CN104010841B - 橡胶装饰物及轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种橡胶装饰物，其通过借助于如下的白色层和着色层对橡胶的表面实施期望的装饰而获得该橡胶装饰物：白色层的亮度最低部分的亮度为80％以上且由白色涂料形成该白色层，采用白色以外的涂料且该涂料的至少一部分与该白色层重叠地涂布来形成着色层。

Description

橡胶装饰物及轮胎
技术领域
本发明涉及在着色层易于受到影响且使得着色层的显色性变差的橡胶的表面上实施装饰的橡胶装饰物及轮胎。特别地，本发明提出一种用于设置具有显色性高的着色层的装饰的技术。
背景技术
为了改善用于轮胎等的橡胶的装饰性，越来越需要在橡胶的表面上设置着色层以实施装饰。
然而，包含碳且用于轮胎的黑橡胶等具有如下问题：当具有着色层的装饰直接设置于橡胶的表面时，橡胶等的具有低亮度的黑色的底色影响着色层以致使得着色层的显色性变差。结果，装饰的颜色变得晦暗并且装饰自身变得几乎看不见。
发明内容
发明要解决的问题
本发明旨在解决传统技术具有的问题，并且本发明的目的是提供在不受橡胶的黑色的底色的影响的情况下具有改善的显色性的装饰的橡胶装饰物和轮胎。
用于解决问题的方案
根据本发明的橡胶装饰物，利用如下的白色层和着色层在橡胶的表面上实施期望的装饰而形成所述橡胶装饰物：所述白色层的亮度最低部分的亮度为80％以上且由白色涂料形成所述白色层，采用白色以外的涂料且该涂料的至少一部分与该白色层重叠地涂布来形成所述着色层。
另外，根据本发明的轮胎具有与路面接触的胎面部和与所述胎面部连续地设置的胎侧部，构成该胎侧部的胎侧橡胶包括上述橡胶装饰物。
在本发明中，装饰是指字符、图形、包括条形码的符号、图案等。
另外，在本发明中，在HSV模型中定义亮度、饱和度和色调。用如下方法计算亮度：通过利用光谱色度计(例如，可从柯尼卡美能达得到的FD-5)测量不同系统(例如，Lab色空间)中测量对象的亮度、饱和度和色调，并接着通过利用必要的软件(例如，Photoshop(注册商标))将亮度、饱和度和色调转换成HSV系统中的亮度、饱和度和色调。
在说明书和权利要求书中，在如下条件下测量诸如在轮胎宽度方向截面中橡胶层之间的边界线的倾斜等尺寸：轮胎被安装在适用轮辋上、被充填预定内压且处于无负载状态下。
另外，术语“轮胎截面高度”表示轮胎的外径与适用轮辋的直径之间的差的1/2。
在本公开中，术语“适用轮辋”表示由轮胎制造或使用地的有效工业标准规定的轮辋，工业标准诸如是日本的“JATMA(日本机动车轮胎制造者协会)年鉴”、欧洲的“ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准手册”和美国的“TRA(轮胎和轮辋协会)年鉴”等。
术语“预定内压”表示在JATMA等标准下与根据轮胎尺寸所规定的轮胎最大负载能力对应的充填空气压力(最大空气压力)，并且术语“最大负载能力”表示在上述标准下作为轮胎上的负载所允许的最大负载。
此外，术语“轮胎最大宽度”表示被安装在以JATMA(日本机动车轮胎制造者协会)年鉴中规定的适用轮胎尺寸的适用轮辋上并且被填充预定内压的情况下的轮胎的最大宽度。
发明的效果
根据本发明的轮胎装饰物，利用如下的白色层和着色层在橡胶的表面上实施期望的装饰而形成所述橡胶装饰物：所述白色层的亮度最低部分的亮度为80％以上且由白色涂料形成所述白色层，采用白色以外的涂料且该涂料的至少一部分与该白色层重叠地涂布来形成所述着色层。结果，白色层能够覆盖和掩盖橡胶的底色以防止橡胶的底色影响设置在白色层上并由除白色涂料以外的涂料组成的着色层。于是，能够在橡胶上设置具有良好显色性的装饰。
另外，在根据本发明的轮胎中，当轮胎安装在车辆上时趋向于吸引观察者的注意力的胎侧部的胎侧橡胶由具有良好显色性的橡胶装饰物形成，使得能够改善轮胎的装饰性。
附图说明
图1是本发明的一实施方式中的橡胶装饰物的侧部截面图。
图2是图1中示出的橡胶装饰物的平面图。
图3是本发明的另一实施方式中的橡胶装饰物的平面图。
