JP2008105479A - 二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】剛性感と吸収性との両立性を高めた二輪車用タイヤ及び自動二輪車の提供。
【解決手段】本発明の空気入りタイヤ２は、その外面がトレッド面１８をなすトレッド４と、このトレッド４の端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール６と、このサイドウォール６よりも半径方向略内側に位置する一対のビード８と、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿って両ビード８の間に架け渡されたカーカス１０と、トレッド４の半径方向内側においてカーカス１０と積層されるベルト１２とを備える。サイドウォール６を構成するゴムの損失正接ｔａｎδ及び複素弾性率Ｅ^＊は、次の関係式（１）を満たしている。好ましくは、サイドウォール６を構成するゴムに、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むポリブタジエンゴムが配合される。
０．０１８≦ｔａｎδ／Ｅ^＊≦０．０３０ ・・・（１）
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤのサイドウォールの改良に関する。

自動二輪車のタイヤには、操縦安定性、旋回安定性などの走行性能が要求される。

特開平８−２１６６２９号公報は、ｔａｎδと硬度との比が所定の範囲内に設定されたタイヤを用いることにより、走行性能を高めた自動二輪車を開示する。
特開平８−２１６６２９号公報

自動二輪車は、旋回時にバンク角を伴う。旋回時には、タイヤのトレッドのショルダー部が主として接地する。トレッドのショルダー部は、サイドウォールに近い。旋回時には、サイドウォールに大きな荷重が作用する。

サイドウォールの剛性が不足している場合、旋回時においてサイドウォールが過度に変形しやすい。この過度の変形は、旋回安定性を低下させる。サイドウォールの剛性が高すぎると、旋回時における吸収性（外乱吸収性）、グリップ性及び接地感が低下しやすい。本発明者は、単にサイドウォールの剛性を調節するのみでは、剛性感と吸収性との両立に限界があることを見出した。

本発明の目的は、剛性感と吸収性との両立性を高めた二輪車用タイヤ及び自動二輪車の提供にある。

本発明に係る二輪車用タイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えている。上記サイドウォールを構成するゴムの損失正接ｔａｎδと、上記サイドウォールを構成するゴムの複素弾性率Ｅ^＊とは、次の関係式（１）を満たす。
０．０１８≦ｔａｎδ／Ｅ^＊≦０．０３０ ・・・（１）

好ましくは、上記サイドウォールを構成するゴムに、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むポリブタジエンゴムが配合されている
。

好ましくは、上記二輪車用タイヤは、自動二輪車の後輪に用いられる。

サイドウォールを構成するゴムの比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）を規定することにより、剛性感と吸収性との両立性が高められうる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の一部が示された断面図である。この図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤの赤道面を表す。このタイヤは、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、インナーライナー１４及びチェーファー１６を備えている。このタイヤは、チューブレスタイプである。このタイヤは、二輪車に装着される。

トレッド４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、トレッド面１８を備えている。このトレッド面１８は、路面と接地する。図示は省略しているが、トレッド面１８には、溝が刻まれている。この溝により、トレッドパターンが形成される。トレッドに溝が刻まれなくてもよい。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２０と、このコア２０から半径方向外向きに延びるエイペックス２２とを備えている。コア２０は、リング状である。コア２０は、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エイペックス２２は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状である。エイペックス２２は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、カーカスプライ２４からなる。カーカスプライ２４は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。カーカスプライ２４は、コア２０の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。このカーカス１０に、二枚以上のカーカスプライ２４が積層されて用いられてもよい。

図示されていないが、カーカスプライ２４は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バイアス構造のカーカスが採用されてもよい。

ベルト１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、ベルトプライ２６からなる。図示されていないが、このベルトプライ２６は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。ベルトプライ２６は、螺旋状に周巻きされた帯体の加硫成形によって形成される。ベルト１２は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

インナーライナー１４は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１４は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１４には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１４は、タイヤの内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー１６は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１６がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。チェーファー１６は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー１６が用いられてもよい。

