(57)【要約】【課題】  従来技術の問題点を解決する、着色デザインを備えたタイヤおよび着色デザインの形成方法を提供する。【解決手段】  外面に少なくとも１つのデザイン（３）が設けられた、黒色のゴム基礎材料で作られたタイヤ（１）において、前記材料はジエンエラストマーまたはゴム、すなわち少なくとも一部がジエンモノマーから得られたエラストマーであり、デザインの外面には、周期Ｔで互いに平行に配置された、高さＨの複数の隆起部（３３）または溝（３２）により形成された少なくとも１つの光回折格子（３１）が設けられているタイヤ。ジエンエラストマーまたはゴム、すなわち少なくとも一部がジエンモノマーから得られたエラストマーからなる黒色のゴム基礎材料から作られる物品上に、ゴム材料の均一基礎色とは異なる少なくとも１つの色に見える、色が変化するデザインを形成する方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に少なくとも１つのデザイン（３）が設けられた、黒色のゴム基礎材料で作られたタイヤ（１）において、前記材料はジエンエラストマーまたはゴム、すなわち少なくとも一部がジエンモノマーから得られたエラストマーであり、前記デザイン（３）はゴム基礎材料の黒色とは異なる少なくとも１つの色に見え、デザイン（３）の外面には、周期Ｔで互いに平行に配置された、高さＨの複数の隆起部（３３）または溝（３２）により形成された少なくとも１つの光回折格子（３１）が設けられていることを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記隆起部（３３）の高さＨは１ミクロン以下であり、隆起部の周期Ｐは１．５ミクロン以下であることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】
前記高さＨは０．１７〜０．２３ミクロンであることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
【請求項４】
１つの同じデザイン（３０）が少なくとも２つの部分から形成されており、各部分の表面には、複数の線条で形成された複数の回折格子（３１０、３１１、３１２、３１３）が設けられており、該回折格子はの線条の方向は互いに異なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のタイヤ。
【請求項５】
前記デザインの一方の部分の線条の角度と、同じデザインの他方の部分の線条の角度との差は少なくとも１０°に等しいことを特徴とする請求項４記載のタイヤ。
【請求項６】
前記デザインの可視面には少なくとも１つの回折格子が設けられており、該回折格子の特性によりホログラムすなわち３次元イメージを見ることができることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のタイヤ。
【請求項７】
前記デザインが配置されるタイヤ材料には、ワックスおよびオゾン分解防止剤または酸化防止剤が存在しないことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のタイヤ。
【請求項８】
ジエンエラストマーまたはゴム、すなわち少なくとも一部がジエンモノマーから得られたエラストマーからなる黒色のゴム基礎材料から作られる物品上に、ゴム材料の均一基礎色とは異なる少なくとも１つの色に見える、色が変化するデザインを形成する方法において、
支持体上に基礎デザインを用意する段階を有し、このデザインは、外面と、該外面の一部に、前記物品の表面で受けた光の回折格子を形成するのに適した少なくとも１組の微小構造とを備え、
基礎デザインをもつ支持体を、ゴム物品を成形する金型上に配置する段階を有し、前記少なくとも１組の微小構造が設けられたデザインの外面が、成形すべき物品と接触するように配置され、
ゴム物品の未加硫かつ未成形のブランクを作る段階と、
該ブランクを成形金型内に導入しかつゴム材料を加硫する段階とを更に有することを特徴とする方法。
【請求項９】
前記基礎デザインはニッケルレプリカに複製され、このレプリカは金属支持体に接着されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記基礎デザインは、成形および加硫を行う圧力および温度に耐え得る熱可塑性プラスチック材料で作られた支持体に複製されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記デザインの少なくとも一部を形成する１組の微小構造は、互いに平行で、平均高さＨを有しかつ周期Ｐで配置された複数の隆起部（または溝）からなり、前記周期Ｐは１．５ミクロン以下であり、前記深さＨは１ミクロン以下であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色が本質的に黒であるゴム材料に対して目立つように、黒以外の色に見える装飾デザインを得る方法に関する。また本発明は、黒とは異なる少なくとも１つの色に見えるデザインが一外面に設けられたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業界において、製品または物品に、銘刻、ロゴおよび種々のデザインを記すことが望まれており、その１つの機能は、例えば展示中に将来の使用者または購買者の注意を喚起することにある。
