自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤ
【課題】転動抵抗が低く低燃費化に寄与し得るとともに、旋回時の剛性感に優れた自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤを提供する。
【解決手段】この自動二輪車用タイヤ組成物は、測定温度０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．３７５以上、０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が４０ＭＰａ以下、０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５ＭＰａ−１以上であり、測定温度２０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１７０以上、２０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が１８ＭＰａ以下、２０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４以上であり、測定温度６０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１４以下、かつ、６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が８ＭＰａ以上である。物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊…（１）
【解決手段】この自動二輪車用タイヤ組成物は、測定温度０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．３７５以上、０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が４０ＭＰａ以下、０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５ＭＰａ−１以上であり、測定温度２０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１７０以上、２０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が１８ＭＰａ以下、２０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４以上であり、測定温度６０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１４以下、かつ、６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が８ＭＰａ以上である。物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊…（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への関心の高まりから、低燃費化を実現できるタイヤが求められており、転動抵抗を低減したタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。タイヤ用ゴム組成物の物性とタイヤ性能との関係は従来から研究されており、摂氏６０度における損失正接ｔａｎδはタイヤの転動抵抗との相関が大きく、摂氏０度における損失正接ｔａｎδは制動性能との相関が大きいことが知られている。特許文献１には、転動抵抗の低減とともにウェット性能と耐摩耗性を確保した四輪車用のタイヤ組成物について、６０℃のｔａｎδおよび０℃のｔａｎδの範囲を規定した例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２５３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動二輪車は車体を傾斜させることでキャンバースラストを発生させて旋回するため、自動二輪車用のタイヤには、四輪車用のタイヤとは異なる旋回性能が求められる。具体的には、旋回時に満足できるレベルの剛性感を有することが求められ、低燃費タイヤであっても同様である。このため、転動抵抗が低く低燃費化に寄与し得るとともに、旋回時の剛性感に優れた自動二輪車用のタイヤ組成物が望まれていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、転動抵抗が低く低燃費化に寄与し得るとともに、旋回時の剛性感に優れた自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、測定温度０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．３７５以上、０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が４０ＭＰａ以下、０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５ＭＰａ−１以上であり、測定温度２０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１７０以上、２０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が１８ＭＰａ以下、２０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４ＭＰａ−１以上であり、測定温度６０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１４以下、かつ、６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が８ＭＰａ以上であること、を特徴とする自動二輪車用タイヤ組成物。
物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊ …（１）
【０００６】
本発明によれば、ウェット路及びドライ路における制動性能と、旋回時の剛性感との両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを実現できる。
【０００７】
また、上記自動二輪車用タイヤ組成物において、ポリマー部と、表面処理シリカを含んで構成されるものとしてもよい。
この場合、ウェット路及びドライ路における制動性能と、旋回時の剛性感との両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを、容易に製造できる。
ここで、ポリマー部とは、タイヤ組成物に含まれるゴム及び合成ゴム成分の総和であり、例えば、天然ゴムやジエン系ゴム（ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等）を含む。好ましくは、少なくともジエン系ゴムを含み、より好ましくは、シリカ等のフィラーとの親和性を高めた末端変性ポリマーを含む。
【０００８】
また、本発明は、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を有し、前記トレッド部および前記ショルダー部を含む接地部において接地可能とされた自動二輪車用タイヤであって、少なくとも前記接地部全体が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたことを特徴とする。
本発明によれば、接地部全体が、低燃費性と優れた制動性能および旋回性能を発揮する組成物で構成されているので、直進走行時も旋回時も優れた走行性能を有し、低燃費化を実現可能な自動二輪車用タイヤを提供できる。
【０００９】
また、上記自動二輪車用タイヤにおいて、前記接地部は全体としてラウンド形状を有するものとしてもよい。この場合、接地部が全体としてラウンド形状を有し、このラウンド形状の接地部が、本発明のタイヤ組成物で構成されているので、旋回時に優れた剛性感を発揮する。
さらに、上記自動二輪車用タイヤにおいて、前記接地部および前記サイドウォール部が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたものとしてもよい。この場合、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を一体として同一材料により成形することが可能であり、工数が少なく量産性に優れた自動二輪車用タイヤを提供できる。
また、上記自動二輪車用タイヤはバイアスタイヤであってもよい。この場合、制動性能および旋回性能に優れ低燃費化が可能な自動二輪車用タイヤを、低コストで提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ウェット路及びドライ路における制動性能、旋回性能の両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを実現できる。
また、ポリマー部と表面処理シリカを含むことで、ウェット路及びドライ路における制動性能、旋回性能の両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを容易に製造できる。