图4是本发明的一实施方式中的轮胎的轮胎宽度方向截面图。
图5是图4中示出的轮胎的胎侧部表面的局部放大截面图。
图6是轮胎的轮胎宽度方向截面图，其夸张地示出了当轮胎负载转动时胎侧部的外表面变形的方式。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
注意，以下说明是仅借助于示例，并且各构件的构成和作用效果不限于本说明。
图1示出了具有橡胶2、配置在橡胶2的表面上或上方的白色层3和涂布在白色层3上的着色层4的橡胶装饰物1。橡胶2具有诸如黑色等的底色并且可能使着色层的显色性变差。白色层3由白色涂料组成，并且亮度最低部分的亮度为80％以上。着色层4由除白色涂料以外的涂料组成。
白色层3由亮度最低部分的亮度为80％以上的白色涂料构成，使得着色层4不受橡胶2的底色的影响。结果，能够在橡胶上设置具有良好显色性的装饰。
从提高轮胎的生产性的角度出发，优选地，白色层和着色层使用紫外线墨，以便消除涂布墨之后墨的干燥时间。紫外线墨的主要成分为光聚合引发剂、低聚物、单体和着色剂，并且可选地包括紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、粘合促进剂、流变控制剂或分散剂。
在图2中示出了橡胶装饰物的外观。矩形的白色层3设置在橡胶2的表面上或上方。着色层4例如通过涂布黄色涂料而设置在白色层3上。白色层3和着色层4形成了作为装饰的示例的字符“ABC”。着色层4的在图2的上下方向上的端部从白色层3的表面突出并且配置在橡胶2的表面上或上方。着色层4的与白色层3重叠的部分被称作显色部4a，着色层4的从白色层3突出的另一部分被称作不鲜明部4b。
着色层4可以具有除了白色以外的任意颜色。可以露出橡胶的底色以便形成黑色等的装饰。
当着色层被直接涂布于橡胶2的表面上时，着色层的颜色显得与橡胶2的底色同化，并且着色层的显色性可能变差。结果，着色层可能几乎不明显。
在本发明中，白色层3覆盖橡胶2的底色，因此设置在白色层3上的着色层4几乎不会受橡胶2的底色的影响。结果，改进了着色层的显色性，并且可以在橡胶上设置具有良好显色性的装饰。白色层3优选为纯白色。换言之，白色层3的亮度优选为100％。该构造可以允许橡胶2的底色被白色层3完全覆盖以进一步改善着色层4的显色性。
在着色层4的显色部4a中，着色层4覆盖橡胶2的底色，因此显色部4a几乎不会受橡胶2的底色影响而改善了显色部4a的显色性。结果，观察者可以视觉辨认出鲜亮的黄色装饰。同时，在不鲜明部4b中，着色层的颜色显得与橡胶2的底色同化，并且不鲜明部4b的显色性变差并且不鲜明部4b显得晦暗。结果，对于观察者而言不鲜明部4b几乎不明显。
于是，在归因于印刷精度导致在显色部4a的端部出现凹凸、斑块等情况下，该凹凸、斑块等可以是几乎不会被注意的不鲜明部4b的一部分。另外，可以使显色部4a的轮廓看起来显著。
同时，如图3所示，白色层3可以从着色层4突出并且配置在橡胶2的表面上或上方。在该情况下，着色层4可以整体上都不出现与橡胶2的底色同化，因此可以充分地改善装饰性。另外，着色层4的装饰可以与白色层3形成对比并因此可以改善装饰的可见性。
当着色层4的厚度例如在20μm与40μm之间并且白色层3的最厚部分的厚度tw大于等于着色层4的最厚部分的厚度tc时，橡胶2的底色对着色层4的影响可以较小，以改善着色层4的显色性。
白色层3的最厚部分的厚度tw与着色层4的最厚部分的厚度tc的比tw/tc优选为1以上且4以下，并且更优选为1以上且2以下。当比tw/tc小于1时，白色层可能太薄以至于不能充分地覆盖橡胶的底色，因此可能不能充分改善着色层的显色性。当比tw/tc大于4时，在橡胶弯折或受到应力时白色层与着色层之间的变形的差异可能较大，以致在白色层与着色层之间产生龟裂。
由于根据本发明的橡胶装饰物在橡胶弯折或受到应力时可以有效地防止龟裂，因此该橡胶装饰物可以用于弯折或应力大的轮胎等。
另外，当白色层3和着色层4的总厚度T为250μm以下时，橡胶2与白色层3及着色层4之间的变形的差异可以被尽可能地最小化，以有效地防止当橡胶2弯折或变形时橡胶2与白色层3及着色层4之间的龟裂。
