CN116325352A

CN116325352A - 包括包覆在弹性体材料中的电子设备的射频通信模块

Info

Publication number: CN116325352A
Application number: CN202180070257.2A
Authority: CN
Inventors: G·波尔捷; A·卡达朗; L·库蒂里耶; A·图雷纳
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2023-06-23
Also published as: WO2022084608A1; FR3115542B1; CA3194141A1; FR3115542A1; EP4232950A1

Abstract

本发明涉及包括包覆在弹性体材料中的电子设备的射频通信模块。

Description

包括包覆在弹性体材料中的电子设备的射频通信模块

技术领域

本发明涉及能够插入到橡胶制品(特别是充气轮胎)的结构中的射频通信模块或成品，所述射频通信模块或成品包括嵌入在弹性体材料中的射频转发器。

背景技术

在充气轮胎中集成包括例如无源射频识别转发器的电子设备是常见做法。这种类型的转发器通常用缩写RFID表示。这种电子设备可以储存例如与轮胎相关的数据。

为了提高储存在电子设备中的数据的传输质量，所述电子设备预先包覆在弹性体材料中。介电性质对电子设备和读取系统之间的信号传输具有直接影响，因此寻求能够在所述材料的介电常数和电子设备的特性(例如，RFID芯片的阻抗或天线长度)之间获得良好折衷的材料。

已经进行了大量的研究，以提供适用于封装电子设备的弹性体材料的配方。文献US 2009/0015415教导了一种组合物，所述组合物包含天然橡胶、5phr至55phr的二氧化硅和小于30phr的炭黑。文献WO 2016/105929教导了一种组合物，所述组合物包含天然橡胶和至少35phr的粗炭黑，所述粗炭黑的比表面积小于30m²/g。

文献WO 2016/105937、WO 2016/105938和WO 2017/083251教导添加除了炭黑或二氧化硅之外的填料，即交联橡胶颗粒、非增强填料或纳米尺寸的无机材料，从而改善组合物的介电常数。

电子设备可以包覆在弹性体材料中，从而形成构成射频通信模块的组件，并在并入充气轮胎或任何其它弹性体制品中之前对其进行储存。这能够保护电子设备并促进电子设备的并入。

这些模块通常具有较小尺寸，大约几十毫米。实际上，在这些尺度下，发现在确保旨在包覆电子设备的弹性体材料的条带的几何稳定性方面存在困难(特别是条带挤出之后出现收缩效应)。

因此，重要的是，配制一种组合物，使得所获得的射频通信模块在并入到橡胶制品之前表现出良好的几何稳定性，在制品固化或交联之后，所述模块必须具有与相邻组合物相似的刚度，从而不妨碍橡胶制品的性能质量，同时确保具有低介电常数的设备的正确操作。

在继续研究的过程中，本申请人公司发现，包含特定弹性体材料的射频通信模块表现出优异的几何稳定性(特别是在制造旨在包覆设备的弹性体材料元件的过程中)，同时协调了与相邻组合物相似的刚度和弹性体材料的低介电常数的有时互相矛盾的性质。

发明内容

在下文更详细地描述的本发明的主题为一种射频通信模块(2)，所述射频通信模块(2)包括包覆在弹性体材料(3a、3b)中的电子设备(1)，所述弹性体材料包含：

-10phr至60phr的至少一种丁二烯弹性体；

-6phr至20phr的炭黑，所述炭黑的BET比表面积为70m²/g至99m²/g；

-20phr至40phr的无机填料。

定义

说明书中提到的含碳化合物可以为化石来源或生物基来源的化合物。在生物基来源的化合物的情况下，其可以部分或完全地源自生物质或者通过源自生物质的可再生原材料获得。特别涉及聚合物、增塑剂、填料等。

弹性体材料

根据本发明的射频通信模块的电子设备包覆在弹性体材料中。

弹性体

嵌入有电子设备的弹性体材料基于10phr至60phr的至少一种丁二烯弹性体。因此，弹性体材料可以包含一种或多种丁二烯弹性体，或者包含一种或多种丁二烯弹性体与一种或多种其它弹性体(例如除了丁二烯弹性体之外的二烯弹性体)的混合物。