サイドウォール６を構成するゴム（以下、サイドウォールゴムともいう）の損失正接ｔａｎδと、サイドウォールゴムの複素弾性率Ｅ^＊（ＭＰａ）とは、次の関係式（１）を満たしている。
０．０１８≦ｔａｎδ／Ｅ^＊≦０．０３０ ・・・（１）

比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）が０．０１８以上で且つ０．０３０以下であると、旋回時の剛性感、吸収性、グリップ感及び接地感とタイヤ性能とのバランスが向上されうる。この観点から、比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）は、０．０２４以上がより好ましい。この観点から、比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）は、０．０２５以下がより好ましい。

ｔａｎδ及び複素弾性率Ｅ^＊は、「ＪＩＳ−Ｋ ６３９４」の規定に準拠して、下記に示される条件で、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所社の「ＶＥＳＦ−３」）によって測定される。
初期歪み：１０％
振幅：２％（片側振幅）
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
開始温度：−１００℃
終了温度：１００℃
昇温速度：３℃／ｍｉｎ
測定温度：７０℃
粘弾性スペクトロメーターによる測定に供される試験片は板状であり、その長さは４５ｍｍであり、幅は４ｍｍであり、厚みは２ｍｍである。この試験片の両端部がチャックされて、測定がなされる。試験片の変位部分の長さは、３０ｍｍである。サイドウォール６と同一の組成物から、厚みが２ｍｍのスラブが金型で成形・架橋され、このスラブから試験片が打ち抜かれる。スラブの架橋温度１６０℃であり、架橋時間は１０分である。

上記サイドウォールを構成するゴムには、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むポリブタジエンゴム（以下、ＢＲ（ｃ）ともいう）が配合されているのが好ましい。ＢＲ（ｃ）の配合により、比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）の値が低下する。

ＢＲ（ｃ）において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶は、単にＢＲ（ｃ）中に分散された結晶ではなく、ＢＲ（ｃ）と化学結合しつつ分散していることが好ましい。上記結晶がゴム成分と化学結合しつつ分散することにより、クラックの発生および伝播が抑制される傾向がある。

１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は１８０℃以上であることが好ましく、１９０℃以上であることがより好ましい。融点が１８０℃未満では、プレスにおけるタイヤの加硫中に結晶が溶融し、硬度が過度に低下する傾向がある。また、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は２２０℃以下であることが好ましく、２１０℃以下であることがより好ましい。融点が２２０℃をこえると、ＢＲ（ｃ）の分子量が大きくなるため、ゴム組成物中において分散性が悪化する傾向がある。

ＢＲ（ｃ）中において、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有量は２．５質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることがより好ましい。含有量が２．５質量％未満では、ゴム組成物の硬度が不足する傾向がある。また、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有量は２２質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１８質量％以下であることがさらに好ましい。含有量が２２質量％をこえると、ＢＲ（ｃ）自体の粘度が高く、ゴム組成物中におけるＢＲ（ｃ）およびフィラーの分散性が悪化する傾向がある。ここで、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物とは、ＢＲ（ｃ）中における１，２−シンジオタクチックポリブタジエン（ＳＰＢＤ）を示す。

ＢＲ（ｃ）中において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は２．５質量％以上が好ましく、より好ましくは１０質量％以上である。含有量が２．５質量％未満では、硬度が不充分となりやすい。また、ＢＲ（ｃ）中において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は２０質量％以下、好ましくは１８質量％以下である。含有量は２０質量％をこえると、ＢＲ（ｃ）がゴム組成物中に分散し難く、加工性が悪化する。

比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）の値を上記範囲とする観点、及び、耐カット性と耐亀裂成長とを向上させる観点から、ゴム成分中におけるＢＲ（ｃ）の含有量は、３０質量％以上が好ましい。比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）の値を上記範囲とする観点、及び、ゴム組成物の引張破断性を向上させる観点から、ＢＲ（ｃ）の含有量は４５質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましい。

サイドウォールゴムには、上記ＢＲ（ｃ）以外のゴムの配合されうる。ＢＲ（ｃ）以外のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、及びＢＲ（ｃ）以外のポリブタジエンゴム（ＢＲ）などがあげられる。