また、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を有し、トレッド部およびショルダー部を含む接地部全体が低燃費性、制動性能および旋回性能において良好な特性を発揮する組成物で構成されているので、直進走行時も旋回時も優れた走行性能を有する自動二輪車用タイヤを提供できる。
また、接地部が全体としてラウンド形状を有し、このラウンド形状の接地部が、本発明のタイヤ組成物で構成されているので、優れた旋回性能を発揮する。
さらに、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を一体として同一材料により成形することが可能であり、工数が少なく量産性に優れた自動二輪車用タイヤを提供できる。
また、バイアスタイヤとすることで、制動性能および旋回性能に優れ低燃費化が可能な自動二輪車用タイヤを、低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤの断面図である。
【図２】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【図３】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【図４】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【図５】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１の断面図である。この図１に示すタイヤ１は、自動二輪車に装着されるタイヤである。
タイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３と、ビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４と、両サイドウォール部４、４間にまたがって延びるトレッド部５とを備えている。トレッド部５とサイドウォール部４との境界は側方にやや張り出したショルダー部６となっている。
また、タイヤ１においては、タイヤ赤道面ＣＬとのなす角が６５〜９０°となるように平行配列した複数本の高弾性テキスタイルコード等の補強素子をゴム被覆してカーカス８を構成し、このカーカス８を、例えば非伸張性の環状体としたビードコア２およびその上に隣接配置されるビードエペックス７の周りに、タイヤ幅方向内側から外側に向かって巻き上げて係止している。タイヤ１はバイアスタイヤであり、タイヤ１の周方向に延びるベルトは備えていない。
【００１３】
タイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬを含むセンター域９を中心とするトレッド部５が、トレッド部５とサイドウォール部４との境界に位置するショルダー部６とともに、接地部Ｓを構成している。タイヤ１を装着した自動二輪車が直進走行している状態では、センター域９を中心として主にトレッド部５が接地し、旋回中は主にトレッド部５の端部とショルダー部６が接地する。このため、接地部Ｓは全体としてラウンド形状となっている。
【００１４】
本発明を適用したタイヤ１は、以下に説明するように、低燃費化を達成し、制動性能および旋回性能も優れている。タイヤの低燃費化は転動抵抗の抑制により達成できることが知られており、本発明者らは、転動抵抗の指標としてＲＲＣ指数を用いて検討した。また、発明者らは、ドライ路とウェット路のそれぞれにおける制動性能について検討し、さらに旋回性能についても検討した。
【００１５】
上述したようにタイヤ１の接地面Ｓの弾性率は燃費に影響するが、制動性能にも相関を有する。０℃における損失正接ｔａｎδ（以下、ｔａｎδ（０℃）と表記する。２０℃、６０℃についても同様。）はウェット路での制動性能に相関を有し、ｔａｎδ（０℃）が大きいほどウェット路の制動性能に優れている。また、ｔａｎδ（２０℃）はドライ路での制動性能に相関を有し、ｔａｎδ（２０℃）が大きいほどドライ路での制動性能に優れている。しかしながら、０℃、２０℃、６０℃のｔａｎδが好適な範囲であって、好ましい制動性能およびＲＲＣ指数が得られたタイヤであっても、自動二輪車に装着してテストを行ったところ、旋回時の剛性感が基準を満足できないケースがあった。
そして、本発明者らは、接地面の動的複素弾性率Ｅ＊がタイヤの旋回性能と強い相関を有することを見いだし、特に６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊（以下、Ｅ＊（６０℃）と表記する。０℃、２０℃についても同様。）が大きいほど、タイヤの旋回時の剛性感が増し、旋回性能を高められることを見いだした。さらに、発明者らは接地面のｔａｎδ及びＥ＊から算出される指標が制動性能と強く相関することを見いだし、好適なｔａｎδおよびＥ＊を示すタイヤ組成物を用いることで、低燃費化とともに制動性能および旋回性能において優れたタイヤ１を実現した。
【００１６】
本発明のタイヤ１を構成するタイヤ組成物は、ｔａｎδ（０℃）の値が０．３７５以上、Ｅ＊（０℃）の値が４０［ＭＰａ：メガパスカル］以下、ｔａｎδ（０℃）およびＥ＊（０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上であり、ｔａｎδ（２０℃）の値が０．１７０以上、Ｅ＊（２０℃）の値が１８［ＭＰａ］以下、ｔａｎδ（２０℃）およびＥ＊（２０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上であり、ｔａｎδ（６０℃）の値が０．１４以下、かつ、Ｅ＊（６０℃）の値が８［ＭＰａ］以上である。
物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊ …（１）
【００１７】
上記式（１）で求められる物性指数は、Ｅ＊が低く、ｔａｎδが高いほど大きくなる。Ｅ＊が低いことは、接地部Ｓの路面に対する密着性が高いことを示す。一方、ｔａｎδが高いことは、接地部Ｓと路面との密着後の制動時におけるエネルギー損失が大きいことを示す。測定温度０℃の値は接地部Ｓが路面に密着しにくい状況の特性に関連する。これらの知見から、発明者らは、ｔａｎδ（０℃）の値が０．３７５以上、Ｅ＊（０℃）の値が４０［ＭＰａ］以下であり、かつ、ｔａｎδ（０℃）およびＥ＊（０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上である場合に、ウェット路における優れた制動性能が発揮されることを明らかにした。
また、ｔａｎδ（２０℃）およびＥ＊（２０℃）の値から上記式（１）により求められる上記物性指数は、接地部Ｓが路面に比較的密着しやすい状況における特性に関連する。これらの知見から、発明者らは、ｔａｎδ（２０℃）の値が０．１７０以上、Ｅ＊（２０℃）の値が１８［ＭＰａ］以下であり、かつ、ｔａｎδ（２０℃）およびＥ＊（２０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上である場合に、ドライ路における優れた制動性能が発揮されることを明らかにした。
加えて、ＲＲＣ指数は、接地面の弾性率の指標である損失正接ｔａｎδと相関があり、ｔａｎδ（６０℃）が小さくなるほどＲＲＣ指数が低減することが知られている。この点で、ｔａｎδ（６０℃）の値が０．１４以下となる場合に、低燃費化を実現し得ることを明らかにした。そして、この低燃費化とともに、Ｅ＊（６０℃）の値が８［ＭＰａ］以上である場合に、優れた高速旋回性能が得られることを明らかにした。
【００１８】
そして、タイヤ１は、トレッド部５、ショルダー部６およびサイドウォール部４、４を有し、トレッド部５およびショルダー部６を含む接地部Ｓにおいて接地可能な形状にされ、少なくとも接地部Ｓ全体が本発明のタイヤ組成物によって構成されている。これにより、接地部Ｓ全体が低燃費性、制動性能および旋回性能の全てにおいて良好な特性を発揮するので、直進走行時も旋回時も優れた走行性能を有する自動二輪車用タイヤを提供できる。さらに、接地部Ｓとともにサイドウォール部４、４を本発明のタイヤ組成物で構成してもよい。この場合、タイヤ１は、ビードコア２とビードエペックス７にカーカス８を巻き上げた後、一体として成形することが可能であり、工数が少なく量産性に優れている。
また、接地部Ｓは全体としてラウンド形状を有し、このラウンド形状の接地部Ｓを本発明のタイヤ組成物で構成することにより、旋回時に優れた剛性感を発揮する。さらに、タイヤ１はスチールベルトを備えていないバイアスタイヤであるので、タイヤ１の接地部Ｓの特性には、接地部Ｓを構成するタイヤ組成物の特性が強く反映される。このため、本発明のタイヤ組成物で接地部Ｓを構成することで、制動性能および旋回性能に優れ、低燃費化を達成可能なタイヤ１を実現できる。
【００１９】
なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、公知のタイヤと同様の構成とすることもでき、種々の変更を加えたりすることが可能である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、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。
以下の実施例では、本発明を適用した実施例１〜４、および、比較対象としての比較例１〜３について試作および評価を行った。
