Пневматическая шина
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Пневматическая шина, снабженная электронным компонентом с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, в которой tanδ(1)50°C и tanδ(1)150°C первого резинового элемента и tanδ(2)50°C и tanδ(2)150°C второго резинового элемента, удовлетворяют приведенному ниже соотношению, где первый резиновый элемент представляет собой резиновый элемент шины, имеющий наибольший Е* при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи относительно электронного компонента в аксиальном направлении шины, а второй резиновый элемент представляет собой резиновый элемент шины, имеющий наибольший Е* при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри относительно электронного компонента в аксиальном направлении шины, при этом (tan δ(1)50°C + tan δ(2)50°C) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,08. Технический результат - повышение надежности сохранности работоспособности электронного компонента под воздействием движения с высокой скоростью и при экстремальном вождении. 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине, в которую встроен электронный компонент, такой как РЧИД.
Уровень техники
В последние годы для того, чтобы отслеживать различные показатели, такие как внутреннее давление, температура и скорость вращения пневматической шины (далее также называемой просто «шина») с целью повышения безопасности, эксплуатационной технологичности и т.д. во время движения транспортного средства, было предложено прикрепить к шине электронный компонент, такой как транспондер для РЧИД (радиочастотной идентификации; далее также называемой просто «РЧИД») для записи показателей.
Транспондер представляет собой легковесный электронный компонент небольших размеров, состоящий из полупроводникового чипа со схемой передатчик/приемник, схемы управления, памяти и т.д., и антенны. В качестве транспондера часто используют транспондер без источника питания, позволяющий передавать различные данные в виде ответных радиоволн, когда он получает запрашивающую радиоволну, используемую в качестве электрической энергии.
В качестве способа крепления такого электронного компонента к шине был предложен способ, в котором электронный компонент присоединяют к поверхности шины после вулканизации посредством приклеивания или т.п. (например, см. JP2006-168473 А). Однако при использовании данного способа возникает проблема, заключающаяся в том, что электронный компонент легко отваливается во время движения по дорожному покрытию, хотя существует небольшой риск того, что электронный компонент будет разрушен.
Таким образом, чтобы предотвратить выпадение электронного компонента, был предложен способ, в котором электронный компонент соединяют с шиной путем вулканизационного склеивания, сопровождающего вулканизационное формование после формования заготовки шины, при внедрении электронного компонента внутрь шины (например, см. JP2008-265750 А).
Краткое описание изобретения
Однако, когда используют способ, в котором электронный компонент внедрен внутрь невулканизированной шины, например, в борт и т.д., в частности, с точки зрения сохранения долговечности, и затем объединен с шиной, существует риск повреждения и деформирования электронного компонента, и нельзя получить удовлетворительные свойства 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, содержащей внедренный в нее электронный компонент, при экстремальном вождении с высокой скоростью.
Были проведены серьезные исследования для решения проблемы и обнаружено, что проблема может быть решена с помощью описанного далее настоящего изобретения, которое было реализовано.
Изобретение по п. 1 формулы изобретения представляет собой пневматическую шину, снабженную электронным компонентом, расположенным в позиции с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, в которой tan δ(1)50°C при температуре 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента, имеющего наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, и tan δ(2)50°C при 50°С и tan δ(2)150°C при температуре 150°С второго резинового элемента, имеющего наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan (2)50°С) - (tan δ(1)150°С + tan δ(2)150°С) ≤ 0,08.
Изобретение по п. 2 представляет собой пневматическую шину по п. 1, в которой tan δ(1)50°C при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°C при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°С + tan δ(2)150°С) ≤ 0,07.
Изобретение по п. 3 представляет собой пневматическую шину по п. 2, в которой tan δ(1)50°C при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°C при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°С + tan δ(2)150°С) ≤ 0,06.
Изобретение по п. 4 представляет собой пневматическую шину по п. 3, в которой tan δ(1)50°C при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°C при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°С + tan δ(2)150°С) ≤ 0,05.
Изобретение по п. 5 представляет собой пневматическую шину по п. 4, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,04.
Изобретение по п. 6 представляет собой пневматическую шину по п. 5, в которой tan δ(1)50°C при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°C при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°С + tan δ(2)150°С) ≤ 0,03.
Изобретение по п. 7 представляет собой пневматическую шину по п. 6, в которой tan δ(1)50°C при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°C при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,02.
Изобретение по п. 8 представляет собой пневматическую шину по любому из пп. 1-7, в которой электронный компонент расположен с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины на виде поперечного сечения 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.
