JP2024017846A - マーク付きタイヤ - Google Patents

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文明 篠崎
Fumiaki Shinozaki
敏樹 佐々木
Toshiki Sasaki
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Abstract

【課題】熱転写方式により作製された少なくともバーコード及び/あるいは2次元コード等のマークを有するタイヤにおいて、該マークが種々の過酷な条件で使用された場合であっても十分な耐久性があり、耐消マーク性が高いタイヤを提供すること。【解決手段】耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム上にゴム系エラストマーよりなるインク受容層が設けられた中間受像フィルムのインク受容層上に、熱転写方式により少なくともバーコード及び/あるいは2次元コード20が形成されたインク印字部が、グリーンタイヤの加硫成型の際金型により形成されるタイヤ凹部内の底面部に接触してあり、且つ該印字面を有する該耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム30及び該印字部のインクが一体となって加硫後のタイヤゴムと接着状態で前記凹部内にあるタイヤ10とする。【選択図】図1

Description

本発明は、タイヤの管理用として今後増々要求が高まる高度な情報を有するバーコード及び/あるいは2次元コード付きのタイヤに関する。
従来、タイヤへの文字等のマーキングに金型を利用した刻印方式が有る。しかしながら、この方式は、バーコードや2次元コード等の高度な情報を有するマーク形成に向くものではない。
上記2次元コード等のマーキング法としてレーザー刻印マーキングがある。この方式は、耐久性に優れたマークを形成できる点において優れている。しかしながら、レーザー装置は高価であり、又コードリーダーの読み取り時の鮮明さに欠ける欠点を有する。
一方、簡便なマーク形成法として、熱転写方式印刷ラベルを用いたマーキングがある。しかしながら、該方式は、難接着性の加硫ゴムに対する接着性に乏しいため耐久性が無く又マーク面の保護のためにオーバーコート等が必要であり実用性に乏しいものであった。
熱転写方式印刷ラベルのこの問題を解決する手段として、特許文献1には、片面がマット処理された白色フィラー含有の耐熱性樹脂フィルムの他面にプライマー層を介して加硫促進剤含有かつ加硫剤無含有のゴム系粘着層を有してなるラベル基材のマット処理面に熱転写インク情報を有してなり、その熱転写インク情報が耐熱性の樹脂系インクよりなる下層とポリメチルメタクリレートよりなる表層の少なくとも2層構造を有してラベル表面に露出した状態にあることを特徴とするタイヤ管理用ラベルが記載されている。
しかしながら、特許文献1記載の発明では、種々な過酷な条件で使用されるタイヤ用マークの耐久性面で満足するもので無かった。
特開2002-244561号公報
本発明は、上記熱転写方式により作製された少なくともバーコード及び/あるいは2次元コード等のマークを有するタイヤにおいて、該マークが種々な過酷な条件で使用された場合であっても十分な耐久性があり、耐消マーク性が高い、少なくともバーコード及び/あるいは2次元コードのマークを有するタイヤを提供することにある。
以下、本発明の課題を達成するための手段を具体的に説明する。
第1発明は、耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム上に、ゴム系エラストマーよりなるインク受容層が直接的あるいは間接的に密着された状態で設けられた中間受像フィルムのインク受容層上に、サーマルヘッドプリンタ出力手段により少なくともバーコード及び/あるいは2次元コードが形成されたインク印字部が、グリーンタイヤの加硫成型の際、金型により形成されるタイヤ凹部内の底面部に接触してあり、且つ該印字面を有する該耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム及び該印字部のインクが一体となって加硫後のタイヤゴムと接着状態で前記凹部内にあることを特徴とするバーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤである。
第2発明は、前記耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムが融点200℃以上であることを特徴とする第1発明に記載のバーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤである。
本発明の効果は、グリーンタイヤによるタイヤ成型品製造時、通常金型によりタイヤ外表面に凹凸部が形成されることを利用して、少なくともバーコード及び/あるいは2次元コードよりなるマーク部がタイヤ凹部の底面に設けられ且つタイヤ凹部内に該マークが強固な保護フィルム付きで設けられていることにより、レーザー刻印の前記マーク像より、該マーク像の鮮明さを維持した上で、熱転写方式により形成されたマーク像の耐久性を簡便な方法で改善したバーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤを提供出来たことにある。
