BRPI1000373A2

BRPI1000373A2 - montagem ambientalmente resistente contendo um dispositivo eletrÈnico para uso em um pneumático

Info

Publication number: BRPI1000373A2
Application number: BRPI1000373-8A
Authority: BR
Inventors: Joseph Alan Incavo; Warren James Busch; Gary Edwin Tubb
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-03-22
Also published as: EP2223814B1; US8430142B2; US20100212791A1; BRPI1000373B1; EP2223814A1; CN101823413A; CN101823413B

Abstract

MONTAGEM AMBIENTALMENTE RESISTENTE CONTENDO UM DISPOSITIVO ELETRÈNICO PARA USO EM UM PNEUMáTICO Uma montagem para uso em, ou sobre um pneumático. A montagem compreendeum dispositivo eletrónico tendo um corpo e um revestimento adesivo sobre pelo menos o corpo do dispositivo eletrónico. O corpo é pelo menos parcialmente fabricado de um material plástico ou um plástico reforçado com fibra (FRP). O revestimento adesivo compreende um adesivo baseado em imida. O revestimento adesivo pode ter um grupo de ligação de poli- mero compreendendo pelo menos um de borracha natural, borracha butila, um elastómero clorado, polibutadieno, poliisopreno sintético, ou borracha estireno - butadieno ou uma sua combinação. Em uma realização, a montagem ainda compreende uma primeira camada elastomérica e uma segunda camada elastomérica. O revestimento adesivo fixa o corpo à primeira e segunda camadas elastoméricas. A primeira e segunda camadas elastoméricas podem compreender um composto contendo butila ou um composto de borracha natural. Em uma realização, o dispositivo eletrónico é uma etiqueta de identificação de frequência de rádio tendo o corpo e uma antena.

Description

"MONTAGEM AMBIENTALMENTE RESISTENTE CONTENDO UM DISPOSITIVOELETRÔNICO PARA USO EM UM PNEUMÁTICO"

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se genericamente a uma montagem contendo um dis-positivo de freqüência de rádio para uso em um pneu, e, mais particularmente, refere-se auma montagem que exibe aperfeiçoada resistência ambiental a condições encontradas emaplicações de pneumáticos.

Antecedentes da Invenção

Pneus pneumáticos são convencionalmente de uma forma toroidal aberta definindouma cavidade. Fechamento da eavidade é completado através de montagem de pneu sobreum aro rígido. O pneu terrnim forro interno de borracha que é uma superfície interior expos-ta da cavidade de pneu.

É desejado prover pneus pneumáticos com um dispositivo eletrônico que possapermitir informação sobre o pneu para ser transmitida para um dispositivo externo. A incor-poração de dispositivos eletrônicos dentro de pneu pneumático rende muitas vantagens prá-ticas. Por exemplo, a informação pode facilitar seguir o caminho do pneumático durante seutempo de vida durante ambos, fabricação e uso do pneumático. Em uma particular aplica-ção, dispositivos eletrônicos integrados na, ou sobre estruturas de pneus provêm a habilida-de de seguir o pneu para aplicações veiculares comerciais. Aplicações veiculares comerciaispodem incluir frotas de caminhões comerciais, pneus de consumidores, aviões e veículos deremoção de terra / mineração. Nestas e outras aplicações, dispositivos eletrônicos podempermitir rastreamento de carcaça e simplificar gerenciamento de frota. Este tipo de informa-ção de rastreamento pode auxiliar na manutenção de planejamento e em projetos de novospneus para tais sistemas comerciais.

Dispositivos eletrônicos podem incluir sensores e outros componentes para obten-ção de informação com relação a vários parâmetros físicos de um pneu, como temperatura,pressão, número de rotações, velocidade de veículo, etc. Um tal dispositivo eletrônico é umdispositivo de identificação de freqüência de rádio (RFID), algumas vezes referido como eti-quetas RFID ou transponders.

Maioria de etiquetas RFID contém pelo menos duas partes. Uma parte é um circuitointegral para estocagem e processamento de informação. A informação estocada e proces-sada pode incluir informação que identifica o pneu. A segunda parte é uma antena para re-cepção e transmissão de um sinal para um leitor externo. A antena pode ser um fio separa-do soldado ou de outro modo conectado ao chip ou pode ser impresso ou carreado, juntocom o chip, sobre um substrato. Como é conhecido, o leitor também pode ser capaz de e-nergizar a etiqueta RFID assim como receber informação transmitida a partir da etiquetaRFID. Outros componentes podem incluir um computador hospedeiro, uma rede, e um pro-grama de aplicação para avaliação ou manipulação de informação estocada no circuito inte-grado.

O dispositivo eletrônico é freqüentemente embalado em outros materiais antes defixação do mesmo no pneu. Conceitos associados com esta embalagem referem-se a dura-bilidade da própria embalagem, a ligação da embalagem ao pneu, e inclusão do dispositivoeletrônico dentro da embalagem. Por exemplo, sob as adversas condições ambientais expe-rimentadas por um pneu durante uso, particularmente a flexão cíclica do costado, a embala-gem contendo o dispositivo eletrônico pode enfraquecer com o resultado final sendo que odispositivo eletrônico tenha o funcionamento interrompido.

Por isso, há ama necessidade de efetiva embalagem que possa suportar condiçõesambientãis expeTiínentadas pelo pneu sobre o tempo de vida útil do pneu enquanto perma-necendo fixada ao pneu.