弹性体材料的丁二烯弹性体优选地选自聚丁二烯(缩写为“BR”)、丁二烯共聚物及其混合物。这种丁二烯共聚物更优选地选自丁二烯/苯乙烯共聚物(SBR)及其混合物。优选地，丁二烯弹性体选自聚丁二烯及其混合物。优选地，丁二烯弹性体是非间同立构的。

弹性体材料还优选包含异戊二烯弹性体。

“异戊二烯弹性体”理解为意指异戊二烯均聚物或共聚物，换言之，选自天然橡胶(NR)(其可为经增塑或经胶溶的)、合成聚异戊二烯(IR)、各种异戊二烯共聚物(特别是异戊二烯/苯乙烯(SIR)共聚物、异戊二烯/丁二烯(BIR)共聚物或异戊二烯/丁二烯/苯乙烯(SBIR)共聚物)以及这些弹性体的混合物的二烯弹性体。

优选地，异戊二烯弹性体选自合成聚异戊二烯、天然橡胶、异戊二烯共聚物及其混合物，优选地选自天然橡胶、相对于异戊二烯弹性体的重量包含重量含量为至少90％，更优选至少98％的顺式-1,4-键的聚异戊二烯及其混合物。优选地，异戊二烯弹性体为天然橡胶。

弹性体材料包含10phr至60phr，优选40phr至55phr的丁二烯弹性体。优选地，弹性体材料包含40phr至90phr，优选45phr至60phr的异戊二烯弹性体。

优选地，弹性体材料包含40phr至55phr的选自聚丁二烯的丁二烯弹性体和45phr至60phr的选自天然橡胶和合成聚异戊二烯的异戊二烯弹性体，并且非常优选地不包含其它弹性体。

电绝缘弹性体材料优选包含用于将其粘合至电子设备的粘合促进剂。该促进剂可以为钴盐或镍盐，例如，含量小于3phr的环烷酸钴与适当含量(约5phr至7phr)的硫。电绝缘弹性体材料在800MHz和1GHz之间测得的介电常数优选小于6.5。

弹性体材料优选包含硫化体系，所述硫化体系包含硫和硫化促进剂。

填料

嵌入有电子设备的弹性体材料至少包含6phr至20phr的炭黑和20phr至40phr的无机填料，所述炭黑的BET比表面积为70m²/g至99m²/g。

常规用于轮胎的炭黑(“轮胎级”炭黑)均适合作为炭黑。这些炭黑可以以可商购获得的单独状态使用，或者以任何其它形式(例如作为所使用的一些橡胶添加剂的载体)使用。炭黑可以例如已经引入母料形式的异戊二烯弹性体中(参见例如申请WO 97/36724和WO99/16600)。

炭黑的特征在于各种性质，特别是BET比表面积和压缩样品吸油值(COAN用于表示压缩吸油值)。根据标准ASTM D3493-16测量炭黑的COAN。

根据标准D6556-10(多点(至少5个点)法-气体：氮气-相对压力p/p₀范围：0.1至0.3)测量炭黑的BET比表面积。

用于本发明的要求的炭黑的示例为300系列的炭黑，例如N330或N347。

弹性体材料中炭黑的含量优选在8phr至15phr的值的范围内。

弹性体材料优选不包含BET比表面积小于70m²/g的炭黑，或者包含小于10phr，优选小于5phr，以优选的方式小于2phr，优选小于1phr的BET比表面积小于70m²/g的炭黑。

弹性体材料优选不包含BET比表面积大于99m²/g的炭黑，或者包含小于10phr，优选小于5phr，以优选的方式小于2phr，优选小于1phr的BET比表面积大于99m²/g的炭黑。

弹性体材料还包含20phr至40phr，优选25phr至35phr的无机填料。

无论其为粉末、微珠、颗粒、珠粒的形式或任何其它合适的致密化形式，所提供的无机填料的物理状态并不重要。

无机填料优选地选自硅质类型的无机填料(特别是二氧化硅(SiO₂))、铝质类型的无机填料(特别是氧化铝(Al₂O₃))、白垩、粘土、膨润土、滑石、高岭土、玻璃微珠、玻璃鳞片及其混合物，优选地选自二氧化硅、白垩、粘土、膨润土、滑石、高岭土及其混合物，优选地选自二氧化硅、白垩、高岭土及其混合物。非常优选地，无机填料为二氧化硅。

