JP2024057969A - タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】乗り心地性能が長期間にわたって維持されるタイヤを提供すること。【解決手段】トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれ、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とが共重合され、その共役ジエン部の一部が水素添加された共重合体（水添共重合体）を含むゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ１（質量％）、前記第二層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ２（質量％）としたとき、Ｓ１／Ｓ２が１．０超であるタイヤ。【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤに関する。
環境負荷低減に関する意識が高まる昨今において、タイヤの使用可能な期間を延ばすことをも重要であり、例えばその一つとして、トレッド部のゴム組成物の耐摩耗性を向上させること等が挙げられる。
特許文献１には、特定の化合物と、脂肪酸金属塩及び充填剤を混合することで、ゴム組成物の耐摩耗性を向上させ得ることが記載されている。
国際公開第２０１９／２３５５２６号
一方、タイヤを長期にわたって使用するにあたり、そのタイヤを装着した状態で自動車を使い続けた際の乗り心地性能も、ユーザーがタイヤを取り換えるか否かの判断基準になり得ると考えられる。そのため、長期にわたって乗り心地性能を維持することも望まれていると考えられる。
本発明は、上記課題に鑑みて、乗り心地性能が長期間にわたって維持されるタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれ、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とが共重合され、その共役ジエン部の一部が水素添加された共重合体（水添共重合体）を含むゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ１（質量％）、前記第二層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ２（質量％）としたとき、Ｓ１／Ｓ２が１．０超であるタイヤに関する。
本発明によれば、長期間にわたる乗り心地性能の維持性能の向上を図ることができる。
本発明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。
本発明の一実施形態であるタイヤは、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれ、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とが共重合され、その共役ジエン部の一部が水素添加された共重合体（水添共重合体）を含むゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ１（質量％）、前記第二層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ２（質量％）としたとき、Ｓ１／Ｓ２が１．０超であるタイヤである。
トレッド部に二層以上のゴム層を積層させ、最表層（第一層）の水添共重合体の含有量をトレッド面から二層目の水添共重合体の含有量より多くすることで、得られたタイヤは、乗り心地性能が顕著に改善される。その理由については、理論に拘束されることは意図しないが、以下のように考えられる。
トレッド部に二層以上のゴム層を積層させることで、ゴム層界面で、トレッド表面からの衝撃を吸収しやすくすることができると考えられる。さらに、水添共重合体をトレッド部の各ゴム層に配合することで、ゴム組成物内のゴム成分の二重結合が減少し、各ゴム層内で経時に伴いこれらの二重結合が再結合することによる硬化を抑制することができると考えられる。また、前記水添共重合体の二重結合が少ないことにより、ゴム組成物内の軟化剤が隣接した部材へ移行しやすくなると考えられる。そのため、第二層に第一層より少ない含有量で水添共重合体を含有させることにより、第一層から、経時に伴い軟化剤が移行しやすくなり、走行後期においても、第二層が柔軟な状態を保つことができると考えられる。そのため、トレッド部のゴム層界面で衝撃を吸収するとともに、経時に伴う各ゴム層の硬化を抑制することができるため、新品時の乗り心地性能が長期にわたって維持されるという、特筆すべき効果が達成されると考えられる。
第一層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量は、５０質量部以上１４０質量部以下が好ましい。また、第二層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量は、４０質量部以上１００質量部以下が好ましい。