当总厚度T不均匀时，总厚度T的最大值优选为250μm以下。
当白色层3的厚度tw大时，橡胶2的底色可以被更好地隐藏以进一步改善着色层4的显色性。厚度tw优选为50μm以上。
同时，当着色层4的厚度tc大时，着色层4可以显得更加鲜艳。厚度tc优选地在20μm与40μm之间。当着色层4的厚度tc薄时，着色层4可能显得不鲜明。
当白色层3是纯白色时，白色层3可以将橡胶2的底色完全隐藏以进一步改善着色层4的显色性。
图4中示出的轮胎具有接触路面的胎面部11和连续至胎面部11的胎侧部12。在轮胎中，上述橡胶装饰物1设置于胎侧部12的表面。
该构造允许在当轮胎10安装至车辆时易于吸引观察者的注意的胎侧部12中形成鲜艳的装饰以改善装饰性。
用于胎侧部12的橡胶典型地包括抗老化剂，以便防止橡胶由于轮胎使用环境下的臭氧或热而被劣化并且改善耐气候性。
然而，当包含抗老化剂的橡胶配置在白色层3和着色层4周围时，抗老化剂具有逐渐污染白色层3和着色层4的问题。
如图4和图5所示，阻挡层、即包含丁基系橡胶的橡胶层2a可以设置于橡胶2的表面且至少设置在与白色层3接触的区域，并且包含抗老化剂的橡胶层2b可以设置在阻挡层2a的周围。丁基系橡胶表示丁基橡胶、卤化丁基橡胶等。
在包含丁基系橡胶(在本实施方式中为丁基橡胶)的阻挡层2a中，抗老化剂的渗透性低，使得阻挡层2a可以阻挡抗老化剂从邻接的橡胶层2b渗出，以防止白色层3和着色层4被抗老化剂逐渐污染。另外，包含抗老化剂的橡胶层2b可以防止胎侧部12中的橡胶劣化。丁基系橡胶阻挡抗老化剂从邻接的橡胶层2b渗出，以防止抗老化剂移动到阻挡层2a的外表面。结果，可以改善白色层3与橡胶的粘合性，因此可以消除在设置白色层3的过程中的底漆处理(primer treatment)以提高生产性。
阻挡层优选地在100重量份的橡胶中包括80重量份以上的丁基系橡胶，以便有效地阻挡抗老化剂从邻接的橡胶渗出。当包括小于80重量份的丁基系橡胶时，不能有效地防止抗老化剂从邻接橡胶阻挡层的橡胶移动。结果，可能降低了白色层与橡胶的粘合性，并且可能降低白色层与着色层的耐污染性。
当阻挡层2a包括粘土矿物时，可以更加减少来自橡胶层2b的抗老化剂渗透以进一步改善由阻挡层2a产生的防止污染的效果。
图6用假想线夸张地示出了当轮胎负载转动时轮胎的胎侧部的变形。如图6所示，当轮胎负载转动时，轮胎的变形量在轮胎最大宽度位置13附近达到峰值，并且变形量从轮胎最大宽度位置13沿轮胎径向向内减小。
当白色层3和着色层4的轮胎径向最外侧点配置在从轮胎最大宽度位置13的轮胎径向内侧时，白色层和着色层配置在当轮胎负载转动时轮胎变形量小的区域。结果，可以更加有效地防止剥离。
上述橡胶装饰物可以用作橡胶履带、传送带等的橡胶以改善装饰性。
实施例
<显色性评价测试>
如下所述，针对根据本发明的制得的实施例轮胎和制得的比较例轮胎对由观察者识别的显色性进行了调查，轮胎的尺寸为195/65R15。具体地，30个观察者观察制得的橡胶装饰物并根据关于轮胎装饰物的显色性的五个等级回答问卷。表1示出了结果。以比较例橡胶装饰物的显色性的调查结果作为100，用指数表示各橡胶装饰物的调查结果。数值越大表示观察者感觉显色性越好。
如图2、图4和图5所示，在实施例轮胎中，白色层形成在胎侧部的表面上或上方，并且着色层被涂布在白色层上。白色层由紫外线固化性墨(MIMAKI工程有限公司生产)组成。而在比较例轮胎中，在胎侧部的表面仅设置了由紫外线固化性墨(MIMAKI工程有限公司生产)组成的着色层。
表1示出了在实施例轮胎和比较例轮胎中各白色层和着色层的颜色及最厚部分的厚度tw、tc。注意，亮度、饱和度和色调的组合被称作颜色。在HSV模型中定义亮度、饱和度和色调。
在实施例轮胎1-实施例轮胎9和实施例轮胎11以及比较例轮胎1和比较例轮胎2中，胎侧橡胶在白色层上和白色层周围包含5mm的阻挡层。在阻挡层中，包含90重量份丁基橡胶。阻挡层不包含抗老化剂。
着色层的径向最外侧点与胎趾之间的距离除以轮胎截面高度SH并接着乘以100，结果是值(百分比)ro。表1示出了实施例轮胎和比较例轮胎中的值ro。在实施例轮胎和比较例轮胎两者中，值ro在轮胎最大宽度位置处都是50。
