WO2013099103A1

WO2013099103A1 - ゴム装飾物及びタイヤ

Info

Publication number: WO2013099103A1
Application number: PCT/JP2012/007561
Authority: WO
Inventors: 友紀中村
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2013-07-04
Also published as: JP5873329B2; US20140338809A1; EP2805836A4; EP2805836A1; CN104010841B; EP2805836B1; JP2013133064A; CN104010841A; US10245898B2

Abstract

　ゴムの表面上に、最も明度が低い部分で明度が８０％以上の白色塗料からなる白色層と、少なくとも一部を該白色層に重ねて塗布した、白色以外の塗料からなる着色層とによって、所要の装飾を施す。

Description

ゴム装飾物及びタイヤ

　この発明は、着色層に影響を及ぼして、その発色性を損ねるゴムの表面上に装飾を施してなるゴム装飾物及びタイヤに関するものであり、特には、着色層の発色性を高めた装飾を可能とする技術を提案するものである。

従来技術

　タイヤ等に用いられるゴムの装飾性を向上させるため、ゴムの表面上に着色層による装飾を施すことで、装飾を際立たせる要求が拡がりつつある。
　しかしながら、タイヤで用いられるカーボン入りの黒ゴム等では、ゴムの表面に着色層による装飾を直接的に施しても、ゴムの、低い明度の黒色の地色等が影響することによって、着色層の発色性が損ねられて、装飾がくすんだ色合いとなってしまう他、装飾それ自体の目視が困難になるという問題があった。

　この発明は、従来技術のこのような問題点を解決するものであり、ゴムの地色に影響されることのない発色性の高い装飾を施すことを可能としたゴム装飾物及びタイヤを提供することを目的とするものである。

　この発明のゴム装飾物は、ゴムの表面上に、最も明度が低い部分で明度が８０％以上の白色塗料からなる白色層と、少なくとも一部を該白色層に重ねて塗布した、白色以外の塗料からなる着色層とによって、所要の装飾を施してなるものである。

　また、この発明のタイヤは、路面に接地するトレッド部と、前記トレッド部に連なって設けられるサイドウォール部とを具えるタイヤであって、該サイドウォール部のサイドウォールゴムを上記いずれかのゴム装飾物としてなる。

　なお、この発明において、装飾とは文字、図形、バーコードを含む記号、模様等からなるものする。
　また、この発明において、明度、彩度及び色相は、ＨＳＶモデルにより定義されるものであり、そして、この明度は、分光測色計（例えば、コニカミノルタ社製FD-5）を用いて、測定対象の明度、彩度及び色相を他系統（例えばＬａｂ色空間）で測定した後、必要なソフトウエア（例えば、ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（登録商標））によりＨＳＶ系統に変換することで算出するものとする。

　さらに、この明細書及び特許請求の範囲において、タイヤ幅方向断面内での、ゴム層間の境界線の傾き等の各寸法は、タイヤを適用リムに装着して所定内圧を充填した無負荷状態でのものとする。
　また、「タイヤ断面高さ」とは、タイヤの外径と適用リムのリム径との差の１／２をいう。
　ここで「適用リム」とは、タイヤが生産されまたは、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）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳ　ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ　ＴＩＲＥ　ａｎｄ　ＲＩＭ　ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ　ＩＮＣ．）のＹＥＡＲ　ＢＯＯＫ等に規定されたリムを指す。
　そして、「所定内圧」とは、ＪＡＴＭＡ等の規格で、タイヤサイズに応じて規定される、タイヤの最大負荷能力に対応する充填空気圧（最高空気圧）をいい、「最大負荷能力」とは、上記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
　さらに、「タイヤ最大幅」とは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）　ＹＥＡＲ　ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける適用リムに装着して所定内圧を充填した場合のタイヤの最大幅をいう。

　この発明のゴム装飾物では、ゴムの表面上に、最も明度が低い部分で明度が８０％以上の白色塗料からなる白色層と、少なくとも一部を該白色層に重ねて塗布した、白色以外の塗料からなる着色層とによって、所要の装飾を施したので、ゴムの地色を白色層で覆い隠すことになって、白色層に重ねて設けられる、白色以外の塗料からなる着色層がゴムの地色に影響されなくなるので、ゴムに対して発色性にすぐれた装飾を施すことができる。

