(57)【要約】  本明細書に記載される実施形態は、一般に、タイヤ又はタイヤリトレッドへの組み込みに好適な電子通信モジュールに関し、該電子通信モジュールは、外面の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、無線デバイスを備える。一定の実施形態はまた、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に関する。更に、一定の実施形態は、タイヤ又はタイヤリトレッドに組み込まれた無線デバイスの可読性を改善するための方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面の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、無線デバイスであって、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、
約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒの粉砕硬化ゴムと、を含む、無線デバイスを備える、タイヤ用の電子通信モジュール。
【請求項２】
前記ゴム組成物が、９１５ＭＨｚにおいて７未満の誘電定数を有する、請求項１に記載の電子通信モジュール。
【請求項３】
前記粉砕硬化ゴムが、前記粉砕硬化ゴムの総重量に基づいて約１０重量％〜約４０重量％の量でカーボンブラックを含有する、請求項１又は請求項２に記載の電子通信モジュール。
【請求項４】
前記粉砕硬化ゴムが、約５０μｍ〜約２５０μｍの平均粒度を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項５】
前記ゴム組成物が、フリーカーボンブラックを更に含む、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。
【請求項６】
前記フリーカーボンブラックが、２０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積を有する最大約２０ｐｈｒの補強カーボンブラックを含む、請求項５に記載の電子通信モジュール。
【請求項７】
前記ゴム組成物が、５ｐｈｒ未満のシリカフィラーを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項８】
前記ゴム組成物が、少なくとも２５ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項９】
前記少なくとも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、又はポリイソプレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項１０】
前記ゴム組成物が、約１００ｐｈｒ以下の総カーボンブラックを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項１１】
前記ゴム組成物が、９１５ＭＨｚにおいて２．５〜７未満の誘電定数を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項１２】
前記カーボンブラックが、約３０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒの粉砕硬化ゴム及び約１０ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒのフリーカーボンブラックによって提供される、請求項１０に記載の電子通信モジュール。
【請求項１３】
前記無線デバイスの外面の大部分が前記ゴム組成物によって取り囲まれている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項１４】
前記無線デバイスの外面の少なくとも９５％が前記ゴム組成物によって取り囲まれている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電子通信モジュールを備える、タイヤ又はタイヤリトレッド。
【請求項１６】
タイヤ又はタイヤリトレッドへ組み込まれた際の無線デバイスの可読性を改善する方法であって、タイヤ又はタイヤリトレッド内で請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電子通信モジュールを利用する、方法。
【請求項１７】
前記可読性を改善することが、前記無線デバイスの可読距離を増大させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記可読距離が、前記無線デバイスの通信に要求される電力又はエネルギーを増大させずに増大される、請求項１６又は１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、タイヤへの組み込みに好適な電子通信モジュールを目的とし、該電子通信モジュールは、外面の少なくとも一部が特定組成のゴム組成物によって取り囲まれている、無線デバイスを備える。
【背景技術】
【０００２】
タイヤに一体化された電子デバイスは、タイヤの製造、流通、及び使用の間に、例えば識別及び追跡などの機能を提供することができる。係るデバイスはまた、タイヤの使用の間に、例えば圧力及び温度などの物理パラメータを監視するように機能することもできる。タイヤ識別及び監視デバイスは、設計及び所望の機能に応じて、受動的又は能動的であってもよい。
【０００３】
既知のタイヤ識別（又は追跡）デバイスの１つの種類は、タイヤ識別デバイスから情報を取得する遠隔デバイスによって読み取られ得る固有の識別番号を記憶する。タイヤ製造業者は、タイヤが製造プロセスの間及び車両用の後の使用の間に追跡され得るように、タイヤ識別デバイスを製造された各タイヤに組み込むことを望み得る。
【０００４】
タイヤ監視デバイスは、タイヤの動作状態を読み取って、その情報をタイヤから外側の読取機に伝送するように構成され得る。係るデバイスは、一定の動作状態を満たす（例えば、タイヤの圧力が低すぎる）ときに警報をトリガするのに有用であり得る。これらの監視デバイスはまた、後の検索のために情報を記憶するように構成されてもよい。
【０００５】
多種多様の利用可能な識別及び監視デバイスを考えると、多種多様な搭載構成がまた、これらのデバイス用に存在する。例示的な既知の搭載構成としては、タイヤ側壁への監視デバイスの組み込み、ビードフィラーへの監視デバイスの組み込み、パッチ又は接着剤を用いるタイヤ側壁へのデバイスの取り付け、パッチ又は接着剤を用いるインナーライナーへのデバイスの直接的な取り付け、タイヤを支持するリムへのデバイスの連結、及び車輪のバルブステムへのデバイスの搭載が挙げられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載される実施形態は、一般に、タイヤ又はタイヤリトレッドへの組み込みに好適な電子通信モジュールに関し、該電子通信モジュールは、外面の少なくとも一部が特定組成のゴム組成物によって取り囲まれている、無線デバイスを備える。一定の実施形態はまた、電子通信モジュールを組み込むタイヤ又はタイヤリトレッドに関する。更に、一定の実施形態は、タイヤ又はタイヤリトレッドに組み込まれる無線デバイスの可読性を改善するための方法に関する。
【０００７】
第１の実施形態では、本開示は、外面の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デバイスを備える、タイヤ又はタイヤリトレッド用の電子通信モジュールを目的とする。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、及び約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒの粉砕硬化ゴムを含む。第１の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、ゴム組成物は、９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）において７未満の誘電定数を有する。
【０００８】
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備えるタイヤ又はタイヤリトレッドを目的とする。
【０００９】
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組み込まれた際の無線デバイスの可読性を改善する方法を目的とし、該方法は、ゴム組成物によって無線デバイスの外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。本実施形態に係るゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマー、及び約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒの粉砕硬化ゴムを含む。第３の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、ゴム組成物は、９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）において７未満の誘電定数を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
本明細書において使用される際、用語「硬化」は、熱硬化性ポリマーの架橋を指す。用語「硬化された」は、架橋された熱硬化性ポリマーを指す。ゴムとの関連で、硬化ゴムは、加硫ゴム（すなわち、ゴム組成物内に存在するポリマーが、当分野において既知の加硫技法に従って架橋されていること）を指す。
【００１２】
本明細書において使用される際、「ＤＢＰ」は、ジブチルフタレートを指す。
【００１３】
本明細書において使用される際、「ＤＢＰ吸収量」は、カーボンブラックの構造を決定するために使用されるジブチルフタレート吸収量試験を指す。ＤＢＰ吸収量は、本明細書で言及される方法を含む、様々な標準的な方法によって決定され得る。
【００１４】
本明細書において使用される際、用語「天然ゴム」は、天然に生じるゴム、例えば、Ｈｅｖｅａゴムの木などのような供給源及び非Ｈｅｖｅａ供給源など（例えば、グアユール低木及びタンポポ、例えばＴＫＳなど）から収穫され得るものなどを意味する。換言すれば、用語「天然ゴム」は、合成ポリイソプレンを除外するように解釈されるべきである。
【００１５】
本明細書において使用される際、「窒素表面積」は、本明細書に記述されるカーボンブラック及び「非補強フィラー」粒子状材料が挙げられるが、これらに限定されない、粒子状材料の窒素吸収比表面積（Ｎ２ＳＡ）を指す。窒素表面積は、以下で言及されるものを含む、様々な標準的な方法によって決定され得る。
【００１６】
本明細書において使用される際、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。
【００１７】
本明細書において使用される際、用語「ポリイソプレン」は、合成ポリイソプレンを意味する。換言すれば、該用語は、イソプレンモノマーから製造されるポリマーを指示するために使用され、天然に生じるゴム（例えば、Ｈｅｖｅａ天然ゴム、グアユールを供給源とする天然ゴム、又はタンポポを供給源とする天然ゴム）を含むように解釈されるべきではない。しかしながら、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ように解釈されるべきである。
【００１８】
