ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2022 года по МПК B60C19/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, снабженной электронным компонентом, таким как РЧИД.

Уровень техники

В последние годы для того, чтобы отслеживать различные показатели, такие как внутреннее давление, температура и скорость вращения пневматической шины (далее также называемой просто «шина») с целью повышения безопасности, эксплуатационной технологичности и т.д. во время движения транспортного средства, было предложено прикрепить к шине электронный компонент, такой как транспондер для РЧИД (радиочастотной идентификации; далее также называемой просто «РЧИД») для записи показателей.

Транспондер представляет собой легковесный электронный компонент небольших размеров, состоящий из полупроводникового чипа со схемой передатчик/приемник, схемы управления, памяти и т.д., и антенны. В качестве транспондера часто используют транспондер без источника питания, позволяющий передавать различные данные в память в виде ответных радиоволн, когда он получает запрашивающую радиоволну, используемую в качестве электрической энергии.

В качестве способа крепления такого электронного компонента к шине был предложен способ, в котором электронный компонент присоединяют к поверхности шины после вулканизации посредством приклеивания или т.п.(например, см. JP2006-168473 А). Однако при использовании данного способа возникает проблема, заключающаяся в том, что электронный компонент легко отваливается во время движения по дорожному покрытию, хотя существует небольшой риск того, что электронный компонент будет разрушен.

Таким образом, чтобы предотвратить выпадение электронного компонента, был предложен способ, в котором электронный компонент соединяют с шиной путем вулканизационного склеивания, сопровождающего вулканизационное формование после формования заготовки шины, при внедрении электронного компонента внутрь шины (например, см. JP2008-265750 А).

Краткое описание изобретения

Однако, когда используют способ внедрения электронного компонента внутрь невулканизированной шины, например, существует риск повреждения и деформирования электронного компонента из-за ударной нагрузки во время движения по дорожному покрытию или т.п.и невозможности получить удовлетворительные свойства считывания, хотя нет никакого риска того, что электронный компонент может выпасть.

Таким образом, целью настоящего изобретения является предоставление технологии изготовления шины, которая позволяет подавить разрушение и деформацию электронного компонента из-за ударной нагрузки во время движения по дорожному покрытию или т.п.и сохранить удовлетворительные свойства считывания, даже когда шина содержит внедренный в нее электронный компонент.

Были проведены серьезные исследования для решения проблемы, и было обнаружено, что проблема может быть решена с помощью описанного далее настоящего изобретения, которое было реализовано.

Изобретение по п. 1 формулы изобретения представляет собой пневматическую шину, снабженную электронным компонентом в позиции с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, в которой Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С резинового элемента шины с наибольшим Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 0,90.

Изобретение по п. 2 представляет собой пневматическую шину по п. 1, в которой указанный Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 0,95.

Изобретение по п. 3 представляет собой пневматическую шину по п. 2, в которой указанный Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С)/Е*(50°С) ≥ 1,00.

Изобретение по п. 4 представляет собой пневматическую шину по любому из пп. 1-3, в которой электронный компонент расположен с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины на виде поперечного сечения и внедрен в позиции от 20 до 80% от нижней части бортового кольца относительно расстояния от позиции максимальной ширины шины до нижней части бортового кольца в направлении экватора.

В соответствии с настоящим изобретением, предоставлена технология изготовления шины, с помощью которой можно изготовить шину, позволяющую подавить разрушение и деформацию электронного компонента под воздействием ударной нагрузки во время движения по дорожному покрытию или т.п.и сохранить удовлетворительные свойства считывания.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий конфигурацию пневматической шины в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана схема, показывающая точки измерения связи в примерах настоящего изобретения.

Воплощения изобретения

Далее в данном документе настоящее изобретение описано на основе воплощений.

В результате исследования для решения указанных выше проблем было обнаружено, что предпочтительно сделать более твердым резиновый элемент шины, расположенный внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, с целью подавления повреждения и деформации электронного компонента под воздействием ударной нагрузки или т.п. при движении по дорожному покрытию.

