JP2013071977A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】グリップ性能、耐ブローアウト性能に優れた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ベーストレッド及びキャップトレッドを有する空気入りタイヤであって、ベーストレッドが、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなり、キャップトレッドが、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

レース用タイヤをはじめとした高性能タイヤのキャップトレッドゴムには、一般に優れたグリップ性能が要求される。

特許文献１〜２には、窒素化合物と酸を配合して水素結合を形成させることやイオン結合を有する化合物を配合することでグリップ性能を向上したゴム組成物が開示されている。しかし、窒素化合物と酸を配合することにより、グリップ性能を向上できるものの、走行によるゴムの発熱も高めることになり、発熱に伴いブローアウトが発生してしまうおそれがあった。

特開２００５−１１２９２１号公報 特開２００６−１２４４２３号公報

本発明は、前記課題を解決し、グリップ性能、耐ブローアウト性能に優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、ベーストレッド及びキャップトレッドを有する空気入りタイヤであって、ベーストレッドが、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなり、キャップトレッドが、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。

上記炭素繊維が、平均繊維径１〜８０μｍ、平均繊維長０．１〜３０ｍｍであることが好ましい。

上記炭素繊維が、石炭ピッチ系炭素繊維であることが好ましい。

上記ベーストレッド用ゴム組成物の熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。

上記ベーストレッド用ゴム組成物の炭素繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、１０〜５０質量部であることが好ましい。

上記キャップトレッド用ゴム組成物の窒素化合物の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、２〜２０質量部、窒素化合物と酸の含有量の質量比が０．５〜２であることが好ましい。

上記ベーストレッドのタイヤ半径方向の厚みが０．２〜２．０ｍｍであることが好ましい。

上記空気入りタイヤが、高性能タイヤであることが好ましい。

本発明によれば、ベーストレッド及びキャップトレッドを有する空気入りタイヤであって、ベーストレッドが、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなり、キャップトレッドが、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなる空気入りタイヤであるので、グリップ性能、耐ブローアウト性能に優れている。

本発明の空気入りタイヤは、ベーストレッド及びキャップトレッドを有する空気入りタイヤであって、ベーストレッドが、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなり、キャップトレッドが、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなる。

本発明の空気入りタイヤは、ベーストレッド及びキャップトレッドを有する空気入りタイヤであり、キャップトレッドが、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなるため、グリップ性能を好適に向上できる。更に、ベーストレッドが、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなるため、ベーストレッドの熱伝導率を向上でき、キャップトレッドから発生した熱をベーストレッド側に移行でき、酸及び窒素化合物を配合したことにより得られる良好なグリップ性能の低下を招くことなく、キャップトレッドゴムの発熱を抑制でき、グリップ性能、耐ブローアウト性能に優れた空気入りタイヤを提供できる。

本発明の空気入りタイヤは、ベーストレッド及びキャップトレッドを有する。
ベーストレッドとは、多層構造を有するトレッドの内層部であり、２層構造〔表面層（キャップトレッド）及び内面層（ベーストレッド）〕からなるトレッドでは内面層である。具体的には、当該ベーストレッドは、特開２００８−２８５６２８号公報の図１、特開２００８−３０３３６０号公報の図１などに示される部材である。同様に、キャップトレッドとは、多層構造を有するトレッドの外層部であり、２層構造〔表面層（キャップトレッド）及び内面層（ベーストレッド）〕からなるトレッドでは表面層である。

本発明において、ベーストレッドは、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなり、キャップトレッドは、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなる。

次に、本発明において使用されるベーストレッド用ゴム組成物、キャップトレッド用ゴム組成物について説明する。

（ベーストレッド用ゴム組成物）
ベーストレッド用ゴム組成物に使用できるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、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）等のジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、ベーストレッドゴムに必要な破壊強度が得られ、さらに、空気入りタイヤの耐ブローアウト性能も向上できるという理由から、ＮＲ、ＢＲが好ましい。

ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。

ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。５０質量％未満では、充分な破壊強度、耐ブローアウト性能が得られないおそれがある。該ＮＲの含有量は、好ましくは９０質量％以下、好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、充分な耐ブローアウト性能が得られないおそれがある。

ＢＲとしては、特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等の１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢ）を含むＢＲ、Ｐｏｌｉｍｅｒｉ Ｅｕｒｏｐａ社製のＥｕｒｏｐｒｅｎｅ ＢＲ ＨＶ８０等の高ビニル含量のＢＲ等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、良好な耐屈曲性、耐ブローアウト性能が得られるという理由から、シス含有量が９５質量％以上の高シス含有量のＢＲが好ましい。

ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１０質量％未満では、充分な耐屈曲性、耐ブローアウト性能が得られないおそれがある。該ＢＲの含有量は、好ましくは５０質量％以下、好ましくは４０質量％以下である。５０質量％を超えると、充分な破壊強度、耐ブローアウト性能が得られないおそれがある。

ベーストレッド用ゴム組成物は、炭素繊維を含む。これにより、ベーストレッドゴムの熱伝導性を高め、空気入りタイヤの良好なグリップ性能を維持しつつ、耐ブローアウト性能を向上できる。

炭素繊維としては、例えば、セルロース系炭素繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、リグニン系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維（石炭ピッチ系炭素繊維及び石油ピッチ系炭素繊維）等が挙げられる。なかでも、本発明の効果が良好に得られる点から、ピッチ系炭素繊維が好ましく、石炭ピッチ系炭素繊維が好ましい。

炭素繊維の熱伝導率（繊維軸方向）は、好ましくは１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは１２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、更に好ましくは１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に好ましくは１３５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。また、該熱伝導率の上限は特に限定されないが、好ましくは１５００Ｗ／ｍ・Ｋ以下、より好ましくは１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下、更に好ましくは５００Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。上記範囲内であると、タイヤのグリップ性能を損なうことなく耐ブローアウト性能の向上が可能となる。
なお、熱伝導率は、炭素繊維の熱伝導率と電気比抵抗の間の非常によい相関関係を利用して、電気比抵抗の値から、次式によって算出した。
Ｋ＝１２７２．４／ＥＲ−４９．４
（Ｋは炭素繊維の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ＥＲは炭素繊維の電気比抵抗（μΩｍ）を表す。）

炭素繊維は、ゴム中への分散、耐ブローアウト性能の向上の観点から、平均繊維径が１〜８０μｍであることが好ましい。平均繊維径の下限は、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上である。また、平均繊維径の上限は、より好ましくは３０μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下である。

また、炭素繊維は、ゴム中への分散、耐ブローアウト性能の向上の観点から、平均繊維長が０．１〜３０ｍｍであることが好ましい。平均繊維長の下限は、より好ましくは１ｍｍ以上、更に好ましくは４ｍｍ以上である。また、平均繊維長の上限は、より好ましくは１５ｍｍ以下、更に好ましくは１０ｍｍ以下である。
なお、上記平均繊維径、平均繊維長は、例えば、電子顕微鏡観察により測定できる。

本発明におけるピッチ系炭素繊維としては特に限定されないが、例えば、特開平７−３３１５３６号公報に記載の製法により得られる石炭ピッチ系炭素繊維が好適に用いられる。具体的には、ピッチ繊維を常法にしたがって不融化し、所望の温度で炭化及び／又は黒鉛化を行うことにより「原料となる炭素繊維」を得、次にその原料となる炭素繊維を予め黒鉛化処理されたパッキングコークスとともに黒鉛製のルツボの中に入れ黒鉛化処理することにより、石炭ピッチ系炭素繊維を製造できる。

なお、前記製法で使用されるピッチ繊維（紡糸ピッチ）としては、石炭系のコールタール、コールタールピッチ、石炭液化物等の炭素質原料（４０％以上、好ましくは７０％以上、更に好ましくは９０％以上の光学的異方性組織を含むものが好適である）を用いて紡糸して得られるものが挙げられる。また、「原料となる炭素繊維」には、サイジング剤（エポキシ化合物、水溶性ポリアミド化合物等）を添着してもよい。

