特許第6406918号(P6406918)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6406918
(24)【登録日】2018年9月28日
(45)【発行日】2018年10月17日
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 13/00 20060101AFI20181004BHJP
【FI】
   B60C13/00 E
   B60C13/00 C
【請求項の数】4
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2014-163068(P2014-163068)
(22)【出願日】2014年8月8日
(65)【公開番号】特開2016-37248(P2016-37248A)
(43)【公開日】2016年3月22日
【審査請求日】2017年6月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(73)【特許権者】
【識別番号】000183923
【氏名又は名称】株式会社DNPファインケミカル
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】100119530
【弁理士】
【氏名又は名称】冨田 和幸
(74)【代理人】
【識別番号】100164448
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 雄輔
(72)【発明者】
【氏名】溝谷 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】平井 信之
(72)【発明者】
【氏名】桑原 隆
(72)【発明者】
【氏名】中村 友紀
(72)【発明者】
【氏名】押鐘 敬太
(72)【発明者】
【氏名】古▲高▼ 敏男
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 保真
(72)【発明者】
【氏名】杉田 行生
【審査官】 河島 拓未
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−210378(JP,A)
【文献】 特開2000−185528(JP,A)
【文献】 米国特許第03607498(US,A)
【文献】 特開平04−121205(JP,A)
【文献】 特開2013−136332(JP,A)
【文献】 特開2013−141967(JP,A)
【文献】 特開2009−280070(JP,A)
【文献】 国際公開第2007/121473(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 1/00−19/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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内側及び外側にそれぞれ配置された内側層及び外側層とを有する装飾部を備え、
前記内側層及び前記外側層は、前記印刷層の形成範囲よりも広範囲に形成され、
前記印刷層の貯蔵弾性率をE1´、前記内側層の貯蔵弾性率をE2´、前記外側層の貯蔵弾性率をE3´とするとき、関係式、
|E1´−E2´|>|E2´−E3´|、且つ、
|E1´−E3´|>|E2´−E3´|
を満たし、
前記印刷層の厚さをd1、前記内側層の厚さをd2、前記外側層の厚さをd3とするとき、関係式、
d2/d1≦1/2、且つ、d3/d1≦1/2
を満たし、
前記外側層のタイヤ外側に、該外側層の貯蔵弾性率E3´より大きい貯蔵弾性率E4´を有する保護層をさらに備え、
前記内側層及び前記外側層の隠蔽率は、前記印刷層の隠蔽率より小さいことを特徴とする、空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記内側層と前記外側層とは、同一の材料からなる、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
関係式、
E1´<E2´、且つ、E1´<E3´
を満たす、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
関係式、
E2´/E1´≦7.1、且つ、E3´/E1´≦7.1
を満たす、請求項1〜のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
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を有す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)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−237292号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、タイヤに上記のような印刷層を有す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。
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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内側及び外側にそれぞれ配置された内側層及び外側層とを有する装飾部を備え、
前記内側層及び前記外側層は、前記印刷層の形成範囲よりも広範囲に形成され、
前記印刷層の貯蔵弾性率をE1´、前記内側層の貯蔵弾性率をE2´、前記外側層の貯蔵弾性率をE3´とするとき、関係式、
|E1´−E2´|>|E2´−E3´|、且つ、
|E1´−E3´|>|E2´−E3´|
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。
【0007】
ここで、本発明の空気入りタイヤにあっては、前記内側層と前記外側層とは、同一の材料からなることが好ましい。
この構成によれば、サイドウォール部の装飾部の耐久性及び耐外傷性をより一層向上させることができ、また、生産性やコストの観点からも好ましい。
【0008】
さらに、本発明の空気入りタイヤでは、関係式、
E1´<E2´、且つ、E1´<E3´、を満たすことが好ましい。
この構成によれば、装飾部の耐久性をより一層向上させることができる。
【0009】
また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記印刷層の厚さをd1、前記内側層の厚さをd2、前記外側層の厚さをd3とするとき、関係式、
