JP2019059468A - タイヤ用の電子通信モジュール、及び前記電子通信モジュールを有するタイヤ又はタイヤリトレッド - Google Patents

タイヤ用の電子通信モジュール、及び前記電子通信モジュールを有するタイヤ又はタイヤリトレッド Download PDF

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Abstract

【課題】タイヤ又はタイヤリトレッドへの搭載に適した電子通信モジュールの提供。【解決手段】タイヤ用の電子通信モジュールであって、外側表面を少なくとも一部がゴム組成物によって取り囲まれている無線装置を備え、前記ゴム組成物が１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、３５〜１００ｐｈｒの１つ以上のカーボンブラックと、を含み、夫々のカーボンブラックが、３０ｍ２／ｇ以下の窒素吸着比表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有し、前記ゴム組成物は、硬化時に９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有する、電子通信モジュール。【選択図】なし

Description

本申請は、タイヤへの搭載に適した電子通信モジュールを対象としており、電子通信モジュールは、特定の組成のゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する、無線装置を含む。
タイヤに統合された電子装置は、タイヤの製造、流通、及び使用中の識別並びに追跡などの機能を提供し得る。かかる装置はまた、タイヤ使用時の圧力及び温度などの物理的パラメーターを監視する機能を果たし得る。タイヤ識別及びモニタリング装置は、設計及び所望の機能によって受動的でも能動的でもあり得る。
既知のタイヤ識別（又は追跡）装置の１つのタイプとして、一意の識別番号を格納するものがあり、この番号は、タイヤ識別装置からの情報を取得するリモート装置によって読み取ることができる。タイヤ製造業者は、タイヤが製造過程において及びその後の車両での使用時に追跡され得るように、製造するそれぞれのタイヤにタイヤ識別装置を搭載することを望む場合がある。
タイヤモニタリング装置は、タイヤの動作状態を読み取り、その情報をタイヤから外部の読み取り器に送信するように構成され得る。かかる装置は、特定の動作状態に合致するとき（例えば、タイヤの圧力が低すぎる）、アラームをトリガするのに有用であり得る。これらのモニタリング装置はまた、後で検索するための情報を格納するように構成され得る。
使用可能な識別及びモニタリング装置が多種多様であることを考慮すると、これらの装置にはまた、多種多様な装着構成が存在する。例示的な既知の装着構成は、タイヤサイドウォールへのモニタリング装置の搭載、ビードフィラーへのモニタリング装置の搭載、パッチ又は接着剤によるタイヤサイドウォールへの装置の取り付け、パッチ又は接着剤によるインナーライナーへの直接的な装置の取り付け、タイヤを支持するリムへの装置の結合、及びホイールのバルブステムへの装置の装着を含む。
本明細書に記載の実施形態は概ね、タイヤ又はタイヤリトレッドへの搭載に適した電子通信モジュールに関するものであり、電子通信モジュールは、特定の組成のゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する、無線装置を含む。特定の実施形態はまた、電子通信モジュールを搭載するタイヤ又はタイヤリトレッドに関する。加えて、特定の実施形態は、タイヤ又はタイヤリトレッドに搭載された無線装置の可読性を向上させるための方法に関する。
第１の実施形態では、本開示は、ゴム組成物に取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する、無線装置を含む、タイヤ又はタイヤリトレッド用電子通信モジュールを対象とする。ゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、少なくとも約３５ｐｈｒのカーボンブラックと、を含み、カーボンブラックは、３０平方メートル／グラム（ｍ２／ｇ）以下の窒素表面積、即ち窒素吸着比表面積と、６０立方センチメートル／１００グラム（ｃｍ３／１００ｇ）のＤＢＰ吸収量と、を有する。ゴム組成物は、９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）で７未満の誘電定数を有する。
第２の実施形態では、本開示は、第１の実施形態の電子通信モジュールを含むタイヤ又はタイヤリトレッドを対象とする。
第３の実施形態では、本開示は、タイヤ又はタイヤリトレッドへの搭載時における、無線装置の可読性を向上させる方法を対象とし、方法は、無線装置の外側表面の少なくとも一部をゴム組成物によって取り囲み、それによって電子通信モジュールを形成することを含む。この実施形態によるゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、少なくとも約３５ｐｈｒのカーボンブラックと、を含み、カーボンブラックは、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する。ゴム組成物は、９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有する。
定義
本明細書に記載する用語は、実施形態を説明するためだけのものであり、全体として本発明を限定すると解釈すべきではない。
本明細書で使用するとき、「ＤＢＰ」はジブチルフタレートを指す。
本明細書で使用するとき、「ＤＢＰ吸収量」は、カーボンブラックの構造を判別するために使用されるジブチルフタレート吸収テストを指す。ＤＢＰ吸収量は、本明細書で述べる方法を含む、様々な標準的方法に従って測定できる。
本明細書で使用するとき、用語「天然ゴム」は、パラゴムノキ属のゴムの木及びパラゴムノキ属以外の原料（例えば、グアユールの低木及びタンポポ（例えば、ＴＫＳ）など）の原料から採取することができるものなど、天然由来のゴムを意味する。言い換えれば、用語「天然ゴム」は、合成ポリイソプレンを除くものと解釈すべきである。
本明細書で使用するとき、「窒素表面積」は、限定するものではないが、本明細書で論じるカーボンブラック及び「非補強充填材」粒子材料を含む、粒子材料の窒素吸収比表面積（Ｎ２ＳＡ）を指す。窒素表面積は、以下に述べるものを含む、様々な標準的方法に従って測定できる。
本明細書で使用するとき、用語「ｐｈｒ」は、ゴム１００部当たりの部を意味する。ゴム１００部は、少なくとも１つのジエン系エラストマー１００部を指す。
本明細書で使用するとき、用語「ポリイソプレン」は、合成ポリイソプレンを意味する。言い換えれば、この用語は、イソプレンモノマーから製造されたポリマーを示すために用いられ、天然由来のゴム（例えば、パラゴムノキ天然ゴム、グアユール起源の天然ゴム、又はタンポポ起源の天然ゴム）を含むと解釈すべきではない。ただし、用語「ポリイソプレン」は、イソプレンモノマーの天然源から製造されるポリイソプレンを含むと解釈すべきである。
本明細書で使用するとき、材料の「比誘電率」及び「誘電定数」という用語は、同じ意味を有することが意図されており、材料の誘電体誘電率と真空の誘電率との比を指すように互換的に使用される。別途記載のない限り、本明細書に開示される誘電定数は、ゴム組成物の硬化形状のものを指す。
電子通信モジュール
本開示は概ね、タイヤ又はタイヤリトレッドへの搭載に適した電子通信モジュールに関するものであり、電子通信モジュールは、特定の組成のゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する、無線装置を含む。
上述のように、第１の実施形態は、ゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する、無線装置を含む、タイヤ又はタイヤリトレッド用電子通信モジュールを対象とする。ゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、少なくとも約３５ｐｈｒのカーボンブラックと、を含み、カーボンブラックは、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する。ゴム組成物は、９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有する。
上述のように、第２の実施形態では、本開示は、第１の実施形態の電子通信モジュールを含むタイヤ又はタイヤリトレッドを対象とする。
更に、上述のように、第３の実施形態では、本開示は、タイヤ又はタイヤリトレッドへの搭載時における、無線装置の可読性を向上させる方法を対象とし、方法は、無線装置の外側表面の少なくとも一部をゴム組成物によって取り囲み、それによって電子通信モジュールを形成することを含む。この実施形態によるゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、少なくとも約３５ｐｈｒのカーボンブラックと、を含み、カーボンブラックは、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する。ゴム組成物は、９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有する。