サイドウォールゴムに、スズ変性ポリブタジエンゴム（以下、ＢＲ（ｓ）ともいう）が配合されてもよい。このＢＲ（ｓ）は、リチウム開始剤により１，３−ブタジエンの重合をおこなったのち、スズ化合物を添加することにより得られる。ＢＲ（ｓ）の分子の末端は、スズ−炭素結合で結合されていることが好ましい。

上記リチウム開始剤としては、アルキルリチウム、アリールリチウム、アリルリチウム、ビニルリチウム、有機スズリチウムおよび有機窒素リチウム化合物などのリチウム系化合物があげられる。

上記スズ化合物としては、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、トリブチルスズクロライド、トリフェニルスズクロライド、ジフェニルジブチルスズ、トリフェニルスズエトキシド、ジフェニルジメチルスズ、ジトリルスズクロライド、ジフェニルスズジオクタノエート、ジビニルジエチルスズ、テトラベンジルスズ、ジブチルスズジステアレート、テトラアリルスズ、ｐ−トリブチルスズスチレンなどがあげられ、これらの中から、１種または２種以上選択して使用することができる。

ＢＲ（ｓ）中におけるスズ原子の含有量は５０ｐｐｍ以上が好ましく、６０ｐｐｍ以上がより好ましい。含有量が５０ｐｐｍ未満では、ＢＲ（ｓ）中のカーボンブラックの分散を促進する効果が小さくなる。また、ＢＲ（ｓ）中におけるスズ原子の含有量は３０００ｐｐｍ以下が好ましく、２５００ｐｐｍ以下がより好ましく、２５０ｐｐｍ以下が更に好ましい。含有量が３０００ｐｐｍをこえると、混練り物のまとまりが悪く、エッジが整わないため、混練り物の押出し性が悪化する。

ＢＲ（ｓ）の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。Ｍｗ／Ｍｎが２をこえると、カーボンブラックの分散性が悪化しやすい。

ＢＲ（ｓ）中のビニル結合量は５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましい。このビニル含有量が５質量％未満では、ＢＲ（ｓ）を重合（製造）することが困難である。また、このビニル結合量は５０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。ビニル結合量が５０質量％をこえると、耐アブレージョン性（サイドウォールにおける外部との擦れ時の耐摩耗性）が著しく悪化する。

引張強度を高める観点から、サイドウォール６は、天然ゴムを含むことが好ましい。比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）を上記範囲とする観点から、サイドウォール６のゴム成分中における天然ゴムの配合量は、４０質量％以上が好ましい。

サイドウォールゴムのゴム組成物は、上記ゴム成分以外に、必要に応じてカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、クレーなどの補強用充填剤、アロマオイルなどの軟化剤、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などの薬品を含有してもよい。

サイドウォールゴムには、オイルが配合されるのが好ましい。オイルの配合により、比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）を上記範囲に調整することが容易となる。オイルの配合量を多くすることにより、比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）の値が大きくなりやすい。比（ｔａｎδ／Ｅ^＊）の値を上記範囲とする観点から、サイドウォールゴムにおけるオイルの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上がより好ましく、２５質量部以上がより好ましい。過度の剛性低下を抑制する観点から、サイドウォールゴムにおけるオイルの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、３５質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。

オイルとしては、アロマオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル、なたね油等が用いられうる。タイヤ配合用のオイルとして一般的なアロマオイル及びパラフィンオイルが好ましく、アロマオイルがより好ましい。

本発明に係るタイヤは、自動二輪車のフロントタイヤとされてもよいし、リアタイヤとされてもよい。好ましくは、本発明に係るタイヤは、自動二輪車のリアタイヤとして用いられるのがよい。後輪は、駆動輪である。後輪には、前輪よりも大きな荷重が作用しやすい。よって、本発明に係るタイヤがリアタイヤとして用いられることにより、本発明の上記効果がより一層顕在化しうる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１に示された構造を備えた自動二輪車用タイヤを得た。このタイヤのサイズは、１８０／５５ＺＲ１７である。このタイヤは、レーヨン繊維からなるカーカスコードを含む１枚のカーカスプライを備えている。カーカスコードが赤道面に対してなす角度は、９０度である。サイドウォールゴムのゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）が４０質量％とされ、ＢＲ（ｓ）が３０質量％とされ、ＢＲ（ｃ）が３０質量％とされた。

