JP4394435B2 - タイヤ用カラーシールを備えた空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、様々な表示情報が黒色以外のカラーで表示されるタイヤ用カラーシールに関し、特に空気入りタイヤのサイド部に使用され、その情報表示部の変色を防止するタイヤ用カラーシール、及びこのシールを用いた空気入りタイヤに関する。

従来より、絵柄、文字、記号、写真、模様等の種々の図柄を目視で認識できる情報としてタイヤサイド部に表示して、サイド部のデザイン的価値を向上すると共に、タイヤ情報を認識、識別することが行われている。

このような情報をタイヤに表示する場合には、タイヤに対して刻印を行うことが一般に行われている。しかし、タイヤ表面に表示情報が刻印されるものは、図柄ごとに型付きモールドを必要として汎用性に欠け、モールド製作費用が膨大なものとなり、タイヤ製造コストの上昇の一因となっている。

そこで、上記の刻印に代えて、剥離や脱落を防止し、かつ変色も防止して半永久的に情報内容を認識することができる表示ラベルを用いることが提案されている（特許文献１）。

特許文献１に記載の技術によれば、表示ラベルがタイヤとは別体のため、加硫時のモールドに汎用性を持たせることができ、表示ラベルがタイヤの変形に追従し変形することで、剥離や脱落を起こすことがない。また、紫外線抑制層又は老化防止剤抑制層の少なくとも一方を設けて、紫外線に晒されたり、タイヤから移行する老化防止剤による変色を抑え、特に紫外線抑制層及び老化防止剤抑制層を設けることで紫外線と老化防止剤とが反応して変色度合いが増大するのを抑制することができる効果を有している。このため、予め変色しても目立たない色にしておくことも許容されている。
特開平１０−２２２０６９号公報

ところで、タイヤサイド部に表示される表示情報は、デザイン的価値を向上させることによる顧客満足度、タイヤの認識や識別精度の向上等の市場ニーズにより、表示情報を白、赤、黄、青、金、銀等のタイヤ本体の黒色以外の鮮明な色で表示することが求められるようになっている。

しかし、この鮮明色で表示された表示情報は、その鮮明色がタイヤからの老化防止剤の移行だけでも僅かに変色を起こし、この僅かな変色が鮮明色の場合は特に目立ちやすいことからタイヤサイド部のデザイン的価値やタイヤの認識や識別精度の低下を招き、顧客の満足度を低下させ市場不具合となることがある。

そこで本発明は、表示情報を黒色以外のカラーで鮮明に表示し、使用中に剥離、脱落、変色することのないタイヤ用カラーシール、及びそのタイヤ用カラーシールを用いて加硫接着したタイヤサイド部のデザイン的価値やタイヤの認識、識別精度を向上し顧客の満足度、市場ニーズの要求を満たすことのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、表示情報をタイヤに表示するためのタイヤ用カラーシールを備えた空気入りタイヤであって、
前記タイヤ用カラーシールは、表示情報がカラー表示される表示層と、該表示層を積層しタイヤ外面に加硫接着させる接着層とで構成され、前記接着層が、ゴム成分１００重量部中に、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を３０〜５０重量部、ハロゲン化ブチルゴム５０〜７０重量部を含み、前記ゴム成分が該ゴム組成物中の７０体積％以上を占めるゴム組成物よりなり、
天然ゴムとジエン系合成ゴムのブレンド系で構成されるタイヤサイド部のタイヤ外面に対し、前記タイヤ用カラーシールが貼付され、加硫接着されてなる
ことを特徴とする空気入りタイヤである。