所使用的二氧化硅可以为本领域技术人员已知的任何增强二氧化硅，特别是BET表面积和CTAB比表面积均小于450m²/g，优选为30m²/g至400m²/g的任何沉淀二氧化硅或热解法二氧化硅。作为高度可分散的沉淀二氧化硅(“HDS”)，将提及例如来自Degussa的Ultrasil7000和Ultrasil 7005二氧化硅，来自Rhodia的Zeosil 1165MP、1135MP和1115MP二氧化硅，来自PPG的Hi-Sil EZ150G二氧化硅，来自Huber的Zeopol 8715、8745和8755二氧化硅或者如申请WO 03/16837中描述的具有高比表面积的二氧化硅。

在本申请中，使用在“The Journal of the American Chemical Society”(第60卷，309页，1938年2月)中描述的Brunauer-Emmett-Teller方法通过气体吸附测定二氧化硅的BET比表面积，更具体地根据源自2010年6月的标准NF ISO 5794-1，附录E的方法[多点(5个点)体积法-气体：氮气-真空脱气：160℃下1小时-相对压力p/p₀范围：0.05至0.17]测定。

根据1987年11月的法国标准NF T 45-007(方法B)测定二氧化硅的CTAB比表面积。

在无机填料包含二氧化硅的优选情况下，所述二氧化硅的BET比表面积优选在45m²/g和400m²/g之间，更优选在60m²/g和300m²/g之间。

为了将增强无机填料偶联至弹性体，可以以已知的方式任选地使用旨在在无机填料(其颗粒表面)和弹性体之间提供令人满意的化学和/或物理特性的连接的至少双官能的偶联剂(或结合剂)，特别是双官能的有机硅烷或聚有机硅氧烷。

可特别使用根据其特定结构而被称为“对称的”或“不对称的”硅烷多硫化物，例如，在申请WO 03/002648(或US 2005/016651)和WO 03/002649(或US 2005/016650)中描述的硅烷多硫化物。

作为硅烷多硫化物的示例，将更特别地提及双((C₁-C₄)烷氧基(C₁-C₄)烷基甲硅烷基(C₁-C₄)烷基)多硫化物(特别是二硫化物、三硫化物或四硫化物)，例如，双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)多硫化物或双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。在这些化合物中，特别使用双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(缩写为TESPT，化学式为[(C₂H₅O)₃Si(CH₂)₃S₂]₂)或双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物(缩写为TESPD，化学式为[(C₂H₅O)₃Si(CH₂)₃S]₂)。作为优选的示例，还将提及双(单(C₁-C₄)烷氧基二(C₁-C₄)烷基甲硅烷基丙基)多硫化物(特别是二硫化物、三硫化物或四硫化物)，更特别地双(单乙氧基二甲基甲硅烷基丙基)四硫化物，例如专利申请US 2004/132880中所述。

作为除了烷氧基硅烷多硫化物之外的偶联剂，将特别提及双官能POS(聚有机硅氧烷)或羟基硅烷多硫化物(例如在专利申请WO 02/30939和WO 02/31041中描述的羟基硅烷多硫化物)，或带有偶氮二羰基官能团的硅烷或POS(例如在专利申请WO 2006/125532、WO2006/125533和WO 2006/125534中描述的硅烷或POS)。

在根据本发明的弹性体材料中，偶联剂的含量优选在4phr和12phr之间，更优选在4phr和8phr之间。在另一个布置中，根据本发明的弹性体材料不包含偶联剂。

交联体系

由于交联体系基于硫，因此其被称为硫化体系。硫可以以任何形式(特别是分子硫或供硫剂的形式)提供。还存在至少一种硫化促进剂，并且任选地，还可以使用各种已知的硫化活化剂或已知的硫化阻滞剂，所述硫化活化剂例如为氧化锌、硬脂酸或等效化合物(例如硬脂酸盐)和过渡金属盐、胍衍生物(特别是二苯胍)。

