JP2022029764A - タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】摩耗後のウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能がバランスよく改善されたタイヤの提供。【解決手段】トレッド面３を構成する第一のゴム層６と、第一のゴム層の半径方向内側に隣接する第二のゴム層７と、第二のゴム層の半径方向内側に隣接する第三のゴム層８を少なくとも備えたトレッドを有するタイヤであって、第二のゴム層の３０℃における複素弾性率は、第一のゴム層および第三のゴム層の３０℃における複素弾性率よりも低く、第二のゴム層の３０℃におけるｔａｎδは、第一のゴム層および第三のゴム層の３０℃におけるｔａｎδよりも高く、トレッドが、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝１によって仕切られた陸部２を有し、いずれか１つの周方向溝の溝底の最深部が、その周方向溝に隣接する陸部内の前二のゴム層の最外部よりもタイヤ半径方向内側に位置するように形成されているタイヤ。【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤに関する。
特許文献１には、トレッド部を、タイヤ径方向内側に位置するベースゴムと、そのタイヤ径方向外側に位置するキャップゴムの２層構造（いわゆるキャップ／ベース構造）とし、前記ベースゴムに損失正接（ｔａｎδ）の小さなゴム組成物を適用することにより、タイヤの操縦安定性能および低燃費性能が向上することが記載されている。
特許第３２１３１２７号公報
しかしながら、タイヤ摩耗後のウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能については、改善の余地がある。
本発明は、摩耗後のウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能がバランスよく改善されたタイヤを提供することを目的とする。
本発明者は、鋭意検討の結果、トレッド部にゴム層を３層以上積層し、かつ積層されたゴム層の複素弾性率Ｅ＊および損失正接ｔａｎδを所定の関係とすることにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、
〔１〕トレッド面を構成する第一のゴム層と、前記第一のゴム層の半径方向内側に隣接する第二のゴム層と、前記第二のゴム層の半径方向内側に隣接する第三のゴム層を少なくとも備えたトレッドを有するタイヤであって、前記第二のゴム層の３０℃における複素弾性率は、前記第一のゴム層および前記第三のゴム層の３０℃における複素弾性率よりも低く、前記第二のゴム層の３０℃におけるｔａｎδは、前記第一のゴム層および前記第三のゴム層の３０℃におけるｔａｎδよりも高く、前記トレッドが、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝によって仕切られた陸部を有し、いずれか１つの前記周方向溝の溝底の最深部が、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第二のゴム層の最外部よりもタイヤ半径方向内側に位置するように形成されているタイヤ、
〔２〕前記第三のゴム層の厚さは、前記第一のゴム層および前記第二のゴム層それぞれの厚さよりも薄い、〔１〕記載のタイヤ、
〔３〕前記第一のゴム層の厚さは、前記第二のゴム層の厚さよりも薄い、〔１〕または〔２〕記載のタイヤ、
〔４〕前記第二のゴム層の３０℃における複素弾性率が７ＭＰａ以上である、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔５〕前記第二のゴム層の３０℃におけるｔａｎδが０．３５以上である、〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔６〕前記第一のゴム層のガラス転移温度が－３５℃以上である、〔１〕～〔５〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔７〕前記第二のゴム層のガラス転移温度が－４０℃以上である、〔１〕～〔６〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔８〕前記第一のゴム層のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて測定した破断時伸びが６００％以上である、〔１〕～〔７〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔９〕前記第二のゴム層のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて測定した破断時伸びが６４０％以上である、〔１〕～〔８〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔１０〕前記第一のゴム層の１００％延伸時のモジュラスは、前記第二のゴム層の１００％延伸時のモジュラスよりも大きい、〔１〕～〔９〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔１１〕いずれか１つの前記周方向溝の直下において、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第二のゴム層の最外部に対してタイヤ半径方向内側に凹んだ凹部を有し、前記第一のゴム層の一部が前記第二のゴム層の前記凹部内に所定の厚さで形成されている、〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔１２〕いずれか１つの前記周方向溝の溝底の最深部が、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第三のゴム層の最外部よりもタイヤ半径方向外側に位置するように形成されている、〔１〕～〔１１〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔１３〕前記陸部が、両端が前記周方向溝に開口していないサイプを有する、〔１〕～〔１２〕のいずれかに記載のタイヤ、に関する。
本発明によれば、摩耗後のウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能がバランスよく改善されたタイヤが提供される。
トレッドを平面に押し付けたときのタイヤの接地面の模式図である。 トレッドを平面に押し付けたときのタイヤの接地面の模式図である。 本開示の一実施形態に係るタイヤのトレッドの一部が示された拡大断面図である。
本開示の一実施形態であるタイヤは、トレッド面を構成する第一のゴム層と、前記第一のゴム層の半径方向内側に隣接する第二のゴム層と、前記第二のゴム層の半径方向内側に隣接する第三のゴム層を少なくとも備えたトレッドを有するタイヤであって、前記第二のゴム層の３０℃における複素弾性率（３０℃Ｅ＊）は、前記第一のゴム層および前記第三のゴム層の３０℃における複素弾性率（３０℃Ｅ＊）よりも低く、前記第二のゴム層の３０℃におけるｔａｎδ（３０℃ｔａｎδ）は、前記第一のゴム層および前記第三のゴム層の３０℃におけるｔａｎδ（３０℃ｔａｎδ）よりも高く、前記トレッドが、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝によって仕切られた陸部を有し、いずれか１つの前記周方向溝の溝底の最深部が、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第二のゴム層の最外部よりもタイヤ半径方向内側に位置するように形成されているタイヤである。
理論に拘束されることは意図しないが、本開示において、タイヤ摩耗後のウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能がバランスよく改善され得るメカニズムとしては、以下が考えられる。
前記の三つのゴム層のうち前記第二のゴム層の複素弾性率が最も低いため、摩耗後のタイヤにおいて、前記第二のゴム層がトレッドの最表面となった際、旋回時に陸部が変形しやすくなり、旋回時の入力により溝幅が開きやすくなる。また、タイヤ摩耗時に陸部の主要なゴム層となる前記第二のゴム層の損失正接ｔａｎδが高いため、路面をグリップする力を向上させることができる。さらに、前記第三のゴム層の複素弾性率が前記第二のゴム層の複素弾性率よりも高いため、旋回時に前記第二のゴム層の溝底全体をしっかり支持することができ、かつ前記第一のゴム層が溝部の壁面を形成するため、溝部でのエッジ効果によるグリップ性能も十分に得られ、摩耗後のタイヤにおいても、ウェット路面で旋回する際の操縦安定性を高めることができると考えられる。
また、前記の三層のうち前記第二のゴム層の複素弾性率が最も低いため、ブロック剛性が高くなることによるウェット操縦安定性能や雪上グリップ性能の悪化を抑制することができると考えられる。
