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WO2010070868A1 - タイヤ - Google Patents

タイヤ Download PDF

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WO2010070868A1
WO2010070868A1 PCT/JP2009/006849 JP2009006849W WO2010070868A1 WO 2010070868 A1 WO2010070868 A1 WO 2010070868A1 JP 2009006849 W JP2009006849 W JP 2009006849W WO 2010070868 A1 WO2010070868 A1 WO 2010070868A1
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WO
WIPO (PCT)
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rubber
tire
tread
mass
parts
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2009/006849
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆史 笛木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Publication of WO2010070868A1 publication Critical patent/WO2010070868A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016Compositions of the tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0041Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers
    • B60C11/005Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers with cap and base layers
    • B60C11/0058Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers with cap and base layers with different cap rubber layers in the axial direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025Modulus or tan delta
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/10Tyres specially adapted for particular applications for motorcycles, scooters or the like

Definitions

  • the present invention relates to a tire having both excellent grip performance and running stability.
  • the center region including the tire equatorial surface in the tread portion contacts the road surface and functions to transmit driving force and braking force to the road surface, and when cornering, the edge region including the tread ground contact end It will function to generate a lateral force against the centrifugal force acting on the motorcycle by touching the road surface.
  • the tread rubber forming the center region, the edge region, etc. constituting the tread portion of the motorcycle tire can be selected for each region only by selecting a single rubber type or a single rubber hardness. Thus, it is difficult to sufficiently exhibit the functions described above.
  • the tread portion is divided into five regions including one center region, a pair of shoulder regions, and a pair of intermediate regions located between the center region and the shoulder region,
  • the 300% modulus of the rubber composition in the middle region smaller than the 300% modulus of the rubber composition in the center region and larger than the 300% modulus of the rubber composition in the shoulder region, from the center region to the middle region.
  • motorcycle tires that suppress a rapid change of 300% modulus in the transition of the intermediate region, the transition from the middle region to the center region, the transition from the shoulder region to the middle region, and the transition from the middle region to the shoulder region are disclosed. Yes.
  • the tire can suppress a sharp change in grip performance at the time of transition from straight traveling to turning traveling and at the time of transition from turning traveling to straight traveling.
  • the tires described in the literature are, for example, from the viewpoint of promoting the generation of driving force and lateral force as force against centrifugal force at the time of corner rising at cornering and the like, and improving unevenness of road surface unevenness If so, there is still room for improvement. That is, since the tire has insufficient holding force and grip force on the road surface, there is a possibility that slipping may occur, and there is a possibility that sufficient running stability cannot be exhibited.
  • an object of the present invention is to provide a tire having both excellent grip performance and running stability in order to ensure sufficient running stability.
  • the present inventor has found a tire in which the amount of the softening agent to be blended is adjusted in the tread rubber in each region forming the tread portion, and has completed the present invention.
  • the tire of the present invention is A tread portion including a tread rubber having a layer structure of one or more layers, a pair of sidewall portions extending inward in the tire radial direction continuously to each side portion of the tread portion, and an inner side in the tire radial direction of the sidewall portions
  • a tire having a continuous bead portion The contact area of the tread portion is composed of five areas: a center area including the tire equatorial plane, a pair of edge areas including the tread contact edge, and a pair of traction areas located between the center area and the edge area.
  • the blending amount Sc of the softener with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the tread rubber in the center region, the blending amount St of the softener with respect to 100 parts by mass of the rubber component of the tread rubber that forms the traction region, and the tread rubber that forms the edge region The blending amount Se of the softening agent with respect to 100 parts by mass of the rubber component satisfies the formulas (I) and (II) at the same time. Sc ⁇ St (I) Se ⁇ St (II) (In the formulas (I) and (II), the units of Sc, St and Se are parts by mass.)
  • the Sc and Se preferably further satisfy the formula (III).
  • Sc ⁇ Se (III) (In the formula (III), the units of Sc and Se are parts by mass.) Further, the St is preferably 2.0 to 3.5 times (parts by mass) of Sc, and preferably 40 to 70 (parts by mass).
  • the softener is preferably a liquid polymer softener or a resin softener having a polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of 2,000 to 50,000 measured by gel permeation chromatography. .
  • the center region that is grounded during straight traveling The tread rubber has sufficient rigidity, can efficiently transmit driving force and braking force to the road surface, and can exhibit suitable steering stability. Moreover, since moderate flexibility is imparted to the tread rubber in the edge region that is grounded during cornering, a sufficient lateral force can be generated, and the rigidity of the entire tread can be well maintained. Furthermore, since sufficient flexibility is imparted to the tread rubber in the traction region located between these regions, it is possible to contribute to the improvement of grip properties during cornering.
  • the tire according to the present invention is capable of exhibiting excellent grip performance while maintaining good steering stability because each region which is a contact region of the tread portion is effectively involved with each other, and is capable of running at high speed. It is a tire that can exhibit excellent performance not only at times, but also at low speeds, and is a high-performance tire that can be adapted to all driving modes. Particularly, it is suitable as a motorcycle tire.
  • 1 is a cross-sectional view in the width direction showing an embodiment of a tire of the present invention.
  • the tire of the present invention includes a tread portion including a tread rubber having a layer structure of one or more layers, a pair of sidewall portions extending inward in the tire radial direction continuously to each side portion of the tread portion, and the sidewalls.
