材のストリップ構造体の横断面図であり、それらの外表面に本発明のコーティングが施されている。トレッドベースがウイングを有しない同様の構造体を描写している。
【図６】図６は、加硫されたタイヤ構造の横断面透視図であり、ラグと溝とから形づくられているトレッドキャップ内の側壁の部分に上張りされているウイングを有するトレッド・キャップ／ベース−ウイング構造を示し、ここで溝は支持カーカスと共にタイヤの肩領域と連絡している。さらにこの図はラグと溝との表面及び前述のウイングの部分を含む、トレッドの表面上の本発明の同時加硫されたコーティングを示す。
【図７】図７はタイヤのラグの外表面部分からコーティングが摩耗してしまった図６のトレッドを示し、溝の壁の表面上のコーティングは残っている。
【符号の説明】
１．タイヤ構造体
２．トレッドキャップ
３．カーカス
４．側壁
５．ビード
６．トレッドベース
７．コーティング
１０．カーカスプライ
１１．ベルト
１２．ラグ
１３．溝
１４、１５及び１６． 未加硫のトレッド素材
１７．ウイング
１８．トレッド形状
Claims (2)
- Ａ、Ｂ及びＣの工程を含むタイヤの製造方法であって、
Ａ．（ａ）水をベースとしたゴム組成物のコーティングを、キャップ／ベース構造の未加硫の硫黄硬化可能なゴムタイヤトレッドのキャップの外表面に塗布すること、ただし前記コーティングを、前記トレッドキャップの外表面に近接して位置する下部のトレッドベースの外表面の少なくとも一部の上に伸びそしてそれを覆うように塗布し、そして
（ｂ）前記コーティングを乾燥すること
を含んで成る工程によって未加硫のタイヤトレッドを製造すること、
ここで前記トレッドキャップゴム組成物は４０〜９０ｐｈｒのシリカ及び１０ｐｈｒ以下のカーボンブラックを含み、そして前記下部のトレッドベースゴム組成物は４０〜６０ｐｈｒのカーボンブラックを含み、そして
前記水をベースとしたゴム組成物は
（１）乳化重合で製造されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴムラテックス、乳化重合で製造されたポリブタジエンラテックス、及び天然ゴムシス１，４−ポリイソプレンラテックスから選択される少なくとも１種の水性ゴムラテックス、及び
（２）電気伝導性のカーボンブラックの水分散物
のブレンドを含んで成り、前記電気伝導性のカーボンブラックは２５〜２００ｐｈｒの量存在し、そして前記ゴム／カーボンブラック組成物は、乾燥されそして硫黄硬化されたときにＡＳＴＭ試験Ｄ−２５７−６６，Ｇ法にしたがい約１００００オーム以下の表面固有抵抗を有する；
Ｂ．前記コーティングされたトレッドを少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラックを含むカーボンブラックで強化されたゴムタイヤカーカス上に構築することによって、タイヤ構造体を構築すること；並びに
Ｃ．前記タイヤ構造体を適切な金型内で成形及び加硫してラグ及び関連した溝によって形づくられたトレッドを有するタイヤを形成すること、ただし前記コーティングはそれらと共に同時硬化され、かつ前記ラグの外表面並びに前記溝の壁及び底の表面に渡って伸びており、前記コーティングはトレッドベース及び／またはタイヤカーカスの前記カーボンブラック強化ゴムの一部に伸び、かつ接触しており、そして前記コーティングが約０．００５ｃｍ以下の厚さを有する。 - 請求項１記載の方法によって製造されたタイヤ。
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