(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップトレッド部とアンダートレッド部からなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
キャップトレッド部が、
（Ｃ１）天然ゴムを３０質量％以上、ブタジエンゴムを３０質量％以上含み、ガラス転移温度Ｔｇが−５０℃以下のジエン系ゴム１００質量部に、
（Ｃ２）ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０〜２００ｍ２／ｇのシリカを５〜５０質量部、
（Ｃ３）窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０ｍ２／ｇ以上でＤＢＰ吸収量が７０〜１５０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックをシリカとの合計量で５０〜９０質量部、
（Ｃ４）含硫黄シランカップリング剤をシリカに対して３〜１２質量％、
（Ｃ５）プロセスオイルをゴムの油展成分との合計オイル量で１２〜３０質量部、および
（Ｃ６）硫黄を含硫黄シランカップリング剤成分中の硫黄量との合計量で１．２〜３．５質量部
配合してなるゴム組成物からなり、
アンダートレッド部が、
（Ｕ１）天然ゴムを２０質量％以上含み、ガラス転移温度Ｔｇが−５０℃以下のジエン系ゴム１００質量部に、
（Ｕ２）窒素吸着比面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラックを５〜８０質量部、
（Ｕ３）窒素吸着比面積（Ｎ２ＳＡ）が７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを５〜５０質量部、
（Ｕ４）プロセスオイルをゴムの油展成分との合計オイル量で５〜２５質量部、および
（Ｕ５）硫黄を１．５〜３．５質量部
配合してなるゴム組成物からなり、
プロセスオイル（Ｕ４）の配合量は、プロセスオイル（Ｃ５）の配合量に比べ０〜１５質量部少なく、
マイグレーションによるキャップトレッド部のオイル変化量が０〜３．３質量％であり、かつ
キャップトレッド部の体積がトレッド部全体の体積に対して３５〜８０％である、
空気入りタイヤ。
【請求項２】
キャップトレッド部に、さらに、熱膨張性マイクロカプセルおよび膨張黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の膨張剤を、加硫ゴムの体積膨張率が４〜１６％となる量で配合した、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
キャップトレッド部に、さらに、吸水剤を、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対して１．５〜８質量部配合した、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
吸水剤が珪藻土である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
アンダートレッド部が、（Ｕ２）窒素吸着比面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜８０質量部含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。特に、氷上性能に優れかつ転がり抵抗が小さいスタッドレスタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの氷上性能を向上させるために、種々の手法が開発されている。
たとえば、氷上性能の経時的低下を低減するために、トレッド部を、外層側のキャップトレッド部と内層側のアンダートレッド部とから構成するとともに、アンダートレッド部の軟化剤濃度をキャップトレッド部の軟化剤濃度の１０５〜２００％にした空気入りタイヤが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、スタッドレスタイヤの氷上性能の向上とともに耐摩耗性および耐久性を保持するために、３層構造のトレッドを採用し、第１層には氷上性能を重視したコンパウンドを用い、第２層には耐摩耗性のコンパウンドを、そして第３層にオイルマイグレーションを防止し、高粘着性のコンパウンドを配置し、これらのゲージ化率を規定したスタッドレスタイヤが知られている（特許文献２）。
【０００４】
また、キャップゴム層とベースゴム層の二層を含むトレッド部を有する空気入りタイヤにおいて、ベースゴム層に、窒素吸着比表面積１３０〜１６０ｍ２／ｇおよびジブチルフタレート吸油量１２０〜１６０ミリリットル／１００ｇのカーボンブラックを配合したゴム組成物を用いた空気入りタイヤの発明が知られている（特許文献３）。この発明は、初期性能としての耐摩耗性を向上させるとともに、走行初期から末期までの間におけるグリップ性能や乗り心地性の低下をより高いレベルで抑制することを目的としている。
【０００５】
また、氷雪路上性能を向上させるために、トレッドに設けた溝の断面形状がくびれ部を有する氷雪路用空気入りタイヤが知られている（特許文献４）。
【０００６】
また、硬度、加工性、ウェットスキッド性能および氷上摩擦力に優れたスタッドレスタイヤ用トレッドとして使用するのに好適なタイヤ用ゴム組成物として、天然ゴム２５重量％以上を含み、ゴム成分の平均ガラス転移温度Ｔｇが−５０℃以下のジエン系ゴム１００重量部に対して、（ｉ）ＢＥＴ比表面積が２５０ｍ2／ｇ以下のシリカを１０〜６０重量部、（ｉｉ）窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０ｍ2／ｇ以上でＤＢＰ吸油量が７０〜１３５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックをシリカとの合計量で５５〜７５重量部、（ｉｉｉ）含硫黄シランカップリング剤をシリカ成分に対して３〜１５重量％、（ｉｖ）プロセスオイルをゴムの油展成分との合計オイル量で１２〜５０重量部、（ｖ）硫黄を含硫黄シランカップリング剤成分中の硫黄量との合計量で１．８〜２．６重量部、そして（ｖｉ）発泡剤、発泡剤含有樹脂、熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の膨張剤を、加硫ゴムの体積膨張率が８〜３０％となる量で配合してなるゴム組成物に関する発明が知られている（特許文献５）。
【０００７】
一方、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するための方法も種々提案されている。
たとえば、転動抵抗の低減と操縦安定性の向上を同時に図るために、アンダートレッド層としてセンター領域に高硬度のゴム層とショルダー領域に低発熱性のゴム層とを適正配置した空気入りタイヤが知られている（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２６２１０３号公報
