(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの一部に、等方性液体相への転移点が１５０℃以上であるサーモトロピック液晶が設置されていることを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
サーモトロピック液晶がコレステリック液晶であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
サーモトロピック液晶がトレッド部、サイドウォール部またはビード部のうちの少なくとも一部に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ。
【請求項４】
サーモトロピック液晶がタイヤに表面が一部露出するように埋設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
【請求項５】
サーモトロピック液晶の液晶相発現温度が、１００℃以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤに関し、特に外観の色が変化することによりファッション性に優れたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、タイヤにはその補強材としてカーボンブラックが使用されている。しかし、このカーボンブラックはタイヤの耐久性を向上させる一方で、タイヤの外観が黒色となり、外観の変化に乏しくファッション性に欠けるという問題があった。最近デザイン性およびファッション性に優れた車体が開発されており、特に、ファッション性に優れたタイヤの開発が望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ファッション性に優れたタイヤを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤの少なくとも一部に、等方性液体相への転移点が１５０℃以上であるサーモトロピック液晶が設置されているタイヤである。
【０００５】
ここで、サーモトロピック液晶はコレステリック液晶であることが好ましい。サーモトロピック液晶は、トレッド部、サイドウォール部またはビード部のうちの少なくとも一部に設置するのが好ましい。
【０００６】
また、サーモトロピック液晶がタイヤに表面が一部露出するように埋設されていてもよい。
【０００７】
また、サーモトロピック液晶の液晶相発現温度は、１００℃以下であることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のタイヤは、その一部にサーモトロピック液晶が設置されている。
【０００９】
サーモトロピック液晶は、その分子配列の温度依存性が高い。すなわち、車両の走行中のタイヤの発熱、気温の変化等によってタイヤに設置されたサーモトロピック液晶に温度変化が起こった場合には、サーモトロピック液晶の分子配列が変化し、その分子配列の変化に伴い、分子に反射等される可視光の波長が変化することによって、タイヤの外観の色が変化するように見えるためである。
【００１０】
このサーモトロピック液晶は、その液晶の分子配列の形態にしたがって、スメクチック液晶（分子が縦横両方向に配列したもの）、ネマチック液晶（分子が縦方向にのみ配列したもの）、コレステリック液晶（分子が面方向に配列して多数の薄層を形成し、隣接薄層間の結晶の配列方向が少しずつずれているもの）の３種類に分類される。
【００１１】
本発明のサーモトロピック液晶として使用される材質としては、たとえば、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、フェニルシクロへキサン系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、シクロヘキサン系、トラン系、アルケニル系、２,３−ジフルオロフェニレン系等のすべてのスメクチック液晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶が挙げられる。
【００１２】
本発明のサーモトロピック液晶として好適に使用される材質について、以下表１または表２を用いて説明する。表１または表２において、Ｓはスメクチック液晶相、Ｎはネマチック液晶相、Ｃｈはコレステリック液晶相、Ｉは等方性液体相を表わし、これらの文字の下にある数字はこれらの相への転移点（℃）を表わす。また、−は該当欄に相当する中間相が存在しないことを示す。
【００１３】
表１はネマチック液晶相またはスメクチック液晶相を発現する化合物の一例とその転移点について示している。
【００１４】
【表１】
0003720288.tif 000002
【００１５】
表２はコレステリック液晶相を発現する化合物の一例とその転移点について示している。
【００１６】
【表２】
0003720288.tif 000003
【００１７】
本発明に使用されるサーモトロピック液晶は、低温度で液晶相が発現し、高温度で等方性液体相Ｉへ転移するものが好ましい。特にその液晶相発現温度（スメクチック液晶相Ｓへの転移点）が１００℃以下のものであることが好ましい。液晶相の発現温度が１００℃より高い場合には、液晶相を発現するまでに時間がかかるためである。また、等方性液体相Ｉへの転移点が１５０℃以上であるものが好ましい。等方性液体相Ｉへの転移点が１５０℃よりも低い場合には、タイヤの使用中に液晶相から等方性液体相Ｉへの転移が起こり、サーモトロピック液晶が溶け出すおそれがあるためである。
