JP2013540065A

JP2013540065A - タイヤの部分を着色する方法、および該方法により得られたタイヤ

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Publication number: JP2013540065A
Application number: JP2013534448A
Authority: JP
Inventors: コトゥーニョサルバトーレ; シモンアルミマッテオ; グルアリンマルティナ; アレッサンドロペルトゥシオジョバンニ
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-10-31
Also published as: US20130273282A1; IT1402988B1; CN103180128A; CN103180128B; EP2629968A1; ITTO20100850A1; WO2012052966A1; EP2629968B1

Abstract

本発明は、タイヤの部分を着色する方法、および前記方法により得られるタイヤに関する。前記方法は、着色するタイヤの部分に水性エマルジョンを塗布し、高不透過性の保護層を設ける工程と、前記保護層の上に着色層を塗布する工程とを含む。前記水性エマルジョンは、少なくとも、架橋可能なポリマー基材と、分子式（I）（Ｒ_１ＣＯＮＲ_２ＣＨＲ_３ＣＯＯ⁻）ｎＸ^ｎ＋（式中のＲ_１はＣ_６〜Ｃ_２３の脂肪族基、Ｒ_２はＨ又はＣ_１〜Ｃ_８の脂肪族基、Ｒ_３はＨ又はＣ_１〜Ｃ_８の脂肪族基もしくは芳香族基、Ｘは金属カチオン、好ましくはアルカリ性カチオン、ｎは１〜３の整数である）の界面活性剤とを含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤの部分を着色する方法に関する。

この数年間、タイヤ産業において、様々な、中でも特に装飾的な理由のために、着色されたタイヤの部分の需要が生じている。

従来既知の方法は、適当な顔料でゴム混合物を着色することに基づくものである。

最も一般的に使用されている方法は、実質的に３つの層、即ち、タイヤの内層上の連結層、上述の着色された混合物から製造した着色層、販売に先立ち除去する外側の被覆層、を用いる。

これらの方法は、主にタイヤの内層から化学薬品が移動することに起因して、着色部が短期間で劣化するという欠点がある。着色部をより長く保つため、着色層の厚みを増し、化学薬品の移動を遅くする方法が一般的であるが、これは、発熱やそれによる転がり抵抗の増加、の観点から他の問題を引き起こす。

本発明の目的は、既知の技術の欠点を克服する、タイヤの部分を着色する方法を提供することである。

本発明によれば、
タイヤの部分を着色する方法であって、
着色するタイヤの部分の上に水性エマルジョンを塗布し、高不透過性の保護層を設ける工程と、
前記保護層の上に着色層を塗布する工程と、
を含み、
前記水性エマルジョンが、少なくとも、架橋可能なポリマー基材と、下記の分子式（Ｉ）：
（Ｒ_１ＣＯＮＲ_２ＣＨＲ_３ＣＯＯ⁻）ｎＸ^ｎ＋（Ｉ）
（式中のＲ_１はＣ_６〜Ｃ_２３の脂肪族基、Ｒ_２はＨ又はＣ_１〜Ｃ_８の脂肪族基、Ｒ_３はＨ又はＣ_１〜Ｃ_８の脂肪族基もしくは芳香族基、Ｘは金属カチオン、好ましくはアルカリ性カチオン、ｎは１〜３の整数である）の界面活性剤とを含むことを特徴とする方法が提供される。

脂肪族基Ｒ_１は、二重結合を含むのが好ましい。

Ｘ^ｎ＋はＮａ^＋であるのが好ましい。

界面活性剤は、
ＣＨ_３(ＣＨ_２)_７ＣＨＣＨ(ＣＨ_２)_７ＣＯＮＨＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｘ^＋
と、
ＣＨ_２ＣＨ(ＣＨ_２)_８ＣＯＮＨＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｘ^＋
とを含む群の分子式を有するのが好ましい。