То есть, поскольку электронный компонент, расположенный в шине, является твердым, необходимо подавить деформацию окружающих элементов насколько это возможно, чтобы смягчить воздействие на электронный компонент, и обнаружено, что деформация окружающих элементов может быть подавлена и повреждение электронного компонента можно устранить, если резиновый элемент шины, расположенный внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, имеет достаточно высокий Е* (комплексный модуль упругости) и обладает высокой жесткостью.

И при проведении конкретного исследования было обнаружено, что внутренняя температура шины сильно различается в случае нормального вождения и в случае экстремального вождения при высокой скорости, и соответственно, изменяется жесткость (модуль упругости) и, следовательно, это изменение необходимо соответствующим образом контролировать.

В частности, внутренняя температура шины во время нормального вождения составляет от 50 до 70°С, в то время как внутренняя температура шины значительно повышается, примерно до 150°С, когда осуществляют движение при высокой скорости и при экстремальном вождении. Когда температура сильно повышается, жесткость (модуль упругости) резинового элемента также изменяется соответствующим образом. Если изменение значительное, то существует риск того, что электронный компонент может быть поврежден или деформирован. По этой причине необходимо контролировать изменение жесткости (модуля упругости) резинового элемента так, чтобы она значительно не изменялась.

В результате серьезных исследований было обнаружено, что возникновение повреждений и деформаций электронного компонента в достаточной степени подавляют и свойства считывания электронного компонента можно сохранять даже при осуществлении экстремального вождения с высокой скоростью, когда Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С резинового элемента шины, имеющего наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 0,9.

Таким образом, настоящее изобретение было реализовано. В настоящей заявке Е* означает абсолютную величину.

[2] Воплощение настоящего изобретения

1. Конфигурация шины

1) Общая конфигурация

В шине в соответствии с настоящим воплощением, электронный компонент обеспечен между бортом и обжимной частью, расположенной с внешней стороны каркаса. На фиг. 1 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий конфигурацию шины в соответствии с данным воплощением. 1 на фиг. 1 обозначает шину, 2 - борт, 3 - боковину, 4 - протектор, 21 - бортовое кольцо, 22 - уплотнитель борта и 23 - обжимную часть. Следует отметить, что обжимная часть представляет собой внешний элемент, расположенный с внутренней стороны боковины в радиальном направлении шины и с внешней стороны уплотнителя борта в аксиальном направлении шины. Кроме того, 24 обозначает бортовую ленту, 31 - боковину, 32 - слой каркаса, и 33 - внутреннюю оболочку. Кроме того 34 обозначает электронный компонент.

2) Уплотнитель борта

В настоящем воплощении, уплотнитель борта 22, составляющий борт 2, представляет собой резиновый элемент, обладающий наибольшим Е*(50°С) из резиновых элементов шины, расположенных с внутренней стороны электронного компонента 34 в аксиальном направлении шины. И Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С уплотнителя борта 22 удовлетворяют соотношению, представленному ниже. К тому же, Е*(50°С) резиновой смеси для уплотнителя борта составляет, например, 10-140 МПа, а Е*(150°С) составляет, например, 2,5-100 МПа.

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 0,9

И при использовании резиновых смесей для уплотнителя борта, имеющих Е*(50°С) в пределах приведенного выше диапазона, из резиновых смесей выбирают и используют резиновую смесь для уплотнителя борта, имеющую Е*(150°С), который удовлетворяет приведенному выше соотношению. Аналогичным образом, когда используют резиновые смеси для уплотнителя борта, имеющие Е*(150°С) в пределах приведенного выше диапазона, из резиновых смесей выбирают и используют резиновую смесь для уплотнителя борта, имеющую Е*(50°С), которая удовлетворяет приведенному выше соотношению.

Более предпочтительно Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 0,95.

Еще более предпочтительно Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 1,00.

Даже если внутренняя температура шины повышается до 150°С при экстремальном вождении с высокой скоростью, посредством регулирования Е* так, чтобы его уменьшение не составило более 10%, как показано в приведенном выше соотношении, возникновение повреждений и деформации электронного компонента может быть подавлено в достаточной степени и свойства считывания электронного компонента можно сохранить. Приведенное выше соотношение также охватывает случай, когда Е*(150°С) выше, чем Е*(50°С).