Resumo da Invenção

Em uma realização da invenção, é provida uma montagem para uso em ou sobreum pneu. A montagem compreende um dispositivo eletrônico tendo um corpo. O corpo épelo menos parcialmente fabricado de um material plástico ou um plástico reforçado comfibra (FRP). Um revestimento adesivo reveste pelo menos o corpo do dispositivo eletrônico.O revestimento adesivo compreende um adesivo baseado em imida. A montagem aindapode compreender uma primeira camada elastomérica e uma segunda camada elastoméri-ca. O dispositivo eletrônico pode residir entre a primeira camada elastomérica e a segundacamada elastomérica. O revestimento adesivo segura o corpo ao pneu ou às primeira e se-gunda camadas elastoméricas. Ainda, o dispositivo eletrônico pode compreender o corpo euma antena.

Em uma outra realização, o revestimento adesivo tem um grupo de ligação de polí-mero compreendendo pelo menos um de borracha natural, um elastômero clorado, borrachabutila, borracha estireno - butadieno, polibutadieno, ou poliisopreno sintético, ou uma com-binação dos mesmos.

Ainda, em uma outra realização da invenção, o adesivo compreende um compostocontendo zinco ou um composto contendo selênio ou uma combinação dos mesmos.

Ainda em uma outra realização da invenção, a primeira e segunda camadas elas-toméricas compreendem um composto contendo butila ou composto de borracha natural.

Em uma outra realização da invenção, um pneumático compreende uma parede depneumático e uma montagem afixada á parede de pneumático. A montagem compreendeuma primeira camada elastomérica, uma segunda camada elastomérica, uma etiqueta RFIDentre a primeira camada elastomérica e a segunda camada elastomérica, e um adesivo ba-seado em imida. A primeira e segunda camadas elastoméricas são selecionadas de umgrupo consistindo em um composto contendo butila e um composto borracha natural. A eti-queta RFID tem um corpo e uma antena com o corpo sendo pelo menos parcialmente fabri-cado de um material plástico. O revestimento adesivo baseado em imida está sobre pelomenos o corpo da etiqueta RFID e segura o corpo às primeira e segunda camadas elasto-méricas. O revestimento adesivo baseado em imida compreende pelo menos um de umcomposto contendo zinco ou um composto contendo selênio ou suas combinações e umgrupo de ligação de polímero compreendendo pelo menos um de borracha natural, um elas-tômero clorado, borracha butila, borracha estireno - butadieno, polibutadieno, ou poliisopre-no sintético ou uma combinação dos mesmos.

Breve Descrição dos Desenhos

A invenção será descrita por meio de exemplo e com referência aos desenhos a-companhantes onde:

Fig. 1 é uma vista isométrica de seção transversa de um pneumático exemplar comuma montagem fixada ao mesmo de acordo com uma realização da invenção;

A Fig. 2 é uma vista isométrica de uma montagem de acordo com uma realizaçãoda presente invenção com uma camada parcialmente puxada para trás para ilustrar o dispo-sitivo eletrônico entre a mesma;

A Fig. 3 é uma vista em elevação explodida da montagem de Fig. 2 ilustrando umdispositivo eletrônico pelo menos parcialmente revestido com um adesivo e seguro entreduas camadas de material elastomérico de acordo com uma realização da invenção;

A Fig. 3A é uma vista plana de um dispositivo eletrônico mostrado em Figs. 2 e 3;

A Fig. 4 é uma vista em seção transversa da montagem de Fig. 2 tomada ao longode linha de seção 4-4 ilustrando um dispositivo eletrônico pelo menos parcialmente revestidocom um adesivo entre camadas elastoméricas de acordo com uma realização da invenção;

A Fig. 5 é uma vista em seção transversa da montagem de Fig. 2 tomada ao longode linha de seção 4-4ilustrando um dispositivo eletrônico parcialmente revestido com umadesivo entre camadas elastoméricas de acordo com uma realização da invenção;

A Fig. 6 é uma representação esquemática de uma vista em seção transversa deuma outra realização da invenção ilustrando um filme de poliéster;

As Figs. 7 e 7A são uma reprodução esquemática de uma vista cortada de uma fo-tografia a vista cortada da fotografia, respectivamente, tomada de uma realização da inven-ção seguindo o teste de puxar de adesão de laboratório; e

As Figs. 8 e 8A são uma reprodução esquemática de uma vista cortada de uma fo-tografia e a vista cortada da fotografia, respectivamente, tomada de um dispositivo compara-tivo seguindo um teste de puxar de adesão de laboratório.

Descrição Detalhada

Como mostrado na Fig. 1, uma montagem 10 da presente invenção é fixada sobreuma parede 12 de pneumático 14. Será entendido que a montagem 10 pode ser afixada àsuperfície de um forro interno 16 (como mostrado) do pneumático 14 ou interno ao invólucro18 dependendo da composição da montagem 10 como mostrado abaixo.

Referindo-se agora a Figs. 2 e 3, a montagem 10 compreende pelo menos duascamadas elastoméricas, uma primeira camada elastomérica 20 e uma segunda camadaelastomérica 22. Um dispositivo eletrônico 24 reside entre a primeira camada elastomérica20 e a segunda camada elastomérica 22 e está seguro entre as mesmas com um revesti-mento adesivo 26. A primeira e segunda camadas elastoméricas 20, 22 são, entretanto, op-cionais. Por exemplo, o dispositivo eletrônico 24 que é revestido com o revestimento adesivo26, como mostrado na Fig. 3A e descrito abaixo, pode estar posicionado entre duas cama-da& do pneumático durante o processo de construção de pneumático, tal como entre as lo-nas de invólucro em uma parede de pneumático.

