JP7644361B2 - Ｒｆｉｄモジュール及びそれを埋設した空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦＩＤモジュール及びそれを埋設した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、被覆層の形状を維持しながら、ＲＦＩＤモジュールの耐久性及び通信性を改善することを可能にしたＲＦＩＤモジュール及びそれを埋設した空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、ＲＦＩＤモジュールを埋設することが行われている（例えば、特許文献１参照）。ＲＦＩＤモジュールの通信距離を伸ばすために、ＲＦＩＤモジュールの周辺のゴム部材に対して絶縁する絶縁層を設けることが好適である。このような絶縁層において、絶縁層の強化のためにシリカを配合することが一般的である。しかしながら、絶縁層にシリカを配合すると、絶縁層を成形した際に絶縁層が収縮して所望の形状を維持することができず、耐久性も悪化することがある。

日本国特開平７－１３７５１０号公報

本発明の目的は、被覆層の形状を維持しながら、ＲＦＩＤモジュールの耐久性及び通信性を改善することを可能にしたＲＦＩＤモジュール及びそれを埋設した空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のＲＦＩＤモジュールは、データを記憶するＩＣ基板と、前記データを送受信するアンテナと、該アンテナを被覆する被覆層とを備え、該被覆層が炭酸カルシウムを含有し、前記被覆層の比誘電率が７以下であり、前記被覆層のガラス転移温度が－７０℃～－４５℃の範囲にあることを特徴とするものである。
また、本発明のＲＦＩＤモジュールは、データを記憶するＩＣ基板と、前記データを送受信するアンテナと、該アンテナを被覆する被覆層とを備え、該被覆層が炭酸カルシウムを含有し、前記被覆層の比誘電率が７以下であり、前記被覆層は、誘電正接が０．１以下であり、表面抵抗率が１０ ¹² Ω・ｍ以上であり、体積抵抗率が１０ ¹² Ω・ｍ以上であることを特徴とするものである。

また、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間にカーカス層が装架された空気入りタイヤにおいて、前記ＲＦＩＤモジュールが埋設されていることを特徴とするものである。

本発明のＲＦＩＤモジュールでは、被覆層は炭酸カルシウムを含有しているので、シリカを含有する場合に比べて被覆層の成形時の収縮が抑制され、ＲＦＩＤモジュールの形状を維持することができると共に、炭酸カルシウムが充填剤として被覆層の比誘電率の低下に寄与し、ＲＦＩＤモジュールの通信性を改善することができる。また、被覆層の比誘電率は７以下であるので、ＲＦＩＤモジュールの電波透過性を向上させ、電波強度の減衰に対して抑制効果を得ることができ、ＲＦＩＤモジュールの通信性を更に改善することができる。

本発明のＲＦＩＤモジュールにおいて、被覆層はゴム又はエラストマーと２０ｐｈｒ以上の炭酸カルシウムとからなることが好ましい。これにより、カーボンを含有する場合に比べ、被覆層の比誘電率を比較的低くすることができ、ＲＦＩＤモジュールの通信性を効果的に改善することができる。

被覆層に含まれる炭酸カルシウムは２０ｐｈｒ～５５ｐｈｒであることが好ましい。これにより、被覆層の比誘電率を比較的低くすることができ、ＲＦＩＤモジュールの通信性を効果的に改善することができる。

被覆層の厚さは０．５ｍｍ～３．０ｍｍであることが好ましい。これにより、被覆層による保護効果を確保しつつ、ＲＦＩＤモジュールの通信性を効果的に改善することができる。

被覆層は、誘電正接が０．１以下であり、表面抵抗率が１０¹²Ω・ｍ以上であり、体積抵抗率が１０¹²Ω・ｍ以上であることが好ましい。誘電正接を上記範囲に設定することでＲＦＩＤモジュールにおける電波透過時の電波強度の減衰を防止することができると共に、電気抵抗をそれぞれ上記範囲に設定することでＲＦＩＤモジュールの通信性を効果的に改善することができる。