各実施例の仕様、物性の測定結果、および評価は、表１に示す通りである。なお、表１に記載した符号Ａ〜Ｇは、後述する図中のプロットとの対応を示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
＊１ ＳＩＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｉｎｄｏｎｅｓｉａｎ Ｒｕｂｂｅｒ）
＊２ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） １７１２」
＊３ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） ＮＳ１１６」
＊４ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） ＮＳ６１６」
＊５ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） ＢＲ１２２０」
＊６ 東海カーボン株式会社製「シーストＫＨ」
＊７ Ｒｈｏｄｉａ社製「Ｚｅｏｓｉｌ（登録商標） １１５ＧＲ」
＊８ ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製「Ａｇｉｌｏｎ ４００Ｇ−Ｄ」
＊９ Ｅｖｏｎｉｃ−Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｓｉ−７５」
＊１０ 酸化亜鉛３種
＊１１ 大内新興化学工業株式会社製「ノクラック６Ｃ」
＊１２ 大内新興化学工業株式会社製「ノクラック２２４」
＊１３ マイクロクリスタリンワックス
＊１４ Ｓｔｒｕｋｔｏｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ製「Ｓｔｕｒｕｋｔｏｌ（登録商標） ＥＦ４４」
＊１５ 大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」
＊１６ 大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＮＳ−Ｐ」
＊１７ 大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＤ」
【００２３】
表１において、ＷＥＴ物性指数及びＤＲＹ物性指数は、上記式（１）により得られる物性指数であり、測定温度０℃のｔａｎδ及びＥ＊から得られる物性指数をＷＥＴ物性指数、測定温度２０℃のｔａｎδ及びＥ＊から得られる物性指数をＤＲＹ物性指数とする。ＷＥＴ物性指数及びＤＲＹ物性指数の単位は［ＭＰａ−１］である。また、Ｅ＊の単位は［ＭＰａ］である。
【００２４】
各実施例および比較例のタイヤは、タイヤサイズが９０／９０−１８の自動二輪車用タイヤであり、ナイロンコードをゴム被覆してなる２層のプライをラジアル配置したカーカスを備え、図１に示す構造を有している。
【００２５】
［粘弾性試験］
損失正接ｔａｎδおよび動的複素弾性率Ｅ＊は、下記の測定条件で測定した。
測定装置：ＧＡＢＯ社製 粘弾性測定装置「Ｅｐｌｅｘｅｒ ５００Ｎ」
測定条件：圧縮モード
−８０℃〜３０℃…静歪３．０％、動歪０．１％
３０℃〜７０℃…静歪３．０％、動歪１．０％
試験片形状：φ６×６ｍｍ
周波数：１０Ｈｚ
【００２６】
［ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験］
実施例１〜４及び比較例１〜３の各仕様のタイヤを正規リムに組み込み、正規内圧となるように空気が充填された状態で、排気量１５０ｃｃの市販の小型自動二輪車に装着した（以下、試験車両という）。
試験車両を用いて、調整後の路面を走行する走行試験を行い、所定速度からの急制動時において、車輪のロックが発生しない範囲における発生Ｇに基づき評価点（５点満点）を決定した。ＷＥＴ制動試験では試験車両によりウェット調整された路面を走行し、ＤＲＹ制動試験では乾燥路面を走行した。
【００２７】
［高速旋回試験］
試験車両を１００ｋｍ／ｈで旋回走行させる定常円旋回試験を行い、テストライダーの官能評価により評価点（５点満点）を決定した。
【００２８】
［ＲＲＣ指数測定］
上記仕様のタイヤを１．７ｍドラム抵抗試験機に装着して、６０ｋｍ／ｈ走行時のころがり抵抗係数（ＲＲＣ）を求め、スコア化した。表１に示した値は、比較例１のスコアを１００とした場合の相対値である。
【００２９】
［目標値］
表１に示す各スコアについて目標値を設定した。具体的には、ＷＥＴ制動試験のスコアは４．００以上、ＤＲＹ制動試験のスコアは４．００以上、高速旋回試験のスコアは４．００以上、ＲＲＣ指数のスコアは８０以下を目標値とした。
【００３０】
［材料物性とタイヤ性能の相関］
表１に示す材料物性（ｔａｎδ、Ｅ＊、ＷＥＴ物性指数、ＤＲＹ物性指数）と、タイヤ性能のスコア（ＷＥＴ制動性能、ＤＲＹ制動性能、高速旋回性能、ＲＲＣ指数）との相関を、図２〜図５の図表に示す。図２〜図５の各図表に示したプロットしたＡは比較例１の値であり、Ｂは比較例２の値、Ｃは比較例３の値、Ｄは実施例１の値、Ｄは実施例２の値、Ｅは実施例３の値、Ｆは実施例４の値である。
【００３１】
図２は、ＷＥＴ物性指数（１０００×ｔａｎδ（０℃）／Ｅ＊（０℃））とＷＥＴ制動性能との相関を示す図表である。この図２に示すように、ＷＥＴ物性指数とＷＥＴ制動性能とは非常に強い相関を示している。比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９５７７の近似曲線を得た。この近似曲線から、ＷＥＴ物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上の場合に、ＷＥＴ制動性能の目標値である４．０以上を満たすことが明らかになった。
また、ＷＥＴ制動性能が目標値４．０以上となった比較例３（プロットＣ）及び実施例１〜４（プロットＤ〜Ｇ）のＷＥＴ物性指数の値に基づき、より好ましい値はＥ＊（０℃）が４０［ＭＰａ］以下、かつ、ｔａｎδ（０℃）が０．３７５以上である。
【００３２】
図３は、ＤＲＹ物性指数（１０００×ｔａｎδ（２０℃）／Ｅ＊（２０℃））とＷＥＴ制動性能との相関を示す図表である。この図３に示すように、ＤＲＹ物性指数とＤＲＹ制動性能とは非常に強い相関を示している。比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９１５８の近似曲線を得た。この近似曲線から、ＤＲＹ物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上の場合に、ＤＲＹ制動性能の目標値である４．０以上を満たすことが明らかになった。また、ＤＲＹ制動性能が目標値４．０以上となった比較例２、３（プロットＢ、Ｃ）及び実施例１〜４（プロットＤ〜Ｇ）のＤＲＹ物性指数の値に基づき、より好ましい値はＥ＊（２０℃）が１８［ＭＰａ］以下、かつ、ｔａｎδ（２０℃）が０．１７０以上である。
【００３３】
図４は、Ｅ＊（６０℃）と高速旋回性能との相関を示す図表である。本発明者らは、従来はタイヤ組成物において着目されていなかったＥ＊（６０℃）が、図４に示すように、タイヤの旋回性能に重要な相関を有することを見いだした。この図４における比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９４５９の近似曲線を得た。この近似曲線から、Ｅ＊（６０℃）が８［ＭＰａ］以上の場合に、高速旋回性能の目標値である４．０以上を満たすことが明らかになった。
【００３４】
図５は、ｔａｎδ（６０℃）とＲＲＣ指数との相関を示す図表である。図５に示すように、ｔａｎδ（６０℃）はＲＲＣ指数に強い相関を示し、低燃費化に重要である。この図５における比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９５９９の近似曲線を得た。この近似曲線から、ｔａｎδ（６０℃）が０．１４以下の場合に、ＲＲＣ指数の目標値である８０以下となることが明らかになった。
【００３５】
以上の結果をまとめると、以下の要件の全てを満たすタイヤ組成物が、低燃費性、制動性能及び旋回性能のいずれにおいても優れた特性を示す。
・ｔａｎδ（０℃）が０．３７５以上。
・Ｅ＊（０℃）が４０［ＭＰａ］以下。
・ＷＥＴ物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上。
・ｔａｎδ（２０℃）が０．１７０以上。
・Ｅ＊（２０℃）が１８［ＭＰａ］以下。
・ＤＲＹ物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上。
・ｔａｎδ（６０℃）が０．１４以下。
・Ｅ＊（６０℃）が８［ＭＰａ］以上。
【００３６】
［比較例１］
比較例１のタイヤ組成物は、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）１３７．５重量部にカーボンブラック１００重量部を合わせた組成となっている。他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、アロマオイル（３２．５重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（２重量部）、加硫促進剤（１．５重量部）を含む。含有量は、カーボンブラック１００重量部に対する値である。
【００３７】
比較例１のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動性能およびＤＲＹ制動性能が目標値に達していない。比較例１は従来の典型的なタイヤ組成の例であり、制動性能、低燃費化のいずれにおいても望む特性が得られなかった。
