ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2022 года по МПК B60C19/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, в которую встроен электронный компонент, такой как РЧИД.

Уровень техники

В последние годы для отслеживания различных показателей, таких 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 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. JP 2006-168473 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. JP 2008-265750 А).

Краткое описание изобретения

Однако, когда используют способ, в котором электронный компонент внедрен внутрь невулканизированной шины, например, в частности, в борт и т.д., с точки зрения сохранения долговечности, и затем объединен с шиной, существует риск повреждения и деформирования электронного компонента, и невозможности получения удовлетворительных свойств считывания при движении шины с высокой скоростью и при экстремальном вождении, хотя отсутствует риск выпадения электронного компонента.

Таким образом, целью настоящего изобретения является предоставление технологии изготовления шины, которая позволяет подавить разрушение и деформацию электронного компонента и позволяет поддерживать удовлетворительные свойства считывания, даже в случае движения шины с внедренным в нее электронным компонентом при высокой скорости и экстремальном вождении.

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

Изобретение по п. 1 формулы изобретения представляет собой пневматическую шину, снабженную электронным компонентом, расположенным с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, где

Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента с наибольшим Е*(50°С) при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента с наибольшим Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, удовлетворяют условию, что E*(1)_50°C больше Е*(2)_50°C, и удовлетворяют следующему соотношению:

Изобретение по п. 2 представляет собой пневматическую шину по п. 1, в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

Изобретение по п. 3 представляет собой пневматическую шину по п. 2, в которой Е*(1)_150°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

Изобретение по п. 4 представляет собой пневматическую шину по п. 3, в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

Изобретение по п. 5 представляет собой пневматическую шину по п. 4, в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С и Е*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и E*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

Изобретение по п. 6 представляет собой пневматическую шину по любому из пп. 1-5, в которой электронный компонент расположен с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении на виде поперечного сечения, и находится 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, предложена технология изготовления шины, с помощью которой можно изготовить шину, позволяющую подавить разрушение и деформацию электронного компонента и поддерживать удовлетворительные свойства считывания, даже в случае движения шины с внедренным в нее электронным компонентом при высокой скорости и экстремальном вождении.

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 расположение точек измерения связи в примерах настоящего изобретения.

Воплощения изобретения Далее в данном документе настоящее изобретение описано на основе воплощений. В результате исследований, направленных на решение вышеуказанных проблем, было обнаружено, что повышение внутренней температуры шины является причиной того, что электронный компонент повреждается и деформируется и нельзя получить удовлетворительные свойства считывания, когда осуществляют движение с высокой скоростью и при экстремальном вождении.

Так, внутренняя температура шины составляет от 50 до 70°С при нормальном движении, но при экстремальном вождении с высокой скоростью внутренняя температура шины существенно возрастает, приблизительно до 150°С. Тогда было сделано предположение, что при таком значительном повышении температуры степень деформации шины соответственно возрастает, и электронный компонент подвергается сильному ударному воздействию, приводящему к повреждению и деформации электронного компонента, и ухудшению свойств считывания.

Поэтому были изучены причины высокой степени деформации шины. В результате было установлено, что изменение модуля упругости Е* в резиновых элементах, расположенных внутри и снаружи относительно электронного компонента в аксиальном направлении шины, приводит к высокой степени деформации шины.

То есть, различные резиновые элементы расположены в шине, и между ними внедрен электронный компонент. Из них, для обеспечения стабильности рулевого управления, в качестве внутреннего резинового элемента используют резину с высоким Е* (твердая), а в качестве наружного резинового элемента используют резину с низким Е* (мягкая) для уменьшения деформации шины, возникающей во время движения.

Во время нормального движения степень деформации шины невелика, и только резиновый элемент, расположенный снаружи, слегка деформируется, так что только внешний резиновый элемент должен быть мягким, чтобы уменьшить воздействие на электронный компонент. Однако, при высокой скорости и экстремальном вождении внутренняя температура шины сильно повышается, приблизительно до 150°С, и степень деформации шины становится большой, поэтому деформируются оба резиновых элемента. В это время, если существует большая разница между Е* этих резиновых элементов, как в случае нормального движения, разница между деформацией этих резиновых элементов становится намного больше, чем разница при температуре 50°С, и было обнаружено, что электронный компонент, расположенный на их границах, подвержен деформации и повреждению при воздействии.