請求項１の発明によれば、ゴム組成物からなる接着層がタイヤ用カラーシールとタイヤとの加硫接着を可能とし、天然ゴム系ゴム成分が接着性を強固にしてカラーシールの剥離や脱落を防ぎ、かつハロゲン化ブチルゴム成分がタイヤのゴム中に配合された老化防止剤を主とする汚染性配合物の表示層への移行を防止して、特に鮮明なカラーで表示される表示情報の変色を防ぐことができる。なお、表示情報としては、絵柄、文字、記号、写真、模様などの少なくともいずれかで構成される種々の図柄を鮮明な色で形成し、シート状の表示層や印刷、転写等の手段によって表示されたものが用いられる。
また、表示情報をカラーでタイヤ外面、特に目視で認識しやすいタイヤサイド部に表示されることで、鮮明な色で構成される装飾的表示がタイヤのデザイン的価値やタイヤの認識、識別精度を向上し、その使用中の剥離や脱落を防いで長期間にわたりの鮮明な表示情報を可能とする空気入りタイヤとなり、また汎用モールドを使用して情報表示タイヤを安価に提供することができる。

請求項２の発明は、前記表示層の外面側に、該表示層に入射する紫外線を抑制する紫外線防止層を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用カラーシールであり、表示層への紫外線の入射を遮り紫外線による表示層の変色を防ぎ、万一老化防止剤の移行があっても両者の反応による変色度の増大を抑えるものとなる。

本発明のタイヤ用カラーシールによると、タイヤのゴム材料に配合された老化防止剤を主とする汚染性配合物の表示層への移行を防止し鮮明なカラー色で表示される表示層の変色を防ぐと共に、タイヤとの強固な加硫接着により剥離や脱落を防いでタイヤサイド部のデザイン的価値やタイヤの認識、識別精度を向上し、その長期間の使用を可能とする空気入りタイヤを安価に提供することができるものとなる。

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本発明のタイヤ用カラーシール（以下、カラーシールという）１は、表示情報４をタイヤのサイド部５などに表示するカラーシールであり、図１に示すように、タイヤ本体の黒色に対して鮮明に表示される白や黄、赤、金色等の鮮明色で「ＴＩＲＥ」などのロゴやマークなどで示される表示情報４を表示する表示層２と、この表示層２が配され積層されるタイヤに加硫接着が可能なゴム組成物からなる接着層３とで構成されている。

表示層２は、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系材料や、ウレタン、アクリル系等の樹脂系材料を基材として用いることができ、例えば天然ゴム等のゴム成分に顔料と架橋剤等のゴム用配合物を配合して混合、シート化したもの、また接着層３上にインクを塗布し印刷されたもの、熱転写によって熱昇華性のインクが接着層３上に配置され形成されたものなどを用いることができ、表示層２の形態は特に限定されるものではない。しかし、接着層３のゴム組成物との接着性の点で、上記のゴム系材料に顔料等を配合したものが好ましい。

表示層２は、絵柄、文字、記号、写真、模様、バーコードなどの少なくともいずれかで構成される種々の図柄からなる表示情報４が、白、赤、黄、青、金、銀等のタイヤ本体の黒色に対して鮮明に表示される鮮明色で構成され、接着層３上に配置し積層され形成される。なお、表示情報４は、単色であってもよく、２色以上を組み合わせて使用してもよい。

図１に示すように、表示層２の厚みは、表示層２の構成材料や接着層３の材質、厚み等にもよるが、一般に厚さが約５〜１００μｍ、好ましくは約１０〜５０μｍで構成される。この範囲よりも薄くなると、厚みにムラを生じて表示情報の一部が欠落したり、剥離しやすくなり好ましくない。また、これよりも厚くなると、表示層２と接着層３の間に段差が生じたり、剥離しやすくなる。

接着層３は、カラーシール１をタイヤサイド部のタイヤ外面に加硫接着させると共に、タイヤのゴム組成物中からブリードする老化防止剤を主とする汚染性配合物の表示層２への移行を防止して表示層２の変色を防止する老化防止剤等の移行防止機能を有するものである。

接着層３は、カラーシール１がタイヤ外面に貼付され加硫接着されるようにゴム組成物からなり、ゴム成分１００重量部中に、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を３０〜５０重量部、ハロゲン化ブチルゴム５０〜７０重量部を配合したゴム組成物から構成される。