被覆層の２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（２０℃）は２ＭＰａ～１２ＭＰａの範囲にあることが好ましい。これにより、被覆層によるＲＦＩＤモジュールの保護効果が向上し、ＲＦＩＤモジュールの耐久性を効果的に改善することができる。

被覆層のガラス転移温度は－７０℃～－４５℃の範囲にあることが好ましい。これにより、高温又は低温の環境下においてもＲＦＩＤモジュールの耐久性を損なわずに使用することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、被覆層の比誘電率は被覆層に隣接して配置されるゴム部材の比誘電率よりも低いことが好ましい。これにより、ＲＦＩＤモジュールの電波透過性を十分に確保することができる。

ＲＦＩＤモジュールはカーカス層よりタイヤ幅方向外側に配置され、被覆層の２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（２０℃）と、ＲＦＩＤモジュールのタイヤ幅方向外側に位置するゴム部材のうち２０℃の貯蔵弾性率が最も大きいゴム部材における２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'out（２０℃）とは０．１≦Ｅ'ｃ（２０℃）／Ｅ'out（２０℃）≦１．５の関係を満たすことが好ましい。これにより、ＲＦＩＤモジュールの耐久性を効果的に改善することができる。

ＲＦＩＤモジュールの中心はタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

ＲＦＩＤモジュールはビード部のビードコアの上端からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置とタイヤ最大幅位置との間に配置されていることが好ましい。これにより、ＲＦＩＤモジュールが走行時の応力振幅が小さい領域に配置されるため、ＲＦＩＤモジュールの耐久性を効果的に改善することができ、更に、タイヤの耐久性を低下させることがない。

ＲＦＩＤモジュールの断面中心とタイヤ表面との距離は１ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができると共に、タイヤの耐外傷性を改善することができる。

アンテナは螺旋状であることが好ましい。これにより、走行時におけるタイヤの変形に対して追従することができ、ＲＦＩＤモジュールの耐久性を改善することができる。

本発明において、貯蔵弾性率Ｅ'は、ＪＩＳ－Ｋ６３９４に準拠して、粘弾性スペクトロメーターを用い、引張の変形モードにおいて、指定された各温度、周波数１０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％の条件にて測定されるものである。また、被覆層の表面抵抗率［Ω・ｍ］及び体積抵抗率［Ω・ｍ］は、ＪＩＳ－Ｋ６２７１に準拠して測定される。

図１（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態からなるＲＦＩＤモジュールの一例を示すものであり、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は断面図である。 図２は本発明の実施形態からなるＲＦＩＤモジュールが埋設された空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 図３は図２の空気入りタイヤを概略的に示す子午線断面図である。 図４は図２の空気入りタイヤを概略的に示す赤道線断面図である。 図５は図２の空気入りタイヤに埋設されたＲＦＩＤモジュールを拡大して示す断面図である。 図６（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態からなるＲＦＩＤモジュールの変形例を示すものであり、図６（ａ）は斜視図であり、図６（ｂ）は断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態からなるＲＦＩＤモジュールを示すものである。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のＲＦＩＤモジュール１０は、トランスポンダ２０とそれを被覆する被覆層２３からなる。トランスポンダ２０として、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを用いることができる。トランスポンダ２０は、データを記憶するＩＣ基板２１と、データを非接触で送受信するアンテナ２２とを有している。このようなトランスポンダ２０を用いることで、適時にデータを書き込み又は読み出し、データを効率的に管理することができる。なお、ＲＦＩＤとは、アンテナ及びコントローラを有するリーダライタと、ＩＣ基板及びアンテナを有するＩＤタグから構成され、無線方式によりデータを交信可能な自動認識技術である。