使用含量优选在0.1phr和10phr之间，优选在1phr和5phr之间的硫。使用含量优选在1phr至10phr，优选1phr至5phr的范围内的硫化促进剂。

作为促进剂，可以使用能够在硫的存在下充当二烯弹性体的硫化促进剂的任何化合物，特别是噻唑型促进剂及其衍生物，或者次磺酰胺、秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐、二硫代磷酸盐、硫脲和黄原酸盐类型的促进剂。作为这样的促进剂的示例，可特别提及如下化合物：2-巯基苯并噻唑二硫化物(缩写为“MBTS”)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(“CBS”)、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(“DCBS”)、N-(叔丁基)-2-苯并噻唑次磺酰胺(“TBBS”)、N-(叔丁基)-2-苯并噻唑次磺酰亚胺(“TBSI”)、四苄基秋兰姆二硫化物(“TBZTD”)、二苄基二硫代氨基甲酸锌(“ZBEC”)以及这些化合物的混合物。

各种添加剂

弹性体材料还可以包含通常在旨在用于制造橡胶制品(特别是充气轮胎)的弹性体组合物中使用的全部或部分常见添加剂，例如，增塑剂或增量油(不论其具有芳族性质还是非芳族性质)、颜料、保护剂(例如抗臭氧蜡、化学抗臭氧剂或抗氧化剂)、抗疲劳剂、增强树脂(例如双马来酰亚胺)、亚甲基受体(例如，酚醛树脂)或亚甲基供体(例如，HMT或H3M)。

弹性体材料还可以包含旨改善电子设备的金属表面和弹性体材料之间的粘合性的粘合促进剂，例如钴盐。当弹性体材料包含钴盐时，弹性体材料优选包含至多5phr的钴盐。

本发明的弹性体材料还可以包含碱土金属盐、碱金属盐或镧系金属盐。

碱土金属、碱金属或镧系金属的盐可以有利地为碱土金属、碱金属或镧系金属的乙酰丙酮化物。

优选地，所述盐的碱土金属、碱金属或镧系金属选自锂、钠、钾、钙、镁、镧、铈、镨、钕、钐、铒及其混合物。还优选地，碱土金属、碱金属或镧系金属的盐为镁盐或钕盐。换言之，碱土金属、碱金属或镧系金属的盐有利地为乙酰丙酮镁或乙酰丙酮钕，优选地为乙酰丙酮镁。

碱土金属盐、碱金属盐或镧系金属盐的含量可以例如在0.1phr至5phr，优选0.5phr至4phr，更优选0.5phr至2phr的范围内。

本发明的弹性体材料可另外包含钴盐。例如，钴盐可以选自松香酸盐、乙酰丙酮化物、妥尔酸盐、环烷酸盐、树脂酸盐及其混合物。钴盐的含量可有利地在0.5phr至3phr，优选0.5phr至2phr，优选0.5phr至1.2phr的范围内。

电子设备

根据本发明的射频通信模块可以包括任何类型的电子设备。特别地，电子设备优选为无源射频识别转发器，其通常用缩写RFID(射频识别)表示，并随后以术语“射频转发器”表示。

在这种情况下，术语“射频转发器”理解为意指从所述射频转发器的外部被动地询问射频转发器。因此，询问阶段不要求射频转发器具有自己的电源。射频转发器的功能主要为识别与其集成的橡胶制品，例如轮胎外胎。

射频转发器通常包括电子芯片和辐射天线，所述辐射天线能够与射频读取器进行通信。

特别地，射频转发器的通信频率位于在300MHz和3GHz之间的超高频(UHF)带，这能够在小尺寸的辐射天线(其可以容易地集成到旨在用于充气轮胎或橡胶制品的弹性体材料中)和射频转发器的远读取距离(远离充气轮胎或橡胶制品)之间具有有利的折衷。有利地，射频转发器在860MHz和960MHz之间的窄频带中进行通信，更具体地在860MHz至870MHz和915MHz至925MHz的极窄带中进行通信。这是因为，在这些频率下，充气轮胎的常规弹性体混合物对无线电波的传播具有显著影响。此外，通过标准限定的这些频率要求减小辐射天线的长度，这具有促进将嵌入橡胶贴片中的射频转发器集成到充气轮胎中的优点。射频通信模块还满足标准ISO 29160、20912和18000-63。

