(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）少なくとも１つの部材をアセンブリーとして有すること、該アセンブリーはゴム組成物を含み、そして該ゴム組成物が少なくとも１つの導電性エレメントの少なくとも１つの部分を該ゴム組成物と物理的かつ電気的に接続している、又は
（Ｂ）タイヤのインナーライナーゴム面の円周上、内部、または同一の広がりに配置された導電性ゴム組成物の環状ストリップを含むこと；ここで、導電性ゴムストリップの厚さは０．１〜５ｍｍである；
を特徴とするタイヤであって、
ゴム組成物が、油を含まず、そして、ゴム１００ｐｈｒに基づいて、
（ａ）少なくとも１種の固体ゴム ５０〜９５ｐｈｒ、
（ｂ）液体ジエン炭化水素に基づく液体ゴムおよびイソブチレンに基づく液体ゴムの少なくとも１種から選択される液体ゴム ５〜５０ｐｈｒ、並びに
（ｃ）ゴム組成物に均質混合されているほどではない少なくとも１種のカーボンブラック １０〜１６０ｐｈｒを含み、ここで、ＡＳＴＭ Ｄ１５１０に従い測定したカーボンブラックのヨウ素価は１９０〜１５００ｇ／ｋｇおよびＡＳＴＭ Ｄ２４１４に従い測定した該カーボンブラックのＤＢＰ値は１１０〜５００ｃｍ3／１００ｇである；
ゴム組成物が、硫黄および過酸化物硬化剤の不在下で、少なくとも１つの回転混合ブレードを有する密閉式ゴムミキサー中での少なくとも１つの連続混合工程でゴム組成物を混合することによって製造され；ここで、各混合工程では、組成物は１５０〜１８０℃の温度に、およびゴム組成物を混合する際の最大混合トルクの後に経験する最小混合トルクの５０％以内の混合トルクに混合され；その後、硫黄および／または過酸化物硬化剤をゴム組成物と１〜４分間、９５〜１２０℃の範囲の温度に混合される；
固体ゴムが、
（ａ−１）イソプレンおよび１，３−ブタジエンの少なくとも１種のホモポリマーおよびコポリマー、並びにイソプレンおよび１，３−ブタジエンの少なくとも１種とスチレンとのコポリマー、または
（ａ−２）イソブチレンと２〜８重量％のイソプレンから誘導された単位とのコポリマー、並びに塩素または臭素でハロゲン化されたそのようなイソブチレンに基づくコポリマーとしてのイソブチレンに基づくゴムから選択され；
液体ゴムが、
（ｂ−１）イソプレンおよび１，３−ブタジエンの少なくとも１種のポリマー、並びにイソプレンおよび１，３−ブタジエンの少なくとも１種とスチレンとのコポリマーから選択される液体共役ジエン炭化水素に基づくゴム、または
（ｂ−２）イソブチレンと２〜８重量％のイソプレンとのコポリマー、又は塩素または臭素でハロゲン化されたそのようなコポリマーとしてのイソブチレンに基づくゴムから選択され；そして
ゴム組成物の体積抵抗率が０．５〜５００オーム・ｃｍであることを特徴とする、上記のタイヤ。
【請求項２】
ストリップが不連続セグメントを有し、ストリップの各末端がマイクロプロセッサーチップに物理的かつ電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
環状ストリップが、タイヤ外部の電磁信号発生手段からの電磁信号を受信するためのおよびタイヤ内部からの電磁信号をタイヤ外部の電磁信号受信手段に送信するためのアンテナであることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性ゴム組成物およびその部材を有する製品に関する。１つの側面において、そのような製品は、タイヤの円環体形によって本質的に囲まれるように設計されたキャビティを有し、そしてその閉鎖がその上に取り付けられるように設計されている硬質リムによって完了する、円環体形の空気入りゴムタイヤである。別の側面において、そのような空気入りタイヤは、タイヤのゴムインナーライナーの上または内部に配置されたそのようなゴム組成物を含み；ここで、インナーライナーはキャビティの表面である。さらに別の側面において、ゴム組成物はそのようなタイヤインナーライナーの上または内部の導電性ゴム組成物の環状ストリップである。環状ストリップは、タイヤ外部からの電磁波の受信およびタイヤ内部からの電磁波のタイヤ外部への送信が可能なアンテナである。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤは一般に、タイヤによって本質的に囲まれているキャビティを定める円環体形であり、その閉鎖は、タイヤを硬質リム上に取り付けることによって一般に完了する。タイヤは一般に、実際にはタイヤキャビティの露出面であるゴムインナーライナーを有する。そのような空気入りタイヤ形態は、そのような技術分野における当業者に理解されているように一般的である。
【０００３】
空気入りタイヤは通常空気圧を頼りにして、使用条件中のそれらの形および関連性能を維持するが、いくつかの空気入りタイヤは、様々な理由でそれらの内部空気圧が失われたりまたは維持することができなくても、少なくとも限られた時間、それらの形を維持しかつ代表的な性能を提供するように設計しうる。本発明を説明する場合、限られた時間、内部空気圧なしで走るように設計されているタイヤであっても、空気入りタイヤであるとここでは考える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
各種用途に、タイヤ外部の電磁波発生源から生じる出力を電子的に受信し、かつ外部送受信装置に対して内部空気圧のようなタイヤに関係する各種データを送信することができる検出装置を内面上または内面内部に有する、空気入りゴムタイヤを提供することは望ましいことである。
【０００５】
各種電磁信号を外部源から受信しかつ各種電磁信号をタイヤ内部から外部受信装置へ送信するためのタイヤの実際部分として適当なアンテナを有するタイヤを提供することは望ましいことである。
【０００６】
電気抵抗の比較的低い軟質ゴム組成物を、各種の物理的かつ電気的接続電気デバイス、例えばタイヤの内面上または内部に配置されるマイクロプロセッシングデバイスまたはチップを電線へ接続する等のデバイスに用いることも望ましいことである。
