JP5576969B1

JP5576969B1 - タイヤ

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Publication number: JP5576969B1
Application number: JP2013131911A
Authority: JP
Inventors: 敬太押鐘; 信之平井; 隆桑原; 健太郎溝谷; 友紀中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2033-06-24
Also published as: WO2014207976A1; US10857839B2; US20160121661A1; CN105339192B; JP2015006813A; EP3015292A1; EP3015292B1; CN105339192A; EP3015292A4

Abstract

【課題】発色性を向上させながらともに優れた耐外傷性および耐クラック性を備える。
【解決手段】タイヤ１０はサイド部１２の表面に塗料を用いた装飾部１５を有する。装飾部１５は白塗料層１６と色塗料層１７と保護層１８とを有する。白塗料層１６を装飾部１５の少なくとも一部に形成する。色塗料層１７を白塗料層１６に積層配置する。色塗料層１７の厚さは白塗料層１６の厚さより小さい。保護層１８を色塗料層１７に積層配置する。保護層１８の厚さは白塗料層１６の厚さより小さい。保護層１８の弾性率は白塗料層および色塗料層の何れの弾性率より大きい。白塗料層１５、色塗料層１７、および保護層１８を含む装飾部１５の全体の厚さが１５０μｍ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに関するものである。

従来、タイヤのサイド部の表面に、塗料により標章や装飾を施すことが行われている。塗料は、外部からの摩擦および衝撃により、劣化、さらには損失が生じ得る。そこで、塗料層を保護層で覆い、塗料層を保護することが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１７６６８２号公報

上記のようなタイヤにおいては、タイヤの地色が黒色であるため塗料層にくすみが生じ、発色性が相対的に低いため、発色性の向上が求められている。また、上記のように保護層を用いて要求される耐外傷性を備えるためには、保護層にある程度の硬さを持たせる必要がある。しかし、保護層を硬くするほど、走行中のタイヤのサイド部歪みにより保護層にクラックが生じる可能性が高まる。特に、発色性を向上させると、タイヤおよび保護層間の厚みにより、歪みがさらに大きくなるため、クラックの生じる可能性がさらに高まる。それゆえ、発色性を向上させながらともに優れた耐外傷性および耐クラック性を同時に備えることが求められている。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明は、発色性を向上させながら耐外傷性および耐クラック性がともに優れた装飾部を有するタイヤを提供することを目的とする。

上述した諸課題を解決すべく、本発明のタイヤは、サイド部の表面に塗料を用いた装飾部を備え、該装飾部は、該装飾部の少なくとも一部に配置した白塗料層と、前記白塗料層の厚さより厚さが小さく前記白塗料層のタイヤ幅方向外側に積層配置させた色塗料層と、前記白塗料層の厚さより厚さが小さく、前記白塗料層および前記色塗料層の何れよりも弾性率が大きく、前記色塗料層のタイヤ幅方向外側に積層配置させた保護層とを有し、白塗料層、色塗料層、保護層を含む装飾部全体の厚さが１５０μｍ以下であり、前記白塗料層及び前記色塗料層にはＵＶインキを用い、前記保護層には水系ウレタン樹脂を用い、前記保護層の弾性率が１×１０ ^７以上１×１０ ^８Ｐａ以下であり、前記保護層の少なくとも一部は、前記白塗料層および前記色塗料層を介在させることなく前記サイド部に積層配置され、前記保護層の厚さが前記装飾部の全体の厚さの１０％以上であり、前記保護層の厚さが、前記白塗料層および前記色塗料層の厚さを合計した塗料厚さの３０％以下であることを特徴とする。なお、装飾部全体の厚さおよび保護層の厚さとは、装飾部内におけるそれぞれの最大厚さ位置における厚さをいう。なお、弾性率は「ＪＩＳＫ７２４４−４（ＩＳＯ６７２１−４）引張振動」による測定値である。なお、ここで比較する保護層の厚さ、塗料厚さについては、装飾部の任意の一点における厚さにおいて比較したときの関係とする。このような構成によれば、色塗料層の発色性が高められ、装飾性を向上可能であり、耐外傷性および耐クラック性を同時に備えることが可能である。また、この構成によれば、十分な耐外傷性および耐クラック性が得られる。また、この構成によれば、装飾部の保護層のみで構成される領域と他の層も含んで構成される領域との間の境界におけるクラックの発生を抑制可能である。また、この構成によれば、十分な耐クラック性が得られる。

また、本発明のタイヤでは、前記保護層の厚さが２０μｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、十分な耐クラック性が得られる。

また、本発明のタイヤでは、前記装飾部の全体の厚さが９５μｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、十分な耐クラック性が得られる。

