JP6141321B2

JP6141321B2 - カラータイヤ部の製造方法

Info

Publication number: JP6141321B2
Application number: JP2014548325A
Authority: JP
Inventors: アレッサンドロペルトゥシオジョバンニ; シモンアルミマッテオ; コトゥーニョサルバトーレ; フィオレンツァパオロ; グルアリンマルティナ; パヴォーニピエロ
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2032-12-24
Also published as: EP2794253A1; US20140363680A1; JP2015507571A; CN103998223A; EP2794253B1; WO2013093895A1

Description

本発明は、カラータイヤ部の製造方法に関する。

近年では、多様な理由、特に審美的な理由から、タイヤ産業においてカラータイヤ部に対する要求が強まりつつある。

従来より用いられる方法は、適切な顔料を用いて調製したカラーゴム化合物を、タイヤに添加することに基づいている。

最も一般的に用いられる方法は、タイヤの内層に接触する第一接続層、カラー組成物から調製される第二カラー層、及び販売前に取り除かれる第三外部カバー層を有する、実質的に３層のゴム構成要素を用いる。

斯かる方法の欠陥は、カラー部が急速に変色することであり、主として抗酸化剤などの化学物質が、内部タイヤ層から着色化合物へ移動することによって起こる。斯かる分解を遅延させる一般的な手段としては、前記カラー層の厚みを増やし、前記化学物質の移動を遅延させる手段がある。しかしながら、斯かる解決手段では、熱の発生及びその結果の転がり抵抗に関して、明らかに欠陥がある。

より近年に採用されたもう一つの解決手段として、前記化学物質の移動を最小にするように設計された組成物を用いて製造した、高度に不浸透性の薄いバリヤー層を、タイヤサイドウォール及びカラー層の間に挿入するという手段がある。

出願人は、水分散液を乾燥させて形成するポリマーバリヤー層を、着色のためにタイヤの部分の上部に堆積させる、カラータイヤ部の製造方法を発明した。斯かる方法は、特許出願ＴＯ２００９Ａ０００９６４及び特許出願ＴＯ２０１０Ａ０００８５０において記載され、参照によって本明細書に含まれる。

前記方法では、水系塗料又はＵＶ架橋性塗料が用いられた。

水分散液を乾燥させて形成するポリマーバリヤー層上に、斯かる塗料を用いると、カラー部の化学物質耐久性及び物理的劣化（クラッキング）に関して問題があることが、試験によって示された。水系塗料では、ポリマーバリヤー層への接着に関して問題があることもわかった。

したがって、水分散液から形成されるバリヤー層を用いるカラータイヤ部の製造方法であって、先行技術で知られる上記欠陥がない方法が求められている。

出願人は驚いたことに、斯かる課題は、水分散液を乾燥させて形成するポリマーバリヤー層と、ポリウレタン塗料の使用を組み合わせて、十分に達成されることを見出した。

本発明の目的は、少なくとも１つのカラー部を有するタイヤを提供することであり、該タイヤの前記カラー部が、高度に不浸透性のバリヤー層、及び前記バリヤー層上のポリウレタン塗料を有することを特徴とするタイヤである。

好ましくは、前記高度に不浸透性のバリヤー層は、最終的には乾燥する水分散液を、タイヤの着色する部分上に堆積させることによって製造される。

好ましくは、本発明によるタイヤは、ＵＶ照射保護層を前記ポリウレタン塗料上に有する。

好ましくは、前記バリヤー層の前記水分散液は、少なくとも、架橋性ポリマー基材、及び下記分子式（Ｉ）の界面活性剤を含む。
（式中、Ｒ_１はＣ_６−Ｃ_２３の脂肪族基であり、
Ｒ_２は、Ｈ又はＣ_１−Ｃ_８の脂肪族基であり、
Ｒ_３は、Ｈ又はＣ_１−Ｃ_８の脂肪族基若しくは芳香族基であり、
Ｘは、金属カチオン、好ましくは、アルカリカチオンであり、及び
ｎは、１〜３の整数である。）