【０００７】
ある導電性エレメント、例えば導電性金属線の場合、本発明のゴム組成物は、１つのエレメントの場合は同じエレメントのあるいは２つ以上のエレメントの場合は複数のエレメントの少なくとも２つの部分における電気的接続に用いうると考えられる。
【０００８】
従って、特に、マイクロプロセッサーまたは他の電気デバイスもしくはエレメントへの電気導体の接続点にかなりの屈曲性があることに関心がもたれている場合、少なくとも１つの追加非ゴム導電性エレメント、例えば電線または他の金属電気エレメントまたは導体への上記のマイクロプロセッシングデバイスの接続には、それにふさわしい導電性のゴム組成物が望ましいと考えられる。
【０００９】
また、１つの側面において、そのような導電性ゴム組成物がタイヤインナーライナー上または内部に配置されたゴムの環状ストリップとしての上記アンテナの形でありうることも考えられる。
【００１０】
そのようなアンテナは、その目的に適した導電性を有し、かつタイヤ自体の内部ゴム面との適合性にふさわしいゴム状弾性を有する必要がある。
導電性ゴムをタイヤ内面に用いる例は、例えば、米国特許第５，７４３，９７３号に見られる。
【００１１】
そのような導電性ゴム組成物の重要な要件は、それが比較的導電性であることばかりでなく、それが、導電性が時を経ても維持されるように、タイヤ部材内部に含めるのに適した物理的性質を有することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明を説明する場合、用語「ｐｈｒ」は「ゴム１００重量部当たりのゴム組成物中の指定成分の重量部」を意味する。
【００１３】
用語「ゴム」および「エラストマー」は、断りがなければ交換可能であるとここでは考えられ、そして、説明のために、ジエン炭化水素に基づく液体ゴムまたはイソブチレンに基づく液体ゴムでもよい液体ゴムは、それが液体であっても、硬化するとゴムの性質を有する「ゴム」としてここでは述べる。非液体ゴムはここでは「固体ゴム」と呼ぶ。
【００１４】
ここで用いる用語「ゴムコンパウンド」および「ゴム組成物」、または「エラストマー組成物」は、断りがなければ交換可能であるとここでは考える。
本発明は導電性ゴム組成物を提供するものであり、この組成物は、油、特に石油に基づくプロセス油を本質的に含まない、従って、好ましくはこれを全く含まないものであり、そして、ゴム１００ｐｈｒ当たり、（Ａ）少なくとも１種の固体ゴム  約５０〜約９５ｐｈｒ、あるいは約７０〜約８０ｐｈｒ、（Ｂ）液体ジエン−炭化水素液体ゴムおよびイソブチレンに基づく液体ゴムの少なくとも１種から選択された液体ゴム  約５〜約５０ｐｈｒ、あるいは約２０〜約３０ｐｈｒ、および（Ｃ）ヨウ素価（ＡＳＴＭ  Ｄ１５１０）が約１９０〜約１５００ｇ／ｋｇ、あるいは約９００〜約１４００ｇ／ｋｇおよびＤＢＰ値（ＡＳＴＭ  Ｄ２４１４）が約１１０〜約５００ｃｍ3／１００ｇ、あるいは約３００〜約５００ｃｍ3／１００ｇの少なくとも１種のカーボンブラック  約１０〜約１６０ｐｈｒ、好ましくは約３０〜約１３０ｐｈｒを含む。
【００１５】
本発明ではさらに、固体ゴムは、（ａ）例えば、イソプレンおよび１，３−ブタジエン等のような共役ジエン炭化水素のホモポリマーおよびコポリマー、そしてイソプレンおよび１，３−ブタジエンから選択された少なくとも１種の共役ジエン炭化水素と、スチレンおよびα−メチルスチレン、好ましくはスチレンから選択されたビニル芳香族化合物とのコポリマー、並びに錫結合有機溶媒溶液重合製造の、イソプレンおよび１，３−ブタジエンの少なくとも１種のポリマー、およびイソプレンおよび／または１，３−ブタジエンとスチレンとのコポリマー、あるいは（ｂ）イソブチレンおよび少量（例えば、約２〜約８ｐｈｒ）の例えばイソプレン等のような共役ジエン炭化水素のコポリマーまたはハロゲン化コポリマーとしてのブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムとしてのイソブチレンに基づくゴムから選択しうる。
【００１６】
本発明ではさらに、液体ゴムは、（ａ）イソプレンおよび１，３−ブタジエンの少なくとも１種のポリマー、並びにイソプレンおよび１，３−ブタジエンとスチレン又はα−メチルスチレン、好ましくはスチレンとのコポリマーから選択される液体共役ジエン炭化水素に基づくゴム、あるいは（ｂ）例えば、イソブチレンおよび約２〜約８重量％のイソプレンのコポリマー、または例えば塩素もしくは臭素等のようなハロゲンでハロゲン化されたそのようなコポリマーとしてのイソブチレンに基づくゴムから選択しうる。
【００１７】
本発明の実施の際、固体ゴムがジエン炭化水素に基づくゴム組成物であるならば、液体ゴムは、液体ゴムと固体ゴムとの適合性のためにまたジエン炭化水素に基づくゴムであるのが好ましい。
【００１８】
対応して、固体ゴムがイソブチレンに基づくゴムであるならば、液体ゴムは、液体ゴムと固体ゴムとの適合性のためにまたイソブチレンに基づく液体ゴムであるのが好ましい。
【００１９】
液体ゴムの平均分子量（重量平均）は例えば約１０，０００〜約５０，０００であるが、その平均分子量はそれより大きくても小さくてもよい。
実際に、導電性ゴムストリップがタイヤ部材に関連付けられることになることを考慮すると、タイヤ部材（例えばタイヤインナーライナー）のゴム組成物は、典型的には少なくとも１×１０8オーム・ｃｍ、さらに少なくとも１×１０12オーム・ｃｍ以上までの体積抵抗率を有することが認められることになる。
【００２０】
これに対して、本発明のゴム組成物の体積抵抗率は約０．５〜約５００オーム・ｃｍ、好ましくは約０．５〜約１００オーム・ｃｍ、より好ましくは約０．５〜約１０オーム・ｃｍであるのが好ましい。
【００２１】
