JPWO2019117173A1 - 二輪車用タイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
Tp-S>Tp-E>Tp-C・・・(1)
を満たす、二輪車用タイヤである。
これにより、耐摩耗性と、ドライグリップ性と、ウェットグリップ性とを高度にバランスさせることができる。本発明の二輪車用タイヤでは特に耐摩耗性が求められるセンター部と、特にドライグリップ性およびウェットグリップ性が求められるショルダー部と、特に作動性が求められるエッジ部とを有する。
本発明に係る二輪車用タイヤは、一対のビード部および一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを備え、前記トレッド部が、トレッド部表面において、タイヤ幅方向に、タイヤ赤道面を含むセンター部と、トレッド端を含む一対のエッジ部と、前記センター部と前記エッジ部との間の一対のショルダー部とによって5分割されてなる二輪車用タイヤにおいて、前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムは、いずれもゴム成分を含有し、前記センター部のゴムの損失正接tanδのピーク温度をTp-C、前記ショルダー部のゴムの損失正接tanδのピーク温度をTp-Sおよび前記エッジ部のゴムの損失正接tanδのピーク温度をTp-Eとしたとき、Tp-C、Tp-SおよびTp-Eが、下記式(1):
Tp-S>Tp-E>Tp-C・・・(1)
を満たす、二輪車用タイヤである。
トレッド部は、トレッド部表面において、タイヤ幅方向に、タイヤ赤道面を含むセンター部と、トレッド端を含む一対のエッジ部と、センター部とエッジ部との間の一対のショルダー部とによって5分割されてなる。また、センター部のゴム、ショルダー部のゴムおよびエッジ部のゴムは、いずれもゴム成分を含有し、Tp-C、Tp-SおよびTp-Eが、上記式(1)を満たす。これにより、耐摩耗性と、ドライグリップ性と、ウェットグリップ性とを高度にバランスさせることができる。
エッジ部は、直線走行時にはほとんど接地しないためエッジ部のゴムの表面温度は上がりにくい。そのため、エッジ部ではゴムの損失正接tanδのピーク温度を高めずに、エッジ部においてグリップ性が求められる旋回走行時には、トレッドゴムの表面温度が高くない状態でもグリップ性を発現するように設定した。
次に、ショルダー部は、直線走行時にも接地するため、走行中に温度が上がりやすく、ショルダー部ではゴムの損失正接tanδのピーク温度が高くとも作動性に優れることから、高いグリップ性を発揮するために、ショルダー部のゴムの損失正接tanδのピーク温度を最も高く設定した。
さらに、センター部は、耐摩耗性が求められるため、ゴムの損失正接tanδのピーク温度を低くすることにより、高い耐摩耗性を発揮するように設定した。
これにより、耐摩耗性と、ドライグリップ性と、ウェットグリップ性とをより高度にバランスさせることができる。
センター部のゴム、ショルダー部のゴムおよびエッジ部のゴムは、いずれもゴム成分を含有する。ゴム成分は、Tp-C、Tp-SおよびTp-Eが、上記式(1)を満たす限り特に限定されず、例えば、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、これらの変性ゴムなどを用いることができる。これらゴム成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、当業者が理解するように、センター部などのトレッドゴムが上記ゴム成分を含有するとは、当該トレッドゴムが、そのようなゴム成分の加硫物を含む意味である。
本発明に係る二輪車用タイヤは、前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムは、いずれも前記ゴム成分としてスチレンブタジエンゴムを含有することが好ましい。
これにより、耐摩耗性と、ドライグリップ性と、ウェットグリップ性とをより高度にバランスさせることができる。
これにより、エッジ部の作動性をより高めることができる。
本発明に係る二輪車用タイヤは、前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムは、いずれもゴム成分として変性共役ジエン系重合体を含有することが好ましい。
これにより、耐摩耗性と、ドライグリップ性と、ウェットグリップ性とをより高度にバランスさせることができる。変性共役ジエン系重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明において、共役ジエン系重合体とは、共役ジエン化合物の単独重合体、または共役ジエン化合物と非共役ジエン化合物との共重合体を意味する。重合体はアニオン重合で重合されたものであってもよいし、配位重合で重合されたものであってもよい。共役ジエン系重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
変性官能基としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。変性官能基は、例えば、窒素原子、ケイ素原子、酸素原子およびスズ原子よりなる群から選択される少なくとも1種の原子を含む官能基が挙げられる。また、変性共役ジエン系重合体と、シリカ、カーボンブラックなどの充填剤との相互作用を強めてゴムに良好な耐摩耗性、高補強性および高弾性などを付与する観点から、変性官能基は、窒素原子、ケイ素原子および酸素原子よりなる群から選択される少なくとも1種の原子を含むことが好ましい。