Novamente com referência às Figs. 2 e 3, a segunda camada elastomérica 22 podeter uma área menor que a primeira camada elastomérica 20. Em outras palavras, o períme-tro da segunda camada elastomérica 22 pode estar dentro da primeira camada elastomérica20. A título de exemplo, a primeira camada elastomérica 20 pode medir de cerca de 11,43centímetros em comprimento por cerca de 2,0 centímetros em largura por cerca de 0,12centímetros em espessura e a segunda camada elastomérica 22 pode medir cerca de 0,31centímetros menor em comprimento e largura de modo que o perímetro da segunda camadaelastomérica 22 resida dentro do perímetro da primeira camada elastomérica 20. Entretanto,outras dimensões podem ser utilizadas dependendo da aplicação.

Com referência a Figs. 1-6, o dispositivo eletrônico 24 é representado genericamen-te. Aqueles versados apreciarão que o dispositivo eletrônico 24 pode ser qualquer dispositi-vo eletrônico que seja pretendido funcionar em uma localização embutida com um outro ar-tigo, tal como o pneu 14. O dispositivo eletrônico 24 inclui um corpo 34 que é pelo menosparcialmente fabricado de um material plástico ou polímero. Consequentemente, o corpo 34é tipicamente rígido em sua construção. Por exemplo, o dispositivo eletrônico 24 pode serum sensor para detecção de um ou mais de pressão, temperatura, deformação, ou conduti-vidade no artigo, para nomear somente poucos. Em uma particular aplicação o dispositivoeletrônico 24 é uma etiqueta RFID (identificação de freqüência de rádio) ou transponder,como é melhor mostrado na Fig. 3A. A etiqueta RFID compreende o corpo 34 e uma antena36 em comunicação elétrica com o corpo 34, como mostrado. Ainda, o corpo 34 pode incluirum circuito integrado 38 e/ou um painel de circuito impresso 40. A antena 36 pode compre-ender um fio separado que é soldado ou conectado eletronicamente ao corpo 34. Alternati-vamente, a antena 36 pode ser impressa ou integrada sobre uma poli-tira, isto é, um filmede polímero forte, flexível, ou o painel de circuito impresso 40. O circuito integrado 38 modu-la e desmodula o sinal de freqüência de rádio através de um leitor externo (não mostrado).

O painel de circuito impresso 40 pode ser fabricado de camadas condutivas e isolantes (nãomostrado). Genericamente, as camadas isolantes podem ser material plástico ou outro po-límero, por exemplo, poli tetra flúor etileno e/ou vários epoxis. As camadas isolantes tambémpodem incluir outros materiais, tais como fibras de vidro ou outras. Neste sentido, as cama-das isolantes do painel de circuito impresso 40 podem ser referidas como plástico reforçadocom fibra (FRP). Em uma outra realização, o corpo 34 pode formar um envoltório (não mos-trado) do o corpo 34 e a antena 36 e ser encerrado em FRP de modo que somente a conchade FRP está em contato com o revestimento adesivo 26.

Adicionalmente, o dispositivo eletrônico 24 pode incorporar múltiplos dispositivos ousensores eletrônicos que são eletricamente conectados uns aos outros. Neste caso, a eti-queta RFID pode ser usada para identificar o pneumático 14, pode prover outra informaçãosobre aquele pneumático; e/ou a condição do pneumático 14 dependendo de que tipo de, sealgum, adicionais sensores eletrônicos são eletronicamente conectados à mesma. Em umarealização exemplar, a etiqueta RFID responde a, ou opera na faixa de cerca de 130 MHz amaiores freqüências, e, em um outro exemplo, a etiqueta opera na faixa de freqüência ultra-alta (UHF) de 300 MHz a freqüências maiores, tal como de cerca de 860 MHz e cerca de960 MHz. Embora seja feita referência a uma etiqueta RFID, será apreciado que outros tiposde dispositivos eletrônicos podem ser utilizados em conjunção com ou como uma alternativapara a etiqueta RFID.