図１（ａ）において、トランスポンダ２０のアンテナ２２は、ＩＣ基板２１の両端部の各々から突出し、螺旋状を呈している。このアンテナ２２の長さを適宜変更することにより、通信性を確保することができる。なお、トランスポンダ２０の全体の形状は、特に限定されるものではなく、図１（ａ），（ｂ）に示す柱状の形態の他に、図６（ａ），（ｂ）に示す板状の形態を用いても良い。

被覆層２３は、トランスポンダ２０の表裏両面を挟むようにしてトランスポンダ２０の全体を被覆している。被覆層２３は、非補強充填剤として炭酸カルシウムを含有している。ここで、被覆層２３は、炭酸カルシウム以外の非補強充填剤を含有していないことが好ましい。被覆層２３が含有する炭酸カルシウムは、特に限定されるものではないが、例えば、重質炭酸カルシウムや、表面処理剤で表面処理した炭酸カルシウムを用いることができる。このような炭酸カルシウムは、他の無機フィラーに比べて比誘電率が低いため、被覆層２３の比誘電率の低減に寄与する。なお、炭酸カルシウム以外の非補強充填剤として、黒鉛、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、デンプン、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、炭化ケイ素などが挙げられる。

また、被覆層２３は比誘電率が７以下である。好ましくは、比誘電率が２～５であると良い。なお、被覆層２３が例えばゴムからなる場合、当該ゴムの比誘電率は、常温において８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚの比誘電率である。ここで、常温はＪＩＳ規格の標準状態に準拠し、２３±２℃、６０％±５％ＲＨである。当該ゴムは２３℃、６０％ＲＨで２４時間処理された後に静電容量法により比誘電率が計測される。上述した８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚの範囲は、現状のＵＨＦ帯のＲＦＩＤの割り当て周波数に該当するが、上記割り当て周波数が変更された場合、その割り当て周波数の範囲の比誘電率を上記の如く規定すれば良い。

上述したＲＦＩＤモジュールでは、被覆層２３は炭酸カルシウムを含有しているので、シリカを含有する場合に比べて被覆層２３の成形時の収縮が抑制され、ＲＦＩＤモジュール１０の形状を維持することができると共に、炭酸カルシウムが充填剤として被覆層２３の比誘電率の低減に寄与し、ＲＦＩＤモジュール１０の通信性を改善することができる。また、被覆層２３の比誘電率は７以下であるので、ＲＦＩＤモジュール１０の電波透過性を向上させ、電波強度の減衰に対して抑制効果を得ることができ、ＲＦＩＤモジュール１０の通信性を更に改善することができる。

これに対して、例えば、被覆層にシリカを配合した場合、被覆層を成形する際に収縮し、所望の形状を維持することができず、被覆層の耐久性を十分に得ることができない。また、被覆層に炭酸カルシウム以外の非補強充填剤を配合した場合、比誘電率の低減効果に有効なものがなく、ＲＦＩＤモジュールの通信性を改善できないことがある。

上記ＲＦＩＤモジュールにおいて、被覆層２３は、誘電正接が０．１以下であり、表面抵抗率が１０¹²Ω・ｍ以上であり、体積抵抗率が１０¹²Ω・ｍ以上であることが好ましい。誘電正接を上記範囲に設定することでＲＦＩＤモジュール１０における電波透過時の電波強度の減衰を防止することができると共に、電気抵抗をそれぞれ上記範囲に設定することでＲＦＩＤモジュール１０の通信性を効果的に改善することができる。

被覆層２３の２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（２０℃）は、２ＭＰａ～１２ＭＰａの範囲にあると良い。このように被覆層２３の物性を設定することで、被覆層２３によるＲＦＩＤモジュール１０の保護効果が向上し、ＲＦＩＤモジュール１０の耐久性を効果的に改善することができる。