  • FIG. 1 shows a meridian cross-sectional view of one embodiment of the tire.
  • the tire has a carcass 5 in which a side portion is folded around a bead core 4 of a bead portion 3 from a tread portion 1 through a sidewall portion 2.
  • the carcass 5 in FIG. 1 is composed of one carcass ply, but may be composed of a plurality of carcass plies.
  • a belt 6 made of at least one reinforcing cord layer is disposed on the outer peripheral side of the crown region of the carcass 5, and this belt 6 has, for example, one or a plurality of rubber-coated cords in the tire circumferential direction.
  • a so-called spiral belt structure that is continuously wound in an extending posture can be obtained.
  • a tread rubber 7 that extends in an arc shape to the maximum width position of the tire and forms a ground contact region of the tread portion 1 is provided. Further, side rubbers 8 that contribute to the formation of the sidewall portions 2 are provided on both sides of the tread rubber 7. Further, although not particularly shown in FIG. 1, a desired groove can be formed on the surface of the tread rubber 7.
  • the contact area of the tread portion 1 includes a center area C that includes the tire equator plane in the center, an edge area E that includes the tread contact edge, a center area C, and an edge area E.
  • the edge region E and the traction region T are formed in pairs at positions that are symmetric with respect to the equator plane, respectively.
  • the tread rubber 7c in the center region C has a rubber composition (7c)
  • the tread rubber 7t in the traction region T has a rubber composition (7t)
  • the tread rubber 7e in the edge region E has a rubber composition (7e). It is used.
  • the center region C of the tread portion 1 of the tire is mainly grounded during straight traveling, while the ground contact region of the tire is separated from the center region C of the tread portion 1 by giving a camber angle during cornering traveling. Transition to the traction region T and the edge region E. Comparing the traveling frequency of straight traveling and cornering traveling, the frequency of straight traveling tends to be much higher. This tendency becomes more prominent particularly during traveling other than high-speed traveling.
  • the rubber composition (7c), (7t) and (7e) having a characteristic in the blending amount of the softening agent is adopted in each of the above regions, so that either straight running or cornering running can be performed. Can also exhibit excellent grip performance and steering stability.
  • the rubber components of the rubber compositions (7c), (7t) and (7e) used in the present invention have a polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of 150,000 to 3,000,000 as measured by gel permeation chromatography.
  • Mw polystyrene equivalent weight average molecular weight
  • the rubber component it is preferable to use at least one of natural rubber (NR) and synthetic diene rubber, and any of unmodified rubber and modified rubber may be used.
  • NR natural rubber
  • synthetic diene rubber those synthesized by emulsion polymerization or solution polymerization are preferable.
  • the synthetic diene rubber examples include polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and chloroprene rubber. (CR), halogenated butyl rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), and the like. Particularly preferred are natural rubber, polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), halogenated (Br) butyl rubber, styrene-butadiene copolymer rubber and the like. In addition, these rubber components may be used individually by 1 type, and may blend and use 2 or more types.
  • the softener blended in the rubber compositions (7c), (7t) and (7e) used in the present invention gives plasticity to each tread rubber, and adjusts the hardness of the rubber by assisting in mixing and dispersion of the blending agent. It is. That is, as the blending amount of the softening agent is increased, the flexibility of the rubber is increased. Conversely, as the amount is decreased, the hardness of the rubber is increased.
  • the softener is not particularly limited as long as it can be suitably used as a tread rubber, and examples thereof include an oil softener, a liquid polymer softener, and a resin softener.
  • Oil-based softeners are so-called oily oil-based softeners, and more specifically, reaction products of vegetable oils such as pine tar, tall oil, rapeseed oil, cottonseed oil, peanut oil, and rapeseed oil with sulfur and sulfur chloride.
  • Vegetable oil-based softeners such as certain sulfurized oils; in addition to paraffinic oils, naphthenic oils, aroma-based oils, mineral oil-based softeners such as asphalt, ozokerite, mineral rubber, etc. are listed on the market.
  • IPOL RUBBER OIL-201B SAH PETROLEUMS LIMITED
  • Ecotrex KR 637 A PT Ustraco Satyatara
  • the liquid polymer softener has a polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography of 2,000 to 50,000, preferably 2,000 to 20,000, more preferably 2,000 to 20,000. It means a softening agent composed of a polymer of 13,000 and exhibiting a liquid state at room temperature (25 ° C.).
  • Mw polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography
  • LB100 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • LBR-320 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • the resin softener is a softener made of resin that is solid or semi-solid at room temperature (25 ° C.), and more specifically, coumarone resin, phenol resin, terpene resin, xylene resin, vinyl chloride resin, In addition to sebacic acid ester resins and adipic acid ester resins, epoxy resins, polyester resins, chlorinated paraffin resins, ether resins, thioether resins, etc., among which phenol resins or terpene resins are preferred. .
  • PetroTac 90 manufactured by Tosoh Corporation
  • Quinton M100 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • KORESIN® phenolic resin
  • BASF® AKTIENGESELLSCHAFT BASF® AKTIENGESELLSCHAFT
  • YS resin PX1000 Terpene resin
  • Yasuhara Chemical Co., Ltd. Can be used.
  • These softeners may be used alone or in combination of two or more, but each of the liquid polymer softener or resin softener is used alone rather than the oil softener alone. Or it is preferable to use in combination.