前記トレッドにおける、前記第三のゴム層の厚さは、前記第一のゴム層および前記第二のゴム層それぞれの厚さよりも薄いことが好ましい。
前記第一のゴム層の厚さは、前記第二のゴム層の厚さよりも薄いことが好ましい。
前記第二のゴム層の３０℃における複素弾性率（３０℃Ｅ＊）は７ＭＰａ以上であることが好ましい。
前記第二のゴム層の３０℃におけるｔａｎδ（３０℃ｔａｎδ）は０．３５以上であることが好ましい。
前記第一のゴム層のガラス転移温度は－３５℃以上であることが好ましい。
前記第二のゴム層のガラス転移温度は－４０℃以上であることが好ましい。
前記第一のゴム層のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて測定した破断時伸びは６００％以上であることが好ましい。
前記第二のゴム層のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて測定した破断時伸びは６４０％以上であることが好ましい。
前記第一のゴム層の１００％延伸時のモジュラスは、前記第二のゴム層の１００％延伸時のモジュラスよりも大きいことが好ましい。
いずれか１つの前記周方向溝の直下において、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第二のゴム層の最外部に対してタイヤ半径方向内側に凹んだ凹部を有し、前記第一のゴム層の一部が前記第二のゴム層の前記凹部内に所定の厚さで形成されていることが好ましい。
いずれか１つの前記周方向溝の溝底の最深部は、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第三のゴム層の最外部よりもタイヤ半径方向外側に位置するように形成されていることが好ましい。
前記陸部は、両端が前記周方向溝に開口していないサイプを有することが好ましい。
本開示の一実施形態であるタイヤについて、以下に詳細に説明する。但し、以下の記載は本発明を説明するための例示であり、本発明の技術的範囲をこの記載範囲にのみ限定する趣旨ではない。なお、本明細書において、「～」を用いて数値範囲を示す場合、その両端の数値を含むものとする。
図１および図２に、トレッドを平面に押し付けたときの接地面の模式図を示す。本開示に係るタイヤを構成するトレッド１０は、図１および図２に示すように、タイヤ周方向Ｃに連続して延びる（図１の例では、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる）周方向溝１と、幅方向に延びる横溝２１およびサイプ２２、２３とを有する。
トレッド１０は、周方向Ｃに連続して延びる複数の周方向溝１を有している。図１および図２においては、周方向溝１は３つ設けられているが、周方向溝の数は特に限定されず、例えば２つ～５つであってもよい。また、周方向溝１は、本開示では、周方向に沿って直線状に延びているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、周方向に沿って波状や正弦波状やジクザク状に延びていてもよい。
トレッド１０は、タイヤ幅方向Ｗで、複数の周方向溝１によって仕切られた陸部２を有している。ショルダー陸部１１は、周方向溝１とトレッド端Ｔｅとの間に形成された一対の陸部である。センター陸部１２は、一対のショルダー陸部１１の間に形成された陸部である。図１および図２においては、センター陸部１２は２つ設けられているが、センター陸部の数は特に限定されず、例えば１つ～５つであってもよい。
陸部２には、陸部２を横断する横溝および／またはサイプが設けられていることが好ましい。また、陸部２には、両端が周方向溝１に開口していないサイプを有することがより好ましい。図１においては、ショルダー陸部１１には、末端が周方向溝１に開口している複数のショルダー横溝２１と、片端が周方向溝１に開口している複数のショルダーサイプ２２とが設けられ、センター陸部１２には、片端が周方向溝１に開口している複数のセンターサイプ２３が設けられている。図２においては、ショルダー陸部１１には、末端が周方向溝１に開口している複数のショルダー横溝２１と、両端が周方向溝１に開口していない複数のショルダーサイプ２２とが設けられ、センター陸部１２には、片端が周方向溝１に開口している複数のセンターサイプ２３が設けられている。
なお、本明細書において、周方向溝、横溝を含め「溝」は、少なくとも２．０ｍｍよりも大きい幅の凹みをいう。一方、本明細書において、「サイプ」は、幅が２．０ｍｍ以下、好ましくは０．５～２．０ｍｍの細い切り込みをいう。
図３は、タイヤのトレッドの一部が示された拡大断面図である。図３において、上下方向がタイヤ半径方向であり、左右方向がタイヤ幅方向であり、紙面に垂直な方向がタイヤ周方向である。
図示される通り、本開示のタイヤのトレッド部は、第一のゴム層６、第二のゴム層７および第三のゴム層８を備え（以下、単に「第一層６」、「第二層７」、「第三層８」と表記することがある）、第一層６の外面がトレッド面３を構成し、第二層７が第一層６の半径方向内側に隣接し、第三層８が第二層７の半径方向内側に隣接している。第一層６は、典型的にはキャップトレッドに相当する。第三層８は、典型的にはベーストレッドまたはアンダートレッドに相当する。第二層７は、典型的な形は決まっていないことから、ベーストレッドであってもよく、アンダートレッドであってもよい。また、本発明の目的が達成される限り、第三層８とベルト層との間に、さらに１または２以上のゴム層を有していてもよい。
図３において、両矢印ｔ１は第一層６の最大厚み、両矢印ｔ２は第二層７の最大厚み、両矢印ｔ３は第三層８の最大厚みである。図１には、溝が形成されていないトレッド面上の任意の点が、記号Ｐとして示されている。記号Ｎで示される直線は、点Ｐを通り、この点Ｐにおける接平面に垂直な直線（法線）である。本明細書では、厚みｔ１、ｔ２およびｔ３は、図１の断面において、溝が存在しない位置におけるトレッド面上の点Ｐから引いた法線Ｎに沿って測定される。
本開示において、第一層６の最大厚みｔ１は特に限定されないが、ウェットグリップ性能の観点から、１．０ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましく、２．０ｍｍ以上がさらに好ましい。一方、発熱性の観点からは、第一層６の最大厚みｔ１は、６．０ｍｍ以下が好ましく、５．５ｍｍ以下がより好ましく、５．０ｍｍ以下がさらに好ましい。
本開示において、第二層７の最大厚みｔ２は特に限定されないが、１．０ｍｍ以上が好ましく、２．０ｍｍ以上がより好ましく、３．０ｍｍ以上がさらに好ましい。また、第二層７の最大厚みｔ２は、１０．０ｍｍ以下が好ましく、９．０ｍｍ以下がより好ましく、８．０ｍｍ以下がさらに好ましい。
本開示において、第三層８の最大厚みｔ３は特に限定されないが、１．０ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましく、２．０ｍｍ以上がさらに好ましい。また、第三層８の最大厚みｔ３は、１０．０ｍｍ以下が好ましく、９．０ｍｍ以下がより好ましく、８．０ｍｍ以下がさらに好ましい。
第一層６、第二層７、および第三層８の合計厚さに対する第二層の厚さの比（ｔ２／（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３））は、本開示の効果の観点から、０．３０以上が好ましく、０．４０以上がより好ましく、０．４５以上がさらに好ましい。
第一層６の厚さは、第二層７の厚さよりも薄いことが好ましい。
本開示のトレッドは、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝１を有している。周方向溝１は、周方向に沿って直線状に延びているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、周方向に沿って波状や正弦波状やジクザク状に延びていてもよい。
本開示のトレッドは、タイヤ幅方向で、周方向溝１によって仕切られた陸部２を有している。
周方向溝１の溝深さＨ１は、陸部２の延長線４と周方向溝１の溝底の最深部の延長線５との距離によって求められる。なお、溝深さＨ１は、例えば、周方向溝１が複数ある場合、陸部２の延長線４と、複数の周方向溝１のうち最も深い溝深さを有する周方向溝１（図３においては左側の周方向溝１）の溝底の最深部の延長線５との距離とすることができる。
本開示では、複数の周方向溝１のうち最も深い溝深さを有する周方向溝１（図３においては左側の周方向溝１）の溝底の最深部は、その周方向溝に隣接する陸部２内の第二層７の最外部よりもタイヤ半径方向内側に位置するように形成されている。すなわち、複数の周方向溝１のうち最も深い溝深さを有する周方向溝１（図３においては左側の周方向溝１）の溝底の最深部の延長線５は、その周方向溝に隣接する陸部２内の第二層７の最外部の延長線９よりもタイヤ半径方向内側に位置している。