上記のように構成された本発明によれば、発色性を向上させながら優れた耐外傷性および耐クラック性の装飾部を有するタイヤを提供することが可能である。

本発明の一実施形態に係るタイヤの幅方向断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

まず、本発明の一実施形態に係るタイヤについて説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤの幅方向断面図である。図１に示すように、タイヤ１０は、トレッド部１１およびサイド部１２を含む。トレッド部１１は、路面に接地する。サイド部１２は、サイドウォール部１３とビード部１４を含む。より詳細には、サイド部１２は、トレッド踏面のタイヤ幅方向外側の端縁からビード部１４のリム嵌合部に至る範囲の部位である。

本実施形態のタイヤ１０は、サイド部１２に、白色およびその他の色などの塗料を用いた標章および装飾などを表示した装飾部１５を備える。装飾部１５は、その少なくとも一部に白塗料層１６と、これに積層した色塗料層１７と、さらに積層した保護層１８とを含む。装飾部１５は、サイド部１２の周方向に沿って連続または断続するする態様でも、またサイド部１２に部分的に形成される態様であってもよい。さらに、装飾部１５が、白塗料層１６、色塗料層１７、および保護層１８が積層形成された部分のみからなっていても、その一部に当該部分を含む構成であってもよい。白塗料層１６、色塗料層１７、および保護層１８を含む装飾部１５の全体の厚さは１５０μｍ以下であることが必要であり、好ましくは、９５μｍ以下である。なお、装飾部１５の全体の厚さとは、サイド部１２内における最大厚さ位置における厚さである。なお、図１において、理解容易のために、白塗料層１６、色塗料層１７、および保護層１８は、誇張した厚さを有する態様で描かれている。

白塗料層１６は、装飾部１５の少なくとも一部に白色塗料を、例えば印刷することにより、配置される。白塗料層１６は、サイド部１２の表面に直接形成されても、プライマなどを介して形成されてもよい。

色塗料層１７は、白色塗料と異なる色の色塗料を、例えば印刷することにより、白塗料層１６の少なくとも一部のタイヤ幅方向外側に積層配置される。また、色塗料層１７は、色塗料層１７の厚さが白塗料層１６の厚さより小さいことが必要である。なお、色塗料層１７および白塗料層１６の厚さとは、装飾部１５内におけるそれぞれの最大厚さ位置における厚さである。なお、色塗料層１７を用いて、白塗料層１６上に、例えば、標章および装飾などが施される。なお、色塗料層１７は、白塗料層１６の表面に直接形成されても、他の層などを介して形成されてもよい。

本実施形態では、白色塗料および色塗料は、例えば、光重合開始剤、オリゴマー、モノマー、着色剤を主要成分とし、必要に応じて紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、接着促進剤、レオロジー調整剤、分散剤などを配合したＵＶインキである。

保護層１８は、例えばＯＰニスまたは水系ウレタン樹脂などの透明な材料を用いて、色塗料層１７のタイヤ幅方向外側に、積層配置される。さらには、保護層１８は、少なくとも一部が、白塗料層１６が形成される外縁を超えて、白塗料層１６および色塗料層１７を介在せずに、サイド部１２表面に、配置されることが好ましい（符号“Ａ”参照）。また、保護層１８の厚さは、白塗料層１６の厚さより小さいことが必要であり、白塗料層１６および色塗料層１７を介在せずにサイド部１２表面に配置される場合に装飾部１５全体の厚さの１０％以上であることが好ましく、２０μｍ以下であることが好ましく、また、白塗料層１６および色塗料層１７の厚さを合計した塗料厚さの３０％以下であることが好ましい。なお、保護層１８の厚さおよび塗料厚さとは、装飾部１５内における最大厚さ位置における厚さである。また、保護層１８の弾性率は、白塗料層１６および色塗料層１７の何れの弾性率よりも大きいことが必要であり、１×１０^７〜１×１０^８Ｐａ以下であることが好ましい。なお、弾性率は「ＪＩＳＫ７２４４−４（ＩＳＯ６７２１−４）引張振動」による測定値である。

