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JP5112778B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、より詳細には、タイヤ外表面に表面粗さの異なる2種以上の樹脂フィルムを貼付することで、剥離後のタイヤ外表面の光の反射を変えて、独特の外観を付与することができる空気入りタイヤに関する。
一般に、空気入りタイヤの外観、特にサイド部の外観を向上することは、空気入りタイヤの商品価値を高める上で重要であり、従来より種々の提案がなされている。
例えば、下記特許文献1には、タイヤの外観とともに耐候性を向上させるために、サイドウォールゴム層の外側に、ナイロンフィルム層を設けた空気入りタイヤが提案されている。また、下記特許文献2には、耐オゾンクラック性を付与しながら、外観を向上するために、超高分子量のポリエチレンからなる薄膜をサイドウォール表面にラミネートした空気入りタイヤが提案されている。
また、下記特許文献3には、成形されたタイヤの表面の光沢度を上げ、タイヤの外観を向上するために、金型の表面を所定粒径のビーズショットにより成形し、該金型を用いて、表面粗さ(Ra)が1.5〜20μmの範囲にあるタイヤ表面を成形することが開示されている。また、下記特許文献4には、タイヤの外表面に沿う光反射面を得るために、0.381μm未満の平均表面粗さを有する金型を用いて、タイヤのサイドウォール部を成形することが開示されている。
また、下記特許文献5には、ジョイントデント等の発生によるサイドウォール部での見映えの低下を抑制するために、サイドウォール部を周方向で複数の扇状領域に区画し、隣接する扇状領域間の表面粗さの差を50μm以上に設定することが開示されている。
特開平07−096719号公報 特開平03−292205号公報 特開2000−142026号公報 特開2004−017964号公報 特開平06−106921号公報
上記特許文献3及び4に開示の技術は、金型表面の粗さを規定することで、タイヤサイド部の光沢度を向上するものであるが、金型表面は、タイヤの加硫成形時に、タイヤ本体を構成するゴム内部からブルームしてきた物質が付着し、これにより汚れてしまうため、その汚れがサイド部の表面に転写されて黒色以外に着色されてしまい、外観を損なうという問題がある。
また、上記特許文献5に開示の技術は、隣接する扇状領域との間で表面粗さを変えることで、領域間の境界線を可視化し、これによりジョイントデント等の凹凸痕を迷彩し見映えの低下を抑制するものであるが、該表面粗さの差は、特許文献3や4と同様、金型表面の粗さを変化されることによりなされる。そのため、特許文献3や4と同様の問題が生じる。
一方、上記特許文献1及び2に開示の技術は、樹脂フィルムをタイヤサイド部の外表面に設けるものではあるが、該フィルムをタイヤ本体に完全に接着するものであり、すなわち、該フィルムはタイヤ使用時におけるタイヤ外表面の一部を構成することで、耐候性や耐オゾンクラック性の向上を図っている。そのため、例えば、特許文献1では、ナイロンフィルム層をサイドウォールゴム層に確実に接着するために、ナイロンフィルムにRFL処理などの接着前処理を行っており、樹脂フィルムをタイヤ外表面に剥離可能に設けることを意図したものではない。
ところで、空気入りタイヤのサイド部外表面には、一般に、メーカー名、ブランド名、タイヤサイズなどを示す文字、数字、記号や、タイヤ回転方向、サイド部のドレスアップのためのデザイン模様などの図形からなる標章が表示される。かかる標章は従来サイド部外表面に凸設されるのが一般的であり、この場合、タイヤを加硫成形する金型の表面に標章が凹設されている。しかしながら、このような標章の形成方法では、同じデザインの標章を持つタイヤを大量生産するのには適するものの、種々のデザインの標章を持つタイヤを小ロットで生産するのには適さず、近年のユーザーの差別化志向の高まりに対して、低コストに応えられるものではなかった。