【００３８】
［比較例２］
比較例２のタイヤ組成物は、天然ゴム１００重量部にカーボンブラック７０重量部を合わせた組成となっている。他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、アロマオイル（３０重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（１．７重量部）、加硫促進剤（１重量部）を含む。含有量は、天然ゴム１００重量部に対する値である。
【００３９】
比較例２のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動性能および高速旋回性能が目標値に達していない。また、ＲＲＣ指数は比較例１に対して１０％低くなっているが、目標値に達していない。比較例２は、比較例１と同様に従来の典型的なタイヤ組成の例であり、制動性能、低燃費化のいずれにおいても望む特性が得られなかった。
【００４０】
［比較例３］
比較例３のタイヤ組成物は、天然ゴム６０重量部にＳ−ＳＢＲ（溶液重合スチレン・ブタジエンゴム）４０重量部を合わせたポリマー部１００重量部に対し、カーボンブラック５０重量部を合わせた組成となっている。他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（１．７重量部）、加硫促進剤（１重量部）を含む。含有量は、ポリマー部１００重量部に対する値である。
【００４１】
比較例３のタイヤ組成物は、表１に示したように、制動性能が目標値を満足した。ｔａｎδ（０℃）が比較例１，２に比べて向上していることから、Ｓ−ＳＢＲを使用したことでグリップ性能が高められたものと考えられる。また、比較例１、２に比べ、カーボンブラックの量を低減したことにより、ｔａｎδ（６０℃）が低下している。これにより、ＲＲＣ指数が８４と向上しているが、目標値である８０以下は満足しなかった。
【００４２】
［実施例１］
実施例１のタイヤ組成物は、Ｓ−ＳＢＲ８５重量部にＢＲ（ブタジエンゴム）１５重量部を合わせたポリマー部１００重量部に対し、シリカ６０重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムであり、さらにシリカ配合用の末端変性ポリマーとなっている。
他に、シランカップリング剤（４．８重両部）、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、脂肪酸亜鉛（３重量部）、硫黄（１．７重量部）、２種類の加硫促進剤（それぞれ２．２重量部および０．７重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
【００４３】
実施例１のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験、高速旋回試験、ＲＲＣ指数のいずれも目標値を満たしている。特に、ｔａｎδ（６０℃）が０．０９０と低いため、ＲＲＣ指数は目標値を大幅に下回る６７となっており、低燃費性能が優れている。
実施例１のタイヤ組成物は、シリカと、シリカ用の末端変性ポリマーであるＳ−ＳＢＲを採用したことにより、シリカとポリマーとの間の相互作用が高められ、ｔａｎδ（６０℃）が特に低くなっていると考えられる。
【００４４】
［実施例２］
実施例２のタイヤ組成物は、Ｓ−ＳＢＲ８５重量部にＢＲ１５重量部を合わせたポリマー部１００重量部に対し、表面処理シリカ６５重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムであり、さらにシリカ配合用の末端変性ポリマーとなっている。
他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、脂肪酸亜鉛（３重量部）、硫黄（１．７重量部）、２種類の加硫促進剤（それぞれ２．２重量部および０．７重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
【００４５】
実施例２のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験、高速旋回試験、ＲＲＣ指数のいずれも目標値を満たしている。特に、ｔａｎδ（６０℃）は非常に低く、実施例１〜４で最低値の０．０８２である。このため、ＲＲＣ指数は目標値を大幅に下回る６５となっており、低燃費性能が優れている。
実施例２のタイヤ組成物は、表面処理シリカを採用したことと、シリカ用の末端変性ポリマーであるＳ−ＳＢＲを採用したことにより、シリカとポリマーとの間の相互作用が高められ、ｔａｎδ（６０℃）が特に低くなっていると考えられる。また、実施例１ではシランカップリング剤を配合しているが、実施例２では、表面処理シリカを用いたことにより、シランカップリング剤を配合しなくても、ｔａｎδ（６０℃）の低下を達成している。この実施例２のタイヤ組成物を用いてタイヤを構成すれば、期待される運動性能を満たし、かつ、優れた低燃費化が期待できる。
【００４６】
［実施例３］
実施例３のタイヤ組成物は、天然ゴム２０重量部と、Ｓ−ＳＢＲ６５重量部と、ＢＲ１５重量部とを合わせたポリマー部１００重量部に対し、シリカ８０重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムであり、さらにシリカ配合用の末端変性ポリマーとなっている。
他に、シランカップリング剤（６．４重両部）、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、ナフテンオイル（２０重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、脂肪酸亜鉛（３重量部）、硫黄（１．７重量部）、２種類の加硫促進剤（それぞれ２．２重量部および０．７重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
この実施例３のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験、高速旋回試験、ＲＲＣ指数のいずれも目標値を満たしている。実施例３のタイヤ組成物は天然ゴムを使用することでＳ−ＳＢＲの使用量を抑えているので、ポリマーのコストを低減できる。また、シランカップリング剤を添加するとともにシリカを増量することで、ポリマーの低コスト化を図った組成であり、しかもタイヤの性能は目標値を満たしている。
【００４７】
［実施例４］
実施例４のタイヤ組成物は、天然ゴム６０重量部と、Ｓ−ＳＢＲ４０重量部とを合わせたポリマー部１００重量部に対し、カーボンブラック５０重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムである。
他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（１．７重量部）、加硫促進剤（１．５重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
この実施例４のタイヤ組成物の組成は、天然ゴムにカーボンブラックを配合し、加硫促進剤を加えることにより、高いせん断剛性を得ることを図ったものである。また、天然ゴムを使用することでＳ−ＳＢＲの使用量を抑え、このＳ−ＳＢＲは末端変成されていないものを用いているので、ポリマーのコストを低減できる。また、シリカを使用していない。ポリマー部の組成が天然ゴムをベースとしたものであり、シリカを使用しない組成でありながら、低燃費性能と制動性能、さらに旋回性能を満たした例である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係るタイヤは、種々の自動二輪車に装着されうる。特に、小排気量の原動機を搭載した小型の自動二輪車に好適である。
【符号の説明】
【００４９】
１ タイヤ
３ ビード部
４ サイドウォール部
５ トレッド部
６ ショルダー部
８ カーカス
９ センター域
Ｓ 接地部
