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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-03
(45)【発行日】2024-06-11
(54)【発明の名称】自動二輪車用タイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 11/00 20060101AFI20240604BHJP
   B60C 1/00 20060101ALI20240604BHJP
   C08L 21/00 20060101ALI20240604BHJP
   C08K 3/36 20060101ALI20240604BHJP
【FI】
B60C11/00 D
B60C1/00 A
B60C11/00 C
C08L21/00
C08K3/36
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2020093555
(22)【出願日】2020-05-28
(65)【公開番号】P2021187265
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-03-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】猪飼 拓真
【審査官】増永 淳司
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-012798(JP,A)
【文献】特開2019-189672(JP,A)
【文献】国際公開第2020/071557(WO,A1)
【文献】特開2013-185092(JP,A)
【文献】特開2018-095681(JP,A)
【文献】特開2009-067340(JP,A)
【文献】国際公開第2019/045062(WO,A1)
【文献】特開2016-094552(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 11/00
B60C 1/00
C08L 21/00
C08K 3/36
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ジエン系ゴムを含むゴム成分と、該ゴム成分100質量部に対して40質量部以上のシリカを含む充填剤とを含み、
下記式(1)および式(2)を満たす
ゴム組成物からなるトレッドを有する自動二輪車用タイヤであって、
前記トレッドは、配合が異なる複数の部分からなる部材であり、
前記複数の部分は、タイヤ軸方向において中央に位置する部分と、前記タイヤ軸方向において中央に位置する部分よりもタイヤ軸方向外側に位置する部分とであり、
前記タイヤ軸方向において中央に位置する部分と、前記タイヤ軸方向において中央に位置する部分よりもタイヤ軸方向外側に位置する部分との分割位置が、接地面内にあり、
前記タイヤ軸方向において中央に位置する部分よりもタイヤ軸方向外側に位置する部分が、前記ゴム組成物からなる、自動二輪車用タイヤ
式(1):70℃tanδ≧0.24
式(2):Tg≦-8℃
【請求項2】
前記式(1)が、下記式(1)である、請求項1記載の自動二輪車用タイヤ。
式(1):70℃tanδ≧0.25
【請求項3】
前記式(2)が、下記式(2)である、請求項1または2記載の自動二輪車用タイヤ。
式(2):Tg≦-12℃
【請求項4】
前記ゴム組成物が、下記式(3)をさらに満たす、請求項1~3のいずれか1項に記載の自動二輪車用タイヤ。
式(3):|30℃tanδ-70℃tanδ|≦0.14
【請求項5】
前記ジエン系ゴムが、スチレンブタジエンゴムを70質量%以上含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項6】
前記ジエン系ゴムが、ガラス転移温度において相違する少なくとも2種類のジエン系ゴムからなる、請求項1~5のいずれか1項に記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項7】
前記ガラス転移温度において相違する少なくとも2種類のジエン系ゴムが、互いにガラス転移温度の異なる2種類のスチレンブタジエンゴムを含むものであるか、または、互いにガラス転移温度の異なるスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムを含むものである、請求項6記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項8】
前記充填剤に占めるシリカの比率が、50質量%以上である、請求項1~7のいずれか1項に記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項9】
前記ゴム組成物が、さらに樹脂を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項10】
空気入りタイヤである、請求項1~9のいずれか1項に記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項11】
前記トレッドが、タイヤ軸方向において中央に位置するクラウン部と当該クラウン部の外側に位置する一対のショルダー部とを備え、
少なくとも当該ショルダー部が前記ゴム組成物からなる、請求項1~10のいずれか1項に記載の自動二輪車用タイヤ。
【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に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤには安全性等確保のため、ドライグリップ性能等のグリップ性能が要求され、この要求を満たすべく、種々のタイヤが開発されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2019-203073号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ドライグリップ性能の改善手法としては、グリップ力の向上に資する樹脂(グリップレジン)を添加することが考えられるが、この場合、粘弾性tanδの温度変化が大きくなり、高速走行時のドライグリップ性能が低下する(いわゆる、タレ)という問題が生じる。また、グリップレジンの添加によってグリップ性能は向上するが、グリップレジンの添加量が多くなるとゴム組成物のTgが高くなり、低温クラックが発生しやすくなるという問題も生じる。
【0005】
本発明は、ドライグリップ性能と耐タレ性能を向上せしめた自動二輪車用タイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者は、鋭意検討した結果、ジエン系ゴムを含むゴム成分と所定量以上のシリカとを含むゴム組成物において、その70℃における損失係数(tanδ)とガラス転移温度(Tg)とを所定の範囲内とすることで、上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を重ねて、本発明を完成した。
【0007】
すなわち、本発明は、
[1]ジエン系ゴムを含むゴム成分と、該ゴム成分100質量部に対して40質量部以上、好ましくは45質量部以上、より好ましくは50質量部以上、さらに好ましくは55質量部以上、さらに好ましくは60質量部以上のシリカを含む充填剤とを含み、
下記式(1)および式(2)を満たす
ゴム組成物からなるトレッドを有する自動二輪車用タイヤ、
式(1):70℃tanδ≧0.23
式(2):Tg≦-8℃、
[2]前記式(1)が、下記式(1)である、上記[1]記載の自動二輪車用タイヤ、
式(1):70℃tanδ≧0.25、
[3]前記式(2)が、下記式(2)である、上記[1]または[2]記載の自動二輪車用タイヤ、
式(2):Tg≦-12℃、
[4]前記ゴム組成物が、下記式(3)をさらに満たす、好ましくは式(3)の右辺の値が0.13である、より好ましくは式(3)の右辺の値が0.12である、上記[1]~[3]のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ、
式(3):|30℃tanδ-70℃tanδ|≦0.14、
[5]前記ジエン系ゴムが、スチレンブタジエンゴムを70質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上含む、上記[1]~[4]のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ、