天然ゴム及びポリイソプレンゴムの配合量が３０重量部未満であると、天然ゴム／ジエン系合成ゴムのブレンド系で構成されるタイヤサイド部のゴム部材との接着性が十分得られず、５０重量部を越えるとハロゲン化ブチルゴムの配合比率が少なくなり耐変色性が低下してしまう。

上記天然ゴム系ゴムの一部をスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム等の他のジエン系ゴムに置換して用いてもよいが、被接着層との加硫接着性を考慮し、その配合量は２０重量部以下とするのが好ましい。

ハロゲン化ブチルゴムは、極めて低い空気透過率を示すことから、老化防止剤等のゴム組成物中に含まれる配合物の透過防止性にも優れ、タイヤと表示層２の間に設けることでタイヤからブリードする老化防止剤等が表示層２へ移行するのを遮断することができ、これにより老化防止剤など汚染性配合物による表示層２の変色を防ぐことができる。

ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムが使用できる。老化防止剤等の透過防止性は両者ほぼ同等の効果を示すが、混練、圧延工程などの加工性を良好にし、スコーチタイムを適正にして工程性を保ちやすいことから、塩素化ブチルゴムが生産工程上の観点からは好ましい。

ハロゲン化ブチルゴムは、５０〜７０重量部の範囲で配合され、５０重量部未満では老化防止剤の移行防止効果が十分現れずに耐変色性が劣り、７０重量部を越えると天然ゴム系ゴムの配合比率が少なくなりタイヤとの接着性が悪くなる。

また、前記天然ゴム系ゴムとハロゲン化ブチルゴムとからなるゴム成分の合計が、ゴム組成物中の７０体積％以上を占めることが好ましく、この合計量が７０体積％未満になるとゴム組成物中のカーボンブラック、オイルなどのゴム以外の配合成分が多くなることになり、上記天然ゴム系ゴムとハロゲン化ブチルゴムとの配合比率を満たしていてもタイヤ側ゴムとの共架橋が少なくなって接着性が不十分となり、また耐溶剤性が低下し、カラーシールの剥離、脱落を起こしやすくする。

また、接着層３を構成するゴム組成物は、カラーシール１が加硫接着されるタイヤサイド部５等のゴム材料に対して、少なくとも同等かそれ以上の伸びを有することが好ましく、これにより、サイド部５が変形しても、この変形に対応してカラーシール１が伸びてサイド部５との接着界面の剪断力を十分に低減することができ、剥離や脱落を防ぐことができる。この伸びは、接着層３の配合成分を調整することによって確保することができる。

接着層３の厚みは、タイヤサイズやサイド部の内部構造によって異なり一概に限定されることはないが、サイド部ゴム表面に加硫埋設されてカーカス層５１に接することなく、かつカーカス層５１にかかる歪みの影響を受けることのない間隔を維持することが好ましく、およそカーカス層外側のサイド部ゴム厚みの１／１０〜１／２程度であり、使用されるタイヤにより適宜設計され用いられる。

なお、接着層３を構成するゴム組成物は、上記ゴム成分に加え、通常のゴム工業で使用されているカーボンブラックやシリカなどの補強剤や充填剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤などの配合薬品類を通常の範囲内で適宜配合し用いられる。特に、タイヤなど製品本体が黒色のゴム組成物からなる場合は、接着層３をカーボンブラック配合として黒色化することで接着層３をタイヤ本体と同化させ表示情報のカラー色を鮮明に際立たせることができる。

上記カラーシール１は、未加硫タイヤのタイヤサイド部５の外面に貼付された後加硫モールド内で加硫されることで、図２に示すように加硫圧力によりモールド６内面に圧着され、カラーシール１がサイド部ゴム５内に埋設状態で加硫接着され、図３に示すようなタイヤＴのサイド部５表面とカラーシール１とが面一化された空気入りタイヤＴが得られる。