本明細書で使用するとき、「無線装置の可読性の向上」は、（ｉ）電子通信モジュール内の無線装置と外部のリモート通信装置との間で、いずれかの装置に適用された電力又はエネルギーを必ずしも増加させることなく、可読距離を増大することと、（ｉｉ）無線装置と外部のリモート通信装置との間の通信に影響を及ぼす干渉又はノイズを軽減することと、（ｉｉｉ）外部のリモート通信装置と正確かつ完全に通信するために、無線装置に必要とされるあらゆる同調偏差を回避又は最小化することと、のうちの１つ又は２つ以上を指す。このように、特定の実施形態では、無線装置の可読性を向上させることは、電子通信モジュール内の無線装置と外部のリモート通信装置との間の可読距離を増大することを含み、特定のかかる実施形態では、測定される向上は、３０ｍ２／ｇを超える窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇを超えるＤＢＰ吸収量と、を有する第１及び第２の実施形態のカーボンブラックの代わりに、等量のＮ５シリーズ、Ｎ４シリーズ、又はＮ３シリーズカーボンブラックを用いた、ゴム組成物の使用と比較される。特定の実施形態では、可読性の向上は、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有するカーボンブラックの代わりに、等量のＮ３３０カーボンブラックを用いた、ゴム組成物の使用と比較される。特定の実施形態では、可読距離は、少なくとも５％、少なくとも約１０％、少なくとも１０％、少なくとも約１５％、少なくとも１５％、少なくとも約２０％、少なくとも２０％、少なくとも約２５％、少なくとも２５％、少なくとも約３０％、少なくとも３０％、少なくとも約３５％、少なくとも３５％、少なくとも約４０％、少なくとも４０％、少なくとも約４５％、少なくとも４５％、少なくとも約５０％、少なくとも５０％、少なくとも約１００％、少なくとも１００％、及び関連する範囲（例えば、約２５％〜約２００％、２５％〜２００％など）を含む、少なくとも約５％向上する。特定の実施形態では、可読距離は、５％以上、約１０％以上、１０％以上、約１５％以上、１５％以上、約２０％以上、２０％以上、約２５％以上、２５％以上、約３０％以上、３０％以上、約３５％以上、３５％以上、約４０％以上、４０％以上、約４５％以上、４５％以上、約５０％以上、５０％以上、約１００％以上、１００％以上、及び関連する範囲（例えば、約２５〜約２００％、２５％〜２００％など）を含む、約５％以上向上する。上記の可読性の向上の割合は、可読距離の増大に基づいており、例えば、可読距離における向上１００％は、可読距離が二倍になることを意味する。第２の実施形態のうち特定の好ましい実施形態によると、可読距離の向上は、タイヤ（同じサイズ及び同じ位置のもの）に同様に搭載され、ゴム組成物（ただし、非補強カーボンブラックを補強カーボンブラックに置換し、あらゆるシリカ充填材を除去することによって組成が異なるもの）によって同様に取り囲まれた同等の無線装置との比較として測定され、アンテナ長さを変更することによって得られる、それぞれの組成物での最大可読距離の向上を表す（本発明の組成物の最大可読距離を実現するアンテナ長さが、比較の組成物の最大可読距離を実現するアンテナ長さと幾分異なり得ると理解されるため）。可読距離の向上の量を計算する例示の方法は、以下の実施例５及び６に提供されている（また、実施例５は、比較目的に好適なゴム組成物を表すものと理解されたい）。本明細書に開示する向上の割合は、無線装置が、本明細書に開示するようにゴム組成物で全体的にコーティングされ、実施例（同サイズのタイヤの使用を含む）で指定するようにタイヤに搭載されているときの、可読距離の向上を指すことを意図しているが、具体的には、無線装置はまた、タイヤの異なる部分又は位置に、及び実施例に開示するものとは異なるサイズのタイヤに搭載され得ることを意図している。
タイヤ又はタイヤリトレッド内に搭載されている無線識別又は無線モニタリング装置の特定の装着構成は、無線装置の取り付け場所に近接又は隣接する、タイヤ若しくはタイヤリトレッドのゴム又は他の材料（例えば、金属）の特性による問題をもたらし得る。例えば、高い誘電率を有するタイヤ又はタイヤリトレッドのゴム（又は他の材料）は、無線装置へ送られる又はそこから送られてくる電磁波の透過若しくは吸収を経て、無線装置の可読距離を消散又は短縮し得る。加えて、タイヤ又はタイヤリトレッドのかかるゴム（又は他の材料）は、無線装置の可読性に悪影響を及ぼすノイズ若しくは干渉を送信又は生成し得る。本開示の電子通信モジュールは、無線装置の外側表面の少なくとも一部を、低比誘電率、すなわち、低誘電定数を有するゴム組成物で取り囲むことによって、かかる問題を最小化する。本明細書に開示されるゴム組成物の低比誘電率（すなわち、低誘電定数）は、（１）タイヤ若しくはタイヤリトレッドに見られる隣接若しくは近接したゴム又は他の材料への電磁波の透過又は吸収を経た損失を最小化することにより、（２）タイヤ若しくはタイヤリトレッドに見られる隣接若しくは近接したゴム又は他の材料によって生成又は送信されるノイズ若しくは干渉を最小化することにより、あるいは（１）及び（２）の両方により、無線装置の可読性を向上させる能を果たす。結果として、（１）及び／又は（２）を最小化することにより、無線装置と正確かつ完全に通信するために必要な同調の量も最小化又は回避され得る。本明細書に開示される電子通信モジュールは、その外側表面の少なくとも一部が、９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有するゴム組成物によって取り囲まれていることにより、この様式で機能を果たす。本明細書で論じるように、特にそれとは反対の記述がない限り、ゴム組成物の誘電定数又は誘電率は、硬化又は加硫後のゴム組成物で測定されることを理解されたい。好ましくは、ゴム組成物の誘電定数又は誘電率の測定は、無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むために使用される前のゴム組成物の試料に対して行われる。ただし、ゴム組成物によって取り囲まれている無線装置の外側表面を少なくとも一部既に有する電子通信装置に対して、測定が行われている場合、測定は、無線装置で使用されていない同一のゴム組成物の試料に対して、又は無線装置の外側表面から除去された後のゴム組成物の試料に対して行われてもよい。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうち特定の実施形態によると、ゴム組成物（硬化時）は、９１５ＭＨｚで、２．５〜７、２．５〜７未満、好ましくは２．５〜５を含む、７未満の誘電定数を有する。
上述のように、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態によると、電子通信モジュールの無線装置は、ゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態うち特定の実施形態では、電子通信モジュールの無線装置はアンテナを有し、アンテナの外側表面の大部分は、ゴム組成物によって取り囲まれており、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態うち更に他の実施形態では、電子通信装置のアンテナの外側表面は、ゴム組成物によって全体的に取り囲まれている。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態うち特定の実施形態では、電子通信モジュールの無線装置のゴム組成物で取り囲まれている外側表面の部分は、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、及び１００％を含み、かかる実施形態では、上記は、１０〜５０％、１０〜６０％、１０〜７０％、１０〜８０％、１０〜９０％、１０〜９５％、１０〜１００％、２０〜５０％、２０〜６０％、２０〜７０％、２０〜８０％、２０〜９０％、２０〜９５％、２０〜１００％、３０〜５０％、３０〜６０％、３０〜７０％、３０〜８０％、３０〜９０％、３０〜９５％、３０〜１００％、４０〜５０％、４０〜６０％、４０〜７０％、４０〜８０％、４０〜９０％、４０〜９５％、４０〜１００％、５０〜６０％、５０〜７０％、５０〜８０％、５０〜９０％、５０〜９５％、５０〜１００％、６０〜７０％、６０〜８０％、６０〜９０％、６０〜９５％、６０〜１００％、７０〜８０％、７０〜９０％、７０〜９５％、７０〜１００％、８０〜９０％、８０〜９５％、８０〜１００％、９０〜９５％、９０〜１００％、及び９５〜１００％の範囲を含む。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうち特定の実施形態によると、電子通信モジュールの無線装置は、ゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を大部分有する。本明細書で使用するとき、語句「大部分」は、５０％超を指し、１００％までを包含することを理解されたい。したがって、第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態によると、無線装置の外側表面の５１〜１００％、５１〜９９％、５１〜９５％、５１〜９０％、５１〜８０％、５１〜７０％、５１〜６０％、６０〜１００％、６０〜９９％、６０〜９０％、６０〜８０％、６０〜７０％、７０〜１００％、７０〜９９％、７０〜９５％、７０〜９０％、７０〜８０％、８０〜１００％、８０〜９９％、８０〜９５％、８０〜９０％、９０〜１００％、９０〜９９％、又は９０〜９５％が、電子通信モジュールのゴム組成物によって取り囲まれている。特定の実施形態では、電子通信モジュールのゴム組成物は、無線装置の外側表面と直接接触する。他の実施形態では、１つ又は２つ以上のコーティング、フィルム、又は他の材料は、無線装置の外側表面とゴム組成物との間に配設された中間層を形成し得る。かかる中間層は、例えば、無線装置の外側表面とゴム組成物との接着を向上させるためのサイジング又はプライマーとして使用され得る。かかる中間層の選択及び適用は、当業者によって決定され得る。
無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むゴム組成物の厚さは、様々であってよい。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、無線装置の外側表面周囲のゴム組成物の厚さは、相対的に均一である。本明細書に開示される第１〜第３のうち他の実施形態では、無線装置の外側表面周囲のゴム組成物の厚さは、多様である。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むゴム組成物の厚さは、約１ｍｍ〜約３ｍｍ（１ｍｍ〜３ｍｍを含む）を含む、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ（０．５ｍｍ〜３ｍｍを含む）である。