　また、この発明のタイヤでは、車両装着時に看者の目に触れやすいサイドウォール部のサイドウォールゴムを、発色性に優れたゴム装飾物とすることで、タイヤの装飾性を向上させることができる。

この発明の一の実施形態のゴム装飾物を示す側部断面図である。図１に示すゴム装飾物の平面図である。この発明の他の実施形態のゴム装飾物を示す平面図である。この発明の一の実施形態のタイヤを示す幅方向断面図である。図４に示すタイヤのサイドウォール部表面を拡大して示す部分断面図である。タイヤの負荷転動時におけるサイド部外表面の変形態様を誇張して示す、タイヤ幅方向断面図である。

　　以下に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。
　なお、下記の説明はあくまで例示であり、各部材の構成や作用効果等は、これに限定されるものではない。
　図１に示すゴム装飾物１は、黒色等の地色を持ち、着色層の発色性を損ねるゴム２と、ゴム２の表面上に配設された、最も明度が低い部分で明度が８０％以上の白色塗料からなる白色層３と、白色層３に重ねて塗布した、白色以外の塗料からなる着色層４とを具える。
　最も明度が低い部分で明度が８０％以上の白色塗料で白色層３を構成することで、着色層４がゴム２の地色に影響されなくなり、ゴムに対して発色性にすぐれた装飾を施すことができる。

　ここで、白色層及び着色層には、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、分散剤を配合したＵＶインキを使用することが、インクを塗布した後の乾燥時間が不要となって、タイヤの生産性を向上させることができる点から好ましい。

　このようなゴム装飾物の外観を図２に示す。ゴム２の表面上には長方形の白色層３が設けられ、白色層３に重ねて、例えば黄色の塗料を塗布して着色層４が設けられ、装飾の一例としての文字「ＡＢＣ」を形成している。ここで、着色層４の図２の上下方向の端部は、白色層３の表面からはみ出てゴム２の表面上に配置されている。かかる着色層４のうち、白色層３と重なっている部分を発色部４ａ、はみ出た部分を不鮮明部４ｂとする。
　また、着色層４は、白色以外の任意の色とすることができる。ゴムの地色を露出させることで、黒色等の装飾を形成することもできる。

　ゴム２の表面上に直接着色層を塗布すると、着色層の色がゴム２の地色と同化して発色性が低下するために、着色層が目立ちにくくなる。
　本願発明では、白色層３がゴム２の地色を覆い隠すことによって、白色層３に重ねて設けられた着色層４が、ゴム２の地色の影響を受けにくくなって、着色層の発色性が向上し、ゴムに発色性の良い装飾を施すことができる。好ましくは、白色層３を明度１００％の白色である純白とすることで、白色層３によってゴム２の地色が完全に覆い隠されて、着色層４の発色性をより一層向上させることができる。

　着色層４のうち発色部４ａでは、ゴム２の地色が着色層４により覆い隠されて、ゴム２の地色の影響を受けにくくなるので、発色部４ａは高い発色性を発揮することができ、看者は、鮮やかな黄色の装飾を視認することができる。一方、不鮮明部４ｂでは、着色層の色がゴム２の地色と同化して発色性が低下し、くすんで見えるため、不鮮明部４ｂは看者から目立ちにくくなる。
　よって、印刷精度によって発色部４ａの端部にムラやかすれ等が発生しても、ムラやかすれ等が不鮮明部４ｂの一部となることで目立ちにくくすることができる。また、発色部４ａの輪郭を際立って見せることができる。

　また、図３に示すように、白色層３を着色層４からはみ出させてゴム２の表面上に配置することもできる。この場合には、着色層４全体が、ゴム２の地色に同化しなくなることによって、装飾性を十分に発揮させることができ、また、着色層４による装飾に、白色層３による縁取りを形成して、装飾の視認性を向上させることができる。