Com continuada referência a Figs. 1, 2, e 3, em uma realização alternativa, as pri-meira e segunda camadas elastoméricas 20, 22 compreendem uma borracha. Será aprecia-do que outras borrachas apropriadas podem incluir compostos de borracha natural, poliiso-preno sintético, borrachas baseadas em butila, borracha estireno - butadieno, borracha poli-butadieno, e borracha classe-M de etileno propileno dieno (EPDM) para nomear somenteumas poucas. Uma composição de borracha exemplar contem 100 partes por cem de borra-cha natural (phr) de composto de Agro Rubber vendido como TSR20; 80 phr de HAF NCar-bon Black (N-330) vendido por Sid Richardson Carbon and Energy Co. como SR310; 8 phrde óleo naftênico vendido por ExxonMobiI como Naprex 38; 1 phr de ácido esteárico vendidopor Chemtura, Hong Kong, China, como Industrene R; 3 phr de resorcinol vendido por Inds-pec Chemical Corp., como resorcinol; 3 phr de hexa metileno tetramina vendido por Chemi-co como Hexa; 3 phr de óxido de zinco vendido por US Zinc, Millington, TN, como NA0115;1,5 phr de N-t-butil-2-benzotiazol sulfenamida vendida por FLEXSYS, Akron, OH, como San-tocure TBBS; e 3 phr de enxofre de SF Súlfur Corporation, Freeport, TX como Rubberma-ker's súlfur. Realizações da invenção onde a primeira e segunda camadas elastoméricas 20,22 compreendem um composto de borracha natural podem encontrar aplicação interna parao invólucro de pneumático 18. Também será apreciado que a primeira e segunda camadaselastoméricas 20, 22 podem compreender outros materiais apropriados que são compatíveiscom os materiais encontrados no invólucro 18.Com referência agora a Figs. 2 e 3, em uma realização, pelo menos uma da primei-ra ou a segunda camadas elastoméricas 20, 22 compreende um composto contendo butila.Somente por exemplo, o composto contendo butila pode ser borracha butila tal como borra-cha butila halogenada (halo butila), por exemplo, borracha butila clorada (cloro butila) ouborracha butila bromada (bromo butila), ou uma borracha butila não-halogenada. Como édescrito mais inteiramente abaixo, a camada elastomérica contendo butila preferivelmenteforma a superfície da montagem 10 que é exposta à atmosfera encontrada dentro de umpneumático. Ambas, as camadas elastoméricas 20, 22 podem compreender compostos con-tendo butila. Por meio de adicional exemplo, a camada elastomérica contendo butila podecompreender 100 phr de ExxonMobiI bromo butila 2255; 50 phr de negro de fumo GPF (N-660) vendido sob a marca registrada STERLING V por Cabot Corporation Alpharetta, GA; 8phr de óleo naftênico de ExxonMobiI vendido como Naprex 38; 2 phr de ácido esteárico deChemtura, Hong Kong1 China, vendido como Industrene R; 0,5 phr de enxofre de SF SulfurCorporation, Freeport, TX, vendido como Rubbermaker's Sulfur; e 1,5 phr de dissulfeto debenzo tiazila vendido por Ke Mai Chemical Co. Ltd. Tianjin, China, como Accelerator DM.Vantajosamente, os compostos contendo butila podem promover melhor ancoragem damontagem 10 para um forro interno e podem aperfeiçoar ligação com a antena 36 porqueeles podem fluir mais livremente e podem umedecer o fio de metal em um maior grau queoutros materiais elastoméricos comumente usados na indústria de pneumáticos.

Em adição, o composto contendo butila vantajosamente resiste a oxidação sobreprolongados períodos de exposição ao interior do pneumático. O composto contendo butilapor isso resiste a endurecimento devido a reação com oxigênio; outros gases, como umida-de; ou condições ambientais comumente encontradas dentro de pneumático. Como é co-nhecido na técnica, o ambiente encontrado dentro de um pneu pneumático pode atacar vá-rios materiais, o que é usualmente seguido por um enfraquecimento do material. Por exem-plo, metais expostos, como aqueles usados para fabricar antenas, podem corroer com otempo. Em adição, alguns materiais elásticos perdem sua elasticidade ou tornam-se que-bradiços quando expostos às mesmas condições. Quando o material elástico endurece, aligação entre o material elástico e o pneumático é sujeita a tensões crescentemente maio-res. O material elástico é por isso mais provável de romper ligação, por exemplo, a partir doforro interno do pneumático como um resultado. Quando estes materiais são utilizados paraligação de dispositivos a pneumáticos, eles freqüentemente endurecem prematuramente.Entretanto, a montagem 10 compreendendo compostos contendo butila permanece flexívelo suficiente de modo que ela permanece substancialmente segura ao forro interno de umpneumático por estendidos períodos de uso enquanto a primeira e segunda camadas elas-toméricas 20, 22 protegem o dispositivo eletrônico 24 de ataque ambiental.

Como mostrado acima e em Figs. 3 e 3A, pelo menos o corpo 34 do dispositivo ele-trônico 24 é revestido com o revestimento adesivo 26. Entretanto, o revestimento adesivo 26pode revestir todo o dispositivo eletrônico 24, que pode incluir uma porção da antena 36,como mostrado na Fig. 2, ou toda a antena 36. A função do revestimento adesivo 26 podeser pelo menos dobrada. O revestimento adesivo 26 segura o corpo 34 da primeira e se-gunda camadas elastoméricas 20, 22, e também pode segurar a antena 36 para a primeira ea segunda camadas elastoméricas 20, 22. A ligação entre o corpo 34 e o revestimento ade-sivo 26 facilita retenção do corpo 34 entre a primeira e segunda camadas elastoméricas 20,22. Em particular, um adesivo que liga-se ao corpo 34, particularmente um corpo que com-preende um FRP, provê aperfeiçoada retenção do dispositivo eletrônico 24 dentro de mon-tagem 10. Adesivos que se ligam ao corpo 34, particularmente a materiais FRP, inespera-damente aperfeiçoam a durabilidade da montagem 10: Assim, o dispositivo eletrônico 24 émenos provável de trabalhar seu modo livre de entre camadas elastoméricas 20, 22 e serdestruído ou danificado como uma conseqüência. Adicionalmente, onde o revestimento a-desivo 26 reveste a antena 36, o revestimento adesivo 26 também provê uma barreira paraumidade e outros gases que podem corroer a antena 36 especificamente, ou o dispositivoeletrônico 24 genericamente.