前記製法により、繊維軸方向の熱伝導率が１００〜１５００Ｗ／ｍ・Ｋ、引張弾性率８５ｔｏｎ／ｍｍ^２以上、圧縮強度３５ｋｇ／ｍｍ^２以上であり、黒鉛結晶の積層厚みＬｃが３０〜５０ｎｍ、黒鉛結晶の層面方向の広がりＬａとの比（Ｌａ／Ｌｃ）が１．５倍以上であり、かつ繊維軸方向の断面のドメインサイズが５００ｎｍ以下である石炭ピッチ系炭素繊維を製造でき、本発明で好適に使用できる。なお、引張弾性率、圧縮強度、Ｌｃ、Ｌａ、ドメインサイズ、光学的異方性組織割合は、前記公報に記載の方法により測定できる。

前記製法による石炭ピッチ系炭素繊維は、分子の配向が一方向に規制された液晶（メソフェーズ）などを原料としているため、結晶化度が極めて高く、弾性率、熱伝導度が高い。
本発明における石炭ピッチ系炭素繊維は、多環芳香族分子骨格が層状に積み重なった構造を有するものが好ましい。石炭ピッチ系炭素繊維の市販品としては、三菱樹脂（株）製の「Ｋ６３７１Ｔ」等が挙げられる。

上記炭素繊維の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上である。１０質量部未満であると、充分な耐ブローアウト性能が得られないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、更に好ましくは３５質量部以下である。５０質量部を超えると、炭素繊維が破壊核となり、クラックが発生する等耐久性が悪化するおそれがある。また、グリップ性能が低下するおそれがある。

上記ベーストレッド用ゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、破断強度（ゴム強度）などのベーストレッドに必要な性能が改善され、更に耐ブローアウト性能も向上できる。
カーボンブラックとしては、例えば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなどが挙げられる。

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは７０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ^２／ｇ以上である。７０ｍ^２／ｇ未満では、補強性が不充分であり、耐ブローアウト性能が低下するおそれがある。また、該カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、好ましくは１４０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１２５ｍ^２／ｇ以下である。１４０ｍ^２／ｇを超えると、分散が困難となり、破壊強度が低下するおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）は、充分な補強性が得られる点から、好ましくは７０〜１５０ｍｌ／１００ｇであり、下限は１００ｍｌ／１００ｇ以上、上限は１２５ｍｌ／１００ｇ以下であることがより好ましい。
なお、カーボンブラックのＤＢＰは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４の測定方法によって求められる。

カーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは２５質量部以上である。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは４５質量部以下である。カーボンブラックの含有量が上記範囲内であると、本発明の効果が好適に得られる。

上記ゴム組成物には、前記成分の他に、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、シリカ等の充填剤、ワックス、オイル、酸化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤（ステアリン酸、酸化亜鉛等）、加硫剤、加硫促進剤等を含有してもよい。

オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３質量部以上、より好ましくは７質量部以上である。３質量部未満であると、加工が困難となるおそれがある。該オイルの含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。２０質量部を超えると、ゴム自身の発熱が大きくなり、耐ブローアウト性能が低下するおそれがある。

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、又はキサンテート系加硫促進剤が挙げられる。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。

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（ＤＺ）などが挙げられる。なかでも、ＣＢＳが好ましい。

加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．２質量部以上、より好ましくは０．６質量部以上であり、また、好ましくは３質量部以下、より好ましくは２質量部以下である。上記範囲内に調整することで、本発明の効果が好適に得られる。

ベーストレッド用ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練する方法等により製造できる。

ベーストレッド用ゴム組成物の熱伝導率は、好ましくは０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは０．３５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。０．３Ｗ／ｍ・Ｋ未満では、耐ブローアウト性能を充分に向上できないおそれがある。

（キャップトレッド用ゴム組成物）
キャップトレッド用ゴム組成物に使用できるゴム成分としては、特に限定されないが、ベーストレッド用ゴム組成物と同様のジエン系ゴムを使用できる。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。なかでも、良好なグリップ性能が得られるという理由から、ＳＢＲが好ましい。