以上のような構成の本実施形態のタイヤによれば、装飾部１５全体の厚さが１５０μｍ以下なので、装飾部１５全体としてサイド部１２の変形に対して追従性が備わり、装飾部１５が想定されるサイド部１２の歪みに対して優れた耐クラック性を得ることが可能である。また、本実施形態のタイヤによれば、上述のように、白塗料層１６の厚さが色塗料層１７および保護層１８の厚さより大きいので、サイド部１２に生じる歪みを、弾性率が保護層１８より低い白塗料層１６に負担させることが可能である。また、白塗料層１６および保護層１８の間に色塗料層１７が介在するので、保護層１８の歪みによる影響を大きく抑制可能である。したがって、要求される耐外傷性を達成可能な弾性率の材料を保護層１８に用いながら、保護層１８が想定されるサイド部１２の歪みに対して要求される耐クラック性を得ることが可能である。上述のような作用の組合わせにより、装飾部１５は、優れた耐外傷性および耐クラック性を同時に備えることが可能である。また、本実施形態のタイヤによれば、色塗料層１７を白塗料層１６に積層配置させるので、サイド部１２に色塗料層１７を直接形成する構成に比べて、色塗料層１７の発色性を向上可能である。

また、白塗料層１６の厚さを白塗料層１７の厚さより大きくすることにより、色塗料層１７の発色性が高められ、装飾性を向上可能である。

また、保護層１８の弾性率を１×１０^７Ｐａ以上とすることにより、十分な耐外傷性が得られる。また、保護層１８の弾性率が１×１０^８Ｐａ以下とすることにより、十分な耐クラック性が得られる。

また、保護層１８が白塗料層１６および色塗料層１７を介在せずにサイド部１２表面に配置される場合に保護層１８の厚さを装飾部１５全体の厚さの１０％以上とすることにより、以下に説明する境界位置におけるクラックの発生を抑制可能である。装飾部１５内において、保護層１８のみで構成される領域と他の層（白塗料層１６および色塗料層１７）も含んで構成される領域との間で、厚さの差が大きくなると、両領域の境界位置におけるクラック発生の可能性が高まる。それゆえ、本実施形態のように、厚さの差に上限を設けることにより、境界位置におけるクラックの発生を抑制可能である。また、保護層１８を白塗料層１６および色塗料層１７を介在せずにサイド部１２表面に配置させることにより、白塗料層１６および色塗料層１７の十分な保護が可能となる。

また、保護層１８の厚さを２０μｍ以下とすることにより、保護層１８への歪みの集中がさらに抑制され、保護層１８の歪みによる変形量が抑制される。したがって、十分な耐クラック性が得られる。

また、保護層１８の厚さを塗料厚さの３０％以下とすることにより、保護層１８への歪みの集中を、さらに抑制可能である。したがって、保護層１８そのものの歪みによる変形量がさらに抑制される。したがって、十分な耐クラック性が得られる。

また、装飾部１５全体の厚さを９５μｍ以下とすることにより、装飾部１５全体としてサイド部１２の変形に対してさらに追従性が備わり、十分な耐クラック性が得られる。

次に本発明に従うタイヤを試作して、耐クラック性、耐外傷性、および発色性に関する性能評価を行ったので、以下で説明する。表１に示す諸元で、ＵＶ硬化インク（（株）ミヤマ社製）の白色塗料および色塗料を用いて白塗料層１６および色塗料層１７、ならびに水系ウレタン樹脂を用いて保護層を配置した、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の比較例１〜３、および実施例１〜１１のタイヤを試作した。比較例１〜３のタイヤおよび実施例１〜１１のタイヤにつき、以下の方法で耐クラック性、耐外傷性、および発色性を評価した。結果を表１に示す。

＜耐クラック性評価試験＞
比較例１〜３ならびに実施例１〜１１のタイヤを、サイズ６ＪＪのリム（ＪＡＴＭＡ標準規格リム）に組付けるとともに、空気圧２４０ｋＰａ（ＪＡＴＭＡ規格の最大空気圧）を充填して、ドラム速度６０ｋｍ／ｈで１００００ｋｍに亘って６１５ｋｇ（ＪＡＴＭＡ最大荷重）のドラム荷重を負荷するドラム試験（１００００ｋｍ試験）を実施した。また、３００００ｋｍに亘るドラム試験（３００００ｋｍ試験）を、他は１００００ｋｍ試験と同一の条件で実施した。ドラム荷重負荷後に、白塗料層１６および色塗料層１７の積層部分のクラックの有無を、１００００ｋｍ試験および３００００ｋｍ試験別に目視により判別することにより、耐クラック性を評価した。評価結果を表１に示す。なお、要求される耐クラック性は、１００００ｋｍ試験においてクラックが発生しない性能である。

＜耐外傷性評価試験＞
比較例１〜３ならびに実施例１〜１１のタイヤの装飾部１５をコインで２０回擦る耐外傷性試験（２０回コイン試験）を実施した。また、コインで１００回こする耐外傷性試験（１００回コイン試験）を実施した。コインでこすった後、装飾部１５における外傷の発生の有無を目視により判別することにより耐外傷性を評価した。評価結果を表１に示す。な、要求される耐外傷性は、２０回コイン試験において外傷が発生しない性能である。