無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むゴム組成物は、様々な方法を使用して無線装置に定置され得る。特定の実施形態では、ゴム組成物は、ゴムシート又は層として無線装置に定置される。より具体的には、かかる実施形態では、ゴム組成物はカレンダー加工されるか、ないしは別の方法で均一の厚さ（約０．５ｍｍ又は０．５ｍｍなど）を有するゴムの未硬化シートへ形成される。無線装置は、無線装置の下面の一部がゴムシートに接触する状態で、ゴムシートの上面に定置される。第２のゴムシート（概ね、第１のシートと同じ厚さを有する）は、無線装置の上面にわたって定置されるので、無線装置の外側表面の少なくとも一部は、２つのゴム層によって被覆される。次いで、２つのゴム層は、無線装置を実質的に間に捕捉した状態で、第２のゴム層への第１のゴム層の接着を促進するように押し固められる。２つのゴム層の接着は、デュアルローラー組立体を使用した構成要素の押し固めと閉じ込められた空気の排出、（縫合ローラーを使用した）層の縫合、手動による指圧、膨張可能な空気袋の使用、圧縮成形付属品の使用、又は２つのゴム層の接着を助力に好適な任意の他の手段など、様々な手段によって助力されてよい。本明細書の他の箇所で論じるように、無線装置が、ゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有していると、それは電子通信モジュールと呼ばれる。
無線装置
本明細書に開示する第１、第２、及び第３の実施形態によると、電子通信モジュールは無線装置を含む。無線装置は、情報（すなわち、データ）を格納する、情報を伝達する、又は別の装置を使用して情報の格納及び伝達の両方を行うことができる、当該技術分野において周知の任意の好適な無線装置を含む。特定の実施形態では、本明細書に開示する無線装置は、情報を伝達することができる。無線装置による情報の伝達は、無線信号の受信と、無線装置のアンテナインピーダンスを変更することによって調節した信号を使用して、受信した無線信号の一部を読み取り器に転送する（反射による）ことと、の組み合わせを含む。概ね、外部のリモートトランスポンダー（例えば、質問器タイプ又はリーダータイプのトランスポンダー）によって送信されるエネルギー（例えば、電磁波）によるアクティブ化に反応して中継することにより、情報を伝達するこのような無線装置は、受動的装置と見なされる。特定の実施形態では、本明細書に開示する無線装置は、情報を能動的に送信することができ、このような無線装置は、情報を能動的に送信できるため、能動的装置となる。特定のかかる能動的装置は、外部のリモートトランスポンダーによる何らかのアクティブ化を必要とすることなく送信し（例えば、定期的間隔で）、他のかかる能動的装置は、外部のリモートトランスポンダーから受信した適切なアクティブ化に反応して情報を能動的に送信する。特定の実施形態では、無線装置は、現地の規制に従って許容可能な範囲の周波数を有する電磁波を経て情報を伝達又は送信する。例えば、米国では、この周波数は概ね、約９００ＭＨｚ〜約９３０ＭＨｚ（９００ＭＨｚ〜９３０ＭＨｚを含む）の範囲であり（現在承認されている範囲は、３６ｄｂｍを超えない出力レベルにおいて９０２〜９２８ＭＨｚの範囲である）、欧州及びアジアの一部では、約８６０ＭＨｚ（８６０ＭＨｚを含む）の幾分低い周波数であり得る（欧州の一部で現在承認されている範囲は、３３ｄｂｍを越えない出力レベルにおいて８６５．６〜８６７．６ＭＨｚである）。一般的に、本明細書で論じる無線装置は、約８６０ＭＨｚ〜約９６０ＭＨｚ（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚを含む）の範囲の周波数で情報を伝達又は送信するように設計されることになる。ただし、特定の実施形態では、本明細書で論じる無線装置は、別の周波数範囲で情報を伝達又は送信するように設計されてもよい。本明細書に開示される電子通信モジュールで使用するのに好適な無線装置の例は、トランスポンダー（例えば、情報を受信し、少なくともその一部を中継する装置）、送信機、受信機、及び反射器を含む。一般的に、無線装置は、外部のリモート通信装置へ／から情報を伝達又は送信するように構成されており、第１〜第３の実施形態における電子通信モジュールの無線装置の機能性によって、それ自体が、無線装置が通信するトランスポンダー、送信機、受信機、又は反射器であってもよい（例えば、リモート通信装置が送信機である場合、電子通信モジュールの無線装置は、送信機から送信される電磁波と相互作用することができる、トランスポンダー、受信機、又は反射器である）。本明細書で使用するとき、用語「無線装置」は、トランスポンダー、送信機、受信機、又は反射器、例えば、回路基板、メモリ、アンテナ等として動作するために必要な、任意及び全ての構成要素を含む。
本明細書に開示する実施形態で有益な無線装置のタイプは、無線識別装置又は追跡装置を含み、これらの装置は、タイヤに関連付けられた製造活動、流通活動、販売活動、及び使用活動のうちの１つ又は２つ以上で使用され得るような、タイヤに関連付けられた固有な識別子情報を含み得る。使用活動の特定の例は、再生時に追加され得るような、タイヤの使用時に追加される情報を含む。かかる識別又は追跡装置の特定の例は、無線周波数識別装置であり、より一般的には「ＲＦＩＤ」装置と呼ばれる。第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態によると、無線装置はＲＦＩＤ装置である。無線装置の他の例は、動作するタイヤに関連付けられた温度、圧力、若しくは他の物理的パラメーターを測定及び／又は格納することが可能な無線モニタリング装置を含む。好適な無線装置の他の例は、識別及びモニタリングの両方の機能性を持つ無線装置を含む。
ゴム組成物
本明細書に開示する第１、第２、及び第３の実施形態によると、電子通信モジュールの無線装置は、ゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する。第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、少なくとも約３５ｐｈｒ（少なくとも３５ｐｈｒ）のカーボンブラックと、を含み、カーボンブラックは、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、ゴム組成物の硬化形状で、２．５〜７、２．５〜７未満、好ましくは２．５〜５を含む、９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有する。
カーボンブラック
上述のように、本明細書に開示する第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有するカーボンブラックを、少なくとも３５ｐｈｒ、少なくとも約４０ｐｈｒ、少なくとも４０ｐｈｒ、少なくとも約５０ｐｈｒ、少なくとも５０ｐｈｒ、少なくとも約６０ｐｈｒ、少なくとも６０ｐｈｒ、少なくとも約７０ｐｈｒ、少なくとも７０ｐｈｒ、少なくとも約８０ｐｈｒ、少なくとも８０ｐｈｒ、少なくとも約９０ｐｈｒ、少なくとも９０ｐｈｒ、少なくとも約９５ｐｈｒ、少なくとも９５ｐｈｒ含み、少なくとも約３５ｐｈｒ含み、また、特定の実施形態では、約１００ｐｈ以下は１００ｐｈｒ以下のかかるカーボンブラックを含み、かかる実施形態では、上記ゴム組成物は、約３５ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒの範囲のカーボンブラックを含み、３５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、約３５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒ、３５ｐｈｒ〜９５ｐｈｒ、約３５ｐｈｒ〜約８５ｐｈｒ、３５ｐｈｒ〜８５ｐｈｒ、約３５ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒ、３５ｐｈｒ〜７５ｐｈｒ、及び約４５ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒのカーボンブラックを含み、４５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、約４５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒ、４５ｐｈｒ〜９５ｐｈｒ、約４５ｐｈｒ〜約８５ｐｈｒ、４５ｐｈｒ〜８５ｐｈｒ、約４５ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒ、４５ｐｈｒ〜７５ｐｈｒ、及び約５０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒのカーボンブラックを含み、５０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、約５０ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒ、５０ｐｈｒ〜９５ｐｈｒ、約５０ｐｈｒ〜約８５ｐｈｒを、５０ｐｈｒ〜８５ｐｈｒ、並びに約５０ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒ及び５０ｐｈｒ〜７５ｐｈｒのカーボンブラックを含む。
３０ｍ２／ｇを超える窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇを超えるＤＢＰ吸収量と、を有するカーボンブラックは、補強充填剤と見なすことができ、このカーボンブラックは、硬化ゴム組成物（すなわち、７以上の誘電定数を有する硬化ゴム組成物）に高比誘電率をもたらし得又は少なくとも貢献し得、それによって、電子通信モジュール内のゴム組成物によって取り囲まれた無線装置の可読性が低下する。カーボンブラックの特定の等級又はタイプが、硬化（加硫）ゴム組成物中に浸透したカーボンブラックネットワークを形成するとき、高比誘電率が発生すると考えられる。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、この事象の発生（すなわち、浸透したカーボンブラックネットワークの形成）、及びそれによる高比誘電率を有するゴム組成物の形成は、特定の特性を有するカーボンブラック充填材の選択を通じて最小化するか、又は少なくとも低減する。特に、第１〜第３の実施形態によるゴム組成物中に使用されるカーボンブラック充填材は、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する。特定の実施形態では、カーボンブラックは、１５ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、５０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する。窒素表面積及びＤＢＰ吸収量は、対応の、カーボンブラックの粒径及び構造の特徴化をもたらす。窒素表面積は、カーボンブラックの表面積を測定する従来の方法である。特に、窒素表面積は、カーボンブラックの所定の質量に吸収され得る窒素の量の測定値である。好ましくは、窒素表面積は、ＡＳＴＭテストのＤ６５５６又はＤ３０３７に従って測定される。ＤＢＰ吸収量は、カーボンブラックの所定の質量が、特定の粘度のペーストになる前に吸収し得るＤＢＰの量によって測定される、カーボンブラックの相対的な構造の基準である。好ましくは、ＤＢＰ吸収量は、ＡＳＴＭテストＤ２４１４に従って測定される。第１〜第３の実施形態に従って使用されるカーボンブラック（複数の場合あり）は、３０ｍ２／ｇの窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する限り、一般的に入手可能な、商業的に製造されているカーボンブラックのいずれかを含む。使用されるカーボンブラックのそれぞれについて、窒素表面積及びＤＢＰ吸収量が、３０ｍ２／ｇ及び６０ｃｍ３／１００ｇ以下である限り、１つ又は２つ以上のカーボンブラックが利用され得る。