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、サイド部に容易に標章を設けることができ、外観を向上することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明に係る空気入りタイヤは、表面粗さの異なる2種以上の樹脂フィルムが、未加硫タイヤ外表面に前記2種以上の樹脂フィルムを貼付し前記未加硫タイヤを加硫成形することで、タイヤサイド部の外表面に剥離可能に設けられたものであって、前記2種以上の樹脂フィルムが、算術平均表面粗さ(Ra)が0.1μm以下である平滑フィルムと、算術平均表面粗さ(Ra)が0.2〜2.0μmである粗面フィルムとからなるものである。
また、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、表面粗さの異なる2種以上の樹脂フィルムを、未加硫タイヤのサイド部の外表面に貼付し、前記2種以上の樹脂フィルムの貼付状態で前記未加硫タイヤを加硫成形することで、前記2種以上の樹脂フィルムをタイヤサイド部の外表面に剥離可能に設けるものであって、前記2種以上の樹脂フィルムが、算術平均表面粗さ(Ra)が0.1μm以下である平滑フィルムと、算術平均表面粗さ(Ra)が0.2〜2.0μmである粗面フィルムとからなることを特徴とする。
上記樹脂フィルムは、タイヤの加硫後、遅くともタイヤとして使用される前にタイヤ本体から剥がされるが、貼っていた樹脂フィルムの表面粗さの違いにより、転写されたゴム表面での光の反射率が異なる。そのため、この反射率が異なることを利用して、サイド部に標章を設けることができ、外観を向上することができる。また、従来の金型表面に標章を凹設する方法に比べて、1つの金型で種々の標章デザインを持つタイヤを容易に製造することができ、金型費用を節約するとともに、ユーザーが要望するオリジナル性を持ったタイヤを安価に提供することができる。
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。
本発明では、表面粗さの異なる2種以上の樹脂フィルムが用いられる。かかる樹脂フィルムとしては、算術平均表面粗さ(Ra)が0.1μm以下である平滑フィルムと、算術平均表面粗さ(Ra)が0.2〜2.0μmである粗面フィルムとを、組み合わせて用いることが好ましい。このような表面粗さの異なる樹脂フィルムを得る方法は、特に限定されず、例えば、フィルムに物質を練り込んで粗さを出してもよく、あるいはまた、フィルム製造時又は製造後に、ローラー等を用いて機械的に粗さをつけてもよい(例えば、サンドマット、エンボス加工)。
上記平滑フィルムとして算術平均表面粗さ(Ra)が0.1μm以下のものを用いることにより、剥離後のタイヤ表面の光沢度を飛躍的に向上することができ、黒色で光り輝く優れた外観を与えることができる。平滑フィルムの表面粗さ(Ra)が0.1μmを超えるものであると、光沢が低下して、粗面フィルムにより形成されるゴム表面との光沢差が少なくなり、標章の視認性に劣る。ここで、算術平均表面粗さ(Ra)は、触針式表面粗さ計を用いて、JIS B0601(触針式表面粗さ測定器)の規定に準拠し測定される単位長さ当たりの表面凹凸程度の算術平均粗さである。
上記粗面フィルムとして算術平均表面粗さ(Ra)が0.2〜2.0μmのものを用いることにより、平滑フィルムにより形成されるゴム表面との光沢差を際だたせて、標章の視認性を向上することができる。また、粗面フィルムの貼付部分でもゴム表面の光沢度を制御することができ、標章を含めたタイヤサイド部の外観を向上することができる。
これらの樹脂フィルムは、融点が200℃以上であることが好ましく、また、厚みが10〜150μmであることが好ましい。
樹脂フィルムの融点が200℃未満では、タイヤ加硫時における耐熱性に劣り、収縮するなどして、剥離したタイヤ表面の光沢度が損なわれる。該フィルムの融点は230℃以上であることが好ましく、より好ましくは250℃以上である。該フィルムの融点の上限は、特に限定されず、融点は高いほど好ましいが、通常は350℃以下である。ここで、融点は、JIS K7121に準拠して測定される値である。