根据第一实施方案，辐射天线包括两个螺旋天线段，并且电子芯片电连接至两个螺旋天线段。

根据另一个实施方案，射频转发器另外包括主天线，所述主天线电连接至电子芯片，其中所述主天线电感耦合至辐射天线，并且所述辐射天线为由单股螺旋弹簧构成的偶极天线。

该第二实施方案的优点在于机械地分隔了转发器的辐射天线和电子组件，因此消除了常规转发器的弱点(即天线段固定至电子芯片载体的区域)。

用于包覆电子设备的方法

射频通信模块可以通过包括以下阶段的方法制造：

-生产如本申请中所述的两个弹性体材料的层，

-通过将电子设备设置在两个层之间来使电子设备夹在两个层之间，

-在适当的情况下，固化模块。

供替选地，模块可以通过以下方法制造：在层的一部分上设置电子设备，然后将所述层自身折叠以覆盖电子设备，从而使电子设备在其整个长度或部分长度上夹在所述层之间。

可以通过压延生产层。在固化模块的过程中，弹性体材料发生交联。

根据本发明的通信模块由于其性质而可以集成到任何类型的橡胶制品中，例如，球、传送带或充气制品。特别地，根据本发明的通信模块特别适合于集成到充气轮胎的结构中。

充气轮胎

本发明的另一个主题为一种充气轮胎，所述充气轮胎包括胎冠、两个胎圈和两个胎侧，胎体帘布层锚固在所述两个胎圈中，所述充气轮胎包括根据本发明的射频通信模块。

根据优选的实施方案，射频通信模块的辐射天线的轴线的方向使得附近存在的金属元件不会干扰电磁波在转发器上来回传播的平面。在金属帘布层的情况下，辐射天线的轴线与帘线的轴线之间的角度必须在70°和130°之间。

因此，在优选的实施方案中，轮胎包括金属帘布层，所述金属帘布层包括金属增强件，所述金属增强件基本上彼此平行并嵌入在橡胶组合物中，在所述轮胎中，射频通信模块包括辐射天线，所述辐射天线的轴线与金属增强件的轴线之间的角度在70°和130°之间。

根据一个实施方案，射频通信模块可以固定至轮胎的胎侧。然后避免将其放置在轮胎的紧邻导向肋状部的附近或胎侧的中间，而是将其放置在该导向肋状部的上方或下方。

根据另一个实施方案，射频通信模块可以固定至轮胎内层的表面。

根据另一个实施方案，在制造轮胎的过程中将射频通信模块集成到轮胎中。

可以在从制备轮胎到翻新轮胎的轮胎寿命中的任何时间安装这种射频通信模块。

装配有射频通信模块的轮胎可以为旨在装配乘用车辆类型的机动车辆、SUV(“运动型多用途车辆”)、两轮车辆(特别是摩托车)、航空器和选自货车、重型车辆(即地铁、大客车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)或越野车辆(例如重型农业车辆或土木工程设备))的工业车辆以及其它运输或搬运车辆的轮胎。

附图说明

[图1]图1显示了由钢丝12构成的辐射天线10，所述钢丝12已经发生塑性变形，从而形成具有旋转轴线11的螺旋弹簧。该钢丝涂覆有由铜、铝、银、金、铜、锡、锌或黄铜制成的导电层，如果需要，所述导电层覆盖有化学绝缘层(例如由黄铜、锌、镍或锡制成的化学绝缘层)，从而保护弹性体材料不受导电层的材料的影响。

这种天线的电磁传导主要通过趋肤效应发生，即其主要发生在天线的外层。该趋肤厚度特别随辐射频率和导电层的组成材料的电导率变化。作为示例，对于UHF频率(例如915MHz)，银的趋肤厚度为约2.1μm，铜的趋肤厚度为约2.2μm，或者黄铜的趋肤厚度为约4.4μm。