[6]前記ジエン系ゴムが、ガラス転移温度において相違する少なくとも2種類のジエン系ゴムからなる、上記[1]~[5]のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ、
[7]前記ガラス転移温度において相違する少なくとも2種類のジエン系ゴムが、互いにガラス転移温度の異なる2種類のスチレンブタジエンゴムを含むものであるか、または、互いにガラス転移温度の異なるスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムを含むものである、上記[6]記載の自動二輪車用タイヤ、
[8]前記充填剤に占めるシリカの比率が、50質量%以上、好ましくは54質量%以上、より好ましくは58質量%以上である、上記[1]~[7]のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ、
[9]前記ゴム組成物が、さらに樹脂を含む、上記[1]~[8]のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ、
[10]空気入りタイヤである、上記[1]~[9]のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ、
[11]前記トレッドが、タイヤ軸方向において中央に位置するクラウン部と当該クラウン部の外側に位置する一対のショルダー部とを備え、
少なくとも当該ショルダー部が前記ゴム組成物からなる、上記[1]~[10]記載の自動二輪車用タイヤ、
に関する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ドライグリップ性能と耐タレ性能を向上せしめた自動二輪車用タイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】自動二輪車用のタイヤのタイヤ回転軸を含む平面による断面図の一例である。
図2】自動二輪車用のタイヤが路面に接した状態を示す、タイヤ回転軸を含む平面による断面図の一例である(クラウン部が接地面内に収まる場合)。
図3】自動二輪車用のタイヤが路面に接した状態を示す、タイヤ回転軸を含む平面による断面図の一例である(クラウン部が接地面外まで及ぶ場合)。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示は、ジエン系ゴムを含むゴム成分と、該ゴム成分100質量部に対して40質量部以上のシリカを含む充填剤とを含み、下記式(1)および式(2)を満たすゴム組成物からなるトレッドを有する自動二輪車用タイヤに関する。
式(1):70℃tanδ≧0.23
式(2):Tg≦-8℃
【0011】
理論に拘束されることは意図しないが、本開示において、ドライグリップ性能と耐タレ性能を両立できるメカニズムとしては、以下が考えられる。すなわち、高速走行時のドライグリップ性能の低下である、いわゆる、タレを抑制するには、トレッドを構成するゴム組成物の70℃付近(例えば、50~90℃)の損失係数tanδを高く保ち、かつ、その温度依存性を小さくする必要があるが、本開示では、まずゴム組成物のTgを下げることでtanδの温度依存性カーブを低温側へシフトさせることにより、70℃付近の温度依存性を小さくするようしむけた上で、これにより低下する70℃におけるtanδ(70℃tanδ)の値を上げるよう試みた。これにより、高いドライグリップ性能を示しながらも、高速走行時にもそれが維持されるという結果に繋がっていると考える。
【0012】
前記式(1)の右辺は、0.25であることが好ましい。
【0013】
前記式(2)の右辺は、-12℃であることが好ましい。
【0014】
前記ゴム組成物は、下記式(3)をさらに満たすこと、好ましくは式(3)の右辺の値が0.13であること、より好ましくは式(3)の右辺の値が0.12であることが好ましい。
式(3):|30℃tanδ-70℃tanδ|≦0.14
【0015】
前記ジエン系ゴムは、スチレンブタジエンゴムを70質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上含むことが好ましい。
【0016】
前記ジエン系ゴムは、ガラス転移温度において相違する少なくとも2種類のジエン系ゴムからなることが好ましい。
【0017】
前記ガラス転移温度において相違する少なくとも2種類のジエン系ゴムは、互いにガラス転移温度の異なる2種類のスチレンブタジエンゴムを含むものであるか、または、互いにガラス転移温度の異なるスチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムを含むものであることが好ましい。
【0018】
前記充填剤に占めるシリカの比率は、50質量%以上、好ましくは54質量%以上、より好ましくは58質量%以上であることが好ましい。
【0019】
前記ゴム組成物は、さらに樹脂を含むものであることが好ましい。
【0020】
前記自動二輪車用タイヤは、空気入りタイヤであることが好ましい。
【0021】
前記トレッドはタイヤ軸方向において中央に位置するクラウン部と当該クラウン部の外側に位置する一対のショルダー部とを備え、少なくとも当該ショルダー部は前記ゴム組成物からなるものであることが好ましい。
【0022】
<ゴム成分>
本開示において、ゴム成分はジエン系ゴムを含む。本開示の好ましい一態様において、ゴム成分はジエン系ゴムからなるものである。
【0023】
(ジエン系ゴム)
ジエン系ゴムとしては、例えば、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等が挙げられる。ジエン系ゴムは、SBRとBRを含むものであることが好ましく、SBRとBRのみからなるものであってもよい。
【0024】
≪SBR≫
SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合SBR(E-SBR)、溶液重合SBR(S-SBR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。SBRは1種または2種以上を用いることができる。
【0025】
また、SBRとしては、非変性SBRを用いることもできるし、変性SBRを用いることもできる。変性SBRとしては、タイヤ工業において一般的なものをいずれも使用することができ、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を導入したものが挙げられる。そのようなSBRとしては、例えば、SBRの少なくとも一方の末端を、下記官能基を有する化合物(変性剤)で変性した末端変性SBRや、主鎖に下記官能基を有する主鎖変性SBRや、主鎖および末端に下記官能基を有する主鎖末端変性SBR(例えば、主鎖に下記官能基を有し、少なくとも一方の末端を下記官能基を有する化合物(変性剤)で変性した主鎖末端変性SBR)や、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性(カップリング)され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性SBR等が挙げられる。
【0026】
上記官能基としては、例えば、アミノ基(好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数1~6のアルキル基に置換されたアミノ基)、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシシリル基)、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシ基)、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、アミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、カルボキシル基、水酸基等の官能基が導入されたものを挙げることができる。
【0027】
さらに、変性SBRとしては、上記の非変性SBRや変性SBRを、さらに水素添加したもの、エポキシ化したもの、スズ変性したもの等を挙げることができる。中でも、上記変性SBRをさらに水素添加したSBR(変性水添SBR)が好ましい。水添SBRは、二重結合を減らして単結合を増やすことで、分子鎖の運動性を向上せしめたものであり、ポリマー同士の絡み合い効果が向上し、補強性が増す傾向があるので、本開示の効果の観点から好ましい。
【0028】
SBRとしては油展SBRを用いることもできるし、非油展SBRを用いることもできる。油展SBRを用いる場合、SBRの油展量、すなわち、SBRに含まれる油展オイルの含有量は、SBRのゴム固形分100質量部に対して、10~50質量部であることが好ましい。