３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する好適なカーボンブラックの例としては、サーマルブラック又はＮ９シリーズのカーボンブラック（Ｎ−９００シリーズとも呼ばれる）、例えばＡＳＴＭ指定Ｎ−９０７、Ｎ−９０８、Ｎ−９９０、及びＮ−９９１を有するものなどが挙げられるが、これらに限定されない。上記を満たす様々なカーボンブラックは、市販品として入手可能であり、このようなカーボンブラックとしては、Ｃａｎｃａｒｂ Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｈａｔ，Ａｌｂｅｒｔａ，Ｃａｎａｄａ）製のＴｅｒｍａｘ（登録商標）Ｎ９９０カーボンブラックを含むが、これらには限定されない。表１に、第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態によるゴム組成物に使用され得る、例示のＮ９シリーズカーボンブラックの窒素表面積及びＤＢＰ吸収量を示す。
非補強充填材
本明細書に開示される第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、ゴム組成物は、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有するカーボンブラックに加えて、少なくとも１つの付加的な非補強充填材を更に含む。特定のかかる実施形態によると、ゴム組成物は、少なくとも１つの非補強充填材を（合計で）少なくとも２５ｐｈｒ含み、更に少なくとも約３５ｐｈｒ含み、少なくとも３５ｐｈｒ含み、少なくとも約４０ｐｈｒ含み、少なくとも４０ｐｈｒ含み、少なくとも約５０ｐｈｒ含み、少なくとも５０ｐｈｒ含み、少なくとも約６０ｐｈｒ含み、少なくとも６０ｐｈｒ含み、少なくとも約７０ｐｈｒ含み、少なくとも７０ｐｈｒ含み、少なくとも約８０ｐｈｒ含み、少なくとも８０ｐｈｒ含み、少なくとも約９０ｐｈｒ含み、少なくとも９０ｐｈｒ含み、少なくとも約１００ｐｈｒ含み、且つ少なくとも１００ｐｈｒ含み。第１〜第３の実施形態の一部では、ゴム組成物は、少なくとも１つの非補強充填材を（合計で）２５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ含み、約２５ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒ含み、２５ｐｈｒ〜７５ｐｈｒ含み、約２５ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒ含み、２５ｐｈｒ〜５０ｐｈｒ含み、約２５ｐｈｒ〜約４０ｐｈｒ含み、２５ｐｈｒ〜４０ｐｈｒ含み、約５０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒ含み、５０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ含み、約７５ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒ含み、７５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ含み、約９０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒ含み、９０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ含み、約３５ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒ含み、３５ｐｈｒ〜９０ｐｈｒ含み、約４５ｐｈｒ〜約８０ｐｈｒ含み、４５ｐｈｒ〜８０ｐｈｒ含み、約５０ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒ含み、及び５０ｐｈｒ〜７５ｐｈｒ含み、少なくとも１つの非補強充填材を（合計で）約２５ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒ含む。
本明細書で使用するとき、用語「非補強充填材」は、約２０ｍ２／ｇ未満（２０ｍ２／ｇ未満を含む）、特定の実施形態では、約１０ｍ２／ｇ未満（１０ｍ２／ｇ未満を含む）の窒素表面積を有する、非カーボンブラック粒子材料を指す。非補強充填材粒子材料の窒素表面積は、様々な標準的方法（ＡＳＴＭ Ｄ６５５６又はＤ３０３７を含む）に従って測定できる。窒素表面積が約２０ｍ２／ｇ未満（又は２０ｍ２／ｇ未満）である場合、本明細書で使用するとき、「非補強充填材」は、ほとんどのシリカ充填材（一般的に補強する、特にヒュームドシリカ、沈殿シリカ、及び沈殿ケイ酸塩）を除外する。好適なかかる非補強充填材の例としては、黒鉛、粘度、二酸化チタン、二酸化マグネシウム(magnesium dioxide)、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、澱粉、滑石、炭酸アルミニウム（Ａｌ２（ＣＯ３）２、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、酸化カルシウム、雲母、酸化カルシウム（calcium oxide）、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ケイ酸カルシウム（Ｃａ２ＳｉＯ４など）、結晶性アルミノシリケート、及び炭化ケイ素が挙げられる。第１〜第３の実施形態によるゴム組成物の特定の実施形態によると、非補強充填材は、黒鉛、粘土、二酸化チタン、二酸化マグネシウム(magnesium dioxide)、酸化アルミニウム、澱粉、滑石、炭酸アルミニウム（Ａｌ２（ＣＯ３）２)、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、酸化カルシウム、雲母、酸化カルシウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ケイ酸カルシウム（又は炭化ケイ素（Ｃａ２ＳｉＯ４など））、又は結晶性アルミノシリケートのうちの少なくとも１つである。
シリカ充填材
本明細書に開示される第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、任意追加的にシリカ充填材を更に含む。とりわけ、第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、０〜５ｐｈｒ、約５ｐｈｒ未満のシリカ、及び５ｐｈｒ未満のシリカを含む、０（任意）〜約５ｐｈｒの量のシリカ充填材を含む。
第１〜第３の実施形態によるゴム組成物中での任意追加的な使用に好適な、シリカ充填材の例としては、沈殿アモルファスシリカ、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ヒュームドシリカ、ケイ酸カルシウムなどが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態のゴム組成物中に使用する他の好適な充填材として、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＭｇＳｉＯ３など）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ４）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ２ＳｉＯ４など）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ２ＳｉＯ５、Ａｌ４３ＳｉＯ４．５Ｈ２Ｏなど）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ２Ｏ３．ＣａＯ２ＳｉＯ２など）などが挙げられるが、これらに限定されない。これらのシリカ充填材のうち、沈殿アモルファス湿式プロセス、含水シリカ充填材が好ましい。かかるシリカ充填材は、水中での化学反応により生成され、凝結体として強く結びつき、次にゆるく結合する凝集体となる一次粒子を有する、球形の超微粒子として沈殿される。シリカ充填材の表面積は、ＢＥＴ法及びＡＳＴＭ Ｄ１９９３を含む様々な標準的方法に従って測定できる。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、ゴム組成物は、約３２ｍ２／ｇ〜約４００ｍ２／ｇ（３２ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇを含む）の表面積（ＢＥＴ法で測定）を有するシリカ充填材を含み、約１００ｍ２／ｇ〜約３００ｍ２／ｇ（１００ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇを含む）の範囲が好ましく、約１５０ｍ２／ｇ〜約２２０ｍ２／ｇ（１５０ｍ２／ｇ〜約４００ｍ２／ｇ）の範囲が最も好ましい。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、ゴム組成物は、約５．５〜約７又は７を少し超える、好ましくは約５．５〜約６．８のｐＨを有するシリカ充填材を含む。市販のシリカとしては、ＨＩ−ＳＩＬ ２１５、ＨＩ−ＳＩＬ ２３３、ＨＩ−ＳＩＬ ２５５ＬＤ、及びＨＩ−ＳＩＬ １９０（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）、ＺＥＯＳＩＬ １１６５ＭＰ及び１７５ＧＲＰｌｕｓ（Ｒｈｏｄｉａ）、ＶＵＬＫＡＳＩＬ（ＬＡＮＸＥＳＳ）、ＵＬＴＲＡＳＩＬ ＶＮ２、ＶＮ３（Ｄｅｇｕｓｓａ）、並びにＨＵＢＥＲＳＩＬ ８７４５（Ｈｕｂｅｒ）が挙げられる。