【００１８】
したがって、本発明に使用されるサーモトロピック液晶は、上記の表１の（１）〜（５）のサーモトロピック液晶および表２の（８）〜（１０）のサーモトロピック液晶であることが好ましい。表１の（６）のサーモトロピック液晶および表２の（１１）のサーモトロピック液晶はその液晶相発現温度（スメクチック液晶相Ｓへの転移点）がそれぞれ１８２℃、１５０．５℃であり、１００℃よりも高いため本発明には好ましくない。
【００１９】
また、表１の（７）のサーモトロピック液晶および表２の（１２）のサーモトロピック液晶は、等方性液体相Ｉへの転移点がそれぞれ１３０．６℃、１２７．５℃であり、１５０℃よりも低いため本発明には好ましくない。
【００２０】
ただし、これらのサーモトロピック液晶を混合することによって、１００℃以下の液晶相発現温度、１５０℃以上の等方性液体相Ｉへの転移点が達成される場合にはその混合されたサーモトロピック液晶も好適に使用され得る。また、表１または表２には本発明に使用され得るサーモトロピック液晶の一例を示したが、その他のサーモトロピック液晶でも本発明に好適に使用され得る。
【００２１】
また、本発明に使用されるサーモトロピック液晶は表２に代表されるコレステリック液晶であることが好ましい。コレステリック液晶は分子軸に垂直な方向にらせん周期構造を持っており、このらせん軸に沿って光の屈折率が周期的に変化することから、そのらせんピッチに対応した波長の光を選択的に反射し、カーボンブラックが含まれる黒色のタイヤの背景において美しい反射色を生み出すためである。
【００２２】
また、このらせん配列のピッチはコレステリック液晶の温度上昇に伴い一般に短くなることから、タイヤの温度上昇に伴いコレステリック液晶が呈している色が可視光の波長が０．７８μｍである赤色から０．３８μｍである紫色へと変化していき、タイヤの外観の色が変化することによりタイヤのファッション性が向上し得るためである。
【００２３】
ただし、サーモトロピック液晶がネマチック液晶またはスメクチック液晶であっても、タイヤのファッション性は向上し得る。
【００２４】
また、サーモトロピック液晶は、コレステリック液晶、ネマチック液晶、スメクチック液晶のうちから選択される少なくとも２種を混合したものであってもよい。
【００２５】
また、サーモトロピック液晶は従来から公知となっている方法によって作製される。たとえば、メソゲン基が側鎖にある側鎖型のサーモトロピック液晶は、メソゲンモノマーの重合により合成する方法、または高分子の繰返し単位の官能基にメソゲン側鎖を反応させる高分子反応により合成する方法等がある。このメソゲンモノマーの骨格にはメタクリル酸、メチルメタクリル酸、スチレン系等が知られている。
【００２６】
サーモトロピック液晶は、樹脂に練り込むことにより薄膜化、または溶液中に懸濁させた後液晶粒子の表面にポリマーを被着させることによりマイクロカプセル化され得る。
【００２７】
上述したサーモトロピック液晶はタイヤの一部に設置される。この設置箇所は、タイヤのトレッド部、サイドウォール部、ビード部のうちの少なくとも一箇所であることが好ましい。これらの箇所は走行に伴うタイヤの繰返し変形によるタイヤの発熱が激しく、タイヤに顕著な温度上昇が見られる。したがって、車両の外部からタイヤの外観の色の変化を確認することができる。
【００２８】
サーモトロピック液晶をタイヤに設置する手法としては、薄膜化されたサーモトロピック液晶表面またはタイヤ表面に固定用樹脂を塗布することにより、サーモトロピック液晶とタイヤとを接着する方法がある。
【００２９】
この固定用樹脂の材質としては、アクリル酸エステル系樹脂、メタクリル酸エステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ＥＶＡ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレア・メラミン系樹脂、ゴム系樹脂、フェノール系樹脂またはこれらの混合物等がある。
【００３０】
この場合、設置されるサーモトロピック液晶の膜厚は、１〜５０００μｍであるのが好ましい。１μｍより薄いとサーモトロピック液晶の取り扱いが困難となり、５０００μｍより厚いとタイヤの走行に支障をきたし得るためである。
【００３１】
また、マイクロカプセル化したサーモトロピック液晶にバインダを添加してインキとし、これをタイヤに印刷することによっても設置し得る。
【００３２】
ここで使用されるバインダの材質としては、ポリビニルアルコール、澱粉糊、ポリアクリルアミド等の水溶性バインダが好ましい。有機溶剤を含むバインダを使用した場合には、有機溶媒がこのカプセル壁膜を浸透し液晶を分解劣化し得るためである。
【００３３】
また、タイヤに表面が一部露出するようにサーモトロピック液晶を埋設することによっても設置し得る。この場合にはタイヤに凹部を設け、この凹部にサーモトロピック液晶を表面が一部露出するようにはめこみ、固定化樹脂等によって接着すること等により設置し得る。
【００３４】
サーモトロピック液晶が設置されるタイヤは、通常使用されているものであり、ゴム組成物等によって構成される。ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、高トランス，スチレン−ブタジエン共重合ゴム、低シスポリブタジエンゴム、高シスポリブタジエンゴム、スチレン−イソプレン共重合ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、溶液重合スチル−ブタジエン共重合ゴム等がある。特に天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴムあるいはスチレン−ブタジエン共重合ゴム等、一般に用いられるゴム成分が好ましい。