【0029】
SBRとしては、例えば、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等により製造・販売されているSBRを使用することができる。
【0030】
SBRのスチレン含量は、本開示の効果がより好適に得られるという理由から、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。また、該スチレン含量は、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、SBRのスチレン含量は、1H-NMR測定により算出される。
【0031】
SBRのビニル結合量は、本開示の効果がより好適に得られるという理由から、10%以上が好ましく、20%以上がより好ましく、30%以上がさらに好ましい。また、該ビニル結合量は、80%以下が好ましく、70%以下がより好ましく、60%以下がさらに好ましく、50%以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、SBRのビニル結合量(1,2-結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される。
【0032】
SBRのガラス転移温度(Tg)は、本開示の効果がより好適に得られるという理由から、好ましくは-90℃以上、より好ましくは-50℃以上、さらに好ましくは-40℃以上である。また、該Tgは、好ましくは0℃以下、より好ましくは-10℃以下、さらに好ましくは-15℃以下、さらに好ましくは-20℃以下、さらに好ましくは-25℃以下である。なお、本明細書において、ガラス転移温度は、JIS K 7121に従い、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計(Q200)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定される値である。
【0033】
SBRの重量平均分子量(Mw)は、本開示の効果がより好適に得られるという理由から、20万以上が好ましく、30万以上がより好ましい。また、該Mwは、200万以下が好ましく、150万以下がより好ましく、100万以下がより好ましい。なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(東ソー(株)製GPC-8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMALTPORE HZ-M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。
【0034】
ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。また、SBRは100質量%であってもよい。SBRの含有量とは、油展SBRの場合には、油展オイルを除いたSBR自体の含有量である。
【0035】
≪BR≫
BRとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス1,4結合含有率(シス含量)が90%以上のBR(ハイシスBR)、希土類元素系触媒を用いて合成された希土類系ブタジエンゴム(希土類系BR)、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR(SPB含有BR)、変性BR(ハイシス変性BR、ローシス変性BR)等タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。BRは1種または2種以上を用いることができる。このうち、ハイシスBRが好ましい。
【0036】
ハイシスBRとしては、例えば、日本ゼオン(株)製のもの、宇部興産(株)製のもの、JSR(株)製のもの等が挙げられる。ハイシスBRのシス含量は、好ましくは、95%以上、より好ましくは96%以上、さらに好ましくは97%以上、さらに好ましくは98%以上である。なお、本明細書において、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析により算出される値である。希土類系BRとしては、希土類元素系触媒を用いて合成され、ビニル結合量(1,2結合ブタジエン単位量)が好ましくは1.8モル%以下、より好ましくは1.0モル%以下、さらに好ましくは0.8%モル以下であり、シス含量(シス-1,4結合含有率)が好ましくは95モル%以上、より好ましくは96%モル以上、より好ましくは97%以上である。希土類系BRとしては、例えば、ランクセス社製のものなどを用いることができる。
【0037】
SPB含有BRは、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にBR中に結晶を分散させたものではなく、BRと化学結合したうえで分散しているものが挙げられる。このようなSPB含有BRとしては、宇部興産(株)製のもの等を用いることができる。
【0038】
変性BRとしては、上記SBRで説明したのと同様の変性を受けたBRが挙げられる。また、変性BRとしては、リチウム開始剤により1,3-ブタジエンの重合を行ったのち、スズ化合物を添加することにより得られるもの(スズ変性BR)や、ブタジエンゴムの活性末端に縮合アルコキシシラン化合物を有するブタジエンゴム(シリカ用変性BR)等が挙げられる。このような変性BRとしては、例えば、ZSエラストマー(株)製のもの等を用いることができる。
【0039】
ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましい。BRの含有量の下限について特に限定はなく、0質量%でもよいし、例えば、5質量%以上、10質量%以上、または、20質量%以上であってもよい。
【0040】
≪その他のジエン系ゴム≫
ゴム成分は、前記のSBRおよびBR以外のその他のジエン系ゴム成分を含有してもよい。その他のジエン系ゴム成分としては、ゴム工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン-イソプレン-ブタジエン共重合ゴム(SIBR)、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(SIBS)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、ポリノルボルネンゴム等が挙げられる。これらその他のゴム成分は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0041】
(ジエン系ゴム以外のゴム成分)
ゴム成分は非ジエン系ゴムを含むことができる。非ジエン系ゴムとしては、ブチルゴム(IIR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム(FKM)、アクリルゴム(ACM)、ヒドリンゴム等が挙げられる。非ジエン系ゴムは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0042】
<充填剤>
充填剤はゴム成分100質量部に対して40質量部以上のシリカを含む。本開示は、所定量以上のシリカを含むゴム組成物において、ドライグリップ性能と耐タレ性能の両立を図ろうとするものである。また、充填剤は、シリカ以外にも、ゴム工業で一般的に使用される充填剤をいずれも使用することができる。そのような充填剤としては、カーボンブラックが挙げられる他、さらに、水酸化アルミニウム、アルミナ(酸化アルミニウム)、クレー、炭酸カルシウム、マイカ等を使用することができる。充填剤は1種または2種以上を使用することができる。
【0043】
シリカ以外の充填剤としては、カーボンブラックが好ましい。充填剤としては、例えば、シリカを含むもの、シリカのみからなるもの、シリカとカーボンブラックを含むもの、シリカとカーボンブラックのみからなるものを好適に使用することができる。充填剤に占めるシリカの比率は50質量%以上であることが好ましく、54質量%以上であることがより好ましく、58質量%以上であることがさらに好ましい。
【0044】
(シリカ)
シリカとしては、特に限定されず、例えば、乾式法により調製されたシリカ(無水シリカ)、湿式法により調製されたシリカ(含水シリカ)等、タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。なかでもシラノール基が多いという理由から、湿式法により調製された含水シリカが好ましい。シリカは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0045】
シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、低燃費性能および耐摩耗性能の観点から、140m2/g以上が好ましく、160m2/g以上がより好ましく、170m2/g以上がさらに好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、350m2/g以下が好ましく、300m2/g以下がより好ましく、250m2/g以下がさらに好ましい。なお、本明細書におけるシリカのN2SAは、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定される値である。
【0046】
シリカのゴム成分100質量部に対する含有量は、本開示の効果の観点から、45質量部以上が好ましく、50質量部以上がより好ましく、55質量部以上がさらに好ましく、60質量部以上がさらに好ましく、65質量部以上がさらに好ましく、70質量部以上がさらに好ましく、75質量部以上がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、150質量部以下が好ましく、130質量部以下がより好ましく、110質量部以下がさらに好ましく、90質量部以下がさらに好ましい。
【0047】
(カーボンブラック)
カーボンブラックとしては、ゴム工業において一般的なものを適宜利用することができ、例えば、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等を挙げることができ、あるいは、N110、N115、N120、N125、N134、N135、N219、N220、N231、N234、N293、N299、N326、N330、N339、N343、N347、N351、N356、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、N762、N765、N772、N774、N787、N907、N908、N990、N991等を挙げることができる。市販品としては、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱ケミカル(株)、ライオン(株)、新日化カーボン(株)、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0048】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、耐摩耗性能、グリップ性能等の観点から、40m2/g以上が好ましく、50m2/g以上がより好ましく、70m2/g以上がさらに好ましく、100m2/g以上がさらに好ましい。また、該N2SAは、良好な分散の観点から、300m2/g以下が好ましく、250m2/g以下がより好ましく、200m2/g以下がさらに好ましく、160m2/g以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K 6217-2:2001によって求められる。
【0049】
カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸油量は、十分な補強性の観点から、50ml/100g以上が好ましく、100ml/100g以上がより好ましい。また、カーボンブラックのDBPは、ウェットグリップ性能の観点から、200ml/100g以下が好ましく、150ml/100g以下がより好ましい。なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K 6217-4:2001に準拠して測定される。
【0050】
カーボンブラックの含有量は、良好な紫外線クラック性能、良好な耐摩耗性能の観点から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、さらに好ましくは10質量部以上、さらに好ましくは20質量部以上、さらに好ましくは30質量部以上である。また、該含有量は、加工性や発熱性の観点から、好ましくは200質量部以下、より好ましくは150質量部以下、さらに好ましくは120質量部以下、さらに好ましくは110質量部以下、さらに好ましくは100質量部以下である。
【0051】
充填剤の合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、充分な補強性の観点から、好ましくは50質量部以上、より好ましくは70質量部以上である。一方、該含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、好ましくは250質量部以下、より好ましくは180質量部以下、さらに好ましくは150質量部以下である。
【0052】
(シランカップリング剤)
ゴム組成物は、シランカップリング剤を使用することが好ましい。シランカップリング剤としては、特に限定されず、ゴム工業において、従来から使用される任意のシランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤の具体例としては、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のスルフィド基を有するシランカップリング剤;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン等のメルカプト基を有するシランカップリング剤;3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン、3-ヘキサノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン、3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル基を有するシランカップリング剤;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル基を有するシランカップリング剤;3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基を有するシランカップリング剤;γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のグリシドキシ系のシランカップリング剤;3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシラン等のニトロ系のシランカップリング剤;3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン等のクロロ系のシランカップリング剤等が挙げられる。なかでも、スルフィド基を有するシランカップリング剤、メルカプト基を有するシランカップリング剤、およびチオエステル基を有するシランカップリング剤が好ましく、スルフィド基を有するシランカップリング剤がより好ましい。これらのシランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0053】
シランカップリング剤の含有量は、充分な耐チッピング性能の観点から、シリカ100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上である。また、シランカップリング剤の含有量は、含有量に見合った配合効果の観点から、シリカ100質量部に対し、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは12質量部以下である。
【0054】
<オイル>
ゴム組成物は、オイルを含有することができる。オイルとしては、特に限定されず、例えば、プロセスオイル、植物油脂、およびそれらの混合物などを用いることができる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどを挙げることができる。また、植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油などを挙げることができる。このうち、芳香族系プロセスオイルが好ましい。オイルは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0055】