　ここで、着色層４の厚みを、例えば２０～４０μｍとした上で、白色層３の最も厚みが大きい部分の厚みｔｗを、着色層４の最も厚みが大きい部分の厚みｔｃ以上とした場合は、ゴム２の地色が着色層４に与える影響を小さくすることができ、着色層４の発色性を向上させることができる。
　好ましくは、白色層３の最も厚みが大きい部分の厚みｔｗと、着色層４の最も厚みが大きい部分の厚みｔｃとの比ｔｗ／ｔｃを、１以上４以下、より好ましくは１以上２以下とする。すなわち、ｔｗ／ｔｃが１未満である場合には、白色層が薄くなり過ぎるために、ゴムの地色が十分に覆い隠されなくなるおそれがあり、着色層の発色性を十分に高めることができないおそれがある。また、ｔｗ／ｔｃが４よりも大きくなると、ゴムに曲げや歪みが発生した際に、白色層と着色層との変形挙動の差が大きくことなることで、白色層と着色層との間にクラックが生じやすくなる。
　ゴムの曲げや歪みによるクラックを有効に防止することで、この発明のゴム装飾物を、大きな曲げや歪みを受けるタイヤ等に使用することができる。

　さらに、白色層３と着色層４の合計厚みＴを２５０μｍ以下とすることで、ゴム２に曲げや歪みが発生した際に、ゴム２と、白色層３及び着色層４との変形挙動の違いを極力小さなものとして、ゴム２と、白色層３及び着色層４との間にクラックが発生することを有効に防止することができる。
　なお、合計厚みＴが不均一な場合は、その最大値を２５０μｍ以下とするのがよい。

　ここでまた、白色層３の厚みｔｗを大きくすることで、ゴム２の地色がより隠されることになり、着色層４の発色性をより向上させることができる。好ましくは、厚みｔｗを５０μｍ以上とする。
　一方、着色層４の厚みｔｃを大きくすることで、着色層４を鮮やかに見せることができる。好ましくは、厚みｔｃを２０～４０μｍとする。なお、着色層４の厚みｔｃが小さい場合には、着色層４は不鮮明に見える。

　そしてまた、白色層３を純白とすることで、白色層３によってゴム２の地色が完全に覆い隠されるため、着色層４の発色性をより一層向上させることができる。

　ここにおいて、図４に示す、路面に接地するトレッド部１１と、前記トレッド部１１に連なって設けられるサイドウォール部１２とを具えるタイヤには、サイドウォール部１２の表面に、上述したゴム装飾物１が配設されている。
　このことにより、タイヤ１０を車両に装着した際に看者の目に触れやすいタイヤサイドウォール部１２に、発色性の良い装飾を形成することができるために、装飾性を向上させることができる。

　また、サイドウォール部１２を構成するゴムには、タイヤ使用環境下でのオゾンや熱によるゴムの劣化を抑制し、耐候性を高めるための老化防止剤を含むことが一般的である。
　しかしながら、白色層３及び着色層４の周りに、老化防止剤を含むゴムが配設されていると、白色層３及び着色層４は老化防止剤によって経時的に汚染されてしまうという問題がある。

　そこで、図４及び図５に示すように、ゴム２の表面のうち少なくとも白色層３と接触する領域付近を、ブチル系ゴムを含むゴム層２ａであるバリア層とし、バリア層２ａの周りに、老化防止剤を含むゴム層２ｂを配設することができる。ここで、ブチル系ゴムとは、ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴム等をいう。
　ブチル系ゴム（この実施形態ではブチルゴム）を含むバリア層２ａでは、老化防止剤の透過性が低くなることから、隣接するゴム層２ｂから滲出する老化防止剤を遮断して、白色層３及び着色層４が老化防止剤によって経時的に汚染されることを防止しつつ、老化防止剤を含むゴム層２ｂによってサイドウォール部１２のゴムが劣化することを防止することができる。そして、ブチル系ゴムが、隣接するゴム層２ｂから滲出する老化防止剤を遮断することによって、バリア層２ａの外表面に老化防止剤が浮き出ることを防止して、白色層３とゴムとの接着性を向上させることで、白色層３を設ける際のプライマー処理が不要となり、生産性を向上させることができる。
　ここで、ブチル系ゴムが、隣接するゴムから滲出する老化防止剤を有効に遮断するためには、バリア層中にブチル系ゴムが占める割合が、ゴム成分１００重量部中８０重量部以上であることが好ましい。８０重量部未満だと、バリアゴム層に隣接するゴムからの老化防止剤の移行を有効に防ぐことができず、白色層とゴムとの接着性や、白色層及び着色層の耐汚染性が低下するおそれがある。
　なお、バリア層２ａが無機粘土鉱物を含む場合は、ゴム層２ｂからの老化防止剤の透過を一層低減させて、バリア層２ａによる汚染防止効果を一層高めることができる。

