JP6349198B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、サイドウォール部の外表面に、円環状その他の形状の印刷層からなる装飾部を形成した空気入りタイヤ（以下、単にタイヤとも称する）が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２３７２９２号公報

ここで、タイヤに上記のような印刷層からなる装飾部を設けた場合、走行時のタイヤの変形に起因する歪みによって、当該装飾部にクラックが発生する場合があり、従って装飾部の耐久性を向上させることが求められている。また、タイヤが縁石等と接触する際に、印刷層が剥がれてしまう場合があり、このため印刷層を有する装飾部の耐外傷性を向上させることも求められている。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、サイドウォール部の装飾部の耐久性及び耐外傷性を向上させた、空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部の外表面に、印刷層と該印刷層のタイヤ外側に位置する保護層とを有する装飾部を備え、
前記装飾部は、前記印刷層と前記保護層との間に中間層をさらに備え、
前記印刷層、前記保護層、及び前記中間層の貯蔵弾性率を、それぞれ、Ｅ１´、Ｅ２´、Ｅ３´とするとき、関係式、
Ｅ２´＞Ｅ３´＞Ｅ１´
を満たすことを特徴とするものである。
本発明の空気入りタイヤによれば、サイドウォール部の装飾部の耐久性及び耐外傷性を向上させることができる。
ここで、本明細書において、「貯蔵弾性率」とは、ＪＩＳ Ｋ７２４４に準拠し、温度２５℃で測定したものをいうものとする。

ここで、本発明の空気入りタイヤにあっては、前記印刷層の厚さｄ１は、前記保護層の厚さｄ２及び前記中間層の厚さｄ３より厚いことが好ましい。
この構成によれば、装飾部の耐久性をさらに向上させることができる。
なお、本明細書において、「層の厚さ」は、それぞれの層の最大厚さ位置における厚さをいい、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷状態として測定されるものとする。ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定されたリムを指し、「規定内圧」とは、適用サイズのタイヤにおけるＪＡＴＭＡ等の規格のタイヤ最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）を指す。

また、本発明の空気入りタイヤでは、Ｅ２´／Ｅ３´＜Ｅ３´／Ｅ１´、を満たすことが好ましい。
上記の関係式を満たすことにより、装飾部の耐久性及び耐外傷性をより一層向上させることができる。

さらに、本発明の空気入りタイヤにおいては、Ｅ２´／Ｅ１´≧５、を満たすことが好ましい。
上記の関係式を満たすことにより、装飾部の耐久性を及び耐外傷性をより一層向上させることができる。

ここでまた、本発明の空気入りタイヤでは、前記印刷層の厚さｄ１、前記保護層の厚さｄ２、及び前記中間層の厚さｄ３は、関係式、
ｄ２／ｄ１≦１／２、且つ、ｄ３／ｄ１≦１／２
を満たすことが好ましい。
上記の関係式を満たすことにより、装飾部の耐久性をより一層向上させることができる。

さらに、本発明の空気入りタイヤにあっては、前記中間層の隠蔽率は、前記印刷層の隠蔽率及び前記保護層の隠蔽率より小さいことが好ましい。
これによれば、中間層と印刷層との間の接着性をより高めることができる。
ここで、「隠蔽率」とは、タイヤ表面の単位面積当たりの塗料面積を意味するものであり、例えば顕微鏡を用いて、画像処理を行い、塗料が塗布された面積を測定することにより求めることができる。

また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記装飾部に隣接するサイドゴムの貯蔵弾性率をＥ４´とするとき、
Ｅ１´＜Ｅ４´、且つ、Ｅ３´＜Ｅ４´
を満たすことが好ましい。
上記の関係式を満たすことにより、装飾部の耐久性をさらに向上させることができる。

本発明によれば、サイドウォール部の装飾部の耐久性及び耐外傷性を向上させた、空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤをリムに組み付けた、タイヤ・リム組み立て体の側面図である。 装飾部及びサイドウォール部を概略的に示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。図１では、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするタイヤ幅方向一方の半部のみを図示しているが、図示しないタイヤ幅方向他方の半部についても同様の構成である。図１に示すように、この空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に連続する環状のトレッド部２と、トレッド部２の両側部のそれぞれに連続してタイヤ半径方向内側へ延びる一対（図１では片側のみ図示している）のサイドウォール部３と、該サイドウォール部３のタイヤ半径方向内側に連なる一対（図１では片側のみ図示している）のビード部４とを備えている。ここで、タイヤの内部構造については、特には限定しないが、図１に示す例では、このタイヤ１は、ビード部４に埋設された一対（図１では片側のみ図示している）のビードコア４ａにトロイダル状に跨るカーカス５のタイヤ径方向外側に、この例で２層のベルト層からなるベルト６を有している。

