JP5422919B2

JP5422919B2 - タイヤラベル

Info

Publication number: JP5422919B2
Application number: JP2008133689A
Authority: JP
Inventors: 護鶴田; 健一佐藤; 正樹山本; 浩之細田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2028-05-21
Also published as: JP2009280070A

Description

本発明は、タイヤラベルに関し、さらに詳しくは、タイヤのサイドウォール部表面に貼着するときに、耐熱性や耐温水性に優れ、タイヤ走行時の破壊や剥離を抑制するようにしたタイヤラベルに関する。

装飾などの目的で、空気入りタイヤのサイドウォール部表面に貼り付けられるロゴなどを表示したタイヤラベルがある（例えば、特許文献１参照）。このようなタイヤラベルとしては、図４及び５に示すように、ポリカーボネート樹脂等の透明な樹脂製の表示層１１の一方の表面に透明なカバー層１２を積層し保護すると共に、反対側の表面にシルクペイント等によりロゴ、マーク等のデザインを施し、この面を粘着テープ１４等を介して基材層１３に接着して構成したものが考えられ、その基材層１３の反対側の表面をタイヤのサイドウォール部表面に貼り付けられる。特にタイヤの装飾を目的にした場合、タイヤラベルは積層構造になることが避けられない。タイヤラベルをサイドウォール部表面に貼り付ける方法として、加硫接着による方法と接着剤を使用する方法がある。

しかし、上記構成のような構造のタイヤラベルをサイドウォール部表面に貼着した場合には、空気入りタイヤのサイドウォール部表面はタイヤ走行時に大きな変形を繰返し受けるため、タイヤラベルが走行時の変形に追従することができず剥離しやすいという問題があった。また、タイヤが走行を終えて停止すると空冷効果がなくなり温度が高くなることによりタイヤラベルが層間で剥離したり、屋外で使用することから、降雨に起因する層間剥離（耐温水性）によりタイヤラベルが壊れやすいという問題があった。
特開平１０−１８７０４４号公報

本発明の目的は、タイヤのサイドウォール部表面に貼着するときに、耐熱性や耐温水性に優れ、タイヤ走行時の破壊や剥離を抑制するようにしたタイヤラベルを提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤラベルは、空気入りタイヤのサイドウォール部の表面に貼着するタイヤラベルであって、そのタイヤラベルが、厚さが０．５〜２．０ｍｍである基材層の表面に塗料層を配置し、その塗料層を覆うように透明なカバー層を積層して構成すると共に、前記基材層が、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴムのいずれかを主成分とする弾性材料から構成され、カバー層が、ポリウレタン樹脂からなる弾性材料から構成され、前記基材層を構成する弾性材料の硬度がＪＩＳＫ６２５３に準拠する硬度で２０〜７０、前記カバー層を構成する弾性材料の硬度が２０〜１００であることを特徴とする。

前記基材層は、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴムのいずれかを主成分とするとよい。前記カバー層の厚さは０．０１〜３．０ｍｍにするとよい。

このタイヤラベルは、前記基材層のカバー層と反対側の表面を、接着剤を用いてタイヤのサイドウォール部の表面に貼着するとよい。

本発明のタイヤラベルは、基材層の表面に塗料層を配置し、その塗料層を覆うように透明なカバー層を積層して構成し、基材層とカバー層とが弾性材料からなり、それぞれの弾性材料の硬度がＪＩＳＫ６２５３に準拠する硬度で、基材層が２０〜７０、カバー層が２０〜１００になるようにしたので、タイヤ走行時の変形が大きいサイドウォール部表面に貼着した場合でも、柔軟性が高いため変形に追従し、タイヤ走行時でも剥離が起こり難くい。また、基材層とカバー層との間に介在させた塗料層が、所謂プライマー的な作用を発揮し接着を強化するので、タイヤラベルの耐熱性や耐温水性を向上する。