[0032]0 revestimento adesivo 26 é baseado em uma química imida antes que quí-mica isocianato. Em outras palavras, o revestimento adesivo 26 compreende um adesivobaseado em imida. Adesivos baseados em imida ou poliimidr disponíveis de Lord Corporati-on, Cary, North Carolina, sob a marca registrada CHEMLOK 6254, embora outros compos-tos apropriados possam ser comercialmente disponíveis de- por exemplo, Henkel Corporati-on, Rocky Hill1 CT. Adesivos baseados em também podem ser substancialmente livres deisocianato e genericamente não incluem, por exemplo, poliisocianato aromático, diisocianatode 4,4'-difenil metano, ou diisocianato de difenil metano. Poliimidas incluem aquelas deriva-das de, por exemplo, diaminas alifáticas e anidridos aromáticos. Adesivos baseados em imi-da podem incluir materiais de enchimento, como negro de fumo ou outros materiais de en-chimento de aperfeiçoamento de performance, e solventes, como tolueno, xileno, e etil ben-zeno. Em adição, estes adesivos são apropriados para aplicações em maior temperatura,diferentes de adesivos baseados em isocianato. Como tal, a ligação adesiva entre o corpo34, particularmente um corpo compreendendo um plástico ou FRP, e o revestimento adesivo26 pode ser aperfeiçoada onde um grupo de ligação de polímero entre o corpo 34 e revesti-mento adesivo 26 compreende pelo menos um de borracha natural, borracha butila, borra-cha estireno - butadieno (SBR); um elastômero clorado, tal como poli cloropreno e polietile-no clorado; polibutadieno; ou poliisopreno sintético. Estes grupos de ligação podem serpermitidos por constituintes do revestimento adesivo 26 incluindo uma imida, um compostocontendo zinco, e/ou um composto contendo selênio.

Para formar o revestimento adesivo 26 sobre o dispositivo eletrônico 24, um adesi-vo, como descrito acima, é aplicado ao dispositivo eletrônico 24. Um processo de revesti-mento pode incluir pincelamento, imersão, ou espargimento de revestimento adesivo 26 so-bre o dispositivo eletrônico 24. O adesivo pode ser diluído, por exemplo, para cerca de 50%de concentração, para facilitar revestimento de pelo menos o corpo 34 com o adesivo.

A espessura do revestimento adesivo 26 pode ser uma que seja suficiente para fa-cilitar a adesão do corpo 34 e, opcionalmente, a antena 36, à primeira e a segunda camadaselastoméricas 20, 22. O revestimento adesivo 26 pode ser maior que cerca de 10 ^m1 masestá preferivelmente entre cerca de 10 um e cerca de 50 um. Em uma particular realização,o revestimento adesivo 26 é de cerca de 25 ^m de espessura. Aqueles versados na técnicaapreciarão que um revestimento adesivo 26 mais fino que 10 |im pode prover suficiente a-desão enquanto revestimentos adesivos mais espessos que 50 ^m podem ser mais propen-sos a quebra dentro de revestimento adesivo 26. A espessura do revestimento ainda podedepender do tipo de dispositivo eletrônico 24 fixado dentro da montagem 10 incluindo a con-figuração do dispositivo eletrônico 24, o tipo de processo usado para aplicar o revestimentoadesivo 26, e considerações de custo incidentes para o processo de fabricação. Em adição,o revestimento adesivo 26 pode ser precedido por um revestimento iniciador (não mostrado)para aperfeiçoar a ligação entre o corpo 34 e o revestimento adesivo 26.

Seguindo revestimento do dispositivo eletrônico 24, o adesivo pode ser deixado se-car ao ar antes de ser estocado em uma maneira para proteger o dispositivo eletrônico re-vestido 24 de contaminantes. Em um exemplo, o dispositivo eletrônico revestido 24 é esto-cado em um recipiente plástico até ele ser montado com as camadas elastoméricas 20, 22.Uma vez montado, a montagem 10 também pode ser estocada em uma maneira similar pa-ra proteger a montagem 10 de umidade e ar.

Uma vez a montagem 10 seja construída como mostrado acima, a montagem 10pode ser fixada ao pneumático durante o processo de fabricação de pneumático ou apósfabricação do pneumático, por exemplo, durante recauchutagem do pneumático. Para estefim, a primeira e segunda camadas elastoméricas 20, 22 da montagem 10 podem compre-ender materiais elastoméricos não-curados, parcialmente curados, substancialmente'intei-ramente curados, ou uma combinação dos mesmos dependendo de quando e onde a mon-tagem 10 é afixada ao pneumático.

Com referência a Figs. 2 e 3, em uma realização, a montagem 10 pode ser incorpo-rada interna ao invólucro de pneumático durante o processo de construção de pneumático.Por exemplo, a montagem 10 com a primeira e segunda camadas elastoméricas 20, 22compreendendo duas camadas de composto de borracha natural não-curada pode ser in-troduzida no invólucro de pneumático durante o processo de construção de pneumático.Subseqüente vulcanização do pneumático verde segura a montagem 10 dentro de invólucrode pneumático.Quando uma das primeira e segunda camadas elastoméricas 20, 22 compreende ocomposto contendo butila, a montagem 10 pode ser fixada ao forro interno de um pneumáti-co verde. A montagem 10 pode ser fixada ao forro interno durante construção do pneumáti-co verde de modo que durante cura pelo menos uma das primeira ou a segunda camadaselastoméricas 20, 22 forma malha ou liga-se com o forro interno de um pneumático. Pelasrazões mostradas acima, quando uma da primeira ou a segunda camadas elastoméricas 20,22 compreende um composto contendo butila, a camada contendo butila preferivelmenteforma a superfície da montagem 10 que é exposta ao ambiente dentro do pneumático du-rante seu uso. Neste caso, pode ser preferível que a camada contendo butila tenha compri-mento e dimensões de largura que permitam a mesma cobrir substancialmente todas-asoutras camadas fixadas ao forro interno do pneu. Em realizações compreendendo duas ca-madas contendo butila não-curadas, a primeira e segunda camadas contendo butila 20, 22também podem formar malha uma com a outra durante o processo de cura do pneumático.Assim, a montagem 10 permanece fixada ao pneumático sem afetar a performance dopneumático embora o dispositivo eletrônico 24 esteja contido pelas camadas 20, 22 e possapermanecer operacional por toda a vida útil do pneumático.