好ましくは、前記脂肪族Ｒ_１は、二重結合を含む。

好ましくは、前記バリヤー層の前記水分散液は、少なくとも、架橋性ポリマー基材、及び下記分子式（ＩＩ）の界面活性剤を含む。
（式中、Ｘは原子又はアニオン基であり、
Ｒ_４、Ｒ_５及びＲ_６は、同一でも異なっていてもよく、各々、ｍが１〜３のＣ_ｍＨ_２ｍ＋１、又はＣＨ_２ＣＨＣＨ_２、又はＣＨＣＨＣＨ_３であり、
Ｒ_７、Ｒ_９、Ｒ_１０は、同一でも異なっていてもよく、各々、ＣＨ_２ＣＨＣＨ_２又はＣＨＣＨＣＨ_３であり、
ｎは０又は１であり、ｎが１の場合は、ｙは１、ｎが０の場合は、ｙは１又は２であり、
ｎが０のときは、Ｒ_８はＣ_１５−Ｃ_２２の脂肪族基であり、及びｎが１のときは、Ｃ_８−Ｃ_１６の脂肪族基であり、
ｎが０のときは、Ｒ_４，Ｒ_５，Ｒ_６及びＲ_８の少なくとも１つが、二重結合を有する。）

好ましくは、前記Ｒ_７、Ｒ_８及びＲ_９は、ＣＨ_２ＣＨＣＨ_２であり、そして、より好ましくは、ｎは１であり、且つＲ_８は飽和脂肪族基である。

好ましくは、前記Ｒ_８は二重結合を構成し、且つｎは０である。

好ましくは、前記水分散液は、カオリン、粘土、雲母、長石、シリカ、黒鉛、ベントナイト、カーボンブラック、及びアルミナからなる群における少なくとも１つのフィラーを含む。

好ましくは、前記架橋性ポリマー基材は、０℃超の転移温度（Ｔｇ）のポリマーを有する。

以下の実施例は、本発明を明瞭に理解するための非限定的な実施例である。

本発明によるポリウレタン塗料を用いた２つの実施例（Ａ１、Ａ２）、及び、水系塗料及びＵＶ架橋性塗料を用いた４つの比較例（Ｂ１，Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２）をそれぞれ下記に示す。

本発明の実施例及び比較例において、各種塗料が、アニオン性界面活性剤含有の水分散液から調製されるバリヤー層、及びカチオン性界面活性剤含有の水分散液から形成されるバリヤー層の両方に適用される。

実施例で用いた２つのバリヤー層（１及び２）は、各水分散液を乾燥させて形成した。表１に記載の成分の全てを１Ｌの水に同時に分散させて、分散液を調製した。得られた水分散液を３０分間機械的撹拌して、１５分間超音波処理をした。

各水分散液を乾燥させて形成した２つのバリヤー層の組成を、ｐｈｒ表記で表１に示す。

Ｃｌ−ＩＩＲは、塩素化ブチルゴムを表し、界面活性剤（ａ）は、分子式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_７ＣＨＣＨ（ＣＨ_２）_７ＣＯＮＨＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｎａ^＋の界面活性剤であり、界面活性剤（ｂ）は、分子式［（ＣＨ_３）_３Ｎ（ＣＨ_２）_８ＣＨＣＨ（ＣＨ_２）_７ＣＨ_３］^＋Ｉ⁻である。

前記水分散液を着色用のサイドウォール部上に堆積させて、乾燥させてバリヤー層を形成した。

実施例Ａにおいて、ＢＡＳＦＪＯＮＣＲＹＬ（登録商標）９６３アクリル成分、及びＢＡＳＦＢＡＳＯＮＡＴ（登録商標）ＨＡ１００又はＢＡＳＦＢＡＳＯＮＡＴ（登録商標）ＨＡ３００のポリイソシアネート系成分を混合して得られるポリウレタン塗料をバリヤー層１及び２のそれぞれに堆積させた。

実施例Ｂにおいて、ＳＩＶＡＭＶＥＲＮＩＣＩＳＰＡで製造販売される「ＶＥＲＮＩＣＩＩＭＣＩＤＲＯ」又は「ＩＭＣＩＤＲＯＦＬＥＸ」で知られる群における水系塗料を、バリヤー層１及び２のそれぞれに堆積させた。