本開示では、複数の周方向溝１のうち最も深い溝深さを有する周方向溝１（図３においては左側の周方向溝１）の直下（タイヤ半径方向内側）では、その周方向溝に隣接する陸部２内の第二層７の最外部に対してタイヤ半径方向内側に凹んだ凹部を有し、第一層６の一部が第二層７の前記凹部内に所定の厚さで形成されている。第一層６および第二層７をこのように形成することにより、タイヤ摩耗後に周方向溝１の周囲に残る第一層６の複素弾性率が第二層７の複素弾性率よりも高いため、旋回時にエッジとして機能しやすくなり、スノートラクション等が向上すると考えられる。
本開示では、複数の周方向溝１のうち最も深い溝深さを有する周方向溝１（図３においては左側の周方向溝１）の溝底の最深部は、その周方向溝に隣接する陸部２内の第三層８の最外部よりもタイヤ半径方向外側に位置するように形成されている。すなわち、複数の周方向溝１のうち最も深い溝深さを有する周方向溝１（図３においては左側の周方向溝１）の溝底の最深部の延長線５は、その周方向溝に隣接する陸部２内の第三層８の最外部の延長線１０よりもタイヤ半径方向外側に位置している。
本開示では、少なくとも１つの陸部２の幅方向長さが、タイヤ半径方向外側から内側に向かって増加する箇所を有していることが好ましく、陸部２の幅方向長さが、タイヤ半径方向外側から内側に向かって漸増していることがより好ましい。このような態様とすることにより、走行による摩耗とともに接地面積を広くすることができるため、走行末期までウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能を維持することができる。なお、本開示の周方向溝１の溝壁は、タイヤ半径方向外側から内側に向かって直線状に延びているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、曲線状や階段状に延びていてもよい。
本開示では、特に言及された場合を除き、タイヤの各部材の寸法および角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤには荷重がかけられない。なお、本明細書において「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、ＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。本明細書において「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”とする。
本開示における「３０℃Ｅ＊」は、温度３０℃、初期歪１０％、動歪１％、周波数１０Ｈｚの条件下での複素弾性率Ｅ＊を指す。第一層６の３０℃Ｅ＊は、操縦安定性能の観点から、９ＭＰａ以上が好ましく、１０ＭＰａ以上がより好ましく、１１ＭＰａ以上がさらに好ましい。第二層７の３０℃Ｅ＊は、操縦安定性能の観点から、６ＭＰａ以上が好ましく、７ＭＰａ以上がより好ましく、８ＭＰａ以上がさらに好ましい。第三層８の３０℃Ｅ＊は、８ＭＰａ以上が好ましく、９ＭＰａ以上がより好ましく、１０ＭＰａ以上がさらに好ましい。第一層６の３０℃Ｅ＊は、１５ＭＰａ以下が好ましく、１３ＭＰａ以下がより好ましく、１２ＭＰａ以下がさらに好ましい。第二層７の３０℃Ｅ＊は、１１ＭＰａ以下が好ましく、１０ＭＰａ以下がより好ましく、９ＭＰａ以下がさらに好ましい。第三層８の３０℃Ｅ＊は、１３ＭＰａ以下が好ましく、１２ＭＰａ以下がより好ましく、１１ＭＰａ以下がさらに好ましい。本開示では、第二層７の３０℃Ｅ＊は、第一層６および第三層８の３０℃Ｅ＊よりも低い。また、第三層８の３０℃Ｅ＊は、第一層６の３０℃Ｅ＊よりも低いことが好ましい。なお、各ゴム層の３０℃Ｅ＊は、前記のゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。
本開示における「３０℃ｔａｎδ」は、温度３０℃、初期歪１０％、動歪１％、周波数１０Ｈｚの条件下での損失正接ｔａｎδを指す。第一層６の３０℃ｔａｎδは、ウェットグリップ性能の観点から、０．１５以上が好ましく、０．２０以上がより好ましく、０．２５以上がさらに好ましい。第二層７の３０℃ｔａｎδは、０．３０以上が好ましく、０．３５以上がより好ましく、０．３８以上がさらに好ましい。第三層８の３０℃ｔａｎδは、０．１０以上が好ましく、０．１５以上がより好ましく、０．１８以上がさらに好ましい。一方、第一層６、第二層７、および第三層８を構成するゴム組成物の３０℃ｔａｎδは、低燃費性能の観点から、０．６５以下が好ましく、０．６０以下がより好ましく、０．５０以上がさらに好ましい。本開示では、第二層７の３０℃ｔａｎδは、第一層６および第三層８の３０℃ｔａｎδよりも高い。また、第一層６の３０℃ｔａｎδは、第三層８の３０℃ｔａｎδよりも高いことが好ましい。なお、各ゴム層の３０℃ｔａｎδは、前記のゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。
本開示における破断時伸び（ＥＢ）は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて、２３℃雰囲気下にて、引張速度３．３ｍｍ／秒の条件で測定された破断時伸び（切断時伸び）を指す。第一層６のＥＢは、表面の平滑さ維持の観点から、６００％以上が好ましく、６１０％以上がより好ましく、６２０％以上がさらに好ましい。また、第二層７のＥＢは６４０％以上が好ましく、６５０％以上がより好ましく、６６０％以上がさらに好ましい。なお、第一層６、第二層７、および第三層８を構成するゴム組成物のＥＢの上限値は特に制限されない。
本開示における１００％延伸時のモジュラスは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて、２３℃雰囲気下にて、引張速度３．３ｍｍ／秒の条件で測定された、列理方向への伸び１００％時の引張応力を指す。第一層６の１００％延伸時のモジュラスは、１．２ＭＰａ以上が好ましく、１．４ＭＰａ以上がより好ましく、１．５ＭＰａ以上がさらに好ましく、１．６ＭＰａ以上が特に好ましい。また、第二層７の１００％延伸時のモジュラスは、０．７ＭＰａ以上が好ましく、０．８ＭＰａ以上がより好ましく、０．９ＭＰａ以上がさらに好ましく、１．０ＭＰａ以上が特に好ましい。なお、第一層６、第二層７、および第三層８の１００％延伸時のモジュラスの上限値は特に制限されない。本開示では、第一層６の１００％延伸時のモジュラスは、第二層７の１００％延伸時のモジュラスよりも大きいことが好ましい。なお、本明細書において「列理方向」とは、押出しまたはせん断処理によりゴムシートを形成する際の圧延方向を意味する。
なお、各ゴム層のＥＢおよび１００％延伸時のモジュラスは、前記のゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。
本開示におけるガラス転移温度（Ｔｇ）は、以下の方法により測定されるｔａｎδピーク温度を指す。すなわち、各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように切り出して作製したゴム試験片（例えば、長さ２０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ１ｍｍ）について、動的粘弾性評価装置（例えば、ＧＡＢＯ社製のイプレクサーシリーズ）を用いて、初期歪１０％、動歪１％、周波数１０Ｈｚ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、本開示におけるガラス転移温度（Ｔｇ）とする。第一層６を構成するゴム組成物のＴｇは、ウェットグリップ性能の観点から、－３５℃以上が好ましく、－３２℃以上がより好ましく、－２８℃以上がさらに好ましく、－２４℃以上が特に好ましい。第一層６を構成するゴム組成物のＴｇを－３５℃以上にすると、－３５℃未満の場合と比較して、Ｔｇより高い温度領域での損失正接ｔａｎδがより高くなる傾向がある。また、第二層７を構成するゴム組成物のＴｇは、－４０℃以上が好ましく、－３７℃以上がより好ましく、－３５℃以上がさらに好ましく、－３２℃以上が特に好ましい。なお、第一層６、第二層７、および第三層８を構成するゴム組成物のＴｇの上限値は特に制限されないが、－１０℃以下が好ましく、－１４℃以下がより好ましく、－１８℃以下がさらに好ましい。なお、各ゴム層のＴｇは、前記のゴム成分等の種類や配合量により適宜調整することができる。
［ゴム組成物］
本開示のタイヤは、前述したタイヤの構造、特にトレッドの形状と、トレッドの各層を構成するゴム組成物の前記の物性とが協働することにより、タイヤ摩耗後のウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能の低下をより効果的に抑制させることができる。
＜ゴム成分＞