Em adição, como mostrado na Fig. 4, em uma realização, primeira e segunda ca-madas 20, 22 são configuradas com reduzida step-off 32 entre as regiões da montagem 10e a superfície do forro interno para facilitar fixação de montagem 10 ao forro interno depneumático durante a fabricação do pneumático. A diferença em altura entre uma superfícieexterior próxima da borda de um dispositivo e a superfície do forro interno é freqüentementereferida como "step-off'. Como é conhecido na técnica, um agente de liberação pode serusado para prevenir que vários componentes de equipamento de formação / cura grudem nopneumático durante o processo de fabricação. O agente de liberação interfere com a forma-ção de malha da montagem 10 com o pneumático quando o agente de liberação tende aacumular ao redor das bordas da montagem 10. Por exemplo, pobre formação de malha ouligação entre a montagem 10 e o pneumático manifesta-se na forma de rachadura na super-fície de forro interno ao redor de borda da montagem 10. Estas rachaduras podem ser ob-servadas seguindo tensionamento do pneumático em um teste de resiliometria externo(ODR) ou seguindo outros testes de resistência. Redução de step-off da montagem 10 reduza acumulação do agente de liberação ao redor de borda da montagem 10 e assim aperfei-çoa a formação de malha da borda da montagem 10 para a superfície do forro interno pro-duzindo gotas nodosas ou adequada ligação.

Da mesma maneira, e com referência a Fig. 4, em uma realização da invenção umaou ambas as camadas 20, 22 são configuradas para formarem uma reduzida step-off 32como mostrado. Como ilustrado, a reduzida step-off 32 pode estar na configuração de umaborda afilada 44, que tem uma step-off de aproximadamente zero, como mostrado, emboraoutras configurações sejam possíveis que reduzem a espessura da montagem 10 perto daborda de montagem 10. A borda afilada 44 pode se estender substancialmente ao redor deperiferia da montagem 10. Como mostrado, uma espessura da primeira camada elastoméri-ca 20 e a segunda camada elastomérica 22 tomada através de um centro da montagem 10é maior que uma espessura tomada ao longo de uma porção de uma periferia da montagem10. Embora a borda afilada 44 seja ilustrada como uma transição inclinando gradualmente,outras configurações podem ser suficientes para provimento de própria formação de malhaao longo da borda da montagem 10.

A reduzida step-off 32, tal como a borda afilada 44, pode ser formada através decura parcial de uma ou mais de camadas 20, 22 contra uma bexiga uniforme {não mostra-da). Cura parcial de uma ou mais camadas 20, 22 pode incluir ate cerca~íle 90% de cura.Dependendo do composto das camadas 20, 22, os tempos e temperaturas de pré-cura po-dem variar de 2 minutos a cerca de 150°C a 10 minutos a cerca de 150°C, embora os tem-pos e temperaturas possam variar para temperaturas maiores ou menores por mais ou me-nos tempo dependendo dos materiais e a desejada porcentagem de cura. O tempo e tempe-ratura podem ser selecionados de modo que a borda afilada 44 pode ser curada ou endure-cida o suficiente sem redução de pegajosice de uma ou ambas camadas 20, 22. O grau decura pode estar relacionado à vida de prateleira da montagem 10 com um crescente grau decura provendo aperfeiçoada vida de prateleira. Será apreciado que cura parcial de camadas20, 22 pode provar ser vantajoso em termos de fonte e expedição de montagem 10 para usoem mercados ao redor do mundo.

Embora realizações da presente invenção possam compreender duas camadas, is-to é, a primeira e a segunda camadas elastoméricas 20, 22, em uma outra realização, comoilustrado na Fig. 5, a montagem 10 ainda compreende uma camada de tiras de borracha -amarrada 42 fixada à primeira camada elastomérica 20. Adicionalmente, como mostrado,realizações da invenção com a camada de tira de borracha - amarrada 42 também podemser configuradas com a reduzida step-off 32, descrita acima. A camada de tira de borracha-amarrada 42 facilita a ligação da montagem 10 a um forro interno de-um pneumático subse-qüente à sua fabricação. A camada de tira de borracha - amarrada 42 pode ser fixada àsegunda camada elastomérica 22 sem afetar o desempenho da montagem 10. A camada detira de borracha - amarrada 42 pode compreender composto de borracha natural, poliiso-preno sintético, polibutadieno, ou borracha butila. Será apreciado que a camada de tira deborracha - amarrada 42 também pode compreender materiais de enchimento e compostosquímicos borrachas.

Em realizações da invenção com a camada de tira de borracha - amarrada 42, aprimeira e segunda camadas elastoméricas 20, 22 são substancialmente inteiramente cura-das. A camada de tira de borracha - amarrada 42, entretanto, não é curada. A montagem 10compreendendo camadas substancialmente inteiramente curadas 20, 22 e a camada de tirade borracha - amarrada 42 pode ser fixada ao forro interno do pneumático seguindo suafabricação com um cimento. Como é conhecido na técnica, o cimento permite que a camadade tira de borracha - amarrada 42 sofra uma cura em temperatura ambiente ou ligação comuma superfície de forro interior. A camada de tira de borracha - amarrada 42 pode ser co-mercialmente disponível de Tech International, Johnstown, Ohio1 ou Patch Rubber Com-pany, Roanoke Rapids, NC. Uma particular aplicação inclui ligação ao forro interno duranterecauchutagem do invólucro de pneumático ou em outra pós-operação de fabricação, talcomo reparo de um pneu chato. Neste caso, a montagem 10 pode substituir um existente,mas não-funcional, dispositivo da técnica anterior ou pode ser uma nova adição para opneumático. Por exemplo, a primeira ou a segunda, ou ambas~a"s camadas elastoméricas20, 22 podem compreender o composto contendo butila como descrito acima.

