包括包覆在弹性体材料中的电子设备的射频通信模块制造技术

本发明专利技术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。子设备的射频通信模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括包覆在弹性体材料中的电子设备的射频通信模块


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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)。
[0008]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。
[0009]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。

技术实现思路

[0010]在下文更详细地描述的本专利技术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：
[0011]‑
10phr至60phr的至少一种丁二烯弹性体；
99/16600)。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]用于本专利技术的要求的炭黑的示例为300系列的炭黑，例如N330或N347。
[0034]弹性体材料中炭黑的含量优选在8phr至15phr的值的范围内。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]弹性体材料还包含20phr至40phr，优选25phr至35phr的无机填料。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]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。
[0043]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。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]作为硅烷多硫化物的示例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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、...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：