本明細書において使用される際、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を意図され、真空の誘電率に対するある材料の誘電率の比率を指すために交換可能に使用される。特に指示されない限り、本明細書に開示される誘電定数値は、ゴム組成物の硬化形態のものを指す。
【００１９】
電子通信モジュール
本開示は、一般に、タイヤ又はタイヤリトレッドへの組み込みに好適な電子通信モジュールに関し、該電子通信モジュールは、外面の少なくとも一部が特定組成のゴム組成物によって取り囲まれている無線デバイスを備える。
【００２０】
上述したように、第１の実施形態は、外面の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デバイスを備える、タイヤ又はタイヤリトレッド用の電子通信モジュールを目的とする。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、及び約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒ（２０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒを含む）の粉砕硬化ゴムを含む。第１の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、ゴム組成物は、９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）において７未満の誘電定数を有する。
【００２１】
上述したように、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備えるタイヤ又はタイヤリトレッドを目的とする。
【００２２】
その上、上述したように、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組み込まれた際の無線デバイスの可読性を改善する方法を目的とし、該方法は、ゴム組成物によって無線デバイスの外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。本実施形態に係るゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマー、及び約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒ（２０ｐｈｒ〜３０ｐｈｒを含む）の粉砕硬化ゴムを含む。第３の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、ゴム組成物は、９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）において７未満の誘電定数を有する。
【００２３】
本明細書において使用される際、「無線デバイスの可読性を改善すること」は、以下、すなわち、（ｉ）電子通信モジュール内の無線デバイスと外部遠隔通信デバイスとの間の可読距離を、いずれかのデバイスに加えられる電力又はエネルギーを必ずしも増大させずに、増大させること、（ｉｉ）無線デバイスと外部遠隔通信デバイスとの間の通信に影響を及ぼす干渉又は雑音を減らすこと、及び（ｉｉｉ）無線デバイスが外部遠隔通信デバイスと正確かつ十分に通信するのに必要とされるいずれの同調変動も回避すること又は最小限にすること、のうちの１つ以上を指す。それゆえ、一定の実施形態では、無線デバイスの可読性を改善することは、電子通信モジュール内の無線デバイスと外部遠隔通信デバイスとの間の可読距離を増大させることを含む。係る一定の実施形態において、測定される改善は、同等又はほぼ同等量（＋若しくは−２５％以内）のＮ５シリーズ、Ｎ４シリーズ、或いはＮ３シリーズのカーボンブラック（例えば、比較例１に使用されるＮ３３０カーボンブラックなど）を第１及び第２の実施形態の粉砕硬化ゴムの代用とするゴム組成物の使用と比較される。一定の実施形態では、比較のゴム組成物は、同等又はほぼ同等量（＋若しくは−２５％以内）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第１及び第２の実施形態の粉砕硬化ゴムの代用とするのみならず、粉砕硬化ゴムを欠如する以外には同じ成分を含有してもいる。係る一定の実施形態において、比較のゴム組成物はまた、粉砕硬化ゴムの調合を補助するために本開示に係る一定の実施形態において添加され得る加工助剤を欠如する。一定の実施形態では、可読距離は、少なくとも５％を含む少なくとも約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１００％、及び関連する範囲（例えば、約２５％〜約２００％、２５％〜２００％等）だけ改善される。一定の実施形態では、可読距離は、５％以上を含む約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、２５％〜２００％を含む約２５〜約２００％等）だけ改善される。可読性の改善の前述のパーセンテージは、可読距離の増大に基づく。例えば、可読距離の１００％の改善は、可読距離が２倍にされることを意味する。
【００２４】
タイヤ若しくはタイヤリトレッド内に組み込まれる無線識別又は無線監視デバイスのための一定の搭載構成は、無線デバイスの設置場所に最も近い若しくは隣接するタイヤ又はタイヤリトレッドのゴム或いは他の材料（例えば、金属）の特性に起因して、問題があることが判明し得る。例えば、高誘電率を有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）は、無線デバイスから送信された又は来る電磁波の伝送或いは吸収によって、無線デバイスの可読距離を消失又は短くし得る。更に、タイヤ若しくはタイヤリトレッドの係るゴム（又は他の材料）は、無線デバイスの可読性に悪影響を与える雑音若しくは干渉を伝送又は生成し得る。本開示の電子通信モジュールは、低い比誘電率、すなわち、低い誘電定数を有するゴム組成物を用いて、無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むことによって、係る問題を最小限にする。本明細書に開示されるゴム組成物の低い比誘電率（すなわち、低い誘電定数）は、（１）タイヤ若しくはタイヤリトレッドにおいて見出される隣接又は最も近いゴム或いは他の材料の中への、電磁波の伝送又は吸収によって損失を最小限にすることによって、（２）タイヤ若しくはタイヤリトレッドにおいて見出される隣接又は最も近いゴム或いは他の材料によって、生成又は伝送された雑音或いは干渉を最小限にすることによって、或いは（１）及び（２）の両方によって、無線デバイスの可読性を改善するように機能する。その結果、（１）及び／又は（２）を最小限にすることによって、無線デバイスと正確かつ十分に通信するのに必要な同調の量もまた、最小限にされ得るか又は回避され得る。
【００２５】
本開示の電子通信モジュールのゴム組成物の低い比誘電率は、無線デバイスの可読性の改善をもたらすのに十分であり、ゴム配合物において約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒ（２０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒを含む）の粉砕硬化ゴムを使用することによって取得される。第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、低い比誘電率を有する係るゴム組成物は、９１５ＭＨｚにおいて、２．５〜７、好ましくは、２．５〜５を含む、７未満の誘電定数を有する。本明細書に記述される際、ゴム組成の誘電定数又は誘電率は、異なる指示がない限り、硬化又は加硫後にゴム組成物上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が、無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むようにそれを使用する前に、ゴム組成物のサンプルの上で行われる。しかしながら、測定が、無線デバイスの外面の少なくとも一部がゴム組成物によって既に取り囲まれている電子通信デバイスの上で行われる場合、測定は、無線デバイスと共に使用されていない同じゴム組成物のサンプルの上、或いはそのゴム組成物が無線デバイスの外面から除去された後にゴム組成物のサンプルの上のいずれかにおいて行われることができる。
【００２６】
上述したように、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態によれば、電子通信モジュールの無線デバイスの外面の少なくとも一部が、ゴム組成物によって取り囲まれている。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態では、電子通信モジュールの無線デバイスがアンテナを有し、アンテナの外面の大部分が、ゴム組成物によって取り囲まれている。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態の更に他の実施形態では、電子通信デバイスのアンテナの外面が、ゴム組成物によって完全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の実施形態のうちの一定の実施形態では、ゴム組成物によって取り囲まれている、電子通信モジュールの無線デバイスの外面の部分は、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％を含む。係る実施形態では、前述のものは、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の実施形態のうちの一定の実施形態では、電子通信モジュールの無線デバイスの外面の大部分が、ゴム組成物によって取り囲まれている。本明細書において使用される際、表現「大部分」は、５０％超を指し、最大１００％を包含することを理解されたい。それゆえ、第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、無線デバイスの外面の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。一定の実施形態では、電子通信モジュールのゴム組成物は、無線デバイスの外面と直接接触している。他の実施形態では、１つ以上の被覆物、膜、又は他の材料が、無線デバイスの外面とゴム組成物との間に配置される中間層を形成してもよい。係る中間層は、例えば、無線デバイスの外面とゴム組成物の接着性を改善するためのサイズ剤又はプライマーとして使用されてもよい。係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。
【００２７】
無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むゴム組成物の厚さは、変動させてもよい。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態では、ゴム組成物の厚さが、無線デバイスの外面の周りで比較的均一である。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態の他の実施形態では、ゴム組成物の厚さが、無線デバイスの外面の周りで変動する。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態では、無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むゴム組成物の厚さが、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍであり、これは０．５ｍｍ〜３ｍｍを含み、約１ｍｍ〜約３ｍｍを含み、そして１ｍｍ〜３ｍｍを含む。