この空気入りタイヤＴは、図４のように、表示層２の表示情報４を鮮明色で表示し目視で情報の認識をできるようにし、タイヤサイド部５の装飾性効果を際立たせてデザイン的価値を向上し、またタイヤの認識、識別精度を向上するものとなる。

また、カラーシール１は、上記のようにタイヤサイド部５に貼付けてからモールドへ入れ加硫してもよいが、カラーシール１をモールド６内面の所定位置に置いて、モールド６内部でタイヤサイド部５に貼付け加硫接着することもできる。

この表示情報４としては、タイヤ製造者や出荷先の名称やロゴマーク、図４に示すタイヤ回転方向を示すマークやタイヤ商品名の文字等の種々の文字、図柄を用いられ、接着層３はサイド部の黒色に同化し表示情報４が黒色を背景に鮮明に表示されるようになる。表示情報４は、単色であってもよく、２色以上を使用してもよく、例えば、図４の回転方向を示すマーク４の矢印の色を白、黄、青色などの順に変化させてもよい。

また、この空気入りタイヤＴは、サイド部に大きな変形を受けても、カラーシール１はサイド部の変形に追従して変形し、使用中のカラーシール１の剥離や脱落を防いで長期間の使用を可能とし、かつ従来の刻印方式のように特定の型付きモールドを使用することなく製造することができるようになり、タイヤの認識、識別精度を向上する空気入りタイヤを安価に提供することができる。

（変形例）
さらに、本発明のカラーシールは、上記表示層２と接着層３とで構成されるカラーシール１に追加して、図５に示すように、紫外線防止層７を表示層２の外面側に設けたカラーシール１１を用いることもできる。これにより、表示層２への紫外線の入射を遮断することで紫外線による表示層２の変色を防ぎ、また万一表示層２への老化防止剤の移行があった場合にも両者の反応による変色度の増大を抑えるものとなる。なお、この場合、紫外線防止層７は、表示層２の鮮明色の表示内容を目視し認識する上で無色透明の層で形成される必要がある。

上記実施形態では、カラーシールをタイヤサイド部に加硫接着した例で示したが、トレッド部やビード部にもタイヤの認識、識別情報として使用することができ、また、タイヤ以外のゴム製品にも適用することができる。

以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

表１に、ゴム材料を基材とする赤色を有する実施例に使用した表示層組成物の配合成分、配合量（重量部）を示す。

表２は、各実施例及び比較例の接着層に用いたゴム組成物を示す。表２に記載の配合成分、配合量（重量部）に従い配合し、通常の容量２０リットルのバンバリーミキサーを用い混練し各ゴム組成物を作製した。

得られた各ゴム組成物を厚み１ｍｍにシーティングし、各ゴム組成物のシート表面に表１に記載の組成物をシーティングして得た厚み１５μｍの表示層を積層した２層構造の評価用カラーシール（３０×６０ｍｍ）を作製した。

各評価用カラーシールを、未加硫タイヤのサイドウォール部の所定位置に貼付し、常法に従い加硫し試験用空気入りラジアルタイヤ（サイズ１８５／７０Ｒ１４）を製造し、カラーシールの変色性、耐溶剤性、耐剥離耐久性を下記の試験方法に従い実施した。結果を表２に示す。なお、サイドウォールゴムは、天然ゴム／ブタジエンゴム系配合で、老化防止剤６Ｃが３．０重量部配合されている。