＜発色性評価試験＞
比較例１〜３ならびに実施例１〜１１のタイヤを２０人の看者に観察させ、色塗料層１７の発色性に関する３段階評価のアンケート調査を集計することにより、発色性を評価した。評価結果を表１に示す。表１において、３段階評価の中でより良好であると評価した看者が２０名中、１０人未満である例の発色性をＣ、１０人以上１５名未満である例の発色性をＢ、１５名以上である例の発色性評価をＡとした。なお、要求される発色性は、Ａ、Ｂの評価を得られる性能である。

表１において※１は、色塗料層１７および保護層１８のいずれの厚さも白塗料層１６の厚さよりも小さいときを「小」で示し、少なくとも一方が白塗料層１６の厚さより大きいときを「大」で示した。

表１に示すように、実施例１〜１１では、１００００ｋｍ試験においてクラックが発生しなかった。一方で、比較例２、３では、１００００ｋｍ試験においてクラックが発生した。したがって、色塗料層１７および保護層１８それぞれの厚さが白塗料層１６の厚さより小さく、装飾部１５全体の厚さが１５０μｍ以下であれば十分な耐クラック性が備わることが分かる。また、実施例１、３〜６、８、１０では、３００００ｋｍ試験においてクラックが発生しなかった。一方で、実施例７では３００００ｋｍ試験においてクラックが発生していたことから、保護層１８の弾性率が１×１０^８Ｐａ以下であることが耐クラック性をさらに向上させることが分かる。また、一方で、実施例１１では３００００ｋｍ試験においてクラックが発生していたことから、保護層１８の厚さが装飾部１５の全体の厚さの１０％以上であることが耐クラック性をさらに向上させることが分かる。また、一方で、実施例２、９では３００００ｋｍ試験においてクラックが発生していたことから、保護層１８の厚さが２０μｍ以下であることが耐クラック性をさらに向上させることが分かる。また、一方で、実施例９では３００００ｋｍ試験においてクラックが発生していたことから、保護層１８の厚さが塗料厚さの３０％以下であることが耐クラック性をさらに向上させることが分かる。また、一方で、実施例で２は３００００ｋｍ試験においてクラックが発生していたことから、装飾部１５の全体の厚さの９５μｍ以下であることが耐クラック性をさらに向上させることが分かる。

表１に示すように、実施例１〜１１では、２０回コイン試験において外傷が発生しなかった。したがって、装飾部１５が保護層１８を有することにより、要求される耐外傷性が備わることが分かる。また、実施例１〜３、５〜１１では、１００回コイン試験において外傷が発生しなかった。一方で、実施例４では１００回コイン試験において外傷が発生していたことから、保護層１８の弾性率が１×１０^７以上であることが耐外傷性をさらに向上させることが分かる。

また、表１に示すように、実施例１〜１１では、比較例１に比べて、発色性が向上していることが分かる。したがって、装飾部１５が白塗料層１６を有することにより発色性が向上することが分かる。

１０タイヤ
１１トレッド部
１２サイド部
１３サイドウォール部
１４ビード部
１５装飾部
１６白塗料層
１７色塗料層
１８保護層

Claims

サイド部の表面に塗料を用いた装飾部を備え、
該装飾部は、該装飾部の少なくとも一部に配置した白塗料層と、前記白塗料層の厚さより厚さが小さく前記白塗料層の少なくとも一部のタイヤ幅方向外側に積層配置させた色塗料層と、前記白塗料層の厚さより厚さが小さく、前記白塗料層および前記色塗料層の何れよりも弾性率が大きく、前記色塗料層のタイヤ幅方向外側に積層配置させた保護層とを有し、前記白塗料層、前記色塗料層、および前記保護層を含む前記装飾部全体の厚さが１５０μｍ以下であり、
前記白塗料層及び前記色塗料層にはＵＶインキを用い、
前記保護層は樹脂を用いて、弾性率が１×１０ ^７以上１×１０ ^８Ｐａ以下であり、
前記保護層の少なくとも一部は、前記白塗料層および前記色塗料層を介在させることなく前記サイド部に積層配置され、前記保護層の厚さが前記装飾部の全体の厚さの１０％以上であり、
前記保護層の厚さが、前記白塗料層および前記色塗料層の厚さを合計した塗料厚さの３０％以下である
ことを特徴とするタイヤ。
前記保護層の厚さが２０μｍ以下である、請求項１に記載のタイヤ。
前記装飾部の全体の厚さが９５μｍ以下である、請求項１または２に記載のタイヤ。