図１はタイヤラベルを取付けた空気入りタイヤの一例を示す側面図であり、１はタイヤラベル、Ｔは空気入りタイヤである。

図１において、タイヤラベル１は、空気入りタイヤＴのサイドウォール部の表面Ｔａに接着剤により貼り付けらる。空気入りタイヤＴのサイドウォール部の表面Ｔａは、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム等又はこれらをブレンドしたゴム組成物を加硫して形成されている。

図２（Ａ）（Ｂ）はタイヤラベルの一例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｋ方向から見た側面図である。

図２（Ａ）（Ｂ）において、タイヤラベル１は、基材層２と塗料層３、カバー層４とからなり、基材層２のカバー層４側の表面２ａにシルク印刷やオフセット印刷等によりロゴ、マーク等のデザインが施された塗料層３を設ける。この塗料層３を覆うように透明なカバー層４が積層している。タイヤラベル１は、基材層２の反対側の表面２ｂを、空気入りタイヤＴのサイドウォール部表面Ｔａに接着剤を介して貼り付ける。

本発明のタイヤラベルは、基材層２及びカバー層４を共に弾性材料で構成し、基材層を構成する弾性材料の硬度が２０〜７０、カバー層を構成する弾性材料の硬度が２０〜１００になるようにする。このようにタイヤラベルを構成する弾性材料の硬度を柔軟にしているため、タイヤ走行時にサイドウォール部表面が大きく変形するときに、容易に追従することができるため、サイドウォール部表面から剥離が起こり難い。また、タイヤラベル全体の厚さは０．５〜５．０ｍｍにするとよい。

本発明において、基材層は、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴムのいずれかを主成分とする弾性材料により構成される。基材層を構成する弾性材料としては、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴムが好ましい。

基材層を構成する弾性材料の硬度は、２０〜７０であり、好ましくは４０〜６０であるとよい。基材層の硬度が２０未満であると、基材層への印刷が困難になる。また、基材層の硬度が７０を超えるとタイヤ走行時の変形に追従することができずタイヤサイドウォール部表面から剥離しやすくなる。なお、本明細書において、基材層及びカバー層を構成する各弾性材料の硬度はＪＩＳＫ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより温度２３℃で測定する硬度をいう。

基材層の厚さは、０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍにする。基材層の厚さが０．５ｍｍ未満の場合でもラベルの機能としては問題ないが、基材層シートを押出成形により製造するのが困難になる。また、基材層の厚さが２．０ｍｍを超えるとタイヤタイヤサイドウォール部表面に貼着したときの外観上好ましくない。

本発明において、カバー層４は、柔軟性を有しかつ透明な弾性材料により構成される。カバー層を構成する弾性材料は、ポリウレタン樹脂にする。

ポリウレタン樹脂としては、特に制限されるものではないが、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを組合わせたものが挙げられる。また、ポリオール化合物の代わりにポリアミン又は水を用いてもよい。

カバー層を構成する弾性材料の硬度は、２０〜１００であり、好ましくは４０〜９０であるとよい。カバー層の硬度が２０未満であると、カバー層の表面が傷付き易くなり、また耐摩耗性も悪化する。また、カバー層の硬度が１００を超えるとタイヤ走行時の変形に追従することができずタイヤサイドウォール部表面から或いはタイヤラベルの層間で剥離しやすくなる。

基材層及びカバー層を構成するそれぞれの弾性材料の硬度の関係は、基材層の硬度を低くし、カバー層の硬度を高くするとよい。基材層の硬度を低くことにより、タイヤの変形を緩和することができる。

カバー層を基材層及び塗料層へ積層する方法は、接着剤を使用して貼り付けてもよいし、液状ポリウレタンなどの液状熱硬化性樹脂を塗布又はポッティング（樹脂盛り）してもよい。カバー層の厚さは、特に制限されるものではなく、タイヤラベルのデザインに応じて適宜選択すればよく、例えば０．０１〜３．０ｍｍにすることができる。