钢丝可以涂覆有这些层，然后成型；供替选地，钢丝还可以成型，然后涂覆。

螺旋弹簧首先通过涂覆丝线的缠绕直径和螺旋节距限定。因此，在考虑丝线的直径的情况下精确地确定螺旋弹簧的内径13和外径15。在这种情况下，弹簧的长度17对应于橡胶体中的射频转发器1的传输信号的一半波长。因此，可以限定螺旋弹簧的正中平面19，所述正中平面19垂直于旋转轴线11并将辐射天线分成两个相等部分。该平面位于辐射天线的中心区域16的中间，该中心区域16对应于天线的总长度的约25％，优选15％。

[图2]图2显示了射频转发器1，其构造为电子部分20位于辐射天线10的内部。电子部分10的几何形状限定在圆柱体内，所述圆柱体的直径小于或等于螺旋弹簧的内径13。这使得电子部分20能够更容易地插入到辐射天线10中。

[图3]图3显示了轮胎的轴向横截面，所述轮胎在其结构中包括根据上述两种模式放置的射频通信模块。

图3显示了轴向方向X、周向方向C和径向方向Z。

该轮胎30包括通过胎冠增强件或带束层36增强的胎冠32、两个胎侧33和两个胎圈34，这些胎圈34中的每一个使用胎圈线35增强。胎冠增强件36在径向外侧被橡胶胎面39覆盖。胎体增强件37在每个胎圈34中围绕两个胎圈线35缠绕，该增强件37的卷边38例如朝向轮胎30的外侧布置。胎体增强件37以本身已知的方式由至少一个帘布层形成，所述帘布层由“径向”帘线(在这种情况下，例如由织物构成的“径向”帘线)增强，即这些帘线几乎彼此平行布置，并且从一个胎圈延伸至另一个胎圈，从而与周向正中平面(和正中平面(垂直于轮胎的旋转轴线且位于两个胎圈4的中间并穿过胎冠增强件36的中央的平面))形成在80°和90°之间的角度。气密的内衬层40相对于胎体增强件37在径向内侧从一个胎圈延伸至另一个胎圈。

作为示例，该轮胎30包括布置在构成胎侧33的橡胶混合物和胎体帘布层37之间的界面处的通信模块2。所示出的位置在胎体帘布层37的卷边38的端部的径向外侧，并在胎侧33的中间的下方。该位置对于转发器和外部读取器之间的射频通信是优异的，并且通信模块的射频转发器的极好稳定性使其能够在不损坏的情况下经受与行驶相关的高机械应力。

轮胎30还包括处于其预硫化配置下的通信模块，所述通信模块通过常规冷硫化粘结胶(例如Tech International提供的灰色胶)的层固定至轮胎的内衬40。在制造轮胎之后(例如在准备轮胎胎面的翻新操作时)固定该通信模块。

[图4]图4显示了包覆在两个弹性体材料层(3a、3b)中的电子设备(1)，所述组件构成射频通信模块(2)。

具体实施方式

实施例

橡胶组合物的制备

以如下方式进行如下测试：将二烯弹性体(环氧化或非环氧化)、增强填料和除了硫化体系之外的各种其它成分连续引入到初始容器温度为约60℃的密闭式混合器(最终填充度：约70体积％)中。然后在一个阶段中进行热机械加工(非生产阶段)，总共持续约3至4分钟，直至达到165℃的最大“出料”温度。

回收并冷却由此获得的混合物，然后将硫和促进剂(次磺酰胺)引入到30℃的混合器(均质精整机)中，混合所有物质(生产阶段)适当的时间(例如在5分钟和12分钟之间)。

随后将由此获得的组合物以橡胶板材(厚度为2mm至3mm)或橡胶薄片的形式进行压延。

电子设备夹在两个相同组合物的层之间(如图4所示)，从而获得射频通信模块。

该模块具有在3cm和8cm之间的长度以及在0.5cm和3cm之间的宽度。

介电常数

测量每种组合物的相对介电常数。结果以基数100表示，100对应于介电常数最不利于用作电子设备的涂覆橡胶的组合物(在这种情况下为组合物C4)。数值越低，相对介电常数越有利于将所评估的橡胶用作电子设备的涂覆橡胶。