この問題は、例えばタイヤまたはキャタピラトラックのような黒色のゴム製品の場合に特に顕著である。
【０００３】
これを達成する１つの方法は、このような製品の表面上に、黒色に対して目立つ色のフィルムを貼着することである。この方法は特許文献１において提案されており、これによれば、タイヤの成形（モールディング）および加硫前のタイヤブランクの外面に貼着される前に、着色デザインを有する転写紙（transfer）が作られる。この方法は、黒色表面上に目立つ色のデザインが確実に得られる有効な方法であるが、このデザインは、タイヤを見る方向および照明の方向の如何にかかわらず常に同じ色を呈する。このような転写紙を有する黒色ゴム製品の注意喚起力は不充分である。
タイヤの場合には、カラーフィルムが、直接的にまたはフィルムをタイヤに確実に接着させる中間接着層を介してタイヤのゴムに接合される。この技術の実施の困難性とは別に、転写紙とタイヤとの接着が不充分なため、転写紙が剥れてしまうという問題もある。
【０００４】
特許文献２では、黒に対して目立つ色をもつ少なくとも１つの充填剤が組込まれた黒色の加硫ゴム配合物上に作用するレーザにより、幾つかの色をもつデザインがゴム製品上に形成される。
前述の方法と同様に、後者の方法も、ゴム製品を見る方向の如何にかかわらず同じ色を呈するデザインを形成できるに過ぎない。また、この方法は、タイヤが成形されかつ加硫された後に、レーザにより露出される着色充填剤をタイヤ材料中に組込むことが不可欠である。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９０４７９４号明細書
【特許文献２】欧州特許ＥＰ １１５２９０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を解決する、着色デザインを備えたタイヤおよび着色デザインの形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの対象は、外面に少なくとも１つのデザインが設けられた、黒色ゴムをベースとする材料で作られたタイヤにおいて、前記材料がジエンエラストマーまたはゴム、すなわち少なくとも一部がジエンモノマーから得られたエラストマーであり、前記デザインがゴム基礎材料の黒色とは異なる少なくとも１つの色に見え、前記デザイン（３、３０）の外面には、互いに平行にかつ周期Ｔの間隔を隔てて配置された、高さＨの複数の隆起部または溝で形成された少なくとも１つの光回折格子が設けられていることを特徴とするタイヤである。
【０００８】
好ましくは、隆起部の周期Ｐは１．５ミクロン以下であり、隆起部の高さＨは大きくても１ミクロンである。なぜならば、これらの限度を超えると回折効果が消失するからである。より好ましくは、高さＨは０．１〜０．３ミクロン、周期Ｐは０．５〜０．７ミクロン、更に好ましくは、高さＨは０．１７〜０．２３ミクロンの間、周期Ｐは０．６ミクロンである。これらのパラメータは、デザインが形成される材料の屈折率に関連して決定するのが有利である。
好ましくは、デザインを備えたタイヤの部分は、タイヤの外面内に入って外面上に保護層を形成するワックスおよびオゾン分解防止剤または酸化防止剤が存在しない材料で作られる。なぜならば、このような層が存在すると、回折格子により得られる光学的効果が低下されるからである。
【０００９】
本発明の他の対象は、暗色または黒色の加硫ゴムで作られた物品（より詳しくはタイヤ、キャタピラトラックまたはタイヤトレッド。但しこれらに限定されない）に少なくとも１つのデザイン、すなわち該デザインを見るべく選択された方向または物品の表面に対する光源の位置に基いて色およびその輝きが変化して、デザインおよび物品を一層目立つものとするデザインを設ける方法である。
タイヤを構成するゴム配合物の配合を変えることなく解決するには、この問題は、約０．１ミクロン以上の平均サイズをもつカーボンブラックまたはシリカの凝集体の形態をなすゴム配合物中に存在する補強フィラーのような或る重要な構成要素の存在を考慮すると特に困難である。また、通常のタイヤ配合物は非常に少量（１０％以下）の入射光を反射するに過ぎないことも知られている。
【００１０】
本発明によれば、黒色の加硫ゴムで作られる物品の外面上に、例えば物品を見る方向に関連して色が変化するデザインを形成する方法が提案され、この方法は本質的に下記の段階、すなわち、