  • the rubber compositions (7c), (7t) and (7e) used in the present invention are characterized by the blending amount of these softening agents. That is, the rubber composition (7c), (7t) and (7e) in the rubber composition (7c), (7t) and (7e) forming the tread rubber in each of the center region, the traction region, and the edge region which are the contact regions of the tire of the present invention.
  • the blending amount (parts by mass) of the softening agent with respect to 100 parts by mass of the rubber component is sequentially set to Sc, St, and Se, these are in a relationship satisfying the following formulas (I) and (II) simultaneously. Sc ⁇ St (I) Se ⁇ St (II)
  • Sc, St, and Se in the above formulas (I) and (II) are as follows.
  • Sc blending amount (parts by mass) of a softening agent with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the rubber composition (7c) forming the tread rubber 7c in the center region
  • St blending amount (parts by mass) of a softening agent with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the rubber composition (7t) forming the tread rubber 7t in the traction region
  • Se blending amount (mass part) of the softening agent with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the rubber composition (7e) forming the tread rubber 7e in the edge region
  • the tread rubber in the traction area which is the most used part during cornering, will be given higher flexibility than other areas, and the grip performance during cornering running will be good. it can.
  • the tread rubber in the center region which is given higher hardness than the traction region, has sufficient rigidity, it can exhibit excellent steering stability during straight traveling.
  • the tread rubber in the edge area which will be given higher hardness than the traction area as in the center area, can absorb and relax the flexibility of the traction area. Also, the rigidity of the entire tread can be maintained well.
  • the Sc and Se preferably further satisfy the following formula (III).
  • Sc ⁇ Se (III) That is, Sc, St, and Se mean that they have a relationship satisfying the following formula (III-1).
  • Sc ⁇ Se ⁇ St (III-1) Note that Sc, St and Se in the above formulas (III) and (III-1) have the same meaning as Sc, St and Se in the above formulas (I) and (II).
  • the flexibility of the tread rubber 7e in the edge region is equal to or more than the flexibility of the tread rubber 7c in the center region, and the tread rubber 7t in the traction region has the highest flexibility.
  • the tread rubber 7e in the edge region can more sufficiently relax and absorb the flexibility of the tread rubber 7t in the traction region, and can impart more suitable rigidity to the entire tread.
  • the St is 2.0 to 3.5 times, preferably 2.0 to 3.0 times, and more preferably 2.5 to 3.0 times (part by mass) the Sc. .
  • the relationships of the above formulas (I) to (III) can be more effectively maintained, and it is possible to reliably improve the grip performance particularly during cornering.
  • the St is desirably in an amount of 40 to 70, preferably 40 to 60, and more preferably 50 to 60 (parts by mass).
  • the above-described effects of the present invention can be more reliably exhibited.
  • Sc and St satisfy the formula (IV)
  • the above effect can be further ensured.
  • St and Sc in the above formula (IV) have the same meanings as St and Sc in the above formulas (I) and (II).
  • Sc, St and Se are preferably quantities having the relationship shown in Table 1, respectively.
  • Sc ⁇ Se while satisfying the relationship shown in Table 1, and it is more preferable that St is 2.0 to 3.5 times Sc. At this time, it is more preferable that St is 2.0 to 3.0 times Sc, and an optimum blending amount is 2.5 to 3.0 times. Therefore, as a suitable softener, a liquid polymer softener or a resin softener is used alone or in combination, and the blending amounts Sc, St, and Se satisfy the relationship shown in Table 1, and Sc ⁇ Se and St need only satisfy the relationship 2.5 to 3.0 times Sc.
  • a compounding agent that is usually used in the rubber industry can be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • fillers such as silica and / or carbon black (C / B), anti-aging agents, waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax (solid or semi-solid at room temperature (25 ° C.) separated and refined from petroleum A mixture of various hydrocarbons), a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a foaming agent, a silane coupling agent and the like can be appropriately blended depending on the application.
  • the rubber composition can be produced by kneading the above components with, for example, a Banbury mixer, a kneader or the like. Further, when manufacturing a tire using the rubber composition, for example, a tread member is produced by an extruder, a calendar, or the like, and these are laminated with other members on a molding drum.
  • the green tire can be produced and stored in a tire mold and vulcanized while applying pressure from the inside. Further, the tire of the present invention can be filled with nitrogen or inert gas in addition to air.
  • the rear wheel (rear) is a driving wheel. Therefore, when the tire of the present invention is applied to the portion, the effect obtained by the present invention is more certain.
  • Examples 1 to 21, Comparative Examples 1 to 4 A tread rubber composition having the formulation shown in Tables 2 to 4 was prepared according to a conventional method, and a tire for rear (size) provided with one steel monofilament spiral belt and two nylon carcass according to the embodiment shown in FIG. : 190 / 50ZR17), and each evaluation was performed according to the following test methods.
  • Tables 2 to 4 show the types of softeners in the center region, the traction region and the edge region of each tire, the values of the blending amounts Sc, St and Se, and the following evaluation results.
  • a tire (size: 120 / 70ZR17) reinforced with one steel monofilament spiral belt and two rayon carcass was used. Further, since the tire structure other than the tread portion does not require modification, the tire structure is almost the same as that of a conventional pneumatic tire for motorcycles.