カバー層の厚さを０．５〜３．０ｍｍにすると、タイヤラベルに立体感が出て品感が向上する。カバー層をこのような厚さにするときは、ポッティングするとよい。また、カバー層の厚さを０．０１〜０．１ｍｍにすると、タイヤサイドウォール部表面に貼着したときに、出っ張りが少なく見た目が自然になる。この場には、カバー層を塗布或いは印刷により形成するかフィルム貼付するとよい。

本発明において、塗料層は、基材層のカバー層側の表面にシルク印刷やオフセット印刷により装飾目的で形成される。塗料層は、所謂プライマー的な作用も発揮するので、タイヤラベルの耐熱性や耐温水性を向上し、基材層とカバー層とが層間で剥離することを防止する。例えば、タイヤが走行を終えて停止した後の高温状態でタイヤラベルが層間剥離することがなく、また降雨により層間剥離し破壊されることがない。

塗料層を構成する塗料成分としては、シルク印刷やオフセット印刷に通常使用されるものであれば、特に制限されるものではない。例えば、アクリル系、ウレタン系のものを挙げることができる。

本発明のタイヤラベルは、タイヤ走行時に大きな変形を繰返し受けるタイヤサイドウォール部表面に接着剤を介して貼着しても、十分な柔軟性を有しているため、タイヤ走行時にラベルがサイドウォール部表面から剥離することがなく、動的耐久性に優れる。また、タイヤラベル自身の耐熱性及び耐温水性が高く、タイヤサイドウォール部表面に貼着した後に、破壊し難くなる。空気入りタイヤの種類としては、特に制限されるものではないが、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、レース用タイヤが好適である。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のいずれかの構造を有し、表１，２に示す材料構成からなる１４種類のタイヤラベル（実施例１〜６、比較例１〜８）を作成した。実施例１〜６及び比較例１，２，５〜８のタイヤラベルは、図３（Ａ）の構造で、厚さ１．０ｍｍの基材層２の表面に塗料層３をシルクペイントにより形成しその上にカバー層４を厚さ２．０ｍｍになるように積層した。

比較例３のタイヤラベルは、図３（Ｂ）の構造で、実施例１から塗料層を除いたものである。また、比較例４のタイヤラベルは、図３（Ｃ）の構造で、カバー層１２を積層した表示層１１の反対側の表面にシルクペイントを施し、粘着テープ１４を介して基材層１３に接着して作成した。

また、各タイヤラベルを構成する基材層及びカバー層を構成する弾性材料の硬度を、ＪＩＳＫ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより温度２３℃で測定し、その結果を表１，２に示した。また、破断伸びをＪＩＳＫ６２５１に準じてダンベル状３号形試験片、温度２３℃、引張り速度：５００ｍｍ／分の条件で測定した。

得られた１４種類のタイヤラベル（実施例１〜６、比較例１〜８）の耐熱性、耐温水性及び剥離強度を以下の方法により評価した。また、図１のようにタイヤサイズ１８５／６０Ｒ１４のタイヤのサイドウォール部表面の２箇所に、１４種類のタイヤラベルを接着剤を使用し貼着した空気入りタイヤを作製した。なお、接着剤の組成を表３に示し、サイドウォール部表面を構成するゴム組成物の配合を表４に示した。タイヤラベルを貼着した空気入りタイヤのドラム走行試験を以下の方法で実施した。

タイヤラベル評価
１．耐熱性
タイヤラベルを温度８０℃のオーブンに８時間入れた後、取出し直後に手剥離し破断状況を評価した。得られた結果を表１，２に示した。表中「ＭＦ」は、基材層とカバー層との層間は剥離せずに、基材層或いはカバー層が基材破壊したことを示す。また、「ＡＦ」は、基材層とカバー層との間で基材破壊を伴わずに層間剥離したことを示す。
２．耐温水性
タイヤラベルを温度５０℃の温水に７日間浸漬した後、手剥離し破断状況を評価した。得られた結果を表１，２に示した。表中「ＭＦ」は、基材層とカバー層との層間は剥離せずに、基材層或いはカバー層が基材破壊したことを示す。また、「ＡＦ」は、基材層とカバー層との間で基材破壊を伴わずに層間剥離したことを示す。
３．剥離強度
表４に示した配合のタイヤサイドウォール用ゴム組成物の加硫ゴムシート（厚さ２ｍｍ）と、厚さ２ｍｍの基材層とを接着剤を用いて貼着した。これを２０℃、湿度５０％ＲＨにて７日間養生した後、試料とした。この試料片について、ＪＩＳＫ６８５４−３に準拠し、引張り速度１００ｍｍ／分の条件での剥離力（単位：Ｎ／２５ｍｍ）を測定しその平均値を求め、この値を剥離強度とし、その結果を表１，２に示した。