В соответствии с настоящим изобретением, предоставлена 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, содержащей внедренный в нее электронный компонент, при экстремальном вождении с высокой скоростью.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий конфигурацию пневматической шины в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения.
На фиг. 2 показана схема, показывающая точки измерения связи в примерах настоящего изобретения.
Воплощения изобретения
Далее в данном документе настоящее изобретение описано на основе воплощений.
В результате исследований для решения 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 при экстремальном вождении с высокой скоростью.
Так, внутренняя температура шины составляет от 50 до 70°С при нормальном движении, но когда движение осуществляют при экстремальном вождении с высокой скоростью, внутренняя температура шины существенно возрастает приблизительно до 150°С. Затем было сделано предположение, что при таком значительном увеличении температуры степень деформации шины соответственно возрастает, и электронный компонент подвергается большому воздействию, приводящему к повреждению и деформации электронного компонента, и свойства считывания ухудшаются.
Поэтому было сделано предположение, что воздействие на внешние границы электронного компонента можно смягчить путем распространения большого воздействия на внешнюю сторону посредством тепловыделения вместо деформации, и можно подавить повреждение и деформацию электронного компонента; и были проведены тщательные исследования.
В результате было обнаружено, что если изменение tan δ резиновых элементов, расположенных внутри и снаружи относительно электронного компонента в аксиальном направлении шины, невелико, то воздействие на внешние границы электронного компонента можно смягчить и подавить повреждение и деформацию электронного компонента.
Таким образом, когда среди резиновых элементов, расположенных внутри и снаружи относительно электронного компонента в аксиальном направлении шины, резиновый элемент, имеющий наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи, рассматривают как первый резиновый элемент, а резиновый элемент, имеющий наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри, рассматривают как второй резиновый элемент, достаточным является то, что tan δ(1)50°C при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°C при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°С + tan δ(2)150°С) ≤ 0,08.
Кроме того, было обнаружено, что более предпочтительно значение приведенного выше соотношения составляет приблизительно 0,07 или менее, 0,06 или менее, 0,05 или менее, 0,04 или менее, 0,03 или менее и 0,02 или менее. Таким образом было реализовано настоящее изобретение.
То есть, в соответствии с приведенным выше соотношением, сведение к минимуму изменения tan δ первого резинового элемента и второго резинового элемента и регулирование суммы изменений так, чтобы они были невелики, смягчают воздействие на внешние контуры электронного компонента, и можно подавить повреждение и деформацию электронного компонента.
Нет необходимости устанавливать нижний предел приведенной выше формулы для того, чтобы проявить эффект настоящего изобретения, но с точки зрения простоты изготовления шины, он предпочтительно составляет 0,003 или более и более предпочтительно 0,007 или более.
В данном случае tan δ 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».
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 обеспечена в качестве первого резинового элемента, а уплотнители борта обеспечены в качестве второго 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.
Номером 1 на фиг. 1 обозначена шина, 2 - борт, 3 - боковина, 4 - протектор, 21 - бортовое кольцо, 22 - уплотнитель борта и 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 от уплотнителя борта в аксиальном направлении шины. Кроме того, 24 обозначает бортовую ленту, 31 - боковину, 32 - слой каркаса, и 33 - внутреннюю оболочку. Номер 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 шины (первый резиновый элемент), имеющего наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента. Отметим, что tan δ(50°С) резиновой смеси для обжимной части составляет, например, от 0,05 до 0,16, а tan δ(150°С) составляет, например, от 0,02 до 0,12.
Кроме того, в настоящем воплощении, уплотнитель борта 22 обеспечен как резиновый элемент шины (второй резиновый элемент), имеющий наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины относительно места размещения электронного компонента. Отметим, что tan δ(50°С) резиновой смеси для уплотнителя борта составляет, например, от 0,01 до 0,20, a tan δ(150°С) составляет, например, от 0,05 до 0,24.
В данном случае диапазоны, указанные выше для tan δ(50°С), tan δ(150°С) резиновой смеси для обжимной части и tan δ(50°С), tan δ(150°С) резиновой смеси для уплотнителя борта, приведены просто в качестве примеров по соответствующим соображениям, и не являются взаимно ограничивающими. Например, в случае использования резиновой смеси для обжимной части, имеющей tan δ(50°С) в диапазоне, приведенном выше в качестве примера, tan δ(150°С) резиновой смеси для обжимной части, и tan δ(50°С) и tan δ(150°C) резиновой смеси для уплотнителя борта не ограничены диапазонами, приведенными выше в качестве примеров, при условии удовлетворения указанному соотношению.