【特許文献２】特開２００２−１９４１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２０４１００号公報
【特許文献４】特開２００４−１７８５１号公報
【特許文献５】特開２００７−３９４９９号公報
【特許文献６】特開２０００−１９８３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献５に示されるように、氷上性能を向上するための１つの手法として、タイヤのトレッド用ゴム組成物に、カーボンブラックやシリカなどのフィラーやオイル等を配合する方法がある。しかし、これらのフィラーを配合することにより転がり抵抗は悪化する。本発明は、氷上性能が優れかつ転がり抵抗が小さい空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【００１０】
本発明は、路面に接地するトレッド外側には氷上性能の高いキャップトレッド部を設け、ベルト層に近い内層部には剛性の高いアンダートレッド部を設け、そのアンダートレッド部を肉厚化することにより、氷上性能と転がり抵抗の両立を図るものであるが、キャップトレッド部とアンダートレッド部とをそれぞれ別個に設計すると、氷上性能の経時劣化を防止することができないので、キャップトレッド部の配合とアンダートレッド部の配合の相互関係をも考慮した設計が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、キャップトレッド部とアンダートレッド部からなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、キャップトレッド部が、（Ｃ１）天然ゴムを３０質量％以上、ブタジエンゴムを３０質量％以上含み、ガラス転移温度Ｔｇが−５０℃以下のジエン系ゴム１００質量部に、（Ｃ２）ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０〜２００ｍ２／ｇのシリカを５〜５０質量部、（Ｃ３）窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０ｍ２／ｇ以上でＤＢＰ吸収量が７０〜１５０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックをシリカとの合計量で５０〜９０質量部、（Ｃ４）含硫黄シランカップリング剤をシリカに対して３〜１２質量％、（Ｃ５）プロセスオイルをゴムの油展成分との合計オイル量で１２〜３０質量部、および（Ｃ６）硫黄を含硫黄シランカップリング剤成分中の硫黄量との合計量で１．２〜３．５質量部配合してなるゴム組成物からなり、アンダートレッド部が、（Ｕ１）天然ゴムを２０質量％以上含み、ガラス転移温度Ｔｇが−５０℃以下のジエン系ゴム１００質量部に、（Ｕ２）窒素吸着比面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラックを５〜８０質量部、（Ｕ３）窒素吸着比面積（Ｎ２ＳＡ）が７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを５〜５０質量部、（Ｕ４）プロセスオイルをゴムの油展成分との合計オイル量で５〜２５質量部、および（Ｕ５）硫黄を１．５〜３．５質量部配合してなるゴム組成物からなり、マイグレーションによるキャップトレッド部のオイル変化量が０〜３．３質量％であり、かつキャップトレッド部の体積がトレッド部全体の体積に対して３５〜８０％である。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤは、好ましくは、キャップトレッド部に、さらに、熱膨張性マイクロカプセルおよび膨張黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の膨張剤を、加硫ゴムの体積膨張率が４〜１６％となる量で配合したものである。
本発明の空気入りタイヤは、好ましくは、キャップトレッド部に、さらに、吸水剤を、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対して１．５〜８質量部配合したものである。
吸水剤は、好ましくは、珪藻土である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、トレッド部をキャップトレッド部とアンダートレッド部から構成し、各部に特定のゴム成分を用い、キャップトレッド部に特定のシリカとカーボンブラックを特定量配合しかつプロセスオイルを特定量配合し、アンダートレッド部に特定のカーボンブラック２種類を特定量配合しかつプロセスオイルを特定量配合し、マイグレーションによるキャップトレッド部のオイル変化量を規定し、キャップトレッド部とアンダートレッド部の体積比を規定したことにより、氷上性能と転がり抵抗の両立を実現するとともに、氷上性能の経時劣化も小さいという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の１つの実施態様の空気入りタイヤの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、キャップトレッド部とアンダートレッド部からなるトレッド部を有する空気入りタイヤである。図１は、本発明の１つの実施態様の空気入りタイヤの断面図である。トレッド部１は、キャップトレッド部２とアンダートレッド部３からなる。トレッド部１の下にベルト層４があり、その下にカーカス層５がある。
【００１６】
キャップトレッド部は、ジエン系ゴム（Ｃ１）、シリカ（Ｃ２）、カーボンブラック（Ｃ３）、含硫黄シランカップリング剤（Ｃ４）、プロセスオイル（Ｃ５）および硫黄（Ｃ６）を含むゴム組成物からなる。
【００１７】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物に含まれるジエン系ゴム（Ｃ１）は、天然ゴムを３０質量％以上、ブタジエンゴムを３０質量％以上含み、ガラス転移温度Ｔｇが−５０℃以下のジエン系ゴムである。そのようなゴムを用いることにより、氷上性能の向上を図ることができる。
【００１８】
ジエン系ゴム（Ｃ１）のガラス転移温度Ｔｇは、−５０℃以下、好ましくは−９５〜−７０℃である。ジエン系ゴム（Ｃ１）は少なくとも２種類のゴム成分を含むので、ここでいうガラス転移温度Ｔｇはゴム成分全体の平均ガラス転移温度である。ガラス転移温度Ｔｇが高すぎると低温でゴムが脆化するおそれがあるので冬タイヤ用として好ましくない。
【００１９】
ここで、前記した平均ガラス転移温度（平均Ｔｇ）とは、配合するゴムの数をｎ、各ゴムのガラス転移温度をＴｉ（℃）、各ゴムの配合比率（全ゴムポリマーに対する質量分率）をＱｉとすると、下記式によって算出することができる。
【００２０】
【数１】
0005440028.tif 000002
【００２１】