支持体上に基礎デザインを用意する段階を有し、このデザインは、ゴム物品の外面上に複製することが望まれるデザインの形態をなしており、この基礎デザインの表面は、周期Ｐおよび深さＨにより定められる少なくとも１組の微小構造（微小線条）により形成され、周期Ｐおよび深さＨは回折格子を形成すべく１ミクロンより小さく、
基礎デザインが設けられた支持体を、ゴム物品を成形する金型の成形面上に配置する段階と、
未加硫かつ未成形のゴム物品のブランクを作る段階と、
金型の表面に対してゴム材料を押付けることにより金型内でゴム物品を成形しかつ加硫する段階とを更に有している。
【００１１】
この方法は、ゴム材料およびゴム材料の上記特殊な光学的特性を考慮すれば驚異的な態様で、黒色のゴム物品の表面上に、黒色とは異なる少なくとも１つの色に見えかつ所望のデザインの輪郭を有するデザインを設けることができ、該デザインの表面は、２次元効果またはホログラムの態様をなす３次元効果をも有する光回折格子を形成する１組の非常に細かい線条で形成される。
このような１組の微小構造が設けられたゴム配合物の全体として黒い表面は、選択される照射方向またはデザインを見る方向に基いて、異なる色に見える長所を有している。光源は、見える色を変えることもできる。
【００１２】
実際に、物品を見る人が物品に対して移動すると、物品により反射される光、より詳しくは１組の線条により反射される光は、目に入る波長に変化を生じさせる。かくして、材料の性質を変えることなくかつ物品の表面に「異物」を付着することなく（より詳しくは金属化することにより）、色が変化できかつゴム材料の黒色に対して顕著に目立つマーキングを作ることができる。
ゴムおよびゴム様の材料とは、「ジエン」エラストマーまたはゴム、すなわち少なくとも一部が、ジエンモノマー（共役であるか否かを問わず、２炭素−炭素二重結合をもつモノマー）から既知の方法で得られるエラストマーを意味するものと理解されたい。
【００１３】
１組の微小構造の形成パラメータ（すなわち周期Ｐおよび高さＨ）は、対象とするゴム材料に基いて、該材料の屈折率から確立するのが有利である。
ゴム物品上に成形された回折格子のプロファイルは、より詳しくは、次のような形状、すなわち正方形、長方形、正弦波状または三角形から選択できる。好ましくは、高さＨは１ミクロン以下、周期も１ミクロン以下である。好ましい実施例では、高さＨは０．１〜０．３ミクロン、および回折格子のプロファイルは正方形、長方形または正弦波状である。正方形または長方形のプロファイルはマイクロ電子形式の彫刻により得られ、正弦波状のプロファイルはホログラフィック形式の彫刻により得られる。後者の彫刻方法はより一般的かつ安価であり、正弦波状プロファイルは好みにより選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の他の特徴および長所は、タイヤ上のマーキングの一実施例を非制限的な一例として示す添付図面を参照して以下に述ベる説明から明らかになるであろう。
図１は黒色のタイヤ側壁１の部分図であり、タイヤ側壁１の表面２には、タイヤが成形されるときに、単一組の微小構造からなるデザイン３が本発明の方法を用いて形成される。
このデザインは、表面２の黒色に対して顕著に目立つ色に見える。受けた光が一組の微小構造により回折されない場合には、選択される方向によってこのデザインが黒く見えることがある。
【００１５】
図２は、図１のデザイン３のＩＩ−ＩＩ線を通る断面図である。ここには、溝により分離された複数の隆起部３１が示されている。断面が矩形であるこれらの隆起部は高さＨを有しかつ周期Ｐで互いに平行に配置されている。この格子が設けられていることにより、隆起部３１の側面３２、３３に入射する光が最適態様で回折される。すなわち、少なくとも１つの所与の波長で反射される全てのエネルギが集中され、これは、このエネルギが本質的に黒色のゴム基礎材料で弱く反射される場合でも生じる。
ゴム基礎の側壁材料の特定性質を考慮すると、デザインの表面を形成する数組の微小構造または回折格子は、互いに本質的に平行でかつ本質的に０．６ミクロンに等しい周期で配置された本質的に０．２ミクロンに等しい高さＨを有する一連の隆起部からなる。
【００１６】
ゴムは極く僅かの光を反射するに過ぎないことを考慮すれば、このように得られる結果は特に驚異的であり、非常に強いまたは極めて強い「閃光」色が非常に小さい角度内に観察される。
所与のゴム材料について、観察される色陰（colour shade）を決定できる。実際に、深さパラメータＨは感じる色に直接的な影響を与え、一方、微小線条の周期Ｐおよび各格子のプロファイル形状は、デザインに見られる強度に直接的な効果を与える。
【００１７】
黒以外の色に見えるデザイン３をもつこのタイヤ１の製造方法は次の段階、すなわち、