シリカが、本明細書に開示するゴム組成物に使用されるとき、特定の実施形態では、少なくとも１つのシランカップリング剤が使用され得る。特定の実施形態によると、シランカップリング剤は、シリカの重量に対して０．０１重量％〜４０重量％の量だけ存在するが、シリカの重量に対して０．０１重量％〜３０重量の量、及びシリカの重量に対して０．０１重量％〜３０重量％の量を含む。一般的に言ってゴム、とりわけ加硫性ゴムに反応し得る、シラン及び構成要素又は部分を有するものなど、任意の従来タイプのシランカップリング剤を使用できる。シランカップリング剤は、シリカとゴムとの間の連絡橋の役割をする。好適なシランカップリング剤として、メルカプト、ブロックされたメルカプト、ポリスルフィド、アミノ、ビニル、エポキシ、及びこれらの組み合わせなどの基を含むものが挙げられる。
エラストマー
上述のように、第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、少なくとも１つのジエン系エラストマー１００ｐｈｒ含み。本明細書で使用するとき、用語「ジエン系エラストマー」は、ポリマー、コポリマー、又はこれらの組み合わせ（すなわち、複数のポリマー、複数のコポリマー、１つのポリマー及び１つのコポリマー、複数のポリマー及び１つのコポリマー、複数のコポリマー及び１つのポリマー、又は複数のコポリマー及び複数のポリマー）を含む、ジエンモノマー含有ポリマーを指す。第１〜第３の実施形態による特定の実施形態によると、少なくとも１つのジエン系エラストマーとしては、例えば、以下の共役ジエンポリマー、即ち１，３ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，３−ペンタジエン、４−メチル−１，３−ペンタジエン、２，４−ヘキサジエン、１，３−シクロペンタジエン、１，３−シクロヘキサジエン、１，３−シクロヘプタジエン、及び１，３−シクロオクタジエン、並びにこれらの誘導体のうちの１つ又は２つ以上の重合で得られるポリマー、コポリマー、又はそれらの組み合わせが挙げられる。特定の実施形態では、２種又はそれ以上の共役ジエンモノマーの混合物を利用できると理解されたい。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態によるゴム組成物中に使用するのに好適なジエン系エラストマーの非限定的な例としては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ又はスチレンブタジエンコポリマーとも呼ばれる）、ポリブタジエン、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭゴムとしても知られる）、ブチルゴム、ネオプレン、又はポリイソプレンのうちの少なくとも１つが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書に開示する第１〜第３の実施形態による特定の実施形態では、ゴム組成物の少なくとも１つのジエン系エラストマー、とりわけ、スチレンブタジエンタイプのジエン系エラストマーは、官能化ジエン系エラストマーを含み得る。本明細書で使用するとき、用語「官能化ジエン系エラストマー」は、一方又は両方の末端部における官能基（例えば、官能化反応開始剤、官能化反応停止剤、又は両方の使用により）、エラストマーの主鎖中の官能基、及びこれらの組み合わせを有するエラストマーを含むと理解されたい。例えば、シリカ反応性官能化エラストマーは、一方又は両方の末端部に、その主鎖中に、又は一方又は両方の末端部と主鎖との両方に官能基を有してよい。特定のかかる実施形態では、ゴム組成物は、約５〜１００ｐｈｒの少なくとも１つの官能化ジエン系エラストマーを含むが、官能化ジエン系エラストマーの含有量は、５〜１００ｐｈｒ、約５〜約９０ｐｈｒ、５〜９０ｐｈｒ、約５〜約７０ｐｈｒ、５〜７０ｐｈｒ、約５〜約５０ｐｈｒ、５〜５０ｐｈｒ、約５〜約４０ｐｈｒ、５〜４０ｐｈｒ、約５〜約３０ｐｈｒ、５〜３０ｐｈｒ、約１０〜約９０ｐｈｒ、１０〜９０ｐｈｒ、約１０〜約７０ｐｈｒ、１０〜７０ｐｈｒ、約１０〜約５０ｐｈｒ、１０〜５０ｐｈｒ、約１０〜約４０ｐｈｒ、１０〜４０ｐｈｒ、約１０〜約３０ｐｈｒ、及び１０〜３０ｐｈｒであってもよい。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態による特定の実施形態では、官能化ジエン系エラストマーは、シリカ反応性官能基を有するジエン系エラストマーを含む。ジエン系エラストマーの官能化に利用されることが既知であり、第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態のゴム組成物中での使用に好適な、シリカ反応性官能基の非限定例として、窒素含有官能基、ケイ素含有官能基、酸素又は硫黄含有官能基、及び金属含有官能基が挙げられる。
ジエン系エラストマーの官能化に利用されることが既知である窒素含有官能基の非限定例として、置換又は非置換アミノ基、アミド残基、イソシアナト基、イミダゾリル基、インドリル基、ニトリル基、ピリジル基、及びケチミン基のうち任意のものが挙げられるが、これらに限定されない。上記置換又は非置換アミノ基は、一級アルキルアミン、二級アルキルアミン、又は環状アミン、及び、置換又は非置換イミン由来のアミノ基を含むと理解されたい。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態による特定の実施形態では、ゴム組成物は、窒素含有官能基の上記リストから選択される少なくとも１種の官能基を有する官能化ジエン系エラストマーを含む。
ジエン系エラストマーの官能化に利用されることが既知であるケイ素含有官能基の非限定例として、有機シリル又はシロキシ基が挙げられるが、これらに限定されず、より正確には、官能基は、アルコキシシリル基、アルキルハロシリル基、シロキシ基、アルキルアミノシリル基、及びアルコキシハロシリル基から選択されてよい。ジエン系エラストマーの官能化で使用するのに好適なシリコン含有官能基として、この開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，３６９，１６７号に開示されるものが挙げられる。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態による特定の実施形態では、ゴム組成物は、シリコン含有官能基の上記リストから選択される少なくとも１種の官能基を有する官能化ジエン系エラストマーを含む。
ジエン系エラストマーの官能化に利用されることが既知である酸素又は硫黄含有官能基の非限定例として、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、グリシドキシ基、ジグリシジルアミノ基、環状ジチアン由来官能基、エステル基、アルデヒド基、アルコキシ基、ケトン基、チオカルボキシル基、チオエポキシ基、チオグリシドキシ基、チオジグリシジルアミノ基、チオエステル基、チオアルデヒド基、チオアルコキシ基及びチオケトン基が挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、上記アルコキシ基は、ベンゾフェノン由来のアルコール由来アルコキシ基であってよい。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態による特定の実施形態では、ゴム組成物は、酸素又は硫黄含有官能基の上記リストから選択される少なくとも１種の官能基を有する官能化ジエン系エラストマーを含む。
通常、ジエン系エラストマーは、当業者には周知であるような様々な好適な方法、例えばバッチ式、半連続式、又は連続式操作に従って、調製され、回収されてよい。また重合は、バルク重合、蒸気相重合、溶液重合、懸濁重合、配位重合、及びエマルション重合が挙げられるが、これらに限定されない、多くの異なる重合反応装置系においても実施できる。重合は、フリーラジカル機構、アニオン性機構、カチオン性機構、又は配位機構を用いて実施できる。上記重合法の全ては、当業者には周知である。
任意追加的に、本明細書に開示する第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、最大約２０ｐｈｒ（最大２０ｐｈｒ含み）のシリコーンゴムエラストマーを更に含み得る。つまり、特定の実施形態では、ゴム組成物は、少なくとも１つのジエン系エラストマー１００ｐｈｒに加え、最大約２０ｐｈｒのシリコーンゴムエラストマーを含むが、シリコーンゴムエラストマーを最大２０ｐｈｒ含み、０〜約２０ｐｈｒ含み、０〜２０ｐｈｒ含み、約５ｐｈｒ〜約２０ｐｈｒ含み、５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ含み、約５ｐｈｒ〜約１５ｐｈｒ含み、５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒ含み、約５ｐｈｒ〜約１０ｐｈｒ含み、５ｐｈｒ〜１０ｐｈｒ含み、約１０ｐｈｒ未満含み、１０ｐｈｒ未満含み、約５ｐｈｒ未満含み、且つ５ｐｈｒ未満含んでいてよい。
油