樹脂フィルムの厚みが10μm未満では、未加硫タイヤ外表面への貼付時にシワになりやすく、作業性を損なうとともに、シワにより剥離後のタイヤ表面の光沢度が損なわれる。逆に、厚みが150μmを超えるような厚手のフィルムであると、加硫成形時におけるゴム表面への追従性が悪く、作業性に劣る。樹脂フィルムの厚みは、より好ましくは20〜120μmである。ここで、フィルムの厚みは、JIS C2151に準拠して測定される値である。
このような樹脂フィルムの具体例としては、特に限定するものではないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムなどのポリエステル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルムなどが好適なものとして挙げられる。
上記2種以上の樹脂フィルムは、未加硫タイヤ外表面に貼付し、その状態で該未加硫タイヤを加硫成形することで、タイヤサイド部の外表面に剥離可能に設けられる。詳細には、所定の形状に裁断された2種以上の樹脂フィルムを、加硫前のタイヤ(即ち、グリーンタイヤ)におけるサイド部(即ち、サイドウォール部)外表面の所定位置に貼付し、これら樹脂フィルムの貼付状態にて、該未加硫タイヤをタイヤ加硫成形型内で加硫成形することにより、上記2種以上の樹脂フィルムがサイド部の外表面に剥離可能に設けられた空気入りタイヤが製造される。
これらの樹脂フィルムは、粘着性を有する未加硫タイヤの表面と良好な接着性を維持することができ、加硫中の樹脂フィルムの位置ズレを防止することができる。なお、未加硫タイヤへの樹脂フィルムの貼付は、加硫成形型に未加硫タイヤをセットする前に当該未加硫タイヤに対して実施してもよく、あるいはまた、加硫成形型の所定位置に樹脂フィルムをセットしておき、加硫成形型内で型閉めとともに該樹脂フィルムが未加硫タイヤに貼付されるようにしてもよい。好ましくは、前者のように加硫成形型にセットする前の未加硫タイヤに樹脂フィルムを貼付することである。
未加硫タイヤの加硫成形自体は、常法に従い行うことができ、加硫成形型の構造についても特に限定されてない。加硫温度についても特に限定されないが、通常は160〜200℃にて実施される。
このようにして得られた空気入りタイヤにおいては、2種以上の樹脂フィルム、特には上記平滑フィルムと粗面フィルムがサイド部の外表面に剥離可能に設けられる。すなわち、これらの樹脂フィルムは、加硫成形後にタイヤ本体から剥離できるように接着剤などをタイヤ表面との間で介在させることなく貼付される。
そして、貼付された樹脂フィルムの表面は、加硫成形により、タイヤの外表面に実質的に同一の表面粗さ(Ra)で転写されるので、樹脂フィルムを剥離した後のタイヤ表面は、上記平滑フィルムの部分では0.1μm以下という極めて平滑な算術平均表面粗さ(Ra)を持ち、上記粗面フィルムの部分では0.2〜2.0μmという算術平均表面粗さ(Ra)を持つ。そのため、この表面粗さの違いに基づく光の反射率の違いを利用して、サイド部に標章を設けることができる。特に、平滑フィルムにより形成したゴム表面では、その平滑性により高い光沢度を発揮することができ、黒色に光り輝く優れた外観を付与することができる。
また、この手法であると、樹脂フィルムのデザインを変更することにより、1つの金型で種々の標章デザインを持つタイヤを容易に製造でき、金型費用を節約するとともに、ユーザーが要望するオリジナル性を持ったタイヤを安価に製造することができる。
ここで、標章とは、一般に、空気入りタイヤのサイド部に設けられる表示であり、これには、メーカー名、ブランド名、タイヤサイズなどを示す文字、数字、記号や、タイヤ回転方向、サイド部のドレスアップのためのデザイン模様などの図形などが含まれる。
なお、金型の表面粗さ(算術平均表面粗さRa)は、一般に、1.5μm以上、より詳細には2.0μm以上であるため、上記平滑フィルムのみを貼付して、平滑フィルムにより形成される平滑部と、金型表面の転写により形成される粗面部との間で、標章を設けることも可能である。しかしながら、その場合、金型表面により形成される粗面部では、タイヤの加硫成形時に、タイヤ本体を構成するゴム内部からブルームしてきた物質が金型表面に付着することで汚れ、この汚れがサイド部の表面に転写されて黒色以外に着色されることがある。これに対し、本発明のように平滑フィルムとともに上記粗面フィルムを用いることにより、黒色一色で光沢の違いにより意匠、即ち標章を浮かび上がらせることができ、外観に優れる。