被覆層２３のガラス転移温度は、－７０℃～－４５℃の範囲にあることが好ましく、－６０℃～－４５℃の範囲にあることがより好ましい。これにより、高温又は低温の環境下においてもＲＦＩＤモジュール１０の耐久性を損なわずに使用することができる。ここで、被覆層２３のガラス転移温度が下限値より低いと、被覆層２３の耐熱性が悪化し、高温環境下での被覆層２３の保護効果を十分に得ることができず、逆に被覆層２３のガラス転移温度が上限値を超えると、低温環境下での耐久性が悪化し、被覆層２３にクラックが生じやすくなる。

被覆層２３の組成として、被覆層２３は、ゴム又はエラストマーと２０ｐｈｒ以上の炭酸カルシウムとからなることが好ましい。このように被覆層２３を構成することで、カーボンを含有する場合に比べ、被覆層２３の比誘電率を比較的低くすることができ、ＲＦＩＤモジュール１０の通信性を効果的に改善することができる。炭酸カルシウムの含有量が多くなる程、比誘電率を低減することができるが、例えば、被覆層２３が、２５ｐｈｒを超え３０ｐｈｒ以下である炭酸カルシウムを含有する場合、被覆層２３の比誘電率を４以上６未満とすることができる。また、被覆層２３が、３０ｐｈｒを超え４０ｐｈｒ以下である炭酸カルシウムを含有する場合、被覆層２３の比誘電率を２以上４未満とすることができる。なお、本明細書において、「ｐｈｒ」は、ゴム成分（エラストマー）１００重量部あたりの重量部を意味する。

この被覆層２３に含まれる炭酸カルシウムは、２０ｐｈｒ～５５ｐｈｒであることが好ましい。これにより、被覆層２３の比誘電率を比較的低くすることができ、ＲＦＩＤモジュール１０の通信性を効果的に改善することができる。但し、被覆層２３に炭酸カルシウムが過度に含まれると脆性的になり、被覆層２３としての強度が低下するため好ましくない。また、被覆層２３は、炭酸カルシウムの他に、２０ｐｈｒ以下のシリカ（白色フィラー）や５ｐｈｒ以下のカーボンブラックを任意に含むことができる。少量のシリカやカーボンブラックを併用した場合、被覆層２３の強度を確保しつつ、その比誘電率を低下させることができる。

被覆層２３の厚さｔは０．５ｍｍ～３．０ｍｍであることが好ましく、１．０ｍｍ～２．５ｍｍであることがより好ましい。ここで、被覆層２３の厚さｔは、トランスポンダ２０を含む位置でのゴム厚さであり、例えば、図１（ｂ）に示すようにトランスポンダ２０の中心を通る直線上での厚さｔ１と厚さｔ２を合計したゴム厚さである。このように被覆層２３の厚さｔを適度に設定することで、被覆層２３による保護効果を確保しつつ、ＲＦＩＤモジュール１０の通信性を効果的に改善することができる。ここで、被覆層２３の厚さｔが０．５ｍｍより薄いと、被覆層２３による絶縁性が低下し、ＲＦＩＤモジュール１０の通信性の改善効果を十分に得ることができない。逆に、被覆層２３の厚さｔが３．０ｍｍを超えると、タイヤに埋設して使用した場合にＲＦＩＤモジュール１０が破損するおそれがある。なお、被覆層２３の断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば、三角形や長方形、台形、紡錘形を採用することができる。図１（ｂ）の被覆層２３では長方形の断面形状を有している。

図２～５は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

一対のビード部３間には、複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列してなる少なくとも１層（図２では１層）のカーカス層４が装架されている。カーカス層４はゴムで被覆されている。カーカス層４を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。各ビード部３には環状のビードコア５が埋設されており、そのビードコア５の外周上に断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４のタイヤ外周側には、複数層（図２では２層）のベルト層７が埋設されている。ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°～４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。