Em uma realização alternativa, mostrada na Fig. 6, a montagem 10 inclui um filme46. Somente por exemplo, o filme 46 pode ser um filme de poliéster MYLAR de E.l DUPONT DE NEMOURS AND COMPANY CORPORATION of Delaware. Alternativamente, ofilme 46 pode ser fabricado de náilon ou um outro filme termo - resistente. O filme 46 podeproteger suficientemente a step-off de acumulação do agente de liberação de modo que amontagem possa ser segura durante a fabricação do pneumático. Como mostrado na Fig. 6,o filme 46 estende-se além de periferias de ambas, a primeira camada elastomérica 20 e asegunda camada elastomérica 22. Neste caso, a primeira e segunda camadas elastoméri-cas 20, 22 podem ter substancialmente o mesmo comprimento de modo que ali possa haverpequena, se alguma, step-off entre a primeira camada elastomérica 20 a a segunda camadaelastomérica 22. Este pode ser o caso onde, por exemplo, as camadas 20, 22 são montadase então cortadas em montagens individuais. Da mesma maneira, quando a montagem 10mostrada na Fig. 6, incluindo o filme 46, é colocada sobre a superfície de um forro interiorantes de cura, o filme 46 protege a step-off de qualquer significante acumulação do agentede liberação tanto a partir de espargimento do agente de liberação como transferência apartir de componentes de formação / cura utilizados no processo de fabricação de pneumá-tico. Embora a Fig. 6 mostre a segunda camada elastomérica 22 como sendo mais curtaque a primeira camada elastomérica 20, a primeira e segunda camadas elastoméricas 20,22 podem ser substancialmente das mesmas dimensões, em efeito, criando uma grandestep-off. Entretanto, o filme 46 cobre a step-off e assim previne substancialmente acumula-ção de agente de liberação nesta área. É preferível que o filme 46 se estenda aproximada-mente 1,27 além da borda de montagem 10 em localizações onde é desejado ter-se forma-ção de malha entre o forro interno e a primeira camada elastomérica 20, entretanto, o filme46 pode se estender para distâncias menores ou maiores dependendo da espessura damontagem 10 e o filme 46.De modo a facilitar um entendimento mais completo da invenção, o seguinte exem-plo não-limitante é provido.

Exemplo

Oito montagens de uma realização da invenção foram construídas de duas cama-das de composto de borracha natural. Cada camada mediu cerca de 15,24 centímetros porcerca de 2,54 centímetros por cerca de 0,12 centímetros de espessura. Adesivo CHEMLOK6254 disponível de Lord Chemical foi espargido sobre uma etiqueta RFID. O revestimentoadesivo mediu cerca de 25 n.m de espessura com espargimento e foi deixado secar ao ar. Aetiqueta RFID teve um corpo fabricado de um plástico reforçado com fibra (FRP). A etiquetarevestida foi colocada sobre uma camada de composto de borracha natural. Camada plásti-ca foi colocada sobre a camada dé composto de borracha natural. A camada plástica teveuma área retangular removida de seu centro de modo que a etiqueta RFID revestida comadesivo não foi coberta pela camada plástica. Uma segunda camada de composto de borra-cha natural foi posicionada sobre a camada plástica e etiqueta RFID revestida com adesivoexposta. A camada plástica não é um componente normal da montagem mas foi adicionadameramente para facilitar subseqüentes testes através de prevenção de ligação das duascamadas de composto de borracha natural enquanto permitindo ligação entre as camadasde borracha natural e a etiqueta RFID revestida com adesivo. As montagens individuais fo-ram curadas a 170°C por 25 minutos.

Uma vez curada, cada uma das montagens foi submetida a teste de puxar de ade-são de laboratório com uma máquina de teste de tensão INSTRON disponível de Illinois To-ol Works Ins. Glenview, Illinois. Da mesma maneira, cada camada de borracha foi presapela máquina de teste de tensão INSTRON em uma extremidade. Um teste padrão de puxarfoi realizado a 180° cm / minuto seguido por investigação microscópica das interfaces aoredor da etiqueta RFID.

Uma montagem exemplar, seguindo o teste de puxar é mostrada nas Figs. 7 e 7A.Referindo-se a Figs. 7 e 7A, o teste de puxar foi conduzido da esquerda para direita dasfiguras ao longo de eixo longitudinal da montagem. Como mostrado, a etiqueta RFID per-maneceu coberta por uma porção da camada de borracha (a etiqueta RFID está debaixo decamada de borracha como indicado pela seta nas Figs. 7 e 7A). Ou seja, nenhuma separa-ção foi observada entre o revestimento adesivo e o FRP. Sete de oito montagens prepara-das de acordo com uma realização da invenção não mostraram separação na interface en-tre o FRP da etiqueta RFID e a camada de borracha, isto é, no revestimento adesivo.