　ここで、タイヤの負荷転動に当ってのタイヤのサイド部の変形を図６に仮想線で誇張して示すように、負荷転動時のタイヤの変形量は、タイヤ最大幅位置１３近傍でピークとなり、タイヤ最大幅位置１３よりもタイヤ半径方向内側にむかって減少する。
　ここで、前記白色層３のタイヤ半径方向最外点と、前記着色層４のタイヤ半径方向最外点とを、タイヤ最大幅位置１３よりもタイヤ半径方向内側に配設させた場合には、タイヤの負荷転動時の変形量が少ない領域に白色層と着色層とを位置させることで、剥離の発生をより一層有効に防止できる。

　ところで、ゴムクローラ、コンベアベルト等のゴムを、上述したゴム装飾物とすることで、装飾性を向上させることもできる。

＜発色性評価試験＞
　以下、この発明に従うタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の実施例タイヤ及び比較例タイヤを試作して、看者が認識する発色性について調査した。具体的には、試作したゴム装飾物のそれぞれを、３０人の看者が観察して、５段階で評価を行う、タイヤ装飾物の発色性に対するアンケート調査を行った。その結果を表１に示す。なお、発色性は、比較例ゴム装飾物の調査結果を１００として、各ゴム装飾物の調査結果を指数で示したものであり、数値が大きいほど、看者は発色性が良いと感じたことを示す。

　ここで、実施例タイヤには、図２、４及び５に示すように、サイドウォール部の表面上に、ＵＶ硬化インク（（株）ミマキ社製）による白色層と、白色層に重ねて塗布した着色層とが形成されている。一方比較例タイヤは、サイドウォール部の表面上にＵＶ硬化インク（（株）ミマキ社製）による着色層のみが設けられている。

　実施例タイヤと比較例タイヤのそれぞれについて、白色層の色彩と最も厚みが大きい部分の厚みｔｗ、及び着色層の色彩と最も厚みが大きい部分の厚みｔｃは、それぞれ表１の通りである。なお、明度と、彩度と、色相との組み合わせを色彩といい、明度、彩度、色相とは、ＨＳＶモデルにおいて定義される。

　実施例タイヤ１～９、１１及び比較例タイヤ１、２は、サイドウォールゴムのうち、白色層と接触している領域を含む、周囲５ｍｍに、ブチルゴムを９０重量部含むバリア層を具える。なお、バリア層には老化防止剤は含まれていない。

　着色層のタイヤ半径方向最外点とビードトウとの距離を、タイヤ断面高さＳＨで割った値に１００を掛けた値（百分率）をｒ_ｏとし、それぞれの実施例タイヤ及び比較例タイヤにおけるｒ_ｏを表１に示す。尚、実施例タイヤ及び比較例タイヤのいずれについても、タイヤの最大幅位置において、この値が５０となる。

＜耐汚染性評価試験＞
　以上に述べた実施例タイヤおよび比較例タイヤを、製造後に屋外に２４時間放置した状態で、色ゴム層の変色が起こるか否かを試験して、耐汚染性を評価した。その結果を表１に示す。なお、色ゴム層に変色が見られなかった場合を○、色ゴム層にやや変色が見られた場合を△で示しており、変色が見られなかった場合には、耐汚染性に優れていることを示している。