第一層を構成するゴム組成物中のフィラーの合計含有量を多く配合することにより、フィラーとゴム成分間の摩擦により、外部からの衝撃を吸収しやすくすることができると考えられる。また第二層を構成するゴム組成物中のフィラーの合計含有量前記の範囲とし、ゴム成分以下の量とすることで、第一層を構成するゴム組成物から移行した軟化剤がポリマー鎖の間に入り込みやすくなり、長期にわたる乗り心地性能を向上させることができると考えられる。
第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ1（質量％）は、２０以上４０以下が好ましい。また、第二層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ2（質量％）は、１０以上４０以下が好ましい。
ＡＥ1およびＡＥ2をそれぞれ前記の範囲とすることで、濃度勾配により第一層から第二層へ軟化剤が移行しやすくなり、長期にわたる乗り心地性能を向上させることができると考えられる。
第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をＡＥ1（質量％）、前記第一層を構成するゴム組成物のカーボンブラック量をＢＣ1（質量％）、前記第一層を構成するゴム組成物の灰分量をＡｓｈ1（質量％）としたとき、ＡＥ1、ＢＣ1およびＡｓｈ1の総和（ＡＥ1＋ＢＣ1＋Ａｓｈ1）は５０以上７５以下であることが好ましい。
ＡＥ1＋ＢＣ1＋Ａｓｈ1を前記の範囲とすることで、フィラーとゴム成分間の摩擦を生じやすくさせること、および第二層の可塑化を生じやすくさせることができると考えられる。
第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ１（質量％）、第二層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ２（質量％）としたとき、Ｖ１は５以上２５以下が好ましい。また、Ｖ１／Ｖ２は１．０超が好ましい。
Ｖ１を前記の範囲とすることで、ゴム成分内に少量の芳香族ビニル単位によるドメインが形成され、このドメイン部と他の分子鎖間との間で摩擦を生じることで、外部からの衝撃を吸収しやすくすることができると考えられる。また、Ｖ１／Ｖ２を前記の範囲とすることで、第一層で衝撃を効率良く吸収するとともに、芳香族ビニル単位によるドメインで衝撃が内部に伝達することを抑制しやすくすることができると考えられる。
第一層を構成するゴム成分中のブタジエンゴムの含有量は、衝撃をタイヤ内部に伝えにくくする観点から、１５質量％以下であることが好ましい。
第一層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量は、８０質量部以上であることが好ましい。
第一層を構成するゴム組成物中のシリカの含有量を前記の範囲とすることで、ゴム成分とシリカの間の相互作用により、エネルギーロスを生じ、衝撃を吸収しやすくすることができると考えられる。
第二層の厚みｔ２（ｍｍ）に対する第一層の厚みｔ１（ｍｍ）の比（ｔ１／ｔ２）は、０．３０以上であることが好ましい。
ｔ１／ｔ２を前記の範囲とすることで、第一層で衝撃を吸収しやすくなるとともに、長期にわたり界面部がトレッド部に存在するため、衝撃を吸収しやすくなると考えられる。
第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ１（質量％）、前記第一層の厚みをｔ１（ｍｍ）、前記第二層の厚みｔ２（ｍｍ）としたとき、Ｖ１、ｔ１、およびｔ２は、下記式（１）を満たすことが好ましい。
Ｖ１／（ｔ１／ｔ２）＜８０ ・・・（１）
芳香族ビニル単位によるドメインは周囲のゴム相に比べて、硬いと考えられる。そのため、第二層の厚みに対する第一層の厚みが薄い場合には、芳香族ビニル単位によるドメイン部で衝撃緩和を十分に行えず、衝撃を芳香族ビニル単位によるドメイン部で衝撃を伝播しやすくなると考えられる。そのため、第二層の厚みに対する第一層の厚みに対して、芳香族ビニル単位含量を一定未満とすることで、衝撃を吸収させやすくすることができると考えられる。
トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる２以上の周方向溝と、前記周方向溝および接地端によって仕切られた一対のショルダー陸部を有し、前記一対のショルダー陸部のそれぞれの接地幅が、前記トレッド部の接地幅の３０％未満であることが好ましい。
ショルダー陸部の接地幅を前記の範囲とすることで、トレッド部のショルダー部周方向溝を起点として、トレッド部が変形しやすくなり、この変形により、トレッド表面からの衝撃を吸収しやすくすることができると考えられる。
＜定義＞
「トレッド部」は、タイヤの接地面を形成する部分であり、タイヤ半径方向断面において、ベルト層やベルト補強層、カーカス層等のスチールやテキスタイル材料によりタイヤ骨格を形成する部材を備える場合には、それらよりもタイヤ半径方向外側の部材である。
「正規リム」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、ＪＡＴＭＡであれば“標準リム”、ＥＴＲＴＯであれば“Measuring Rim”、ＴＲＡであれば“Design Rim”であり、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。なお、前記の規格体系において定めを持たないサイズのタイヤの場合は、そのタイヤにリム組み可能であり、かつリムとタイヤとの間でエア漏れを発生させない最小径のリムのうち、最も幅の狭いものを指すものとする。