加硫成型後、マークが形成された耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムがタイヤゴムと一体的に接着した状態の2次元コード等のマークの状態を示す図である。 タイヤ凹部内の底面部に形成された2次元コード等のマークを上面から見た図である。
<<中間受像フィルム>>
バーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤ製造に使用される、本発明の中間受像フィルムは、耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム上に、直接的あるいは間接的に接着された状態で設けられたインク受容層を有する構成よりなる。したがって、耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムとインク受容層は必須の構成要素であり、必要に応じて、該耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムと該インク受容層の間にアンカー層が設けられた構成よりなる前記マーク形成用一体型中間受像フィルムである。
(熱可塑性樹脂フィルム)
本発明に用いられる熱可塑性樹脂フィルムは、本発明の実施形態のインク受容層を有す
る中間受像フィルムにおいて、インク受容層を保持する役割と共に、グリーンタイヤの加硫処理が通例160~180℃の温度による10~60分間の加熱条件で行われることより、融点が200℃以上の樹脂からなるものが好ましい。更に前記マークがタイヤ外表面の凹部底面に設けられた後は、前記コードの視認性を有する状態で保護機能を有することが必要であるため前記マークの視認性に影響を与えない程度に透明でなければならない。
その例としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネートの1種又は2種以上からなるフィルムなどがあげられる。これらの内、ポリブチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムはコスト面で好ましく、凹凸追従性が高い未延伸のポリブチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。また、前記フィルムはプラズマ処理やコロナ処理やグロー処理されていてもよい。
本発明に用いられる前記フィルムの厚みは、作業性及びフィルム強度の観点から、10μm~120μmであることが好ましく、15μm~100μmであることがより好ましい。
また、前記熱可塑性樹脂フィルムのインク受容層を有する面の反対側には、従来公知のハードコート層等を設けてもよい。
(インク受容層)
本発明の中間受像フィルムは、前記熱可塑性樹脂フィルム上に、直接的にあるいは他の層を介して間接的にインク受容層が設けられ、インク受容層はサーマルヘッドプリンタ出力手段により、インク受容層上に逆像のインクマークが形成された後、マーク形成されたインク受容層を有するマーク形成用前記中間受像フィルムごと、タイヤ加硫成型品の外表面に形成された凹部内にマークが形成され接着されており、その後のタイヤ加硫成型品の使用においても、前記マーク形成された中間受像フィルムが剥離されることなく使用される。
したがって、インク受容層は、前記出力手段により形成されるインクマークとの熱接着性および加硫工程により生じる加硫ゴム面との接着性と共に、前記熱可塑性樹脂フィルムとの接着性も要求される。
前記熱可塑性樹脂フィルム上にインク受容層が直接的に設けられた場合の該フィルムとの接着性が不十分な場合は、該フィルム上に例えば前記特許文献1等記載の従来公知のアンカー層を設け、その上にインク受容層を設け、間接的にインク受容層と該フィルムとの接着性を向上させ、その後のタイヤ加硫成型品の使用においても、前記マークが形成された中間受像フィルムが剥離されないようにすることができる。また、インク受容層と前記熱可塑性樹脂フィルムとの密着性を上げるため、前述のごとく、前記熱可塑性樹脂フィルムはプラズマ処理やコロナ処理やグロー処理されていてもよい。
インク受容層は、前記インクマークとの熱接着性およびグリーンタイヤの加硫成型時のゴム積層体との熱接着性の観点から、ゴム系エラストマーを用いることが好ましい。特にオレフィン系やスチレン系エラストマーが好ましく、これらの例としては、酸変性ポリオレフィン系エラストマー樹脂、水添スチレン系エラストマー樹脂、シンジオタクチックポリブタジエンエラストマー樹脂等が挙げられる。具体的には、例えば、酸変性ポリオレフィン系エラストマー樹脂としては、三菱ケミカル(株)製のサーフレンP-1000(商品名)、三井化学(株)製ユニストールP902、P802、アドマーOF551、アドマーNF550(いずれも商品名)、東洋タック(株)製ハードレン(商品名)シリーズ、水添スチレン系エラストマー樹脂としては、旭化成(株)製のスチレンとブタジエンのブロック共重合体からなるタフテック(商品名)シリーズ、シンジオタクチックポリブタジエンエラストマー樹脂としては、JSR(株)製のRB(商品名)シリーズ等が挙げられる。また、インク受容層には、市販の加硫促進剤等を加えてもよい。更に、ワックス添加や、ブロッキング、タック防止の観点から各種フィラーを添加することも可能である。