デザインのホログラフィック露光により感光樹脂に「マスタ」パターンを作り、１組の微小構造を形成する段階と、
マスタパターン上でのニッケルのガルバニック成長により、ベーシックレプリカと呼ばれるレプリカを作る段階と、
このベーシックレプリカを、タイヤ金型に設けられたシート（seating）上に置く段階と、
前記金型内に未成形かつ未加硫タイヤを導入して、該タイヤを成形しかつ加硫する段階とを有する。
【００１８】
実施を行なうことを目的とする好ましい実施例によれば、この方法の第二段階で得られるニッケルレプリカは、金型内に配置される前に、金属インサート（好ましくはステンレス鋼インサート）に接着される。この接着は、鋼インサートとレプリカとの物理的結合に好都合なシリコーン接着剤により行なわれ、この形式の接着剤は、化学的結合を形成する接着剤よりも強力である。次に、鋼インサートが加硫金型内に配置される。
【００１９】
他の好ましい実施例によれば、このデザインの少なくとも１つのレプリカは、タイヤの成形および加硫の圧力条件および温度条件と相容性のある材料（例えばプラスチックまたは熱可塑性プラスチック）内で成形することにより、ベーシックレプリカから作られる。好ましくは、高温でも非常に優れた熱的特性を有しかつ回折格子の微細度を正確に複製できる長所を有する熱可塑性プラスチック（例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））が使用される。これは、ニッケルレプリカにより覆われた面をもつ射出成形金型を用いて作られる。単一のニッケルパターンの使用により多数の熱可塑性プラスチックレプリカを製造できるので、この方法は非常に経済的である。
視認効果を更に高めるためには、デザインを幾つかの部分、すなわち各部分がそれ自体の回折格子を備えかつ少なくとも２つの部分の微小線条の平均方向が異なっていることに特徴を有する部分に分解するのが有利である。
【００２０】
例えば、図３および図４は、タイヤ側壁の同じ部分２０を２つの異なる入射角に沿う方向から見たところを示すものである。この部分２０の表面にはデザイン３０が設けられており、この場合には、デザイン３０は４つの部分３１０、３１１、３１２、３１３から形成されている。これらの部分３１０、３１１、３１２、３１３は一体に組合されて前記デザインを形成しており、各部分は、格子プロファイル、高さＨおよび周期Ｐにより特徴付けられたそれ自体の回折格子を有している。
【００２１】
この場合、全ての部分３１０、３１１、３１２、３１３は、一組の同じ微小線条（同じ形状、高さＨおよび周期Ｐ）を有し、前記微小線条の平均方向は異なっている。好ましくは、角度差は少なくとも１０°である。かくして、デザイン３０が得られ、該デザイン３０は、第一入射角（例えば、図３）に沿う方向から見たとき、このデザイン３０を構成する各部分３１０、３１１、３１２、３１３に異なる色を呈する。しかしながら、同じデザイン３０を他の入射角（例えば、図４）に沿う方向から見たとき、各部分は、第一入射角に沿う方向から見た同じ部分の色と比ベて異なる色を呈する。
【００２２】
デザインの色は、タイヤの側壁により採用された曲率に関連しても変化することに留意されたい（例えば、路面との接触ゾーンを通るとき、側壁の曲率が増大して、外部からの観察者が見るデザインの色が変化する）。
【００２３】
本発明は、上述しかつ図示した例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の態様に変更できる。より詳しくは、材料が黒色でない場合、例えば灰色の場合には、当該色（灰色）に対して目立つ効果はかなり低下するが、得られる色効果は依然として存在する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】タイヤの黒色に対して顕著に目立つ色を呈することができる、タイヤの側壁上に成形されたデザインを有するタイヤ側壁面を示す図面である。
【図２】図１のタイヤの表面のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図３】複数の部分からなるデザインであって、各部分が微小構造の組で形成されたデザインが設けられたタイヤ側壁の同一面を２つの異なる入射角のうちの一方の入射角で見た状態を示す図面である。
【図４】複数の部分からなるデザインであって、各部分が微小構造の組で形成されたデザインが設けられたタイヤ側壁の同一面を２つの異なる入射角のうちの他方の入射角で見た状態を示す図面である。
【符号の説明】
【００２５】
１  タイヤ側壁
３、３０  デザイン
３１  隆起部
３１０、３１１、３１２、３１３  デザインの一部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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