ベルト層７のタイヤ外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層（図２では２層）のベルトカバー層８が配置されている。図２において、タイヤ径方向内側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の全幅を覆うフルカバーを構成し、タイヤ径方向外側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の端部のみを覆うエッジカバー層を構成している。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の両端末４ｅは、各ビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、ビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように配置されている。カーカス層４は、トレッド部１から各サイドウォール部２を経て各ビード部３に至る部分である本体部４Ａと、各ビード部３においてビードコア５の廻りに巻き上げられて各サイドウォール部２側に向かって延在する部分である巻き上げ部４Ｂとを含む。

また、タイヤ内表面には、カーカス層４に沿ってインナーライナー層９が配置されている。トレッド部１にはキャップトレッドゴム層１１が配置され、サイドウォール部２にはサイドウォールゴム層１２が配置され、ビード部３にはリムクッションゴム層１３が配置されている。

このように構成される空気入りタイヤに、ＲＦＩＤモジュール１０が埋設されている。図２では、カーカス層４よりタイヤ幅方向外側の部位にＲＦＩＤモジュール１０が配置されている。ＲＦＩＤモジュール１０を構成するトランスポンダ２０はタイヤ周方向に沿って延在している。このトランスポンダ２０は、タイヤ周方向に対して－１０°～１０°の範囲で傾斜するように配置しても良い。

上述した空気入りタイヤでは、ＲＦＩＤモジュール１０が埋設されているので、被覆層２３の形状を維持しながら、ＲＦＩＤモジュール１０の耐久性及び通信性を改善することができる。また、カーカス層４よりタイヤ幅方向外側にＲＦＩＤモジュール１０が埋設されていることで、ＲＦＩＤモジュール１０の通信時に電波を遮断するタイヤ構成部材がなく、ＲＦＩＤモジュール１０の通信性を良好に確保することができる。カーカス層４よりタイヤ幅方向外側にＲＦＩＤモジュール１０を埋設する場合、ＲＦＩＤモジュール１０をカーカス層４の巻き上げ部４Ｂとリムクッションゴム層１３との間やカーカス層４とサイドウォールゴム層１２との間に配置することができる。他の構造として、ＲＦＩＤモジュール１０をカーカス層４の巻き上げ部４Ｂとビードフィラー６との間やカーカス層４の本体部４Ａとビードフィラー６との間に配置することも可能である。

上記空気入りタイヤにおいて、図１（ａ）に示すように、アンテナ２２は螺旋状であることが好ましい。このような形状を有するアンテナ２２を用いることで、走行時におけるタイヤの変形に対して追従することができ、ＲＦＩＤモジュール１０の耐久性を改善することができる。

また、被覆層２３の比誘電率は、被覆層２３に隣接して配置されるゴム部材（図２ではカーカス層４のコートゴムとリムクッションゴム層１３）の比誘電率よりも低いことが好ましい。このように被覆層２３の比誘電率を設定することで、ＲＦＩＤモジュール１０の電波透過性を十分に確保することができる。

更に、ＲＦＩＤモジュール１０よりタイヤ幅方向外側に位置するゴム部材（図２ではサイドウォールゴム層１２とリムクッションゴム層１３）のうち、２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'out（２０℃）が最も大きいゴム部材（以下、外部材と記載することもある。）はリムクッションゴム層１３に相当するが、被覆層２３の２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（２０℃）と、ＲＦＩＤモジュール１０のタイヤ幅方向外側に位置するゴム部材のうち２０℃の貯蔵弾性率が最も大きいゴム部材における２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'out（２０℃）とは、０．１≦Ｅ'ｃ（２０℃）／Ｅ'out（２０℃）≦１．５の関係を満たすことが好ましく、０．１５≦Ｅ'ｃ（２０℃）／Ｅ'out（２０℃）≦１．３０の関係を満たすことがより好ましい。被覆層２３とＲＦＩＤモジュール１０の外側に位置する当該ゴム部材との剛性差が過度に大きくなり難いため、当該ゴム部材に対する被覆層２３の剛性を適度に保つことができる。これにより、ＲＦＩＤモジュール１０の耐久性を改善することができる。