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, то есть 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 примера можно отметить места 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 с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, где 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 бортового кольца в направлении экватора (Н на фиг. 1), на виде поперечного сечения шины.
Продольный размер (общая длина, включая интегральную микросхему и антенну) электронного компонента, обеспечиваемого 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, сопровождающим высокую скорость и экстремальное вождение. Однако в настоящем воплощении электронный компонент не повреждается и не деформируется, даже если внутренняя температура шины повышается, и свойства считывания электронного компонента можно поддерживать, поскольку tan δ 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 перпендикулярном направлении относительно корда каркаса.
4) Резиновая смесь для обжимной части
Резиновая смесь, используемая при изготовлении обжимной части, может быть получена 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 изопренового каучука (НК и ИК) и БК является более предпочтительной вследствие возможности получения благоприятного сочетания 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, предпочтительно указанное содержание составляет 80 масс. ч. или менее и более предпочтительно 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. Устанавливая 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. Из них содержащий СПБ БК является предпочтительным с точки зрения того, что можно заметно улучшить технологичность экструзии посредством ориентации, присущей кристаллическому компоненту.
В 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. Устанавливая общее содержание каучука на основе изопрена (НК или ИК) и БК в вышеуказанном 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 указанной выше резиновой смеси предпочтительно составляет 50 масс. ч. или более и более предпочтительно 60 масс. ч. или более на 100 масс. ч. каучукового компонента. Также, 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 дитиокарбаминовой кислоты, 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 под вулканизации 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. Когда используют стеариновую кислоту, 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 эффекты настоящего изобретения.
v) Оксид цинка
В качестве оксида цинка можно использовать традиционно известные продукты. Например, можно использовать продукты, выпускаемые компанией 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. Когда используют оксид 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, пальмоядровое масло, масло камелии, масло жожоба, масло макадамии, тунговое масло и т.д. 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 в качестве способа регулирования tan δ обжимной части предпочтительно используют способ регулирования с помощью количества сажи или серы. Тем самым, без необходимости чрезмерных экспериментов методом проб и ошибок, можно достичь заданного tan δ.
5) Резиновая смесь для уплотнителя борта
В настоящем воплощении для резиновой смеси, используемой при получении уплотнителя борта, можно использовать те же материалы, что и в резиновой смеси для обжимной части, указанные выше. Кроме того, также можно использовать, каждый материал, указанный ниже.
i) Каучуковый компонент
В качестве каучукового компонента можно использовать в основном тот же каучуковый компонент, что и для обжимной части, но предпочтительным является комбинированное использование изопренового каучука (НК или ИК) и БСК, поскольку можно получить превосходные характеристики 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 можно хорошо диспергировать сажу, и он обладает хорошей технологичностью.
Содержание стирола в БСК предпочтительно составляет от 10 до 40 масс. %, более предпочтительно от 20 до 30 масс. %. Задавая содержание стирола в указанном диапазоне, можно сохранить удовлетворительную твердость и низкое потребление топлива.
ii) Отверждаемая смола и отвердитель
В настоящем воплощении предпочтительно в смесь дополнительно добавляют отверждаемую смолу для повышения жесткости. В качестве отверждаемой смолы можно отметить фенольную смолу, хотя 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, канифоль, алкилбензольные смолы, анилин или меламин.
Модифицированная фенольная смола является предпочтительной 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 указанное 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. Кроме того, снижается тепловыделение (tan δ), и сопротивление качению также снижается.
В случае добавления в смесь фенольной смолы в качестве отверждаемой смолы, предпочтительно она дополнительно содержит отвердитель, оказывающий отверждающее действие на фенольную смолу. Конкретный отвердитель не ограничен особым образом, при условии, что 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 являются предпочтительными с точки зрения того, что они отлично 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 смесь содержит 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 tan δ уплотнителя борта предпочтительным является способ регулирования с помощью количества сажи и серы. Таким образом, без необходимости проведения чрезмерных экспериментов методом проб и ошибок, можно достичь целевого tan δ.
6) Способ получения резиновой смеси
Резиновые смеси для обжимной части и уплотнителя борта можно получить известным способом, например, способом вымешивания указанных выше 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 резиновом элементе в течение формования. Так, обжимную часть и уплотнитель борта формуют путем экструзии в соответствии с формой 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 получают невулканизированную шину. Затем в середине формования электронный компонент внедряют в заданное место 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 и в таблице 3 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 вымешиванием с использованием открытых валков, и так можно получить невулканизированную резиновую смесь для обжимной части и уплотнителя борта. Кроме того, согласно примеру 1 в JP2013-245339А, может быть получена резиновая 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 формования шин и размещают электронный компонент 34, покрытый невулканизированной резиновой смесью, в месте, показанном на фиг. 1 (позиция 40% от нижней части бортового кольца). После этого осуществляют 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, в котором предусмотрена антенна 30 мм с обеих сторон микросхемы размером 3 мм × 3 мм × 0,4 мм.