Таким образом, были изучены конкретные средства снижения разницы в Е* при высокой скорости и экстремальном вождении, и было обнаружено, что когда среди резиновых элементов, расположенных внутри и снаружи в аксиальном направлении шины относительно электронного компонента, резиновый элемент, имеющий наибольший Е*(50°С) при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри, рассматривают как первый резиновый элемент, и резиновый элемент, имеющий наибольший Е*(50°С) при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи, рассматривают как второй резиновый элемент, достаточно, чтобы Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяли условию, что Е*(1)_50°C больше Е*(2)_50°C, и удовлетворяли следующему соотношению:

Далее было обнаружено, что правая часть приведенного выше соотношения предпочтительно равна 2,0 или более, более предпочтительно 3,0 или более, еще более предпочтительно 4,0 или более и особенно предпочтительно 5,0 или более. Таким образом было реализовано настоящее изобретение.

Поскольку отношение модулей упругости указанных резиновых элементов при температуре 150°С уменьшается, значение приведенного выше соотношения, т.е. значение разности между отношением модулей упругости при температуре 50°С и отношением модулей упругости при температуре 150°С становится больше. Путем уменьшения отношения модуля упругости при температуре 150°С так, что значение разности становится 1 или больше, смягчают ударное воздействие на границе электронного компонента, и повреждение и деформацию электронного компонента можно подавить.

Для достижения эффекта настоящего изобретения нет необходимости устанавливать верхний предел приведенного выше соотношения, но с точки зрения простоты изготовления шины 8 или менее является предпочтительным, и 7 или менее является более предпочтительным.

В данном случае Е*, как указано выше, представляет собой значение, измеренное в приведенных ниже условиях с использованием спектрометра для измерения вязкоупругих свойств (например, «VESF-3», изготовитель Iwamoto Seisakusho Ltd.) в соответствии с предписанием стандарта JIS K 6394. В настоящей заявке Е* представляет абсолютную величину.

Начальная деформация: 10%

Амплитуда: ±2,0%

Частота: 10 Гц

Тип деформации: натяжение

Температура измерений: 50°С и 150°С

Воплощение настоящего изобретения

1. Конфигурация шины

1) Общая конфигурация

В шине в соответствии с настоящим воплощением обжимная часть размещена в качестве второго резинового элемента, а уплотнители борта размещены в качестве первого резинового элемента, и между ними расположен электронный компонент. На фиг. 1 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующей конфигурацию шины в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения и, более конкретно, вид поперечного сечения шины размером 225/60R16.

1 на фиг. 1 обозначает шину, 2 - борт, 3 - боковину, 4 - протектор, 21 - бортовое кольцо, 22 уплотнитель борта, 23 обжимная часть. В данном случае обжимная часть представляет собой внешний элемент, расположенный с внутренней стороны боковины в радиальном направлении шины и с внешней стороны армирующего слоя борта в аксиальном направлении шины. Кроме того, 24 обозначает бортовую ленту, 31 - боковину, 32 слой каркаса, и 33 внутреннюю оболочку. Позиция 34 обозначает электронный компонент. На фиг. 1 Н обозначает расстояние от позиции максимальной ширины шины до нижней части бортового кольца, и L обозначает расстояние от электронного компонента 34 до нижней части бортового кольца.

2) Обжимная часть и уплотнитель борта В настоящем воплощении, как указано выше, обжимная часть 23 обеспечена в качестве резинового элемента, обладающего наибольшим Е*(50°С) при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента (второй резиновый элемент). К тому же, Е*(50°С) резиновой смеси для обжимной части, например, составляет от 10 до 30 МПа, а Е*(150°С), например, составляет от 2,5 до 20 МПа.

Кроме того, в настоящем воплощении, уплотнитель 22 борта обеспечен в качестве резинового элемента, обладающего наибольшим Е*(50°С) при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины относительно места размещения электронного компонента (первый резиновый элемент). К тому же, Е*(50°С) резиновой смеси для уплотнителя борта, например, составляет от 10 до 140 МПа, а Е*(150°С), например, составляет от 2,5 до 100 МПа.

В данном случае, что касается Е*(50°С), Е*(150°С) резиновой смеси для обжимной части и Е*(50°С), Е*(150°С) резиновой смеси для уплотнителя борта, указанные выше диапазоны приведены просто в качестве примеров по соответствующим соображениям, и не являются ограничивающими. Например, в случае использования резиновой смеси для обжимной части, имеющей Е*(50°С) в диапазоне, приведенном выше в качестве примера, Е*(150°С) резиновой смеси для обжимной части, Е*(50°С), Е*(150°С) резиновой смеси для уплотнителя борта не ограничены диапазонами, приведенными выше в качестве примеров, при условии соблюдения указанного соотношения.