d1>d2、且つ、d1>d3
を満たすことが好ましい。
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) のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。また、「規定内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧をいう。
【0010】
さらにまた、本発明の空気入りタイヤでは、関係式、
E2´/E1´≦7.1、且つ、E3´/E1´≦7.1
を満たすことが好ましい。
上記の関係式を満たす場合、装飾部の耐久性をさらに向上させることができる。
【0011】
そして、本発明の空気入りタイヤにあっては、前記印刷層の厚さをd1、前記内側層の厚さをd2、前記外側層の厚さをd3とするとき、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場合、装飾部の耐久性をより一層向上させることができる。
【発明の効果】
【0012】
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。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】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2】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。
図3】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。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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のタイヤ内側及び外側にそれぞれ配置された内側層9及び外側層10とを有している。
【0017】
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。
【0018】
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。一方で、印刷層8は、着色塗料層(白色以外の色)のみで構成することもでき、この場合、発色性を確保するために内側層9を白色とすることが好ましい。
【0019】
また、本実施形態では、印刷層8が見えるようにするため、内側層9及び外側層10のうち、少なくとも外側層10を、透明層としている。
【0020】
さて、本実施形態の空気入りタイヤは、内側層9及び外側層10は、印刷層8の形成範囲よりも広範囲に形成されており、内側層9及び外側層10の面積は、印刷層8の面積より大きくなっている。すなわち、内側層9の縁部及び外側層10の縁部は、印刷層8の縁部に対して、はみ出すようになっている。そしてまた、図示はしていないが、内側層9の縁部と外側層10の縁部とは接着している。
さらに、本実施形態の空気入りタイヤでは、印刷層8の貯蔵弾性率E1´と内側層9の貯蔵弾性率E2´又は外側層10の貯蔵弾性率E3´との差の大きさは、内側層9の貯蔵弾性率E2´と外側層10の貯蔵弾性率E3´との差の大きさより大きい。すなわち、本実施形態の空気入りタイヤは、関係式、
|E1´−E2´|>|E2´−E3´|、且つ、
|E1´−E3´|>|E2´−E3´|
を満たすものである。
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。
【0021】
まず、印刷層8は、タイヤのサイドウォール部3の外表面3aに、厚さをもって形成される。すなわち、印刷層8を形成した領域の縁部では、その厚さによる段差が形成されている。従って、タイヤが縁石に乗り上げた際などに、その段差が引っかかりとなって印刷層8が剥離するおそれがある。本実施形態の空気入りタイヤによれば、形成範囲が印刷層8よりも広範囲である、内側層9と外側層10とで印刷層8を挟み込む構成となっている(なお、図3は、装飾部7及びサイドウォール部3を概略的に示しているため、そのようになっていない)ため、印刷層8の縁部がこれら内側層9及び外側層10により覆われ、印刷層8がその縁部から剥離してしまうのを抑制して、装飾部7の耐外傷性を向上させることができる。
ここで、単に外側層10のみで印刷層8を覆う場合、それぞれ異なる材料で構成される、サイドゴム(サイドウォール部3を構成するゴム)、印刷層8、外側層10が隣接した構造となるため、タイヤの変形による歪みに対して、これら3つの層がそれぞれ異なる変形をしてしまい、装飾部7でのクラックの発生を引き起こすおそれがある。これに対し、本実施形態の空気入りタイヤでは、貯蔵弾性率の差の大きさが相対的に小さい(すなわち、貯蔵弾性率の値が近い)内側層9及び外側層10によって印刷層8を挟み込む構成としているため、貯蔵弾性率の差が相対的に大きい隣接部材を、サイドゴムと内側層9、及び、印刷層8と外側層10、という2種類の2層の組み合わせに限定することができるため、タイヤの変形による歪みに起因する装飾部7での複雑な変形を抑制し、装飾部7におけるクラックの発生を抑制して、装飾部7の耐久性を向上させることができる。
このように、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。
【0022】
ここで、本発明の空気入りタイヤにあっては、内側層9と外側層10とは、同一の材料からなることが好ましい。内側層9の縁部と外側層10の縁部との接着性が良好となって、サイドウォール部3の装飾部7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、また、生産性やコストの観点からも好ましいからである。
【0023】
また、本発明の空気入りタイヤにおいては、印刷層8の貯蔵弾性率E1´は、内側層9の貯蔵弾性率E2´及び外側層10の貯蔵弾性率E3´より小さいこと、すなわち、関係式、E1´<E2´、且つ、E1´<E3´、を満たすことが好ましい。
貯蔵弾性率が低く柔らかい層を中間に配置することにより、装飾部7全体としてタイヤの変形による歪みに追従しやすくなり、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。
【0024】
さらに、本発明の空気入りタイヤは、関係式、
E2´/E1´≦7.1、且つ、E3´/E1´≦7.1
を満たすことが好ましい。