【００２８】
無線デバイスの外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デバイスの上に配置されてもよい。一定の実施形態では、ゴム組成物は、ゴムシート又は層として無線デバイスの上に置かれている。より具体的には、係る実施形態では、ゴム組成物は、均一な（例えば、約０．５ｍｍ又は０．５ｍｍなどの）厚さを有するゴムの未硬化シートの中にカレンダ加工されるか、ないしは別の方法で形成される。無線デバイスは、ゴムシートの上面の上に置かれており、無線デバイスの下面の一部が、ゴムシートに接触している。（一般に、第１のシートと同じ厚さを有する）第２のゴムシートは、無線デバイスの外面の少なくとも一部が、２つのゴム層によって覆われるように、無線デバイスの上面上に置かれている。次いで、２つのゴム層は、第２のゴム層への第１のゴム層の接着性を促進するように互いに押し付けられ、無線デバイスが、その間に実質的に捕捉される。２つのゴム層の接着性は、様々な手段によって、例えば、二重ローラアセンブリを使用して、構成要素を互いに押し付けて、閉じ込められたいずれの空気も追い出すことによって、層を合わせて（例えば、スティッチローラなどを使用することによって）スティッチ加工することによって、手の指の圧力によって、膨張可能なブラダーの使用によって、圧縮成形固定具の使用によって、又は２つのゴム層の接着性の補助に好適な任意の他の手段などによって補助され得る。本明細書の他の場所に記述されるように、無線デバイスの外面の少なくとも一部が、ゴム組成物によって一旦取り囲まれると、それは、電子通信モジュールと称される。
【００２９】
無線デバイス
本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態によれば、電子通信モジュールは、無線デバイスを含む。無線デバイスは、情報（すなわち、データ）を記憶すること、情報を通信すること、又は情報を記憶すること及び別のデバイスと通信することの両方ができる当分野において既知の任意の好適な無線デバイスを含む。一定の実施形態では、本明細書に開示される無線デバイスは、情報を運ぶことができる。無線デバイスによって情報を運ぶことは、受信した無線信号の一部を（折り返すことによって）トランスポンディング（transponding）して読取機に戻すことと組み合わされる無線信号の受信を含み、信号は、無線デバイスのアンテナインピーダンスを変動させることによって変調される。一般に、外部遠隔トランスポンダ（例えば、呼び掛け機型又は読取機型のトランスポンダ）によって送信されるエネルギー（例えば、電磁波）によって起動されることに応答したトランスポンディングによって情報を運ぶ係る無線デバイスは、受動デバイスと考えられる。一定の実施形態では、本明細書に開示される無線デバイスが、情報を能動的に伝送することができる。係る無線デバイスは、情報を能動的に伝送することができるので、能動デバイスである。一定の係る能動デバイスは、（例えば、周期的な間隔における）外部遠隔トランスポンダによる起動を必要とせずに伝送し、他の係る能動デバイスは、外部遠隔トランスポンダから受信された適切な起動に応答して、情報を能動的に伝送する。一定の実施形態では、無線デバイスが、地域規則に従う許容できる範囲にある周波数を有する電磁無線波によって、情報を運ぶ又は伝送する。例えば、米国では、この周波数が、一般に、約９００ＭＨｚ〜約９３０Ｍｈｚ（９００ＭＨｚ〜９３０Ｍｈｚを含む）の範囲にあり（現在認可されている範囲は、３６ｄｂｍを超えない電力レベルにおいて９０２〜９２８ＭＨｚである）、欧州及びアジアの一部では、約８６０ＭＨｚ（８６０Ｍｈｚを含む）といったいくらか低い周波数にあり得る（欧州の一部において現在認可されている範囲は、３３ｄＢｍを超えない電力レベルにおいて８６５．６〜８６７．６ＭＨｚである）。一般に、本明細書に記述される無線デバイスは、約８６０ＭＨｚ〜約９６０ＭＨｚ（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚを含む）の範囲の周波数において情報を運ぶ又は伝送するように設計される。しかしながら、一定の実施形態では、本明細書に記述される無線デバイスが、別の周波数範囲において情報を運ぶ又は伝送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を用いる使用に好適な無線デバイスの実施例は、トランスポンダ（例えば、情報の受信及びその少なくとも一部のトランスポンド（transpond）の両方を行うデバイス）、伝送機、受信機、及びリフレクタを含む。一般に、無線デバイスは、外部遠隔通信デバイスへ／から情報を運ぶ又は伝送するように構成され、該外部遠隔通信デバイスは、それ自体が、通信する第１〜第３の実施形態の電子通信モジュールの無線デバイスの機能に応じてトランスポンダ、伝送機、受信機、又はリフレクタであり得る（例えば、遠隔通信デバイスが伝送機である場合、電子通信モジュールの無線デバイスは、該伝送機から送信された電磁波と相互作用することができるトランスポンダ、受信機、又はリフレクタである）。本明細書において使用される際、用語「無線デバイス」は、トランスポンダ、伝送機、受信機、又はリフレクタ、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構成要素のいずれか及び全てを含める。
【００３０】
本明細書に開示される実施形態に有用な無線デバイスの種類は、タイヤと関連する製造、流通、販売、及び使用活動のうちの１つ以上において使用され得るようなタイヤと関連する固有の識別子情報を含み得る無線識別又は追跡デバイスを含む。使用活動の具体的な例としては、例えば、リトレッディングの間に追加され得るような、タイヤの使用の間に追加される情報が挙げられる。係る識別又は追跡デバイスの具体的な例は、無線識別デバイスであり、より一般的には、「ＲＦＩＤ」デバイスと称される。第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、無線デバイスは、ＲＦＩＤデバイスである。無線デバイスの他の実施例は、動作中のタイヤと関連する温度、圧力、又は他の物理パラメータを測定及び／又は記憶することができる無線監視デバイスを含む。好適な無線デバイスの他の実施例は、識別及び監視機能の両方を有するものを含む。
【００３１】
ゴム組成物
本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態によれば、電子通信モジュールの無線デバイスの外面の少なくとも一部が、ゴム組成物によって取り囲まれている。第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマー、及び約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒ（２０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒを含む）の粉砕硬化ゴムを含む。第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、本明細書に開示されるゴム組成物は、ゴム組成物の硬化形態において、９１５ＭＨｚにおいて、２．５〜７、好ましくは、２．５〜５を含む、７未満の誘電定数を有する。
【００３２】
粉砕硬化ゴム
上述したように、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、２０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒを含む約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒの粉砕硬化ゴムであって、２５ｐｈｒ〜１２５ｐｈｒを含む約２５ｐｈｒ〜約１２５ｐｈｒを含む、３０ｐｈｒ〜１１０ｐｈｒを含む約３０ｐｈｒ〜約１１０ｐｈｒを含む、３０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒを含む約３０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒを含む、３０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒを含む約３０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒを含む、３０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒを含む約３０ｐｈｒ〜約８０ｐｈｒを含む、３０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒを含む約３０ｐｈｒ〜約７０ｐｈｒを含む、４０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒを含む約４０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒを含む、４０ｐｈｒ〜１２０ｐｈｒを含む約４０ｐｈｒ〜約１２０ｐｈｒを含む、４０ｐｈｒ〜１１０ｐｈｒを含む約４０ｐｈｒ〜約１１０ｐｈｒを含む、４０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒを含む約４０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒを含む、４０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒを含む約４０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒを含む、４０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒを含む約４０ｐｈｒ〜約８０ｐｈｒを含む、５０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒを含む、５０ｐｈｒ〜１２０ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約１２０ｐｈｒを含む、５０ｐｈｒ〜１１０ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約１１０ｐｈｒを含む、５０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒのカーボンブラックを含む、５０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒを含む、及び５０〜８０ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約８０ｐｈｒを含む、粉砕硬化ゴムを含む。
【００３３】
本明細書に特に指示されない限り、「粉砕硬化ゴム」は、約５０μｍ〜約２５０μｍ（５０μｍ〜２５０μｍを含む）の範囲にある平均粒度、好ましくは、約７４μｍ〜約１０５μｍ（７４μｍ〜１０５μｍを含む）の平均粒度を有する粒子状物質に粉砕又は粉末化された硬化、すなわち、加硫（架橋）ゴムを指す。平均粒度は、ＡＳＴＭ  Ｄ５６４４に従う方法を含む当分野において既知の任意の従来の手段によって測定され得る。一定の実施形態では、平均粒度は、メッシュ篩を使用して測定され得る。例えば、６０〜３２５の範囲のメッシュ数を有する篩は、それぞれ、約２５０μｍ〜約５０μｍ（２５０μｍ〜５０μｍを含む）の粒度に対応する。１４０〜２００のメッシュ数は、それぞれ、約１０５μｍ〜約７４μｍ（１０５μｍ〜約７４μｍを含む）の粒度に対応する。
【００３４】