特定の充填材の添加は、ゴム組成物に所望の特性をもたらし得る（例えば、向上した弾性、強度など）が、かかる充填材は概ね、ゴム組成物のムーニー粘度を増大させ、それによって、ゴム組成物の加工をより困難にしている。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態による特定の実施形態では、１つ又は２つ以上のプロセス油は、ムーニー粘度を低減することによって加工性を向上させるため、任意追加的にゴム組成物に含まれてよい。あるいは、又は加えて、１つ又は２つ以上の伸展油も、ゴム組成物を柔らかくするためにゴム組成物の処方に任意追加的に追加されてよい。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態によるゴム組成物中に使用されるオイルの非限定的な例として、パラフィン系、ナフテン系、芳香族化プロセスなどが挙げられる。前述の油を含む特定の好適な油は、低多環芳香族含量（低ＰＣＡ）油である。低ＰＣＡ油は、３重量％未満、２重量％未満、又は１重量％未満の多環芳香族化合物を含有するものを含む（ＩＰ３４６による測定）。市販の低ＰＣＡ油は、様々なナフテン系油、軽度抽出溶媒和物（ＭＥＳ）及び処理留出物芳香族系抽出物（ＴＤＡＥ）、処理残留芳香族系抽出物（ＴＲＡＥ）、並びに重ナフテン系を含む。好適なＭＥＳ油は、ＣＡＴＥＮＥＸ ＳＮＲ（ＳＨＥＬＬ製）、ＰＲＯＲＥＸ １５及びＦＬＥＸＯＮ ６８３（ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬ製）、ＶＩＶＡＴＥＣ ２００（ＢＰ製）、ＰＬＡＸＯＬＥＮＥ ＭＳ（ＴＯＴＡＬＦＩＮＡＥＬＦ製）、ＴＵＤＡＬＥＮ ４１６０／４２２５（ＤＡＨＬＥＫＥ製）、ＭＥＳ−Ｈ（ＲＥＰＳＯＬ製）、ＭＥＳ（Ｚ８製）、並びにＯＬＩＯ ＭＥＳ Ｓ２０１（ＡＧＩＰ製）として市販されている。好適なＴＤＡＥ油は、ＴＹＲＥＸ ２０（ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬ製）、ＶＩＶＡＴＥＣ ５００、ＶＩＶＡＴＥＣ １８０、及びＥＮＥＲＴＨＥＮＥ １８４９（ＢＰ製）、並びにＥＸＴＥＮＳＯＩＬ １９９６（ＲＥＰＳＯＬ製）として入手可能である。好適な重ナフテン系油は、ＳＨＥＬＬＦＥＬＸ ７９４、ＥＲＧＯＮ ＢＬＡＣＫ ＯＩＬ、ＥＲＧＯＮ Ｈ２０００、ＣＲＯＳＳ Ｃ２０００、ＣＲＯＳＳ Ｃ２４００、及びＳＡＮ ＪＯＡＱＵＩＮ ２０００Ｌとして入手可能である。また、好適な低ＰＣＡ油としては、野菜、木の実、及び種子から採取できるものなど、様々な植物起源の油も挙げられる。非限定的な例としては、ダイズ油、ヒマワリ油、サフラワー油、コーン油、亜麻仁油、綿実油、菜種油、カシュー油、ゴマ油、ツバキ油、ホホバ油、マカダミアナッツ油、ココナツ油、及びヤシ油が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に開示する特定の実施形態によると、ゴム組成物は、０（任意）〜約４０ｐｈｒの１つ又は２つ以上の油（プロセス、伸展、又はその両方）を更に含むが、前記油を０〜４０ｐｈｒ含み、約２〜約３５ｐｈｒ含み、２〜３５ｐｈｒ含み、約５〜約２５を含む、５〜２５ｐｈｒ含み、約５〜約２０ｐｈｒ含み、及び５〜２０ｐｈｒ含むものであってもよい。
その他の添加物
本明細書に開示する第１〜第３の実施形態による特定の実施形態では、ゴム組成物は、他の従来のゴム添加物を含み得る。これらには、例えば、油、可塑剤、加工助剤、ワックス、抗酸化剤及びオゾン劣化防止剤などの劣化防止剤、粘着付与樹脂、強化用樹脂、脂肪酸、ぺプタイザー、酸化亜鉛などが挙げられる。劣化防止剤は、酸化攻撃からゴムを保護するために添加される成分である。ＡＳＴＭ Ｄ−４６７６は、ゴム劣化防止剤をｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）、トリメチル−ジヒドロキノリン（ＴＭＯ）、フェノール樹脂、アルキル化ジフェニルアミン（ＤＰＡ）、芳香族亜りん酸エステル、及びジフェニルアミン−ケトン縮合体からなる６つのクラスに分類する。本明細書に別途記載のない限り、かかる構成要素の好適な量は、当業者によって決定され得る。
硬化パッケージ
本明細書に開示する第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、ゴム組成物は硬化パッケージを含む。一般的に、硬化パッケージは、加硫剤、加硫促進剤、加硫活性化剤（例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸など）、加硫阻害剤、及びスコーチ防止剤のうちの少なくとも１つを含む。第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、硬化パッケージは、少なくとも１つの加硫剤と、少なくとも１つの加硫促進剤と、少なくとも１つの加硫活性化剤と、任意選択的に、加硫阻害剤及び／又はスコーチ防止剤とを含む。加硫促進剤及び加硫活性化剤は、加硫剤の触媒として作用する。加硫阻害剤及びスコーチ防止剤は、当該技術分野において既知であり、所望の加硫特性に基づいて当業者が選択することができる。
第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態による、ゴム組成物中に使用するのに好適な種類の加硫剤の例としては、硫黄又は過酸化物系硬化成分が挙げられるが、これらに限定されない。したがって、特定のこのような実施形態では、硬化成分は、硫黄系硬化剤又は過酸化物系硬化剤を含む。特定の好適な硫黄加硫剤の例としては、「ゴム製造業者（rubbermaker）」の可溶性硫黄、二硫化アミン、ポリスルフィドポリマー、又は硫黄オレフィン付加物などの硫黄供与性硬化剤、及び不溶性ポリマー性硫黄が挙げられる。好ましくは、硫黄加硫剤は、不溶性硫黄、又は可溶性及び不溶性の高分子量硫黄の混合物である。硬化で使用される好適な加硫剤及び他の構成要素、例えば、加硫阻害剤及びスコーチ防止剤の一般的な開示については、参照により本明細書に組み込まれている、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３ｒｄ ｅｄ．，Ｗｉｌｅｙ Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎ．Ｙ．１９８２，Ｖｏｌ．２０，ｐｐ．３６５〜４６８、とりわけ、Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｐｐ．３９０〜４０２を参照できる。加硫剤は、単独で又は組み合わせて使用することができる。一般的に、加硫剤は、０．１〜１０ｐｈｒの範囲の量で使用されるが、加硫剤の量は、１〜７．５ｐｈｒ、１〜５ｐｈｒ、及び好ましくは１〜３．５ｐｈｒであってよい。
加硫促進剤は、加硫に必要な時間及び／又は温度を制御し、加硫物の特性を改善するために使用される。本明細書に開示する第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態による、ゴム組成物中に使用するのに好適な加硫促進剤の例としては、チアゾール加硫促進剤、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、２，２’−ジチオビス（ベンゾチアゾール）（ＭＢＴＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ）など、グアニジン加硫促進剤、例えば、ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）など；チウラム加硫促進剤；カルバメート加硫促進剤などが挙げられるが、これらに限定されない。一般的に、使用される加硫促進剤の量は、０．１〜１０ｐｈｒであり、好ましくは０．５〜５ｐｈｒの範囲である。
加硫活性化剤は、加硫を補助するために使用される添加剤である。一般的に、加硫活性化剤は、無機成分及び有機成分の両方を含む。酸化亜鉛は、最も広く使用されている無機加硫活性化剤である。ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、及びこれらのそれぞれの亜鉛塩を含む様々な有機加硫活性化剤が、一般的に使用されている。一般的に、使用される加硫活性化剤の量は、０．１〜６ｐｈｒであり、好ましくは０．５〜４ｐｈｒの範囲である。
加硫阻害剤は、加硫プロセスを制御するため、そして一般的には、所望の時間及び／又は温度に達するまで加硫を遅らせるか又は阻害するために使用される。一般的な加硫阻害剤としては、Ｓａｎｔｏｇａｒｄ製のＰＶＩ（シクロヘキシルチオフタルミド）が挙げられるが、これらに限定されない。一般的に、加硫阻害剤の量は、０．１〜３ｐｈｒであり、好ましくは０．５〜２ｐｈｒである。
混合
第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、概ね、成分を当該技術分野において既知の方法、例えば、これらの成分をバンバリーミキサー又はロール機で混練するなど、共に混合することによって調整され得る。調整は、概ね、少なくとも１回の非生産用マスターバッチ混合段階と、最終生産用混合段階と、を含む。特定の実施形態では、非生産段階は再粉砕段階を含む。非生産用マスターバッチ及び再粉砕段階は、当業者に既知であり、概ね、加硫剤又は加硫促進剤を添加しない混合段階であると理解されている。最終生産用混合段階も当業者に既知であり、概ね、ゴム組成物中に加硫剤及び加硫促進剤を添加する混合段階であると理解されている。本明細書で使用するとき、用語「最終バッチ」は、生産用混合段階自体又はこの段階で存在するゴムの処方を指し、ここで加硫剤及び加硫促進剤がゴム組成物に添加される。
マスターバッチ混合段階は、約８０℃〜約２００℃（８０℃〜約２００℃を含む）の温度で実施され得る。別個の再粉砕段階は多くの場合、マスターバッチ段階で用いられる温度、例えば、約９０℃（９０℃を含む）〜約１５０℃（１５０℃を含む）の落下温度まで傾斜する温度と同様の温度で実行されるが、多くの場合はこれよりわずかに低い温度で実行される。本願の目的のために、用語「マスターバッチ」は、マスターバッチ段階で存在する組成物、又は再粉砕段階で存在するときの組成物、又はその両方を意味する。最終生産用混合段階において、硬化剤、例えば、加硫剤及び加硫促進剤が投入される多くの場合、より低い温度、例えば、約５０℃〜約６５℃（５０℃〜６５℃を含む）で開始され、約１００℃〜約１３０℃（１００℃〜約１３０℃を含む）より高くならない温度で実施される。
タイヤ及びタイヤの構成要素
上述のように、第１〜第３の実施形態による電子通信モジュールは、タイヤ又はタイヤリトレッド中に使用するのに好適であり、タイヤ又はタイヤリトレッドに搭載することが可能である。本明細書で使用するとき、用語「搭載される」又は「〜に搭載される」は、タイヤ又はタイヤリトレッドの内部に埋め込むこと又は挿入することのみでなく、パッチの使用などの他の方法でタイヤ又はタイヤリトレッドと関連付けることも意味する。本開示による特定の実施形態では、タイヤ又はタイヤリトレッドに電子通信モジュールを関連付けるために使用されるパッチは、本明細書に開示されるゴム組成物から成る。上述のように、本開示の第２の実施形態は、第１の実施形態の電子通信モジュールを含むタイヤ又はタイヤリトレッドを対象とする。換言すれば、第２の実施形態は、本明細書に開示するゴム組成物によって取り囲まれている外側表面を少なくとも一部有する無線装置を備えた（すなわち、本明細書に開示する第１の実施形態による）電子通信モジュールが搭載されているタイヤ又はタイヤリトレッドを対象とする。