Физические свойства (tan δ) для каждого состава, указанного в таблице 2 и таблице 3 выше, измеряют следующим методом.
А именно, образец резины вырезают из каждого элемента, обжимной части и уплотнителя борта, каждой пневматической шины, и используют спектрометр для измерения вязкоупругих свойств («VESF-3», изготовитель Iwamoto Seisakusho) для измерения tan δ при следующих условиях.
Начальная деформация: 10%
Амплитуда: ± 2,0%
Частота: 10 Гц
Тип деформации: Натяжение
Температура измерений: 50°С и 150°С
В таблице 4 и 5 показана взаимосвязь между составом и физическими свойствами обжимной части и уплотнителя борта, местом размещения электронного компонента, долговечностью шины и коммуникационными свойствами электронного компонента.
Для оценки долговечности шины, представленной выше, проводят испытания на пробег по круговому маршруту из 5 кругов при высокой скорости движения с повышением скорости до достижения предельного сцепления. Если пробег в 5 кругов возможен, то результат оценивают как «Y» (приемлемая), и если невозможен, то результат оценивают как «NG» (не приемлемая). Что касается условий вождения, устанавливаемый обод представляет собой 15×6,5 Дж, внутреннее давление в шинах составляет 230 кПа, испытательное транспортное средство представляет собой переднеприводное транспортное средство, объем двигателя составляет 2000 см3, и шины установлены на все колеса.
Способом оценки коммуникационных свойств является способ, при котором приемопередатчики для электронного компонента устанавливают в трех точках измерения (а-с) по окружности, показанной на фиг. 2, и дают оценку того, возможен ли обмен данными с электронным компонентом. В частности, шину собирают на обод и монтируют в транспортном средстве для осуществления измерений, и рассчитывают отношение (количество читаемых позиций после оценки долговечности/количество читаемых позиций до оценки долговечности). Результатом оценки является «ЕХ» (отлично), если среднее значение для четырех шин составляет 60% или более; «G» (хорошо), если 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, оно не ограничено указанными выше воплощениями. Могут быть сделаны различные модификации в указанных выше воплощениях в пределах одного и того же и эквивалентного объема защиты настоящего изобретения.
Перечень обозначений
1 шина
2 борт
3 боковина
4 протектор
21 бортовое кольцо
22 уплотнитель борта
23 обжимная часть
24 бортовая лента
31 боковина
32 каркас
33 внутренняя оболочка
34 электронный компонент (РЧИД)
1. Пневматическая шина, снабженная электронным компонентом, расположенным в позиции с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины, в которой tan δ(1)50°С при температуре 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента, имеющего наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных снаружи в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при температуре 150°С второго резинового элемента, имеющего наибольший Е*(50°С) при 50°С из резиновых элементов шины, расположенных внутри в аксиальном направлении шины от места размещения электронного компонента, удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan (2)50°С) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,08.
2. Пневматическая шина по п. 1, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°C + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°С + tan δ(2)150°С) ≤ 0,07.
3. Пневматическая шина по п. 2, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°C) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,06.
4. Пневматическая шина по п. 3, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,05.
5. Пневматическая шина по п. 4, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°C) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,04.
6. Пневматическая шина по п. 5, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°C) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,03.
7. Пневматическая шина по п. 6, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°C) -(tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≤ 0,02.
8. Пневматическая шина по любому из пп. 1-7, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°C) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≥ 0,003.
9. Пневматическая шина по п. 8, в которой tan δ(1)50°С при 50°С и tan δ(1)150°C при 150°С первого резинового элемента и tan δ(2)50°С при 50°С и tan δ(2)150°C при 150°С второго резинового элемента удовлетворяют следующему соотношению:
(tan δ(1)50°С + tan δ(2)50°С) - (tan δ(1)150°C + tan δ(2)150°C) ≥ 0,007.
10. Пневматическая шина по любому из пп. 1-9, в которой электронный компонент расположен с внешней стороны каркаса в аксиальном направлении шины на виде поперечного сечения 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.
11. Пневматическая шина по любому из пп. 1-10, в которой электронный компонент представляет собой РЧИД (радиочастотный идентификатор).