一定の実施形態では、平均粒度は、平均粒度分布を指す。係る実施形態によれば、第１〜第３の実施形態に係るゴム組成物に使用される粉砕硬化ゴムは、粒子の少なくとも約８０％が、約５０μｍ〜約２５０μｍの範囲にある（粒子の少なくとも８０％が、５０μｍ〜２５０μｍの範囲にあることを含む）、好ましくは、粒子の少なくとも約９０％、少なくとも９０％、少なくとも約９５％、少なくとも９５％が、又は更には１００％が、約５０μｍ〜約２５０μｍ（５０μｍ〜２５０μｍを含む）の範囲にある、平均粒度分布を有する。第１〜第３の実施形態の他の実施形態において、粉砕硬化ゴムは、粒子の少なくとも約７５％が、約７４μｍ〜約１０５μｍの範囲にある（粒子の少なくとも７５％が、７４μｍ〜１０５μｍの範囲にあることを含む）、好ましくは、粒子の少なくとも約８０％、少なくとも８０％、少なくとも約８５％、少なくとも８５％、少なくとも約９０％、少なくとも９０％、少なくとも約９５％、少なくとも９５％が、又は更には１００％が、約７４μｍ〜約１０５μｍ（７４μｍ〜１０５μｍを含む）の範囲にある、平均粒度分布を有する。
【００３５】
粉砕硬化ゴム用のゴムの好適な供給源の例は、使用済タイヤを含む。タイヤは、一般に、カーボンブラックを含み、場合によってはシリカも含むフィラーを使用して化合される、天然及び合成ゴムから調製されることは、当業者に周知である。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に従って使用される粉砕硬化ゴムの供給源は、変動し得るが、一定の実施形態では、カーボンブラックフィラーを用いて、シリカフィラーを用いて、又はその両方の混合物を用いて生産されたタイヤ（又は係るタイヤからのゴム）とすることができる。例示的な供給源としては、乗用車、軽トラック、又はその両方の組み合わせからのタイヤが挙げられる。
【００３６】
カーボンブラックを含有する粉砕硬化ゴムの供給源に関して、その中に含有されるカーボンブラックが、グレード又は種類に応じて、硬化ゴムにおける高い比誘電率（例えば、７以上の誘電定数を有する硬化ゴム組成物）をもたらし得るか、又はそれに少なくとも寄与し得、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ている無線デバイスの可読性を悪化させることを理解されたい。高い比誘電率は、一定のグレード又は種類のカーボンブラックが、硬化ゴム内に浸出されたカーボンブラック網状物を形成するときに出現すると考えられている。理論に束縛されるものではないが、粉砕硬化ゴムの使用が、その中に存在するカーボンブラックのグレードの種類に関わらず、この出現（すなわち、浸出されたカーボンブラック網状物の形成）及びそれによる、高い比誘電率を有するゴム組成物の形成を最小限にする又は少なくとも減らすと考えられている。それゆえ、第１、第２、及び第３の実施形態のゴム組成物において利用される粉砕硬化ゴムは、任意のグレード又は種類のカーボンブラックを含有することができる。好ましくは、係る実施形態において、粉砕硬化ゴム組成物は、粉砕硬化ゴムの総重量に基づいて最大約４０重量％（最大４０重量％を含む）のカーボンブラックを含有する。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、粉砕硬化ゴムが、粉砕硬化ゴムの総重量に基づいて、５重量％〜４０重量％を含む約５重量％〜約４０重量％、１０重量％〜４０重量％を含む約１０重量％〜約４０重量％、１５重量％〜３５重量％を含む約１５重量％〜約３５重量％、及び２０重量％〜３５重量％を含む約２０重量％〜約３５重量％の量でカーボンブラックを含有する。
【００３７】
フリーカーボンブラック
上述したように、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、フリーカーボンブラックを更に含んでもよい。本明細書において使用される際、「フリーカーボンブラック」は、ゴムの配合又は化合の間に、それ自体、別個の成分として提供される、カーボンブラックを指す。換言すれば、フリーカーボンブラックは、粉砕硬化ゴムの一部ではなくて、代わりに、フリーカーボンブラックは、粉砕硬化ゴムに加えて、成分として添加される。
【００３８】
第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、ゴム組成物は、０〜５０ｐｈｒを含む０〜約５０ｐｈｒのフリーカーボンブラックであって、最大２０ｐｈｒを含む最大約２０ｐｈｒを含む、１０〜５０ｐｈｒのフリーカーボンブラックを含む約１０ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒを含む、１０〜４５ｐｈｒを含む約１０ｐｈｒ〜約４５ｐｈｒを含む、１０〜４０ｐｈｒを含む約１０ｐｈｒ〜約４０ｐｈｒを含む、１０〜３５ｐｈｒを含む約１０ｐｈｒ〜約３５ｐｈｒを含む、１０〜３０ｐｈｒを含む約１０ｐｈｒ〜約３０ｐｈｒを含む、１０〜２０ｐｈｒを含む約１０ｐｈｒ〜約２０ｐｈｒを含む、１０〜１５ｐｈｒを含む約１０ｐｈｒ〜約１５ｐｈｒを含む、２０〜５０ｐｈｒを含む約２０ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒを含む、２５〜５０ｐｈｒを含む約２５ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒを含む、３０〜５０ｐｈｒを含む約３０ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒを含む、４０〜５０ｐｈｒを含む約４０ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒ、４５〜５０ｐｈｒを含む約４５ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒを含む、１５ｐｈｒ〜４５ｐｈｒを含む約１５ｐｈｒ〜約４５ｐｈｒを含む、２０ｐｈｒ〜４０ｐｈｒを含む約２０ｐｈｒ〜約４０ｐｈｒを含む、及び２５ｐｈｒ〜３５ｐｈｒを含む約２５ｐｈｒ〜約３５ｐｈｒを含む、フリーカーボンブラックを含む。
【００３９】
上述したように、カーボンブラックは、グレード又は種類に応じて、硬化ゴム組成物における高い比誘電率（すなわち、７以上の誘電定数を有する硬化ゴム組成物）をもたらし得るか、又はそれに少なくとも寄与し得るフィラーであり、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ている無線デバイスの可読性を悪化させる。これ（高い比誘電率）は、一定のグレード又は種類のカーボンブラックが、硬化（加硫）ゴム組成物内に浸出されたカーボンブラック網状物を形成するときに出現すると考えられている。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態に係るゴム組成物は、この出現（すなわち、浸出されたカーボンブラック網状物の形成）、及びそれによる、高い比誘電率を有するゴム組成物の形成を、前述の量における３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積及び６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量を有する１つ以上のフリーカーボンブラックフィラーの選択並びに使用を通して、最小限にする又は少なくとも減らす。係る特性を有する１つ以上のフリーカーボンブラックの使用は、第１、第２、及び第３の実施形態に係る電子通信モジュールのゴム組成物の比誘電率を減らす又は最小限にする。一定の実施形態では、カーボンブラックが、１５ｍ２／ｇ以下の窒素表面積及び５０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量を有する。窒素表面積及びＤＢＰ吸収量は、カーボンブラックの粒度及び構造のそれぞれの特性付けを提供する。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手法である。具体的には、窒素表面積は、所与の量のカーボンブラック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試験Ｄ６５５６又はＤ３０３７に従って決定される。ＤＢＰ吸収量は、所与の量のカーボンブラックが特定粘性ペーストに達する前に吸収できる、ＤＢＰの量によって決定されるカーボンブラックの相対的な構造の測定値である。好ましくは、ＤＢＰ吸収量は、ＡＳＴＭ試験Ｄ２４１４に従って決定される。
【００４０】
３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積及び６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量を有する好適なフリーカーボンブラックの実施例としては、サーマルブラック又は（Ｎ−９００シリーズとも称される）Ｎ９シリーズのカーボンブラック、例えば、ＡＳＴＭ規格番号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。前述を満たす様々なカーボンブラックが市販されており、Ｃａｎｃａｒｂ  Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  Ｈａｔ、Ａｌｂｅｒｔａ、Ｃａｎａｄａ）からのＴｈｅｒｍａｘ（登録商標）Ｎ９９０カーボンブラックが挙げられるが、これに限定されない。
【００４１】
それに代えて又は加えて、第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態に係るゴム組成物は、前述の量において、３０ｍ２／ｇより大きい窒素表面積及び６０ｃｍ３／１００ｇより大きいＤＢＰ吸収量を有する１つ以上のフリーカーボンブラックを更に含んでもよい。本明細書において特に指示されない限り、係るカーボンブラック（すなわち、３０ｍ２／ｇより大きい及び６０ｃｍ３／１００ｇより大きいＤＢＰ吸収量窒素表面積を有するもの）は、本明細書で「補強カーボンブラック」と称される。これらのカーボンブラックは、浸出されたカーボンブラック網状物を形成し、それゆえ、ゴム組成物の比誘電率を増加させ、その結果、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ている無線デバイスの可読性を悪化させる可能性が高い。係るカーボンブラックの非限定例としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、及びランプブラックが挙げられる。より具体的には、カーボンブラックの実施例としては、超摩耗ファーネス（ＳＡＦ）ブラック、高摩耗ファーネス（ＨＡＦ）ブラック、高速押出ファーネス（ＦＥＦ）ブラック、微細ファーネス（ＦＦ）ブラック、中間超摩耗ファーネス（ＩＳＡＦ）ブラック、半補強ファーネス（ＳＲＦ）ブラック、中級加工チャンネルブラック、ハード加工チャンネルブラック、及び伝導性チャンネルブラックが挙げられる。利用してもよい他のカーボンブラックとしては、アセチレンブラックが挙げられる。例示的なカーボンブラックとしては、ＡＳＴＭ規格番号（Ｄ−１７６５−８２ａ）Ｎ−１１０、Ｎ−２２０、Ｎ−３３９、Ｎ−３３０、Ｎ−３５１、Ｎ−５５０、及びＮ−６６０を有するものが挙げられる。１つ以上の実施形態では、カーボンブラックは、酸化カーボンブラックを含んでもよい。
【００４２】
一定の実施形態では、１つ以上の補強カーボンブラックがフリーカーボンブラックとして使用されるとき、（総計で）最大２０ｐｈｒの補強カーボンブラックが使用されてもよい。それゆえ、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、ゴム組成物は、フリーカーボンブラックを含み、フリーカーボンブラックが、最大２０ｐｈｒの補強カーボンブラックを含む。
