JP4326194B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関する。より詳細には、本発明は、良好な制動性能を発揮する空気入りタイヤに関し、特に、広い温度範囲において良好な制動性能を発揮する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ関連技術分野においては、タイヤに対して求められる本質的な要求特性として、制動性能の更なる向上が継続的に求められている。しかしながら、従来は、ゴムの物性値とタイヤの制動性能との関係が必ずしも明確に把握されておらず、タイヤにおいて所望の制動性能を達成するためにゴムの物性値を如何に制御すべきかが不明確であったために、多大な労力及び時間を費やして、いわば試行錯誤的に様々な配合処方（例えば、ゴム成分、充填材等）のゴム組成物を使用して、所望の制動性能を達成し得る配合処方を見出そうとする努力が払われてきたのが実状である。
【０００３】
一方、学術的な見地からは、例えば、Grosch, K. A.; Rubber Chem. And Technol., 37, 386 (1964)、Ludema, K. C., Tabor, D.; Wear, 9, 329 (1966) 、及びMoore, D. F.; "The Friction and Lubrication of Elastomers", Pergamon Press Ltd., Oxford, p. 14 (1972) において記載されているように、ゴムの摩擦力には、ゴムの変形又はヒステリシスロスに起因するヒステリシスの項及びゴムと被接触面（例えば、路面）との間での相互作用によって生ずる凝着の項が寄与することが知られている。
【０００４】
また、濡れた路面上でのタイヤと路面との間での摩擦等の、ウェットな環境におけるゴムと被接触面との間での摩擦においては、ゴムと被接触面との直接的な接触が、介在する水膜によって妨げられるために、上記凝着の項の寄与は小さく、相対的に、上記ヒステリシスの項の寄与が大きいと考えられてきた。
【０００５】
しかしながら、例えば、日本ゴム協会誌、第７４巻、第１１号（２００１年）の第４４３頁に掲載されている「シリカ配合およびカーボン配合ＳＢＲの摩擦機構に関する研究 第２報 ぬれ面との摩擦」と題された網野直也氏、内山吉隆氏、及び岩井智昭氏の研究論文をはじめとする近年の研究により、例えば、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）作動時等の、タイヤと路面との間での相対速度が比較的低い場合においては、タイヤと路面との間での摩擦力に上記凝着の項もある程度寄与しており、このような場合においては、上記凝着の項の寄与も無視することはできないことが判明してきた。
【０００６】
以上より、ゴム製タイヤにおいて所望の制動性能を達成するためには、ゴムと被接触面との間での摩擦力における上記ヒステリシスの項及び上記凝着の項の寄与を適切に制御して、所望の摩擦力を達成することが肝要であるが、上記ヒステリシスの項及び上記凝着の項の寄与を如何に制御すべきか、並びに上記ヒステリシスの項及び上記凝着の項の寄与を適切に制御するためにはゴムの物性値を如何に制御すべきかという点については、当該技術分野において必ずしも具体的には明らかにされていない。
【０００７】
従って、当該技術分野においては、上記ヒステリシスの項及び上記凝着の項の寄与を如何に制御すべきか、並びに上記ヒステリシスの項及び上記凝着の項の寄与を適切に制御するためにはゴムの物性値を如何に制御すべきかという点を具体的に明らかにして、良好な制動性能を発揮する空気入りタイヤを得ようとする要求が存在する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、広い温度範囲において良好な制動性能を発揮する空気入りタイヤを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は、温度ｔ［℃］におけるゴム組成物の摩擦指数Ｆ_ｔを、以下の式（Ａ）：
【数２】

【００１０】
【数２】

【００１１】
（上式中、Ｅ’_ｔ及びｔａｎδ_ｔは、それぞれ、温度ｔ［℃］において、周波数２０Ｈｚ、静歪み１０％、動歪み±０．５％の条件下で粘弾性スペクトロメーターを使用して測定されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ’［MPa］及び損失正接ｔａｎδであり、Ｔｂ_ｔは、温度ｔ［℃］において、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定されるゴム組成物の破断引張強さＴｂ［MPa］である）