重要なことに、固体ゴムが主に、好ましくは全てが、合成シス−１，４−ポリイソプレンおよび錫結合合成シス−１，４−ポリイソプレンの少なくとも１種であることが時には好ましい。そのようなエラストマーは、本技術分野における当業者に周知であり、イソプレンの有機溶媒重合によって一般に製造される。エラストマーの錫カップリングは、例えば、モノマー先駆体の重合を終える前にエラストマーを四塩化錫のような錫化合物と反応させることによって行いうる。そのようなエラストマーの錫カップリング法はそのような技術分野における当業者に周知である。
【００２２】
重要なことに、本発明のゴム組成物はまた、下記のように、相当量の液体ジエンに基づくポリマー、好ましくは液体ポリイソプレンを含有する。
また重要なことに、求めに応じて、カーボンブラック強化充填材が用いられ、これは、後で論じるように、本発明のゴム組成物が比較的低い体積電気抵抗率であることを促すものが望ましい。
【００２３】
実際に、ゴム組成物は、少なくとも１つのローター混合ブレードを有する密閉式（internal）ゴムミキサー中の少なくとも１つの連続混合工程で、硫黄および過酸化物硬化剤の不在下、１８０℃未満、通常は１７０℃未満、従って通常は約１５０〜約１７０℃、さらに約１８０℃までの最高温度にゴム組成物を混合することによって製造されるのが好ましく；ここで、各混合工程では、組成物を、後で硬化したときのゴム組成物の体積抵抗率がかなり最小化される（例えば、そのような最小化の約３０％以内）まで混合する。
【００２４】
そのような最小化が生じるところを調べるために当業者によっていつかの実験がなされてもよいが、そのような最小化は、特に後記のように、比較的容易に測定しうる。
【００２５】
ゴム組成物がその後、密閉式ミキサー中の最終混合工程で硫黄および硬化剤と共に１２０℃より下、時には１１５℃より下の最高温度にまで、従って通常は約９５〜約１２０℃で短時間、例えば４分より短い、好ましくは２または３分より短い、通常は約１．５〜約４分の範囲内で混合されることが理解されるであろう。
【００２６】
体積抵抗率の上記相対的最小化を達成する処理条件を決定するための、上記の実験とは別の方法を次に示す：
実際に、上記ゴム組成物は、ゴム組成物を、少なくとも１つのローター混合ブレードを有する密閉式ゴムミキサー中の少なくとも１つの連続混合工程で、硫黄および過酸化物硬化剤の不在下で混合することによって製造してもよく；ここで、各混合工程では、組成物を適当な時間、１７０℃より下の温度で、ゴム組成物の混合のための密閉式ミキサーで経験する混合トルクが実質的に最小になるまで混合する。好ましくは、上記の実質的な最小化は、ゴム組成物を混合するための初期最大混合トルクの後に経験する最小混合トルクの約５０％以内、あるいは２０％以内である。
【００２７】
実際に、ローター回転速度は実質的に一定であり、ミキサーの混合速度変化は約１０％未満である。
上記混合に適した時間は、例えば、ミキサーのローター速度およびミキサー用循環冷却水（もしあれば）、並びにエラストマーの選択、上記液体ポリマーおよびカーボンブラックの濃度によりかなり変わるが、混合工程ごとのそのような個々の混合時間は当業者であれば容易に決定することができ、例えば約１．５〜約３分間であると考えられる。
【００２８】
ゴム組成物の混合を制御し、混合を混合トルクに基づくものにする目的は、カーボンブラックの均質分散をある程度制限し、従って、カーボンブラックがゴム組成物に均質分散されているほどではないものにすることである。
【００２９】
本明細書に添付の図３および４に示すように、ゴム組成物の体積電気抵抗率の最小化は、ゴム組成物用の密閉式ゴムミキサーの混合トルクの最小化と実質的に一致することが観察された。
【００３０】
また、カーボンブラックがゴム組成物に均質分散されているほどではないと、ゴム組成物に、より低い、一般にはより望ましい電気抵抗をもたらすことが、上記の「Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｒｕｂｂｅｒｓ  ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ」で報告されている。
【００３１】
本発明では、本発明のゴム組成物を含有する少なくとも１つの部材を含む製品を提供する。
別の本発明では、製品は、本発明のゴム組成物と電気的かつ好ましくは物理的に接続している、少なくとも１つ、通常は少なくとも２つの導電性エレメント、好ましくは金属エレメントを含む。
【００３２】
さらに別の本発明では、製品は、本発明のゴム組成物を含む少なくとも１つの部材を有するホースおよびベルトから選択される工業製品である。そのような工業製品の例は、コンベヤーベルトおよび送電ベルトである。
【００３３】
さらに本発明では、本発明のゴム組成物を含む少なくとも１つの部材を有するタイヤを提供する。
タイヤ、好ましくは空気入りタイヤの場合、上記部材は、少なくとも１つ、通常は少なくとも２つの導電性金属エレメントまたはデバイスを金属エレメント間に配置された上記ゴム組成物と共に物理的かつ電気的に接続する上記ゴム組成物を含むアセンブリーである。
【００３４】
さらに本発明では、タイヤのインナーライナーゴム面の円周上、内部、または同一の広がりに配置された導電性ゴム組成物の環状ストリップを含む空気入りゴムタイヤを提供し；ここで、導電性ゴムストリップの厚さは約０．１〜約５ｍｍ、好ましくは約０．５〜約２ｍｍであり、体積抵抗率は約０．５〜約５００オーム・ｃｍ、あるいは約０．５〜約５０オーム・ｃｍ、好ましくは約０．５〜約１０オーム・ｃｍであり、ストリップは油、特にゴムプロセス油を本質的に含まず、好ましくは全く含まず、従って、０〜約５ｐｈｒ、例えば約１〜約５ｐｈｒの油を含む。
【００３５】
実際に、そのような空気入りタイヤは、固有のキャビティを有する一般的な円環体形のものであり；ここで、上記キャビティは硬質リムによって閉じられるように設計されており、上記ストリップは、タイヤの中心線またはその付近の上記キャビティのゴム面の上または内部に配置されている。