  • Examples 1 to 21 satisfying the above formulas (I) and (II) are superior in both grip properties and handling properties as compared with Comparative Examples 1 to 4.
  • Examples 1 to 3 and 7 to 10 having the same St value Examples 1, 3, and 7 to 10 satisfying the above formula (III) are more excellent than Example 2. It can be seen that it exhibits excellent grip and handling properties.
  • Examples 1, 3, and 7 to 10 Examples 1, 3, and 8 to 9, in which St is 2.0 to 3.5 times Sc, are compared to Examples 7 and 10, It can be seen that it exhibits better grip and handling.
  • Examples 1, 3, and 8 in which St is 2.0 to 3.0 times Sc more desirable results can be obtained compared to Example 9, and in addition, St is 2.5 to 3.0 Sc. It can also be seen that the doubled Examples 1 and 3 give more desirable results than Example 8.
  • Examples 1 to 4, 7 to 10, and 12 to 13 in which St is 40 to 70 (parts by mass) have excellent grip and handling properties compared to Examples 5 to 6 and 11. Recognize. In Examples 1 to 4, 7 to 10 and 12 in which St is 40 to 60 (parts by mass), more desirable results are obtained as compared to Example 13, and St is 50 to 60 (parts by mass). It can also be seen that Examples 1 to 4 and 7 to 10 are more desirable than Example 12.
  • Examples 16 to 21 using a liquid polymer softener and / or a resin softener for Sc, St and Se are more recent than Examples 14 to 15 using an oil softener. It turns out that a performance fall can be suppressed effectively. It can also be seen that Examples 20 to 21 using a phenolic resin or a terpene resin as the resin softening agent give better results than Examples 18 to 19.
  • Tread portion 2 Side wall portion 3: Bead portion 4: Bead core 5: Carcass ply 6: Belt 7: Tread rubber 7c: Tread rubber in the center region C 7t: Tread rubber in the traction region T 7e: Tread in the edge region E Rubber 8: Side rubber C: Center area T: Traction area E: Edge area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

 本発明は、充分な走行安定性を確保すべく、優れたグリップ性能と走行安定性とを兼ね備えたタイヤを提供することを課題とする。本発明のタイヤは、トレッド部の接地領域がセンター領域とエッジ領域とトラクション領域との5つの領域からなり、前記センター領域のトレッドゴムにおけるゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量Sc、トラクション領域のトレッドゴムにおけるゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量St、およびエッジ領域のトレッドゴムにおけるゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量Seが、式(I)および(II)を同時に満たすことを特徴とする。 Sc<St ・・・(I) Se<St ・・・(II)

Description

タイヤ
 本発明は、優れたグリップ性能と走行安定性とを兼ね備えたタイヤに関する。
 自動二輪車用タイヤによるコーナリング走行においては、タイヤへのスリップアングルの付与を主体とする乗用車やトラック、バス等の四輪車用タイヤとは異なり、タイヤを路面に対して傾斜させる必要性があることから、キャンバー角の付与が主体となる。
 すなわち、直進走行時には、トレッド部におけるタイヤ赤道面を含むセンター領域が路面に接地して、その路面に駆動力および制動力を伝達すべく機能し、またコーナリング時には、トレッド接地端を含むエッジ領域が路面に接地して、自動二輪車に作用する遠心力に対抗する横力を発生するべく機能することとなる。このように、二輪車用タイヤのトレッド部を構成するセンター領域、エッジ領域等を形成するトレッドゴムとしては、単一のゴム種や、単一のゴム硬度等を選択するだけでは、各領域に対して、上述したような機能を充分に発揮させるのは困難である。