各ジエン系ゴムのガラス転移温度（Ｔｉ：ここでｉはゴムの種類）を質量分率で掛け各々足したものである。例えば、ポリマー１が６０質量部（Ｔ１：−６０℃）、ポリマー２が４０質量部（Ｔ２：−３０℃）である平均Ｔｇは（−６０）×（６０／１００）＋（−３０）×（４０／１００）＝−４８℃となる。
なお、本発明において、ジエン系ゴムのガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により２℃／分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度とした。
【００２２】
ジエン系ゴム（Ｃ１）は、天然ゴム（ＮＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）を含む。天然ゴムの配合量は、ジエン系ゴム（Ｃ１）全体の３０質量％以上であり、好ましくは３５〜７０質量％である。天然ゴムの配合量が少なすぎると破断伸びが小さくなり湿潤路面でのグリップが悪化し、逆に多すぎると押出加工性が悪化するおそれがある。ブタジエンゴムの配合量は、ジエン系ゴム（Ｃ１）全体の３０質量％以上であり、好ましくは３０〜６５質量％である。ブタジエンゴムの配合量が少なすぎるとガラス転移点が高くなり氷上性能が悪化し、逆に多すぎると破断伸びが小さくなり湿潤路面でのグリップが悪化する。ジエン系ゴム（Ｃ１）は、天然ゴムおよびブタジエンゴムのみから構成されていてもよいし、天然ゴムおよびブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを含んでいてもよい。天然ゴムおよびブタジエンゴム以外のジエン系ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）などを挙げることができる。また、ジエン系ゴム（Ｃ１）は、本発明の効果を損なわない範囲で、ジエン系ゴム以外のゴムを少量含んでいてもよい。
【００２３】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物に含まれるシリカ（Ｃ２）は、ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０〜２００ｍ２／ｇのシリカである。このようなシリカは、氷上性能を向上させるのに寄与する。
ここで、ＣＴＡＢ吸着比表面積とは、ＡＳＴＭ−Ｄ３７６５−８０の方法に準拠して測定した値である。
シリカ（Ｃ２）のＣＴＡＢ吸着比表面積は、８０〜２００ｍ２／ｇであり、好ましくは９０〜１８０ｍ２／ｇである。ＣＴＡＢ吸着比表面積が小さすぎるとゴムの補強性能が低下してしまう。逆に大きすぎると、硬度上昇し、氷上性能が悪化し、さらに転がり抵抗が悪化する。
ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０〜２００ｍ２／ｇのシリカは、市販されており、たとえば、東ソー・シリカ株式会社からＮＩＰＳＩＬ  ＡＱの商品名で、ローディア社からＺｅｏｓｉｌ  １１１５ＭＰの商品名で、エボニックデグッサ社からＶＮ−３の商品名で、入手することができる。
シリカ（Ｃ２）の配合量は、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対し、５〜５０質量部であり、好ましくは１０〜４０質量部である。シリカ（Ｃ２）の配合量が少なすぎるとウェット性能が悪化し、逆に多すぎると転がり抵抗が悪化する。
【００２４】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物に含まれるカーボンブラック（Ｃ３）は、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０ｍ２／ｇ以上でＤＢＰ吸収量が７０〜１５０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックである。このようなカーボンブラックは、氷上性能を向上させるのに寄与するともに、キャップトレッド部に強度を付与する。
ここで、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）とは、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して測定される比表面積をいう。ＤＢＰ吸収量とは、カーボンブラック１００ｇに吸収されるフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）の量（単位：ｃｍ３）をいい、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に準拠して測定される。
カーボンブラック（Ｃ３）の窒素吸着比表面積は、７０ｍ２／ｇ以上であり、好ましくは７０〜１２０ｍ２／ｇである。窒素吸着比表面積が小さすぎるとゴムの補強性が低く、逆に大きすぎると硬度上昇による転がり抵抗の悪化や氷上性能の悪化のおそれがある。
カーボンブラック（Ｃ３）のＤＢＰ吸収量は、７０〜１５０ｃｍ３／１００ｇであり、好ましくは９０〜１３０ｃｍ３／１００ｇである。ＤＢＰ吸収量が小さすぎると摩耗寿命が短くなり、逆に大きすぎると転がり抵抗が悪化する。
窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０ｍ２／ｇ以上でＤＢＰ吸収量が７０〜１５０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックは、市販されており、たとえば、キャボットジャパン株式会社からショウブラックＮ３３０Ｔの商品名で、東海カーボン株式会社からシースト６の商品名で、新日化カーボン株式会社からニテロン＃３００ＩＨの商品名で、入手することができる。
【００２５】
シリカ（Ｃ２）とカーボンブラック（Ｃ３）の合計配合量は、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対し、５０〜９０質量部であり、好ましくは５０〜７５質量部である。シリカ（Ｃ２）とカーボンブラック（Ｃ３）の合計配合量が少なすぎると期待する硬度に到達することができず、逆に多すぎると転がり抵抗の悪化、氷上性能の悪化、加工性の悪化のおそれがある。
【００２６】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物は含硫黄シランカップリング剤（Ｃ４）を含む。含硫黄シランカップリング剤（Ｃ４）は、ゴムとシリカの結合を強め、シリカによるゴムの補強に寄与する。
【００２７】