本開示に係るゴム組成物は、ゴム成分としてイソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましい。第一層６および第二層７を構成するゴム成分は、ＳＢＲを含むことが好ましく、ＳＢＲおよびＢＲを含むことがより好ましく、イソプレン系ゴム、ＳＢＲおよびＢＲを含むことがさらに好ましく、イソプレン系ゴム、ＳＢＲおよびＢＲのみからなるゴム成分としてもよい。第三層８を構成するゴム成分は、イソプレン系ゴムを含むことが好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲを含むことがより好ましい。
（イソプレン系ゴム）
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム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。天然ゴムには、非改質天然ゴム（ＮＲ）の他に、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム（ＨＮＲ）、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのイソプレン系ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ＮＲとしては、特に限定されず、タイヤ業界において一般的なものを用いることができ、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０等が挙げられる。
イソプレン系ゴム（好ましくは天然ゴム、より好ましくは、非改質天然ゴム（ＮＲ））を含有する場合のゴム成分１００質量％中の含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２０質量％以下が特に好ましい。また、イソプレン系ゴムを含有する場合の含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、１質量％以上、３質量％以上、５質量％以上、１０質量％以上、１５質量％以上とすることができる。
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては特に限定はなく、溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）、乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）、これらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｅ－ＳＢＲ）等が挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性されたＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するもの等）等が挙げられる。なかでもＳ－ＳＢＲおよび変性ＳＢＲが好ましい。さらに、これらＳＢＲの水素添加物（水素添加ＳＢＲ）等も使用することができる。
前記で列挙されたＳＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。前記で列挙された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）、ＺＳエラストマー（株）等より市販されているものを使用することができる。
ＳＢＲのスチレン含量は、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能の観点から、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましい。また、グリップ性能の温度依存性および耐ブロー性能の観点からは、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のスチレン含有量は、1Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される。
ＳＢＲのビニル含量は、シリカとの反応性の担保、ウェットグリップ性能、ゴム強度、および耐摩耗性能の観点から、１０モル％以上が好ましく、１５モル％以上がより好ましく、２０モル％以上がさらに好ましい。また、ＳＢＲのビニル含量は、温度依存性の増大防止、破断伸び、および耐摩耗性能の観点から、７０モル％以下が好ましく、６５モル％以下がより好ましく、６０モル％以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲのビニル含量（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。
ＳＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、ウェットグリップ性能の観点から、２０万以上が好ましく、２５万以上がより好ましく、３０万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性の観点から、重量平均分子量は２００万以下が好ましく、１８０万以下がより好ましく、１５０万以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（例えば、東ソー（株）製のＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＩＰＯＲＥ 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。
ＳＢＲを含有する場合のゴム成分１００質量％中の含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、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く、４０質量％以上が特に好ましい。また、ＳＢＲのゴム成分中の含有量の上限値は特に制限されず、１００質量％としてもよい。
（ＢＲ）
ＢＲとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス含量が５０質量％未満のＢＲ（ローシスＢＲ）、シス含量が９０質量％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。これらのＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ハイシスＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）、宇部興産（株）、ＪＳＲ（株）等より市販されているものを使用することができる。ハイシスＢＲを含有することで低温特性および耐摩耗性能を向上させることができる。シス含量は、好ましくは９５質量％以上、より好ましくは９６質量％以上、さらに好ましくは９７質量％以上、特に好ましくは９８質量％以上である。なお、本明細書において、シス含量（シス－１，４－結合ブタジエン単位量）は、赤外吸収スペクトル分析により算出される値である。
変性ＢＲとしては、末端および／または主鎖がケイ素、窒素および酸素からなる群から選択される少なくとも一つの元素を含む官能基によって変性された変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）が好適に用いられる。
その他の変性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、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ－炭素結合で結合されているもの（スズ変性ＢＲ）等が挙げられる。また、変性ＢＲは、水素添加されていないもの、水素添加されているもののいずれであってもよい。
ＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性能の観点から、３０万以上が好ましく、３５万以上がより好ましく、４０万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性の観点からは、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。なお、ＢＲの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（例えば、東ソー（株）製のＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＩＰＯＲＥ 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。
ＢＲを含有する場合のゴム成分１００質量％中の含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、４５質量％以下がさらに好ましく、４０質量％以下が特に好ましい。また、ＢＲを含有する場合の含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、１質量％以上、３質量％以上、５質量％以上、１０質量％以上、１５質量％以上とすることができる。