によって定義し、想定される路面の平均温度をｓ［℃］として定義する場合に、
トレッド部において使用されるゴム組成物において、ｔ＝ｓ−２０の場合の前記摩擦指数Ｆ_ｔであるＦ_ｓ−２０が、以下の式（１）：
Ｆ_ｓ−２０ ≧ １．０ （１）
を満足すると共に、
ｔ＝ｓ−１０の場合及びｔ＝ｓ−３０の場合の前記摩擦指数Ｆ _ｔ であるＦ _s-10 及びＦ _s-30 、並びに前記Ｆ _s-20 が、以下の式（２）：
Ｆ _ｓ−１０ ≧Ｆ _ｓ−２０ ≧Ｆ _ｓ−３０ ≧０．６５×Ｆ _ｓ−２０ （２）
を満足することを特徴とする空気入りタイヤによって達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、ゴムの変形又はヒステリシスロスに起因するヒステリシスの項及びゴムと被接触面（例えば、路面）との間での相互作用によって生ずる凝着の項のゴムの摩擦力に対する寄与に関して鋭意研究を行ってきた結果、ゴムの特定の物性値を特定の条件を満たすように制御することによって、所望の摩擦力を有するゴム組成物を得ることができることを見出したことに因るものである。
【００１４】
より具体的には、温度ｔ［℃］におけるゴム組成物の摩擦指数Ｆ_t を、以下の式（Ａ）：
【００１５】
【数３】

【００１６】
（上式中、Ｅ'_t及びｔａｎδ_t は、それぞれ、温度ｔ［℃］において、周波数２０Ｈｚ、静歪み１０％、動歪み±０．５％の条件下で粘弾性スペクトロメーターを使用して測定されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' ［MPa ］及び損失正接ｔａｎδであり、Ｔｂ_t は、温度ｔ［℃］において、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定されるゴム組成物の破断引張強さＴｂ［MPa ］である）
【００１７】
によって定義し、想定される路面の平均温度をｓ［℃］として定義する場合に、トレッド部において使用されるゴム組成物において、ｔ＝ｓ−２０の場合の前記摩擦指数Ｆ_t であるＦ_s-20が、以下の式（１）：
Ｆ_s-20 ≧ １．０ （１）
を満足するように、ｔ＝ｓ−２０の場合の上記貯蔵弾性率Ｅ'_s-20 、損失正接ｔａｎδ_s-20、及び破断引張強さＴｂ_s-20の各物性値を制御することによって、上記想定される路面の平均温度ｓ［℃］において良好な制動性能を有する空気入りタイヤを得ることができることが見出された。
【００１８】
因みに、上記式（Ａ）の右辺の第１項、すなわち下式：
【００１９】
【数４】

【００２０】
の部分は、ゴム組成物のヒステリシスの摩擦力と関連する項であり、上記式（Ａ）の右辺の第２項、すなわち下式：
【００２１】
【数５】

【００２２】
の部分は、ゴム組成物の凝着の摩擦力と関連する項である。これらの各摩擦力の和である上記式（Ａ）の左辺、すなわちＦ_t は、ゴム組成物の摩擦力と関連する摩擦指数であり、この値が大きいほど摩擦力が高いゴム組成物であることを表し、かかるゴム組成物をトレッド部に配置することにより、良好な制動性能を有する空気入りタイヤを提供することができる。
【００２３】
尚、温度ｔ［℃］におけるゴム組成物の摩擦指数Ｆ_t を増大させて、上記式（１）を満足させるには、式（Ａ）の内容からも明らかであるように、温度ｔ［℃］において測定されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ'_tを小さく、損失正接ｔａｎδ_t 及び破断引張強さＴｂ_t を大きくする必要がある。
【００２４】
ここで、上記式（１）を満足させるべく、ゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂを制御するための方法の一例を以下に例示するが、これらの方法はあくまでも一例として例示するものであり、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂを制御するための方法がこれらに限定されるものと解されるべきではない。
【００２５】
先ず、ゴム組成物の損失正接ｔａｎδ_t 及び破断引張強さＴｂ_t を大きくするには、補強性が高い、小粒径のカーボンブラックをゴム組成物に配合することが望ましい。具体的には、１００〜３００［m²/g］、好ましくは１１０〜２５０［m²/］gの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ ＳＡ）を有するカーボンブラックをゴム組成物に配合することが望ましい。カーボンブラックは、当該技術分野においてよく知られている好適な配合量で配合することができる（例えば、日本ゴム協会誌、第６７巻（１９９４年）の第３９１頁に掲載されている曽根一祐氏の研究論文を参照されたい）。