ＣＬ タイヤ赤道面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への関心の高まりから、低燃費化を実現できるタイヤが求められており、転動抵抗を低減したタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。タイヤ用ゴム組成物の物性とタイヤ性能との関係は従来から研究されており、摂氏６０度における損失正接ｔａｎδはタイヤの転動抵抗との相関が大きく、摂氏０度における損失正接ｔａｎδは制動性能との相関が大きいことが知られている。特許文献１には、転動抵抗の低減とともにウェット性能と耐摩耗性を確保した四輪車用のタイヤ組成物について、６０℃のｔａｎδおよび０℃のｔａｎδの範囲を規定した例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２５３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動二輪車は車体を傾斜させることでキャンバースラストを発生させて旋回するため、自動二輪車用のタイヤには、四輪車用のタイヤとは異なる旋回性能が求められる。具体的には、旋回時に満足できるレベルの剛性感を有することが求められ、低燃費タイヤであっても同様である。このため、転動抵抗が低く低燃費化に寄与し得るとともに、旋回時の剛性感に優れた自動二輪車用のタイヤ組成物が望まれていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、転動抵抗が低く低燃費化に寄与し得るとともに、旋回時の剛性感に優れた自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、測定温度０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．３７５以上、０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が４０ＭＰａ以下、０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５ＭＰａ−１以上であり、測定温度２０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１７０以上、２０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が１８ＭＰａ以下、２０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４ＭＰａ−１以上であり、測定温度６０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１４以下、かつ、６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が８ＭＰａ以上であること、を特徴とする自動二輪車用タイヤ組成物。
物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊ …（１）
【０００６】
本発明によれば、ウェット路及びドライ路における制動性能と、旋回時の剛性感との両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを実現できる。
【０００７】
また、上記自動二輪車用タイヤ組成物において、ポリマー部と、表面処理シリカを含んで構成されるものとしてもよい。
この場合、ウェット路及びドライ路における制動性能と、旋回時の剛性感との両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを、容易に製造できる。
ここで、ポリマー部とは、タイヤ組成物に含まれるゴム及び合成ゴム成分の総和であり、例えば、天然ゴムやジエン系ゴム（ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等）を含む。好ましくは、少なくともジエン系ゴムを含み、より好ましくは、シリカ等のフィラーとの親和性を高めた末端変性ポリマーを含む。
【０００８】
また、本発明は、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を有し、前記トレッド部および前記ショルダー部を含む接地部において接地可能とされた自動二輪車用タイヤであって、少なくとも前記接地部全体が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたことを特徴とする。
本発明によれば、接地部全体が、低燃費性と優れた制動性能および旋回性能を発揮する組成物で構成されているので、直進走行時も旋回時も優れた走行性能を有し、低燃費化を実現可能な自動二輪車用タイヤを提供できる。
【０００９】
また、上記自動二輪車用タイヤにおいて、前記接地部は全体としてラウンド形状を有するものとしてもよい。この場合、接地部が全体としてラウンド形状を有し、このラウンド形状の接地部が、本発明のタイヤ組成物で構成されているので、旋回時に優れた剛性感を発揮する。
さらに、上記自動二輪車用タイヤにおいて、前記接地部および前記サイドウォール部が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたものとしてもよい。この場合、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を一体として同一材料により成形することが可能であり、工数が少なく量産性に優れた自動二輪車用タイヤを提供できる。
また、上記自動二輪車用タイヤはバイアスタイヤであってもよい。この場合、制動性能および旋回性能に優れ低燃費化が可能な自動二輪車用タイヤを、低コストで提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ウェット路及びドライ路における制動性能、旋回性能の両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを実現できる。
また、ポリマー部と表面処理シリカを含むことで、ウェット路及びドライ路における制動性能、旋回性能の両面で優れており、かつ、低燃費化を達成可能な自動二輪車用タイヤを容易に製造できる。
また、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を有し、トレッド部およびショルダー部を含む接地部全体が低燃費性、制動性能および旋回性能において良好な特性を発揮する組成物で構成されているので、直進走行時も旋回時も優れた走行性能を有する自動二輪車用タイヤを提供できる。
また、接地部が全体としてラウンド形状を有し、このラウンド形状の接地部が、本発明のタイヤ組成物で構成されているので、優れた旋回性能を発揮する。
さらに、トレッド部、ショルダー部およびサイドウォール部を一体として同一材料により成形することが可能であり、工数が少なく量産性に優れた自動二輪車用タイヤを提供できる。
また、バイアスタイヤとすることで、制動性能および旋回性能に優れ低燃費化が可能な自動二輪車用タイヤを、低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤの断面図である。
【図２】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【図３】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【図４】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【図５】実施例のタイヤの特性を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１の断面図である。この図１に示すタイヤ１は、自動二輪車に装着されるタイヤである。
タイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３と、ビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４と、両サイドウォール部４、４間にまたがって延びるトレッド部５とを備えている。トレッド部５とサイドウォール部４との境界は側方にやや張り出したショルダー部６となっている。
また、タイヤ１においては、タイヤ赤道面ＣＬとのなす角が６５〜９０°となるように平行配列した複数本の高弾性テキスタイルコード等の補強素子をゴム被覆してカーカス８を構成し、このカーカス８を、例えば非伸張性の環状体としたビードコア２およびその上に隣接配置されるビードエペックス７の周りに、タイヤ幅方向内側から外側に向かって巻き上げて係止している。タイヤ１はバイアスタイヤであり、タイヤ１の周方向に延びるベルトは備えていない。
【００１３】
タイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬを含むセンター域９を中心とするトレッド部５が、トレッド部５とサイドウォール部４との境界に位置するショルダー部６とともに、接地部Ｓを構成している。タイヤ１を装着した自動二輪車が直進走行している状態では、センター域９を中心として主にトレッド部５が接地し、旋回中は主にトレッド部５の端部とショルダー部６が接地する。このため、接地部Ｓは全体としてラウンド形状となっている。
【００１４】
本発明を適用したタイヤ１は、以下に説明するように、低燃費化を達成し、制動性能および旋回性能も優れている。タイヤの低燃費化は転動抵抗の抑制により達成できることが知られており、本発明者らは、転動抵抗の指標としてＲＲＣ指数を用いて検討した。また、発明者らは、ドライ路とウェット路のそれぞれにおける制動性能について検討し、さらに旋回性能についても検討した。
【００１５】
上述したようにタイヤ１の接地面Ｓの弾性率は燃費に影響するが、制動性能にも相関を有する。０℃における損失正接ｔａｎδ（以下、ｔａｎδ（０℃）と表記する。２０℃、６０℃についても同様。）はウェット路での制動性能に相関を有し、ｔａｎδ（０℃）が大きいほどウェット路の制動性能に優れている。また、ｔａｎδ（２０℃）はドライ路での制動性能に相関を有し、ｔａｎδ（２０℃）が大きいほどドライ路での制動性能に優れている。しかしながら、０℃、２０℃、６０℃のｔａｎδが好適な範囲であって、好ましい制動性能およびＲＲＣ指数が得られたタイヤであっても、自動二輪車に装着してテストを行ったところ、旋回時の剛性感が基準を満足できないケースがあった。