オイルの含有量は、本開示の効果の観点から、ゴム成分100質量部に対して、10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましく、20質量部以上がさらに好ましい。該含有量は、操縦安定性の観点から、80質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましく、60質量部以下がさらに好ましく、50質量部以下がより好ましい。なお、本明細書において、オイルの含有量には、油展ゴムに含まれるオイル量も含まれる。
【0056】
<その他配合剤>
ゴム組成物は、前記成分以外にも、従来タイヤ工業で一般に使用される配合剤、例えば、樹脂、液状ポリマー、ワックス、加工助剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、無機カリウム塩、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
【0057】
(樹脂)
樹脂は、タイヤ工業で慣用される樹脂成分を用いることができる。そのような樹脂成分としては、例えば、石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂、クマロン系樹脂等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、本開示の効果の観点から、石油樹脂が好ましい。
【0058】
≪石油樹脂≫
石油樹脂としては、特に限定されないが、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂が挙げられ、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。脂肪族系石油樹脂としては、炭素数4~5個相当の石油留分(C5留分)であるイソプレンやシクロペンタジエンなどの不飽和モノマーをカチオン重合することにより得られる樹脂(C5系石油樹脂とも称される。)を用いることができる。芳香族系石油樹脂としては、炭素数8~10個相当の石油留分(C9留分)であるビニルトルエン、アルキルスチレン、インデンなどのモノマーをカチオン重合することにより得られる樹脂(C9系石油樹脂とも称される。)を用いることができる。脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂としては、上記C5留分とC9留分を共重合することにより得られる樹脂(C5C9系石油樹脂とも称される。)が用いられる。また、前記の石油樹脂を水素添加したものを使用してもよい。なかでも芳香族系石油樹脂が好適に用いられる。芳香族系石油樹脂としては、例えば、α-メチルスチレン樹脂が挙げられる。α-メチルスチレン系樹脂としては、α-メチルスチレンのホモポリマー(ポリ-α-メチルスチレン)、α-メチルスチレンと芳香族化合物やフェノール系化合物を含む他の化合物とのコポリマーが挙げられる。このコポリマーを構成し得る他の化合物としては、スチレン、メチルスチレン、メトキシスチレン、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。α-メチルスチレン系樹脂としては、アリゾナケミカル社製のものなどが好適に用いられる。
【0059】
≪テルペン系樹脂≫
テルペン系樹脂としては、ポリテルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペンスチレン樹脂等が挙げられ、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでもテルペンスチレン樹脂は、SBRとBRの両方に対して特に相溶性がよく、ゴム成分中に硫黄が分散しやすくなることから、好適に用いられる。
【0060】
ポリテルペン樹脂は、α-ピネン、β-ピネン、リモネン、ジペンテン等のテルペン化合物から選ばれる少なくとも1種を原料とする樹脂である。テルペン系樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0061】
テルペンフェノール樹脂は、前記テルペン化合物およびフェノール系化合物を原料とする樹脂である。テルペンスチレン樹脂は、前記テルペン化合物およびスチレンを原料とする樹脂である。ポリテルペン樹脂およびテルペンスチレン樹脂は、水素添加処理を行った樹脂(水添ポリテルペン樹脂、水添テルペンスチレン樹脂)であってもよい。テルペン系樹脂への水素添加処理は、公知の方法で行うことができ、また市販の水添樹脂を使用することもできる。
【0062】
本開示では、テルペン系樹脂は市販品が用いられてもよい。このような市販品は、ヤスハラケミカル(株)等によって製造販売されるものが例示される。
【0063】
≪ロジン系樹脂≫
ロジン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば天然樹脂ロジン、それを水素添加、不均化、二量化、エステル化等で変性したロジン変性樹脂等が挙げられ、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0064】
≪フェノール系樹脂≫
フェノール系樹脂としては、特に限定されないが、フェノールホルムアルデヒド樹脂、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂、アルキルフェノールアセチレン樹脂、オイル変性フェノールホルムアルデヒド樹脂等が挙げられ、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0065】
≪クマロン系樹脂≫
クマロン系樹脂は、クマロンを主成分する樹脂であり、例えば、クマロン樹脂、クマロンインデン樹脂、クマロンとインデンとスチレンを主成分とする共重合樹脂等が挙げられ、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0066】
≪樹脂の含有量≫
樹脂のゴム成分100質量部に対する含有量は、接着性能およびグリップ性能の観点から、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましく、5質量部以上が特に好ましい。また、耐摩耗性能およびグリップ性能の観点からは、50質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましく、30質量部以下がさらに好ましく、25質量部以下が特に好ましい。
【0067】
≪樹脂の軟化点≫
樹脂の軟化点は、グリップ性能の観点から、160℃以下が好ましく、145℃以下がより好ましく、130℃以下がさらに好ましい。また、軟化点は、グリップ性能の観点から、20℃以上が好ましく、35℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましく、80℃以上がさらに好ましい。なお、本開示において、軟化点は、JIS K 6220-1:2001に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
【0068】
≪樹脂の重量平均分子量≫
樹脂の重量平均分子量(Mw)は、揮発しにくく、グリップ性能が良好である点から、300以上が好ましく、400以上がより好ましく、500以上がさらに好ましい。また、該Mwは、15000以下が好ましく、10000以下がより好ましく、8000以下がさらに好ましい。
【0069】
≪樹脂のSP値≫
樹脂のSP値は、ゴム成分(特にSBR)との相溶性が優れる点から、8~11の範囲が好ましく、8~10の範囲がより好ましく、8.3~9.5の範囲がさらに好ましい。上記範囲内のSP値を持つ樹脂を使用することでSBRおよびBRとの相溶性が向上し、耐摩耗性能および破断伸びを改善できる。
【0070】
(液状ポリマー)
液状ポリマーは、常温(25℃)で液体状態のポリマーであれば特に限定されないが、例えば、液状スチレンブタジエン共重合体(液状SBR)、液状ブタジエン重合体(液状BR)、液状イソプレン重合体(液状IR)、液状スチレンイソプレン共重合体(液状SIR)等の液状ジエン系重合体が挙げられる。液状ポリマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、グリップ性能の観点から、液状SBRが好ましい。液状ポリマーの分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量が1.0×103~2.0×105であることが好ましい。
【0071】
液状ポリマーを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、グリップ性能の観点から、1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましく、10質量部以下が特に好ましい。
【0072】
(ワックス)