【００２６】
また、損失正接ｔａｎδ_t 及び破断引張強さＴｂ_t を大きくするために、上記ゴム組成物におけるゴム成分として高分子量のジエン系ゴムを使用してもよい。具体的には、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物のゴム成分１００重量部のうち５０重量部以上、好ましくは５５重量部以上を、６０万以上、好ましくは７０万以上の重量平均分子量（Ｍ_w ）を有するジエン系ゴムが占めているのが望ましい。
【００２７】
一方、上記の如くカーボンブラックを配合することによってゴム組成物の損失正接ｔａｎδ_t 及び破断引張強さＴｂ_t を大きくする場合、一般に、当該ゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ'_tが大きくなる傾向がある。大きい損失正接ｔａｎδ_t 及び破断引張強さＴｂ_t を維持しつつ、貯蔵弾性率Ｅ'_tを低減させるには、ゴム組成物にシリカを配合することが望ましい。シリカは、ゴム組成物において一般的に配合される構成成分の１種であるカーボンブラックの一部を置き換えて配合してもよい。シリカもまた、当該技術分野においてよく知られている好適な配合量で配合することができる。
【００２８】
上述の各種方法の１つ以上及び／又はその他の方法の１つ以上を利用して、空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂを制御することによって、当該ゴム組成物において、ｔ＝ｓ−２０（ｓは、想定される路面の平均温度をｓ［℃］）の場合の前記摩擦指数Ｆ_t であるＦ_s-20に上記式（１）を満足させることにより、上記想定される路面の平均温度ｓ［℃］において良好な制動性能を有する空気入りタイヤを得ることができる。
【００２９】
ところで、摩擦指数Ｆ_t は、一般に、温度ｔの低下に伴って低下する傾向が認められるので、より広い温度範囲において良好な制動性能を有する空気入りタイヤを提供するためには、ｔ＝ｓ−１０の場合及びｔ＝ｓ−３０の場合の前記摩擦指数Ｆ_t であるＦ_s-10及びＦ_s-30、並びに前記Ｆ_s-20が、以下の式（２）：
Ｆ_s-10 ≧ Ｆ_s-20 ≧Ｆ_s-30 ≧ ０．６５×Ｆ_s-20 （２）
を満足することが重要であることが見出された。
【００３０】
因みに、温度ｔの低下に伴う摩擦指数Ｆ_t の低下は、温度ｔの低下に伴うゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ'_tの増大に因るところが大きいと考えられる。従って、ゴム組成物において上記式（２）を満足させるためには、温度ｔの低下に伴うゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ'_tの増大を抑制することが肝要である。この、温度の低下に伴うゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ'_tの増大を抑制する目的のためにも、上述の如くゴム組成物にシリカを配合することは望ましい。
【００３１】
また、ゴム組成物において上記式（２）を満足させるためには、ゴム組成物の損失正接ｔａｎδ_t を高いレベルで維持することも有効である。この目的を達成するためには、ゴム組成物におけるゴム成分のガラス転移温度Ｔ_g を適切な範囲内に制御するのが望ましい。望ましいＴ_g の範囲は、平均で、ｓ−５０〜ｓ−４０［℃］、好ましくはｓ−４８〜ｓ−４２［℃］である。
【００３２】
上述の各種方法の１つ以上及び／又はその他の方法の１つ以上を利用して、空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂ、並びにをゴム組成物におけるゴム成分のガラス転移温度Ｔ_g を制御することによって、当該ゴム組成物において、ｔ＝ｓ−３０、ｓ−２０、及びｓ−１０（ｓは、想定される路面の平均温度をｓ［℃］）の場合の前記摩擦指数Ｆ_t であるＦ_s-30、Ｆ_s-20、及びＦ_s-10に上記式（１）及び（２）を満足させることにより、上記想定される路面の平均温度ｓ［℃］を中心とする、より広い温度範囲において、良好な制動性能を有する空気入りタイヤを得ることができる。
【００３３】
従って、例えば、想定される路面の平均温度が１０℃である場合（ｓ＝１０）には、上述の各種方法の１つ以上及び／又はその他の方法の１つ以上を利用して、空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂを制御することによって、ｔ＝−１０（ｔ＝ｓ−２０）の場合の前記摩擦指数Ｆ_t であるＦ_-10 において、Ｆ_-10 ≧１．０（上記式（１）に該当する）を満足させることにより、上記想定される路面の平均温度である１０℃において良好な制動性能を有する空気入りタイヤを得ることができる。