窒素原子を含む変性官能基としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。窒素原子を含む変性官能基としては、例えば、式(I):(R11)2N−*で表される置換アミノ基、下記式(II)で表される環状アミノ基などが挙げられる。
ケイ素原子を含む変性官能基としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。ケイ素原子を含む変性官能基としては、ケイ素−炭素結合を有する変性官能基などが挙げられる。変性共役ジエン系重合体が、ケイ素−炭素結合を有する変性官能基を有することにより、ゴム成分と充填剤との親和性を高め、ゴムに良好な耐摩耗性および高補強性を付与することができる。
ヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記式(IV)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物を挙げることができる。
酸素原子を含む変性官能基としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等のアルコキシ基;メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基等のアルコキシアルキル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基等のアルコキシアリール基;エポキシ基、テトラヒドロフラニル基等のアルキレンオキシド基;トリメチルシリロキシ基、トリエチルシリロキシ基、t−ブチルジメチルシリロキシ基等のトリアルキルシリロキシ基などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
センター部、ショルダー部およびエッジ部のゴムが充填剤を含有する場合、含有量は適宜調節すればよい。例えば、ゴム成分100質量部に対して、1〜200質量部である。充填剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
充填剤中のシリカの含有量は、適宜調節すればよい。シリカは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これにより、二輪車用タイヤのドライグリップ性と、ウェットグリップ性とをより高めることができ、特にウェットグリップをより高める効果がある。
これにより、二輪車用タイヤのグリップ性をより高めつつ、センター部の耐摩耗性をより高めることができる。
カーボンブラックとしては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ASTMによる分類で、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
センター部、ショルダー部およびエッジ部のゴムがオイルを含有する場合、含有量は適宜調節すればよい。例えば、ゴムのゴム成分100質量部に対する、オイルの含有量は、5〜150質量部であり、40〜60質量部が好ましい。本発明において、オイルはゴム成分の伸展油でも、配合剤であってもよく、含有量は伸展油の含有量と配合剤の含有量を併せた量を指す。
センター部、ショルダー部およびエッジ部のゴムが樹脂を含有する場合、含有量は適宜調節すればよい。例えば、ゴムのゴム成分100質量部に対する、樹脂の含有量は、5〜150質量部であり、ウェットグリップ性を高める観点から、15〜55質量部が好ましい。
石油樹脂は、例えば、石油精製工程中のナフサの熱分解において、エチレン、プロピレン、ブチレンなどの石油化学基礎製品と共に得られる、オレフィン、ジオレフィンなどの不飽和炭化水素を含む留分を、フリーデル・クラフツ反応の触媒を用いて重合することによって、得ることができる。
これにより、二輪車用タイヤのグリップ性をより高めることができる。
トレッド部の各ゴムは、本発明の趣旨に反しない範囲で、上述した成分の他、加硫剤、酸化亜鉛などの加硫促進剤;加硫遅延剤;ワックスなどの可塑剤;ステアリン酸などの脂肪酸;老化防止剤などを含有していてもよい。
加硫剤は、特に限定されず、通常、硫黄を用い、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄などを挙げることができる。
老化防止剤としては、例えば、3C(N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)、6C[N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン]、AW(6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン)、ジフェニルアミンとアセトンの高温縮合物などを挙げることができる。
変性ブタジエンゴム(表1〜表3中、変性BRと記載):後述する方法で合成