【００３６】
本発明の１つの側面において、上記環状ゴムストリップはタイヤ内部のアンテナであり、これは、タイヤ外部の電磁波送信手段または源からの電磁波（例えば、無線周波数の電波）をタイヤ内部で受信するように、そして電磁波をタイヤ内部から電磁波受信手段に送信するように設計されている。
【００３７】
特に、そのようなアンテナは、情報をタイヤ内部からタイヤ外部の情報受信手段へ送信するように設計されている。実際に、上記アンテナは情報またはデータを無線周波数伝達によって送信しようとするものである。
【００３８】
好ましくは、ゴムの環状ストリップはタイヤのセンターライン付近、好ましくはタイヤのゴムインナーライナーの上または内部に配置されている。
本発明の１つの側面では、導電性ゴムストリップまたはアンテナは、タイヤキャビティの内面（例えば、タイヤインナーライナー）に円周状に配置され、タイヤインナーライナー内部に埋めてもよいマイクロプロセッサーチップに個々に接続した上記ストリップの２つの末端を含む不連続部分を有する。特に、ストリップの上記末端は、マイクロプロセッサーチップの１つ以上の導電性金属エレメントに個々におよび電気的かつ物理的に接続されており；ここで、チップはストリップの上記末端間に配置されうる。
【００３９】
従って、さらに、本発明は少なくとも１つの導電性エレメントの少なくとも２つの部分を電気的に接続する手段を提供するものであり、これは、本発明のゴム組成物を上記の少なくとも２つの部分の間に配置して上記部分を電気的に接続することを含む。
【００４０】
また従って、タイヤ外部の電磁信号発生手段からの電磁信号を受信するための、そしてタイヤ内部からの電磁信号をタイヤ外部の電磁信号受信手段へ送信するための手段をここでは提供し、これは、タイヤ内部にアンテナを有するタイヤを提供することを含み；ここで、上記アンテナは、タイヤのインナーライナーゴム面の円周上、内部、または同一の広がりに配置された本発明のゴム組成物の環状ストリップを含み；導電性ゴムストリップの厚さは約０．１〜約５ｍｍであり、上記ゴム組成物は、体積抵抗率が約０．５〜約５００オーム・ｃｍであることを特徴とし、ストリップは、ストリップの個々の末端がマイクロプロセッサーチップに物理的かつ電気的に接続している不連続セグメントを有し、チップはストリップの末端付近、時には末端の間に配置されている。
【００４１】
実際に、上記導電性ストリップまたはアンテナの幅は約５〜約２０ｃｍ、あるいは約５〜約１２ｃｍであり、タイヤの大きさおよび埋め込んだマイクロプロセッサーチップの電気的要求によって多少変わる。
【００４２】
マイクロプロセッサーチップの金属エレメントは様々な形のものでもよく、ワイヤ、プレートまたは他の形態でもよい。そのような金属エレメントは様々な導電性金属のものでもよく、例えば鋼、銅、および黄銅を含めたそれらの合金、そして銅、黄銅または亜鉛を被覆した鋼線でもよい。
【００４３】
薄い導電性ゴムストリップまたはアンテナを上記金属エレメントの一部の上に置いたり、１つ以上の金属エレメントを包んだり、１つ以上の金属エレメントをカプセル封入もしくは部分カプセル封入したり、あるいは少なくとも１つの金属エレメントを導電性ゴム組成物の２つのストリップの間に挟んでもよい。他のバリエーションは当業者であれば明らかである。
【００４４】
本発明の別の側面において、導電性ゴム組成物を空気入りタイヤの少なくとも１つのゴム部材に埋めてもまたは部分的に埋めてもよい。タイヤのそのようなゴム部材は、本発明の場合、例えばタイヤのカーカス、その側壁、そのインナーライナー、または当業者に明らかな他のタイヤ部材であるが、ゴム組成物は上記ストリップの形であり、そしてタイヤのインナーライナーの一部であるのが好ましい。導電性ゴムストリップがタイヤの１つ以上の部材に完全に埋め込まれているのが通常は好ましいが、ストリップのある部分がタイヤ部材に完全に埋まっておらず、タイヤ内部に対して露出面があってもよいと考える。
【００４５】
本発明の導電性ストリップまたはアンテナは、４〜８個の炭素原子を有する共役ジエンに基づくモノマー、好ましくはイソプレンおよび１，３−ブタジエンの少なくとも１種のエラストマー、あるいはスチレンと共重合したエラストマーを含むゴム組成物のものであると考えられるが、ストリップがタイヤインナーライナーの上または内部に配置される場合、ゴム組成物がブチルまたはハロブチルゴム（例えば、ブロモブチルゴム）を含んでもよく、タイヤインナーライナーとゴム組成物の適合性を高めるために、インナーライナー自体がブチルまたはハロブチルゴムから成ることも考えられる。
【００４６】
本発明のさらなる理解のために添付の図面を参照する。
図１は、円環体形空気入りタイヤの断面透視図であり、導電性ゴムストリップがその内面上に配置されていることを示す。導電性ゴムストリップは、出力および／または情報の受信および／または送信用アンテナとして作用するように設計される。
【００４７】
図２は、空気入りタイヤの断面図であり、末端がマイクロプロセッサーチップで終わっている環状に配置されたストリップまたはアンテナを示す。
図３は、硬化ゴム組成物の体積抵抗率対未硬化ゴム組成物の混合時間の曲線を示す。
【００４８】
図４は、ゴム組成物の混合に用いたトルク対混合時間の曲線を示す。
特に、図１は、環状導電性ゴムストリップ（２）の部分がタイヤの内面（３）の中心線に配置されている、タイヤ断面（１）の透視図である。タイヤの内面（３）はタイヤのインナーライナーであり、かつタイヤのキャビティの内面である。ストリップ（２）は内面（３）の上部に配置されているように示されているが、大抵、その露出面がインナーライナー（３）の表面と同一面にあるか、または実質的に同一面にあるということは理解されるはずである。
【００４９】
図２は、環状ストリップ（２）およびその末端（４）が、マイクロプロセッサーチップ（５）に物理的かつ電気的に接続することで各々終わっていることを示す、タイヤの断面図である。