ＳＢＲとしては、特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等を使用できる。なかでも、Ｅ−ＳＢＲが好ましい。

ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは１００質量％である。６０質量％未満であると、グリップ性能、耐ブローアウト性能をバランスよく得られない傾向がある。

キャップトレッド用ゴム組成物は、酸及び窒素化合物を含む。

窒素化合物は、酸と水素結合を形成できるものが好ましく、このような窒素化合物をゴム組成物中に配合することで、中温条件（３０〜５０℃）下でのグリップ性能を向上させることができる。

窒素化合物は、窒素を含む環状構造を１つ以上有することが好ましい。窒素を含む環状構造を１つも含まないと、高温条件（１００℃前後）下でのグリップ性能を改善できない傾向がある。

このような窒素化合物としては、ピペリジン誘導体、イミダゾール類、及びカプロラクタム類からなる群より選択される少なくとも１種の化合物であることが好ましい。なかでも、イミダゾール類がより好ましい。

ピペリジン誘導体としては、例えば、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−｛３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ｝エチル］−４−｛３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ｝−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−アセチル−３−ドデシル−７，７，９，９−テトラメチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］デカン−２，４−ジオン、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、１，２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−メタクリレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−メタクリレートなどの２，２，６，６−テトラメチルピペリジン及びその誘導体などが挙げられる。なかでも、２，２，６，６−テトラメチルピペリジンまたはその誘導体が好ましく、２，２，６，６−テトラメチルピペリジンの誘導体がより好ましく、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケートが更に好ましい。

イミダゾール類としては、例えば、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、Ｎ−アセチルイミダゾール、２−メルカプト−１−メチルイミダゾール、ベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾールなどが挙げられる。なかでも、１，２−ジメチルイミダゾール、１−メチルイミダゾールが好ましい。

カプロラクタム類としては、例えば、ε−カプロラクタムなどが挙げられる。

窒素化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、２種以上を組み合わせても効果が小さく、さらにゴム強度が低下するという理由から、１種のみで用いることが好ましい。

窒素化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。２質量部未満であると、酸と充分な水素結合が形成されず、グリップ性能の向上効果が充分に得られないおそれがある。窒素化合物の含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下、特に好ましくは７質量部以下である。２０質量部を超えると、架橋が不充分となり、耐摩耗性、耐ブローアウト性能が低下するおそれがある。

酸としては、特に限定されず、例えば、カルボン酸、フェノール誘導体、スルホン酸などが挙げられる。なかでも、加硫特性に悪影響を与えにくいという理由から、カルボン酸、フェノール誘導体が好ましく、フェノール誘導体がより好ましい。

カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、オレイン酸などの脂肪族モノカルボン酸、コハク酸、マレイン酸などの脂肪族ジカルボン酸、安息香酸、安息香酸誘導体、ケイ皮酸、ナフトエ酸などの芳香族モノカルボン酸、フタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族ポリカルボン酸などが挙げられる。安息香酸誘導体としては、例えば、安息香酸に炭化水素基（アルキル基、アルコキシ基など）、水酸基などの官能基が導入されたものが挙げられ、具体的には、ｐ−メチル安息香酸、ｐ−メトキシ安息香酸、ｐ−クロロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、サリチル酸などが挙げられる。

フェノール誘導体としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２−エチル−６−メチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；３−メチル−２，６−ビス（１−メチルエチル）フェノール；４−メチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；３−メチル−２，６−ビス（１−メチルプロピル）フェノール；２−ブチル−６−エチルフェノール；４−ブチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；４−ｔｅｒｔ−ブチル−２，６−ジメチルフェノール；６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，３−ジメチルフェノール；２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２−シクロヘキシル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２−シクロヘキシル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２−ｔｅｒｔ−ブチル−４，６−ジメチルフェノール；４，４’−ジヒドロキシビフェニル；４，４’−チオビスフェノール；ヒドロキノン；１，５−ヒドロキシナフタレン；４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−エチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−プロピリデンビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）などを挙げることができる。なかでも、窒素化合物と水素結合を形成しやすいという理由から、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）が好ましい。