表２に記載の各ゴム成分、配合薬品は下記の通りである。
・天然ゴム（ＮＲ）…ＲＳＳ＃３
・ポリイソプレンゴム（ＩＲ）…ＪＳＲ製、ＩＲ２２００
・臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）…Ｅｘｘｏｎ製、ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２２５５
・塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）…Ｅｘｘｏｎ製、ＣＨＬＯＲＯＢＵＴＹＬ１０６６
・カーボンブラック（ＧＰＦ）…東海カーボン製、シーストＶ
・パラフィンオイル…ジャパンエナジー製、ＪＯＭＯプロセスＰ２００
・ステアリン酸…花王石鹸製、ルナックＳ−２０
・老化防止剤…大内新興化学製、ノクラックＳＰ
・ワックス…日本精蝋製、ＯＺＯＡＣＥ０３５５
・加硫促進剤…住友化学製、ソクシノールＤＭ
・亜鉛華…三井金属鉱業製、亜鉛華１号
・硫黄…鶴見化学製、粉末硫黄
なお、表２に記載のゴム成分含有率（％）は、各成分の配合量からの計算値である。

［変色性試験］
各試験タイヤを屋外暴露台にサイドウォール部を表面側にして取り付け、１週間屋外に直接さらして、カラーシールの表示層の変色を観察した。新品時に比較し変色の発生が認められる場合を…×、認められない場合を…○とし、表２に示した。

［耐溶剤性試験］
各試験タイヤのカラーシール部の表面をゴム揮で拭き取った時（タイヤ美化剤を使用した場合を想定）のカラーシールの剥がれの有無で評価した。カラーシールが部分的にでも剥がれた場合を…×、剥がれなかった場合を…○とし、表２に示した。

［耐剥離耐久性試験］
各試験タイヤを排気量２０００ｃｃの前輪駆動式乗用車に装着し、一般路を１，０００Ｋｍ走行後のカラーシールの浮き、剥がれの発生の有無で評価した。カラーシールに部分的にでも浮き、剥がれが発生した場合を…×、浮き、剥がれがなかった場合を…○とし、表２に示した。

表に示す結果から明らかなように、本発明に係るカラーシールをサイド部に用いた実施形態１〜４の空気入りタイヤは、老化防止剤等の汚染性配合物を不透過とする接着層により表示層への移行を防止して表示層の赤色を鮮明に保ち、かつ耐溶剤性及び耐剥離耐久性が良好でサイドゴムとの接着性、サイド部の変形に対する追従性に優れて剥離、脱落を防止し、サイドウォールに表示されたカラー表示を長期間にわたり鮮明に維持することができる。

以上の通り、本発明のカラーシールは、鮮明色で表示される表示情報によりタイヤサイド部のデザイン的価値やタイヤの認識、識別精度を向上してその長期間の使用を可能とし、トレッド部やビード部にもタイヤの認識、識別情報として使用することができる。また、タイヤ以外のゴム製品にも本カラーシールを利用できることはもちろんである。

実施形態のカラーシールの斜視図である。 カラーシールを貼付したサイド部のタイヤ加硫時の概略図である。 タイヤサイド部の断面図である。 タイヤサイド部の側面図である。 変形例カラーシールの断面図である。

符号の説明

１……カラーシール
２……表示層
３……接着層
４……表示情報
５……タイヤサイド部
６……モールド
Ｔ……タイヤ

Claims (3)

1. 表示情報をタイヤに表示するためのタイヤ用カラーシールを備えた空気入りタイヤであって、
   前記タイヤ用カラーシールは、表示情報がカラー表示される表示層と、該表示層を積層しタイヤ外面に加硫接着させる接着層とで構成され、前記接着層が、ゴム成分１００重量部中に、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を３０〜５０重量部、ハロゲン化ブチルゴム５０〜７０重量部を含み、前記ゴム成分が該ゴム組成物中の７０体積％以上を占めるゴム組成物よりなり、
   天然ゴムとジエン系合成ゴムのブレンド系で構成されるタイヤサイド部のタイヤ外面に対し、前記タイヤ用カラーシールが貼付され、加硫接着されてなる
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記表示層の外面側に、該表示層に入射する紫外線を抑制する紫外線防止層を設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記接着層の厚みが、カーカス層外側のサイド部ゴム厚みの１／１０〜１／２である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。

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