Нет необходимости устанавливать верхний предел каждого из приведенных выше соотношений для проявления эффектов настоящего изобретения, но с точки зрения простоты изготовления шины предпочтительным является 1,2 или менее, и более предпочтительным является 1,5 или менее.

В данном случае указанный Е* представляет собой величину, измеренную в условиях, представленных ниже, с использованием спектрометра для измерения вязкоупругих свойств («VESF-3», изготовитель Iwamoto Manufacturing Co., Ltd.), в соответствии со стандартом «JIS K 6394».

Начальная деформация: 10%

Амплитуда: ± 2,0%

Частота: 10 Гц

Тип деформации: Натяжение

Температура измерений: 50°С и 150°С

3) Электронный компонент

В настоящем воплощении конкретные примеры электронных компонентов включают РЧИД, датчик давления, датчик температуры, датчик ускорения, магнитный датчик, датчик глубины канавки и т.п. Из них, в частности, РЧИД является предпочтительным, поскольку РЧИД позволяет хранить и считывать большой объем информации без контакта и может хранить информацию о производстве шин, информацию о распределении, информацию о потребителях и т.п., в дополнение к таким данным, как давление, температура и т.п.

И конкретное место, в котором расположен электронный компонент 34, не ограничено особым образом, при условии, что это место, из которого возможна надежная передача информации, и электронный компонент не подвержен повреждениям при деформации шины. В качестве позиции, в которой повреждение электронного компонента вследствие деформации шины является относительно небольшим, и передача данных может быть обеспечена без проблем, при сборке на обод, например, можно отметить место между бортом и обжимной частью, между бортом и боковиной и между армирующим слоем борта, который расположен с внешней стороны слоя 32 каркаса в аксиальном направлении шины (правая часть на фиг. 1), и обжимной частью, между армирующим слоем борта и боковиной или т.п.И предпочтительно размещать электронный компонент в позиции с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении на виде поперечного сечения шины, в которой высота от нижней части бортового кольца (L на фиг. 1) составляет 20-80% относительно расстояния от позиции максимальной ширины шины до нижней части бортового кольца (Н на фиг. 1) в направлении экватора.

В настоящем воплощении продольный размер (общая длина, включая интегральную микросхему и антенну) электронного компонента, обеспеченного в шине, предпочтительно составляет 18 см или менее, более предпочтительно 9 см или менее, еще более предпочтительно 4 см или менее и наиболее предпочтительно 2 см или менее. При таком небольшом размере существует риск того, что электронный компонент может быть поврежден или деформирован из-за снижения жесткости, вызванного повышением внутренней температуры шины, сопровождающим высокую скорость и экстремальное вождение. Однако, как описано выше, в настоящем воплощении электронный компонент не повреждается и не деформируется, и электронный компонент сохраняет свойства считывания, даже если внутренняя температура шины повышается, поскольку резиновый элемент, подавляющий снижение жесткости, расположен внутри в аксиальном направлении шины. В то же время, расположив антенную часть электронного компонента так, чтобы она проходила в перпендикулярном направлении относительно корда каркаса, можно свести к минимуму изгиб антенной части.

4) Резиновая смесь для уплотнителя борта

В данном воплощении резиновая смесь, используемая при изготовлении уплотнителя борта, может быть получена посредством вымешивания каучукового компонента, который является основным компонентом, и различных добавляемых в смесь материалов, таких как улучшающий теплостойкость агент, армирующий материал, противостаритель, добавка и т.п.

а) Состав

i) Каучуковый компонент

В качестве каучукового компонента можно отметить, например, диеновые каучуки, такие как натуральный каучук (НК), изопреновый каучук (ПК), бутадиеновый каучук (БК), бутадиен-стирольный каучук (БСК), бутадиен-акрилонитрильный каучук (БНК), хлоропреновый каучук (ХК), бутилкаучук (ИИК) и т.п.Среди них более предпочтительными являются каучуки на основе изопрена (НК и ИК) с точки зрения того, что можно благополучно улучшить стабильность вождения, снизить потребление топлива и повысить технологичность экструзии.