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. В первую очередь, РЧИД позволяет хранить и считывать большой объем информации без контакта, т.е. он может хранить информацию о производстве шин, информацию о распределении, информацию о потребителях и т.п., в дополнение к таким данным, как давление и температура. Следовательно, он является особенно предпочтительным.

Конкретное место размещения электронного компонента 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 примеров можно отметить позиции между бортом и обжимной частью, между бортом и боковиной и между армирующим слоем борта, который расположен с внешней стороны в аксиальном направлении шины уплотнителя борта, подавляя деформацию уплотнителя борта, и обжимной частью, между армирующим слоем борта и боковиной и т.д.

Однако, в качестве позиции, в которой повреждение электронного компонента при деформации шины относительно невелико и передача данных извне может быть выполнена без проблем при сборке на обод, предпочтительной является позиция, на виде поперечного сечения шины, с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, в которой высота от нижней части бортового кольца (L на фиг. 1) составляет от 20 до 80% относительно расстояния от позиции максимальной ширины шины до нижней части борта в направлении экватора (Н на фиг. 1).

Продольный размер (общая длина, включая интегральную микросхему и антенну) электронного компонента, внедряемого в настоящем воплощении, 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. Существует риск того, что электронные компоненты могут быть повреждены или деформированы вследствие снижения жесткости, вызванного повышением внутренней температуры шины из-за высокой скорости и экстремального вождения. Однако в настоящем воплощении электронный компонент не повреждается и не деформируется, даже если внутренняя температура шины повышается, и свойства считывания можно сохранять, поскольку Е* первого резинового элемента и второго резинового элемента надлежащим образом регулируют, как описано выше. В то же время, изгиб антенной части можно свести к минимуму, расположив антенную часть электронного компонента так, чтобы она выступала в направлении, перпендикулярном относительно корда каркаса.

4) Резиновая смесь для обжимной части Резиновую смесь, используемую при изготовлении обжимной части, можно получить посредством вымешивания каучукового компонента, который является основным компонентом, и различных добавляемых в смесь материалов, таких как армирующий материал, противостаритель, добавка и т.п.

i) Каучуковый компонент

В качестве каучукового компонента можно отметить, например, диеновые каучуки, такие как натуральный каучук (НК), изопреновый каучук (ИК), 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) и БК, и сочетание каучука на основе изопрена (НК и ИК) и БК является более предпочтительным благодаря тому, что можно получить благоприятное сочетание низкого потребления топлива и хорошей долговечности.

Содержание каучука на основе изопрена (НК или ИК) предпочтительно составляет 10 масс. ч. или более и более предпочтительно 30 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, предпочтительным количеством является 80 масс. ч. или менее и более предпочтительным 50 масс. ч. или менее. При установлении содержания каучука на основе изопрена (НК или ИК) в каучуковом компоненте, как указано выше, можно сохранить удовлетворительное удлинение при разрыве и удовлетворительную стойкость к росту трещин при изгибе.

Содержание БК предпочтительно составляет 20 масс. ч. или более и более предпочтительно 50 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 90 масс. ч. или менее и более предпочтительно 70 масс. ч. или менее. При установлении содержания БК в каучуковом компоненте в указанном диапазоне можно сохранить удовлетворительную стойкость к росту трещин при изгибе и удовлетворительную прочность на разрыв.

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

При сочетании изопренового каучука (НК или ИК) и БК общее содержание изопренового каучука (НК или ИК) и БК предпочтительно составляет 80 масс. ч. или более и более предпочтительно 90 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. При установлении общего содержания каучука на основе изопрена (НК или ИК) и БК в указанном выше диапазоне, можно сохранить низкое потребление топлива и удовлетворительную долговечность.

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 ISAF, SAF и HAF на основе твердого углерода являются предпочтительными с точки зрения обеспечения твердости, и среди них особенно предпочтительной является HAF.

Содержание сажи в вышеуказанной резиновой смеси предпочтительно составляет 50 масс. ч. или более и более предпочтительно 60 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 80 масс. ч. или менее и более предпочтительно 70 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание сажи в резиновой смеси в пределах указанного выше диапазона, можно получить достаточную твердость.

iii) 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, и когда используют нерастворимую серу, это ее содержание за исключением содержания масла.