Para comparação, oito adicionais tiras de teste foram construídas. Cada uma dasamostras comparativas foi formada por camadas de borracha curando junto com o mesmomodelo de etiqueta RFID como as amostras testes prévias. Entretanto, antes que adesivoCHEMLOK 6254, CHEMLOK 250 foi usado para revestir as etiquetas RFID antes de coloca-ção entre as duas camadas de borracha. De acordo com MSDS disponível de Lord Chemi-cal, CHEMLOK 250 é um adesivo baseado em isocianato contendo pelo menos um poliiso-cianato aromático, um diisocianato de 4,4'-difenil metano, e um diisocianato de difenil meta-no. Seguindo um processo de cura sob substancialmente as mesmas condições como mos-trado acima, as amostras contendo CHEMLOK 250 foram submetidas aos mesmos testesde puxar de adesão de laboratório. Uma reprodução de uma fotografia de uma amostra e-xemplar construída com CHEMLOK 250 e seguindo testes de puxar de adesão de laborató-rio é mostrada em Figs. 8 e 8A. Como mostrado, o chip RFID (indicado pela seta) foi expos-to quando submetido ao mesmo procedimento de teste. A separação ocorreu entre o adesi-vo CHEMLOK 250 e a etiqueta RFID indicando que a ligação entre o adesivo e o FRP émais fraca que em qualquer das camadas de üôrracha adjacentes. Das oito amostras, seisforam caracterizadas por separação entre o adesivo e o FRP da etiqueta RFID similar mos-trada em Figs. 8 e 8A.

Vantajosamente, como mostrado acima, a montagem 10 pode exibir inesperada durabilida-de, incluindo aperfeiçoada resistência a corrosão de porções do dispositivo eletrônico 24,aperfeiçoada inclusão do dispositivo eletrônico 24 entre camadas 20 e 22, e aderência a, oudentro de pneumático 14 que não foram observadas na técnica anterior. Assim, a montagem10 pode prover a durabilidade requerida para aplicações "berço-a-sepultura", de longo ter-mo, incluindo, por exemplo, aplicações em caminhão médio radial (RMT) e aplicações fora-de-estrada. Em outras palavras, a montagem 10 pode permanecer com o pneumático 14durante sua vida útil.

Embora a presente invenção tenha sido ilustrada através da descrição de uma oumais suas realizações, e embora as realizações tenham sido descritas em consideráveisdetalhes, elas não são pretendidas restringirem ou de qualquer maneira limitarem o escopodas reivindicações apostas a tais detalhes. Adicionais vantagens e modificações aparecerãofacilmente para aqueles versados na técnica. A invenção em seus aspectos mais amplospor isso não é limitada aos específicos detalhes, processos representativos e exemplos ilus-trativos mostrados e descritos. Da mesma maneira, podem ser feitas fugas de tais detalhessem partir-se do escopo ou espírito do conceito inventivo genérico do requerente.

Claims

1. Montagem para uso sobre um pneumático tendo uma parede de pneumático, amontagem sendo CARACTERIZADA pelo fato de:um dispositivo eletrônico tendo um corpo sendo pelo menos parcialmente fabricadode um material plástico; eum revestimento adesivo sobre o corpo do dispositivo eletrônico para fixar o corpona parede de pneumático, o revestimento adesivo compreendendo um adesivo baseado emimida.

2. Montagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato deque o revestimento adesivo é substancialmente livre de isocianato.

3. Montagem, de acordo coirra reivindicação 1, CARACTERIZADA por:uma primeira camada elastomérica; euma segunda camada elastomérica, a primeira e segunda camadas elastoméricascompreendendo um composto contendo butila, onde o dispositivo eletrônico está posiciona-do entre a primeira e segunda camadas com o revestimento adesivo segurando o corpo àprimeira e segunda camadas elastoméricas.

4. Montagem, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato deque a espessura da primeira camada elastomérica e a segunda camada elastomérica toma-da através de um centro da montagem é maior que uma espessura tomada ao longo de umaporção de uma periferia da montagem.

5. Montagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por:uma primeira camada elastomérica; euma segunda camada elastomérica, a primeira e segunda camadas elastoméricascompreendendo um composto de borracha natural, onde o dispositivo eletrônico está posi-cionado entre a primeira e segunda camadas elastoméricas com o revestimento adesivosegurando o corpo à primeira e segunda camadas elastoméricas.

6. Pneumático, CARACTERIZADO por:uma parede de pneumático; euma montagem afixada à parede de pneumático, a montagem compreendendo:um dispositivo eletrônico sendo pelo menos parcialmente fabricado de um materialplástico; eum revestimento adesivo sobre o corpo do dispositivo eletrônico para segurar ocorpo à parede de pneumático, o revestimento adesivo compreendendo um adesivo basea-do em imida.

7. Pneumático, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato deque o revestimento adesivo é substancialmente livre de isocianato.

8. Pneumático, de acordo com a reivindicação 6, a montagem é ainda sendoCARACTERIZADA por:uma primeira camada elastomérica; euma segunda camada elastomérica, a primeira e segunda camadas elastoméricascompreendendo um composto contendo butila, onde o dispositivo eletrônico está posiciona-do entre a primeira e segunda camadas elastoméricas com o revestimento adesivo fixando ocorpo à primeira e segunda camadas elastoméricas.

9. Pneumático, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato deque uma espessura da primeira camada elastomérica e a segunda camada elastoméricatomada através de um centro da montagem é maior que uma espessura tomada ao longo deuma periferia da montagem.

10. Pneumático, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato deque a montagem é ainda CARACTERIZADA por:uma primeira camada elastomérica; euma segunda camada elastomérica, a primeira e segunda camadas elastoméricascompreendendo um composto de borracha natural, onde o dispositivo eletrônico está posi-cionado entre a primeira e segunda camadas elastoméricas com o revestimento adesivofixando o corpo à primeira e segunda camadas elastoméricas.