含硫黄シランカップリング剤（Ｃ４）としては、特に限定するものではないが、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、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−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、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などのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、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、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、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などのニトロ系、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、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。なかでも、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが、加工性能、補強性能の点から好ましく用いられる。
【００２８】
含硫黄シランカップリング剤（Ｃ４）の配合量は、シリカ（Ｃ３）に対して３〜１２質量％であり、好ましくは４〜１０質量％である。含硫黄シランカップリング剤（Ｃ４）の配合量が少なすぎるとシリカによる補強性が発揮されないので好ましくなく、逆に多すぎると加工中に焼けを起こすおそれがある。
【００２９】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物はプロセスオイル（Ｃ５）を含む。プロセスオイル（Ｃ５）は、ゴムの軟化剤として機能し、ゴムの硬さを調節するのに寄与する。
プロセスオイル（Ｃ５）としては、特に限定するものではないが、ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイル、アロマティック系プロセスオイルが挙げられる。なかでも、アロマティック系プロセスオイルが、ジエン系ゴムとの相溶性の点から好ましく用いられる。
プロセスオイル（Ｃ５）の配合量は、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対し、ゴムの油展成分との合計オイル量で１２〜３０質量部であり、好ましくは１２〜２５質量部である。プロセスオイル（Ｃ５）の配合量が少なすぎると硬さを調整することができないので好ましくなく、逆に多すぎると混合加工性が悪化するので好ましくない。
通常、ゴムにカーボンブラックやシリカを配合すると、ゴムが硬くなり発熱が増える。多量のカーボンブラックやシリカを配合すると硬くなりすぎるので、プロセスオイルを配合することにより硬くなりすぎるのを抑える。しかし、プロセスオイルを配合すると発熱がさらに増えるという問題がある。したがって、カーボンブラックやシリカを配合量とプロセスオイルを配合量のバランスも重要である。プロセスオイルを配合量は、シリカ（Ｃ２）とカーボンブラック（Ｃ３）の合計配合量の２０〜５０質量％であることが好ましく、２０〜４０質量％であることがより好ましい。
【００３０】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物は硫黄（Ｃ６）を含む。硫黄（Ｃ６）は加硫剤として機能する。
硫黄（Ｃ６）としては、特に限定するものではないが、粉末硫黄、硫黄華、脱酸硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、高分散性硫黄、不溶性硫黄が挙げられる。なかでも、粉末硫黄、不溶性硫黄が、加工性の点から好ましく用いられる。
硫黄（Ｃ６）の配合量は、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対し、含硫黄シランカップリング剤成分中の硫黄量との合計量で１．２〜３．５質量部であり、好ましくは１．３〜３．０質量部である。硫黄（Ｃ６）の配合量が少なすぎるとゴムの強度が低下するので好ましくなく、逆に多すぎるとゴムの耐熱老化性が低下するので好ましくない。
【００３１】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物は、上記の成分（Ｃ１）〜（Ｃ６）に加えて、熱膨張性マイクロカプセルおよび膨張黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の膨張剤を含むことが好ましい。膨張剤の配合により、加硫ゴム内部に中空部位が形成され、ゴム表面にミクロな凹凸が生じ、その表面吸水機能によって優れた氷上摩擦力が得られるとともに、中空部位が表面に露出することによってタイヤ走行時に道路表面の水膜を除去し、氷上性能も一層向上する。膨張剤の配合量は、加硫ゴムの体積膨張率が４〜１６％、好ましくは５〜１４％となる量である。ここで体積膨張率とは、加硫ゴムの比重がゴム配合から求められる計算理論比重に対して低下している割合をいう。体積膨張率が少なすぎるとかかる効果が十分得られず、また逆に多すぎるとゴムの強度と耐摩耗性が低下するので好ましくない。膨張剤として、熱膨張性マイクロカプセルと膨張黒鉛のいずれか一方だけを配合してもよいが、それらの両方を配合すると氷上性能がさらに向上するため、より好ましい。
【００３２】
熱膨張性マイクロカプセルは、熱により気化して気体を発生する液体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子であり、この粒子をその膨張開始温度以上の温度、通常１４０〜１９０℃の温度で加熱して膨張させることによってその熱可塑性樹脂からなる外殻中に気体を封入した気体封入熱可塑性樹脂粒子となる。この熱膨張性マイクロカプセルの粒子径は、特に限定されないが、膨張前で５〜３００μｍであるものが好ましく、さらに好ましくは粒径１０〜２００μｍのものである。このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、たとえば、松本油脂製薬株式会社から商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ−８５」または「マツモトマイクロスフェアーＦ−１００」等として入手可能である。
前記の気体封入熱可塑性樹脂粒子の外殻成分を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば（メタ）アクリロニトリルの重合体、また（メタ）アクリロニトリル含有量の高い共重合体が好適に用いられる。その共重合体の場合の他のモノマー（コモノマー）としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、（メタ）アクリレート系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジン、クロロプレン等のモノマーが用いられる。なお、上記の熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレート等の架橋剤で架橋可能にされていてもよい。架橋形態については、未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂としての性質を損わない程度に部分的に架橋していてもかまわない。