ここで、Ｅ'ｃ（２０℃）／Ｅ'out（２０℃）の値が下限値より小さい場合、外部材よりも被覆層２３の剛性が低くなり、ＲＦＩＤモジュール１０に対する保護効果が低下する。逆に、Ｅ'ｃ（２０℃）／Ｅ'out（２０℃）の値が上限値より大きい場合、外部材よりも被覆層２３の剛性が高くなり、被覆層２３が脆性的になり、被覆層２３が破断し易くなるので、ＲＦＩＤモジュール１０の破損に繋がる。

被覆層２３の２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（２０℃）と、被覆層２３の６０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（６０℃）とは、１．０≦Ｅ'ｃ（２０℃）／Ｅ'ｃ（６０℃）≦１．５の関係を満たすと良い。このように被覆層２３の物性を設定することで、被覆層２３の温度依存性が低くなる（被覆層２３が発熱しにくくなる）ため、高速走行時にタイヤの温度が上昇しても被覆層２３が軟化せず、ＲＦＩＤモジュール１０の耐久性を効果的に改善することができる。

被覆層２３の６０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（６０℃）と、被覆層２３のタイヤ幅方向外側に隣接するゴム部材（図２ではリムクッションゴム層１３）の６０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ａ（６０℃）とは、０．２≦Ｅ'ｃ（６０℃）／Ｅ'ａ（６０℃）≦１．２の関係を満たすことが好ましい。このように被覆層２３と被覆層２３に隣接するゴム部材の物性を設定することで、両者の物性が近くなるため、走行時における応力の分散効果を得ることができ、ＲＦＩＤモジュール１０の耐久性を効果的に改善することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、ＲＦＩＤモジュール１０は、タイヤ径方向の配置領域として、ビードコア５の上端５ｅ（タイヤ径方向外側の端部）からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置Ｐ１と、タイヤ最大幅となる位置Ｐ２との間に配置されていると良い。即ち、ＲＦＩＤモジュール１０は、図３に示す領域Ｓ１に配置されていると良い。ＲＦＩＤモジュール１０が領域Ｓ１に配置された場合、ＲＦＩＤモジュール１０は走行時の応力振幅が小さい領域に位置するため、ＲＦＩＤモジュール１０の耐久性を効果的に改善することができ、更に、タイヤの耐久性を低下させることがない。ここで、ＲＦＩＤモジュール１０が位置Ｐ１よりもタイヤ径方向内側に配置されると、ビードコア５等の金属部材と近くなるためＲＦＩＤモジュール１０の通信性が悪化する傾向がある。その一方で、ＲＦＩＤモジュール１０が位置Ｐ２よりもタイヤ径方向外側に配置されると、ＲＦＩＤモジュール１０が走行時の応力振幅が大きい領域に位置し、トランスポンダ２０自体の破損やＲＦＩＤモジュール１０の周辺での界面剥離が発生し易くなるので好ましくない。

図４に示すように、タイヤ周上には、タイヤ構成部材の端部同士が重ねられてなる複数のスプライス部がある。図４には各スプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが示されている。ＲＦＩＤモジュール１０の中心は、タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることが好ましい。即ち、ＲＦＩＤモジュール１０は、図４に示す領域Ｓ２に配置されていると良い。具体的には、ＲＦＩＤモジュール１０を構成するＩＣ基板２１が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していると良い。更には、アンテナ２２を含むＲＦＩＤモジュール１０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることがより好ましく、被覆ゴムにより被覆された状態のＲＦＩＤモジュール１０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることが最も好ましい。また、ＲＦＩＤモジュール１０と離間して配置するタイヤ構成部材として、ＲＦＩＤモジュール１０と隣接して配置されるサイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３、或いはカーカス層４であることが好ましい。このようにタイヤ構成部材のスプライス部から離間させてＲＦＩＤモジュール１０を配置することで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