（その他のゴム成分）
本開示に係るゴム成分として、前記のイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、およびＢＲ以外のゴム成分を含有してもよい。他のゴム成分としては、タイヤ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、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）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、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。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。
＜フィラー＞
本開示に係るゴム組成物は、カーボンブラックおよび／またはシリカを含むフィラーが好適に使用される。第一層６および第二層７を構成するゴム組成物は、フィラーとしてシリカを含むことが好ましく、カーボンブラックおよびシリカを含むことがより好ましい。第三層８を構成するゴム組成物は、フィラーとしてカーボンブラックを含むことが好ましい。
（カーボンブラック）
本開示に係るゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。カーボンブラックを含有することにより、耐候性、帯電防止性、およびゴム強度を向上させることができる。カーボンブラックとしては、タイヤ工業において一般的なものを適宜利用することができる、例えば、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等が挙げられる。これらのカーボンブラックは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、補強性の観点から、１０ｍ2／ｇ以上が好ましく、２０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、２００ｍ2／ｇ以下が好ましく、１５０ｍ2／ｇ以下がより好ましく、１００ｍ2／ｇ以下がさらに好ましく、８０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましく、５０ｍ2／ｇ以下が特に好ましい。なお、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７－２「ゴム用カーボンブラック基本特性－第２部：比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法」に準じて測定された値である。
カーボンブラックを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、耐摩耗性能およびウェットグリップ性能の観点から、１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、５質量部以上がさらに好ましい。また、低燃費性能の観点からは、５０質量部以下が好ましく、３５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。
（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。これらのシリカは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
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、１７０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、２００ｍ2／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。
シリカを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、４０質量部以上が好ましく、５０質量部以上がより好ましく、６０質量部以上がさらに好ましく、７０質量部以上が特に好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１３０質量部以下が好ましく、１２０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い。
シリカとカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対する合計含有量は、耐摩耗性能の観点から、４０質量部以上が好ましく、５０質量部以上がより好ましく、６０質量部以上がさらに好ましく、７０質量部以上が特に好ましい。また、低燃費性能および破断時伸びの観点からは、１６０質量部以下が好ましく、１４０質量部以下がより好ましく、１２０質量部以下がさらに好ましい。
第一層６および第二層７を構成するゴム組成物は、低燃費性能、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能のバランスの観点から、ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量がカーボンブラックの含有量よりも多いことが好ましい。第一層２および第二層３におけるシリカとカーボンブラックの合計含有量に対するシリカの割合は、６０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上がさらに好ましく、８５質量％以上が特に好ましい。なお、第三層８を構成するゴム組成物におけるシリカとカーボンブラックの含有割合は特に制限されない。
（シランカップリング剤）
シリカは、シランカップリング剤と併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、タイヤ工業において、従来シリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができるが、例えば、下記のメルカプト系シランカップリング剤；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系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系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系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、スルフィド系シランカップリング剤および／またはメルカプト系シランカップリング剤が好ましく、メルカプト系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。
メルカプト系シランカップリング剤は、下記式（１）で表される化合物、および／または下記式（２）で表される結合単位Ａと下記式（３）で表される結合単位Ｂとを含む化合物であることが好ましい。
Figure 2022029764000002
 （式中、Ｒ101、Ｒ102、およびＲ103は、それぞれ独立して、炭素数１～１２のアルキル、炭素数１～１２のアルコキシ、または－Ｏ－（Ｒ111－Ｏ）z－Ｒ112（ｚ個のＲ111は、それぞれ独立して、炭素数１～３０の２価の炭化水素基を表し；Ｒ112は、炭素数１～３０のアルキル、炭素数２～３０のアルケニル、炭素数６～３０のアリール、または炭素数７～３０のアラルキルを表し；ｚは、１～３０の整数を表す。）で表される基を表し；Ｒ104は、炭素数１～６のアルキレンを表す。）
Figure 2022029764000003
Figure 2022029764000004
 （式中、ｘは０以上の整数を表し；ｙは１以上の整数を表し；Ｒ201は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシルもしくはカルボキシルで置換されていてもよい炭素数１～３０のアルキル、炭素数２～３０のアルケニル、または炭素数２～３０のアルキニルを表し；Ｒ202は、炭素数１～３０のアルキレン、炭素数２～３０のアルケニレン、または炭素数２～３０のアルキニレンを表し；ここにおいて、Ｒ201とＲ202とで環構造を形成してもよい。）
式（１）で表される化合物としては、例えば、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や、下記式（４）で表される化合物（エボニックデグサ社製のＳｉ３６３）等が挙げられ、下記式（４）で表される化合物を好適に使用することができる。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。