図２は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤを適用リムに組み付けた、タイヤ・リム組み立て体の側面図である。図２に示すように、タイヤ１は、適用リムＲに組み付けられており、サイドウォール部３の外表面３ａにおいて、図示例では、環状の装飾部７を備えている。図示例では、装飾部７の周上の２箇所に、アルファベットからなる標章Ｍ１、Ｍ２が付されている。なお、装飾部７は、サイドウォール部３の周上の一部に設けてもよく、例えば、標章Ｍ１、Ｍ２を付している２箇所の部分に設けることもできる。
次に、図３は、装飾部７及びサイドウォール部３を概略的に示す部分断面図である。図３に示すように、装飾部７は、印刷層８と該印刷層８のタイヤ外側に位置し、該印刷層８を外傷から保護する保護層９とを有している。さらに、装飾部７は、印刷層８と保護層９との間に中間層１０を備えている。

ここで、本実施形態において、印刷層８は、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、凸版印刷、その他の印刷により、サイドウォール部３の外表面３ａにインク等の塗料が塗布されて形成されたものである。

なお、印刷層８は、白塗料層とそのタイヤ外側の着色塗料層（白色以外の色）との積層構造で構成することができ、発色性が良好な装飾部７とするために、白塗料層を着色塗料層より厚くすることが好ましい。このような積層構造は、印刷層８の周上の全体又は一部に適用することができる。着色塗料層は、白塗料層の表面に直接積層してもよく、あるいは、プライマー層を介して形成しても良い。

また、印刷層８とサイドウォール部３を構成するゴム層（サイドゴム）とは、直接接していてもよく、あるいは、プライマー層を介して接していても良い。印刷層８を、プライマー層を介してサイドゴムのタイヤ外側に配置する場合には、当該プライマー層を中間層１０と同じ材料で構成しても良い。別々の材料（インク等）を用意する必要がなく、コストを抑えることができるからである。

また、本実施形態では、中間層１０及び保護層９は、印刷層８が見えるようにするため、透明層としている。

さて、本実施形態の空気入りタイヤは、印刷層８、保護層９、及び中間層１０の貯蔵弾性率を、それぞれ、Ｅ１´、Ｅ２´、Ｅ３´とするとき、関係式、
Ｅ２´＞Ｅ３´＞Ｅ１´
を満たすことを特徴とするものである。
以下、本実施形態の空気入りタイヤの作用効果について説明する。

まず、装飾部７の耐外傷性を高めるためには、貯蔵弾性率の高い保護層９を用いることが考えられる。しかしながら、保護層９と印刷層８との剛性段差が大きいと、ゴム物品であるタイヤの歪みによって、両者の界面でクラックが発生する懸念がある。本実施形態では、印刷層８と保護層９との間に、上記の関係式を満たす貯蔵弾性率を有する中間層１０を配置しているため、印刷層８から保護層９までの間の剛性段差を緩和することができ、従って、耐外傷性に十分な貯蔵弾性率を有する保護層９を配置しつつも、装飾部７の耐久性も向上させることができる。従って、本実施形態のタイヤによれば、サイドウォール部の装飾部の耐久性及び耐外傷性を向上させることができる。

ここで、本発明の空気入りタイヤにあっては、比Ｅ２´／Ｅ３´及び比Ｅ３´／Ｅ１´は、関係式、
Ｅ２´／Ｅ３´＜Ｅ３´／Ｅ１´
を満たすことが好ましい。
上記の剛性段差は、印刷層８のような軟らかい層があると、比較的緩和される傾向にある。このため、貯蔵弾性率が高い側である、保護層９と中間層１０との間の貯蔵弾性率の比Ｅ２´／Ｅ３´よりも、貯蔵弾性率が低い側である、中間層１０と印刷層８との間の貯蔵弾性率の比Ｅ３´／Ｅ１´を大きくとることにより、装飾部７全体として、より一層、耐久性及び耐外傷性を向上させることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、比Ｅ２´／Ｅ１´は、関係式、
Ｅ２´／Ｅ１´≧５
を満たすことが好ましい。
比Ｅ２´／Ｅ１´を５以上とすることによって、貯蔵弾性率の高い保護層９で耐外傷性を向上させつつも、貯蔵弾性率の低い印刷層８で耐久性を確保するという機能分離をより発揮させることができ、装飾部７の耐久性及び耐外傷性をさらに向上させることができるからである。
なお、保護層９から印刷層８までの剛性段差を大きくしすぎないようにして、装飾部７の耐久性を確保する観点からは、上記比Ｅ２´／Ｅ１´は、関係式、
Ｅ２´／Ｅ１´≦１００
を満たすことが好ましい。