第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態によると、電子通信モジュール内の無線装置を取り囲むゴム組成物は、電子通信モジュールをタイヤ又はタイヤリトレッドに搭載する前に硬化（加硫）される。かかる実施形態によると、硬化されたゴム組成物を含む電子通信モジュールは、未硬化のタイヤ又はタイヤ構成要素に挿入、埋め込み、ないしは別の方法で搭載され得る。タイヤリトレッドの場合、硬化ゴム組成物を含む電子通信モジュールは、新規のトレッドを硬化する前、新規のトレッドを再使用タイヤのケーシングに適用する前、又はその両方の前に挿入、埋め込み、ないしは別の方法で搭載され得ることを理解されたい。これらの実施形態によると、タイヤ、タイヤリトレッド、又は新規のリトレッドを有するタイヤはその後、中に搭載された電子通信モジュールとともに硬化される。
あるいは、電子通信モジュール内の無線装置を取り囲むゴム組成物が、タイヤ又はタイヤ構成要素への搭載前に硬化される場合、電子通信モジュールは、パッチ、好適な接着剤、又はタイヤの動作状態に耐えることのできるセメントを使用して、タイヤ又はタイヤ構成要素の硬化ゴム組成物に付着され得る。同様に上述のとおり、特定の実施形態では、パッチ自体が、無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むゴム組成物を含む。特定の実施形態では、電子通信モジュールは、本明細書に参照として組み込まれる米国特許第５，９７１，０４６号で論じられている様式で、タイヤ又はタイヤ構成要素に付着され得る。
更に、電子通信モジュール内の無線装置を取り囲むゴム組成物は、電子通信モジュールのゴム組成物を硬化する前に、タイヤ又はタイヤリトレッドに搭載され得る。かかる実施形態では、未硬化ゴム組成物（無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲む）を含む電子通信モジュールは、タイヤ又はタイヤトレッドの所望の場所に搭載される。第１〜第３の実施形態による電子モジュールの未硬化ゴム組成物は、その後、タイヤ又はタイヤトレッドと共に同時に硬化される。
一般的に、本明細書に開示されるゴム組成物をタイヤ又はタイヤリトレッド中で利用するとき、これらの組成物は、標準的ゴムシェイピング、成形、及び硬化技術などの、一般的なタイヤ製造技術によって、タイヤ又はタイヤリトレッドに搭載される。第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態によると、電子通信モジュールは、タイヤリトレッド又はタイヤの様々な構成要素（例えば、トレッド、サイドウォール、ベルトスキム、又はカーカス）に搭載され得る。特定の実施形態では、本明細書に開示するタイヤは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，８６６，１７１号、第５，８７６，５２７号、第５，９３１，２１１号、及び第５，９７１，０４６号で論じられているように製造され得る。
可読性を向上させる方法
上述のように、本開示の第３の実施形態は、タイヤ又はタイヤリトレッドへの搭載時の無線装置の可読性を向上させる方法を対象とする。方法は、ゴム組成物によって無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲み、それによって電子通信モジュールを形成することを含む。この実施形態によるゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、少なくとも約３５ｐｈｒのカーボンブラック（少なくとも３５ｐｈｒ含み）と、を含み、カーボンブラックは、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する。ゴム組成物は、９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有する。上により詳細に論じているように、無線装置の可動性を向上させることは、装置の読み取りに必要な電力又はエネルギーを必ずしも増加させることなく、無線装置の可読距離を増大することと、無線装置の通信に影響を及ぼすノイズ若しくは干渉を軽減又は最小化することと、正確かつ完全に通信するために無線装置に必要とされる同調を軽減又は最小化することと、のいずれかあるいは全てを含み得る。したがって、本明細書に開示する第３の実施形態の方法のうち特定の実施形態によると、電子通信モジュール内の無線装置と、外部のリモート通信装置との間の可読距離は、ゴム組成物によって無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むことによって増大する。前出の実施形態のうち特定の実施形態では、これは、無線装置の通信に必要とされる電力又はエネルギーを増加させずに実行される。あるいは、又は加えて、本明細書に開示する第３の実施形態の方法のうち特定の実施形態によると、無線装置と外部のリモート通信装置との間の通信に影響を及ぼす干渉又はノイズは、ゴム組成物によって無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むことによって軽減される。更にあるいは、又は加えて、本明細書に開示する第３の実施形態の方法のうち特定の実施形態によると、外部のリモート通信装置と正確かつ完全に通信するために無線装置に必要とされるあらゆる同調は、ゴム組成物によって無線装置の外側表面の少なくとも一部を取り囲むことによって軽減又は最小化される。第３の実施形態による特定の実施形態では、測定される可読性の向上は、３０ｍ２／ｇを超える窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇを超えるＤＢＰ吸収量と、を有する、第１及び第２の実施形態のカーボンブラックの代わりに、等量のＮ５シリーズ、Ｎ４シリーズ、又はＮ３シリーズのカーボンブラックを用いたゴム組成物の使用と比較される。特定の実施形態では、可読性の向上は、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有するカーボンブラックの代わりに、等量のＮ３３０カーボンブラックを用いた、ゴム組成物の使用と比較される。特定の実施形態では、可読距離は、少なくとも２５％、少なくとも約５０％、少なくとも５０％、少なくとも約１００％、少なくとも１００％、及び関連する範囲（例えば、約２５〜約２００％、２５〜２００％など）を含む、少なくとも約２５％向上する。上記の可読性の向上の割合は、可読距離の増大に基づいており、例えば、可読距離における向上１００％は、可読距離が二倍になることを意味する。
第３の実施形態による特定の実施形態によると、無線装置の可読性は、相対的に大きい割合の無線装置の外側表面が、本開示のゴム組成物によって取り囲まれているときに向上する。したがって、無線装置の可読性は、無線装置の本開示のゴム組成物によって取り囲まれた外側表面の割合が増大するにつれ、例えば、割合が１００％に近づき、等しくなるにつれ、向上する。
以下の実施例は、特定の及び代表的な実施形態、並びに／又は本開示の実施形態の特徴を例示するものである。実施例は、単に説明の目的で提供されており、本開示を限定するものとして解釈すべきでない。本開示の実施形態の趣旨及び範囲を逸脱することなく、これらの特定の実施例に対する多くの変更が可能である。より具体的には、以下の実施例で利用されたジエン系エラストマー、カーボンブラック、及びその他成分（例えば、硬化パッケージ成分）は、発明を実施するための形態中の開示に一致するようなその他成分が代わりに利用できるため、限定するものと解釈されてはならない。言い換えれば、以下の実施例における具体的なカーボンブラック及びその量は、発明を実施するための形態のより一般的な内容に適用されると理解するべきである。同様に、１００ｐｈｒの天然ゴム及び１０ｐｈｒのナフテン系油の実施例２及び４での使用は、いかなる形でも、本明細書に開示するゴム組成物中の天然ゴム及び／又は油の存在を必要とするものと解釈されてはならない。
実施例１〜４：実施例１〜４のゴム組成物は、カーボンブラック充填材のタイプ及び量が様々である、表２に示す処方に従って調製した。実施例１〜４のゴム組成物は、表３に示す混合手順に従って調製した。実施例１〜４のゴム組成物は、その後、１７０℃で１５分間硬化した。２ｍｍの厚さにカレンダー加工し、次いで硬化した後、それぞれのゴム組成物の３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍの試料を採取した。９１５ＭＨｚでの誘電定数は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製のＲＦ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ／Ｍａｔｅｒｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ（誘電性物質テスト備品１６４５３Ａ付きのモデルＥ４９９１Ａ）を使用して、硬化ゴムの試料ごとに測定した。この分析器は、ＡＳＴＭ法Ｄ１５０に従って誘電率を測定するための平行板法を利用する（Ｅ４９９１Ａ ＲＦ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ／Ｍａｔｅｒｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用した誘電率の測定に関する操作マニュアル、データシート、及びその他の関連情報は、Ａｇｉｌｅｎｔブランドの電子測定器具を現在販売しているＫｅｙｓｉｇｈｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓで、器具と共にオンライン（ｗｗｗ．ｋｅｙｓｉｇｈｔ．ｃｏｍ）でも入手できる）。誘電定数値を以下の表２に報告する。本開示によるゴム組成物の誘電定数（すなわち、比誘電率）は、異なる器具を使用して測定できるが、概ね、ＡＳＴＭ Ｄ１５０による平行板法を使用して取る測定が好ましい。
表２に示すように、実施例２及び４のゴム組成物は、３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有するカーボンブラック（Ｎ９９０）を用いて、本明細書に開示する第１の実施形態に従って調整されている。実施例１及び３は、対照と見なすことができる。実施例１及び３のゴム組成物処方は、実施例２及び４のゴム組成物処方とそれぞれよく似ているが、実施例１及び３は、３０ｍ２／ｇを超える窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇを超えるＤＢＰ吸収量と、を有するＮ３３０カーボンブラック充填材を使用している点が異なる。このように、実施例１は、実施例２の対照と見なされ、実施例３は実施例４の対照と見なされる。実施例２は、誘電定数５．３を有し、これは誘電定数８．８を有するその対照（実施例１）の誘電定数よりも低い。実施例４は、誘電定数４．２を有し、これは誘電定数５．７を有するその対照（実施例３）の誘電定数よりも低い。