上記樹脂フィルムは、剥離してタイヤの使用に供されるものであるが、剥離のタイミングは特に限定されない。すなわち、例えば、樹脂フィルムは、タイヤの成形後に直ちに剥がしてもよく、また最終のユーザーにタイヤを提供する段階で剥がしてもよい。好ましくは、最終ユーザーに提供する段階で剥離することであり、そうすることで、タイヤ保管中や輸送中のキズや汚れの付着を防止することができる。
以下、図面を参照して実施形態に係る空気入りタイヤを説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る空気入りタイヤT1の半断面図である。このタイヤT1は、トレッド部2と、その両端からタイヤ半径方向内方に延びる左右一対のサイド部3と、該サイド部3の内端に連なりかつリムフランジに固着される左右一対のビード部4とで構成されている。この例では、ビードコア5の周りにカーカスプライ端が折り返し係止されたラジアル構造カーカス6と、このカーカス6のトレッド部2外周に配されたベルト層7を有する乗用車用ラジアルタイヤが示されている。
タイヤT1のサイド部3の外表面には、樹脂フィルム10が剥離可能に設けられている。該樹脂フィルム10として、この例では、上記平滑フィルムと粗面フィルムを用いている。
図2に示すように、このタイヤT1は、サイド部3の外表面に標章12を有するものであり、該標章12が粗面フィルム10Bにより形成されるとともに、標章周辺の背景部が平滑フィルム10Aにより形成されている。
平滑フィルム10Aは、サイド部3の高さ方向の略全体において、タイヤ周方向の全周にわたってリング状に設けられている。そして、この平滑フィルム10Aの周上の一部に粗面フィルム10Bが設けられている。この例では、粗面フィルム10Bにより形成される標章12は、サイド部3のドレスアップのためのデザイン模様である。
このタイヤT1を製造する際には、サイド部3の全周にわたってリング状に裁断した平滑フィルム10Aと、標章12の輪郭に沿って裁断した粗面フィルム10Bとを用意し、図3に示すように、平滑フィルム10Aの周方向の所定位置に粗面フィルム10Bを接着剤を用いて接着しておく。この粗面フィルム10Bと平滑フィルム10Aを組み合わせた樹脂フィルム10を、粗面フィルム10Bが接着された側をゴム表面に向けて、未加硫タイヤGT1のサイド部3外表面に貼付し(図4参照)、該樹脂フィルム10の貼付状態にて、未加硫タイヤGT1をタイヤ加硫金型内で加硫成形する。これにより、図2に示すタイヤT1が得られる。
このタイヤT1は、樹脂フィルム10を剥離して使用に供されるが、剥離した状態において、サイド部3は、そのほぼ全体が平滑フィルム10Aにより黒色に光り輝く鏡面状の光沢部(平滑部)として形成されるとともに、その周上の一部に粗面フィルム10Bにより光沢度の低い粗面部が形成され、この光沢の違いにより標章12が表示される。
このように本実施形態では、サイド部3全体の広い範囲にわたって平滑フィルム10Aを設けることで、該フィルム剥離後における光沢度の高いゴム表面部分の面積を大きくして、外観の向上効果に優れる。また、サイド部3の全体が樹脂フィルム10により覆われているので、タイヤ保管中や輸送中のキズや汚れの付着防止効果にも優れる。
[第2実施形態]
第2実施形態は、上記第1実施形態において、平滑フィルムと粗面フィルムを反対に構成したものである。すなわち、第2実施形態では、標章12が平滑フィルム(図2中の符号10B)により形成されるとともに、標章周辺の背景部が粗面フィルム(図2中の符号10A)により形成される。そして、粗面フィルムは、サイド部3の高さ方向の略全体において、タイヤ周方向の全周にわたってリング状に設けられ、この粗面フィルムの周上の一部に平滑フィルムが設けられる。以上の相違点を除けば、第1実施形態と同様である。
[第3実施形態]