「正規内圧」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ている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば“最高空気圧”、ＥＴＲＴＯであれば“INFLATION PRESSURE”、ＴＲＡであれば、表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値であり、正規リムの場合と同様に、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。なお、規格に定められていないタイヤの場合、前記正規リムが標準リムとして記載されている別のタイヤサイズ（規格に定められているもの）の正規内圧（ただし、２５０ｋＰａ以上）を指す。なお、２５０ｋＰａ以上の正規内圧が複数記載されている場合には、その中の最小値を指す。
「正規状態」は、タイヤが正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。なお、本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法は、前記正規状態で測定される。
「正規荷重」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ている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば“最大負荷能力”、ＥＴＲＴＯであれば“LOAD CAPACITY”、ＴＲＡであれば、表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値であり、正規リムの場合と同様に、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。なお、前記の規格体系において定めを持たないサイズのタイヤの場合は、以下の計算により、正規荷重ＷLを求める。
Ｖ＝｛（Ｄｔ／２）2－（Ｄｔ／２－Ｈｔ）2｝×π×Ｗｔ
ＷL＝０．００００１１×Ｖ＋１７５
ＷL：正規荷重（ｋｇ）
Ｖ：タイヤの仮想体積（ｍｍ3）
Ｄｔ：タイヤ外径（ｍｍ）
Ｈｔ：タイヤ断面高さ（ｍｍ）
Ｗｔ：タイヤ断面幅（ｍｍ）
「接地端」とは、正規状態のタイヤに正規荷重が負荷され、キャンバー角０度で平面に接地したときの、最もタイヤ幅方向外側の接地位置である。
「陸部」とは、トレッド部において、接地端および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領域をいう。例えば、周方向溝が２つの場合、陸部は一対のショルダー陸部とそれらに挟まれたセンター陸部とに分けられ、周方向溝が３つの場合、センター陸部がさらに車両装着時に車両内側となる陸部と、同外側となる陸部とに分けられる。
周方向溝、横溝を含め「溝」とは、少なくとも２．０ｍｍよりも大きい幅の凹みをいう。一方、「サイプ」とは、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。
「トレッド部の接地幅」は、接地端で構成されるそれぞれの直線のタイヤ幅方向の最大距離である。
「ショルダー陸部の接地幅」は、接地端部間を結ぶ直線上において、接地端からタイヤ幅方向最外側の周方向溝の溝縁までの最短距離により求められる。
「トレッド部を構成する各ゴム層の厚み」は、タイヤを、タイヤ回転軸を含む面で切断した断面において、タイヤ赤道面ＣＬ上における各ゴム層の厚みを指す。例えば、第一層の厚みは、タイヤ赤道面ＣＬ上における、トレッド最表面から第一層のタイヤ半径方向内側界面までのタイヤ半径方向の直線距離を指す。なお、タイヤ赤道面上に周方向溝を有する場合には、トレッド部を構成する各ゴム層の厚みは、タイヤ赤道面に最も近い陸部のタイヤ幅方向中央部における各ゴム層の厚みとする。「タイヤ赤道面に最も近い陸部」とは、タイヤ赤道面に存在する周方向溝の、タイヤ赤道面に最も近い溝縁を有する陸部を指すものとし、そのような陸部がタイヤ幅方向両横に存在する場合は、トレッド部を構成する各ゴム層の厚みは、当該２つの陸部のタイヤ幅方向中央部における各ゴム層の厚みの平均値とする。また、タイヤ赤道面上の陸部に通電部材等が存在し、界面が不明瞭である場合には、通電部材等により遮られた界面を仮想的につなぎ合わせて測定するものとする。
「芳香族ビニル単位」とは、共重合体における、芳香族ビニル化合物に由来する単位をいう。ここで、芳香族ビニル化合物とは、少なくともビニル基で置換された芳香族化合物を指し、かつ、後記の共役ジエン化合物は含まないものをいう。芳香族ビニル化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、１－ビニルナフタレン、３－ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４－シクロヘキシルスチレン、２，４，６－トリメチルスチレン等が挙げられ、スチレンが好ましい。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。