【００４３】
総カーボンブラック
一定の実施形態では、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、約１００ｐｈ以下（１００ｐｈｒ以下を含む）の総カーボンブラックを含む。カーボンブラックのこの総量は、粉砕硬化ゴムの一部として提供されるかに関わらず、又は任意選択的なフリーカーボンブラックとして提供されるかに関わらず、ゴム組成物中に存在するカーボンブラックの全ての形態を含む。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、ゴム組成物は、１００ｐｈｒ以下の総カーボンブラックであって、該カーボンブラックが、粉砕硬化ゴムと、フリーカーボンブラックと、又はそれらの組み合わせと、によって提供される、総カーボンブラックを含む。その上、前述の実施形態のうちの特定の形態において、カーボンブラックが、約３０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒ（３０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒを含む）の粉砕硬化ゴム、又は約１０ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒ（１０ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを含む）のフリーカーボンブラックによって提供される。
【００４４】
非補強フィラー
第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、ゴム組成物は、（総計で）少なくとも約２５ｐｈｒ（少なくとも２５ｐｈｒを含む）の少なくとも１つの非補強フィラーを更に含んでもよく、（総計で）少なくとも３５ｐｈｒを含む少なくとも約３５ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、少なくとも４０ｐｈｒを含む少なくとも約４０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、少なくとも５０ｐｈｒを含む少なくとも約５０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、少なくとも６０ｐｈｒを含む少なくとも約６０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、少なくとも７０ｐｈｒを含む少なくとも約７０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、少なくとも８０ｐｈｒを含む少なくとも約８０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、少なくとも９０ｐｈｒを含む少なくとも約９０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、少なくとも約１００ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含む。第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態において、ゴム組成物は、（総計で）２５〜１００ｐｈｒを含む約２５ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、（総計で）２５〜７５ｐｈｒを含む約２５ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、２５〜５０ｐｈｒを含む約２５ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、２５〜４０ｐｈｒを含む約２５〜約４０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、５０〜１００ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、７５〜１００ｐｈｒを含む約７５ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、９０〜１００ｐｈｒを含む約９０ｐｈｒ〜約１００ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、３５〜９０ｐｈｒを含む約３５ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、４５〜８０ｐｈｒを含む約４５ｐｈｒ〜約８０ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含み、及び５０〜７５ｐｈｒを含む約５０ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒの少なくとも１つの非補強フィラーを含む。
【００４５】
本明細書において使用される際、用語「非補強フィラー」は、約２０ｍ２／ｇ未満（２０ｍ２／ｇ未満を含む）の窒素表面積、及び一定の実施形態では、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状材料を指す。非補強フィラー粒子状材料の窒素表面積は、（ＡＳＴＭ  Ｄ６５５６又はＤ３０３７を含む）様々な標準的な方法に従って決定され得る。約２０ｍ２／ｇ未満（２０ｍ２／ｇ未満を含む）の窒素表面積と共に、本明細書において使用される際、「非補強フィラー」は、（一般に、補強性の、特に、フュームドシリカ、沈降シリカ、及び沈降シリケートである）ほとんどのシリカフィラーを除外する。好適な係る非補強フィラーの実施例としては、グラファイト、粘土、二酸化チタン、二酸化マグネシウム、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、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、カルシウムシリケート（Ｃａ２ＳｉＯ４等）、結晶質アルミノシリケート、及び炭化ケイ素が挙げられるが、これらに限定されない。第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物の一定の実施形態によれば、非補強フィラーが、グラファイト、粘土、二酸化チタン、二酸化マグネシウム、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、カルシウムシリケート（若しくは炭化ケイ素（Ｃａ２ＳｉＯ４等）、又は結晶質アルミノシリケートのうちの少なくとも１つである。
【００４６】
シリカ充填剤
本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態に係るゴム組成物は、任意選択的に、シリカフィラーを更に含む。特に、一定の実施形態では、第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、（任意選択的な）０〜約５ｐｈｒの量でシリカフィラーを含み、０〜５０ｐｈｒ、約５ｐｈｒ未満のシリカ、及び５ｐｈｒ未満のものを含む。換言すれば、一定の実施形態では、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、最大約５ｐｈｒ（５ｐｈｒ未満を含む）のシリカフィラーを含む。
【００４７】
第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物内に任意選択的に使用される好適なシリカフィラーの実施例としては、沈降非晶質シリカ、湿潤シリカ（含水ケイ酸）、乾燥シリカ（無水ケイ酸）、フュームドシリカ、カルシウムシリケート、及び同様のものが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態のゴム組成物における使用のための他の好適なフィラーとしては、アルミニウムシリケート、マグネシウムシリケート（Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＭｇＳｉＯ３等）、マグネシウムカルシウムシリケート（ＣａＭｇＳｉＯ４）、カルシウムシリケート（Ｃａ２ＳｉＯ４等）、アルミニウムシリケート（Ａｌ２ＳｉＯ５、Ａｌ４．３ＳｉＯ４．５Ｈ２Ｏ等）、アルミニウムカルシウムシリケート（Ａｌ２Ｏ３．ＣａＯ２ＳｉＯ２等）、及び同様のものが挙げられるが、これらに限定されない。これらのシリカフィラーのうち、沈殿非晶質湿式プロセス、含水シリカフィラーが好ましい。係るシリカフィラーは、水中での化学反応により生成され、そこでそれらは球形の超微粒子として沈殿され、このうち一次粒子が強く結びついて凝集体となり、これが次に前者よりもゆるくまとまって粒塊となる。シリカフィラーの表面積は、ＢＥＴ法及びＡＳＴＭ  Ｄ１９９３を含む、様々な標準的な方法に従って決定され得る。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態のうちの一定の実施形態では、ゴム組成物は、約３２ｍ２／ｇ〜約４００ｍ２／ｇ（３２ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇを含む）の（ＢＥＴ法によって測定されるような）表面積を有するシリカフィラーを含み、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〜２２０ｍ２／ｇを含む）の範囲が最も好適である。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態では、ゴム組成物は、約５．５〜約７又は７をわずかに超える、好ましくは、約５．５〜約６．８のｐＨを有するシリカフィラーを含む。市販されているシリカとしては、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。
【００４８】
シリカが本明細書に開示されるゴム組成物に使用されるとき、一定の実施形態では、少なくとも１つのシラン結合剤が使用されてもよい。一定の実施形態によれば、シラン結合剤は、０．０１％〜２５重量％のシリカを含む、０．０１重量％〜３０重量％を含む、０．０１重量％〜４０重量％のシリカの量で存在する。一般的に言えば、任意の従来の種類のシラン結合剤、例えば、シラン、及びゴム、特に加硫性ゴムと反応できる構成成分又は部分を有するものなどが、使用され得る。シラン結合剤は、シリカとゴムとの間の連結橋として機能する。好適なシラン結合剤は、例えば、メルカプト、ブロック化メルカプト、多硫化物、アミノ、ビニル、エポキシ、及びそれらの組み合わせなどの群を含有するものを含む。
【００４９】
エラストマー
上述したように、第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーを含む。本明細書において使用される際、用語「ジエン系エラストマー」は、ジエンモノマー含有ポリマー、コポリマー、又はそれらの組み合わせ（すなわち、２以上のポリマー、２以上のコポリマー、１つのポリマー及び１つのコポリマー、２以上のポリマー及び１つのコポリマー、２以上のコポリマー及び１つのポリマー、又は２以上のコポリマー及び２以上のポリマー）を指す。第１、第２、及び第３の実施形態に係る一定の実施形態によれば、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、以下の共役ジエンモノマー、すなわち、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、及びそれらの誘導体のうちの１つ以上の重合に由来する、ジエンモノマー含有ポリマー、コポリマー、又はそれらの組み合わせが挙げられる。２つ以上の共役ジエンモノマーの混合物が、一定の実施形態において利用されてもよいことを理解されたい。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態に係るゴム組成物における使用のために好適なジエン系エラストマーの非限定例としては、（ＳＢＲ又はスチレン−ブタジエンコポリマーとも称される）スチレン−ブタジエンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、（ＥＰＤＭゴムとしても知られる）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、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。