ワックスは、従来タイヤ工業で一般的に使用されるもの使用することができ、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。ワックスを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化の抑制の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
【0073】
(加工助剤)
加工助剤は、従来タイヤ工業で一般的に使用されるもの使用することができ、例えば、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、アミドエステル、シリカ表面活性剤、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩とアミドエステルとの混合物、脂肪酸金属塩と脂肪酸アミドとの混合物等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。加工助剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の改善効果を発揮させる観点から、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性および破壊強度の観点からは、10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましい。
【0074】
(老化防止剤)
老化防止剤は、従来タイヤ工業で一般的に使用されるもの使用することができる。具体的には、例えば、アミン系、キノリン系、キノン系、フェノール系、イミダゾール系、フェニレンジアミン系の各化合物や、カルバミン酸金属塩等の老化防止剤が挙げられる。このうち、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、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン、N-シクロヘキシル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-メチルヘプチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1,4-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-エチル-3-メチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N-4-メチル-2-ペンチル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジアリール-p-フェニレンジアミン、ヒンダードジアリール-p-フェニレンジアミン、フェニルヘキシル-p-フェニレンジアミン、フェニルオクチル-p-フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系老化防止剤、および2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン等のキノリン系老化防止剤が好ましい。これらの老化防止剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0075】
老化防止剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、ゴムの耐オゾンクラック性の観点から、0.5質量部以上が好ましく、あるいは、1質量部以上であっても好ましい。また、耐摩耗性能やウェットグリップ性能の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
【0076】
(ステアリン酸)
ステアリン酸を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の観点から、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、加硫速度の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
【0077】
(酸化亜鉛)
酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の観点から、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
【0078】
(無機カリウム塩)
無機カリウム塩は、従来タイヤ工業で一般的に使用されるもの使用することができ、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。無機カリウム塩としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムおよび四ホウ酸カリウムからなる群から選ばれる1種以上のカリウム塩等が挙げられ、これらのうち、四ホウ酸カリウムが好ましい。
【0079】
無機カリウム塩の含有量は、押出し加工性の観点から、シリカ100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.4質量部以上である。また、耐摩耗性の観点からは、シリカ100質量部に対して、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2.5質量部以下、より好ましくは2質量部以下、さらに好ましくは1.45質量部以下である。
【0080】
(加硫剤)
加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができ、それぞれ、単独で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。
【0081】
硫黄以外の加硫剤としては、例えば、1,6-ヘキサメチレン-ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物、1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン等の硫黄原子を含む加硫剤や、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物等が挙げられる。硫黄以外の加硫剤としては、例えば、田岡化学工業(株)製のもの、フレキシス社製のもの、ランクセス社製のものなどを用いることができる。
【0082】
加硫剤として硫黄を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、十分な加硫反応を確保し、良好なグリップ性能および耐摩耗性能を得るという観点から、0.5質量部以上が好ましく、0.7質量部以上がより好ましい。また、劣化の抑制の観点からは、5.0質量部以下が好ましく、4.0質量部以下がより好ましく、3.0質量部以下がさらに好ましい。
【0083】
(加硫促進剤)
加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド-アミン系若しくはアルデヒド-アンモニア系、イミダゾリン系、またはキサンテート系加硫促進剤等が挙げられる。これら加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系、グアニジン系、およびチアゾール系の少なくとも一つが好ましく、スルフェンアミド系およびグアニジン系を併用することがより好ましい。
【0084】
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N,N-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)等が挙げられる。なかでも、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)が好ましい。
【0085】
グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、1,3-ジフェニルグアニジン(DPG)、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、1-o-トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ-o-トリルグアニジン塩、1,3-ジ-o-クメニルグアニジン、1,3-ジ-o-ビフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-クメニル-2-プロピオニルグアニジン等が挙げられる。なかでも、1,3-ジフェニルグアニジン(DPG)が好ましい。