Figure 2022029764000005
式（２）で示される結合単位Ａと式（３）で示される結合単位Ｂとを含む化合物としては、例えば、モメンティブ社等より製造販売されているものが挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
シランカップリング剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する合計含有量は、シリカの分散性を高める観点から、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上がより好ましく、２．０質量部以上がさらに好ましく、４．０質量部以上が特に好ましい。また、耐摩耗性能の低下を防止する観点からは、２０質量部以下が好ましく、１２質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましく、９．０質量部以下が特に好ましい。
シランカップリング剤のシリカ１００質量部に対する含有量（複数のシランカップリング剤を併用する場合は全ての合計量）は、シリカの分散性を高める観点から、１．０質量部以上が好ましく、３．０質量部以上がより好ましく、５．０質量部以上がさらに好ましい。また、コストおよび加工性の観点からは、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１２質量部以下がさらに好ましい。
フィラーとしては、カーボンブラック、シリカ以外に、さらにその他のフィラーを用いてもよい。そのようなフィラーとしては、特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、タルク、クレー等この分野で一般的に使用されるフィラーをいずれも用いることができる。これらのフィラーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
＜軟化剤＞
本開示に係るゴム組成物は、軟化剤を含有することが好ましい。軟化剤としては、例えば、樹脂成分、オイル、液状ゴム、エステル系可塑剤等が挙げられる。
樹脂成分としては、特に限定されないが、タイヤ工業で慣用される石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本明細書において「Ｃ５系石油樹脂」とは、Ｃ５留分を重合することにより得られる樹脂をいう。Ｃ５留分としては、例えば、シクロペンタジエン、ペンテン、ペンタジエン、イソプレン等の炭素数４～５個相当の石油留分が挙げられる。Ｃ５系石油樹脂しては、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ樹脂）が好適に用いられる。
本明細書において「芳香族系石油樹脂」とは、Ｃ９留分を重合することにより得られる樹脂をいい、それらを水素添加したものや変性したものであってもよい。Ｃ９留分としては、例えば、ビニルトルエン、アルキルスチレン、インデン、メチルインデン等の炭素数８～１０個相当の石油留分が挙げられる。芳香族系石油樹脂の具体例としては、例えば、
クマロンインデン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、および芳香族ビニル系樹脂が好適に用いられる。芳香族ビニル系樹脂としては、経済的で、加工しやすく、発熱性に優れているという理由から、α－メチルスチレンもしくはスチレンの単独重合体またはα－メチルスチレンとスチレンとの共重合体が好ましく、α－メチルスチレンとスチレンとの共重合体がより好ましい。芳香族ビニル系樹脂としては、例えば、クレイトン社、イーストマンケミカル社等より市販されているものを使用することができる。
本明細書において「Ｃ５Ｃ９系石油樹脂」とは、前記Ｃ５留分と前記Ｃ９留分を共重合することにより得られる樹脂をいい、それらを水素添加したものや変性したものであってもよい。Ｃ５留分およびＣ９留分としては、前記の石油留分が挙げられる。Ｃ５Ｃ９系石油樹脂としては、例えば、東ソー（株）、ＬＵＨＵＡ社等より市販されているものを使用することができる。
テルペン系樹脂としては、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種からなるポリテルペン樹脂；前記テルペン化合物と芳香族化合物とを原料とする芳香族変性テルペン樹脂；テルペン化合物とフェノール系化合物とを原料とするテルペンフェノール樹脂；並びにこれらのテルペン系樹脂に水素添加処理を行ったもの（水素添加されたテルペン系樹脂）が挙げられる。芳香族変性テルペン樹脂の原料となる芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルトルエン等が挙げられる。テルペンフェノール樹脂の原料となるフェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールＡ、クレゾール、キシレノール等が挙げられる。
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る。
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る。
樹脂成分の軟化点は、ウェットグリップ性能の観点から、６０℃以上が好ましく、６５℃以上がより好ましい。また、加工性、ゴム成分とフィラーとの分散性向上という観点からは、１５０℃以下が好ましく、１４０℃以下がより好ましく、１３０℃以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、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、球が降下した温度として定義され得る。
樹脂成分を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、５質量部以上がさらに好ましい。また、発熱性抑制の観点からは、６０質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましく、４０質量部以下がさらに好ましく、３０質量部以下が特に好ましい。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、動物油脂等が挙げられる。前記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等が挙げられる。また、環境対策で多環式芳香族（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ：ＰＣＡ）化合物の含量の低いプロセスオイルを使用することもできる。前記低ＰＣＡ含量プロセスオイルとしては、軽度抽出溶媒和物（ＭＥＳ）、処理留出物芳香族系抽出物（ＴＤＡＥ）、重ナフテン系オイル等が挙げられる。
オイル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、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、１５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、１２０質量部以下が好ましく、１００質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。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。
液状ゴムは、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、液状ブタジエンゴム（液状ＢＲ）、液状スチレンブタジエンゴム（液状ＳＢＲ）、液状イソプレンゴム（液状ＩＲ）、液状スチレンイソプレンゴム（液状ＳＩＲ）、液状ファルネセンゴム等が挙げられる。これらの液状ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
液状ゴム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、液状ゴムの含有量は、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。
エステル系可塑剤としては、例えば、アジピン酸ジブチル（ＤＢＡ）、アジピン酸ジイソブチル（ＤＩＢＡ）、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、アゼライン酸ジ２－エチルヘキシル（ＤＯＺ）、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジウンデシル（ＤＵＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ）、リン酸トリブチル（ＴＢＰ）、リン酸トリオクチル（ＴＯＰ）、リン酸トリエチル（ＴＥＰ）、リン酸トリメチル（ＴＭＰ）、チミジントリリン酸（ＴＴＰ）、リン酸トリクレシル（ＴＣＰ）、リン酸トリキシレニル（ＴＸＰ）等が挙げられる。これらのエステル系可塑剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