そして、本発明者らは、接地面の動的複素弾性率Ｅ＊がタイヤの旋回性能と強い相関を有することを見いだし、特に６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊（以下、Ｅ＊（６０℃）と表記する。０℃、２０℃についても同様。）が大きいほど、タイヤの旋回時の剛性感が増し、旋回性能を高められることを見いだした。さらに、発明者らは接地面のｔａｎδ及びＥ＊から算出される指標が制動性能と強く相関することを見いだし、好適なｔａｎδおよびＥ＊を示すタイヤ組成物を用いることで、低燃費化とともに制動性能および旋回性能において優れたタイヤ１を実現した。
【００１６】
本発明のタイヤ１を構成するタイヤ組成物は、ｔａｎδ（０℃）の値が０．３７５以上、Ｅ＊（０℃）の値が４０［ＭＰａ：メガパスカル］以下、ｔａｎδ（０℃）およびＥ＊（０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上であり、ｔａｎδ（２０℃）の値が０．１７０以上、Ｅ＊（２０℃）の値が１８［ＭＰａ］以下、ｔａｎδ（２０℃）およびＥ＊（２０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上であり、ｔａｎδ（６０℃）の値が０．１４以下、かつ、Ｅ＊（６０℃）の値が８［ＭＰａ］以上である。
物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊ …（１）
【００１７】
上記式（１）で求められる物性指数は、Ｅ＊が低く、ｔａｎδが高いほど大きくなる。Ｅ＊が低いことは、接地部Ｓの路面に対する密着性が高いことを示す。一方、ｔａｎδが高いことは、接地部Ｓと路面との密着後の制動時におけるエネルギー損失が大きいことを示す。測定温度０℃の値は接地部Ｓが路面に密着しにくい状況の特性に関連する。これらの知見から、発明者らは、ｔａｎδ（０℃）の値が０．３７５以上、Ｅ＊（０℃）の値が４０［ＭＰａ］以下であり、かつ、ｔａｎδ（０℃）およびＥ＊（０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上である場合に、ウェット路における優れた制動性能が発揮されることを明らかにした。
また、ｔａｎδ（２０℃）およびＥ＊（２０℃）の値から上記式（１）により求められる上記物性指数は、接地部Ｓが路面に比較的密着しやすい状況における特性に関連する。これらの知見から、発明者らは、ｔａｎδ（２０℃）の値が０．１７０以上、Ｅ＊（２０℃）の値が１８［ＭＰａ］以下であり、かつ、ｔａｎδ（２０℃）およびＥ＊（２０℃）の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上である場合に、ドライ路における優れた制動性能が発揮されることを明らかにした。
加えて、ＲＲＣ指数は、接地面の弾性率の指標である損失正接ｔａｎδと相関があり、ｔａｎδ（６０℃）が小さくなるほどＲＲＣ指数が低減することが知られている。この点で、ｔａｎδ（６０℃）の値が０．１４以下となる場合に、低燃費化を実現し得ることを明らかにした。そして、この低燃費化とともに、Ｅ＊（６０℃）の値が８［ＭＰａ］以上である場合に、優れた高速旋回性能が得られることを明らかにした。
【００１８】
そして、タイヤ１は、トレッド部５、ショルダー部６およびサイドウォール部４、４を有し、トレッド部５およびショルダー部６を含む接地部Ｓにおいて接地可能な形状にされ、少なくとも接地部Ｓ全体が本発明のタイヤ組成物によって構成されている。これにより、接地部Ｓ全体が低燃費性、制動性能および旋回性能の全てにおいて良好な特性を発揮するので、直進走行時も旋回時も優れた走行性能を有する自動二輪車用タイヤを提供できる。さらに、接地部Ｓとともにサイドウォール部４、４を本発明のタイヤ組成物で構成してもよい。この場合、タイヤ１は、ビードコア２とビードエペックス７にカーカス８を巻き上げた後、一体として成形することが可能であり、工数が少なく量産性に優れている。
また、接地部Ｓは全体としてラウンド形状を有し、このラウンド形状の接地部Ｓを本発明のタイヤ組成物で構成することにより、旋回時に優れた剛性感を発揮する。さらに、タイヤ１はスチールベルトを備えていないバイアスタイヤであるので、タイヤ１の接地部Ｓの特性には、接地部Ｓを構成するタイヤ組成物の特性が強く反映される。このため、本発明のタイヤ組成物で接地部Ｓを構成することで、制動性能および旋回性能に優れ、低燃費化を達成可能なタイヤ１を実現できる。
【００１９】
なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、公知のタイヤと同様の構成とすることもでき、種々の変更を加えたりすることが可能である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、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。
以下の実施例では、本発明を適用した実施例１〜４、および、比較対象としての比較例１〜３について試作および評価を行った。
各実施例の仕様、物性の測定結果、および評価は、表１に示す通りである。なお、表１に記載した符号Ａ〜Ｇは、後述する図中のプロットとの対応を示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
＊１ ＳＩＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｉｎｄｏｎｅｓｉａｎ Ｒｕｂｂｅｒ）
＊２ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） １７１２」
＊３ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） ＮＳ１１６」
＊４ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） ＮＳ６１６」
＊５ 日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標） ＢＲ１２２０」
＊６ 東海カーボン株式会社製「シーストＫＨ」
＊７ Ｒｈｏｄｉａ社製「Ｚｅｏｓｉｌ（登録商標） １１５ＧＲ」
＊８ ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製「Ａｇｉｌｏｎ ４００Ｇ−Ｄ」
＊９ Ｅｖｏｎｉｃ−Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｓｉ−７５」
＊１０ 酸化亜鉛３種
＊１１ 大内新興化学工業株式会社製「ノクラック６Ｃ」
＊１２ 大内新興化学工業株式会社製「ノクラック２２４」
＊１３ マイクロクリスタリンワックス
＊１４ Ｓｔｒｕｋｔｏｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ製「Ｓｔｕｒｕｋｔｏｌ（登録商標） ＥＦ４４」
＊１５ 大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」
＊１６ 大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＮＳ−Ｐ」
＊１７ 大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＤ」
【００２３】
表１において、ＷＥＴ物性指数及びＤＲＹ物性指数は、上記式（１）により得られる物性指数であり、測定温度０℃のｔａｎδ及びＥ＊から得られる物性指数をＷＥＴ物性指数、測定温度２０℃のｔａｎδ及びＥ＊から得られる物性指数をＤＲＹ物性指数とする。ＷＥＴ物性指数及びＤＲＹ物性指数の単位は［ＭＰａ−１］である。また、Ｅ＊の単位は［ＭＰａ］である。
【００２４】
各実施例および比較例のタイヤは、タイヤサイズが９０／９０−１８の自動二輪車用タイヤであり、ナイロンコードをゴム被覆してなる２層のプライをラジアル配置したカーカスを備え、図１に示す構造を有している。
【００２５】
［粘弾性試験］
損失正接ｔａｎδおよび動的複素弾性率Ｅ＊は、下記の測定条件で測定した。
測定装置：ＧＡＢＯ社製 粘弾性測定装置「Ｅｐｌｅｘｅｒ ５００Ｎ」
測定条件：圧縮モード
−８０℃〜３０℃…静歪３．０％、動歪０．１％
３０℃〜７０℃…静歪３．０％、動歪１．０％
試験片形状：φ６×６ｍｍ
周波数：１０Ｈｚ
【００２６】
［ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験］
実施例１〜４及び比較例１〜３の各仕様のタイヤを正規リムに組み込み、正規内圧となるように空気が充填された状態で、排気量１５０ｃｃの市販の小型自動二輪車に装着した（以下、試験車両という）。
試験車両を用いて、調整後の路面を走行する走行試験を行い、所定速度からの急制動時において、車輪のロックが発生しない範囲における発生Ｇに基づき評価点（５点満点）を決定した。ＷＥＴ制動試験では試験車両によりウェット調整された路面を走行し、ＤＲＹ制動試験では乾燥路面を走行した。
【００２７】
［高速旋回試験］
試験車両を１００ｋｍ／ｈで旋回走行させる定常円旋回試験を行い、テストライダーの官能評価により評価点（５点満点）を決定した。
【００２８】
［ＲＲＣ指数測定］
上記仕様のタイヤを１．７ｍドラム抵抗試験機に装着して、６０ｋｍ／ｈ走行時のころがり抵抗係数（ＲＲＣ）を求め、スコア化した。表１に示した値は、比較例１のスコアを１００とした場合の相対値である。
【００２９】
［目標値］
表１に示す各スコアについて目標値を設定した。具体的には、ＷＥＴ制動試験のスコアは４．００以上、ＤＲＹ制動試験のスコアは４．００以上、高速旋回試験のスコアは４．００以上、ＲＲＣ指数のスコアは８０以下を目標値とした。