上記酸は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

窒素化合物と酸の含有量の質量比（窒素化合物の含有量／酸の含有量）は、好ましくは０．５〜２、より好ましくは０．８〜１．２である。該質量比が上記範囲内であると、グリップ性能、耐ブローアウト性能がバランスよく得られる。

上記キャップトレッド用ゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、耐摩耗性、グリップ性能を向上できる。

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは７０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ^２／ｇ以上である。７０ｍ^２／ｇ未満では、補強性が不充分であり、耐摩耗性、グリップ性能が低下するおそれがある。また、該カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、好ましくは１４０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１２５ｍ^２／ｇ以下である。１４０ｍ^２／ｇを超えると、分散が困難となり、破壊強度の低下をまねくおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）は、充分な補強性が得られる点から、好ましくは７０〜１５０ｍｌ／１００ｇであり、下限は１００ｍｌ／１００ｇ以上、上限は１２５ｍｌ／１００ｇ以下であることがより好ましい。
なお、カーボンブラックのＤＢＰは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４の測定方法によって求められる。

カーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは４０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上である。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下である。カーボンブラックの含有量が上記範囲内であると、本発明の効果が好適に得られる。

上記ゴム組成物には、前記成分の他に、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、シリカ等の充填剤、ワックス、オイル、酸化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤（ステアリン酸、酸化亜鉛等）、加硫剤、加硫促進剤等を含有してもよい。

オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは４０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上である。４０質量部未満であると、充分なグリップ性能が得られないおそれがある。該オイルの含有量は、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下である。１２０質量部を超えると、耐摩耗性が悪化するおそれがある。

加硫促進剤としては、上記ベーストレッド用ゴム組成物と同様のものを好適に使用できる。

加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．２質量部以上であり、また、好ましくは４質量部以下、より好ましくは３質量部以下である。上記範囲内に調整することで、本発明の効果が好適に得られる。

キャップトレッド用ゴム組成物の製造方法としては、ベーストレッド用ゴム組成物と同様の方法を用いることができる。

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状（ベーストレッドの場合は、ベーストレッド用ゴム組成物をベーストレッドの形状、キャップトレッドの場合は、キャップトレッド用ゴム組成物をキャップトレッドの形状）に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機（好ましくはドーム型加硫機）中で加熱加圧して加硫することによりタイヤを製造することができる。
なお、多層構造のトレッドは、シート状にしたものを、所定の形状に張り合わせる方法や、２本以上の押出し機に装入して押出し機のヘッド出口で２層以上に形成する方法により作製することができる。

本発明の空気入りタイヤでは、ベーストレッドのタイヤ半径方向の厚みが０．２〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．３〜１．２ｍｍであることがより好ましい。０．２ｍｍ未満であると、キャップトレッドゴムの発熱を抑制する効果が小さくなるだけではなく、ベーストレッドゴムとブレーカートッピングゴムとの間で接着不良を起こすおそれがある。２．０ｍｍを超えると、タイヤの使用に伴い、ベーストレッドゴムが露出し、グリップ性能の低下を招く恐れがある。
ベーストレッドのタイヤ半径方向の厚みが上記範囲内であると、グリップ性能と耐ブローアウト性能を高次元で両立できる。なお、本明細書において、ベーストレッドのタイヤ半径方向の厚みは、トレッドのクラウン部（中央部）におけるベーストレッドのタイヤ半径方向の厚みを意味する。