軟化剤のゴム成分１００質量部に対する含有量（複数の軟化剤を併用する場合は全ての合計量）は、ウェットグリップ性能の観点から、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、１５質量部以上がさらに好ましい。また、加工性の観点からは、１２０質量部以下が好ましく、１００質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましく、８０質量部以下が特に好ましい。
＜その他の配合剤＞
本開示に係るゴム組成物には、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、ワックス、加工助剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
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防止の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。
加工助剤としては、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。これらの加工助剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。加工助剤としては、例えば、Ｓｃｈｉｌｌ＆Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ社、パフォーマンスアディティブス社等より市販されているものを使用することができる。
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。
老化防止剤としては、特に限定されるものではないが、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、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、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
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、１質量部以上がより好ましい。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。
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。
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。
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る。
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する観点から、０．１質量部以上が好ましく、０．３質量部以上がより好ましく、０．５質量部以上がさらに好ましい。また、劣化防止の観点からは、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。なお、加硫剤として、オイル含有硫黄を使用する場合の加硫剤の含有量は、オイル含有硫黄に含まれる純硫黄分の合計含有量とする。
硫黄以外の加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、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）ヘキサン等が挙げられる。これらの硫黄以外の加硫剤は、田岡化学工業（株）、ランクセス（株）、フレキシス社等より市販されているものを使用することができる。
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、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、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、スルフェンアミド系、グアニジン系、およびチアゾール系加硫促進剤からなる群から選ばれる１以上の加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。
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（ＤＣＢＳ）等が挙げられる。なかでも、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）が好ましい。
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。
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。
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。
本開示に係るゴム組成物は、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、７０～１１０℃で１～５分間混練りする方法が挙げられる。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１０～３０分間加硫する方法が挙げられる。
［タイヤ］
本開示に係るタイヤは、第一層６、第二層７、および第三層８を含むトレッドを備えるものであり、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤを問わない。また、競技用タイヤ、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型ＳＵＶ用タイヤ、モーターサイクル用タイヤに好適であり、それぞれのサマータイヤ、ウインタータイヤ、スタッドレスタイヤとして使用可能である。
第一層６、第二層７、および第三層８を含むトレッドを備えたタイヤは、前記のゴム組成物を用いて、通常の方法により製造できる。すなわち、ゴム成分に対して上記各成分を必要に応じて配合した未加硫のゴム組成物を、所定の形状の口金を備えた押し出し機で第一層６、第二層７、および第三層８の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成型することにより、未加硫タイヤを形成し、この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、タイヤを製造することができる。
本開示を実施例に基づいて説明するが、本開示は、実施例のみに限定されるものではない。
以下、実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデン４８５０（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含量：４０質量％、ビニル含量：４６モル％、Ｍｗ：３５万、ゴム固形分１００質量部に対してオイル分５０質量部含有）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ（登録商標）１５０Ｂ（シス含量：９７質量％、Ｍｗ：４４万）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ３３０（Ｎ2ＳＡ：７５ｍ2／ｇ）
シリカ：エボニックデグサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：モメンティブ社製のＮＸＴ－Ｚ４５（メルカプト系シランカップリング剤）
樹脂成分：東ソー（株）製のペトロタック１００Ｖ（Ｃ５Ｃ９系石油樹脂、軟化点：９６℃）
液状ゴム：クレイバレー社製のＲｉｃｏｎ１００（液状ＢＲ）
オイル：Ｈ＆Ｒ（株）製のＶｉｖａＴｅｃ５００（ＴＤＡＥオイル）
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
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
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）
（実施例および比較例）