前記の熱により気化して気体を発生する液体としては、たとえば、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルのような炭化水素類、塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンのような塩素化炭化水素のような液体が挙げられる。
【００３３】
膨張黒鉛は、黒鉛粒子の層間に熱により気化する物質を内包する粉体物質であり、加硫時の熱によって膨張して黒鉛膨張体となるものが好ましい。膨張黒鉛の粒子径は好ましくは３０〜６００μｍ、より好ましくは１００〜３５０μｍである。膨張黒鉛は炭素原子から形成されたシートが層状に重なった構造をしており、硫酸や硝酸などとともに酸処理（インターカレーション処理）することによって得られる。この膨張黒鉛は例えば加熱によりその層間物質の気化によって高膨張させて黒鉛膨張体（または発泡黒鉛）とすることができる。膨張処理前は材質が硬いために混合による品質低下が起りにくく、また一定温度にて不可逆的に膨張するため、タイヤの加硫によってゴムマトリックス内部に空間を伴う異物を容易に形成させることができる。このようなゴムを用いたタイヤのトレッド部は摩耗時に表面凹凸が適度に形成され、氷とタイヤの接触面上の水膜を効率よく除去することによって氷上摩擦力の向上に働く。
膨張黒鉛はすでに公知の材料であり、公知の製法によって製造される。一般的には強酸物質と酸化剤との混合液に黒鉛粒子を浸漬し、インターカレーション処理により黒鉛粒子の層間に酸を挿入させて製造する。たとえば強酸物質としては濃硫酸、酸化剤として硝酸が使われ、これにより粒子の層間に硫酸が挿入された膨張黒鉛が得られる。膨張黒鉛は熱処理によって層間化合物が揮発することによって層間が開き、膨張する。層間物質に硫酸が用いられる膨張黒鉛は通常３００℃以上での熱処理によって膨張するが、層間物質の改質や他の低沸点酸化合物（たとえば硝酸）の使用または併用によって、膨張開始温度を３００℃以下に下げた膨張黒鉛が製造、市販されている。本発明で対象となるジエン系ゴムを主成分としたゴム組成物の加工温度は２００℃以下であり、本発明では膨張開始温度が１９０℃以下の膨張黒鉛を用いることによって所定の効果が発揮される。
このような膨張開始温度が１９０℃以下の膨張黒鉛としては、たとえば巴工業より米国のＵＣＡＲ  Ｇｒａｐｈｔｅｃｈ社製の「グラフガード１６０−５０」または「グラフガード１６０−８０」等が市販されており、入手可能である。膨張黒鉛は用語的には酸処理を行った直後の未膨張品を示すが、熱処理後の既膨張品のことを呼ぶ場合もある。本発明においてゴム組成物に配合される時点の膨張黒鉛は熱処理前の未膨張品であり、空気入りタイヤの状態では膨張黒鉛は既膨張品である。
本発明においては、膨張黒鉛はゴム組成物の混練工程、押出し成形工程で膨張せず、加硫工程にて膨張させることが望ましく、膨張開始温度が好ましくは１２０〜１９０℃、さらに好ましくは１４０〜１７０℃のものが用いられる。膨張開始温度が１２０℃未満であると、膨張黒鉛が混練時または押出加工時に膨張し、ゴム比重が工程途中で変化することにより加工性が損なわれるおそれがある。また、膨張開始温度が１９０℃を超える場合には加硫工程での加工温度を１９０℃以上に設定しなければならず、ゴム組成物の主成分であるジエン系ゴム分子の熱劣化が著しくなる傾向にある。一方、膨張黒鉛は炭素原子からなる骨格構造をとっているためにゴムマトリックスやカーボンブラックとの親和性が良好であり、ゴムに配合添加しても加硫ゴムの耐摩耗性能の低下が少ないという利点がある。
【００３４】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物は、上記の成分（Ｃ１）〜（Ｃ６）に加えて、吸水剤を含んでもよい。吸水剤は、氷上をタイヤが走行するときに、タイヤと氷の間に生じる水膜を除去し、タイヤの氷上性能を向上させる。
吸水剤としては、珪藻土、シリカゲル、Ａ型ゼオライト、水酸化カルシウムが挙げられる。吸水剤は、天然素材からなる吸水剤であることが、環境対策の観点から好ましい。なかでも、珪藻土が、耐摩耗性や強度の低下を生じることなく、氷上性能を向上させる点から好ましく用いられる。
吸水剤の配合量は、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対して１．５〜８質量部が好ましく、１．５〜５質量部がより好ましい。吸水剤の配合量が少なすぎると氷上性能向上の効果が不十分であり、逆に多すぎると破断強度等の物性低下となる。
【００３５】
キャップトレッド部を構成するゴム組成物は、前述の成分以外の成分を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。前述の成分以外の成分としては、パラフィンワックス、加硫遅延剤、加硫活性剤、亜鉛華、加硫促進剤等が挙げられるが、それらに限定されない。
【００３６】
アンダートレッド部は、ジエン系ゴム（Ｕ１）、カーボンブラック（Ｕ２）、カーボンブラック（Ｕ３）、プロセスオイル（Ｕ４）および硫黄（Ｕ５）を含むゴム組成物からなる。
【００３７】
アンダートレッド部を構成するゴム組成物に含まれるジエン系ゴム（Ｕ１）は、天然ゴムを２０質量％以上含み、ガラス転移温度Ｔｇが−５０℃以下のジエン系ゴムである。そのようなゴムを用いることにより、転がり抵抗の低減を図ることができる。
ジエン系ゴム（Ｕ１）のガラス転移温度Ｔｇは、−５０℃以下、好ましくは−９５〜−７０℃である。ジエン系ゴム（Ｕ１）が２種類以上のゴム成分を含む場合は、ここでいうガラス転移温度Ｔｇはゴム成分全体の平均ガラス転移温度である。ガラス転移温度Ｔｇが高すぎると低温でゴムが脆化するおそれがあるので冬タイヤ用として好ましくない。
ジエン系ゴム（Ｕ１）は、少なくとも天然ゴム（ＮＲ）を含む。天然ゴムの配合量は、ジエン系ゴム（Ｕ１）全体の２０質量％以上であり、好ましくは２５〜６０質量％である。天然ゴムの配合量が少なすぎるとアンダートレッド部の強度が低下するおそれがあり、逆に多すぎると押出加工性が悪化するおそれがある。ジエン系ゴム（Ｕ１）は、天然ゴムのみから構成されていてもよいし、天然ゴム以外のジエン系ゴムを含んでいてもよい。天然ゴム以外のジエン系ゴムとしては、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）などを挙げることができる。また、ジエン系ゴム（Ｕ１）は、本発明の効果を損なわない範囲で、ジエン系ゴム以外のゴムを少量含んでいてもよい。
【００３８】
アンダートレッド部を構成するゴム組成物に含まれるカーボンブラック（Ｕ２）は、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラックである。ここで、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）とは、前述のとおりである。