<耐污染性评价测试>
制得上述实施例轮胎和比较例轮胎并在户外场所放置24小时。接着，对着色的橡胶层是否变色进行实验以评价耐污染性。表1示出了结果。“○”表示着色的橡胶层未变色且表示耐污染性好。“△”表示着色橡胶层有些变色。
<耐龟裂性评价测试>
将实施例轮胎和比较例轮胎安装至尺寸6JJ轮辋(JATMA标准规定轮辋)上并填充240kPa的空气压力(JATMA中规定的最大空气压力)。然后，轮胎在615kg重的负载(JATMA中规定的最大负载)下在转鼓上以60km/h的速度运行10000km。对胎侧橡胶与白色层之间或者白色层与着色层之间是否有龟裂进行调查，并且当有龟裂时测量龟裂的周向的总长度，以评价耐龟裂性。表1示出了结果。
关于表1中的评价结果，“◎”表示龟裂的周向的总投影长度小于5mm。“○”表示龟裂的周向的总投影长度为5mm以上且20mm以下。“△”表示龟裂的周向的总投影长度大于20mm。
[表1]
试验结果表明，对于设置有橡胶、设置在橡胶的表面上或上方的白色层和涂布在白色层上的着色层的实施例橡胶装饰物而言，相对于比较例橡胶装饰物改善了显色性。
试验结果还表明，当白色层的最厚部分的厚度tw与着色层的最厚部分的厚度tc的比tw/tc在1以上且4以下时、当白色层与着色层的总厚度最大部分的总厚度T为250μm以下时和/或当白色层与着色层的轮胎径向最外侧点配置在轮胎最大宽度位置的轮胎径向内侧时，可以改善耐龟裂性。
另外还表明，当包含丁基系橡胶的阻挡层设置在橡胶的表面上的与白色层接触的区域中时，可以改善耐污染性。
附图标记说明
1 橡胶装饰物
2 橡胶
2a 包含丁基系橡胶的橡胶层(阻挡层)
2b 包含抗老化剂的橡胶层
3 白色层
4 着色层
4a 显色部
4b 不鲜明部
10 轮胎
11 胎面部
12 胎侧部
13 轮胎最大宽度位置
SH 轮胎截面高度
tw 白色层的最厚部分的厚度
tc 着色层的最厚部分的厚度
T 白色层和着色层的总厚度最大部分的总厚度

Claims (7)

1.一种橡胶装饰物，利用如下的白色层和着色层在橡胶的表面上实施期望的装饰而形成所述橡胶装饰物：
所述白色层的亮度最低部分的亮度为80％以上且由白色涂料形成所述白色层，采用白色以外的涂料且该涂料的至少一部分与该白色层重叠地涂布来形成所述着色层，
所述白色层的最厚部分的厚度tw与所述着色层的最厚部分的厚度tc的比tw/tc为1以上且4以下，
构成所述白色层的所述白色涂料是紫外线墨，
所述白色层与所述着色层的总厚度最大部分的总厚度T为250μm以下，
所述着色层的至少一部分从所述白色层突出地配置在所述橡胶的表面上。
2.根据权利要求1所述的橡胶装饰物，其特征在于，所述白色层的最厚部分的厚度tw与所述着色层的最厚部分的厚度tc的比tw/tc为1以上且2以下。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶装饰物，其特征在于，在所述橡胶的表面的至少与所述白色层接触的区域设置包含丁基系橡胶的阻挡层。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶装饰物，其特征在于，所述白色层是纯白色。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶装饰物，其特征在于，所述白色层的至少一部分从所述着色层突出地配置在所述橡胶的表面上。
6.一种轮胎，其包括：
与路面接触的胎面部和与所述胎面部连续地设置的胎侧部，
构成该胎侧部的胎侧橡胶包括根据权利要求1至5中任一项所述的橡胶装饰物。
7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于，所述白色层的轮胎径向最外侧点和所述着色层的轮胎径向最外侧点配置在轮胎最大宽度位置的轮胎径向内侧。
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