Содержание каучука на основе изопрена (НК или ИК) предпочтительно составляет 20 масс. ч. или более и более предпочтительно 25 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, предпочтительно указанное содержание составляет 40 масс. ч. или менее и более предпочтительно 35 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание каучука на основе изопрена (НК или ИК), как указано выше, можно в достаточной степени сохранить баланс между низким тепловыделением и способностью к растяжению, которая обеспечивает долговечность.

Содержание БК предпочтительно составляет 60 масс. ч. или более и более предпочтительно 65 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 80 масс. ч. или менее и более предпочтительно 75 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание БК в каучуковом компоненте в указанном диапазоне можно сохранить удовлетворительную стойкость к росту трещин при изгибе и удовлетворительную прочность на разрыв.

БК не ограничен особым образом. Например, можно использовать БК с высоким содержанием цис-звеньев, БК содержащий синдиотактические кристаллы полибутадиена (содержащий СПБ БК), модифицированный БК и т.п.Из них содержащий СПБ БК является предпочтительным с точки зрения того, что технологичность экструзии может быть заметно улучшена посредством присущей кристаллическим компонентам ориентации.

ii) Сажа

Предпочтительно в качестве армирующего материала в резиновую смесь по настоящему воплощению добавляют сажу. Примеры сажи включают GPF, HAF, ISAF, SAF, FF, FEF и т.п.Один из этих видов сажи можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать в сочетании. Среди них FEF является предпочтительным с точки зрения технологичности экструзии и ударопоглощения.

Содержание сажи в вышеуказанной резиновой смеси предпочтительно составляет 40 масс. ч. или более и более предпочтительно 45 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 60 масс. ч. или менее и более предпочтительно 55 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание сажи в резиновой смеси в пределах указанного выше диапазона, можно получить достаточную технологичность экструзии и амортизацию удара.

iii) Диоксид кремния

В воплощении в качестве армирующего материала дополнительно добавляют диоксид кремния. Поскольку диоксид кремния не обладает проводимостью, при его использовании в качестве армирующего материала можно снизить диэлектрическую проницаемость и можно расширить диапазон считывания электронного компонента. Кроме того, поскольку гидратационная вода, содержащаяся в диоксиде кремния, и поверхностные функциональные группы, могут захватывать озон, можно улучшить озоностойкость и можно повысить долговечность шины.

Тип диоксида кремния не ограничен особым образом. Например, можно использовать влажный диоксид кремния (водную кремниевую кислоту), сухой диоксид кремния (безводная кремниевая кислота), коллоидный диоксид кремния и т.п., используемые в промышленно выпускаемых резиновых смесях. Предпочтительным является влажный диоксид кремния, содержащий гидратационную воду и большое количество силанольных групп, с точки зрения эффективного захвата озона.

Содержание диоксида кремния предпочтительно составляет 5 масс. ч. или более и более предпочтительно 10 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 20 масс. ч. или менее и более предпочтительно 15 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание диоксида кремния в резиновой смеси в пределах указанного диапазона, можно получить удовлетворительную технологичность экструзии и озоностойкость.

В то же время, чтобы улучшить диспергируемость диоксида кремния и улучшить механические свойства и формуемость посредством реакции с диоксидом кремния, предпочтительно дополнительно добавлять силановый связующий агент.

Хотя силановый связующий агент не ограничен особым образом, его примеры включают силановый связующий агент на основе сульфида, на основе винила, на основе амина, содержащий глицидокси-группы, нитрогруппы и группы хлора. Среди них предпочтительным является силановый связующий агент на основе сульфида, а более предпочтительным является бис (3-триэтоксисилилпропил)тетрасульфид, с точки зрения превосходной диспергируемости и низкого тепловыделения.

v) Повышающий теплостойкость агент

Резиновая смесь по настоящему воплощения предпочтительно содержит повышающий теплостойкость агент в качестве материала, способного снизить изменения Е* при высоких температурах, указанные выше.