【００３０】
［材料物性とタイヤ性能の相関］
表１に示す材料物性（ｔａｎδ、Ｅ＊、ＷＥＴ物性指数、ＤＲＹ物性指数）と、タイヤ性能のスコア（ＷＥＴ制動性能、ＤＲＹ制動性能、高速旋回性能、ＲＲＣ指数）との相関を、図２〜図５の図表に示す。図２〜図５の各図表に示したプロットしたＡは比較例１の値であり、Ｂは比較例２の値、Ｃは比較例３の値、Ｄは実施例１の値、Ｄは実施例２の値、Ｅは実施例３の値、Ｆは実施例４の値である。
【００３１】
図２は、ＷＥＴ物性指数（１０００×ｔａｎδ（０℃）／Ｅ＊（０℃））とＷＥＴ制動性能との相関を示す図表である。この図２に示すように、ＷＥＴ物性指数とＷＥＴ制動性能とは非常に強い相関を示している。比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９５７７の近似曲線を得た。この近似曲線から、ＷＥＴ物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上の場合に、ＷＥＴ制動性能の目標値である４．０以上を満たすことが明らかになった。
また、ＷＥＴ制動性能が目標値４．０以上となった比較例３（プロットＣ）及び実施例１〜４（プロットＤ〜Ｇ）のＷＥＴ物性指数の値に基づき、より好ましい値はＥ＊（０℃）が４０［ＭＰａ］以下、かつ、ｔａｎδ（０℃）が０．３７５以上である。
【００３２】
図３は、ＤＲＹ物性指数（１０００×ｔａｎδ（２０℃）／Ｅ＊（２０℃））とＷＥＴ制動性能との相関を示す図表である。この図３に示すように、ＤＲＹ物性指数とＤＲＹ制動性能とは非常に強い相関を示している。比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９１５８の近似曲線を得た。この近似曲線から、ＤＲＹ物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上の場合に、ＤＲＹ制動性能の目標値である４．０以上を満たすことが明らかになった。また、ＤＲＹ制動性能が目標値４．０以上となった比較例２、３（プロットＢ、Ｃ）及び実施例１〜４（プロットＤ〜Ｇ）のＤＲＹ物性指数の値に基づき、より好ましい値はＥ＊（２０℃）が１８［ＭＰａ］以下、かつ、ｔａｎδ（２０℃）が０．１７０以上である。
【００３３】
図４は、Ｅ＊（６０℃）と高速旋回性能との相関を示す図表である。本発明者らは、従来はタイヤ組成物において着目されていなかったＥ＊（６０℃）が、図４に示すように、タイヤの旋回性能に重要な相関を有することを見いだした。この図４における比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９４５９の近似曲線を得た。この近似曲線から、Ｅ＊（６０℃）が８［ＭＰａ］以上の場合に、高速旋回性能の目標値である４．０以上を満たすことが明らかになった。
【００３４】
図５は、ｔａｎδ（６０℃）とＲＲＣ指数との相関を示す図表である。図５に示すように、ｔａｎδ（６０℃）はＲＲＣ指数に強い相関を示し、低燃費化に重要である。この図５における比較例１〜３及び実施例１〜４のプロットから、Ｒ2＝０．９５９９の近似曲線を得た。この近似曲線から、ｔａｎδ（６０℃）が０．１４以下の場合に、ＲＲＣ指数の目標値である８０以下となることが明らかになった。
【００３５】
以上の結果をまとめると、以下の要件の全てを満たすタイヤ組成物が、低燃費性、制動性能及び旋回性能のいずれにおいても優れた特性を示す。
・ｔａｎδ（０℃）が０．３７５以上。
・Ｅ＊（０℃）が４０［ＭＰａ］以下。
・ＷＥＴ物性指数が９．３７５［ＭＰａ−１］以上。
・ｔａｎδ（２０℃）が０．１７０以上。
・Ｅ＊（２０℃）が１８［ＭＰａ］以下。
・ＤＲＹ物性指数が９．４４４［ＭＰａ−１］以上。
・ｔａｎδ（６０℃）が０．１４以下。
・Ｅ＊（６０℃）が８［ＭＰａ］以上。
【００３６】
［比較例１］
比較例１のタイヤ組成物は、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）１３７．５重量部にカーボンブラック１００重量部を合わせた組成となっている。他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、アロマオイル（３２．５重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（２重量部）、加硫促進剤（１．５重量部）を含む。含有量は、カーボンブラック１００重量部に対する値である。
【００３７】
比較例１のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動性能およびＤＲＹ制動性能が目標値に達していない。比較例１は従来の典型的なタイヤ組成の例であり、制動性能、低燃費化のいずれにおいても望む特性が得られなかった。
【００３８】
［比較例２］
比較例２のタイヤ組成物は、天然ゴム１００重量部にカーボンブラック７０重量部を合わせた組成となっている。他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、アロマオイル（３０重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（１．７重量部）、加硫促進剤（１重量部）を含む。含有量は、天然ゴム１００重量部に対する値である。
【００３９】
比較例２のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動性能および高速旋回性能が目標値に達していない。また、ＲＲＣ指数は比較例１に対して１０％低くなっているが、目標値に達していない。比較例２は、比較例１と同様に従来の典型的なタイヤ組成の例であり、制動性能、低燃費化のいずれにおいても望む特性が得られなかった。
【００４０】
［比較例３］
比較例３のタイヤ組成物は、天然ゴム６０重量部にＳ−ＳＢＲ（溶液重合スチレン・ブタジエンゴム）４０重量部を合わせたポリマー部１００重量部に対し、カーボンブラック５０重量部を合わせた組成となっている。他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（１．７重量部）、加硫促進剤（１重量部）を含む。含有量は、ポリマー部１００重量部に対する値である。
【００４１】
比較例３のタイヤ組成物は、表１に示したように、制動性能が目標値を満足した。ｔａｎδ（０℃）が比較例１，２に比べて向上していることから、Ｓ−ＳＢＲを使用したことでグリップ性能が高められたものと考えられる。また、比較例１、２に比べ、カーボンブラックの量を低減したことにより、ｔａｎδ（６０℃）が低下している。これにより、ＲＲＣ指数が８４と向上しているが、目標値である８０以下は満足しなかった。
【００４２】
［実施例１］
実施例１のタイヤ組成物は、Ｓ−ＳＢＲ８５重量部にＢＲ（ブタジエンゴム）１５重量部を合わせたポリマー部１００重量部に対し、シリカ６０重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムであり、さらにシリカ配合用の末端変性ポリマーとなっている。
他に、シランカップリング剤（４．８重両部）、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、脂肪酸亜鉛（３重量部）、硫黄（１．７重量部）、２種類の加硫促進剤（それぞれ２．２重量部および０．７重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
【００４３】
実施例１のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験、高速旋回試験、ＲＲＣ指数のいずれも目標値を満たしている。特に、ｔａｎδ（６０℃）が０．０９０と低いため、ＲＲＣ指数は目標値を大幅に下回る６７となっており、低燃費性能が優れている。
実施例１のタイヤ組成物は、シリカと、シリカ用の末端変性ポリマーであるＳ−ＳＢＲを採用したことにより、シリカとポリマーとの間の相互作用が高められ、ｔａｎδ（６０℃）が特に低くなっていると考えられる。
【００４４】
［実施例２］
実施例２のタイヤ組成物は、Ｓ−ＳＢＲ８５重量部にＢＲ１５重量部を合わせたポリマー部１００重量部に対し、表面処理シリカ６５重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムであり、さらにシリカ配合用の末端変性ポリマーとなっている。
他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、脂肪酸亜鉛（３重量部）、硫黄（１．７重量部）、２種類の加硫促進剤（それぞれ２．２重量部および０．７重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
【００４５】
実施例２のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験、高速旋回試験、ＲＲＣ指数のいずれも目標値を満たしている。特に、ｔａｎδ（６０℃）は非常に低く、実施例１〜４で最低値の０．０８２である。このため、ＲＲＣ指数は目標値を大幅に下回る６５となっており、低燃費性能が優れている。