【００５０】
図３は、密閉式ゴムミキサー中の未硬化ゴム組成物の混合時間に対してプロットした、本発明のストリップ用硬化ゴム組成物の体積抵抗率（オーム・ｃｍ）の曲線のシミュレーションを表すグラフである。
【００５１】
特に、図３は、未硬化ゴム組成物を混合するにつれて、硬化ゴム組成物の体積抵抗率が曲線（６）の領域（Ａ−Ａ）で相対的にかつ望ましく低い電気抵抗率値に低下し、そしてその後、混合を続けるにつれて、抵抗率はより高いかつあまり望ましくない値に増加することを示している。
【００５２】
図４は、やはり密閉式ゴムミキサー中の混合時間に対してプロットした、本発明の未硬化ゴム組成物の混合トルク（例えば、ＭＰａ）の代表的なシミュレーションのグラフである。
【００５３】
特に、図４は、未硬化ゴム組成物を混合するにつれて、混合トルクが、曲線（７）の領域（Ｂ−Ｂ）で低い値および最小トルクに低下し、そしてその後、より高い値に上昇する傾向があることを示す。
【００５４】
実際に、上記の硬化ゴム組成物の電気抵抗率領域（Ａ−Ａ）の最小化、および未硬化ゴム組成物の混合トルク領域（Ｂ−Ｂ）の最小化は、実質的に一致することが観察された。
【００５５】
従って、得られる硫黄加硫ゴム組成物の電気抵抗率を対応させて最小化するために、本発明の導電性ストリップ用ゴム組成物を、成分を密閉式ゴムミキサー中で上記混合トルクを最小にするのに適した時間混合することによって製造することは、本発明の望ましい側面である。
【００５６】
ゴム組成物の混合の限定によるカーボンブラック強化ゴム組成物の電気抵抗率の最小化に関する議論については、Ｒ．Ｈ．Ｎｏｒｍａｎによる「Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｒｕｂｂｅｒｓ  Ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ」（１９７０）、ロンドンのアプライド・サイエンス・パブリシャーズ社発行、ｐ．５０−５３を参照されたい。
【００５７】
本発明の第１の考えは、特に出力および／または情報の受信および／または送信用アンテナとなるように設計された、導電性ゴムストリップを提供することであるが、第２の考えは、埋め込まれる、または少なくとも部分的に埋め込まれるタイヤ部材と比較的適合性の適当なゴムの性質を有する導電性ゴム組成物に関するものである。
【００５８】
従って、１つの側面において、加硫した導電性ゴム組成物が、２３℃での極限引っ張り強さ約１０〜約２０ＭＰａ、２３℃での極限伸び率約２００〜約７００％、２３℃での２００％モジュラス約１０〜約１５ＭＰａ、２３℃での１００％モジュラス約３〜約７ＭＰａ、およびショアーＡ硬度約７０〜約９０のような物理的性質を有していることが望ましい。
【００５９】
導電性ゴム組成物用の固体ゴムまたはエラストマーの代表は、例えば、１，３−ブタジエンおよびイソプレンのホモポリマーおよびコポリマー；１，３−ブタジエンおよび／またはイソプレンおよびビニル芳香族炭化水素、例えばスチレンまたはα−メチルスチレンのコポリマー；イソブチレンおよび少量の共役ジエン炭化水素の上記コポリマー並びにハロゲン化イソブチレンコポリマーとしてのブチルおよびハロブチルゴム、例えばクロロブチルおよびブロモブチルゴムの少なくとも１種から選択されるエラストマーである。
【００６０】
そのようなエラストマーの代表例は、例えば、シス−１，４−ポリブタジエン、トランス−１，４−ポリブタジエン、シンジオタクチックポリブタジエン、天然または合成ポリイソプレン、溶液または水性エマルジョン重合製造スチレン／ブタジエンコポリマーゴム、イソプレン／ブタジエンコポリマーゴム、スチレン／イソプレンコポリマーゴムおよびスチレン／イソプレン／ブタジエンターポリマーゴムである。
【００６１】
エラストマーの別の例は、シス−１，４−ポリイソプレン、シス−１，４−ポリブタジエンおよびイソプレン／ブタジエンコポリマーとしての錫結合溶液重合製造エラストマーである。
【００６２】
実際に、上記ストリップ用のそのような導電性ゴム組成物は、ゴム含有物に関する限り、主に合成シス−１，４−ポリイソプレンゴムまたは錫結合シス−１，４−ポリイソプレンゴムからなるのが好ましい。
【００６３】
しかしながら、固体ゴム部材は主に、または好ましくはもっぱら、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムであるのが好ましい。
ブチルゴムが一般にイソブチレンおよび約１〜約６％のイソプレンのような共役ジエンのコポリマーであり、ハロゲン化ブチルゴム（例えば、臭素）が後ハロゲン化されたそのようなコポリマーであることが理解されるだろう。
【００６４】
従って、導電性ゴム組成物は、硫黄硬化または加硫ゴム組成物が約０．５〜約５００オーム・ｃｍ、あるいは約０．５〜約１００オーム・ｃｍ、好ましくは約０．５〜約１０オーム・ｃｍの上記体積抵抗率を有する限り、例えば、ゴム１００重量部に基づいて（ｐｈｒ）、（Ａ）約５０〜約９５ｐｈｒ、あるいは約７０〜約８０ｐｈｒの（ｉ）固体合成シス−１，４−ポリイソプレンゴム及び錫結合合成シス−１，４−ポリイソプレンゴムの少なくとも１種、（ｉｉ）天然および合成シス−１，４−ポリイソプレン、合成シス−１，４−ポリブタジエン、イソプレンと１，３−ブタジエンとのコポリマー、並びにイソプレンおよび／または１，３−ブタジエンとビニル芳香族化合物、例えばスチレンおよび／またはα−メチルスチレンとのコポリマー、並びにシス−１，４−ポリイソプレン、シス−１，４−ポリブタジエン、イソプレン／ブタジエンコポリマーおよびスチレン／ブタジエンコポリマーの錫結合エラストマーから選択される少なくとも１種の固体のジエンに基づくゴム、または（ｉｉｉ）イソブチレンとイソプレンのような共役ジエンとの固体コポリマー、および／または塩素または臭素でハロゲン化されたイソブチレンとそのような共役ジエンとの固体コポリマー、（Ｂ）約５〜約５０ｐｈｒ、あるいは約３０〜約４０ｐｈｒの（ｉ）上記固体ゴムがジエン炭化水素に基づくゴムであるときは、ポリイソプレン、ポリブタジエン、イソプレン／ブタジエンコポリマーおよびスチレン／ブタジエンコポリマーから選択される少なくとも１種の液体ゴムまたは（ｉｉ）上記固体ゴムがイソブチレンに基づくゴムであるときは、共役ジエン炭化水素、例えばイソプレンから誘導される単位約２〜約８重量％を含有するイソブチレンとイソプレンとのコポリマーから、および塩素または臭素でハロゲン化された上記イソブチレンコポリマーから選択される少なくとも１種の液体ゴム、並びに（Ｃ）粒子サイズが約１０〜約３０ナノメーター（ｎｍ）、ヨウ素価（ＡＳＴＭ  