Серу обычно используют вместе с ускорителем вулканизации. Содержание ускорителя вулканизации предпочтительно составляет 2 масс. ч. или более и более предпочтительно 5 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, указанное содержание предпочтительно составляет 10 масс. ч. или менее и более предпочтительно 7 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 дитиокарбамина, на основе альдегид-амина или на основе альдегид-аммиака, на основе имидазола и на основе ксантогената. Эти ускорители вулканизации можно использовать отдельно или в сочетании двух или более. Среди них предпочтительными являются ускорители вулканизации на основе сульфенамида, поскольку время подвулканизации и время вулканизации могут быть сбалансированы.

iv) 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.

v) 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.

vi) 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 1 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 8 масс. ч. или менее и более предпочтительно 4 масс. ч. или менее.

vii) 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. Примеры растительных жиров и масел включают 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, косточковое пальмовое масло, масло камелии, масло жожоба, масло макадамии и тунговое масло. 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.

viii) Другие компоненты

В дополнение к указанным выше компонентам резиновая смесь по настоящему воплощению может также содержать добавляемые в смесь материалы, традиционно используемые в резиновой промышленности. Например, неорганические наполнители, такие как диоксид кремния, тальк и карбонат кальция, и 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.

В настоящем воплощении регулирование Е* обжимной части предпочтительно осуществляют посредством регулирования количества сажи или серы. Тем самым можно достичь заданного Е* без необходимости чрезмерных экспериментов методом проб и ошибок.

5) Резиновая смесь для уплотнителя борта В настоящем воплощении в качестве резиновой смеси, используемой при получении уплотнителя борта, можно использовать те же материалы, что и в случае резиновой смеси для обжимной части, указанные выше. Кроме того, также можно использовать, каждый из материалов, указанных ниже.

i) Каучуковый компонент

В качестве каучукового компонента можно использовать в основном такой же каучуковый компонент, как для обжимной части, но предпочтительным является комбинированное использование изопренового каучука (НК или ИК) и БСК, поскольку можно получить благоприятное сочетание низкого расхода топлива и долговечности.

Содержание каучука на основе изопрена (НК или ИК) предпочтительно составляет 60 масс. ч. или более и более предпочтительно 65 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 90 масс. ч. или менее и более предпочтительно 85 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание каучука на основе изопрена (НК или ИК) в каучуковом компоненте как указано выше, можно сохранить удовлетворительное удлинение при разрыве и удовлетворительную стойкость к росту трещин при изгибе.

Содержание БСК предпочтительно составляет 10 масс. ч. или более и более предпочтительно 15 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 40 масс. ч. или менее и более предпочтительно 35 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание БСК в пределах указанного выше диапазона, можно сохранить удовлетворительную технологичность экструзии и можно сохранить удовлетворительную твердость и низкий расход топлива.

БСК не ограничен особым образом, и например, можно использовать полимеризованный в эмульсии бутадиен-стирольный каучук (Э-БСК), полимеризованный в растворе бутадиен-стирольный каучук (Р-БСК) и т.п. Из них предпочтительным является Э-БСК с точки зрения того, что в нем может хорошо диспергироваться сажа, и он обладает хорошей технологичностью.

Содержание стирола в БСК предпочтительно составляет от 10 до 40 масс. %, более предпочтительно от 20 до 30 масс. %. Устанавливая содержание стирола в указанном диапазоне, можно сохранить удовлетворительную твердость и низкое потребление топлива.

ii) Отверждаемая смола и отвердитель

В настоящем воплощении предпочтительно в смесь добавляют отверждаемую смолу для дополнительного повышения жесткости. В качестве отверждаемой смолы можно отметить фенольную смолу, хотя такая смола не ограничена особым образом.

Конкретные примеры фенольных смол включают фенольные смолы и модифицированные фенольные смолы. В данном случае фенольную смолу получают путем взаимодействия фенола с альдегидом, таким как формальдегид, ацетальдегид, фурфурол или т.п. с использованием кислотного или щелочного катализатора. Модифицированная фенольная смола представляет собой фенольную смолу, модифицированную таким соединением, как масло кешью, талловое масло, льняное масло, различные животные и растительные масла, ненасыщенные жирные кислоты, канифоли, алкилбензольные смолы, анилин или меламин.