 こうしたなか、たとえば特許文献1には、トレッド部を、一つのセンター領域、一対のショルダー領域、およびこのセンター領域とショルダー領域との間に位置する一対の中間領域からなる5つの領域に分割し、中間領域のゴム組成物の300%モジュラスを、センター領域のゴム組成物の300%モジュラスよりも小さく、かつショルダー領域のゴム組成物の300%モジュラスよりも大きくすることで、センター領域から中間領域への移行ならびに中間領域からセンター領域への移行、およびショルダー領域から中間領域への移行ならびに中間領域からショルダー領域への移行において、300%モジュラスの急激な変化を抑制した自動二輪車用タイヤが開示されている。該タイヤは、直進走行から旋回走行への移行時および旋回走行から直進走行への移行時に、グリップ性能の急激な変化を抑制し得るものである。
特開2007-168531号公報
 しかしながら、該文献に記載されたタイヤは、たとえばコーナリング時におけるコーナーの立ち上がり等の際、遠心力に対抗する力としての駆動力と横力の発生促進、および路面の凹凸吸収性の向上という観点からすれば、依然として改善されるべき余地がある。すなわち、上記タイヤは路面に対する保持力とグリップ力とが未だ不充分であるため、滑りが発生するおそれがあり、充分な走行安定性を発揮できない可能性がある。
 そこで、本発明は、より充分な走行安定性を確保すべく、優れたグリップ性能と走行安定性とを兼ね備えたタイヤを提供することを目的としている。
 本発明者は、上記課題を解決すべく、トレッド部を形成する各領域のトレッドゴムにおいて、配合する軟化剤の量を調整したタイヤを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明のタイヤは、
 一層以上の層構造になるトレッドゴムを含むトレッド部と、該トレッド部の各側部に連続してタイヤ半径方向内側に延在する一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連続するビード部とを備えるタイヤであって、
 前記トレッド部の接地領域が、タイヤ赤道面を含むセンター領域と、トレッド接地端を含む一対のエッジ領域と、センター領域とエッジ領域との間に位置する一対のトラクション領域との5つの領域からなり、
 前記センター領域のトレッドゴムにおけるゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量Sc、トラクション領域を形成するトレッドゴムのゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量St、およびエッジ領域を形成するトレッドゴムのゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量Seが、式(I)および(II)を同時に満たすことを特徴とする。
  Sc<St ・・・(I)
  Se<St ・・・(II)
 (式(I)および(II)中、Sc、StおよびSeの単位は質量部である。)。
 また、前記ScおよびSeは、さらに式(III)を満たすのが望ましい。
  Sc≦Se ・・・(III)
 (式(III)中、ScおよびSeの単位は質量部である。)。
 さらに前記Stは、Scの2.0~3.5倍の量(質量部)であるのが好ましく、40~70(質量部)の量であるのが好ましい。
 また、前記軟化剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が2,000~50,000である液状ポリマー系軟化剤、またはレジン系軟化剤であるのが望ましい。
 本発明によれば、トレッド部の接地領域を形成するセンター領域、エッジ領域およびトラクション領域の各トレッドゴムにおける軟化剤の配合量が適度な関係を保持しているため、直進走行時に接地するセンター領域のトレッドゴムが充分な剛性を有し、路面に駆動力および制動力を効率よく伝達することができ、好適な操縦安定性を発揮することが可能である。また、コーナリング時に接地するエッジ領域のトレッドゴムには適度な柔軟性が付与されているため、充分な横力を発生することができるとともに、トレッド全体の剛性を良好に保持することができる。さらに、これらの領域間に位置するトラクション領域のトレッドゴムにも充分な柔軟性が付与されていることから、コーナリング時におけるグリップ性の向上に寄与することができる。
 このように、本発明のタイヤは、トレッド部の接地領域である各領域が互いに有効に関与し合って、良好な操縦安定性を保持しつつ優れたグリップ性能を発揮することができ、高速走行時だけでなく、低速走行時においても優れた性能を発揮し得るタイヤであり、あらゆる走行態様に対応できる高性能なタイヤである。特に、自動二輪車用タイヤとして好適である。
本発明のタイヤの一実施態様を示す幅方向断面図である。
 以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
 本発明のタイヤは、一層以上の層構造になるトレッドゴムを含むトレッド部と、該トレッド部の各側部に連続してタイヤ半径方向内側に延在する一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連続するビード部とを備えるタイヤであり、図1にその一実施態様の子午線断面図を示す。該タイヤはトレッド部1からサイドウォール部2を経て、ビード部3のビードコア4の周りに側部部分を折り返したカーカス5を有する。図1におけるカーカス5は、一枚のカーカスプライで構成されているが、複数枚のカーカスプライで構成されてもよい。
 カーカス5のクラウン領域の外周側には、少なくとも一枚の補強コード層からなるベルト6が配設されており、このベルト6は、たとえば一本もしくは複数本のゴム被覆コードをタイヤ周方向への延在姿勢で連続的に巻き付けた、いわゆるスパイラルベルト構造とすることができる。
 ベルト6のさらに外周側には、タイヤの最大幅位置まで弧状に延びてトレッド部1の接地領域を形成するトレッドゴム7が設けられている。また、トレッドゴム7の両側には、サイドウォール部2の形成に寄与するサイドゴム8が設けられている。さらに、図1には特に図示していないが、トレッドゴム7の表面に所望の溝を形成することができる。
 図1に示すタイヤでは、トレッド部1の接地領域を、タイヤ赤道面を中央に含んで位置するセンター領域Cと、トレッド接地端を含んで位置するエッジ領域Eと、センター領域Cとエッジ領域Eとの間に位置するトラクション領域Tとの5つの領域にて形成し、エッジ領域Eとトラクション領域Tは、それぞれ赤道面を挟んで対称となる位置に一対ずつ形成されている。センター領域Cのトレッドゴム7cにはゴム組成物(7c)が、トラクション領域Tのトレッドゴム7tにはゴム組成物(7t)が、エッジ領域Eのトレッドゴム7eにはゴム組成物(7e)が用いられている。