Ｄ１５１０）が約１９０〜約１５００ｍ2／ｇ、あるいは約９００〜約１５００ｍ2／ｇ、およびジブチルフタレート（ＤＢＰ）値（ＡＳＴＭ  Ｄ２４１４）が約１１０〜約５００ｃｍ3／１００ｇ、あるいは約３００〜約５００ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラック約１０〜約１６０ｐｈｒ、あるいは約３０〜約１３０ｐｈｒを含みうると考えられる。
【００６５】
望ましい物理的性質および体積抵抗率レベルにより、エラストマー、またはカーボンブラックを含めた他のゴム配合成分の選択が当業者によっていくらか調整されうことは認められ、これは、ゴム配合技術分野における当業者の技術範囲内であるとここでは考える。
【００６６】
実際に、導電性ゴム組成物用カーボンブラックは、特に導電性のカーボンブラックであることが望ましい。
電気的に配向された複合材料用の導電性ゴム組成物に用いるカーボンブラックの代表例は、これらに限定されないが、例えば、ＢＥＴ表面積（ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７）が約２００〜約１２５０ｍ2／ｇ、あるいは約８００〜約１２００ｍ2／ｇのカーボンブラックである。
【００６７】
本発明で用いる各種カーボンブラックの例は、（Ａ）アセチレンブラック；（Ｂ）ＢＥＴ表面積約１０００ｍ2／ｇ、ＣＴＡＢ表面積約６２０ｍ2／ｇ、ヨウ素価約１０００ｍｇ／ｇ、平均直径約３０〜３５ナノメーター（ｎｍ）およびＤＢＰ値約３５０〜４１０ｃｍ／１００ｇのデグーサ社のプリンテックスＸＥ−２カーボンブラック；（Ｃ）ＢＥＴ表面積約１２５０ｍ2／ｇ、ヨウ素価約９７５〜１１７５ｍｇ／ｇおよびＤＢＰ値約３５０〜４１０ｃｍ／１００ｇのアクゾ・ノーブル・ケミカル社のＫｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ  ＥＣ−６００ＪＤカーボンブラック、および（Ｄ）ＢＥＴ表面積約１０００ｍ2／ｇ、ヨウ素価約１４００ｍｇ／ｇおよびＤＢＰ値約３３０ｃｍ／１００ｇのキャボット社のブラックパールス２０００カーボンブラックである。
【００６８】
例えば、デグーサ社、アクゾ社およびキャボット社の上記カーボンブラックのような特別な電導性カーボンブラックは、ゴムストリップに特に好ましいカーボンブラックである。
【００６９】
電気的体積抵抗率は直接測定されないが、（１）試料の測定された抵抗（オーム）および（２）試料の幾何学的なサイズおよび形から計算される。例えば、ロンドンのアプライド・サイエンス・パブリッシャーズ社発行のＲ．Ｈ．Ｎｏｒｍａｎによる「Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｒｕｂｂｅｒｓ  Ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ」（１９７０）、ｐ．２４−２９を参照されたい。
【００７０】
加硫ゴム試料の「体積抵抗率」とは、式：
ｒ＝（Ｒ）（Ａ）／（Ｌ）
（式中、ｒは体積抵抗率（オーム・ｃｍ）であり、（Ｒ）は一定断面の試料の抵抗（オーム）であり、（Ａ）はゴム試料の断面積（ｃｍ2）であり、（Ｌ）はゴム試料に接続された電極間の距離（ｃｍ）である）
によって計算される値を意味する。
【００７１】
従って、体積抵抗率は、オームで一般に表される単純な抵抗とは区別すべきである。
抵抗（Ｒ）はオームメーターで測定しうる。オームメーター電極とゴム試料との間の接続にはほんのわずかの抵抗しかないことが重要である。例えば、許容しうる接続は、ゴム試料内部の加硫された両端と、黄銅線を介して形成できることが分かっている。（上記「Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｒｕｂｂｅｒｓ  Ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ」、ｐ．１２−１６を参照のこと）。加硫ゴム試料の呼称寸法は、例えば、長さ約１００ｍｍ×幅２０ｍｍ×厚さ３ｍｍである。２本の電線は、約８０ｍｍ（８ｃｍ）の間隔「Ｌ」で、試料の各端から約１０ｍｍのところに各々埋め込まれている。「Ｌ」の値を上記の方程式に入れる。
【００７２】
体積抵抗率の測定の理解をさらに促すために、添付図面を参照して説明する。図５は、上記のような一般的な長方形試験試料（８）を示しており、２つの個々の黄銅被覆鋼線（９）は試験試料（８）の２０ｍｍの幅を貫通して埋め込まれ、すなわち、電線は試験試料の各端から約１０ｍｍのところに埋め込まれ、電線（９）自体は互いに間隔「Ｌ」を置いて、すなわち８０ｍｍ離れている。
【００７３】
ゴム組成物が、各種硫黄加硫性成分ゴムを一般に用いられる各種添加物質、例えば、硬化助剤、例えば硫黄、活性剤、遅延剤および促進剤、加工添加剤、例えば粘着付与樹脂を含めた樹脂、および可塑剤、充填材、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、酸化防止剤および耐オゾン剤、しゃく解剤および強化材、例えば上記カーボンブラックと混合することによって配合しうることは、本技術分野における当業者に容易に理解される。本技術分野における当業者には知られているように、硫黄加硫性および硫黄加硫物質（ゴム）の使用目的により、上記添加剤は選択され、一般的な量で用いられる。