Модифицированная фенольная смола является предпочтительной для использования в качестве фенольной смолы с точки зрения того, что может быть получена хорошая твердость посредством реакции отверждения, и модифицированная маслом кешью фенольная смола и модифицированная канифолью фенольная смола являются более предпочтительными.

Содержание отверждаемой смолы в резиновой смеси предпочтительно составляет 5 масс. ч. или более и более предпочтительно 10 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Более того, предпочтительно содержание составляет 25 масс. ч. или менее и более предпочтительно 20 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание отверждаемой смолы в пределах указанного диапазона, можно сохранить удовлетворительную жесткость и стабильность рулевого управления.

В случае добавления в смесь фенольной смолы в качестве отверждаемой смолы, предпочтительно она дополнительно содержит отвердитель, приводящий к отверждению фенольной смолы. Конкретный отвердитель не ограничен особым образом, пока он обладает указанным выше отверждающим действием, и, например, можно отметить гексаметилентетрамин (ГМТ), гексаметоксиметилолмеламин (ГМММ),

гексаметоксиметилолпентаметилэфир (ГММПМЭ), меламин, метилолмеламин и т.п. Среди них ГМТ, ГМММ и ГММПМЭ предпочтительны с точки зрения того, что они превосходно повышают твердость фенольной смолы.

Содержание отвердителя предпочтительно составляет 0,4 масс. ч. или более и более предпочтительно 0,5 масс. ч. или более на 100 масс. ч. фенольной смолы. Кроме того, указанное содержание предпочтительно составляет 3,5 масс. ч. или менее и более предпочтительно 2,5 масс. ч. или менее. Устанавливая содержание отвердителя в пределах указанного выше диапазона, можно в достаточной степени провести реакцию отверждения и подавить излишнее протекание реакции отверждения.

(iii) Вулканизирующая добавка В настоящем воплощении предпочтительно присутствие от 4 до 6 масс. ч. продукта конденсации алкилфенола и хлорида серы в качестве вулканизирующей добавки в сочетании с серой, которая является вулканизирующим агентом.

В настоящем воплощении в качестве способа регулирования Е* уплотнителя борта можно отметить регулирование путем увеличения или уменьшения количества отверждаемой смолы. Как показано в примерах, описанных ниже, Е* можно увеличить, увеличив количество отверждаемой смолы. Е* также можно регулировать путем увеличения или уменьшения количества сажи или серы. Как показано в примерах, описанных ниже, Е* можно увеличить, увеличив количество сажи или серы. Однако при увеличении количества сажи тепловыделение увеличивается, а при увеличении количества серы тепловыделение уменьшается. Поэтому предпочтительно использовать способ, при котором сначала определяют, какую отверждаемую смолу использовать и в каком количестве, затем регулируют содержание серы, а затем окончательно регулируют количество сажи. Таким образом можно достичь целевого Е* без необходимости чрезмерных экспериментов методом проб и ошибок.

6) Способ получения резиновой смеси

Резиновые смеси обжимной части и уплотнителя борта могут быть получены известным способом, например, способом вымешивания вышеуказанных компонентов с использованием устройства для вымешивания резины, такого как открытые валки или смеситель Бенбери.

2. Изготовление шины

Шину в соответствии с настоящим воплощением можно изготовить известным способом, за исключением размещения электронного компонента в ходе формования. Так, обжимную часть и уплотнитель борта формуют путем экструзии с получением, соответственно, формы обжимной части и уплотнителя борта на стадии получения невулканизированной резиновой смеси, слепляют с другими элементами шины в машине для формования шины в соответствии с обычным способом и формуют невулканизированную шину. В середине формования электронный компонент размещают в заданном месте между обжимной частью и уплотнителем борта.

После этого невулканизированную шину, в которой размещен электронный компонент, нагревают и прессуют в вулканизаторе с получением шины.

Примеры

1. Материалы, добавляемые в смесь, и состав В таблице 1 представлены добавляемые в смесь материалы. В таблице 2 представлен состав.

2. Получение пневматической шины

Исходя из составов, приведенных в таблице 1, таблице 2 и таблице 3, с использованием смесителя Бенбери, изготовитель Kobe Steel, Ltd., вымешивают добавляемые в смесь материалы, за исключением серы и ускорителя вулканизации, затем добавляют серу и ускоритель вулканизации к полученному таким образом вымешанному продукту с последующим перемешиванием с использованием открытых валков, посредством чего можно получить невулканизированную резиновую смесь для обжимной части и смесь для уплотнителя борта. Кроме того, согласно примеру 1 в JP 2013-245339 А, можно получить резиновую смесь для покрытия электронного компонента 34.