 たとえば、自動二輪車用タイヤでは、直進走行中はタイヤのトレッド部1のセンター領域Cが主として接地する一方、コーナリング走行中はキャンバー角の付与により、タイヤの接地領域がトレッド部1のセンター領域Cからトラクション領域Tおよびエッジ領域Eへと移行する。直進走行とコーナリング走行の走行頻度を比較すると、直進走行の頻度がはるかに多い傾向にある。この傾向は、特に高速走行以外の走行時において、より顕著となる。
 本発明のタイヤでは、後述するように軟化剤の配合量に特徴を有するゴム組成物(7c)、(7t)および(7e)を上記各領域に採用することで、直進走行およびコーナリング走行のいずれにおいても優れたグリップ性能と操縦安定性とを発揮することができる。
 本発明に用いるゴム組成物(7c)、(7t)および(7e)のゴム成分は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が150,000~3,000,000のゴムを意味し、かかるゴム成分としては天然ゴム(NR)および合成ジエン系ゴムのうちの少なくとも一種を用いるのが好ましく、未変性のゴムおよび変性ゴムのいずれを用いてもよい。ここで、合成ジエン系ゴムとしては、乳化重合又は溶液重合で合成されたものが好ましい。
 また、上記合成ジエン系ゴムとしては、具体的には、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル-ブタジエンゴム(NBR)等が挙げられる。特に好ましくは、天然ゴム、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ハロゲン(Br)化ブチルゴム、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム等である。
 なお、これらゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上をブレンドして用いてもよい。
 本発明に用いるゴム組成物(7c)、(7t)および(7e)に配合する軟化剤は、各トレッドゴムに可塑性を与えるとともに、配合剤の混入や分散を助けてゴムの硬度を調整するものである。すなわち、軟化剤の配合量が多量であるほどゴムの柔軟性が増すこととなり、逆に少量であるほどゴムの硬度が増すこととなる。ここで、軟化剤としてはトレッドゴムとして好適に使用し得るものであれば特に限定されないが、オイル系軟化剤、液状ポリマー系軟化剤およびレジン系軟化剤が挙げられる。
 オイル系軟化剤は、いわゆる油状の石油系軟化剤であり、より具体的には、パインタール、トール油、菜種油、綿実油、落花生油、菜種油などの植物油と硫黄や塩化硫黄との反応生成物である硫化油などの植物油系軟化剤;パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイルのほか、アスファルト、オゾケライト、ミネラルラバーなどの鉱物油系軟化剤が挙げられ、上市のものとしてIPOL RUBBER OIL-201B(SAH PETROLEUMS LIMITED製)、Ecotrex KR 637 A (PT Ustraco Satyatara製)を用いることができる。
 液状ポリマー系軟化剤は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が2,000~50,000、好ましくは2,000~20,000、より好ましくは2,000~13,000であるポリマーからなり、室温(25℃)にて液状を呈する軟化剤を意味する。たとえば、上市のものとしてLB100((株)クラレ製)、LBR-320((株)クラレ製)を用いることができる。
 レジン系軟化剤は、室温(25℃)にて固形または半固形の、樹脂からなる軟化剤であり、より具体的には、クマロンレジン、フェノール系レジン、テルペンレジン、キシレンレジン、塩化ビニル系レジン、セバシン酸エステル系レジン、アジピン酸エステル系レジンのほか、エポキシ系レジン、ポリエステル系レジン、塩素化パラフィン系レジン、エーテル系レジン、チオエーテル系レジンなどが挙げられ、なかでもフェノール系レジンまたはテルペンレジンが好ましい。上市のものとしてペトロタック90(東ソー(株)製)、クイントンM100(日本ゼオン(株)製)、KORESIN (フェノール系レジン)、BASF AKTIENGESELLSCHAFT製)、YSレジンPX1000(テルペンレジン)、ヤスハラケミカル(株)製)を用いることができる。
 これらの軟化剤は1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよいが、オイル系軟化剤を単独で用いるよりも、液状ポリマー系軟化剤またはレジン系軟化剤を各々単独で、或いは組み合わせて用いるのが好ましい。
 本発明に用いるゴム組成物(7c)、(7t)および(7e)は、これら軟化剤の配合量に特徴を有する。すなわち、本発明のタイヤの接地領域であるセンター領域、トラクション領域およびエッジ領域の各領域において、これら各領域のトレッドゴムを形成するゴム組成物(7c)、(7t)および(7e)中の上記ゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量(質量部)をそれぞれ順に、Sc、St、Seとすると、これらが下記式(I)および(II)を同時に満たす関係にある。
  Sc<St ・・・(I)
  Se<St ・・・(II)
 なお、上記式(I)および(II)中のSc、StおよびSeは以下のとおりである。
   Sc:センター領域のトレッドゴム7cを形成するゴム組成物(7c)中のゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量(質量部)
   St:トラクション領域のトレッドゴム7tを形成するゴム組成物(7t)中のゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量(質量部)
   Se:エッジ領域のトレッドゴム7eを形成するゴム組成物(7e)中のゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量(質量部)
 このようにすることで、コーナリング時に最も使用される部分であるトラクション領域のトレッドゴムに他の領域よりも高い柔軟性を付与することとなり、コーナリング走行時におけるグリップ性を良好なものとすることができる。一方、トラクション領域よりも高い硬度が付与されることとなるセンター領域のトレッドゴムは、充分な剛性を有することとなるため、直進走行時において優れた操縦安定性を発揮することができる。また、センター領域と同様にトラクション領域よりも高い硬度が付与されることとなるエッジ領域のトレッドゴムは、トラクション領域の柔軟性を緩和吸収することができ、直進走行時およびコーナリング走行時のいずれにおいてもトレッド全体の剛性を良好に保持することができる。