<<熱転写印字媒体>>
熱転写印字媒体の熱溶融型インク層は公知のものが使用可能であるが樹脂タイプが好ましく、特に、中間受像フィルムのインク受容層面に転写されたマーク像のグリーンタイヤ加硫工程でグリーンタイヤと接触する側の熱溶融型インク層には、前述のごとくグリーンタイヤの加硫成型時のゴム積層体との熱接着性の観点から、前記ゴム系エラストマーが含まれていることが好ましい。
熱転写印字媒体に使用される色材は、特に限定されるものではないが、マークを鮮明にするために、タイヤ表面部材の色とのコントラストが大きい色の顔料インクを用いることが好ましい。例えば、白色、シルバー色、グレー色、黄色、クリーム色等が適しているが、特に酸化チタンを含有する白色顔料インクを用いることが好ましい。
<<少なくともバーコード及び/あるいは2次元コードを有するタイヤ製造方法>>
グリーンタイヤによるタイヤ成型品製造時、通常金型刻印によりタイヤ名称等が4~5mm程度の段差で形成される。本発明はこの際の金型刻印を利用して、各種形状の枠状凹部を形成し、該凹部内に、前記中間受像フィルムのインク受容層面に、少なくともバーコード及び/あるいは2次元コードが逆像で形成された該インク印字部が、該凹部内の底面に接触した状態で、中間受像フィルムごと設けられた少なくともバーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤである。
前記枠状凹部は適宜な位置に設けられる。例えばタイヤ成型品のサイドウォール部やビード部等である。前記の少なくともバーコード及び/あるいは2次元コードが逆像で形成された所定サイズの中間受像フィルムを、前記金型により形成される凹部枠面積内に収まるように、グリーンタイヤに位置を定めて仮着し、金型成型法により通常160~180℃で10~60分間加熱して加圧加硫処理する方法などにより、前記少なくともバーコード及び/あるいは2次元コード付き耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムが一体となって、前記凹部内に形成される。凹部の深さは1~8mmが好ましく、3~6mmがより好ましい。
尚、必要に応じて、前記印字部が印字されていない前記インク受容層付き耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムの非印字部に関しては、前記凹部の深さ方向の側面に接着されていてもよい。
前記により所定サイズの前記印字部及び前記非印字部のインク受容層付き耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムは、グリーンタイヤの加圧加硫処理過程を通じて、タイヤ成型品に接着し、タイヤの過酷な使用条件にも充分に耐えて離脱しないものとなる。従って、タイヤ毎の個別情報が入力されたバーコード及び/あるいは2次元コードは、その後の生産工程や流通過程でタイヤを車種別やメーカー別等にふるい分けることなどが可能になり、生産から流通に及ぶ過程でのタイヤ毎の管理を他メーカーや取扱店等を含む業界全体で行うことができる。
本発明によるバーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤの該マーク部の耐久性は非常に優れたものであるが、更により高い耐久性を望む場合には、加硫処理後の前記凹部に、前記耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム及び加硫ゴムとの密着が良好な光硬化性樹脂を凹部内に埋め込んでもよい。
(実施例)
以下、本発明を実施例で説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(中間受像フィルムの準備)
(熱可塑性樹脂フィルム)
以下、ポリブチレンテレフタレートをPBT、ポリエチレンテレフタレートをPETと表示する。
<樹脂フィルム1>
PBT、融点;222℃、引張伸び;MD 410%、TD 440%、引張強さ;MD 76MPa、TD 68MPa、基材フィルム厚み;25μm
<樹脂フィルム2>
二軸延伸PET、融点;260℃、、引張伸び;MD 188%、TD 165%、引張強さ;MD 229MPa、TD 236MPa、基材フィルム厚み;25μm
(インク受容層用塗工液の準備)
<インク受容層用塗工液1>
酸変性ポリオレフィン樹脂(三菱ケミカル(株)サーフレンP-1000);10重量部、トルエン;70重量部、MEK;20重量部
<インク受容層用塗工液2>
酸変性ポリオレフィン樹脂(三菱ケミカル(株)サーフレンP-1000);9重量部、ポリエステル樹脂(ユニチカ(株)エリーテルUE3380)1重量部、トルエン;70重量部、MEK;20重量部