＜耐クラック性評価試験＞
　実施例タイヤおよび比較例タイヤを、サイズ６ＪＪのリム（ＪＡＴＭＡ標準規格リム）に組み付けるとともに、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にわたって６１５ｋｇ（ＪＡＴＭＡ最大荷重）のドラム荷重を負荷するドラム試験を実施し、その結果生じるサイドウォールゴムと白色層との間のクラック及び、白色層と着色層との間の、クラックの発生の有無と、発生したクラックの周方向のトータル長さを計測することにより、耐クラック性を評価した。その結果を表１に示す。
　なお、表１の評価結果は、発生したクラックの周方向への投影長さの合計が５ｍｍ未満の場合を◎、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の場合を○、２０ｍｍよりも大きい場合を△として表している。

　試験結果から、ゴムと、ゴムの表面上に配設された白色層と、白色層に重ねて塗布した着色層とを具える実施例ゴム装飾物では、比較例ゴム装飾物よりも、発色性が向上することが明らかになった。
　また、白色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｗと着色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｃとの比ｔｗ／ｔｃを１以上４以下としたり、白色層と着色層の合計厚みが最も大きい部分の合計厚みＴを２５０μｍ以下としたり、白色層のタイヤ半径方向最外点と、着色層のタイヤ半径方向最外点とを、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側に配設したりすることで、耐クラック性が向上することが明らかになった。
　さらに、ゴムの表面のうち白色層と接触している領域に、ブチル系ゴムを含むバリア層を設けることで、耐汚染性が向上することが明らかになった。

　１　ゴム装飾物
　２　ゴム
　　２ａ　ブチル系ゴムを含むゴム層（バリア層）
　　２ｂ　老化防止剤を含むゴム層
　３　白色層
　４　着色層
　　４ａ　発色部
　　４ｂ　不鮮明部
　１０　タイヤ
　１１　トレッド部
　１２　サイドウォール部
　１３　タイヤ最大幅位置
　ＳＨ　タイヤ断面高さ
　ｔｗ　白色層の最も厚みが大きい部分の厚み
　ｔｃ　着色層の最も厚みが大きい部分の厚み
　Ｔ　白色層と着色層の合計厚みが最も大きい部分の合計厚み

Claims

　ゴムの表面上に、最も明度が低い部分で明度が８０％以上の白色塗料からなる白色層と、少なくとも一部を該白色層に重ねて塗布した、白色以外の塗料からなる着色層とによって、所要の装飾を施してなるゴム装飾物。
　前記白色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｗを、前記着色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｃ以上としてなる、請求項１に記載のゴム装飾物。
　前記白色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｗと、前記着色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｃとの比ｔｗ／ｔｃを、１以上４以下としてなる、請求項２に記載のゴム装飾物。
　前記白色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｗと、前記着色層の最も厚みが大きい部分の厚みｔｃとの比ｔｗ／ｔｃを、１以上２以下としてなる、請求項３に記載のゴム装飾物。
　ゴムの表面のうち少なくとも前記白色層と接触している領域に、ブチル系ゴムを含むバリア層を設けてなる、請求項１～４のいずれか一項に記載のゴム装飾物。
　前記白色層を純白としてなる、請求項１～５のいずれか一項に記載のゴム装飾物。
　前記白色層と前記着色層の合計厚みが最も大きい部分の合計厚みＴを２５０μｍ以下としてなる、請求項１～６のいずれか一項に記載のゴム装飾物。
　前記着色層の少なくとも一部を、前記白色層からはみ出させて前記ゴムの表面上に配置してなる、請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム装飾物。
　前記白色層の少なくとも一部を、前記着色層からはみ出させて前記ゴムの表面上に配置してなる、請求項１～８のいずれか一項に記載のゴム装飾物。
　路面に接地するトレッド部と、前記トレッド部に連なって設けられるサイドウォール部とを具えるタイヤであって、
　該サイドウォール部のサイドウォールゴムを、請求項１～９のいずれか一項に記載のゴム装飾物としてなるタイヤ。
　前記白色層のタイヤ半径方向最外点と、前記着色層のタイヤ半径方向最外点とを、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側に配設させてなる、請求項１０に記載のタイヤ。