さらに、本発明の空気入りタイヤでは、装飾部７のタイヤ内側に隣接するサイドゴム（サイドウォール部３を構成するゴム）の貯蔵弾性率をＥ４´とするとき、関係式、
Ｅ１´＜Ｅ４´、且つ、Ｅ３´＜Ｅ４´
を満たすことが好ましい。
上記の関係式を満たす場合、特にタイヤのサイドウォール部３が変形した際のサイドゴムの歪みに対し、印刷層８及び中間層１０がより一層追従することができるようになり、装飾部７の耐久性をさらに向上させることができるからである。

より具体的には、貯蔵弾性率の高い保護層９で耐外傷性を向上させつつも、貯蔵弾性率の低い印刷層８で耐久性を確保する観点から、印刷層８の貯蔵弾性率Ｅ１´は、１．０×１０⁸（Ｐａ）以下とすることが好ましく、保護層９の貯蔵弾性率Ｅ２´は、１．０×１０⁷（Ｐａ）以上とすることが好ましい。
一方で、保護層９から印刷層８までの剛性段差を大きくしすぎないようにして、装飾部７の耐久性を確保する観点からは、印刷層８の貯蔵弾性率Ｅ１´は、１．０×１０⁶（Ｐａ）以上とすることが好ましく、保護層９の貯蔵弾性率Ｅ２´は、５．０×１０⁸（Ｐａ）以下とすることが好ましい。

ここで、本発明においては、印刷層８の材料としては、特には限定しないが、例えば、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、光重合開始剤、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、分散剤等を配合した活性エネルギー線硬化型インキを用いることができる。そして、印刷層８の貯蔵弾性率Ｅ１´は、上記の材料の配合量を調整することにより所定の範囲に制御することができる。より具体的には、印刷層８の材料としては、ＤＮＰファインケミカル社製ＵＦ−２４５インクシリーズ等を用いることができる。また、保護層９の材料としては、特には限定しないが、例えば、（メタ）アクリル酸系樹脂又はこの樹脂をシリコーン変性した樹脂を用いることができるし、またこれらの樹脂に加えてさらにウレタン系樹脂又はこの樹脂をカーボネート変性した樹脂を混合した樹脂も用いることができる。より具体的には、保護層９の材料としては、（メタ）アクリル酸系樹脂又はこの樹脂をシリコーン変性した樹脂としては、ＤＮＰファインケミカル社製「ＯＰ−ＳＡ１３」、「ＯＰ−ＳＡ７９」、「ＯＰ−ＳＡ３５５」、「ＯＰ−ＳＡ３５６」、ウレタン系樹脂又はこの樹脂をカーボネート変性した樹脂としては、ＤＮＰファインケミカル社製「ＯＰ−Ｕ３５４」等が挙げられる。保護層９の貯蔵弾性率Ｅ２´は、上記の材料の配合量を調整することにより所定の範囲に制御することができる。さらに、中間層１０の材料としては、特には限定しないが、例えば、オリゴマー、モノマー、を主要成分とし、必要に応じて光重合開始剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、接着促進剤、レオロジー調整剤等を配合した活性エネルギー線硬化型の中間層形成用インキ用いることができる。より具体的には、中間層１０の材料としては、ＤＮＰファインケミカル社製ＵＦ−６４インクシリーズ等を用いることができる。そして、中間層１０の貯蔵弾性率Ｅ３´は、上記の材料の配合量を調整することにより所定の範囲に制御することができる。なお、活性エネルギー線としては、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、電子線等を用いることができる。

また、本発明の空気入りタイヤにあっては、印刷層８の厚さｄ１は、保護層９の厚さｄ２及び中間層１０の厚さｄ３より厚いことが好ましい。
貯蔵弾性率が最も低く柔らかい印刷層８の厚さｄ１を最も厚くすることにより、装飾部７全体としての柔軟性が向上し、装飾部７の耐久性をさらに向上させることができるからである。

ここで、本発明の空気入りタイヤにおいては、比ｄ２／ｄ１、及び、比ｄ３／ｄ１が、関係式、
ｄ２／ｄ１≦１／２、且つ、ｄ３／ｄ１≦１／２
を満たすことが好ましい。
貯蔵弾性率が最も小さい印刷層８の厚さを上記の関係式を満たすように厚くして、その印刷層８でタイヤの歪みを受け持つことにより、装飾部７の耐久性をより一層向上させることができるからである。
同様の理由により、保護層９の厚さｄ２と中間層１０の厚さｄ３との総和（ｄ２＋ｄ３）が、印刷層８の厚さｄ１の１／２以下であることがさらに好ましい。