Примеры повышающего теплостойкость агента включают акрилаты или метакрилаты, содержащие две или более сложноэфирные группы, связанные с атомами углерода. Более конкретно, примеры включают 1,3-бутиленгликоль диакрилат, 1,5-пентандиол диакрилат, неопентилгликоль диакрилат, 1,6-гександиол диакрилат, диэтиленгликоль диакрилат, триэтиленгликоль диакрилат, тетраэтиленгликоль диакрилат, полиэтиленгликоль диакрилат, полипропиленгликоль диакрилат, диакрилат бис(4-акрилокси)полиэтиленфенилпропанового сложного олигоэфира, пентаэритрит триакрилат (ПЭТА), триметилолпропан триакрилат (ТМПТА), тетраметилолметан тетраакрилат (ТММТА), дипентаэритрит пента/гексакрилат (ДПГА), полиакрилат сложного олигоэфира, дипропиленгликоль диметакрилат, триметилолэтан триметакрилат, триметилолпропан триметакрилат, ди(тетраметилол метан) пентаметакрилат, ди(тетраметилолметан) триметакрилат и т.п. Из них особенно предпочтительными являются ди(тетраметилолметан) пентаметакрилат, ди(тетраметилолметан) триметакрилат и триметилолпропан триметакрилат. Эти соединения могут быть использованы отдельно или в сочетании из двух или более.

Содержание повышающего теплостойкость агента предпочтительно составляет 2 масс. ч. или более и более предпочтительно 3 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 7 масс. ч. или менее и более предпочтительно 5 масс. ч. или менее. Если указанное содержание слишком мало, то эффект повышения теплостойкости не может быть получен в достаточной степени, а если указанное содержание слишком велико, то эффект уже не проявляется в большей степени.

Добавление повышающего теплостойкость агента является предпочтительным потому, что когда температура шины возрастает до такой температуры, что начинается деградация резины, полимер повторно сшивается, тем самым Е* может быть наоборот повышен.

v) Вулканизирующий агент и ускоритель вулканизации

В качестве вулканизирующего агента используют серу, и ее содержание предпочтительно составляет 1 масс. ч. или более и более предпочтительно 2 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 8 масс. ч. или менее и более предпочтительно 6 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание серы в пределах указанного выше диапазона, можно сохранить удовлетворительную стабильность рулевого управления, подавить миграцию и адгезию серы и сохранить долговечность. Содержание серы представляет собой содержание чистой серы. В случае применения нерастворимой серы, это ее содержание за исключением содержания масла.

Серу обычно используют вместе с ускорителем вулканизации. Содержание ускорителя вулканизации предпочтительно составляет 5 масс. ч. или более и более предпочтительно 6 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 10 масс. ч. или менее и более предпочтительно 8 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание ускорителя вулканизации в пределах указанного выше диапазона, эффектов настоящего изобретения, как правило, благополучно достигают. Конкретные примеры ускорителей вулканизации включают ускорители вулканизации на основе сульфенамида, на основе тиазола, на основе тиурама, на основе тиомочевины, на основе гуанидина, на основе дитиокарбаминовой кислоты, на основе альдегид-амина, на основе альдегид-аммиака, на основе имидазола, на основе ксантогената и т.п. Эти ускорители вулканизации можно использовать отдельно или в сочетании из двух или более. Среди них предпочтительными являются ускорители вулканизации на основе сульфенамида, поскольку время под вулканизации и время вулканизации могут быть сбалансированы.

Кроме того, когда ускоритель вулканизации используют в сочетании с гексаметилентетрамином (ГМТ), гексаметоксиметилолмеламином (ГМММ), гексаметоксиметилолпентаметиловым эфиром (ГММПМЭ), меламином, метилолмеламином и т.п., он действует на повышающий теплостойкость агент таким же образом, как отвердитель действует на отвержденную смолу, такую как фенольная смола, и таким образом, действие повышающего теплостойкость агента может проявляться в большей степени, и следовательно, предпочтительным образом.