図5は、第3実施形態に係る空気入りタイヤT2のサイド部外表面の標章表示部を示すタイヤ側面図である。この実施形態では、樹脂フィルムをタイヤ周方向の一部に設けるものである点で、第1実施形態とは異なる。なお、樹脂フィルムを除く構成は第1実施形態と同一であり、説明は省略する。
この例において、樹脂フィルム14は、サイド部3の外表面においてタイヤ周方向の一部に設けられる扇形状の平滑フィルム14Aと、該平滑フィルム14A上でドレスアップのためのデザイン模様を形成する粗面フィルム14Bとで構成されている。従って、この例では、粗面フィルム14Bにより標章12が形成され、標章周辺の背景部が平滑フィルム14Aにより形成される。
このタイヤT2を製造する際には、扇形状に裁断した平滑フィルム14Aと、標章12の輪郭に沿って裁断した粗面フィルム14Bとを用意し、図6に示すように、平滑フィルム14Aの所定位置に粗面フィルム14Bを接着剤で接着しておく。この粗面フィルム14Bと平滑フィルム14Aを組み合わせた樹脂フィルム14を、粗面フィルム14Bが接着された側をゴム表面に向けて、未加硫タイヤGT2のサイド部3外表面に貼付し(図7参照)、該樹脂フィルム14の貼付状態にて、未加硫タイヤGT2をタイヤ加硫金型内で加硫成形する。これにより、図5に示すタイヤT2が得られる。
このタイヤT2は、樹脂フィルム14を剥離して使用に供されるが、剥離した状態において、サイド部3には、平滑フィルム14Aにより黒色に光り輝く鏡面状の光沢部(平滑部)が形成されるとともに、該光沢部を背景として粗面フィルム14Bにより光沢度の低い粗面部が形成され、この光沢の違いにより標章12が表示される。
[第4実施形態]
第4実施形態は、上記第3実施形態において、平滑フィルムと粗面フィルムを反対に構成したものである。すなわち、第4実施形態では、標章12が平滑フィルム(図5中の符号14B)により形成されるとともに、標章周辺の背景部が粗面フィルム(図5中の符号14A)により形成される。以上の相違点を除けば、第3実施形態と同様である。
なお、樹脂フィルムの貼付箇所は、タイヤサイド部であれば、その範囲ないし大きさ、位置は特に限定されず、また、平滑フィルムと粗面フィルムのそれぞれ形状及び配置についても、上記実施形態は一例にすぎない。
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
サイドウォール用ゴム組成物として、天然ゴム(RSS#3)50重量部、ブタジエンゴム(宇部興産(株)製「BR150B」)50重量部、カーボンブラックFEF(東海カーボン(株)製「シーストSO」)60重量部、アロマオイル(ジャパンエナジー(株)製「X−140」)10重量部、パラフィンワックス(日本精蝋(株)製「OZOACE−0355」)2重量部、老化防止剤6C(大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」)2重量部、ステアリン酸(花王(株)製「ルナックS−20」)2重量部、酸化亜鉛(三井金属鉱業(株)製「亜鉛華1号」)3重量部、硫黄(細井化学工業(株)製「5%油処理粉末硫黄」)2重量部、加硫促進剤NS(大内新興化学工業(株)製「ノクセラーNS−P」)1.5重量部からなる配合処方にて、容量200Lのバンバリーミキサーを使用して常法により混練し、ゴム組成物を調製した。
得られたゴム組成物をサイド部に適用した空気入りラジアルタイヤ(サイズ:215/60R16)を試作した。試作タイヤは、図3(実施例1〜3、比較例2)又は図6(実施例4,5)に示す形状を有しかつ下記表1に記載の平滑フィルムと粗面フィルムの組合せからなる熱可塑性樹脂フィルムを用いて、該フィルムを未加硫タイヤのサイド部外表面に貼り付け、貼り付けた状態でスチール製のタイヤ成型用金型にセットして、170℃×20分の加硫条件で、加硫成形した。なお、比較例1は、図3に記載の平滑フィルム10Aのみを用いた例である。
各フィルムの表面粗さを下記方法により測定した。また、得られた各試作タイヤについて、樹脂フィルムの剥離後におけるゴム表面の光沢度を測定するとともに、意匠性を評価した。各測定ないし評価方法は以下の通りである。