なお、図４の実施形態では、各タイヤ構成部材のスプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが等間隔に配置された例を示したが、これに限定されるものではない。タイヤ周方向の位置Ｑは任意の位置に設定することができ、いずれの場合であってもＲＦＩＤモジュール１０は各タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間するように配置される。

図５に示すように、ＲＦＩＤモジュール１０の断面中心とタイヤ表面との距離ｄは１ｍｍ以上であることが好ましい。このようにＲＦＩＤモジュール１０とタイヤ表面とを離間させることで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができると共に、タイヤの耐外傷性を改善することができる。図５の実施形態において、距離ｄはＲＦＩＤモジュール１０の断面中心とタイヤ外表面との距離であるが、ＲＦＩＤモジュール１０がインナーライナー層９と近い位置に配置される場合、距離ｄはＲＦＩＤモジュール１０の断面中心とタイヤ内表面との距離である。

上述した実施形態では、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅがビードフィラー６の上端６ｅ付近に配置された例を示したが、これに限定されるものではなく、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅは任意の高さに配置することができる。例えば、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅは、ビードコア５の側方に配置しても良い。このようなロータンナップ構造において、トランスポンダ２０をビードフィラー６とサイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３との間に配置することができる。その際、被覆層２３のタイヤ幅方向外側に隣接するゴム部材は、サイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３となる。

データを記憶するＩＣ基板と、データを送受信するアンテナと、アンテナを被覆する被覆層とを有し、被覆層の炭酸カルシウムの含有の有無、被覆層のシリカの含有の有無、被覆層の非補強充填剤の含有の有無、被覆層の比誘電率、被覆層の炭酸カルシウムの含有量、被覆層の厚さ、被覆層の貯蔵弾性率Ｅ'c（２０℃）を表１のように設定した比較例１～３及び実施例１～８のＲＦＩＤモジュールを製作した。

比較例１においては、シリカを配合した被覆層を用いた。比較例２においては、シリカと炭酸カルシウム以外の非補強充填剤とを配合した被覆層を用いた。比較例３においては、炭酸カルシウム以外の非補強充填剤を配合した被覆層を用いた。

これらＲＦＩＤモジュールについて、下記試験方法により、形状維持性、耐久性及び通信性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

形状維持性：
各ＲＦＩＤモジュールについて、加硫成形後における寸法の変化を測定した。評価結果は、加硫前の寸法に対して±１ｍｍを超える寸法変化があった場合を「有り」とし、加硫前の寸法に対して±１ｍｍの範囲内の寸法変化であった場合を「無し」として示した。

耐久性：
各ＲＦＩＤモジュールについて、温度３０℃～４０℃、伸張速度４００±２０ｒｐｍ、定歪８０％の条件で３００万回の繰り返し変形を与える定歪疲労試験を実施した後、ＲＦＩＤモジュールにおける外観的な故障を確認した。評価結果は、外観的な故障がない場合を「◎（優）」で示し、外観的な故障はあるが被覆層により被覆されたトランスポンダを起点とする故障ではない場合を「○（良）」で示し、被覆層により被覆されたトランスポンダを起点とする外観的な故障があった場合を「△（可）」の３段階で示した。

通信性：
各ＲＦＩＤモジュールについて、リーダライタを用いて通信作業を実施した。具体的には、リーダライタにおいて出力２５０ｍＷ、搬送波周波数８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚとして通信可能な最長距離を測定した。評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど通信性が優れていることを意味する。