充填剤は、カオリン、クレイ、マイカ、長石、シリカ、グラファイト、ベントナイト、アルミナ、及びカーボンブラックを含む群に属するのが好ましい。

架橋可能なポリマー基材は、Ｔ_ｇが０℃超であるポリマーを含むのが好ましい。

着色層は、ゴム製であるのが好ましい。

本発明の方法は、前記着色するタイヤの部分を、レーザーを用いて彫刻する、予備彫刻工程を含むのが好ましい。

以下は、本発明のより明確な理解のための単なる非限定的な実施例である。

以下は、本発明の保護層に使用される混合物についての説明である。

これらの混合物は全て、高Ｔ_ｇポリマー及び／又は大量の充填剤−この場合はクレイ、を使用することにより、高不透過性を有する。

少なくとも分子式（Ｉ）の界面活性剤を含む水性エマルジョンから製造した混合物により、高Ｔ_ｇポリマーと鉱物系充填剤の使用が可能となる。従来のバンバリーミキサー法においては、実際、高Ｔ_ｇポリマーや鉱物系充填剤などの成分を分散させる際に深刻な問題が生じるが、通常、混合時間の拡大や温度を上昇させることで解決される。しかしながら、この方法は結果として、不可避に、エネルギー消費の上昇を招き、そして、汚染とコストの観点から明らかな反動を招く。一方、エマルジョン中で混合するので、本発明における全混合物のエネルギー消費は、使用する成分の種類に依存しない。

それゆえ保護層は、着色のためのタイヤの部分、例えばサイドウォールの上に、水性エマルジョンを塗布し、その後水分を蒸発させることで得られた混合物から製造する。

水性エマルジョンは全て、混合物成分を水中に分散させ混合することで製造する。より具体的には、表Ｉに示す全成分を１リットルの水に同時に分散させることで製造する。得られた水性分散液を、３０分間機械的に攪拌し、その後１５分間超音波処理を施し水性エマルジョンを得る。

上述の水性エマルジョンを製造する方法は、決して本発明の方法を限定するものではない。

エマルジョンをタイヤサイドウォールに噴霧又はブラシで塗布し、その後エマルジョン中の水分を蒸発させると、おおよそ０．３ｍｍ厚の保護層が形成され、そこに市販の、１ｍｍ厚未満の着色ゴム層を適用する。より具体的には、VENETADECALCOGOMME srlが製造販売する、商品名“Rubber Label Reel Palomino”として知られる着色ゴム層を用いる。

着色ゴム層は通常、複数のレイヤー、即ち、第１の接着副層（使用される際、保護層上に配置される）、第２のバリア副層、および実際の着色を伴った第３のゴム副層を含む。この着色ゴム層構造は、本発明において支障なく使用してもよいが、接着及びバリア副層は任意である。即ち、着色ゴム層は、単に、実際の着色を伴ったゴム副層により画成されてもよい。

保護層と着色ゴム層はタイヤの加硫と同時又はタイヤの加硫の後に架橋してもよい。言い換えれば、着色は加硫したタイヤに適用しても、生タイヤに適用してもよい。

色堅牢度をテストし、既知の技術に対する本発明の利点を評価した。

１９７６年国際照明委員会において制定された、以下の式で定義される退色指数ΔＥを使用した。
ΔＥ＝［（ΔＬ）^２＋（Δａ）^２＋（Δｂ）^２］^１／２
（式中のＬは明度、ａは赤−緑光感覚、ｂは黄−青光感覚である）。測定は、ミノルタCM２００２分光光度計を使用して行った。

発明の効果は、着色部を形成した当日の色を、通常の運転状態にさらされたタイヤをシミュレーションすべく（ASTM D4587、ISO 2810、ISO 2813 standardに準拠して）人工的に劣化させた色と比較することにより評価した。比較の目的のため、便宜上、ΔＥの値は、完全に退色がない場合を１００とした指数で表示した。

また、保護層のタイヤサイドウォールへの接着力は、ASTM Standard D621に準拠して評価した。

以下の実施例において、分子式（Ｘ）のクラスに属する二つの異なる界面活性剤（ａ、ｂ）を用いた。
−界面活性剤（ａ）
分子式ＣＨ_３(ＣＨ_２)_７ＣＨＣＨ(ＣＨ_２)_７ＣＯＮＨＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｎａ^＋
−界面活性剤（ｂ）
分子式ＣＨ_２ＣＨ(ＣＨ_２)_８ＣＯＮＨＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｎａ^＋

表Ｉに、本発明に従って各エマルジョンから製造した５つの混合物Ａ〜Ｅの組成をｐｈｒで示し、そして、各組成における相対退色値ΔＥとタイヤサイドウォールへの接着力を示す。混合物Ａ〜Ｅにおいては、徐々に高いＴ_ｇのポリマーを配合することでポリマー基材の組成を変化させた。

Ｃｌ−ＩＩＲ＝クロロブチルゴム；ＣＲ＝クロロプレン；ＳＢＲ＝スチレンブタジエンゴム；ＮＲ＝天然ゴム；ＰＭＡ＝ポリメタクリレート；ＰＥＭＡ＝ポリエチルメチルアクリレート；ＡＢＳ＝アクリロニトリルブタジエンスチレン三元重合体。