空気入りタイヤ評価
１．ドラム走行試験
タイヤラベルをタイヤサイドウォール部表面に貼着し７日間養生した後、１４種類のタイヤをリム（５．５ＪＪ×Ｒ１４）に装着し、空気圧を２００ｋＰａにしてＪＩＳＤ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、ＪＡＴＭＡ規定加重にて、速度８０ｋｍ／ｈの条件で、５０００ｋｍのドラム走行試験を行ない、タイヤラベルが剥離するまでの走行距離を測定した。５０００ｋｍ走行後にタイヤラベルが剥離しなかったときは「５０００ｋｍ超」とし、結果を表１，２に示した。

なお、表１，２において使用した原材料の種類を下記に示す。

基材層
軟質ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、クレハエラストマー社製ＧＢ４５０Ａ（硬度５２、引張り破断伸び５３０％）
軟質ＮＢＲ：アクリロニトリルブタジエンゴム、クレハエラストマー社製ＮＢ２５０Ｎ（硬度５０、引張り破断伸び５００％）
軟質ＣＲ：クロロプレンゴム、クレハエラストマー社製ＣＢ２４５Ｎ（硬度４５、引張り破断伸び３８０％）
軟質ＮＲ：天然ゴム、クレハエラストマー社製ＧＢ２４０Ｎ（硬度４０、引張り破断伸び５５０％）
軟質ＥＰＤＭ：エチレンプロピレンジエン三元共重合体、クレハエラストマー社製ＥＢ２４０Ｎ（硬度４０、引張り破断伸び７６０％）
軟質ＩＩＲ：ブチルゴム、クレハエラストマー社製ＶＢ２６０Ｎ（硬度６０、引張り破断伸び５２０％）
ポリカーボネート：ポリカーボネート製テストピースを購入して使用した。硬度は９５超であった。
硬質塩ビ：硬質塩ビ製テストピースを購入して使用した。硬度は９５超であった。
硬質ＣＲ：クレハエラストマー社製ＣＢ２９０Ｎ（硬度９０、引張り破断伸び２２０％）

カバー層
ウレタンＡ：ペルノックス社製ペルウレタンＭＵ−６３６Ａ／Ｂを使用した。ウレタンＡの硬度は８５、破断伸びは１８０％であった。
ウレタンＢ：Ａ剤としてヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のイソシアヌレート体（住化バイエルン社製デスモジュールＮ３３００）、Ｂ剤としてポリプロピレンエーテルトリオール（旭硝子社製Ｇ３０００、数平均分子量Ｍｎ３０００）、硬化触媒としてジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ、日東化成社製ネオスタンＵ−１００）を使用した。ウレタンＢの硬度は５５、破断伸びは３００％であった。
ウレタンＣ：Ａ剤としてヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ、住化バイエルン社製）及びポリプロピレンエーテルトリオールＧ３０００（旭硝子社製Ｇ３０００、数平均分子量Ｍｎ３０００）とポリプロピレンエーテルジオールＤ１０００（旭硝子社製、数平均分子量Ｍｎ１０００）とのＧ３０００：Ｄ１０００＝２０：８０の混合物ををＮＣＯ／ＯＨモル比が２．０となるように混合したもの、Ｂ剤としてポリプロピレンエーテルトリオールＧ３０００、硬化触媒としてＤＢＴＤＬを使用した。ウレタンＣの硬度は３０、破断伸びは５００％であった。
ウレタンＤ：Ｂ剤として、ポリプロピレンエーテルトリオールＧ３０００の代わりに、Ｇ３０００（旭硝子社製）とポリプロピレンエーテルジオールＤ３０００（旭硝子社製、数平均分子量Ｍｎ３０００）とのＧ３０００：Ｄ３０００＝５：９５の混合物を使用したことを除き、ウレタンＣと同様にして調製したものを使用した。ウレタンＤの硬度は５、破断伸びは７００％であった。