具体的には、装飾部７の耐久性と耐外傷性とをより両立させるために、印刷層８の厚さｄ１は、３０〜６０μｍとすることが好ましく、保護層９の厚さｄ２は、１０〜１５μｍとすることが好ましく、中間層１０の厚さｄ３は、１０〜２０μｍとすることが好ましい。

また、本発明の空気入りタイヤでは、中間層１０の隠蔽率は、印刷層８の隠蔽率及び保護層９の隠蔽率より小さいことが好ましい。
中間層１０の隠蔽率を低くすることにより、微視的な凹凸による引っかかりを形成して、中間層１０と印刷層８との間の接着性をより高めることができるからである。また、中間層１０と印刷層８との界面に、微視的に塗料が塗布されない領域ができるため、歪みを逃がして、装飾部７の耐久性をより向上させることができるからである。

本発明の効果を確かめるため、発明例１〜５にかかるタイヤと、比較例１にかかるタイヤとを試作し、装飾部の耐久性及び耐外傷性を評価する試験を行った。上記各タイヤは、図１に示すような共通の内部構造を有し、サイドウォール部の外表面に、印刷層、保護層、及び中間層を有する装飾部を備えたものである。各タイヤの諸元は、以下の表１に示してあり、表１に示さない諸元については、各タイヤで共通している。

＜装飾部の耐久性＞
上記各タイヤを適用リムに組み込み、規定内圧を充填して、車両に装着した。そして、実車で２万ｋｍ走行した後に装飾部に発生するクラック延在長さを測定する試験を行い、装飾部の耐久性を評価した。評価は、比較例１にかかるタイヤを１００とした際の指数で表し、数値が大きいほど装飾部の耐久性に優れている（クラック延在長さが短い）ことを示す。

＜装飾部の耐外傷性＞
上記各タイヤについて、装飾部を１２００ｇの荷重条件の下、コインでスクラッチする試験を行い、装飾部の剥離が発生したときの回数により、装飾部の耐外傷性を評価した。評価は、比較例１にかかるタイヤを１００とした際の指数で表し、数値が大きいほど装飾部の耐外傷性に優れている（剥離するまでの回数が多い）ことを示す。
これらの評価結果を以下の表１に示している。

表１に示すように、発明例１〜５にかかるタイヤは、比較例１にかかるタイヤと比較して、装飾部の耐久性及び耐外傷性に優れていることがわかる。また、発明例１と発明例２との比較により、関係式、Ｅ２´／Ｅ３´＜Ｅ３´／Ｅ１´、を満たす発明例１は、発明例２より装飾部の耐久性及び耐外傷性に優れていることがわかる。さらに、発明例１と発明例３との比較により、関係式、Ｅ２´／Ｅ１´≧５を満たす発明例１は、発明例３より装飾部の耐久性に優れていることがわかる。加えて、発明例１と発明例４との比較により、関係式、厚さｄ１が厚さｄ２及び厚さｄ３より大きい発明例１は、発明例４より装飾部の耐久性に優れていることがわかる。さらに、発明例１と発明例５との比較により、関係式、ｄ２／ｄ１≦１／２、且つ、ｄ３／ｄ１≦１／２、を満たす発明例１は、発明例５より装飾部の耐久性に優れていることがわかる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
４ａ ビードコア
５ カーカス
６ ベルト
７ 装飾部
８ 印刷層
９ 保護層
１０ 中間層

Claims (7)

1. サイドウォール部の外表面に、印刷層と該印刷層のタイヤ外側に位置する保護層とを有する装飾部を備え、
   前記装飾部は、前記印刷層と前記保護層との間に中間層をさらに備え、
   前記印刷層、前記保護層、及び前記中間層の貯蔵弾性率を、それぞれ、Ｅ１´、Ｅ２´、Ｅ３´とするとき、関係式、
   Ｅ２´＞Ｅ３´＞Ｅ１´
   を満たすことを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. 前記印刷層の厚さｄ１は、前記保護層の厚さｄ２及び前記中間層の厚さｄ３より厚い、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. Ｅ２´／Ｅ３´＜Ｅ３´／Ｅ１´
   を満たす、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. Ｅ２´／Ｅ１´≧５
   を満たす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記印刷層の厚さｄ１、前記保護層の厚さｄ２、及び前記中間層の厚さｄ３は、関係式、
   ｄ２／ｄ１≦１／２、且つ、ｄ３／ｄ１≦１／２
   を満たす、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記中間層の隠蔽率は、前記印刷層の隠蔽率及び前記保護層の隠蔽率より小さい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記装飾部に隣接するサイドゴムの貯蔵弾性率をＥ４´とするとき、
   Ｅ１´＜Ｅ４´、且つ、Ｅ３´＜Ｅ４´
   を満たす、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

Images