 また、上記ScおよびSeは、さらに下記式(III)を満たすのが好ましい。
  Sc≦Se ・・・(III)
 すなわち、Sc、StおよびSeは、下記式(III-1)を満たす関係にあることを意味する。
  Sc≦Se<St ・・・(III-1)
 なお、上記式(III)および(III-1)中のSc、StおよびSeは、上記式(I)および(II)中のSc、StおよびSeと同義である。
 このように、エッジ領域のトレッドゴム7eの柔軟性は、センター領域のトレッドゴム7cの柔軟性と同等、もしくはそれ以上となり、トラクション領域のトレッドゴム7tの柔軟性が最も高くなる。これにより、エッジ領域のトレッドゴム7eは、トラクション領域のトレッドゴム7tの柔軟性をより充分に緩和吸収することができ、トレッド全体により好適な剛性を付与することが可能となる。
 さらに上記Stは、上記Scの2.0~3.5倍、好ましくは2.0~3.0倍、より好ましくは2.5~3.0倍の量(質量部)であるのが望ましい。このようにすることで、上記式(I)~(III)の関係をより有効に保持することができ、特にコーナリング時におけるグリップ性能を確実に向上させることが可能となる。
 より具体的には、上記Stは、40~70、好ましくは40~60、より好ましくは50~60(質量部)の量であるのが望ましい。上記範囲内の配合量とすることで、上述した本発明の効果をより確実に発揮することができる。さらに、ScおよびStが式(IV)を満たせば、上記効果をさらに確実なものとすることができる。
  St-Sc≧5(質量部) ・・・(IV)
 なお、上記式(IV)中のStおよびScは、上記式(I)および(II)中のStおよびScと同義である。
 すなわち、Sc、StおよびSeは、それぞれ表1に示す関係を有する量であるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上記表1からすれば、表1に示す関係を満たしつつ、Sc≦Seであるのが好ましく、さらにStがScの2.0~3.5倍であればより好ましい。このとき、StがScの2.0~3.0倍であればより好適であり、2.5~3.0倍であれば最適な配合量となる。したがって、好適な軟化剤としては、液状ポリマー系軟化剤またはレジン系軟化剤を各々単独で、或いは組み合わせて用い、かつこれらの配合量Sc、StおよびSeが表1に示す関係を満たしつつSc≦Seであり、StがScの2.5~3.0倍の関係を満たせばよい。
 上記ゴム組成物(7c)、(7t)および(7e)には、上記ゴム成分および軟化剤のほか、ゴム業界で通常使用される配合剤を本発明の効果を阻害しない範囲で用いることができ、例えば、シリカおよび/またはカーボンブラック(C/B)等の充填剤、老化防止剤、パラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックス等のワックス(石油から分離精製された、常温(25℃)において固形又は半固形の各種炭化水素の混合物)、加硫剤、加硫促進剤、発泡剤、シランカップリング剤などを用途に応じて適宜配合することができる。
 上記ゴム組成物は、上記各成分を、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー等により混練りすることにより製造することができる。また、上記ゴム組成物を用いてタイヤを製造する際には、例えば、押し出し機やカレンダー等によりトレッド部材を作製して、これらを成型ドラム上で他の部材と張り合わせること等でグリーンタイヤを作製し、このグリーンタイヤをタイヤモールドに収め、内側から圧を加えながら加硫する方法などにより行うことができる。また、本発明のタイヤの内部には、空気の他に窒素や不活性ガスを充填することができる。
 なお、一般に自動二輪車の場合には、後輪(リア)が駆動輪となるため、本発明のタイヤを該部分に適用すると、本発明で得られる効果がより確実なものとなる。
 以下、本発明について、実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
 [実施例1~21、比較例1~4]
 表2~4に示す配合処方のトレッドゴム組成物を常法に従って調製し、図1に示す態様に準じて、一枚のスチールモノフィラメントスパイラルベルトと二枚のナイロンカーカスを設けたリア用タイヤ(サイズ:190/50ZR17)を試作し、下記試験方法にしたがって、各評価を行った。各タイヤのセンター領域、トラクション領域およびエッジ領域における軟化剤の種類とその配合量Sc、StおよびSeの値、並びに下記評価結果を表2~4に示す。
 なお、フロント用タイヤとして、一枚のスチールモノフィラメントスパイラルベルトと二枚のレーヨンカーカスとして補強してなるタイヤ(サイズ:120/70ZR17)を用いた。また、トレッド部以外のタイヤ構造については改変を要しないため、従来の自動二輪車用空気入りタイヤの構造とほぼ同様とした。
 [試験方法]
 《グリップ性》
 得られた各タイヤを、リムサイズMT6.00×17のリムに装着し、内圧を290kPaとし、1000ccの実車で荷重300kg、試験速度40~250km/h、走行距離10kmの周回コースを、キャンバー角0~50°で繰り返し走行させ、評価ライダーのフィーリングでグリップ性を評価し、比較例1を100として指数表示した。該数値が大きい程、グリップ性に優れることを示す。
 《ハンドリング性》
 得られた各タイヤを、リムサイズMT6.00×17のリムに装着し、内圧を290kPaとし、1000ccの実車で荷重300kg、試験速度40~250km/h、走行距離10kmの周回コースを、キャンバー角0~50°で繰り返し走行させ、評価ライダーのフィーリングでハンドリング性を評価し、比較例1を100として指数表示した。該数値が大きい程、ハンドリング性に優れることを示す。
 《グリップ性およびハンドリング性の経時的変化》
 実施例14~21で得られた上記リア用タイヤについて、新品時のグリップ性およびハンドリング性の評価を行った後、かかるタイヤを半年間屋外に放置し、再度グリップ性およびハンドリング性を評価し、各々新品時のグリップ性およびハンドリング性を100として指数表示した。該数値が100に近似する程、グリップ性およびハンドリング性の新品時からの性能低下が有効に抑制されていることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 ※1: #1500、乳化重合スチレン-ブタジエンゴム、JSR社製