【００３４】
また、上記の如く、想定される路面の平均温度が１０℃である場合（ｓ＝１０）に、より広い温度範囲において良好な制動性能を有する空気入りタイヤを提供しようとする場合には、上記各物性値に加えて、空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物のゴム成分のＴ_g をも制御することによって、ｔ＝−２０、−１０、及び０の場合の前記摩擦指数Ｆ_t であるＦ_-20 、Ｆ_-10 、及びＦ₀ において、Ｆ₀ ≧Ｆ_-10 ≧Ｆ_-20 ≧０．６５×Ｆ_-10 （上記式（２）に該当する）をも満足させることにより、上記想定される路面の平均温度である１０℃を中心とする、より広い温度範囲において、良好な制動性能を有する空気入りタイヤを得ることができる。
【００３５】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物において使用されるゴム成分としては、上記規定を満足する限りにおいては特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）またはジエン系合成ゴムのいずれか、あるいはこれらの混合系を用いることができる。ジエン系合成ゴムとしては、例えば、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられる。特に好ましいゴム成分は、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）である。
【００３６】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物において使用されるカーボンブラックは、上記規定を満足する限りにおいては特に限定されず、当該技術分野において既知のものを、当該技術分野において知られている好適な配合量で配合することができる。
【００３７】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物において使用されるシリカもまた、本発明の目的に反しない限り、当該技術分野において既知のものを、当該技術分野において知られている好適な配合量で配合することができる。
【００３８】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物には、更に、充填材、プロセスオイル、可塑剤、軟化剤、加硫助剤、加硫促進剤、加硫活性化剤、老化防止剤等、及び／又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００３９】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部において使用されるゴム組成物は、公知のゴム用混練機械（例えば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等）を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。
【００４０】
以下に記載する比較例及び実施例によって本発明を更に詳しく説明するけれども、本発明の技術的範囲は、これらの例に限定されるものではない。
【００４１】
【実施例】
比較例１及び２並びに実施例１及び２
配合成分
後述する各種試験片及び各種試験タイヤのトレッド部を構成する各種ゴム組成物の調製において使用される各種配合成分を、以下に列記する。
【００４２】
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム１（ＳＢＲ−１）：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ ９５２８」（Ｔg ＝−３５℃、Ｍ_w ＝８０万）
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム２（ＳＢＲ−２）：溶液重合ＳＢＲ試作品（Ｔg ＝−３０℃、Ｍ_w ＝１００万）
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム３（ＳＢＲ−３）：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ １５０２」（Ｔg ＝−５１℃、Ｍ_w ＝５２万）