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、高性能タイヤ等として用いられ、特に、高性能タイヤとして好適に用いられる。なお、本明細書における高性能タイヤとは、グリップ性能に特に優れたタイヤであり、競技車両に使用する競技用タイヤをも含む概念である。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含有量：９７質量％）
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ１５０２（Ｅ−ＳＢＲ）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のＮ２２０（Ｎ_２ＳＡ：１１１ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１５ｍｌ／１００ｇ）
オイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
酸化亜鉛：ハクスイテック（株）製の酸化亜鉛３種（平均一次粒子径：１．０μｍ）
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン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）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（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）
炭素繊維：三菱樹脂（株）製の石炭ピッチ系炭素繊維「Ｋ６３７１Ｔ」（チョップドファイバー、平均繊維径：１１μｍ、平均繊維長６．３ｍｍ、熱伝導率１４０Ｗ／ｍ・Ｋ）
窒素化合物：四国化成（株）製の１，２−ＤＭＺ（１，２−ジメチルイミダゾール）
酸：大内新興化学工業（株）製のノクラックＮＳ−３０（４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（フェノール誘導体））

実施例及び比較例
表１に示す配合内容に従い、バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を１６０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。次に、得られた未加硫ゴム組成物（ベーストレッド用未加硫ゴム組成物）を、１５０℃で３０分間加硫することで加硫ゴム組成物（ベーストレッド用加硫ゴム組成物）を得た。
次に、得られた未加硫ゴム組成物を、表１に示す組み合わせに従い、ベーストレッド用ゴム組成物をベーストレッドの形状、キャップトレッド用ゴム組成物をキャップトレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせ、ドーム型加硫機を用いて１５０℃で３０分間プレス加硫することにより、試験用空気入りタイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を作製した。
なお、表１中のキャップトレッドの厚みとは、トレッドのクラウン部（中央部）におけるキャップトレッドのタイヤ半径方向の厚みを意味し、ベーストレッドの厚みとは、トレッドのクラウン部（中央部）におけるベーストレッドのタイヤ半径方向の厚みを意味する。

得られた加硫ゴム組成物（ベーストレッド用加硫ゴム組成物）、試験用空気入りタイヤを使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表１に示す。

〔熱伝導率〕
ＪＩＳ−Ｒ２６１６に準じて、熱伝導率測定機（京都電子工業社製ＱＴＭ−Ｄ３）を用いて、測定温度２５℃、測定時間６０秒の条件で、加硫ゴム組成物の試験片（縦１００ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ１０ｍｍ、サンプルは均質、測定面は平滑）の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を測定した。数値が大きいほど熱を通しやすく、耐ブローアウト性能を向上できる。

〔グリップ性能、耐ブローアウト性能〕
試験用空気入りタイヤを国産車の全輪に装着し、ウェットアスファルト路面のサーキットコースにて実車走行（２０ＬＡＰ）を行ない、この際のグリップ性能（グリップ感、ブレーキ性能、トラクション性能）について、次の５段階の官能評価を行なった。
５：非常に良好、４：良好、３：普通、２：やや劣る、１：劣る
また、耐ブローアウト性能に関しては、２０周走行した後のタイヤ断面をカットし、目視にて、ブローアウトの発生の有無を確認し、以下の基準で評点付けを実施した。
５：非常に良好、４：良好、３：普通、２：やや劣る、１：劣る

表１により、ベーストレッド及びキャップトレッドを有する空気入りタイヤであって、ベーストレッドが、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなり、キャップトレッドが、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなる空気入りタイヤは、グリップ性能、耐ブローアウト性能に優れていた。

Claims (8)

1. ベーストレッド及びキャップトレッドを有する空気入りタイヤであって、
   ベーストレッドが、炭素繊維を含むベーストレッド用ゴム組成物からなり、
   キャップトレッドが、酸及び窒素化合物を含むキャップトレッド用ゴム組成物からなる空気入りタイヤ。
2. 前記炭素繊維が、平均繊維径１〜８０μｍ、平均繊維長０．１〜３０ｍｍである請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記炭素繊維が、石炭ピッチ系炭素繊維である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ベーストレッド用ゴム組成物の熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ベーストレッド用ゴム組成物の炭素繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、１０〜５０質量部である請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記キャップトレッド用ゴム組成物の窒素化合物の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、２〜２０質量部、窒素化合物と酸の含有量の質量比が０．５〜２である請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記ベーストレッドのタイヤ半径方向の厚みが０．２〜２．０ｍｍである請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 高性能タイヤである請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。