実施例２のタイヤ組成物は、表面処理シリカを採用したことと、シリカ用の末端変性ポリマーであるＳ−ＳＢＲを採用したことにより、シリカとポリマーとの間の相互作用が高められ、ｔａｎδ（６０℃）が特に低くなっていると考えられる。また、実施例１ではシランカップリング剤を配合しているが、実施例２では、表面処理シリカを用いたことにより、シランカップリング剤を配合しなくても、ｔａｎδ（６０℃）の低下を達成している。この実施例２のタイヤ組成物を用いてタイヤを構成すれば、期待される運動性能を満たし、かつ、優れた低燃費化が期待できる。
【００４６】
［実施例３］
実施例３のタイヤ組成物は、天然ゴム２０重量部と、Ｓ−ＳＢＲ６５重量部と、ＢＲ１５重量部とを合わせたポリマー部１００重量部に対し、シリカ８０重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムであり、さらにシリカ配合用の末端変性ポリマーとなっている。
他に、シランカップリング剤（６．４重両部）、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、ナフテンオイル（２０重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、脂肪酸亜鉛（３重量部）、硫黄（１．７重量部）、２種類の加硫促進剤（それぞれ２．２重量部および０．７重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
この実施例３のタイヤ組成物は、表１に示したように、ＷＥＴ制動試験、ＤＲＹ制動試験、高速旋回試験、ＲＲＣ指数のいずれも目標値を満たしている。実施例３のタイヤ組成物は天然ゴムを使用することでＳ−ＳＢＲの使用量を抑えているので、ポリマーのコストを低減できる。また、シランカップリング剤を添加するとともにシリカを増量することで、ポリマーの低コスト化を図った組成であり、しかもタイヤの性能は目標値を満たしている。
【００４７】
［実施例４］
実施例４のタイヤ組成物は、天然ゴム６０重量部と、Ｓ−ＳＢＲ４０重量部とを合わせたポリマー部１００重量部に対し、カーボンブラック５０重量部を含む組成とした。このＳ−ＳＢＲは非油展スチレン・ブタジエンゴムである。
他に、酸化亜鉛（３重量部）、ステアリン酸（１重量部）、２種類の老化防止剤（それぞれ３．５重量部および２重量部）、マイクロクリスタリンワックス（２重量部）、硫黄（１．７重量部）、加硫促進剤（１．５重量部）を含む。含有量は、いずれも上記のポリマー部１００重量部に対する値である。
この実施例４のタイヤ組成物の組成は、天然ゴムにカーボンブラックを配合し、加硫促進剤を加えることにより、高いせん断剛性を得ることを図ったものである。また、天然ゴムを使用することでＳ−ＳＢＲの使用量を抑え、このＳ−ＳＢＲは末端変成されていないものを用いているので、ポリマーのコストを低減できる。また、シリカを使用していない。ポリマー部の組成が天然ゴムをベースとしたものであり、シリカを使用しない組成でありながら、低燃費性能と制動性能、さらに旋回性能を満たした例である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係るタイヤは、種々の自動二輪車に装着されうる。特に、小排気量の原動機を搭載した小型の自動二輪車に好適である。
【符号の説明】
【００４９】
１ タイヤ
３ ビード部
４ サイドウォール部
５ トレッド部
６ ショルダー部
８ カーカス
９ センター域
Ｓ 接地部
ＣＬ タイヤ赤道面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定温度０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．３７５以上、０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が４０ＭＰａ以下、０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５ＭＰａ−１以上であり、
測定温度２０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１７０以上、２０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が１８ＭＰａ以下、２０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４ＭＰａ−１以上であり、
測定温度６０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１４以下、かつ、６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が８ＭＰａ以上であること、
を特徴とする自動二輪車用タイヤ組成物。
物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊ …（１）
【請求項２】
ポリマー部と、表面処理シリカを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ組成物。
【請求項３】
前記ポリマー部は末端変性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ組成物。
【請求項４】
トレッド部（５）、ショルダー部（６）およびサイドウォール部（４）を有し、前記トレッド部および前記ショルダー部を含む接地部（Ｓ）において接地可能とされた自動二輪車用タイヤ（１）であって、
少なくとも前記接地部全体が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたこと、
を特徴とする自動二輪車用タイヤ。
【請求項５】
前記接地部は全体としてラウンド形状を有することを特徴とする請求項４記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項６】
前記接地部および前記サイドウォール部が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたことを特徴とする請求項４または５記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項７】
バイアスタイヤであることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項１】
測定温度０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．３７５以上、０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が４０ＭＰａ以下、０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．３７５ＭＰａ−１以上であり、
測定温度２０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１７０以上、２０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が１８ＭＰａ以下、２０℃のｔａｎδおよびＥ＊の値から下記式（１）で求められる物性指数が９．４４４ＭＰａ−１以上であり、
測定温度６０℃における損失正接ｔａｎδの値が０．１４以下、かつ、６０℃における動的複素弾性率Ｅ＊の値が８ＭＰａ以上であること、
を特徴とする自動二輪車用タイヤ組成物。
物性指数＝１０００×ｔａｎδ／Ｅ＊ …（１）
【請求項２】
ポリマー部と、表面処理シリカを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ組成物。
【請求項３】
前記ポリマー部は末端変性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ組成物。
【請求項４】
トレッド部（５）、ショルダー部（６）およびサイドウォール部（４）を有し、前記トレッド部および前記ショルダー部を含む接地部（Ｓ）において接地可能とされた自動二輪車用タイヤ（１）であって、
少なくとも前記接地部全体が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたこと、
を特徴とする自動二輪車用タイヤ。
【請求項５】
前記接地部は全体としてラウンド形状を有することを特徴とする請求項４記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項６】
前記接地部および前記サイドウォール部が、請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ組成物によって構成されたことを特徴とする請求項４または５記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項７】
バイアスタイヤであることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−７１７２２（Ｐ２０１２−７１７２２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８７１４（Ｐ２０１０−２１８７１４）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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