カーボンブラック（Ｕ２）の窒素吸着比表面積は、３０〜６０ｍ２／ｇであり、好ましくは３５〜５５ｍ２／ｇである。窒素吸着比表面積が小さすぎると硬度が上がらず、期待される剛性が得られない。逆に大きすぎると発熱が上がり、転がり抵抗が悪化する。
窒素吸着比表面積が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラックは、市販されており、たとえば、東海カーボン株式会社からシーストＦの商品名で、新日化カーボン株式会社からニテロン＃１０の商品名で入手することができる。
カーボンブラック（Ｕ２）の配合量は、ジエン系ゴム（Ｕ１）１００質量部に対し、５〜８０質量部であり、好ましくは５０〜７５質量部である。カーボンブラック（Ｕ２）の配合量が少なすぎるとゴムの補強性が小さく、タイヤの剛性が足らない。逆に多すぎると、発熱が上がりすぎて、転がり抵抗が悪化する。
【００３９】
アンダートレッド部を構成するゴム組成物に含まれるカーボンブラック（Ｕ３）は、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックである。ここで、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）とは、前述のとおりである。窒素吸着比表面積は、カーボンブラックの粒子の大きさの指標となりうるものである。一般に、窒素吸着比表面積が大きいほど、粒子が小さいといえる。したがって、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラック（Ｕ３）は、前述の窒素吸着比表面積が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラック（Ｕ２）に比べ、粒子が小さいといえる。そこで、本発明において、以下、窒素吸着比表面積が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラック（Ｕ２）を大粒径カーボンブラックともいい、７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラック（Ｕ３）を小粒径カーボンブラックともいう。
カーボンブラック（Ｕ３）の窒素吸着比表面積は、７０〜１５０ｍ２／ｇであり、好ましくは７０〜１２０ｍ２／ｇである。窒素吸着比表面積が小さすぎると、補強性能が下がり、伸びが低下する。逆に大きすぎると、発熱が上がりすぎて転がり抵抗が悪化する。
窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックは、市販されており、たとえば、キャボットジャパン株式会社からショウブラックＮ３３０Ｔの商品名で、東海カーボン株式会社からシースト９Ｈの商品名で、新日化カーボン株式会社からニテロン＃２００の商品名で、入手することができる。
カーボンブラック（Ｕ３）の配合量は、ジエン系ゴム（Ｕ１）１００質量部に対し、５〜５０質量部であり、好ましくは１０〜４０質量部である。カーボンブラック（Ｕ３）の配合量が少なすぎると、硬度が上がらず、期待する剛性が得られない。逆に多すぎると、発熱が増加し、転がり抵抗が悪化する。
【００４０】
アンダートレッド部を構成するゴム組成物に配合するカーボンブラック（Ｕ２）とカーボンブラック（Ｕ３）の合計量は、ジエン系ゴム（Ｕ１）１００質量部に対し、１０〜１３０質量部であり、好ましくは５５〜８５質量部である。カーボンブラック（Ｕ２）とカーボンブラック（Ｕ３）の合計量が少なすぎると、期待する剛性が得られない。逆に多すぎると、発熱増大による転がり抵抗の悪化のおそれがある。
【００４１】
カーボンブラック（Ｕ２）とカーボンブラック（Ｕ３）の比率は、特に限定するものではないが、カーボンブラック（Ｕ２）の量がカーボンブラック（Ｕ２）とカーボンブラック（Ｕ３）の合計量の５０〜９５質量％であることが好ましく、５０〜８０質量％であることがより好ましい。カーボンブラック（Ｕ２）の比率が小さすぎると、発熱が上がり、転がり抵抗が悪化する。逆に大きすぎると、期待する剛性が得られない。
【００４２】
これらのカーボンブラック（Ｕ２）およびカーボンブラック（Ｕ３）は、アンダートレッド部に強度を付与する。本発明は、アンダートレッド部に、窒素吸着比表面積の異なる２種類のカーボンブラック、すなわち大粒径カーボンブラックと小粒径カーボンブラックを併用する。小粒径カーボンブラックは、ゴムに高い強度を付与するが、発熱も大きい。一方、大粒径カーボンブラックは、発熱が小さいが、強度付与効果が小さい。したがって、高強度と低発熱（低転がり抵抗）を両立させることは容易ではない。本発明においては、大粒径カーボンブラックと小粒径カーボンブラックを併用し、それらの配合量を適正化することにより、アンダートレッド部に剛性を付与し、タイヤの転がり抵抗の低減を可能にする。
【００４３】
アンダートレッド部を構成するゴム組成物はプロセスオイル（Ｕ４）を含む。プロセスオイル（Ｕ４）は、ゴムの軟化剤として機能し、ゴムの硬さを調節するのに寄与する。
プロセスオイル（Ｕ４）としては、特に限定するものではないが、キャップトレッド部を構成するゴム組成物に配合されるプロセスオイル（Ｃ５）として使用することができるものが同様に使用できる。プロセスオイル（Ｕ４）とプロセスオイル（Ｃ５）は、異なる種類のものを使用してもよいが、同一の種類のものを使用することが好ましい。
プロセスオイル（Ｕ４）の配合量は、ジエン系ゴム（Ｕ１）１００質量部に対し、ゴムの油展成分との合計オイル量で５〜２５質量部である。プロセスオイル（Ｕ４）の配合量が少なすぎると硬さを調整することができないので好ましくなく、逆に多すぎると混合加工性が悪化するので好ましくない。
プロセスオイル（Ｕ４）の配合量は、キャップトレッド部を構成するゴム組成物中のプロセスオイル（Ｃ５）の配合量と同じかそれ以下であることが、タイヤの転がり抵抗の低減の点から、好ましい。ここで、プロセスオイル（Ｕ４）の配合量とは、ジエン系ゴム（Ｕ１）１００質量部に対するプロセスオイル（Ｕ４）の質量部をいい、プロセスオイル（Ｃ５）の配合量とは、ジエン系ゴム（Ｃ１）１００質量部に対するプロセスオイル（Ｃ５）の質量部をいう。プロセスオイル（Ｕ４）の配合量は、プロセスオイル（Ｃ５）の配合量に比べ０〜１５質量部少ないことが、タイヤの氷上性能向上と転がり抵抗低減の両立を図る上で、より好ましい。
通常、ゴムにカーボンブラックを配合すると、ゴムが硬くなり発熱が増える。多量のカーボンブラックを配合すると硬くなりすぎるので、プロセスオイルを配合することにより硬くなりすぎるのを抑える。しかし、プロセスオイルを配合すると発熱がさらに増えるという問題がある。したがって、カーボンブラックの配合量とプロセスオイルの配合量のバランスも重要である。プロセスオイルの配合量は、カーボンブラック（Ｕ２）とカーボンブラック（Ｕ３）の合計配合量の２〜３５質量％であることが好ましく、２〜３０質量％であることがより好ましい。
【００４４】
アンダートレッド部を構成するゴム組成物は硫黄（Ｕ５）を含む。硫黄（Ｕ５）は加硫剤として機能する。