実施例５及び６：実施例５及び６については、ゴム組成物のうちの１つを使用して無線装置のＲＦＩＤタグをコーティングし、その後、コーティングしたタグをタイヤに搭載した。以下の表４に詳述するように、それぞれのゴム組成物について、同組成物でコーティングされたタグを新規（未使用）のタイヤに搭載し、同じく表５に詳述するように、無線装置内に様々な長さのアンテナを利用した。実施例６に使用したゴム組成物は、以下の表４に記載する処方を有している。実施例５に使用したゴム組成物は、Ｐａｔｃｈ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｒｏａｎｏｋｅ Ｒａｐｉｄｓ，Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）製の市販の組成物を構成しており、これは、天然ゴム含有組成物中にシリカを含まず、少なくとも約３５ｐｈｒの補強カーボンブラック（例えば、Ｎ３００、Ｎ４００、Ｎ５００シリーズ）を含む。実施例１〜４について上述した方法を用いると、実施例６で使用したゴム組成物は、測定された誘電定数６．５を有していた。
ＲＦＩＤタグをコーティングするため、タグの両側に０．５ｍｍの厚さを使用して、対応のゴム組成物で全体的に被覆することにより、タグをコーティングした。コーティング工程中の温度及び時間は、対応するコンパウンドのスコーチの温度及び時間より下に維持した。コーティングしたＲＦＩＤタグは、その後、新規（未使用）のトラック／バスラジアルタイヤ（２９５／７５Ｒ２２．５）に手動で搭載しており、これらのラジアルタイヤは、チェーファーとサイドウォールの間の、タイヤの（of the tire）タイヤ（ビードフィラーの上端近く）の下方のサイドウォール部分内のビード領域に、スチールボディプライと、２つの２ナイロン補強プライと、を含む（半径方向では、タグはリムフランジの外側とし、横方向では、タグはビードフィラーの外側とした）。タグは、アンテナの長軸が周囲方向に（したがって、スチールボディプライに垂直に）向くように埋め込まれた（１タイヤ当たり１つ）。タグは、成形ドラムにタイヤを組み立てる工程でグリーンタイヤに適用された。組み立て後、タイヤを硬化した。その後、以下の手順に従って、新規タイヤにおけるコーティングされたタグとタイヤとの組み合わせごとに、最大読み取り距離を測定した。測定には、Ｉｍｐｉｎｊ Ｓｐｅｅｄｗａｙ Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｒ４２０ Ｒｅａｄｅｒを使用した。この読み取り器には、最小ゲイン８ｄＢｉのＭＴＩ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｅｄｇｅ直線偏波アンテナが使用されている。測定は、９０２〜９８２ＭＨｚ周波数範囲内で行い、読み取り器のアンテナは、偏波軸が測定するタグの方向と一致するように回転させた。測定は、マルチパス及び反射を最小化するほどの大きさと見なされる屋内エリア、本明細書では１０メートル×１０メートルを超える、天井高さは５ｍのエリアで行った。タイヤは、トレッドの一部を地面に接触させた（車両に装着されているような）状態で、ゴムテスト備品を使用して垂直方向に保持した。ＲＦＩＤタグが可能な限り地面から離れるように、タイヤをそのスピン軸の周りに回転させた。読み取り器の広い側を、読み取り器に最も近いサイドウォール内にタグを有するタイヤの側面に向け、読み取り器の位置を、タグと同じ高さになるまで調節した。読み取り器の出力は、２７ｄＢｍ（読み取り器及びアンテナの複合出力電力（８ｄＢｍ）を維持するため）から米国におけるＵＨＦ ＲＦＩＤに対する電力出力のＦＣＣ制限を下回る３５ｄＢｍに設定した。その後、読み取り器がタグからの応答を検出できなくなるまで、読み取り器を２．５４ｃｍ（１インチ）ずつタイヤから遠ざけていった。読み取り範囲は、タグからの応答を読み取り器が受信した、タグと読み取り器との間が最も離れている距離である。
読み取り距離の測定後に、リムに装着し、タイヤテストマシン（タイヤのトレッドが接触するドラムに装置）に取り付けることによって、タイヤの模擬使用を行ったが、ここで、６０ｋｍ／時間で５０００ｋｍの期間、タイヤを動作させて、老朽化した又は使用済みのタイヤになるようにした。上の手順に従って、使用済み／老朽化タイヤにおけるコーティングされたタグとタイヤとの組み合わせごとに、最大読み取り距離を測定した。
表４のデータからわかるように、無線装置をコーティングするために、３０ｍ２／ｇ（すなわち、８ｍ２／ｇ）以下の窒素表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ（すなわち、４３ｃｍ３／１００ｇ）以下のＤＢＰ吸収量を有するカーボンブラック３５ｐｈｒ含み、実施例６のゴム組成物を使用したことにより、無線装置のタイヤへの搭載時における可読性が向上した。より具体的には、実施例６で組成物を使用して得た最大読み取り距離は、新規タイヤで１１９ｃｍ（４７インチ）であり、これは、実施例５の組成物を使用して得た最大読み取り距離と比較して、可読距離の１５％の向上を表している。実施例６において使用済み／老朽化タイヤで得た最大読み取り距離は、２１３ｃｍ（８４インチ）であり、これは、実施例５の組成物を使用して得た最大読み取り距離と比較して、可読距離の２０％の向上を表している。実施例６の組成物を使用した可読性距離の向上は、実施例５の組成物を使用した、同じアンテナ長さを有するコーティング済み無線装置との比較に基づいて計算することもできる。例えば、アンテナ長さ５２ｃｍの無線装置を使用した新規タイヤにおいて、実施例６のゴム組成物を使用したことにより、実施例５のゴム組成物の使用と比較して、可読距離が１９％向上した。アンテナ長さ４４ｃｍの無線装置を使用した使用済み／老朽化タイヤにおいては、実施例６のゴム組成物を使用したことにより、実施例５のゴム組成物の使用と比較して、可読距離が２０％向上した。
用語「含む（includes）」又は「含むこと（including）」が、本明細書又は特許請求の範囲で使用される範囲において、用語「からなる（comprising）」が特許請求の範囲において転換語として用いられる際の解釈と同様の様式で包括的であることが意図される。更に、用語「又は」が用いられる範囲において（例えば、Ａ又はＢ）、それは「Ａ若しくはＢ、又は両方」を意味することが意図される。本出願人らが「ＡとＢとの両方ではなくＡ又はＢの一方のみ」を示すことを意図する場合、用語「Ａ又はＢの一方のみであって両方ではない」が用いられることになる。したがって、本明細書における用語「又は」の使用は、排他的ではなく、包括的である。Ｂｒｙａｎ Ａ．ＧａｒｎｅｒのＡ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照されたい。また、用語「中で（in）」又は「中へ（into）」が本明細書又は特許請求の範囲において使用される範囲において、「の上（on）」又は「の上へ（onto）」を付加的に意味することが意図される。更に、用語「連結する（connect）」が本明細書又は特許請求の範囲において使用される範囲において、「と直接連結する（directly connected to）」ことだけではなく、別の構成要素を介して接続することなどのように「と間接的に連結する（indirectly connected to）」ことも意味することが意図される。
本出願はその実施形態の記述によって説明され、実施形態は相当に詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲をこのような詳細に制限するか、又はいかなる形でも限定することは、出願人の本意ではない。更なる利点及び改良は、当業者には容易に明らかとなるであろう。したがって、本出願は、そのより広範な態様において、説明される具体的な詳細及び実施形態に限定されない。このため、このような詳細からの逸脱が、出願人の一般的な発明概念の趣旨又は範囲から逸脱することなく、なされ得る。
本出願は、実施形態が開示される数値範囲全体で実行できるため、精密な範囲限界が明細書内に言葉通りに言及されていなくても、開示される数値範囲内の任意の範囲を支持する、いくつかの数値範囲限界を開示している。実質的に任意の複数及び／又は単数の用語の本明細書での使用に関して、当業者は、状況及び／又は用途に適切となるように、複数から単数へ、及び／又は単数から複数へ置き換えることができる。本明細書では、明瞭化の観点から、様々な単数／複数の置き換えは、明示的に記述される場合がある。

Claims (5)

  1. タイヤ用の電子通信モジュールであって、
    外側表面を少なくとも一部がゴム組成物によって取り囲まれている無線装置を備え、
    前記ゴム組成物が
    １００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーと、
    ３５〜１００ｐｈｒの１つ以上のカーボンブラックと、を含み、夫々のカーボンブラックが、３０ｍ２／ｇ以下の窒素吸着比表面積と、６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有し、
    前記ゴム組成物は、硬化時に９１５ＭＨｚで７未満の誘電定数を有する、
    電子通信モジュール。
  2. 前記ゴム組成物が、５ｐｈｒ未満のシリカ充填材を含む、請求項１に記載の電子通信モジュール。
  3. 夫々のカーボンブラックが、７〜１５ｍ２／ｇ以下の窒素吸着比表面積と、３４〜５０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量と、を有する請求項１または２に記載の電子通信モジュール。
  4. １００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーが、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム、ブチルゴム、ネオプレン、ポリイソプレン、及びこれらの組合せから選択されたものである請求項１〜３の何れか１項に記載の電子通信モジュール。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子通信モジュールを含む、タイヤ又はタイヤリトレッド。
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