スチレンブタジエンゴム(表1〜表3中、SBR1と記載):JSR社製、スチレン量39.5%、ビニル量38.5%、スチレンブタジエンゴム100質量部に対してオイル27.3質量部を含む、Mw=1,050,000
スチレンブタジエンゴム(表1〜表3中、SBR2と記載):旭化成社製、タフデン(登録商標) E581、Mw=1,200,000
カーボンブラック:東海カーボン社製SAF シースト9(N2SA:142m2/g)
シリカ(表1〜表3中、シリカ1と表記):東ソー・シリカ社製、ニップシール(登録商標) AQ(CTAB=165m2/g)、BET205m2/g
シリカ(表1〜表3中、シリカ2と表記):国際公開第2018/186367号の段落[0138]のシリカ(2)の合成方法と同じ方法で合成した。CTAB=191m2/g、BET比表面積=245m2/g
シランカップリング剤:信越化学工業社製、商品名ABC−856
酸化亜鉛:ハクスイテック社製、酸化亜鉛2種
オイル:ゴム成分の伸展油と配合剤としてのオイル成分を合わせたもの、三共油化工業社製、A/O MIXを含む
ただし、表1〜表3中の「オイル」欄に示すオイル量は、「A/O MIX」のオイル量と、SBR1またはSBR2中のオイル量との合計である。
樹脂:ハリマ化成社製、ハリタック AQ−100B(ロジン変性合成樹脂)
老化防止剤(表1中、6Cと表記):住友化学社製、アンチゲン(登録商標) 6C
加硫促進剤(表1中、DPGと表記):住友化学社製、ソクシノール(登録商標) D
加硫促進剤(表1中、CZと表記):大内新興化学工業社製、ノクセラー(登録商標)CZ−G
メチルアルミノキサンMAO:東ソーアクゾ社製、PMAO
水素化ジイソブチルアルミ:関東化学社製
塩素化ジエチルアルミ:関東化学社製
動的スペクトロメーター:上島製作所製
(1)触媒の調製
乾燥され、窒素置換されたゴム栓付き容積約100mLのガラス瓶に、以下の順番で、ブタジエンのシクロヘキサン溶液(15.2質量%)7.11g、ネオジムネオデカノエートのシクロヘキサン溶液(0.56M)0.59mL、メチルアルミノキサンMAOのトルエン溶液(アルミニウム濃度として3.23M)10.32mL、水素化ジイソブチルアルミのヘキサン溶液(0.90M)7.77mLを投入し、室温で2分間熟成した後、塩素化ジエチルアルミのヘキサン溶液(0.95M)1.45mLを加え、室温で時折撹拌しながら15分間熟成した。こうして得られた触媒溶液中のネオジムの濃度は、0.011M(モル/リットル)であった。
乾燥され、窒素置換されたゴム栓付き容積約900mLのガラス瓶に、乾燥精製された1,3−ブタジエンのシクロヘキサン溶液および乾燥シクロヘキサンを各々投入し、1,3−ブタジエン12.5質量%のシクロヘキサン溶液が400g投入された状態とした。次に、(1)において調製した触媒溶液2.28mL(ネオジム換算0.025mmol)を投入し、50℃温水浴中で1.0時間重合を行った。
第1次変性剤として、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのヘキサン溶液(1.0M)を、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとして23.5モル当量(ネオジム対比)投入し、50℃で60分間処理することにより、第1次の変性を行った。
続いて、縮合促進剤として、ビス(2−エチルヘキサノエート)スズ(BEHAS)のシクロヘキサン溶液(1.01M)を1.76mL(70.5eq/Nd相当)と、イオン交換水32μL(70.5eq/Nd相当)を投入し、50℃温水浴中で1.0時間処理した。その後、重合系に老化防止剤2,2−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)のイソプロパノール5質量%溶液2mLを加えて反応の停止を行い、更に微量のNS−5を含むイソプロパノール中で再沈殿を行い、ドラム乾燥することにより変性ブタジエンゴム(変性共役ジエン系重合体)を得た。得られた変性ブタジエンゴムのムーニー粘度ML1+4(100℃)を、東洋精機製作所社製のRLM−01型テスターを用いて100℃で測定したところ、93であった。
表1〜表3に示す配合量(質量部)にて、センター部、ショルダー部およびエッジ部それぞれのゴム組成物を調製した。調製したゴム組成物をトレッド部に用い、常法にて、図1に示すように5分割されてなる二輪車用タイヤ(サイズ:180/55ZR17)を試作した。トレッド部におけるセンター部、ショルダー部、エッジ部の割合はそれぞれLc=30%、Ls=40%、LE=30%とした。そのタイヤについて、ドライグリップ性とウェットグリップ性を、後述する方法で評価した。
表1〜表2に示す配合量(質量部)にて、センター部、ショルダー部およびエッジ部それぞれのゴム組成物を調製する。調製したゴム組成物をトレッド部に用い、常法にて、図1に示すように5分割されてなる二輪車用タイヤ(サイズ:180/55ZR17)を試作する。トレッド部におけるセンター部、ショルダー部、エッジ部の割合はそれぞれLc=30%、Ls=40%、LE=30%とする。そのタイヤについて、ドライグリップ性とウェットグリップ性を、後述する方法で評価する。