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム４（ＳＢＲ−４）：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ ９５２９」（Ｔg ＝−２０℃、Ｍ_w ＝６５万）
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム５（ＳＢＲ−５）：旭化成工業株式会社製「タフデン １０００」（Ｔg ＝−７０℃、Ｍ_w ＝４３万）
【００４３】
上記各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴムの中で、溶液重合ＳＢＲ試作品として記載されているＳＢＲ−２（Ｔg ＝−３０℃、Ｍ_w ＝１００万）は、以下の手順によって得られたものである。撹拌機能を備えたオートクレーブに、シクロヘキサン８０００ｇ、スチレン６００ｇ、ブタジエン１６００ｇ、及びテトラヒドロフラン７００ミリモルを装填した後、ｎ−ブチルリチウム１２ミルモルを添加して、４０℃において重合を開始させた。重合転化率が１００％に達したことを確認の上、停止剤としてメタノールを２０ミリモル添加し、更に２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノールを２０ｇ添加してから、水蒸気ストリッピング法（スチームストリッピング法）によって、所望の重合体を回収した。
【００４４】
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ ３号
カーボンブラック１（ＣＢ−１）：三菱化学株式会社製「ダイアブラック Ｈ」（Ｎ₂ ＳＡ＝８０m²/g）
カーボンブラック２（ＣＢ−２）：三菱化学株式会社製「ダイアブラック Ａ」（Ｎ₂ ＳＡ＝１４０m²/g）
シリカ：日本シリカ工業株式会社製「Ｎｉｐｓｉｌ ＡＱ」
シランカップリング剤（Ｓｉ−６９）：Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｓｉ−６９」
プロセスオイル：昭和シェル石油株式会社製「デソレックス ３号」
【００４５】
ワックス：大内新興化学工業株式会社製「サンノック」
老化防止剤（６ＰＰＤ）：Ｆｌｅｘｓｙｓ社製「ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ」（Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン）
亜鉛華：正同化学工業株式会社製「酸化亜鉛 ３種」
ステアリン酸：日本油脂株式会社製「ビーズステアリン酸」
硫黄：株式会社軽井沢精錬所製「油処理硫黄」
加硫促進剤（ＣＺ）：Ｆｌｅｘｓｙｓ社製「ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＣＺ」（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）
【００４６】
各種試験片及び各種試験タイヤの調製
以下の表Ｉに示す硫黄及び加硫促進剤以外の成分を、以下の表Ｉに示す配合量で、バンバリーミキサー及び練りロール機で混合混練し、１６５±５℃に達したときにマスターバッチを放出した。このマスターバッチに、以下の表Ｉに示す配合量の硫黄及び加硫促進剤を添加し、１４インチのオープンロールで混練して、比較例１及び２並びに実施例１及び２のゴム組成物を得た。次に、各種ゴム組成物を、１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃において１５分間プレス加硫して、目的とする各種試験片を調製した。
【００４７】
更に、上記比較例１及び２並びに実施例１及び２のゴム組成物をトレッド部に使用して、当該技術分野において知られている従来の成形・加硫方法によって、２０５／６５Ｒ１５サイズの乗用車用タイヤを製造し、それぞれ、比較例１及び２並びに実施例１及び２の試験タイヤとした。
【００４８】
【表１】

【００４９】
各種試験片の加硫物性の測定
上記各種試験片の各種加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
【００５０】
１）貯蔵弾性率Ｅ' 及び損失正接ｔａｎδ：
上記各種試験片について、周波数２０Ｈｚ、静歪み１０％、動歪み±０．５％の条件下で粘弾性スペクトロメーターを使用して、貯蔵弾性率Ｅ' ［MPa ］及び損失正接ｔａｎδを測定した。温度ｔ［℃］における貯蔵弾性率Ｅ' ［MPa ］及び損失正接ｔａｎδを、それぞれ、Ｅ'_t及びｔａｎδ_t として表記する。
【００５１】
２）破断引張強さＴｂ：