硫黄（Ｕ５）としては、特に限定するものではないが、キャップトレッド部を構成するゴム組成物に配合される硫黄（Ｃ６）として使用することができるものが同様に使用できる。硫黄（Ｕ５）と硫黄（Ｃ６）は、異なる種類のものを使用してもよいが、同一の種類のものを使用することが好ましい。
硫黄（Ｕ５）の配合量は、ジエン系ゴム（Ｕ１）１００質量部に対し、１．５〜３．５質量部である。硫黄（Ｕ５）の配合量が少なすぎるとゴムの強度が低下するので好ましくなく、逆に多すぎるとゴムの耐熱老化性が低下するので好ましくない。
【００４５】
アンダートレッド部を構成するゴム組成物は、前述の成分以外の成分を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでもよい。前述の成分以外の成分としては、パラフィンワックス、加硫遅延剤、加硫活性剤、亜鉛華、加硫促進剤等が挙げられる。
【００４６】
本発明の空気入りタイヤは、マイグレーションによるキャップトレッド部のオイル変化量が０〜３．３質量％であり、好ましくは０〜２．８質量％である。ここで、マイグレーションによるキャップトレッド部のオイル変化量とは、タイヤを１００℃で２４日間保管した際の保管前後のオイル量（アセトン抽出に供した試験サンプルの質量に対する抽出オイル質量の質量％）の差の絶対値をいう。マイグレーションによるキャップトレッド部のオイル変化量を、以下単に「オイル変化量」ともいう。オイル変化量の具体的測定方法は、後述する。
キャップトレッド部からアンダートレッド部へのオイルマイグレーションが起こると、キャップトレッド部が硬くなり、氷上性能の経時劣化を引き起こす。所望のオイル変化量は、キャップトレッド部およびアンダートレッド部のゴム成分の組成およびプロセスオイルの配合量ならびにキャップトレッド部とアンダートレッド部の体積比等を適切に組み合わせることにより得られる。
【００４７】
本発明の空気入りタイヤは、キャップトレッド部の体積がトレッド部全体の体積に対して３５〜８０％であり、好ましくは４０〜７０％である。ここで、トレッド部全体の体積に対するキャップトレッド部の体積の割合は、キャップトレッド部とアンダートレッド部を合わせたトレッド部全体の体積を１００としたときの、キャップトレッド部の体積が占める割合、すなわち、キャップトレッド部体積／（キャップトレッド部体積＋アンダートレッド部体積）×１００（％）である。
アンダートレッド部を肉厚化することで、転がり抵抗の低減を図ることができる。キャップトレッド部の体積がトレッド部全体の体積に対して少なすぎるとタイヤ摩耗寿命が短くなり、逆に多すぎると転がり抵抗が悪化する。
【００４８】
本発明の空気入りタイヤは、常法により製造することができる。たとえば、予め、キャップトレッド部用ゴム組成物およびアンダートレッド部用ゴム組成物をそれぞれ調製し、それらのゴム組成物からキャップトレッド部用部材およびアンダートレッド部用部材を作製する。タイヤ成形用ドラム上に、未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層等の通常のタイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、次いでアンダートレッド部用部材およびキャップトレッド部用部材を貼り重ね、成形後、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加硫することにより、所望の空気入りタイヤを製造することができる。
【実施例】
【００４９】
（１）原材料
実施例で使用した原材料は次のとおりである。
ＮＲ：  天然ゴムＲＳＳ＃３
ＳＢＲ：  日本ゼオン株式会社製スチレン・ブタジエンゴム  Ｎｉｐｏｌ  １６０２（非油展）
ＢＲ：  日本ゼオン株式会社製ブタジエンゴム  Ｎｉｐｏｌ  ＢＲ１２２０（非油展）
カーボンブラックＨＡＦ：  キャボットジャパン株式会社製  ショウブラックＮ３３０Ｔ（窒素吸着比表面積：７１ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量：１０１ｃｍ３／１００ｇ）
カーボンブラックＦＥＦ：  東海カーボン株式会社製  シーストＦ（窒素吸着比表面積：４２ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量：１１５ｃｍ３／１００ｇ）
シリカ：  東ソー・シリカ株式会社製  ＮＩＰＳＩＬ  ＡＱ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：１６１ｍ２／ｇ）
シランカップリング剤：  信越化学工業株式会社製  シランカップリング剤ＫＢＥ−８４５（化合物名：ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
プロセスオイル：昭和シェル石油株式会社製  エキストラクト  ４号Ｓ
熱膨張性マイクロカプセル：  松本油脂製薬株式会社製  マツモトマイクロスフェアー（登録商標）Ｆ−１００
膨張黒鉛：  ＧＲＡＦＴＥＣＨ社製  グラフガード１６０−５０Ｎ
老化防止剤：  Ｆｌｅｘｓｙｓ社製  ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ  ６ＰＰＤ
パラフィンワックス：  大内新興化学工業株式会社製  サンノック
亜鉛華：  正同化学工業株式会社製  酸化亜鉛３種
ステアリン酸：  日油株式会社製  ビーズステアリン酸
加硫促進剤：  大内新興化学工業株式会社製  ノクセラーＣＺ−Ｇ（以下「加硫促進剤Ａ」という。）、大内新興化学工業株式会社製  ノクセラーＮＳ−Ｐ（以下「加硫促進剤Ｂ」という。）、および住友化学株式会社製  ソクシノールＤ−Ｇ（以下「加硫促進剤Ｃ」という。）
硫黄：  鶴見化学工業株式会社製  金華印油入微粉硫黄（硫黄１００質量部に対し油５質量部配合）
【００５０】
（２）ゴム組成物の調製
表１のゴム組成物の配合表に示した配合比率で、各原材料を配合し、１０種類のゴム組成物Ｃ−１〜Ｃ−１０を調製した。
【００５１】
（３）ゴム組成物の評価
調製した各ゴム組成物について、−１０℃における硬さおよび損失正接ｔａｎδを、下記の方法で測定した。測定結果を表１に示す。
【００５２】
［硬さの測定法］
各ゴム組成物について、１５０℃で３０分間加硫して、１５ｃｍ×１５ｃｍ×２ｍｍの加硫シートを作製し、測定用試料とした。得られた試験片について、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより温度−１０℃で測定した。測定した硬さは、ゴム組成物Ｃ−１の硬さを１００として指数化した。数値が大きいほど、硬さが高いことを示す。
【００５３】
［損失正接ｔａｎδ］
各ゴム組成物について、所定の金型中で１５０℃で３０分間加硫して、測定用試料を作製した。作製した測定用試料について、東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で、６０℃におけるｔａｎδを測定した。ｔａｎδは、転がり抵抗の指標であることが一般的に知られており、数値が小さいほど、転がり抵抗が小さい。測定したｔａｎδは、ゴム組成物Ｃ−１のｔａｎδを１００として指数化した。数値が小さいほど、ｔａｎδが小さいことを示す。