【0086】
チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド等が挙げられる。なかでも、2-メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。
【0087】
加硫促進剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましい。また、加硫促進剤のゴム成分100質量部に対する含有量は、8質量部以下が好ましく、7質量部以下がより好ましく、6質量部以下がさらに好ましい。加硫促進剤の含有量を上記範囲内とすることにより、破壊強度および伸びが確保できる傾向がある。
【0088】
<ゴム組成物>
本開示のゴム組成物は、ジエン系ゴムを含むゴム成分と、該ゴム成分100質量部に対して40質量部以上のシリカを含む充填剤とを含むことに加えて、下記式(1)および式(2)を満たす。
式(1):70℃tanδ≧0.23
式(2):Tg≦-8℃
【0089】
(式(1)、式(2))
式(1)は、70℃における損失係数tanδ(70℃tanδ)の値が0.23以上であることを規定するものである。式(2)は、Tgが-8℃以下であることを規定するものである。ここで、70℃tanδおよびTgは、後述の実施例の欄に記載した方法により測定される値である。本開示では、ドライグリップ性能と耐タレ性能を両立するために、ゴム組成物のTgを下げることでtanδの温度依存性カーブを低温側へシフトさせた上で、これにより低下する70℃における損失係数tanδ(70℃tanδ)の値を上げた。このことにより、高速走行時のドライグリップ性能の低下抑制に貢献する70℃付近(例えば、50~90℃)のtanδを高く保ち、かつ、その温度依存性を小さくすることができ、高いドライグリップ性能を示しながらも、高速走行時にもそれが維持されるという結果に繋がっていると考える。
【0090】
式(1)の70℃tanδは、本開示の効果の観点から、0.24以上であることが好ましく、0.25以上であることがより好ましい。70℃tanδは本開示の効果の観点からは高い方が好ましく、そのような意義からの上限はないが、その値は、通常0.40以下である。式(2)のTgは、本開示の効果の観点から、-9℃以下であることが好ましく、-10℃以下であることがより好ましく、-11℃以下であることがさらに好ましく、-12℃以下であることがさらに好ましい。Tgは本開示の効果の観点からは低い方が好ましく、そのような意義からの下限はないが、通常、トレッドを構成するゴム組成物のTgは-70℃以上である。
【0091】
式(1)の70℃tanδの値は、常法により、上げることができ、例えば、充填剤の配合量を増やすこと、本開示においては、とりわけ、シリカの配合量を増やすことにより、70℃tanδを上昇させることができる。式(2)のTgの値は、ゴム組成物を構成する各成分のうち、主に、ゴム成分について、これを構成する各ゴムの種類やその配合割合を変更することにより、低下させることができる。一例としては、Tgの異なるジエン系ゴムを組合せて、各ゴムの配合割合を調節することで、ゴム組成物のTgを所望の値に調節することができる。例えば、実施例5では、タフデン4850(Tg:-25℃)と所定の末端変性BR(Tg:-90℃)とを組合せてゴム組成物のTgを-14℃としているが、実施例4ではこの末端変性BRをよりTgの低いウベポールBR150B(Tg:-107℃)とすることでゴム組成物のTgを-18℃としている。
【0092】
(式(3))
本開示のゴム組成物は、さらに、下記式(3)を満たすものであることが好ましい。
式(3):|30℃tanδ-70℃tanδ|≦0.14
【0093】
式(3)は、ゴム組成物の30℃における損失係数tanδ(30℃tanδ)と70℃tanδとの差の絶対値が、0.14以下であることを要求するものである。この絶対値が小さいことは、ゴム組成物の30℃におけるtanδと70℃におけるtanδとの差が小さいこと、すなわち、この二つの温度域におけるゴム組成物のtanδの温度依存性が小さいことを表している。このような特徴を備えるゴム組成物は、70℃付近(例えば、50~90℃)のtanδの温度依存性を小さくするという、本開示の効果に関連する特徴の発揮により貢献するものと考えられる。式(3)の右辺の値は、0.13であることが好ましく、0.12であることがより好ましい。
【0094】
式(3)の絶対値は、式(1)と式(2)をより満たすよう調節することで、それに伴い、より小さい値となるように調節することができる。
【0095】
<自動二輪車用タイヤ>
本開示の自動二輪車用タイヤは、上記ゴム組成物からなるトレッドを有するものである。当該トレッドは、それ以上分割されない一の部材であってもよいし、さらに分割され得る複数の部分からなる部材であってもよい。当該トレッドが複数の部分からなる部材である場合としては、例えば、当該トレッドがタイヤ軸方向において中央に位置するクラウン部と当該クラウン部の外側に位置する一対のショルダー部とからなる場合が挙げられるが、これに限定されない。この場合において、少なくとも当該ショルダー部が前記ゴム組成物からなるものであることが好ましい。
【0096】
本開示の自動二輪車用タイヤは、その形式は特に限定されず、空気入りタイヤ、ソリッドタイヤのいずれであってもよいが、空気入りタイヤとして用いることが好ましい。また、オンロードタイヤ、オフロードタイヤ、競技用タイヤ等種々の用途に使用することができるが、競技用タイヤであることが好ましい。
【0097】
以下、本開示の一実施形態として、自動二輪車用タイヤについて、図面に基づき説明する。図1は、自動二輪車用タイヤのタイヤ回転軸を含む平面による断面図の一例である。自動二輪車用タイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、このカーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内部に配されたベルト層7とを備える。上記断面において、トレッド部2の路面と接地するトレッド面2Aは、タイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲してのびている。また、トレッド面2Aのタイヤ軸方向の外端がトレッド縁2eである。
【0098】
トレッド部2には、ベルト層7の半径方向外側にトレッドゴム9が配される。該トレッドゴム9は、本実施形態では、ベルト層7の外面からトレッド面2Aまでを構成している。また、本実施形態のトレッドゴム9では、タイヤ軸方向に配された複数の分割トレッド部材により構成されたトレッド部が示され、ここでは、配合が異なる2種類のゴム組成物により作製された各分割トレッド部材で構成されている。具体的にはタイヤ赤道Cを中心とするクラウン部9Aと、クラウン部9Aに隣接し、トレッド縁2eまで延びる一対のショルダー部9Bとから構成される。すなわち、タイヤ赤道C付近からタイヤ軸方向両側に向かって、クラウン部9A、ショルダー部9Bの2種類の部材が並んで配されている。なお、クラウン部9Aとショルダー部9Bとは、トレッド面2Aに立てた法線12によって区分けされているが、例えば、トレッド面2Aからベルト層7に向かって、タイヤ軸方向外側または内側に傾斜する境界線で区分されたものなど、区分けの様式は限定されない。
【0099】
本実施形態では、トレッドゴム9を構成するショルダー部9Bが、上記ゴム組成物からなるものである。これにより、自動二輪車用タイヤ1に対して、高いドライグリップ性能を示しながらも、高速走行時にもそれが維持されるという本開示の効果を与えることができる。
【0100】
本実施形態では、トレッドゴム9が2種類の分割トレッド部材(クラウン部9Aおよびショルダー部9B)によって構成される場合について説明したが、分割トレッド部材の種類の数は特に限定されず、例えば3種類であってもよいし、5種類であってもよい。
【0101】
クラウン部9Aとショルダー部9Bとの分割位置(境界線)は、図2に示すように、接地面(正規内圧が充填されるとともに、正規荷重が負荷された状態でトレッドゴム9が路面100に接する部分)の幅Xの内側であることが好ましい。これにより、上記分割位置が接地面の幅Xの外側である場合(図3参照)と比較して、過渡特性(コーナリング時にタイヤが倒れこむときのグリップ性能のつながり)が良い。図2に示した状態を「接地面内」にある状態、図3に示した状態を「接地面外」にある状態という。
【0102】