【００７４】
特にブチルゴムまたはハロブチルゴム（例えば、クロロブチルまたはブロモブチルゴム）を用いる場合、過酸化物硬化剤も本技術分野における当業者に公知の方法で用いることができる。
【００７５】
本発明におけるカーボンブラックの一般的な使用量は前に述べた。
用いられる導電性ゴム組成物の場合、粘着付与樹脂を用いるならば、その量は約０．５〜約１０ｐｈｒ、通常約１〜約５ｐｈｒである。ゴムプロセス油が望ましくないことは確かである。酸化防止剤の一般的な量は約１〜約５ｐｈｒである。代表的な酸化防止剤は、例えば、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及びその他、例えば、Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８），ｐ．３４４−３４６に記載のものである。耐オゾン剤の一般的な量は約１〜５ｐｈｒである。好ましくは主にステアリン酸である、脂肪酸を用いるならば、その一般的な量は約０．５〜約５ｐｈｒである。ゴムの配合に一般に用いられるステアリン酸は約３０〜約８０重量％のステアリン酸を一般に含み、残りは一般に主に飽和Ｃ12、Ｃ14、Ｃ16およびＣ20鎖のような他の飽和脂肪酸よりなる。そのような比較的不純な状態のそのような物質は、ゴム配合の慣例では「ステアリン酸」と呼ばれ、本発明の説明および実施においてもそのように呼ぶ。
【００７６】
酸化亜鉛の一般的な量は例えば約２〜約５ｐｈｒ、時には約１５ｐｈｒ以下である。ワックスの一般的な量は約１〜約５ｐｈｒである。しばしばマイクロクリスタリンワックスが用いられる。しゃく解剤を用いるならば、その一般的な量は約０．１〜約１ｐｈｒである。しゃく解剤を用いるならば、その一般的な例は、例えば、ペンタクロロチオフェノールおよびジベンズアミドジフェニルジスルフィドである。
【００７７】
加硫は硫黄加硫剤の存在下で行われる。適した硫黄加硫剤の例は、元素硫黄（遊離硫黄）または硫黄供与加硫剤、例えば、アミンジスルフィド、高分子量ポリスルフィドまたは硫黄オレフィン付加物である。硫黄加硫剤は元素硫黄であるのが好ましい。本技術分野における当業者には公知のように、硫黄加硫剤は約０．５〜約４ｐｈｒ、時には約８ｐｈｒ以下で用いられ、約１．０〜約３．５ｐｈｒ、時には２〜約３ｐｈｒが好ましい。
【００７８】
促進剤は、加硫に要する時間および／または温度の調整、および加硫物の性質の改善に用いられる。１つの態様では、単一促進剤系、すなわち、第１促進剤が用いられる。一般的かつ好ましくは、第１促進剤は約０．５〜約４ｐｈｒ、好ましくは約０．８〜約２．０ｐｈｒの合計量で用いられる。別の態様では、活性化のためにおよび加硫物の性質の改善のために、第１および第２促進剤の組み合わせが用いられ、第２促進剤の使用量は約０．０５〜約３ｐｈｒである。これらの促進剤を組み合わせることで、最終的な性質に相乗効果が生じることが期待され、促進剤のいずれかを単独で用いることによって製造されたものよりいくらかよくなる。さらに、遅延作用促進剤を用いてもよく、これらは普通の加工温度に影響されないが、通常の加硫温度で満足な硬化を行う。加硫遅延剤も用いうる。本発明で用いうる適した種類の促進剤は、アミン類、ジスルフィド類、グアニジン類、チオ尿素類、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およびキサンテート類である。第１促進剤はスルフェンアミドであるのが好ましい。第２促進剤を用いるならば、第２促進剤はグアニジン、ジチオカルバメートまたはチウラム化合物であるのが好ましい。硫黄加硫剤および促進剤の存在および相対量は、本発明の一面であるとは考えない。
【００７９】
上記添加剤の存在および相対量は、本発明の一面であるとは考えない。本発明は主として、製品の部材としての、特に空気入りタイヤ内部のアンテナとしての導電性ゴム組成物の製造および使用に関するものである。
【００８０】
ゴム組成物の混合は、ゴム混合技術分野における当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、前記のように、成分は少なくとも２つの段階、すなわち、少なくとも１つのノンプロダクティブ段階およびその後のプロダクティブ混合段階で混合されるのが望ましい。最終硬化剤は、「プロダクティブ」混合段階と慣用的に呼ばれる最終段階で混合されるのが一般的であり、この段階では、先のノンプロダクティブ混合段階よりも低い混合温度、すなわち最終温度で一般に混合される。ゴム、カーボンブラックおよび他の成分は、１つ以上のノンプロダクティブ混合段階で混合される。「ノンプロダクティブ」および「プロダクティブ」混合段階という用語は、ゴム混合技術分野における当業者に周知の用語である。
【００８１】
上記導電性ストリップは、前述のように、空気入りタイヤの内面上に配置するか、あるいはタイヤ内面のゴム層部材中に少なくとも部分的に埋め込む。そのようなタイヤは、そのような技術分野における当業者にとって公知のかつ明らかな様々な方法により組み立て、具体化、成形および硬化することができる。
【００８２】
【実施例】
本発明は次の実施例によってさらに理解しうる。実施例において、部および％は断りがなければ重量に基づき、各種ゴムまたはエラストマーは断りがなければ固体ゴムである。
【００８３】
実施例Ｉ
導電性ゴム組成物を次の表１に示す成分から製造し、得られたゴム組成物を厚さ約１ｍｍおよび幅約１２ｃｍのストリップの形に押し出す。
【００８４】
ゴム組成物は、まず、約２３℃で導入した、硫黄および促進剤硬化剤を除いた成分の混合、従って、ここで「ノンプロダクティブ」と呼ばれる混合を、ジャケット付き温度約１００℃の密閉式ゴムミキサー中で、一定のローター速度で約２分間、約１７０℃の温度まで行うことによって製造した。これは、最初の最大混合トルク後に観察される最小混合トルクの約１０％以内であった。上記の混合トルクの最小化は、得られる硬化ゴム組成物の体積抵抗率の最小化に実質的に相当するとここでは考える。