vi) Стеариновая кислота

В качестве стеариновой кислоты можно использовать традиционно известные продукты. Например, можно использовать продукты, выпускаемые NOF Corporation; Kao Corporation; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; Chiba Fatty Acid Corporation и т.д. При использовании стеариновой кислоты содержание стеариновой кислоты предпочтительно составляет 0,5 масс, ч или более и более предпочтительно 1 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 10 масс. ч. или менее и более предпочтительно 5 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание стеариновой кислоты в пределах указанного выше диапазона, как правило, благополучно достигают эффектов настоящего изобретения.

vii) Оксид цинка

В качестве оксида цинка можно использовать традиционно известные продукты. Например, можно использовать продукты, выпускаемые Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.; Toho Zinc Co., Ltd.; Hakusui Tech Co., Ltd.; Shodo Chemical Industry Co.; Ltd.; Sakai Chemical Industry Co., Ltd. и т.д. При использовании оксида цинка содержание оксида цинка предпочтительно составляет 0,5 масс. ч. или более и более предпочтительно 1 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 10 масс. ч. или менее и более предпочтительно 5 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание оксида цинка в пределах указанного выше диапазона, как правило, благополучно достигают эффектов настоящего изобретения.

viii) Противостаритель

В качестве противостарителя предпочтительно используют противостаритель на основе амина, обладающий превосходным эффектом придания озоностойкости. Противостаритель на основе амина не ограничен особым образом, и его примеры включают производные аминов, такие как противостарители на основе дифениламина, на основе п-фенилендиамина, на основе нафтиламина и на основе продукта конденсации кетона и амина. Их можно использовать по отдельности, и два или более из них можно использовать в сочетании. Примеры производных на основе дифениламина включают п-(п-толуолсульфониламид)-дифениламин, октилированный дифениламин, 4,4°-бис(α,α'-диметилбензил)дифениламин и т.п. Примеры производных на основе п-фенилендиамина включают N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин (6ППД), N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин (ИППД) и N,N'-ди-2-нафтил-п-фенилендиамин и т.п. Примеры производных на основе нафтиламина включают фенил-α-нафтиламин и т.п. Среди них предпочтительными являются противостарители на основе фенилендиамина и на основе продукта конденсации кетона и амина. Содержание противостарителя предпочтительно составляет 0,3 масс. ч. или более и более предпочтительно 0,5 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 8 масс. ч. или менее и более предпочтительно 2,5 масс. ч. или менее.

ix) Масло

Примеры масел включают технологические масла, растительные масла и жиры и их смеси. В качестве технологического масла можно использовать, например, технологическое масло на основе парафина, технологическое масло на основе ароматических соединений, технологическое масло на основе нафтена и т.п. В качестве растительных жиров и масел можно отметить касторовое масло, хлопковое масло, льняное масло, рапсовое масло, соевое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, арахисовое масло, канифоль, сосновое масло, сосновую смолу, талловое масло, кукурузное масло, рисовое масло, масло цветков синеголовника, кунжутное масло, оливковое масло, подсолнечное масло, пальмоядровое масло, масло камелии, масло жожоба, масло макадамии, тунговое масло и т.п. Их можно использовать отдельно или в сочетании из двух или более. Конкретные примеры масла, которое можно использовать, включают продукты, выпускаемые Idemitsu Kosan Co., Ltd.; Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd.; Japan Energy Co., Ltd.; Orisoi Compan;, H & R Company; Toyokuni Oil Co., Ltd.; Showa Shell Co., Ltd.; Fuji Kosan Co., Ltd. и т.д. Содержание масла предпочтительно составляет 0,5 масс. ч. или более и более предпочтительно 1 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 10 масс. ч. или менее и более предпочтительно 5 масс. ч. или менее.

х) Другие компоненты

В дополнение к вышеуказанным компонентам резиновая смесь по настоящему воплощению может также содержать добавляемые в смесь материалы, традиционно используемые в резиновой промышленности. Например, неорганические наполнители, такие как тальк и карбонат кальция, силановые связующие агенты, органические наполнители, такие как целлюлозные волокна, мягчители, такие как жидкая резина и клеящие смолы, вулканизирующие агенты, отличные от серы, органические сшивающие агенты и т.п.можно добавлять в смесь по мере необходимости. Что касается количества каждого добавляемого в смесь материала, то его можно выбрать подходящим образом.