【００３５】
ゴム組成物に用いられるカーボンブラックには、たとえばＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなど各種のグレードのものが挙げられる。
【００３６】
上述のようにして得られたサーモトロピック液晶が設置されたタイヤには、その表面に防護シートが設置され得る。このような防護シートを設置することにより、タイヤに設置されたサーモトロピック液晶が保護され得るためである。
【００３７】
この防護シートの材質としては熱可塑性エラストマーが好ましい。この熱可塑性エラストマーの種類には、たとえば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、塩化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等がある。
【００３８】
また、この防護シートにはサーモトロピック液晶の劣化を防止するため、紫外線吸収剤も混合され得る。この紫外線吸収剤には、サリチル酸フェニル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系またはシアノアクリレート系の紫外線吸収剤等がある。
【００３９】
また、設置される防護シートの膜厚は１０〜１０００μｍであることが好ましい。防護シートの膜厚が１０μｍより薄い場合には、サーモトロピック液晶を損傷するおそれがあり、１０００μｍより厚い場合には光が透過しないおそれがあるためである。
【００４０】
この防護シートを設置する手法としては、上記の固定化樹脂等の接着剤により接着する方法等がある。この場合、接着剤は光の透過等との関係から透明であることが好ましい。
【００４１】
以下、図面を用いて、より詳細に本発明のタイヤについて説明する。
図１は、本発明のタイヤ１の模式的な断面図である。図１において、本発明のタイヤ１は、リム２に設置されたチューブ３と、チューブ３上に設置されたビードコア４を含むカーカス５と、カーカス５上に設置された路上接触面であるトレッド部６と、トレッド部６の側面に設置されているサイドウォール部７と、サイドウォール部７の下方に設置されているビード部８とからなっており、サイドウォール部７上に設置されているのがサーモトロピック液晶９であり、このサーモトロピック液晶９上には熱可塑性エラストマーからなる防護シート１０が設置されている。
【００４２】
本発明のタイヤ１が路面を走行すると、トレッド部６に路面から衝撃が加わり、サイドウォール部７はその衝撃から常に変形を繰り返すことからその変形に伴う激しい熱を発することとなる。この発生した熱が、サイドウォール部７上に設置されているサーモトロピック液晶９に伝導し、サーモトロピック液晶９はその液晶相を発現させ、その分子配列を変化させ得る。
【００４３】
そして、防護シート１０から入射してきた光がこのサーモトロピック液晶９中の分子に反射または吸収されて発色し、さらにサーモトロピック液晶９の分子配列の変化に伴ってその反射等される光の波長が変化し、タイヤ１の色が変化しているように見え得る。
【００４４】
尚、図１においては、サイドウォール部７にサーモトロピック液晶９が設置されている場合について説明したが、本発明ではトレッド部６、サイドウォール部７またはビード部８のうちの少なくとも一部にサーモトロピック液晶９が設置されていればよい。
【００４５】
図２は、薄膜化したサーモトロピック液晶２９をタイヤ２１に設置した場合の概念的拡大図である。ここでサーモトロピック液晶２９は固定化樹脂１１によりタイヤ２１上に設置されており、さらに透明接着剤１２により防護シート１１０とサーモトロピック液晶２９とが接着されている。
【００４６】
図３は、マイクロカプセル化したサーモトロピック液晶３９をタイヤ３１に設置した場合の概念的拡大図である。ここでサーモトロピック液晶３９はバインダ１３を塗布することによりタイヤ３１上に設置されており、さらにその上に防護シート２１０が設置されている。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４８】
【発明の効果】
上述のように、本発明は、外観の色が変化することにより、ファッション性を向上させたタイヤを提供し得る。また、上述のようにして得られた本発明のタイヤは、トラック、バス用タイヤ、乗用車用タイヤ、自動二輪車用タイヤ、自転車用タイヤ等のあらゆるカテゴリーのタイヤに適用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のタイヤの模式的断面図である。
【図２】  薄膜化したサーモトロピック液晶をタイヤに設置した場合の概念的拡大図である。
【図３】  マイクロカプセル化したサーモトロピック液晶をタイヤに設置した場合の概念的拡大図である。
【符号の説明】
１,２１,３１  タイヤ、２  リム、３  チューブ、４  ビードコア、５  カーカス、６  トレッド部、７  サイドウォール部、８  ビード部、９,２９,３９  サーモトロピック液晶、１０,１１０,２１０  防護シート、１１  固定化樹脂、１２  透明接着剤、１３  バインダ。
【図１】
0003720288.tif 000004
【図２】
0003720288.tif 000005
【図３】
0003720288.tif 000006