上記各種試験片（ダンベル状３号型とした）について、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、破断引張強さＴｂ［MPa ］を測定した。温度ｔ［℃］における破断引張強さＴｂ［MPa ］を、Ｔｂ_t として表記する。
【００５２】
３）摩擦指数Ｆ：
上記各種試験片について、上記の如く測定される貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂを、上述の式（Ａ）に当てはめることによって、摩擦指数Ｆを算出した。温度ｔ［℃］における摩擦指数Ｆを、Ｆ_t として表記する。
【００５３】
尚、比較例１及び２並びに実施例１及び２については、路面の平均温度ｓを１０℃と想定し、上記貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂを、０℃、−１０℃、及び−２０℃において測定して、それぞれの温度において測定された貯蔵弾性率Ｅ' 、損失正接ｔａｎδ、及び破断引張強さＴｂから、それぞれ、摩擦指数Ｆ₀ 、Ｆ_-10 、及びＦ_-20 を算出した。
【００５４】
各種試験タイヤの制動性能の測定
上記各種試験タイヤの制動性能を、以下の試験方法に従って測定した。
【００５５】
４）制動距離：
上記の如く製造した比較例１及び２並びに実施例１及び２の各試験タイヤを、それぞれ、正規空気圧で、正規リムに組み込み、２５００ccの乗用車に装着し、水深３mmの路面（ウェット環境）において、初速１００km/hからＡＢＳを作動させて急制動し、ブレーキを踏んでから停止するまでの距離［ｍ］を測定して、比較例１における制動距離を１００とした指数によって表示した。この指数が大きいほど、制動距離が短く、制動性能が良好であることを意味する。
【００５６】
尚、以下の表IIにおいては、１２℃及び２８℃の平均路面温度における上記制動距離を、それぞれ、「ＢＤ₁₂」及び「ＢＤ₂₈」と略記する。
【００５７】
上記各種試験片及び各種試験タイヤについての、上記１）〜４）の各加硫物性及び制動性能の測定結果を、以下の表IIに示す。
【００５８】
【表２】

【００５９】
各加硫物性及び制動性能の測定結果の評価
比較例１の試験片は、ゴム成分１００重量部のうち、８０重量部をＳＢＲ−１が、２０重量部をＮＲが占める、トレッド部用ゴム組成物として一般的な組成を有する比較用のゴム組成物を使用して調製した試験片である。
【００６０】
この比較例１のゴム組成物は、ゴム成分の重量平均分子量（Ｍ_w ）及びガラス転移温度（Ｔ_g ）に関しては本発明の好ましい態様に係る規定を満足しているものの、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ ＳＡ）が本発明の好ましい態様に係る規定を下回っている。結果的に、Ｆ_-10 の値が０．９３５と、式（１）の関係を満足しておらず、比較例１のゴム組成物をトレッド部において使用した比較例１の試験タイヤの制動距離は、更なる改良が必要なレベルであった。
【００６１】
比較例２の試験片は、ゴム成分として、ゴム成分１００重量部のうち、５０重量部をＳＢＲ−４が、５０重量部をＳＢＲ−２が占めるものを使用し、かつ、プロセスオイルの配合量を、ゴム成分１００重量部に対して２５重量部から３５重量部に増量したことを除き、上記比較例１のゴム組成物と同じ組成を有する比較用のゴム組成物を使用して調製した試験片である。
【００６２】
この比較例２のゴム組成物は、ゴム成分の重量平均分子量（Ｍ_w ）に関しては本発明の好ましい態様に係る規定を満足しているものの、ガラス転移温度（Ｔ_g ）に関しては本発明の好ましい態様に係る規定を満足しておらず、また、上記比較例１と同様に、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ ＳＡ）についても本発明の好ましい態様に係る規定を下回っている。結果的に、Ｆ_-10 及びＦ_-20 の値がいずれも大幅に低下し、式（１）の関係を満足しておらず、比較例２のゴム組成物をトレッド部において使用した比較例２の試験タイヤの制動距離は、高い路面温度（28℃）においては改良されたものの、低い路面温度（12℃）においては、逆に悪化してしまった。
【００６３】
一方、実施例１の試験片は、比較例１のゴム組成物と比較して、ゴム成分を、ゴム成分１００重量部のうち、６５重量部をＳＢＲ−２が、３５重量部をＳＢＲ−３が占めるものに変更、かつ、カーボンブラックをより小粒径のものに変更して、その配合量を低減する代わりに、シリカ及びシランカップリング剤（Ｓｉ−６９）の配合量を倍増させた、本発明に係るゴム組成物を使用して調製した試験片である。
【００６４】