なお、本明細書において、正規荷重とは、JATMA、TRA、ETRTO等の、タイヤが製造、販売または使用される地域において有効な工業基準、規格等に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)をいうものとし、正規内圧とは上記最大負荷能力に対応する空気圧をいうものとする。
【0103】
<製造方法>
(ゴム組成物の製造)
本開示のゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、前記の各成分をオープンロール、密閉式混練機(バンバリーミキサー、ニーダー等)等のゴム混練装置を用いて混練りすることにより製造できる。混練り工程は、例えば、加硫剤および加硫促進剤以外の配合剤および添加剤を混練りするベース練り工程と、ベース練り工程で得られた混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加して混練りするファイナル練り(F練り)工程とを含んでなるものである。さらに、前記ベース練り工程は、所望により、複数の工程に分けることもできる。混練条件としては特に限定されるものではないが、例えば、ベース練り工程では、排出温度150~170℃で3~10分間混練りし、ファイナル練り工程では、50~110℃で1~5分間混練りする方法が挙げられる。
【0104】
(タイヤの製造)
上記成分を配合したゴム組成物は、未加硫の段階で所望のトレッドの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤとすることができる。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧(加硫)することにより、本開示の自動二輪車用タイヤを得ることができる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、150~200℃で5~30分間加硫する方法が挙げられる。
【実施例
【0105】
以下、実施例に基づいて、本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらのみに限定されるものではない。
【0106】
<各種薬品>
SBR1:タフデン(TUFDENE)4850(旭化成(株)の未変性S-SBR、スチレン含量:40質量%、ビニル結合量:46%、Tg:-25℃、ゴム固形分100質量部に対して油展オイル分50質量部含有)
SBR2:タフデン(TUFDENE)3830(旭化成(株)の未変性S-SBR、スチレン含量:33質量%、ビニル結合量:34%、Tg:-39℃、ゴム固形分100質量部に対して油展オイル分37.5質量部含有)
BR1:ウベポールBR150B(Co系触媒を用いて合成された、宇部興産(株)のハイシスBR、シス含量:97%、ビニル結合量:1%、Tg:-107℃)
BR2:末端変性BR(リチウム開始剤を用いて重合し、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサンと、そのオリゴマー成分との混合物によりBRの重合末端が変性された末端変性BR、Mw:55万、Mw/Mn:1.19、ビニル含量:12質量%、シス含量:38質量%、トランス含量:50質量%Tg:-90℃)
カーボンブラック1:ショウブラックN110(キャボットジャパン(株)から入手可能、N2SA:142m2/g(BET値)、DBP吸油量:115mL/100g)
カーボンブラック2:ショウブラックN220(キャボットジャパン(株)から入手可能、N2SA:111m2/g(BET値)DBP吸油量:115mL/100g)
シリカ1:ウルトラシル(ULTRASIL)VN3(エボニック(Evonik)社から入手可能、N2SA:175m2/g(BET値))
シリカ2:Zeosil 115GR(ソルベイジャパン(株)製、N2SA:115m2/g(BET値)CTAB吸着比表面積:125m2/g)
シランカップリング剤1:NXT(GEシリコーンズ社製)
シランカップリング剤2:Si69(エボニック(Evonik)社製、ビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド)
オイル:ダイアナプロセスNH-70S(出光興産(株)の芳香族系プロセスオイル)
樹脂:Sylvatraxx 4401(アリゾナケミカル(Arizona Chemical)社の芳香族系石油樹脂(α-メチルスチレン樹脂:α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体)、軟化点85℃、SP値:9.1)
ワックス:オゾエース(Ozoace)0355(日本精蝋(株)から入手可能)
老化防止剤:アンチゲン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、住友化学(株)から入手可能)
ステアリン酸:ステアリン酸「つばき」(日油(株)から入手可能)
酸化亜鉛:銀嶺R(東邦亜鉛(株)から入手可能)
無機カリウム塩:四ホウ酸カリウム
硫黄:HK-200-5(細井化学工業(株)の5%オイル含有粉末硫黄)
加硫促進剤1:ノクセラーNS‐P(N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、大内新興化学工業(株)から入手可能)
加硫促進剤2:ノクセラーD(1,3-ジフェニルグアニジン(DPG)、大内新興化学工業(株)から入手可能)
【0107】
<試験用タイヤの製造>
表1に示す配合処方にしたがい、(株)神戸製鋼所製1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を、排出温度150℃で5分間混練りした。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールで4分間、105℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を、トレッドの1対のショルダー部の形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、170℃で12分間プレス加硫して試験用タイヤを得た。試験用タイヤは、フロントタイヤのサイズが120/70ZR17、リアタイアのサイズが170/60ZR17であった。
【0108】
<測定・評価>
以下に示す方法に従い、各測定および各評価を実施した。結果を表1に示す。
【0109】
(tanδ)
各試験用タイヤのトレッドのショルダー部に用いたゴム組成物について、(株)東洋精機製作所製の粘弾性試験機を使用し、周波数10Hz、静歪10%、動歪1%の条件下、温度30℃および70℃での損失係数tanδを、それぞれ測定した。
【0110】
(Tg)
ゴム組成物のガラス転移温度(Tg)は、以下の方法により測定されるtanδピーク温度として測定した。すなわち、ゴム組成物の試験片サンプル(例えば、縦40mm×横7mm)について、動的粘弾性評価装置(GABO社製のEPLEXORシリーズ)を用いて、周波数10Hz、初期歪10%、振幅±0.5%、動的歪1.0%、昇温速度2℃/minの条件下で、tanδの温度分布曲線を測定し、得られた温度分布曲線における最も大きいtanδ値に対応する温度(tanδピーク温度)をTgとした。
【0111】
(ドライグリップ性能)
各試験用タイヤを、正規リムに組み込み、フロントタイヤは空気内圧を250kPaに、リアタイヤは空気内圧を290kPaに調節した。これらのタイヤを排気量900ccの自動二輪車(4サイクル)に装着した。テストコースを通常速度(100km/h)で走行し、ドライグリップ性能を、比較例1を100とした指数により、ドライバーによる官能評価で評価した。数値が高い方が良好であることを示す。
【0112】
(耐タレ性能)
上記ドライグリップ性能の評価後、速度を高速(200km/h)とし、かつ、評価項目を通常速度でのドライグリップ性能からの低下を抑制する度合い(耐タレ性能)とした以外は同様にして、比較例1を100とした指数により、ドライバーによる官能評価により、耐タレ性能を評価した。数値が高い方が良好であることを示す。
【0113】
【表1】
【0114】
表1より、本開示の自動二輪車用タイヤでは、ドライグリップ性能および耐タレ性能が向上することがわかる。
【符号の説明】
【0115】
1 自動二輪車用タイヤ
2 トレッド部
2A トレッド面
2e トレッド縁
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
7 ベルト層
8 ビードエイペックス
9 トレッドゴム
9A クラウン部
9B ショルダー部
100 路面
X 接地面の幅
図1
図2
図3