天然ゴムとしては、ＲＳＳ＃３が用いられた。ＢＲ（ｃ）としては、宇部興産（株）製のＶＣＲ６１７が用いられた。このＶＣＲ６１７において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は１７質量％であり、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は２００℃であり、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有量は１５〜１８質量％である。ＢＲ（ｓ）としては、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０が用いられた。このＢＲ１２５０は、開始剤としてリチウムを用いて重合されたものである。このＢＲ１２５０において、ビニル結合量は１０〜１３質量％であり、Ｍｗ／Ｍｎは１．５であり、スズ原子の含有量は２５０ｐｐｍである。

サイドウォールゴムには、カーボンブラックとアロマオイルとが配合された。カーボンブラックの配合割合は、ゴム成分１００質量部に対して６０質量部とされた。アロマオイルの配合割合は、ゴム成分１００質量部に対して２５質量部とされた。カーボンブラックとして、三菱化学社製のＨＡＦ（Ｎ３３０）が用いられた。アロマオイルとして、出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４が用いられた。その他、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄及び加硫促進剤が適量配合された。

実施例１における、サイドウォールゴムにおける配合、Ｅ^＊及びｔａｎδと、官能評価結果とが、下記の表１及び表２で示される。

［実施例２から７及び比較例１から５］
サイドウォールゴムの配合が表１で示された通りとされた以外は、実施例１と同様にして、実施例２から７及び比較例１から５のタイヤを得た。これら各例における、サイドウォールゴムの配合、Ｅ^＊及びｔａｎδと、官能評価結果とが、下記の表１及び表２で示される。

［官能評価］
上記各例に係るタイヤを「５．５０×１７」のサイズのリムに組み込み、このタイヤに空気を充填して、内圧を２９０ｋＰａとした。このタイヤを、排気量が１０００ｃｍ^３である自動二輪車の後輪とした。各例の評価において、前輪は共通とされた。フロントタイヤのサイズは、１２０／７０ＺＲ１７とされた。このフロントタイヤを、「３．５０×１７」のサイズのリムに組み込み、内圧が２５０ｋＰａとなるように空気を充填して、前輪とした。上記前輪及び後輪が装着された自動二輪車を６０ｋｍ／ｓの速度で旋回走行させて、ライダーに評価させた。評価は、５点満点とされた。点数が高いほど評価が高い。評価項目は、旋回時の剛性感、旋回時の吸収性、旋回時のグリップ感及び旋回時の接地感である。

表２に示されるように、実施例は、比較例に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明は、あらゆる二輪車用タイヤに適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。

符号の説明

２・・・空気入りタイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・インナーライナー
１６・・・チェーファー
１８・・・トレッド面
２０・・・コア
２２・・・エイペックス
２４・・・カーカスプライ
２６・・・ベルトプライ

Claims (3)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えており、
   上記サイドウォールを構成するゴムの損失正接ｔａｎδ及び複素弾性率Ｅ^＊が次の関係式（１）を満たす二輪車用タイヤ。
   ０．０１８≦ｔａｎδ／Ｅ^＊≦０．０３０ ・・・（１）
2. 上記サイドウォールを構成するゴムに、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むポリブタジエンゴムが配合されている請求項１に記載の二輪車用タイヤ。
3. 前輪及び後輪を有し、
   後輪として装着されたタイヤが、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えており、
   上記サイドウォールを構成するゴムの損失正接ｔａｎδ及び複素弾性率Ｅ^＊（ＭＰａ）が次の関係式（１）を満たす自動二輪車。
   ０．０１８≦ｔａｎδ／Ｅ^＊≦０．０３０ ・・・（１）

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