実施例1〜3についてセンター部、ショルダー部およびエッジ部のゴムの損失正接tanδのピーク温度を測定した。具体的には−30℃から60℃まで初期歪み10%、1%動的歪み、周波数52Hz、昇温速度2℃/分の温度分散の条件で、動的スペクトロメーターを用いて行った。各部のゴムにおける結果を表3に示す。比較例1〜6についてセンター部、ショルダー部およびエッジ部のゴムの損失正接tanδのピーク温度を測定する。具体的には−30℃から60℃まで初期歪み10%、1%動的歪み、周波数52Hz、昇温速度2℃/分の温度分散の条件で、動的スペクトロメーターを用いて行う。各部のゴムにおける予測結果を表2に示す。
1.ドライグリップ性試験
実施例1〜3について乾燥路のコース上において、テストライダーが、様々な走行を行い、走行中のタイヤのドライグリップ性についてフィーリング評価を行った。評価結果を表3に示す。比較例1〜6について乾燥路のコース上において、テストライダーが、様々な走行を行い、走行中のタイヤのドライグリップ性についてフィーリング評価を行う。予測結果を表2に示す。値が大きいほどタイヤのドライグリップ性に優れることを示す。
実施例1〜3について湿潤路のコース上において、テストライダーが、様々な走行を行い、走行中のタイヤのウェットグリップ性についてフィーリング評価を行った。評価結果を表3に示す。比較例1〜6について湿潤路のコース上において、テストライダーが、様々な走行を行い、走行中のタイヤのウェットグリップ性についてフィーリング評価を行う。予測結果を表2に示す。値が大きいほどタイヤのウェットグリップ性に優れることを示す。
実施例1〜3についてテストライダーによる走行テスト終了後のタイヤの摩耗量をデプスゲージ測定にて比較した。評価結果を表3に示す。比較例1〜6についてテストライダーによる走行テスト終了後のタイヤの摩耗量をデプスゲージ測定にて比較する。予測結果を表2に示す。結果は、比較例1のタイヤを100とする指数にて表示した。この数値が大きいほど耐摩耗性に優れていることを示す。
11:ビード部
12:サイドウォール部
13:トレッド部
14:タイヤ赤道面
15:センター部
16:トレッド端
17:エッジ部
18:ショルダー部
19:ビードコア
20:カーカス層
21:ベースゴム
Claims (8)
- 一対のビード部および一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを備え、
前記トレッド部が、トレッド部表面において、タイヤ幅方向に、タイヤ赤道面を含むセンター部と、トレッド端を含む一対のエッジ部と、前記センター部と前記エッジ部との間の一対のショルダー部とによって5分割されてなる二輪車用タイヤにおいて、
前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムは、いずれもゴム成分を含有し、
前記センター部のゴムの損失正接tanδのピーク温度をTp-C、前記ショルダー部のゴムの損失正接tanδのピーク温度をTp-Sおよび前記エッジ部のゴムの損失正接tanδのピーク温度をTp-Eとしたとき、Tp-C、Tp-SおよびTp-Eが、下記式(1):
Tp-S>Tp-E>Tp-C・・・(1)
を満たす、二輪車用タイヤ。 - 前記Tp-C、Tp-SおよびTp-Eが、いずれも−10〜5℃の範囲にある、請求項1に記載の二輪車用タイヤ。
- 前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムは、いずれも前記ゴム成分としてスチレンブタジエンゴムを含有する、請求項1または2に記載の二輪車用タイヤ。
- 前記エッジ部のゴムのスチレンブタジエンゴムの重量平均分子量が、前記センター部のゴムのスチレンブタジエンゴムの重量平均分子量または前記ショルダー部のゴムのスチレンブタジエンゴムの重量平均分子量よりも大きい、請求項3に記載の二輪車用タイヤ。
- 前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムが、いずれも各ゴムの前記ゴム成分100質量部に対して、充填剤を90質量部以上含有し、
前記充填剤は、少なくともシリカを含み、
前記センター部のゴムにおける、充填剤の総量に対するシリカの含有量の割合が、前記ショルダー部のゴムにおける、充填剤の総量に対するシリカの含有量の割合よりも高い、請求項1〜4のいずれか一項に記載の二輪車用タイヤ。 - 前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムが、いずれも各ゴムの前記ゴム成分100質量部に対して、前記オイルおよび樹脂を総量で、50〜150質量部含有し、
前記センター部のゴムの前記ゴム成分100質量部に対する前記樹脂の部数が、前記ショルダー部のゴムの前記ゴム成分100質量部に対する前記樹脂の部数よりも少ない、請求項1〜5のいずれか一項に記載の二輪車用タイヤ。 - 前記センター部のゴムが、含水ケイ酸を含有し、前記含水ケイ酸のセチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積(CTAB)が、180m2/g以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の二輪車用タイヤ。
- 前記センター部のゴム、前記ショルダー部のゴムおよび前記エッジ部のゴムは、いずれも前記ゴム成分として変性共役ジエン系重合体を含有する、請求項1〜7に記載の二輪車用タイヤ。
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