<インク受容層用塗工液3>
シンジオタクチックポリブタジエン樹脂;6重量部、酸変性ポリオレフィン樹脂(三菱ケミカル(株);サーフレンP-1000);4重量部、トルエン;70重量部、MEK;20重量部
<インク受容層用塗工液4>
ポリエステル樹脂(ユニチカ(株)エリーテルUE3380)10重量部、トルエン;70重量部、MEK;20重量部
(熱転写印字媒体の準備)
<熱転写印字媒体1>
二酸化チタン;14重量部、顔料分散剤;0.5重量部、ポリブタジエンエラストマー;2重量部、スチレン/ブタジエンエラストマー;2重量部、フィッシャー・トロプシュワックス;2重量部、トルエン;60重量部、MEK;20重量部からなる顔料インク1を作製し、背面層付き4.5μm二軸延伸ポリエステルフィルムの背面層と反対側の面上に、乾燥重量が7.0g/mになるよう塗工し熱転写印字媒体1を作製した。
<熱転写印字媒体2>
ポリブタジエンエラストマー;4重量部、スチレン/ブタジエンエラストマー;4重量部、フィッシャー・トロプシュワックス;4重量部、トルエン;66重量部、MEK;22重量部からなる転写層インク1を作製し、背面層付き4.5μm二軸延伸ポリエステルフィルムの背面層と反対側の面上に、乾燥重量が1.5g/mになるよう塗工した。その上に、前記熱転写印字媒体1で使用したものと同じ顔料インク1を、乾燥重量7.0g/mになるよう塗工し熱転写印字媒体2を作製した。
(インク受容層が設けられた中間受像フィルムの作製)
前記樹脂フィルム上に、前記インク受容層用塗工液を乾燥重量が3.0g/mになるよう塗工し中間受像フィルムを作製した。
(インク受容層が設けられた中間受像フィルムへのマーク形成)
前記熱転写印字媒体を用いてサーマルヘッドプリンタ出力手段により、前記中間受像フィルムのインク受容層面にバーコード及び/あるいは2次元コードを有するインクマークの逆像を形成した中間受像フィルムを準備した。
<印字方法>
熱転写印字プリンター:Zebra社製110Xi4(300dpi)
印字速度:2.4inch/秒
印字エネルギー:15
(バーコード及び/あるいは2次元コードを有するタイヤ)
前記バーコード及び/あるいは2次元コードを有するインクマークの逆像を形成された中間受像フィルムのマーク面を、天然ゴム;50重量部、ブタジエンゴム;50重量部、カーボンブラック;50重量部、アロマオイル;10重量部、パラフィンワックス;2重量部、老化防止剤;2重量部、ステアリン酸;2重量部、酸化亜鉛;2重量部、硫黄;2重量部、加硫促進剤;2重量部からなるグリーンタイヤのサイドウォール部に仮着し、該中間受像フィルムのインクマーク部を、タイヤ表面に深さ4mmの凹部を設けるように形成された金型の凸部表面内に収まるように金型内表面に当接させて圧力を掛け、175℃で30分間加硫することにより、タイヤ凹部の底面にマーク部を有するタイヤを作製した。
(中間受像フィルムと加硫ゴム面との接着性)
加硫後のタイヤの中間受像フィルムと加硫ゴム面が接着した部分を10mm幅にカットして、中間受像フィルムを180°方向に50mm/分の速度で引き剥がした際の剥離力を測定した結果を表1に示す。
◎:30N/10mm 以上
○:20N/10mm 以上、30N/10mm 未満
×:20N/10mm 未満
(バーコードの読取性)
タイヤに形成されたバーコードの読取性能をバーコード検証機(STRATIX製、Xaminer Elite)を用いて評価した結果を表1に示す。
○:読取可能
×:読取不可
Figure 2024017846000002
10:タイヤ
20:2次元コード等のマーク
30:インク受容層付き耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム
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Claims (2)

  1. 耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム上に、ゴム系エラストマーよりなるインク受容層が直接的あるいは間接的に密着された状態で設けられた中間受像フィルムのインク受容層上に、サーマルヘッドプリンタ出力手段により少なくともバーコード及び/あるいは2次元コードが形成されたインク印字部が、グリーンタイヤの加硫成型の際、金型により形成されるタイヤ凹部内の底面部に接触してあり、且つ該印字面を有する該耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルム及び該印字部のインクが一体となって加硫後のタイヤゴムと接着状態で前記凹部内にあることを特徴とするバーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤ。
  2. 前記耐熱性透明熱可塑性樹脂フィルムが融点200℃以上であることを特徴とする請求項1に記載のバーコード及び/あるいは2次元コード付きタイヤ。
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