 ※2: SAF、N134
 ※3: ニプシールAQ、日本シリカ工業(株)製
 ※4: ノクラック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、大内新興化学(株)製
 ※5: ノクラック224、大内新興化学(株)製
 ※6: マイクロクリスタリンワックス、三精化工(平湖)有限公司(SSKK5)
 ※7: ノクセラーDM、ジベンゾチアジスルフィド、大内新興化学(株)製
 ※8:オイル系軟化剤、IPOL RUBBER OIL-201B、SAH PETROLEUMS LIMITED製
 ※9:オイル系軟化剤、Ecotrex KR 637 A、PT Ustraco Satyatara製
 ※10:液状ポリマー系軟化剤、LB100、(株)クラレ製
 ※11:液状ポリマー系軟化剤、LBR-320、(株)クラレ製
 ※12:Sc、StおよびSeに各々10質量部ずつレジン系軟化剤(ペトロタック90、東ソー(株)製)を配合し、残部に液状ポリマー系軟化剤(LB100、(株)クラレ製)を配合した。
 ※13:Sc、StおよびSeに各々10質量部ずつレジン系軟化剤(クイントンM100、日本ゼオン(株)製)を配合し、残部に液状ポリマー系軟化剤(LB100、(株)クラレ製)を配合した。
 ※14:Sc、StおよびSeに各々10質量部ずつレジン系軟化剤(KORESIN (フェノール系レジン)、BASF AKTIENGESELLSCHAFT製)を配合し、残部に液状ポリマー系軟化剤(LB100、(株)クラレ製)を配合した。
 ※15:Sc、StおよびSeに各々10質量部ずつレジン系軟化剤(YSレジンPX1000(テルペンレジン)、ヤスハラケミカル(株)製)を配合し、残部に液状ポリマー系軟化剤(LB100、(株)クラレ製)を配合した。
 表2~4によれば、上記式(I)および(II)を満たす実施例1~21は、比較例1~4に比してグリップ性およびハンドリング性ともに優れることがわかる。
 また、Stの値が同等である実施例1~3、7~10のなかでも、上記式(III)を満たす実施例1、3、7~10は、実施例2に比して、より優れたグリップ性およびハンドリング性を示すことがわかる。さらにこれら実施例1、3、7~10のなかでも、StがScの2.0~3.5倍である実施例1、3、8~9は、実施例7、10に比して、より優れたグリップ性およびハンドリング性を示すことがわかる。そしてさらにStがScの2.0~3.0倍である実施例1、3、8は実施例9に比してより望ましい結果が得られるとともに、StがScの2.5~3.0倍である実施例1、3は、実施例8に比してさらに望ましい結果が得られることもわかる。
 さらに、Stが40~70(質量部)である実施例1~4、7~10、12~13は、実施例5~6、11に比して優れたグリップ性およびハンドリング性を兼ね備えることがわかる。また、Stが40~60(質量部)である実施例1~4、7~10、12は、実施例13に比してより望ましい結果が得られるとともに、Stが50~60(質量部)である実施例1~4、7~10は、実施例12に比してさらに望ましい結果が得られることもわかる。
 一方、Sc、StおよびSeに液状ポリマー系軟化剤および/又はレジン系軟化剤を用いた実施例16~21は、オイル系軟化剤を用いた実施例14~15に比して新品時からの性能低下を有効に抑制し得ることがわかる。また、レジン系軟化剤として、フェノール系レジンまたはテルペンレジンを用いた実施例20~21は、実施例18~19に比して良好な結果が得られることもわかる。
 1 : トレッド部
 2 : サイドウォール部
 3 : ビード部
 4 : ビードコア
 5 : カーカスプライ
 6 : ベルト
 7 : トレッドゴム
 7c: センター領域Cのトレッドゴム
 7t: トラクション領域Tのトレッドゴム
 7e: エッジ領域Eのトレッドゴム
 8 : サイドゴム
 C : センター領域
 T : トラクション領域
 E : エッジ領域

Claims (5)

  1.  一層以上の層構造になるトレッドゴムを含むトレッド部と、該トレッド部の各側部に連続してタイヤ半径方向内側に延在する一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連続するビード部とを備えるタイヤであって、
     前記トレッド部の接地領域が、タイヤ赤道面を含むセンター領域と、トレッド接地端を含む一対のエッジ領域と、センター領域とエッジ領域との間に位置する一対のトラクション領域との5つの領域からなり、
     前記センター領域のトレッドゴムにおけるゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量Sc、トラクション領域のトレッドゴムにおけるゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量St、およびエッジ領域のトレッドゴムにおけるゴム成分100質量部に対する軟化剤の配合量Seが、式(I)および(II)を同時に満たすことを特徴とするタイヤ;
      Sc<St ・・・(I)
      Se<St ・・・(II)
     (式(I)および(II)中、Sc、StおよびSeの単位は質量部である。)。
  2.  前記ScおよびSeが、さらに式(III)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ;
      Sc≦Se ・・・(III)
     (式(III)中、ScおよびSeの単位は質量部である。)。
  3.  前記Stが、Scの2.0~3.5倍の量(質量部)であることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ。
  4.  前記Stが、40~70(質量部)の量であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ。
  5.  前記軟化剤が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が2,000~50,000である液状ポリマー系軟化剤、またはレジン系軟化剤であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ。
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