【００５０】
本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係る一定の実施形態では、ゴム組成物の少なくとも１つのジエン系エラストマー、特に、スチレン−ブタジエン型のジエン系エラストマーが、官能基化ジエン系エラストマーを含んでもよい。本明細書において使用される際、用語「官能基化ジエン系エラストマー」は、（例えば、官能基化開始剤、官能基化終端剤、若しくはその両方の使用からの）一方又は両方の終端における官能基、エラストマーの主鎖における官能基、及びそれらの組み合わせを有するエラストマーを含むように理解されたい。例えば、シリカ反応性官能基化エラストマーは、それの主鎖において、一方又は両方の終端、或いは両方において、官能基を有してもよい。係る一定の実施形態において、ゴム組成物は、５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒを含む約５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、約ｐｈｒ５〜約９０ｐｈｒ、５ｐｈｒ〜９０ｐｈｒ、約５ｐｈｒ〜約７０ｐｈｒ、５ｐｈｒ〜７０ｐｈｒ、約５ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒ、５ｐｈｒ〜５０ｐｈｒ、約５ｐｈｒ〜約４０ｐｈｒ、５ｐｈｒ〜４０ｐｈｒ、約５ｐｈｒ〜約３０ｐｈｒ、５ｐｈｒ〜３０ｐｈｒ、約１０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒ、１０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒ、約１０ｐｈｒ〜約７０ｐｈｒ、１０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒ、約１０ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒ、１０ｐｈｒ〜５０ｐｈｒ、約１０ｐｈｒ〜約４０ｐｈｒ、１０ｐｈｒ〜４０ｐｈｒ、約１０ｐｈｒ〜約３０ｐｈｒ、及び１０ｐｈｒ〜３０ｐｈｒの少なくとも１つの官能基化ジエン系エラストマーを含む。本明細書に開示される第１〜第３の実施形態に係る一定の実施形態では、官能基化ジエン系エラストマーが、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基化に利用されることが知られており、第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態のゴム組成物における使用に好適なシリカ反応性官能基の非限定例は、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を含む。
【００５１】
ジエン系エラストマーの官能基化に利用されることが知られている窒素含有官能基の非限定例としては、置換又は非置換アミノ基、アミド残基、イソシアネート基、イミダゾリル基、インドリル基、ニトリル基、ピリジル基、及びケチミン基のいずれかが挙げられるが、これらに限定されない。上記の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２、及び第３の実施形態に係る一定の実施形態では、ゴム組成物は、窒素含有官能基の前述のリストから選択される少なくとも１つの官能基を有する官能基化ジエン系エラストマーを含む。
【００５２】
ジエン系エラストマーの官能基化に利用されることが知られているケイ素含有官能基の非限定例としては、有機シリル又はシロキシ基が挙げられるが、これに限定されず、より的確には、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もよい。ジエン系エラストマーの官能基化における使用のための好適なケイ素含有官能基はまた、米国特許第６，３６９，１６７号に開示されるものを含み、その開示全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係る一定の実施形態では、ゴム組成物は、ケイ素含有官能基の前述のリストから選択される少なくとも１つの官能基を有する官能基化ジエン系エラストマーを含む。
【００５３】
ジエン系エラストマーの官能基化に利用されることが知られている酸素又は硫黄含有官能基の非限定例としては、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、環状ジチアン由来の官能基、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。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係る一定の実施形態では、ゴム組成物は、酸素又は硫黄含有官能基の前述のリストから選択される少なくとも１つの官能基を有する官能基化ジエン系エラストマーを含む。
【００５４】
一般に、ジエン系エラストマーは、当業者に周知であるように、例えば、バッチ、半連続的、又は連続的動作などの様々な好適な方法に従って、調製及び回収されてもよい。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。
【００５５】
任意選択的に、本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、最大約２０ｐｈｒ（最大２０ｐｈｒを含む）のシリコーンゴムエラストマーを更に含んでもよい。すなわち、一定の実施形態では、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーに加えて、ゴム組成物は、最大２０ｐｈｒを含む最大約２０ｐｈｒのシリコーンゴムエラストマー、０ｐｈｒ〜２０ｐｈｒを含む０〜約２０ｐｈｒを含む、５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒを含む約５ｐｈｒ〜約２０ｐｈｒを含む、５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒを含む約５ｐｈｒ〜約１５ｐｈｒを含む、５ｐｈｒ〜１０ｐｈｒを含む約５ｐｈｒ〜約１０ｐｈｒ、１０ｐｈｒ未満を含む約１０ｐｈｒ未満、及び５ｐｈｒ未満を含む約５ｐｈｒ未満を含むシリコーンゴムエラストマーを含有して含む。
【００５６】
油
一定のフィラーの添加は、ゴム組成物に望ましい特性（例えば、改善された弾性、強度等）をもたらし得るが、係るフィラーは、一般に、ゴム組成物のムーニー粘度を増加させ、それによって、ゴム組成物を加工することをより困難にさせる。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態に係る一定の実施形態では、任意選択的に、１つ以上のプロセス油が、ムーニー粘度を低くすることによって加工可能性を改善するためにゴム組成物内に含まれてもよい。それに代えて又は加えて、１つ以上のエクステンダー油がまた、任意選択的に、ゴム組成物を柔らかくするためにゴム組成物の配合物に添加されてもよい。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態に係るゴム組成物に使用される油の非限定例としては、パラフィン系、ナフタン系、芳香系プロセス、及び同様のものが挙げられる。前述の油を含む一定の好適な油は、低多環芳香族含有量（低ＰＣＡ）油である。低ＰＣＡ油は、（ＩＰ３４６によって測定される際）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。市販されている低ＰＣＡ油としては、様々なナフテン系油、軽度抽出溶媒和物（ＭＥＳ：ｍｉｌｄ  ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  ｓｏｌｖａｔｅ）及び留出物からの芳香族系抽出物を処理したもの（ＴＤＡＥ：ｔｒｅａｔｅｄ  ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｅｘｔｒａｃｔ）、残油からの芳香族系抽出物を処理したもの（ＴＲＡＥ：ｔｒｅａｔｅｄ  ｒｅｓｉｄｕａｌ  ａｒｏｍａｔｉｃ  ｅｘｔｒａｃｔ）、及び重ナフテン系が挙げられる。好適なＭＥＳ油は、ＳＨＥＬＬからＣＡＴＥＮＥＸ  ＳＮＲ、ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬからＰＲＯＲＥＸ  １５及びＦＬＥＸＯＮ  ６８３、ＢＰからＶＩＶＡＴＥＣ  ２００、ＴＯＴＡＬＦＩＮＡＥＬＦからＰＬＡＸＯＬＥＮＥ  ＭＳ、ＤＡＨＬＥＫＥからＴＵＤＡＬＥＮ  ４１６０／４２２５、ＲＥＰＳＯＬからＭＥＳ−Ｈ、Ｚ８からＭＥＳ、並びにＡＧＩＰからＯＬＩＯ  ＭＥＳ  Ｓ２０１として市販されている。好適なＴＤＡＥ油は、ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬからＴＹＲＥＸ  ２０、ＢＰからＶＩＶＡＴＥＣ  ５００、ＶＩＶＡＴＥＣ  １８０、及びＥＮＥＲＴＨＥＮＥ  １８４９、並びにＲＥＰＳＯＬからＥＸＴＥＮＳＯＩＬ  １９９６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、トウモロコシ油、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。本明細書に開示される一定の実施形態によれば、ゴム組成物は、０〜４０ｐｈｒを含む（任意選択的な）０〜約４０ｐｈｒの１つ以上の油（プロセス、エクステンダー、若しくは両方）を更に含み、２ｐｈｒ〜３５ｐｈｒを含む約２ｐｈｒ〜約３５ｐｈｒの１つ以上の油��含み、５ｐｈｒ〜２５ｐｈｒを含む約５ｐｈｒ〜約２５ｐｈｒの１つ以上の油を含み、及び５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ約５ｐｈｒ〜約２０ｐｈｒの１つ以上の油を含む。
【００５７】
他の添加剤
本明細書に開示される第１〜第３の実施形態に係る一定の実施形態では、ゴム組成物は、他の従来のゴム添加剤を含んでもよい。これらは、例えば、油、可塑剤、加工助剤、ワックス、劣化防止剤、例えば、酸化防止剤及びオゾン化防止剤、粘着付与樹脂、補強樹脂、脂肪酸、ぺプタイザー、酸化亜鉛、並びに同様のものなどを含む。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、６個の部類、すなわち、ｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）、トリメチル−ジヒドロキノリン（ＴＭＱ）、フェノール系、アルキル化ジフェニルアミン（ＤＰＡ）、芳香族リン酸塩、及びジフェニルアミン−ケトン縮合物に分類する。本明細書に特に指示されない限り、係る成分の好適な量は、当業者によって決定され得る。
【００５８】
硬化パッケージ