【００８５】
混合物をミキサーから取り出し、約２３℃に冷却した。
次に、得られた混合物を、硫黄および促進剤硬化剤、並びに酸化亜鉛と共に、従って、ここで「プロダクティブ」混合と呼ばれる混合を、密閉式ゴムミキサー中で約２分間、約１２０℃の自己発生的温度まで行った。
【００８６】
組成物はここでは試料Ａおよび試料Ｂとする。両者は本発明の導電性ゴム組成物である。
【００８７】
【表１】
0004714327.tif 000002
【００８８】
一般的な量の耐崩壊剤（antidegradant:パラ−フェニレンジアミンおよびヒドロキノリンタイプ）、並びに脂肪酸（ステアリン酸）、酸化亜鉛、硫黄およびスルフェンアミドタイプの促進剤を用いた。
１．  グットイヤー・タイヤ・アンド・ラバー社からのＮＡＴＳＹＮ（登録商標）２２００としての合成シス−１，４−ポリイソプレン
２．  グットイヤー・タイヤ・アンド・ラバー社から錫結合有機溶媒重合製造シス−１，４−ポリイソプレンエラストマーとして得た。
３．  数平均分子量約２５，０００（従って、約２０，０００〜約３０，０００の範囲内）のＫｕｒａｒｙ社（日本）からＬＩＲ３０として得られる液体ポリイソプレン。
４．  前記のようなキャボット社からのＰＡ９０としてのカーボンブラック。
５．  前記のようなアクゾ・ノーブル・ケミカル社の商標であるＫｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ  ＥＣ−６００ＪＤとしてのカーボンブラック。
【００８９】
実施例ＩＩ
製造したゴム組成物を約１５０℃で約２０分間硬化し、得られた硬化ゴム試料を物理的性質について評価し、各物理的性質の平均として次の表２に示した。試料Ａおよび試料Ｂは実施例Ｉの試料Ａおよび試料Ｂに相当する。
【００９０】
【表２】
0004714327.tif 000003
【００９１】
１．  体積抵抗率は前述のように測定した。
導電性ストリップを施すまたは埋め込む硫黄加硫ゴムタイヤ部材の一般的な体積抵抗率は少なくとも約１×１０8オーム・ｃｍであり、これは約４５〜５５ｐｈｒの一般的なゴム強化カーボンブラックを含有する共役ジエンに基づくゴム組成物のやや典型的なものと考えられる。
【００９２】
表２からは、基本エラストマーが合成シス−１，４−ポリイソプレンゴムである硫黄加硫試料Ａ、すなわち、本発明のストリップまたはゴムアンテナ用の導電性ゴム組成物の電気的性質、すなわち体積電気抵抗率が、約１．２オーム・ｃｍであり、これはまた、一般に体積抵抗率が少なくとも１０8オーム・ｃｍである上記例示タイヤゴム部材よりも明らかにかつ大幅に導電性であることが容易に分かる。
【００９３】
表２からはまた、基本エラストマーが錫結合シス−１，４−ポリイソプレンゴムである硫黄加硫試料Ｂ、すなわち、本発明のストリップまたはゴムアンテナ用の導電性ゴム組成物の電気的性質、すなわち体積電気抵抗率が、約０．７３オーム・ｃｍであり、これはまた，上記例示タイヤゴム部材よりも明らかにかつ大幅に導電性であることが容易に分かる。
【００９４】
さらに、試料Ａおよび試料Ｂの物理的性質、すなわち、引っ張り強さおよびモジュラスは、ゴム組成物が物理的な意味でタイヤの一般的なゴム部材と相対的に適合性であることを示す範囲内にあるとここでは考えられる。
【００９５】
実施例ＩＩＩ
実施例Ｉの試料Ａにより製造したゴムストリップを、未硬化空気入りタイヤの内面周囲の環状部分上、すなわちインナーライナー上に配置した。黄銅被覆鋼線をゴムストリップの端に置いて、上記のように体積抵抗率を測定する接続点とした。
【００９６】
アセンブリーを適当な型の中に置き、約１５０℃で約６０分間加硫した。ストリップはタイヤインナーライナーの表面と平ら、すなわち同一平面となるが、ストリップの外面は露出し見えるように、ストリップを型の圧力によってタイヤインナーライナーゴムに押し込んだ。
【００９７】
加硫ストリップを、上記のように配置した黄銅被覆鋼線に接続したオームメーターを使用して、その電気抵抗について試験したところ、約８５０オームの抵抗を有することが分かった。
【００９８】
特定の代表的な態様および詳細を本発明の説明のために示してきたが、本発明の精神または範囲を逸脱することなく様々な変更が可能なことは、本技術分野における当業者にとって明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  円環体形空気入りタイヤの断面透視図であり、導電性ゴムストリップがその内面上に配置されていることを示す。導電性ゴムストリップは、出力および／または情報の受信および／または送信用アンテナとして作用するように設計される。
【図２】  空気入りタイヤの断面図であり、末端がマイクロプロセッサーチップで終わっている環状に配置されたストリップまたはアンテナを示す。
【図３】  硬化ゴム組成物の体積抵抗率対未硬化ゴム組成物の混合時間の曲線である。
【図４】  ゴム組成物の混合に用いたトルク対混合時間の曲線である。
【図５】  一般的な長方形試験試料（８）を示しており、２つの個々の黄銅被覆鋼線（９）は試験試料（８）の２０ｍｍの幅を貫通して埋め込まれ、すなわち、電線は試験試料の各端から約１０ｍｍのところに埋め込まれ、電線（９）自体は互いに間隔「Ｌ」を置いて、すなわち８０ｍｍ離れている。
【符号の説明】
１  タイヤの断面
２  ストリップ
３  インナーライナー
４  ストリップ末端
５  マイクロプロセッサーチップ
８  試験試料
９  黄銅被覆鋼線
【図１】
0004714327.tif 000004
【図２】
0004714327.tif 000005
【図３】
0004714327.tif 000006
【図４】
0004714327.tif 000007
【図５】
0004714327.tif 000008