表３の接着剤は、下記により調製した。

ＴＤＩプレポリマー
ポリプロピレンエーテルトリオール（旭硝子社製Ｇ−３０００、数平均分子量Ｍｎ３０００）２０ｇとポリプロピレンエーテルジオール（旭硝子社製Ｄ−２０００、数平均分子量Ｍｎ２０００）８０ｇとからなるポリオール化合物を、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ、三井化学ポリウレタン社製コスモネートＴ−８０）をＮＣＯ／ＯＨモル比が２．０となるように混合し、窒素気流中、８０℃で８時間撹拌しながら反応させ、ＴＤＩプレポリマーを調製し使用した。

ＮＣＯビウレット体：ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレット体（住化バイエルン社製デスモジュールＮ３２００）を使用した。

ケチミン
ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ、和光純薬工業社製）１００ｇと、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）２００ｇとを、トルエン２００ｇとともにフラスコに入れ、生成する水を共沸により除きながら２０時間反応させて、ＭＩＰＫ−ＨＭＤＡ−ＭＩＰＫからなるケチミンを調製し、使用した。

炭酸カルシウム：丸尾カルシウム社製カルファイン２００を使用した。

なお、表４において使用した原材料の種類を下記に示す。
ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ＃１
ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０
カーボンブラック：中部カーボン社製ＨＴＣ１００
酸化亜鉛：東邦亜鉛社製銀嶺亜鉛華
ステアリン酸：工業用ステアリン酸、花王石鹸社製ルナックＹＡ
老化防止剤１：大内新興化学工業社製ノクラック６Ｃ
老化防止剤２：大内新興化学工業社製ノクラック２２４
ワックス：ミクロクリスタリンワックス、大内新興化学工業社製サンノック
オイル：芳香族系プロセス油、日本石油社製コウモレックス３００
加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＤＭ
硫黄：軽井沢精錬所社製粉末硫黄

空気入りタイヤのサイドウォール部表面にタイヤラベルを貼着したタイヤ側面図である。（Ａ）（Ｂ）は本発明の接着剤組成物を使用して貼着するタイヤラベルの一例であり、（Ａ）は平明図、（Ｂ）は側面図である。（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は実施例で使用したタイヤラベルの構造を模式的に示す側面図である。従来のタイヤラベルの構造を模式的に示す斜視図である。従来のタイヤラベルの構造を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１タイヤラベル
２基材層
３塗料層
４カバー層
Ｔ空気入りタイヤ
Ｔａサイドウォール部表面

Claims

空気入りタイヤのサイドウォール部の表面に貼着するタイヤラベルであって、そのタイヤラベルが、厚さが０．５〜２．０ｍｍである基材層の表面に塗料層を配置し、その塗料層を覆うように透明なカバー層を積層して構成すると共に、前記基材層が、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴムのいずれかを主成分とする弾性材料から構成され、カバー層が、ポリウレタン樹脂からなる弾性材料から構成され、前記基材層を構成する弾性材料の硬度がＪＩＳＫ６２５３に準拠する硬度で２０〜７０、前記カバー層を構成する弾性材料の硬度が２０〜１００であるタイヤラベル。
前記基材層が、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴムのいずれかを主成分とする請求項１に記載のタイヤラベル。
前記カバー層の厚さが０．０１〜３．０ｍｍである請求項１又は２に記載のタイヤラベル。
請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤラベルの前記基材層のカバー層と反対側の表面を、接着剤を用いてタイヤのサイドウォール部の表面に貼着した空気入りタイヤ。