本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態では、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、及び同様のもの）、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２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態では、硬化パッケージが、少なくとも１つの加硫剤、少なくとも１つの加硫促進剤、少なくとも１つの加硫活性化剤、任意選択的に、加硫阻害剤及び／又はスコーチ防止剤を含む。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。
【００５９】
第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態に係るゴム組成物における使用のための好適な型の加硫剤の実施例としては、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、一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。具体的で好適な硫黄加硫剤の実施例としては、「ゴム用」可溶性硫黄、硫黄供与硬化剤、例えば、アミンジスルフィドなど、重合多硫化物又は硫黄オレフィンアダクト、及び可溶性重合硫黄が挙げられる。好ましくは、硫黄加硫剤が、不溶性硫黄又は可溶性及び不溶性重合硫黄の混合物である。硬化に使用される好適な加硫剤及び他の成分、例えば、加硫阻害剤及びスコーチ防止剤の一般的な開示のために、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、３ｒｄ  ｅｄ．、Ｗｉｌｅｙ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、Ｎ．Ｙ．１９８２、Ｖｏｌ．２０、３６５〜４６８頁、特に、Ｖｕｌｃａｎｉｚａｉｏｎ  Ａｇｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、３９０〜４０２頁を参照することができ、それは、参照によって本明細書に組み込まれる。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。一般に、加硫剤は、１ｐｈｒ〜７．５ｐｈｒを含む、１ｐｈｒ〜５ｐｈｒ、好ましくは、１ｐｈｒ〜３．５ｐｈｒを含む、０．１ｐｈｒ〜１０ｐｈｒの範囲の量で使用される。
【００６０】
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。本明細書に開示される第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態に係るゴム組成物における使用のために好適な加硫促進剤の実施例としては、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）、及び同様のものなど、グアニジン加硫促進剤、例えば、ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）及び同様のものなど、チウラム加硫促進剤、カルバマート加硫促進剤、及び同様のものが挙げられるが、これらに限定されない。一般に、使用される加硫促進剤の量は、０．１ｐｈｒ〜１０ｐｈｒ、好ましくは、０．５ｐｈｒ〜５ｐｈｒの範囲にある。
【００６１】
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。一般に、使用される加硫活性化剤の量は、０．１ｐｈｒ〜６ｐｈｒ、好ましくは、０．５ｐｈｒ〜４ｐｈｒの範囲にある。
【００６２】
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。一般に、加硫阻害剤の量は、０．１ｐｈｒ〜３ｐｈｒ、好ましくは、０．５ｐｈｒ〜２ｐｈｒである。
【００６３】
混合
第１、第２、及び第３の実施形態に係るゴム組成物は、一般に、当分野において既知の方法によって成分を一緒に混合することによって、例えば、バンバリー（Banbury）ミキサ内又はミルドロール（milled roll）上で成分を一緒に練ることなどによって調製され得る。調製は、一般に、少なくとも１つの非生産的マスターバッチ混合段階及び最終生産的混合段階を含む。一定の実施形態では、非生産的段階が、再ミル段階を含む。非生産的マスターバッチ及び再ミル段階は、当業者に知られており、一般に、加硫剤又は加硫促進剤が添加されない混合段階であるように理解される。最終生産的混合段階もまた、当業者に知られており、一般に、加硫剤及び加硫促進剤がゴム組成物に添加される混合段階であるように理解される。本明細書において使用される際、用語「最終バッチ」は、生産的混合段階自体、又は加硫剤及び加硫促進剤がゴム組成物に添加される、この段階に存在するゴム配合を指す。
【００６４】
マスターバッチ混合段階は、約８０℃〜約２００℃（８０℃〜２００℃を含む）の温度において行われてもよい。別個の再ミル段階は、マスターバッチ段階において用いられるものに類似する温度であるが、多くの場合、わずかにその温度を下回る温度において行われることが多く、例えば、（９０℃を含む）約９０℃〜（１５０℃を含む）約１５０℃の落下温度まで増加する。本適用の目的のために、用語「マスターバッチ」は、マスターバッチ段階の間に存在する組成物、又は再ミル段階の間に存在する際の組成物、或いはその両方を指す。硬化剤、例えば、加硫剤及び加硫促進剤が投入される最終生産的混合段階は、低い温度、例えば、約５０℃〜約６５℃（５０℃〜６５℃を含む）において開始して約１００℃〜約１３０℃（１００℃〜１３０℃を含む）より高くならない温度において行われることが多い。
【００６５】
タイヤ及びタイヤ構成要素
上述したように、第１、第２、及び第３の実施形態に係る電子通信モジュールは、タイヤ又はタイヤリトレッドにおける使用に適しており、タイヤ又はタイヤリトレッドに組み込まれ得る。本明細書において使用される際、用語「組み込まれる」又は「中に組み込まれる」は、タイヤ若しくはタイヤリトレッドの内部に埋め込む又は挿入することのみならず、他の手法、例えば、パッチの使用などによって、タイヤ又はタイヤリトレッドと結び付けることも含むことを意味する。本開示に係る一定の実施形態では、電子通信モジュールをタイヤ又はタイヤリトレッドと結び付けるために使用されるパッチが、本明細書に開示されるゴム組成物からなる。上述したように、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備えるタイヤ又はタイヤリトレッドを目的とする。換言すれば、第２の実施形態は、中に電子通信モジュールを組み込まれたタイヤ又はタイヤリトレッドであって、無線デバイスの外面の少なくとも一部が、本明細書に開示される（すなわち、本明細書に開示される第１の実施形態に係る）ゴム組成物によって取り囲まれている、タイヤ又はタイヤリトレッドを目的とする。
【００６６】
第１、第２、及び第３の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、電子通信モジュール内の無線デバイスを取り囲むゴム組成物は、タイヤ又はタイヤ構成要素の中への電子通信モジュールの組み込みの前に硬化（加硫）される。係る実施形態によれば、硬化ゴム組成物を含む電子通信モジュールは、未硬化タイヤ若しくはタイヤ構成要素の中に挿入され得、埋め込まれ得、ないしは別の方法で組み込まれ得る。タイヤリトレッドの場合において、硬化ゴム組成物を含む電子通信モジュールが、新しいトレッドの硬化の前に、再使用タイヤケースへの新しいトレッドの適用の前に、又はその両方の前に、新しいトレッドの中に挿入され得、埋め込まれ得、ないしは別の方法で組み込まれ得ることを理解されたい。これらの実施形態によれば、タイヤ、タイヤリトレッド、又は新しいリトレッドを有するタイヤが、次いで、硬化され、電子通信モジュールがその中に組み込まれる。
【００６７】
その代わりに、電子通信モジュール内の無線デバイスを取り囲むゴム組成物がタイヤ又はタイヤ構成要素の中への組み込みの前に硬化されるとき、電子通信モジュールが、タイヤの動作状態に耐えることができるパッチ、好適な接着剤、又は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接着されてもよい。同様に、上述したように、一定の実施形態では、パッチ自体が、無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むゴム組成物を含む。一定の実施形態では、電子通信モジュールは、米国特許第５，９７１，０４６号に記述される手法でタイヤ又はタイヤ構成要素に接着されることができ、その米国特許は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００６８】
その上、電子通信モジュール内の無線デバイス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の硬化の前にタイヤ又はタイヤリトレッドの中に組み込まれてもよい。係る実施形態では、（無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲む）未硬化ゴム組成物を含む電子通信モジュールが、タイヤ又はタイヤトレッドの所望の場所に組み込まれる。第１〜第３の実施形態に係る電子モジュールの未硬化ゴム組成物は、次いで、タイヤ又はタイヤトレッドと同時に硬化される。
【００６９】
一般に、本明細書に開示されるゴム組成物がタイヤ又はタイヤリトレッドにおいて利用されるとき、これらの組成物は、標準的なゴム造形、成形、及び硬化技法を含む通常のタイヤ製造技法に従って、タイヤ又はタイヤリトレッドの中に組み込まれる。第１、第２、及び第３の実施形態のうちの特定の形態によれば、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、側壁、ベルトスキム、若しくはカーカス）の中に組み込まれてもよい。一定の実施形態では、本明細書に開示されるようなタイヤが、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号に記述されるように生産されることができ、それらの米国特許は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００７０】
可読性の改善方法