【００５４】
【表１】
0005440028.tif 000003
【００５５】
（４）空気入りタイヤの作製
タイヤサイズを２２５／６５Ｒ１６、タイヤ構造を図１として、ゴム組成物Ｃ−１〜Ｃ−６をキャップトレッド部用に用い、ゴム組成物Ｃ−７〜Ｃ−１０をアンダートレッド部用に用い、キャップトレッド部用ゴム組成物とアンダートレッド部用ゴム組成物の組み合わせおよびキャップトレッド部とアンダートレッド部の体積比（Ｃａｐ／ＵＴ比）を表２のようにした空気入りタイヤを作製した。
【００５６】
（５）空気入りタイヤの評価
空気入りタイヤを評価するために、オイル変化量、氷上性能、劣化氷上性能、および転がり抵抗を測定した。測定結果を表２に示す。
【００５７】
［オイル変化量の測定方法］
作製した試験タイヤ・センター部から、面積５００ｍｍ２の全厚にわたるキャップトレッド部を採取（試験サンプル）した後、試験サンプルを１ｍｍ〜２ｍｍ厚にスライスした。スライスしたスライス片のアセトン抽出（７０℃×４８時間）を行い、抽出分からオイル質量を求め、そのオイル質量を試験サンプルの質量に対する保管（保管条件は後述する）前のオイル量Ｋ０（質量％）とした。
次に、上記の残り試験タイヤを１００℃の恒温槽に２４目間保管し、マイグレーションを促進させた後、上述した保管前のオイル量の測定と同様にしてオイル質量を求め、そのオイル質量を保管後の試験サンプルの質量に対する保管後のオイル量Ｋ１（質量％）とした。
オイル変化量は、前記Ｋ０とＫ１の差の絶対値とした。
【００５８】
［氷上性能の測定方法］
作製した試験タイヤ・センター部のキャップトレッド部とアンダートレッド部、すなわちトレッド部を採取し、扁平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機にて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−１．５℃、荷重５４０ｋＰａ、ドラム回転速度２５ｋｍ／ｈで測定した。測定した氷上摩擦係数は、比較例１の氷上摩擦係数を１００として指数化した。数値が大きいほど、氷上摩擦力が大きく、氷上性能が優れていることを示す。
【００５９】
［劣化氷上性能の測定方法］
作製した試験タイヤを１００℃の恒温槽に２４日間保管した後、氷上性能の測定方法と同様に氷上摩擦係数を測定した。測定した氷上摩擦係数は、比較例１の氷上摩擦係数を１００として指数化した。数値が大きいほど、劣化氷上性能が優れていることを示す。
【００６０】
［転がり抵抗の測定方法］
作製した試験タイヤを、ドラム表面が平滑な、鋼製かつ直径が１７０７ｍｍであるドラム試験機に設定し、周辺温度２３±２℃に制御し、試験内圧２００ｋＰａ、荷重４．１ｋＮにて速度８０ｋｍ／ｈで走行させ、転がり抵抗を測定した。結果は比較例１を１００として指数で評価した。数値が大きいほど、転がり抵抗性が良好であることを示す。
【００６１】
【表２】
0005440028.tif 000004
【００６２】
比較例１は、アンダートレッド部用ゴム組成物に、窒素吸着比面積が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラック（Ｕ２）およびプロセスオイルが配合されておらず、オイル変化量が大きいものである。
実施例１は、比較例１に対し、アンダートレッド部用ゴム組成物に、窒素吸着比面積が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラック（Ｕ２）４０質量部およびプロセスオイル１５質量部を配合したものであり、比較例１に比べ、劣化氷上性能および転がり抵抗が優れる。
実施例２は、実施例１に対し、キャップトレッド部用ゴム組成物中のカーボンブラックの量を６５質量部から４０質量部に減らし、アンダートレッド部用ゴム組成物中のカーボンブラック（Ｕ３）の量を２０質量部から３０質量部に増やし、アンダートレッド部用ゴム組成物中のプロセスオイルの量を１５質量部から２５質量部に増やしたものである。氷上性能、劣化氷上性能、転がり抵抗のいずれも実施例１よりも優れる。
実施例３は、実施例１に対し、キャップトレッド部用ゴム組成物中のカーボンブラックの量を６５質量部から３５質量部に減らし、シリカの量を１５質量部から４０質量部に増やし、含硫黄シランカップリング剤の量を１．２質量部から３．２質量部に増やし、プロセスオイルの量を２５質量部から２０質量部に減らし、アンダートレッド部用ゴム組成物中のカーボンブラック（Ｕ２）の量を４０質量部から５０質量部に増やし、プロセスオイルの量を１５質量部から５質量部に減らしたものである。劣化氷上性能は実施例１に比べ劣るが、氷上性能は実施例１と同等であり、転がり抵抗は実施例１より優れる。
実施例４は、実施例３に対し、アンダートレッド部の体積比を増やしたものである。氷上性能は実施例３と同等であり、劣化氷上性能および転がり抵抗は実施例３より優れる。
実施例５は、実施例１に対し、キャップトレッド部用ゴム組成物中に熱膨張性マイクロカプセル５質量部および膨張黒鉛２質量部を追加したものである。転がり抵抗は実施例１より劣るが、劣化氷上性能は実施例１と同等であり、氷上性能が実施例１に比べ非常に優れる。
実施例６は、実施例１に対し、キャップトレッド部用ゴム組成物中に吸水剤（珪藻土）２質量部を追加したものである。転がり抵抗は実施例１より劣るが、劣化氷上性能は実施例１と同等であり、氷上性能が実施例１に比べ優れる。
比較例２は、アンダートレッド部用ゴム組成物中に、窒素吸着比面積が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラックおよびプロセスオイルが含まれていないものである。実施例３および４と比べ、転がり抵抗が劣る。
比較例３は、キャップトレッド部用ゴム組成物中のプロセスオイルの量が多く、かつアンダートレッド部用ゴム組成物中に、窒素吸着比面積が３０〜６０ｍ２／ｇのカーボンブラックおよびプロセスオイルが含まれていないものであり、オイル変化量が大きいものである。劣化氷上性能および転がり抵抗が劣る。
比較例４は、実施例２に比べ、アンダートレッド部用ゴム組成物中のプロセスオイルを２５質量部から５質量部に減らしたものであり、オイル変化量が大きいものである。劣化氷上性能および転がり抵抗が実施例２に比べ劣る。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の空気入りタイヤは、氷上性能および転がり抵抗に優れるので、スタッドレスタイヤとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１    トレッド部
２    キャップトレッド部
３    アンダートレッド部
４    ベルト層
５    カーカス層
【図１】
0005440028.tif 000005