実施例Ｃにおいて、ＢＡＳＦＬＡＲＯＭＥＲ（登録商標）のＵＶ架橋性塗料を、バリヤー層１及び２のそれぞれに堆積させた。

上記実施例のカラー部を、層間剥離、耐屈曲性、耐オゾン性、接着、及び化学薬品耐久性について試験した。

より具体的には、層間剥離試験では、応力歪み引張試験をするときに、基質から塗料が剥離する際の力を測定し、耐屈曲性試験では、変形セットにおいて周期的に応力を付与（１０００万回）して、塗料のクラッキングを測定し、オゾン耐性試験（ＶＷ手順を使用）では、２００ｐｐｈｍ／２０％伸展／室温／４８時間の条件でオゾンに暴露した後に、クラッキングを測定し、接着試験では、接着性テープによって、基質からの塗料の脱離を測定し、（ＲＳＡ手順を使用した）化学耐久性試験では、ガソリン、ディーゼル燃料、ブレーキ油、塩飽和溶液の化学薬品に一定時間の間液浸した後に、塗料の傷を測定する。

表２は、上記試験の結果を示す。表２において、Ａ１及びＡ２は、それぞれ層１及び層２上に形成された実施例Ａ（ポリウレタン塗料）を示す。

表２の結果に示すように、ポリウレタン塗料を用いる実施例Ａ１及びＡ２は、何れの試験も良好な結果を示した。一方、水系塗料及びＵＶ架橋性塗料をそれぞれ用いた比較例Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２の結果では既知の欠陥が確認された。

それゆえ、驚いたことに、バリヤー層と組み合わせてポリウレタン塗料を用いることで、本発明の目的を達成する。

Claims

少なくとも１つのカラー部を有するタイヤであって、該タイヤの前記カラー部が、高度に不浸透性のバリヤー層、及び前記バリヤー層上のポリウレタン塗料を有し、
前記高度に不浸透性のバリヤー層が、最終的には乾燥する水分散液を、タイヤの着色する部分上に堆積させて形成され、
前記バリヤー層の前記水分散液が、少なくとも、架橋性ポリマー基材、及び下記分子式（ＩＩ）の界面活性剤を含むことを特徴とする、タイヤ。
（式中、Ｘは原子又はアニオン基であり、
Ｒ _４、Ｒ _５及びＲ _６は、同一でも異なっていてもよく、各々、ｍが１〜３のＣ _ｍＨ _２ｍ＋１、又はＣＨ _２ＣＨＣＨ _２、又はＣＨＣＨＣＨ _３であり、Ｒ _７、Ｒ _９、Ｒ _１０は、同一でも異なっていてもよく、各々、ＣＨ _２ＣＨＣＨ _２又はＣＨＣＨＣＨ _３であり、
ｎは０又は１であり、ｎが１の場合は、ｙは１であり、ｎが０の場合は、ｙは１又は２であり、
ｎが０のときは、Ｒ _８はＣ _１５ −Ｃ _２２の脂肪族基であり、及びｎが１のときは、Ｃ _８ −Ｃ _１６の脂肪族基であり、
ｎが０のときは、Ｒ _４，Ｒ _５，Ｒ _６及びＲ _８の少なくとも１つが、二重結合を有する。）
ＵＶ照射保護層を前記ポリウレタン塗料上に有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
前記Ｒ_７、Ｒ_８及びＲ_９が、ＣＨ_２ＣＨＣＨ_２であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記ｎが１であり、且つＲ_８が飽和脂肪族であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記Ｒ_８が二重結合を有し、且つｎが０であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記水分散液が、カオリン、粘土、雲母、長石、シリカ、黒鉛、ベントナイト、カーボンブラック、及びアルミナからなる群における少なくとも１つのフィラーを含むことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のタイヤ。
前記架橋性ポリマー基材が、０℃を超える転移温度（Ｔｇ）のポリマーを少なくとも１つ有することを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載のタイヤ。