Как описано выше, уплотнитель борта предпочтительно регулируют таким образом, чтобы Е* удовлетворял заданному соотношению, в качестве резинового элемента шины, имеющего наибольший Е*(50°С) при 50°С среди резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента. В качестве способа регулирования Е* уплотнителя борта можно отметить регулирование путем увеличения или уменьшения количества повышающего теплостойкость агента. Как показано в описанных ниже примерах, Е* можно увеличить, повысив количество повышающего теплостойкость агента. Е* также можно регулировать путем увеличения или уменьшения количества сажи или серы. Как показано в описанных ниже примерах, Е* можно увеличить, повысив количество сажи или серы. Однако при увеличении количества сажи возрастает тепловыделение, а при увеличении количества серы тепловыделение уменьшается. Поэтому предпочтительно использовать способ, в котором сначала определяют применение тип и количество используемого повышающего теплостойкость агента, затем корректируют количество серы, после чего окончательно корректируют количество сажи. Таким образом, заданного Е* можно достичь без необходимости проведения чрезмерных экспериментов методом проб и ошибок.

b) Способ получения резиновой смеси

Резиновую смесь уплотнителя борта можно получить известным способом, например, посредством вымешивания вышеуказанных компонентов с использованием устройства для вымешивания резины, такого как открытые валки, смеситель Бенбери или т.п.

2. Изготовление шины

Шину в соответствии с настоящим воплощением можно изготовить известным способом, за исключением внедрения электронного компонента в резиновый элемент в ходе формования. Так, резиновую смесь формуют путем экструзионной обработки в соответствии с формой уплотнителя борта на стадии получения невулканизированной резиновой смеси, слепляют с другими элементами шины в машине для формования шины в соответствии с обычным способом и получают невулканизированную шину. В середине формования электронный компонент внедряют в заданное место между уплотнителем борта и обжимной частью.

После это изготавливают шину посредством нагрева и прессования в вулканизаторе невулканизированной шины, снабженной электронным компонентом.

Выше уплотнитель борта 22 описан как резиновый элемент шины с наибольшим Е*(50°С). Также можно считать, что слой 32 каркаса является резиновым элементом шины с наибольшим Е*(50°С).

Примеры

Далее настоящее изобретение описано более подробно с ссылками на примеры. Приведенные примеры выполняли при условии, что уплотнитель борта является резиновым элементом шины с наибольшим Е*(50°С), как выше.

1. Материалы, добавляемые в смесь, и состав

В таблице 1 представлены добавляемые в смесь материалы, а составы добавляемых в смесь материалов представлены в таблице 2 и таблице 3.

2. Получение пневматической шины

Исходя из составов, приведенных в таблицах 1, 2 и 3, с использованием смесителя Бенбери, изготовитель Kobe Steel, Ltd., вымешивают добавляемые в смесь материалы, за исключением серы и ускорителя вулканизации. Затем к полученному таким образом вымешанному продукту добавляют серу и ускоритель вулканизации и вымешивают с использованием открытых валков для получения невулканизированной резиновой смеси для уплотнителя борта. Кроме того, может быть получена резиновая смесь для покрытия электронного компонента 34 согласно примеру 1 в JP2013-245339А,.

Затем полученную невулканизированную резиновую смесь формуют в виде уплотнителя борта и затем слепляют посредством ламинирования с другими элементами шины в машине для формования шин. Электронный компонент 34, покрытый невулканизированной резиновой смесью, размещают между уплотнителем борта и обжимной частью в позиции 46% от нижней части бортового кольца и осуществляют вулканизацию при температуре 150°С в течение 30 минут, таким образом получают испытательную шину (размер шины: 205/55R16). В качестве электронного компонента 34 можно использовать РЧИД, в котором предусмотрена антенна 30 мм с обеих сторон микросхемы размером 3 мм × 3 мм × 0,4 мм.

Физические свойства (Е*) для каждого состава, представленного в таблице 2 и таблице 3 выше, измеряют следующим методом.