表１および表２に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌの密閉型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１５０～１６０℃になるまで１～１０分間混練りし、混練物を得た。次に、２軸オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、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用いて、トレッドの第一層、第二層および第三層の形状に合わせて成形し、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℃で加硫して表３に記載の各試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５、リム：１５×６．０Ｊ、内圧：２３０ｋＰａ）を得た。
＜損失正接ｔａｎδ、複素弾性率Ｅ＊、およびガラス転移温度（Ｔｇ）の測定＞
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように、長さ２０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ１ｍｍで切り出して作製した各ゴム試験片について、ＧＡＢＯ社製のイプレクサーシリーズを用いて、温度３０℃、初期歪１０％、動歪１％、周波数１０Ｈｚの条件下で損失正接ｔａｎδおよび複素弾性率Ｅ＊を測定した。また、初期歪１０％、動歪１％、周波数１０Ｈｚの条件下で、損失正接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）をガラス転移温度（Ｔｇ）とした。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とした。
＜引張試験＞
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が引張方向となるように切り出した厚さ１ｍｍのダンベル状７号形の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２５１：２０１７「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－引張試験特性の求め方」に準じて、２３℃雰囲気下にて、引張速度３．３ｍｍ／秒の条件で引張試験を実施し、破断時伸びＥＢ（％）および１００％延伸時のモジュラス（ＭＰａ）を測定した。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とした。
＜低燃費性能＞
転がり抵抗試験機を用い、新品時の各試験用タイヤを、リム１５×６．０Ｊ、内圧２３０ｋＰａ、荷重４．２４ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下で走行させたときの転がり抵抗を測定し、その逆数を、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性能に優れることを示す。
＜摩耗後のウェット操縦安定性能＞
新品時の各試験用タイヤおよび摩耗後の各試験用タイヤを、排気量２０００ｃｃのＦＦ乗用車の四輪にそれぞれ装着し、湿潤アスファルト路面のテストコースにて実車走行を行った。テストドライバーによる１２０ｋｍ／ｈでの走行時の、直進、車線変更、加減速時の各々のフィーリングに基づいてハンドリング特性を評価した。評価は１点～１０点の整数値で行い、評点が高いほどハンドリング特性に優れる評価基準のもと、テストドライバー１０名の合計点を算出した。対照タイヤ（比較例１）の新品時の合計点を基準値（１００）に換算し、各試験用タイヤの摩耗後の評価結果を合計点に比例するように指数化して表示した。
なお、摩耗後の各試験用タイヤは、新品タイヤの最も深い主溝の深さが新品時の５０％となるように、トレッドラジアスに沿ってトレッド部を摩耗させた後、このタイヤを８０℃で７日間熱劣化させることにより作製した（以下同じ）。
＜摩耗後の雪上グリップ性能＞
新品時の各試験用タイヤおよび摩耗後の各試験用タイヤを、排気量２０００ｃｃのＦＦ乗用車の四輪にそれぞれ装着し、氷上路面において速度１５ｋｍ／ｈでブレーキをかけた地点からの制動距離を測定した。制動距離の逆数の値について対照タイヤ（比較例１）の新品時の制動距離を１００として、各試験用タイヤの摩耗後の評価結果を指数化して表示した。
Figure 2022029764000006
Figure 2022029764000007
Figure 2022029764000008
表１～表３の結果より、トレッド部にゴム層を３層以上積層し、かつ積層されたゴム層の複素弾性率Ｅ＊および損失正接ｔａｎδを所定の関係とした本開示のタイヤは、摩耗後のウェット操縦安定性能および雪上グリップ性能の総合性能（摩耗後のウェット操縦安定性能指数と摩耗後の雪上グリップ性能指数との平均値）が向上していることがわかる。
１・・・周方向溝
２・・・陸部
３・・・トレッド面
４・・・陸部の延長線
５・・・周方向溝の溝底の最深部の延長線
６・・・第一層
７・・・第二層
８・・・第三層
９・・・第二層の最外部の延長線
１０・・・トレッド
１１・・・ショルダー陸部
１２・・・センター陸部
２１・・・ショルダー横溝
２２・・・ショルダーサイプ
２３・・・センターサイプ

Claims (13)

  1. トレッド面を構成する第一のゴム層と、前記第一のゴム層の半径方向内側に隣接する第二のゴム層と、前記第二のゴム層の半径方向内側に隣接する第三のゴム層を少なくとも備えたトレッドを有するタイヤであって、
    前記第二のゴム層の３０℃における複素弾性率は、前記第一のゴム層および前記第三のゴム層の３０℃における複素弾性率よりも低く、
    前記第二のゴム層の３０℃におけるｔａｎδは、前記第一のゴム層および前記第三のゴム層の３０℃におけるｔａｎδよりも高く、
    前記トレッドが、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝によって仕切られた陸部を有し、
    いずれか１つの前記周方向溝の溝底の最深部が、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第二のゴム層の最外部よりもタイヤ半径方向内側に位置するように形成されているタイヤ。
  2. 前記第三のゴム層の厚さは、前記第一のゴム層および前記第二のゴム層それぞれの厚さよりも薄い、請求項１記載のタイヤ。
  3. 前記第一のゴム層の厚さは、前記第二のゴム層の厚さよりも薄い、請求項１または２記載のタイヤ。
  4. 前記第二のゴム層の３０℃における複素弾性率が７ＭＰａ以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ。
  5. 前記第二のゴム層の３０℃におけるｔａｎδが０．３５以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ。
  6. 前記第一のゴム層のガラス転移温度が－３５℃以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ。
  7. 前記第二のゴム層のガラス転移温度が－４０℃以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ。
  8. 前記第一のゴム層のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて測定した破断時伸びが６００％以上である、請求項１～７のいずれか一項に記載のタイヤ。
  9. 前記第二のゴム層のＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて測定した破断時伸びが６４０％以上である、請求項１～８のいずれか一項に記載のタイヤ。
  10. 前記第一のゴム層の１００％延伸時のモジュラスは、前記第二のゴム層の１００％延伸時のモジュラスよりも大きい、請求項１～９のいずれか一項に記載のタイヤ。
  11. いずれか１つの前記周方向溝の直下において、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第二のゴム層の最外部に対してタイヤ半径方向内側に凹んだ凹部を有し、前記第一のゴム層の一部が前記第二のゴム層の前記凹部内に所定の厚さで形成されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載のタイヤ。
  12. いずれか１つの前記周方向溝の溝底の最深部が、その周方向溝に隣接する陸部内の前記第三のゴム層の最外部よりもタイヤ半径方向外側に位置するように形成されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のタイヤ。
  13. 前記陸部が、両端が前記周方向溝に開口していないサイプを有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のタイヤ。
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