上述したように、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組み込みの際の無線デバイスの可読性を改善する方法を目的とする。該方法は、ゴム組成物によって無線デバイスの外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。本実施形態に係るゴム組成物は、１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマー、及び約２０ｐｈｒ〜約１３０ｐｈｒ（２０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒを含む）の粉砕硬化ゴムを含む。第３の実施形態のうちの一定の実施形態によれば、ゴム組成物は、９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）において７未満の誘電定数を有する。より詳細に上述したように、無線デバイスの可読性の改善は、デバイスを読み取るために必要とされる電力又はエネルギーを必ずしも増大させずに無線デバイスの可読距離を増大すること、無線デバイスの通信に影響を及ぼす雑音若しくは干渉を減らすこと又は最小限にすること、及び無線デバイスが正確かつ十分に通信するために必要とされる同調を減らすこと又は最小限にすること、のうちのいずれか或いは全てを含み得る。したがって、本明細書に開示される第３の実施形態の方法の一定の実施形態によれば、電子通信モジュール内の無線デバイスと外部遠隔通信デバイスとの間の可読距離は、ゴム組成物によって無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むことにより増大する。前述の実施形態のうちの一定の実施形態では、これが、無線デバイスの通信のために必要とされる電力又はエネルギーを増大させずに行われる。それに代えて又は加えて、本明細書に開示される第３の実施形態の方法の一定の実施形態によれば、無線デバイスと外部遠隔通信デバイスとの間の通信に影響を及ぼす干渉又は雑音が、ゴム組成物によって無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むことにより減らされる。更にそれに代えて又は加えて、本明細書に開示される第３の実施形態の方法の一定の実施形態によれば、無線デバイスが正確かつ十分に外部遠隔通信デバイスと通信するために必要とされるあらゆる同調が、ゴム組成物によって無線デバイスの外面の少なくとも一部を取り囲むことにより減らされる又は最小限にされる。第３の実施形態に係る一定の実施形態では、測定される可読性の改善が、同等又はほぼ同等量（＋若しくは−２５％以内）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第１の実施形態の粉砕硬化ゴムの代用とするゴム組成物の使用と比較される。一定の実施形態では、比較のゴム組成物は、同等又はほぼ同等量（＋若しくは−２５％以内）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第１及び第２の実施形態の粉砕硬化ゴムの代用とするのみならず、粉砕硬化ゴムを欠如する以外には同じ成分を含有してもいる。係る一定の実施形態において、比較のゴム組成物はまた、粉砕硬化ゴムの調合を補助するために本開示に係る一定の実施形態において添加され得る加工助剤を欠如する。一定の実施形態では、可読距離は、少なくとも２５％を含む少なくとも約２５％、少なくとも約５０％、少なくとも５０％、少なくとも約１００％、及び関連する範囲（例えば、約２５〜約２００％、２５％〜２００％等）だけ改善される。可読性の改善の前述のパーセンテージは、可読距離の増大に基づく。例えば、可読距離の１００％の改善は、可読距離が２倍にされることを意味する。
【００７１】
第３の実施形態に係る一定の実施形態によれば、無線デバイスの可読性は、無線デバイスの外面の比較的大きなパーセンテージが本開示のゴム組成物によって取り囲まれるときに改善する。したがって、無線デバイスの可読性は、本開示のゴム組成物によって取り囲まれる無線デバイスの外面のパーセンテージが増加するにつれて、例えば、パーセンテージが１００％に近づいて等しくなるにつれて、改善する。
【実施例】
【００７２】
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、以下の実施例に利用されるジエン系エラストマー、粉砕硬化ゴム、及び他の成分（例えば、硬化性パッケージ成分）は、限定するものとして解釈されるべきではない。なぜなら、発明を実施するための形態における開示に矛盾しない他のこのような成分が、代用として利用されることができるからである。換言すれば、以下の実施例における特定の粉砕硬化ゴム及びそれらの量は、発明を実施するための形態のより一般的な内容に適用するように理解されるべきである。同様に、実施例２〜４における１００ｐｈｒの天然ゴム、及び５〜２３ｐｈｒのＮ９９０カーボンブラックの使用は、本明細書に開示されるゴム組成物中の係る成分の存在を必要とするものとして決して解釈されるべきでない。
【００７３】
実施例１〜５のゴム組成物は、フリーカーボンブラックフィラー及び粉砕ゴムの量を変動させた表１に示される配合に従って調製した。実施例１〜５のゴム組成物は、表２に示される混合手順に従って調製した。次いで、実施例１〜５のゴム組成物は、１５分間１７０℃において硬化した。２ｍｍ厚にカレンダ加工した後、硬化を続けて、各ゴム組成物の３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍのサンプルを取った。９１５Ｍｈｚにおける誘電定数は、Ａｇｉｌｅｎｔ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓからのＲＦインピーダンス／マテリアルアナライザ（誘電材料試験フィクスチャ１６４５３Ａを用いるモデルＥ４９９１Ａ）を使用して、各硬化ゴムサンプルについて測定した。このアナライザは、ＡＳＴＭ法Ｄ１５０に従って誘電率を測定するために平行板法を利用する。（Ｅ４９９１Ａ  ＲＦインピーダンス／マテリアルアナライザを使用する誘電率の測定のための動作マニュアル、データシート、及び他の関連情報は、機器を用いて及びｗｗｗ．ｋｅｙｓｉｇｈｔ．ｃｏｍにおいてオンラインでも利用可能であり、Ｋｅｙｓｉｇｈｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓが、今では、Ａｇｉｌｅｎｔブランドの電子測定機器を販売している）。誘電定数値を以下の表１に報告する。本開示に係るゴム組成物の誘電定数（すなわち、比誘電率）は、異なる機器を使用して測定され得るが、一般に、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０に従う平行板法を使用して行われる測定が好ましいことを理解されたい。
【００７４】
【表１】
2018502193.tif 000002
【００７５】
【表２】
2018502193.tif 000003
【００７６】
表２に示されるように、実施例２〜４のゴム組成物は、（３０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積及び６０ｃｍ３／１００ｇ以下のＤＢＰ吸収量を有する）可変量のＮ９９０カーボンブラックと共に粉砕硬化ゴムを用いて、本明細書に開示される第１の実施形態に従って調製する。実施例１は対照用である。実施例１のゴム組成物配合は、粉砕硬化ゴムを含有せず、Ｎ３３０カーボンブラックフィラーを使用する。そのカーボンブラックフィラーは、３０ｍ２／ｇより大きい窒素表面積及び６０ｃｍ３／１００ｇより大きいＤＢＰ吸収量を有する。表１は、粉砕硬化ゴムを含有する実施例２〜４の全てが、対照実施例１（９．７）よりもかなり低い誘電定数（すなわち、４．０〜４．２）を有することを示す。その上、実施例２〜４は全て、Ｎ９９０カーボンブラックを含有するが、実施例２〜４は、粉砕硬化ゴム内の付随物の増加に加えて、配合物中のカーボンブラックの減少が、配合物の誘電定数に著しく影響を及ぼさないことを示す。具体的には、実施例２と実施例３の間に、１３ｐｈｒのＮ９９０カーボンブラックの減少及び粉砕ゴムにおける４０ｐｈｒの増大が存在し、誘電定数が、４．０において効果的に同じままである。とりわけ、実施例３と実施例４の間での、Ｎ９９０カーボンブラックにおける更なる５ｐｈｒの減少及び粉砕ゴムにおける３０ｐｈｒの増大が、０．２（すなわち、実施例３における４．０から実施例４における４．２へ）の誘電定数における増大を結果としてもたらす。
【００７７】
「含む（includes）」又は「含むこと（including）」という用語が、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、「含む（comprising）」という用語が請求項で移行句として用いられる際の解釈と同様に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又はＢの両方ではなく一方のみ」を示すことを意図する場合、「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」という用語が用いられるであろう。したがって、本明細書における「又は」という用語の使用は、排他的ではなく、包含的である。Ｂｒｙａｎ  Ａ．Ｇａｒｎｅｒ、Ａ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ  ｏｆ  Ｍｏｄｅｒｎ  Ｌｅｇｅｌ  Ｕｓａｇｅ  ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照。また、「中（in）」又は「中へ（into）」という用語が、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、「上（on）」又は「上へ（onto）」を更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。
【００７８】
本出願は、その実施形態の記載によって例示され、かつ実施形態は、かなり詳細に記載されたが、添付の特許請求の範囲をこのような詳細に制限すること、又はいかなる点においても限定することは出願人の意向ではない。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、そのより広範囲の態様において、記載された特定の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。
【００７９】
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。様々な単数／複数の置き換えは、簡潔にするため、本明細書では明示的に記述される場合がある。
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月15日(2017.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面の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、無線デバイスであって、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、
２０ｐｈｒ〜１３０ｐｈｒの粉砕硬化ゴムと、を含む、無線デバイスを備える、タイヤ用の電子通信モジュール。
【請求項２】
前記ゴム組成物が、９１５ＭＨｚにおいて７未満の誘電定数を有する、請求項１に記載の電子通信モジュール。
【請求項３】
前記粉砕硬化ゴムが、前記粉砕硬化ゴムの総重量に基づいて１０重量％〜４０重量％の量でカーボンブラックを含有する、請求項２に記載の電子通信モジュール。
【請求項４】
前記粉砕硬化ゴムが、５０μｍ〜２５０μｍの平均粒度を有する、請求項１、２、又は３のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項５】
前記ゴム組成物が、以下、すなわち、
ａ．２０ｍ２／ｇ以下の窒素表面積を有するフリーカーボンブラックを更に含むこと、
ｂ．５ｐｈｒ未満のシリカフィラーを含むこと、又は
ｃ．１００ｐｈｒ以下の総カーボンブラックを含むこと、のうちの少なくとも１つを満たす、請求項１、２、又は３のいずれか一項に記載の電子通信モジュール。
【請求項６】
前記少なくとも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、又はポリイソプレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の電子通信モジュール。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子通信モジュールを備えるタイヤ又はタイヤリトレッド。
【国際調査報告】
2018502193.tif 000004
2018502193.tif 000005
2018502193.tif 000006