Так, образец резины вырезают из уплотнителя борта каждой пневматической шины, и Е* (единицы измерения: МПа) измеряют при приведенных ниже условиях с помощью спектрометра для измерения вязкоупругих свойств («VESF-3», изготовитель Iwamoto Manufacturing Co., Ltd.).

Начальная деформация: 10%

Амплитуда: ± 2,0%

Частота: 10 Гц

Тип деформации: Натяжение

Температура измерений: 50°С и 150°С

В таблицах 4 и 5 показана взаимосвязь между физическими свойствами уплотнителя борта, долговечностью шины и коммуникационными свойствами электронного компонента.

Для оценки долговечности указанной шины проводят испытания с пробегом в 5 кругов по круговому маршруту при высокой скорости движения с повышением скорости до достижения предельного сцепления. Если пробег в 5 кругов возможен, то результат оценивают как «Y» (приемлемая), а если невозможно, то результат оценивают как «NG» (не приемлемая). Что касается условий вождения, то устанавливаемый обод представляет собой 15×6,5 J, внутреннее давление в шинах составляет 230 кПа, испытываемое транспортное средство является переднеприводным транспортным средством, объем двигателя составляет 2000 см³, и шины установлены на все колеса.

Способ оценки коммуникационных свойства представляет собой способ, при котором приемопередатчики для электронного компонента устанавливают в трех измерительных точках (а-с) по окружности, показанной на фиг. 2, и дают оценку того, возможен ли обмен данными с электронным компонентом.

В частности, шину собирают на обод и устанавливают на транспортном средстве для осуществления измерений, и рассчитывают отношение (количество читаемых позиций после оценки долговечности/количество читаемых позиций до оценки долговечности). Результатом оценки является «ЕХ» (отлично), если среднее значение для четырех шин составляет 60% или более; «G» (хорошо), если оно составляет 50% или более и менее 60%; «Y» (приемлемо), если оно составляет более 0% и менее 50%; и «NG» (неприемлемо), если оно составляет 0% или количество читаемых позиций до оценки долговечности равно 0.

Хотя настоящее изобретение описано на основе воплощений, оно не ограничено указанными выше воплощениями. Могут быть внесены различные изменения в вышеуказанные воплощения в пределах одного и того же и эквивалентного объема защиты настоящего изобретения.

Перечень обозначений

1 шина

2 борт

3 боковина

4 протектор

21 бортовое кольцо

22 уплотнитель борта

23 обжимная часть

24 бортовая лента

31 боковина

32 слой каркаса

33 внутренняя оболочка

34 электронный компонент

Н Расстояние от позиции максимальной ширины шины до нижней части бортового кольца

L Расстояние от нижней части бортового кольца до электронного компонента

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Пневматическая шина снабжена электронным компонентом в позиции с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, и для резинового элемента шины, обладающего наибольшим значением комплексного модуля упругости - Е*(50°С) при 50°С среди резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента. Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению: Е*(150°С)/Е*(50°С) ≥ 0,9. Технический результат – повышение надежности сохранности работоспособности электронного компонента под воздействием ударной нагрузки и т.д. во время движения по дорожному покрытию. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

1. Пневматическая шина, снабженная электронным компонентом в позиции с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, в которой комплексный модуль упругости - Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С резинового элемента шины с наибольшим Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 0,90.

2. Пневматическая шина по п. 1, в которой указанный Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 0,95.

3. Пневматическая шина по п. 2, в которой указанный Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≥ 1,00.

4. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой указанный Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≤ 1,2.

5. Пневматическая шина по п. 4, в которой указанный Е*(50°С) при 50°С и Е*(150°С) при 150°С удовлетворяют следующему соотношению:

Е*(150°С) / Е*(50°С) ≤ 1,15.

6. Пневматическая шина по любому из пп. 1-5, в которой электронный компонент расположен с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении на виде поперечного сечения и внедрен в позиции от 20 до 80% от нижней части бортового кольца относительно расстояния от положения максимальной ширины шины до нижней части бортового кольца в направлении экватора.

7. Пневматическая шина по любому из пп. 1-6, в которой электронный компонент представляет собой РЧИД.