收缩率

通过以下方法评估收缩率：测量在以板材的形式压延橡胶组合物之后立即获得的模块的长度L₀，并将橡胶板材切割至期望的尺寸，然后测量在至少1h和至多48h之间的稳定时间之后的模块的长度L₁，稳定化的精确持续时间对应于模块长度不再改变的持续时间。根据(L₀-L₁)/L₀计算收缩率。

为具有最大收缩率的组合物分配100的值。小于100的值对应于较小的收缩率。

观察到，根据本发明的通信模块具有极低的收缩率和介电常数，这特别有利于将橡胶用作旨在集成到橡胶制品中的电子设备的涂覆橡胶。

[表]

(1)天然橡胶

(2)由Lanxess出售的非官能聚丁二烯Buna CB24

(3)由Solvay出售的二氧化硅165G

(4)添加剂包含氧化锌(工业级，Umicore)、硬脂酸(来自Uniqema的Pristerene4931)、N-1,3-二甲基丁基-N-苯基-对-苯二胺(来自Flexsys的Santoflex 6-PPD)和2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉(TMQ)聚合物

(5)硫化体系包含不溶性硫、促进剂(来自Flexsys的N,N-二环己基苯并噻唑-2-次磺酰胺)和硫化阻滞剂(由Lanxess以名称Vulkalent G出售的N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺)。

Claims

1.射频通信模块(2)，所述射频通信模块(2)包括包覆在弹性体材料(3a、3b)中的电子设备(1)，所述弹性体材料包含：

-10phr至60phr的至少一种丁二烯弹性体；

-6phr至20phr的炭黑，所述炭黑的BET比表面积为70m²/g至99m²/g；

-20phr至40phr的无机填料。

2.根据前一权利要求所述的射频通信模块，其中，丁二烯弹性体选自聚丁二烯、丁二烯共聚物及其混合物。

3.根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块，其中，弹性体基质还包含异戊二烯弹性体，所述异戊二烯弹性体优选地选自合成聚异戊二烯、天然橡胶、异戊二烯共聚物以及这些弹性体的混合物。

4.根据前一权利要求所述的射频通信模块，包含40phr至90phr，优选45phr至60phr的异戊二烯弹性体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块，包含8phr至15phr的炭黑，所述炭黑的BET比表面积在70m²/g至99m²/g的范围内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块，其中，所述无机填料选自硅质类型的无机填料、铝质类型的无机填料、白垩、粘土、膨润土、滑石、高岭土、玻璃微珠、玻璃鳞片及其混合物，所述硅质类型的无机填料特别为二氧化硅，所述铝质类型的无机填料特别为氧化铝，所述无机填料优选地选自二氧化硅、白垩、粘土、膨润土、滑石、高岭土及其混合物，优选地选自二氧化硅、白垩、高岭土及其混合物。

7.根据前一权利要求所述的射频通信模块，其中，所述无机填料为二氧化硅。

8.根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块，其中，所述弹性体材料包含硫化体系，所述硫化体系包含硫和硫化促进剂。

9.根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块，包含0phr至5phr的粘合促进剂，优选钴盐。

10.根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块，其中，所述弹性体材料为电绝缘体，所述电绝缘体在800MHz和1GHz之间测得的介电常数优选小于6.5。

11.根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块，其中，电子设备(5)为射频转发器。

12.根据前一权利要求所述的射频通信模块，其中，射频转发器的通信频率位于在300MHz和3GHz之间的UHF带中，优选位于在860MHz和960MHz之间的窄频带中，非常优选地位于860MHz至870MHz和915MHz至925MHz的极窄带中。

13.轮胎，所述轮胎包括根据前述权利要求中任一项所述的射频通信模块。

14.根据前一权利要求所述的轮胎，所述轮胎包括金属帘布层，所述金属帘布层包括金属增强件，所述金属增强件基本上彼此平行并嵌入在橡胶组合物中，在所述轮胎中，射频通信模块包括辐射天线，所述辐射天线的轴线与金属增强件的轴线之间的角度在70°和130°之间。