この表１から判るように、実施例１～８のＲＦＩＤモジュールは、形状維持性、耐久性及び通信性がバランス良く改善されていた。

一方、比較例１においては、シリカを配合した被覆層を用いたので、被覆層の寸法変化が生じると共に、耐久性が悪化した。比較例２においては、シリカと炭酸カルシウム以外の非補強充填剤とを配合した被覆層を用いたので、ＲＦＩＤモジュールの通信性が悪化した。比較例３においては、炭酸カルシウム以外の非補強充填剤を配合した被覆層を用いたので、ＲＦＩＤモジュールの通信性が悪化した。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
１０ ＲＦＩＤモジュール
２０ トランスポンダ
２１ ＩＣ基盤
２２ アンテナ
２３ 被覆層
ＣＬ タイヤ中心線

Claims (15)

1. データを記憶するＩＣ基板と、前記データを送受信するアンテナと、該アンテナを被覆する被覆層とを備え、該被覆層が炭酸カルシウムを含有し、前記被覆層の比誘電率が７以下であり、前記被覆層のガラス転移温度が－７０℃～－４５℃の範囲にあることを特徴とするＲＦＩＤモジュール。
2. 前記被覆層がゴム又はエラストマーと２０ｐｈｒ以上の炭酸カルシウムとからなることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤモジュール。
3. 前記被覆層に含まれる炭酸カルシウムが２０ｐｈｒ～５５ｐｈｒであることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤモジュール。
4. 前記被覆層の厚さが０．５ｍｍ～３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のＲＦＩＤモジュール。
5. 前記被覆層は、誘電正接が０．１以下であり、表面抵抗率が１０¹²Ω・ｍ以上であり、体積抵抗率が１０¹²Ω・ｍ以上であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のＲＦＩＤモジュール。
6. 前記被覆層の２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（２０℃）が２ＭＰａ～１２ＭＰａの範囲にあることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のＲＦＩＤモジュール。
7. データを記憶するＩＣ基板と、前記データを送受信するアンテナと、該アンテナを被覆する被覆層とを備え、該被覆層が炭酸カルシウムを含有し、前記被覆層の比誘電率が７以下であり、前記被覆層は、誘電正接が０．１以下であり、表面抵抗率が１０ ¹² Ω・ｍ以上であり、体積抵抗率が１０ ¹² Ω・ｍ以上であることを特徴とするＲＦＩＤモジュール。
8. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間にカーカス層が装架された空気入りタイヤにおいて、請求項１～７のいずれかに記載のＲＦＩＤモジュールが埋設されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
9. 前記被覆層の比誘電率が該被覆層に隣接して配置されるゴム部材の比誘電率よりも低いことを特徴とする請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記ＲＦＩＤモジュールが前記カーカス層よりタイヤ幅方向外側に配置され、前記被覆層の２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'ｃ（２０℃）と、前記ＲＦＩＤモジュールのタイヤ幅方向外側に位置するゴム部材のうち２０℃の貯蔵弾性率が最も大きいゴム部材における２０℃の貯蔵弾性率Ｅ'out（２０℃）とが０．１≦Ｅ'ｃ（２０℃）／Ｅ'out（２０℃）≦１．５の関係を満たすことを特徴とする請求項８又は９に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記ＲＦＩＤモジュールの中心がタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることを特徴とする請求項８～１０のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記ＲＦＩＤモジュールが前記ビード部のビードコアの上端からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置とタイヤ最大幅位置との間に配置されていることを特徴とする請求項８～１１のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
13. 前記ＲＦＩＤモジュールの断面中心とタイヤ表面との距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項８～１２のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
14. 前記アンテナが螺旋状であることを特徴とする請求項８～１３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
15. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間にカーカス層が装架され、ＲＦＩＤモジュールが埋設された空気入りタイヤにおいて、
    前記ＲＦＩＤモジュールは、データを記憶するＩＣ基板と、前記データを送受信するアンテナと、該アンテナを被覆する被覆層とを備え、該被覆層が炭酸カルシウムを含有し、前記被覆層の比誘電率が７以下であり、前記被覆層の比誘電率が該被覆層に隣接して配置されるゴム部材の比誘電率よりも低いことを特徴とする空気入りタイヤ。

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