上記の数値範囲を満たすことにより、印刷層8と内側層9及び外側層10との剛性段差が大きくなりすぎないようにして、装飾部7の耐久性を向上させることができるからである。
【0025】
また、本発明では、外側層10のタイヤ外側に、外側層10の貯蔵弾性率E3´より大きい貯蔵弾性率E4´を有する保護層をさらに備えることが好ましい。これにより、装飾部7の耐外傷性をさらに向上させることができる。
ここで、具体的には、貯蔵弾性率の高い保護層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、4.0×106(Pa)以下とすることが好ましく、保護層の貯蔵弾性率E4´は、1.0×107(Pa)以上とすることが好ましい。
一方で、装飾部7内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、5.0×105(Pa)以上とすることが好ましく、保護層の貯蔵弾性率E4´は、5.0×108(Pa)以下とすることが好ましい。
【0026】
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の貯蔵弾性率をE5´とするとき、関係式、
E1´<E5´
を満たすことが好ましく、
E2´<E5´、且つ、E3´<E5´
を満たすことがさらに好ましい。
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や、内側層9及び外側層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。
【0027】
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、上述の保護層の材料としては、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。保護層の貯蔵弾性率E4´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、内側層9及び外側層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を用いることができる。より具体的には、内側層9及び外側層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。内側層9及び外側層10の貯蔵弾性率E2´、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。
【0028】
また、本発明の空気入りタイヤでは、印刷層8の厚さd1は、内側層9の厚さd2及び外側層10の厚さd3より厚いこと、すなわち、関係式、
d1>d2、且つ、d1>d3、を満たすがことが好ましい。
貯蔵弾性率が低く柔らかい層を厚くすることにより、タイヤの変形による歪みにより一層追従しやすくなり、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。
【0029】
さらに、本発明の空気入りタイヤでは、比d2/d1、及び、比d3/d1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、タイヤの変形による歪みを貯蔵弾性率の小さい印刷層8で吸収することができるため、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。
【0030】
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、40μm以下とすることが好ましく、内側層9の厚さd2及び外側層10の厚さd3は、10〜20μmとすることが好ましい。
【0031】
また、本発明の空気入りタイヤでは、内側層9及び外側層10の隠蔽率は、印刷層8の隠蔽率より小さいことが好ましい。
内側層9及び外側層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、接着性をより高めることができるからである。また、隠蔽率が低い場合、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。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。
すなわち、内側層9及び外側層10は、印刷層8の形成範囲よりも広範囲に形成されつつも、サイドウォール部3の或る単位面積で微視的にみたときには、その塗料面積が、印刷層8の塗料面積より小さいことが好ましい。
【実施例】
【0032】
本発明の効果を確かめるため、発明例1〜6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、内側層、及び外側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。
【0033】
<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ことを示す。
【0034】
<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。
【0035】
【表1】
【0036】
表1に示すように、発明例1〜6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7の耐久性及び耐外傷性に優れていることがわかる。また、内側層9と外側層10とが同一の材料からなる発明例1は、発明例2より装飾部7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、印刷層8の貯蔵弾性率E1´が、内側層9の貯蔵弾性率E2´及び外側層10の貯蔵弾性率E3´より小さい発明例1は、発明例3より装飾部7の耐久性に優れていることがわかる。また、印刷層8の厚さd1が、内側層9の厚さd2及び外側層10の厚さd3より厚い発明例1は、発明例4より装飾部7の耐久性に優れていることがわかる。さらに、E2´/E1´≦7.1、且つ、E3´/E1´≦7.1、を満たす発明例1は、発明例5より装飾部7の耐久性に優れていることがわかる。さらにまた、d2/d1≦1/2、且つ、d3/d1≦1/2、を満たす発明例1は、発明例6より装飾部7の耐久性に優れていることがわかる。
【符号の説明】
【0037】
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
3a サイドウォール部の外表面
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 内側層
10 外側層
図1
図2
図3