表Ｉに明確に示されているように、本発明の方法は、極めて良好な色堅牢度、及び保護層の関連のあるタイヤの部分へのしっかりした接着力を提供する。

表ＩＩに、本発明に従って各エマルジョンから製造した３つの混合物Ｆ〜Ｈの組成をｐｈｒで示し、そして、各組成における相対退色値ΔＥとタイヤサイドウォールへの接着力を示す。混合物Ｆ〜Ｈにおいては、クレイを、その量を徐々に増加させて配合した。

表ＩＩに明確に示されているように、この場合においても、本発明の方法は、色堅牢度とタイヤへの接着力の観点から、タイヤの効果的な着色を提供する。

本発明における保護層に使用する充填剤は、直径が０．２〜２μｍで、アスペクト比が５〜３０，０００の鉱物系粒子を含むことが好ましい。

充填剤は、カオリン、クレイ、マイカ、長石、シリカ、グラファイト、ベントナイト、アルミナ、及びバーミキュライトを含む群に属することが好ましい。

本発明の方法は、明確に、既知の方法よりもコストが低い。バンバリーミキサーを用いる手法とは対照的に、水性エマルジョンから混合物を製造することにより、エネルギー消費を大幅に削減し、同時に、種類を問わず、エマルジョン成分を効果的に分散させる。

本発明の方法はまた、転がり抵抗に無視できるほどの影響しか与えない、タイヤに後から形成される非常に薄い層のみでタイヤを着色する方法を提供する。実際、水性エマルジョンから生じ、高不透過性の混合物から製造した保護層は、０．００１〜０．５ｍｍの範囲の非常に薄い厚みとすることができる。

上述のように、本発明の方法は生タイヤ及び加硫したタイヤの両方に適用する。

加硫したタイヤを着色する場合の本発明の好ましい実施形態において、着色のためのタイヤの部分は、予備レーザー、例えばＣＯ_２レーザー、彫刻工程を経て溝模様を形成し、その上に保護層と着色ゴム層を堆積させそれらを固定し、タイヤへの着色をよりしっかりと確かなものとする。

本発明の方法は、摩耗により誘発されるゴムの退色を隠すべく、着色部をレーザー加工し、幾何学的模様を施す効果および装飾的な効果を付与する最終工程を含むのが好ましい。

Claims

タイヤの部分を着色する方法であって、
着色するタイヤの部分の上に水性エマルジョンを塗布し、高不透過性の保護層を設ける工程と、
前記保護層の上に着色層を塗布する工程と、
を含み、
前記水性エマルジョンが、少なくとも、架橋可能なポリマー基材と、下記の分子式（Ｉ）：
（Ｒ_１ＣＯＮＲ_２ＣＨＲ_３ＣＯＯ⁻）ｎＸ^ｎ＋（Ｉ）
（式中のＲ_１はＣ_６〜Ｃ_２３の脂肪族基、Ｒ_２はＨ又はＣ_１〜Ｃ_８の脂肪族基、Ｒ_３はＨ又はＣ_１〜Ｃ_８の脂肪族基もしくは芳香族基、Ｘは金属カチオン、好ましくはアルカリ性カチオン、ｎは１〜３の整数である）の界面活性剤とを含むことを特徴とする方法。
前記脂肪族基Ｒ_１が二重結合を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記Ｘ^ｎ＋がＮａ^＋であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記界面活性剤が、
ＣＨ_３(ＣＨ_２)_７ＣＨＣＨ(ＣＨ_２)_７ＣＯＮＨＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｘ^＋
と、
ＣＨ_２ＣＨ(ＣＨ_２)_８ＣＯＮＨＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｘ^＋
とを含む群の分子式を有することを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
前記水性エマルジョンは、直径が０．２〜２μｍで且つアスペクト比が５〜３０，０００の粒子を含有する鉱物系充填剤を含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
前記鉱物系充填剤が、カオリン、クレイ、マイカ、長石、シリカ、グラファイト、ベントナイト、アルミナ、及びバーミキュライトを含む群に属することを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記架橋可能なポリマー基材が、少なくとも１種の、Ｔ_ｇが０℃超であるポリマーを含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
前記着色層がゴム製であることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
前記着色層が、順に、保護層と接触する第１の接着副層、第２のバリア副層、そして、第３の着色ゴムの副層、を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記着色するタイヤの部分をレーザー彫刻する予備彫刻工程を含み、前記予備彫刻工程は、その上に前記保護層を堆積する溝模様を形成する、ことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
着色部をレーザー加工する最終工程を含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
前記請求項のいずれか一項に記載の方法により形成された着色部を具えることを特徴とするタイヤ。