[表面粗さ]
JIS B0601の方法に準拠し、(株)東京精密製の触針式表面粗さ計「E−35A」を使用して、樹脂フィルムの表面の算術平均表面粗さ(Ra)を測定した。
[光沢]
日本電色工業(株)製の光沢計「VG2000」を使用し、JIS Z8741の方法に準拠し、試作タイヤの樹脂フィルム貼付部における剥離後のゴム表面(平滑フィルムにより形成される平滑部と、粗面フィルムにより形成される粗面部)の60°光沢度を測定した。光沢度は値が大きいほど良い。
[意匠性]
タイヤサイド部を目視観察し、2種類のフィルムに起因するゴム表面の表面粗さによる光沢差がはっきり分かれば「○」、そうでなければ「×」で評価した。
Figure 0005112778
結果は表1に示すとおりであり、実施例のタイヤであると、黒一色で光沢の違いにより標章を表示することができ、外観に優れていた。特に、実施例1,2では、タイヤのほぼ全体にわたって平滑フィルムにより表面粗さの非常に小さなゴム表面が形成されており、高い光沢度が得られていたので、黒色に光り輝く優れた外観のサイド部が得られた。これに対し、比較例2では、平滑フィルムの表面粗さRaが0.2μmであったため、ゴム表面の平滑部での光沢が劣り、意匠性、即ち標章の視認性に劣っていた。
本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図である。 第1実施形態に係るタイヤの側面図である。 第1実施形態における樹脂フィルムの要部拡大図である。 第1実施形態において樹脂フィルムを未加硫タイヤに貼付した状態を示す要部拡大図である。 第2実施形態に係るタイヤの要部側面図である。 第2実施形態における樹脂フィルムの平面図である。 第2実施形態において樹脂フィルムを未加硫タイヤに貼付した状態を示す要部拡大図である。
符号の説明
T1,T2…空気入りタイヤ
GT1,GT2…未加硫タイヤ
3…サイド部
10,14…樹脂フィルム
10A,14A…平滑フィルム
10B,14B…粗面フィルム
12…標章

Claims (6)

  1. 表面粗さの異なる2種以上の樹脂フィルムが、未加硫タイヤ外表面に前記2種以上の樹脂フィルムを貼付し前記未加硫タイヤを加硫成形することで、タイヤサイド部の外表面に剥離可能に設けられ
    前記2種以上の樹脂フィルムが、算術平均表面粗さ(Ra)が0.1μm以下である平滑フィルムと、算術平均表面粗さ(Ra)が0.2〜2.0μmである粗面フィルムとからなる、
    空気入りタイヤ。
  2. サイド部の外表面に標章を有する空気入りタイヤであって、前記標章が前記粗面フィルムにより形成されるとともに、前記標章周辺の背景部が前記平滑フィルムにより形成された、請求項記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記平滑フィルムがタイヤ周方向の全周にわたって設けられた、請求項記載の空気入りタイヤ。
  4. サイド部の外表面に標章を有する空気入りタイヤであって、前記標章が前記平滑フィルムにより形成されるとともに、前記標章周辺の背景部が前記粗面フィルムにより形成された、請求項記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記粗面フィルムがタイヤ周方向の全周にわたって設けられた、請求項記載の空気入りタイヤ。
  6. 表面粗さの異なる2種以上の樹脂フィルムを、未加硫タイヤのサイド部の外表面に貼付し、前記2種以上の樹脂フィルムの貼付状態で前記未加硫タイヤを加硫成形することで、前記2種以上の樹脂フィルムをタイヤサイド部の外表面に剥離可能に設ける空気入りタイヤの製造方法であって、
    前記2種以上の樹脂フィルムが、算術平均表面粗さ(Ra)が0.1μm以下である平滑フィルムと、算術平均表面粗さ(Ra)が0.2〜2.0μmである粗面フィルムとからなる、
    ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
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