この実施例１のゴム組成物は、ゴム成分の重量平均分子量（Ｍ_w ）及びガラス転移温度（Ｔ_g ）、並びにカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ ＳＡ）が本発明の好ましい態様に係る規定を満足しており、更に、シリカの配合量も倍増されている。結果として、実施例１の試験片のＦ₀ 、Ｆ_-10 、及びＦ_-20 の値はいずれも式（１）及び式（２）の関係を満足し、実施例１のゴム組成物をトレッド部において使用した実施例１の試験タイヤの制動距離は、高い路面温度（28℃）及び低い路面温度（12℃）の両方において大幅に改良された（制動距離が短くなった）。
【００６５】
更に、実施例２の試験片は、ゴム成分として、ゴム成分１００重量部のうち、７０重量部をＳＢＲ−２が、３０重量部をＳＢＲ−５が占めるものを使用したことを除き、上記実施例１のゴム組成物と同じ組成を有する、本発明に係るゴム組成物を使用して調製した試験片である。
【００６６】
この実施例２のゴム組成物もまた、ゴム成分の重量平均分子量（Ｍ_w ）及びガラス転移温度（Ｔ_g ）、並びにカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ ＳＡ）が本発明の好ましい態様に係る規定を満足しており、更に、シリカの配合量も比較例１と比較して倍増されている。結果として、実施例２の試験片においても、Ｆ₀ 、Ｆ_-10 、及びＦ_-20 の値はいずれも式（１）及び式（２）の関係を満足し、実施例２のゴム組成物をトレッド部において使用した実施例２の試験タイヤの制動距離もまた、比較例１と比較して、高い路面温度（28℃）及び低い路面温度（12℃）の両方において大幅に改良された（制動距離が短くなった）。
【００６７】
以上より、路面の平均温度がｓ［℃］として想定される場合に、上記の式（Ａ）によって定義される温度ｔ［℃］におけるゴム組成物の摩擦指数Ｆ_t が、上記の式（１）及び（２）を満足するように、ｓ−１０、ｓ−２０、及びｓ−３０［℃］の各温度におけるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' ［MPa ］及び損失正接ｔａｎδ、並びに破断引張強さＴｂ［MPa ］を制御することによって、当該ゴム組成物がトレッド部において使用される空気入りタイヤにおいて、所望の制動性能を発揮させることができることが明らかとなった。
【００６８】
尚、上記の例においては、トレッド部に使用されるゴム組成物を構成するゴム成分の重量平均分子量及びガラス転移温度、カーボンブラックの窒素吸着比表面積、並びにシリカの配合量を適切に調整することによって、当該ゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' ［MPa ］及び損失正接ｔａｎδ、並びに破断引張強さＴｂ［MPa ］を制御したが、これらの物性値を制御するための手段がこれらに限定されるものではないことは既に述べた通りである。
【００６９】
【発明の効果】
本発明により、良好な制動性能を発揮する空気入りタイヤ、特に、広い温度範囲において良好な制動性能を発揮する空気入りタイヤが提供される。

Claims (2)

1. 温度ｔ［℃］におけるゴム組成物の摩擦指数Ｆ_t を、以下の式（Ａ）：
   

   

   （上式中、Ｅ'_t及びｔａｎδ_t は、それぞれ、温度ｔ［℃］において、周波数２０Ｈｚ、静歪み１０％、動歪み±０．５％の条件下で粘弾性スペクトロメーターを使用して測定されるゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ' ［MPa］及び損失正接ｔａｎδであり、Ｔｂ_t は、温度ｔ［℃］において、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定されるゴム組成物の破断引張強さＴｂ［MPa］である）
   によって定義し、想定される路面の平均温度をｓ［℃］として定義する場合に、
   トレッド部において使用されるゴム組成物において、ｔ＝ｓ−２０の場合の前記摩擦指数Ｆ_t であるＦ_s-20が、以下の式（１）：
   Ｆ_s-20 ≧ １．０ （１）
   を満足し、かつ、ｔ＝ｓ−１０の場合及びｔ＝ｓ−３０の場合の前記摩擦指数Ｆ _t であるＦ _s-10 及びＦ _s-30 、並びに前記Ｆ _s-20 が、以下の式（２）：
   Ｆ _s-10 ≧ Ｆ _s-20 ≧Ｆ _s-30 ≧ ０．６５×Ｆ _s-20 （２）
   を満足することを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. ｓ＝１０であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。