Затем полученную невулканизированную резиновую смесь формуют в виде обжимной части или уплотнителя борта соответственно, затем слепляют посредством ламинирования с другими элементами шины в машине для формовки шин, и электронный компонент 34, покрытый невулканизированной резиновой смесью, размещают в позиции, представленной на фиг. 1 (позиция 40% от нижней части бортового кольца). После чего проводят вулканизацию в течение 30 минут при температуре 150°С и получают испытательную шину (размер шины: 225/60R16). В качестве электронного компонента 34 можно использовать РЧИД, который снабжен 30 мм антенной с обеих сторон микросхемы размером 3 мм × 3 мм × 0,4 мм.

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

Образец резины отбирают из каждого элемента, обжимной части и уплотнителя борта, каждой пневматической шины, и Е* измеряют с помощью спектрометра для измерения вязкоупругих свойств («VESF-3», изготовитель Iwamoto Manufacturing Co., Ltd.) при следующих условиях.

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 составом и физическими свойствами обжимной части и уплотнителя борта, положением электронного компонента, долговечностью шины и коммуникационными свойствами электронного компонента.

Для оценки долговечности шины, представленной выше, проводят испытания с пробегом по круговой траектории в 5 кругов при высокой скорости движения с повышением скорости до достижения предельного сцепления. Если пробег в 5 кругов возможен, то результат оценивают как «Y» (приемлемо), а если невозможен, то результат оценивают как «NG» (неприемлемо). Что касается условий вождения, устанавливаемый обод представляет собой 15×6,5 Дж, внутреннее давление в шинах составляет 230 кПа, испытательное транспортное средство является переднеприводным транспортным средством, объем двигателя составляет 2000 см³, и шины установлены все колеса.

Способом оценки коммуникационных свойств является способ, при котором приемопередатчики для электронного компонента устанавливают в трех точках измерения (а-с) окружности, показанной на фиг. 2, и оценивают, возможен ли обмен данными с электронным компонентом. В частности, шину устанавливают на обод транспортного средства 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 указанное значение составляет 50% или более и менее 60%; «Y» (приемлемо), если указанное значение составляет более 0% и менее 50%; и «NG» (не приемлемо), если указанное значение составляет 0% или количество читаемых позиций до оценки долговечности равно 0.

Хотя настоящее изобретение описано на основе воплощений, настоящее изобретение не ограничено указанными выше воплощениями. Могут быть сделаны различные модификации в вышеуказанных воплощения в пределах одного и того же и эквивалентного объема 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 каркас

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, в которой электронный компонент расположен с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины и в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С and E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента, и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют приведенному ниже соотношению, причем первый резиновый элемент представляет собой резиновый элемент шины, обладающий наибольшим Е* при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри от электронного компонента в аксиальном направлении шины, а второй резиновый элемент представляет собой резиновый элемента шины, обладающий наибольшим Е* при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи от электронного компонента в аксиальном направлении шины.

Технический результат – повышение надежности сохранности работоспособности электронного компонента при движении транспортного средства с большой скоростью при экстремальном вождении. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

1. Пневматическая шина с электронным компонентом, расположенным в позиции с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента шины с наибольшим Е*(50°С) при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины относительно места размещения электронного компонента, и

Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго элемента с наибольшим Е*(50°С) при температуре 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи в аксиальном направлении шины относительно места размещения электронного компонента, удовлетворяют условию, что Е*(1)_50°C больше Е*(2)_50°C, и удовлетворяют следующему соотношению:

2. Пневматическая шина по п. 1, в которой E*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

3. Пневматическая шина по п. 2, в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

4. Пневматическая шина по п. 3, в которой E*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

5. Пневматическая шина по п. 4, в которой E*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

6. Пневматическая шина по любому из пп. 1-5, в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

7. Пневматическая шина по п. 6, в которой Е*(1)_50°C при температуре 50°С и E*(1)_150°C при температуре 150°С первого резинового элемента и Е*(2)_50°C при температуре 50°С и E*(2)_150°C при температуре 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:

8. Пневматическая шина по любому из пп. 1-7, в которой электронный компонент расположен с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины и размещен 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.

9. Пневматическая шина по любому из пп. 1-8, в которой электронный компонент представляет собой РЧИД (радиочастотный идентификатор).