「ゴム成分中の芳香族ビニル単位含量」とは、ゴム成分１００質量％中に含まれるスチレン部等の芳香族ビニル単位の合計含有量（質量％）であって、各ゴム成分について、それぞれ、芳香族ビニル単位含量（質量％）にゴム成分中の質量分率を乗じて得られる値を算出し、それら値を総和した値である。具体的にはΣ（各芳香族ビニル単位含有ゴムの芳香族ビニル単位含量（質量％）×各芳香族ビニル単位含有ゴムのゴム成分中の含有量（質量％）／１００）により算出される。なお、芳香族ビニル単位含有ゴムがスチレンブタジエンゴムである場合は「スチレン含量」である。
「軟化剤」とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、ゴム組成物からアセトンを用いて抽出される成分である。軟化剤は、２５℃で液体（液状）の軟化剤および２５℃で固体の軟化剤を含む。ただし、通常タイヤ工業で使用されるワックスおよびステアリン酸は含まないものとする。
「軟化剤の含有量」は、予めオイル、樹脂成分、液状ゴム成分等の軟化剤により伸展された伸展ゴム成分中に含まれる軟化剤の量も含む。また、オイルの含有量、樹脂成分の含有量、液状ゴムの含有量についても同様であり、例えば、伸展成分がオイルである場合には伸展オイルはオイルの含有量に含まれる。
＜測定方法＞
「アセトン抽出量」は、ＪＩＳ Ｋ ６２２９：２０１５に準拠して各加硫ゴム試験片を７２時間アセトンに浸漬して可溶成分を抽出し、抽出前後の各試験片の質量を測定し、下記式により求めることができる。
（アセトン抽出量（質量％））＝｛（抽出前のゴム試験片の質量－抽出後のゴム試験片の質量）／（抽出前のゴム試験片の質量）｝×１００
ゴム組成物のカーボンブラック量および灰分量の和（質量％）は、該ゴム組成物の総質量に対する、ゴム組成物中の熱分解ないし気化しない成分の総質量の割合を示し、以下の方法により求められる。各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から切り出した加硫ゴム試験片をアルミナ製るつぼに入れ、ＪＩＳ Ｋ ６２２６－１：２００３に準じて、５５０℃の電気炉で４時間加熱し、ゴム成分を含む有機成分の全量を揮発させる。ゴム組成物のカーボンブラック量および灰分量の和は、加熱前の加硫ゴム試験片を１００質量％としたときの、加熱後の加硫ゴム試験片の質量により求めることができる。
「芳香族ビニル単位含量」は、1Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される値であり、例えば、の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体（該共重合体の水素添加物を含む）等の芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を有するゴム成分（芳香族ビニル単位含有ゴム）に適用される。
「シス含量（シス－１，４－結合ブタジエン単位量）」は、ＪＩＳ Ｋ ６２３９－２：２０１７に従い、赤外吸収スペクトル分析により算出される値であり、例えば、ＢＲ等のブタジエンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。
「重量平均分子量（Ｍｗ）」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（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。例えば、ＳＢＲ、ＢＲ等に適用される。
「カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）」は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７－２：２０１７に準じて測定される。「シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）」は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－９３に準じてＢＥＴ法で測定される。
本発明の一実施形態であるタイヤの作製手順について、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。
［タイヤ］
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態のタイヤを説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで一例であり、本発明のタイヤは、以下の実施形態に限定されるものではない。
図１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１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、本実施形態に係るタイヤのトレッド部８は、第一層６および第二層７を備え、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、第二層７とベルト層（非図示）との間に、さらに１以上のゴム層を有していてもよい。トレッド部８が３層以上となる場合は、キャップトレッドもしくは内側層（ベーストレッド）を２層以上で構成してもよい。例えば、キャップトレッドが２層である場合には、該キャップトレッドのうちタイヤ半径方向内側に存在するゴム層が本実施形態の第二層に相当し、ベーストレッドが２層の場合には、該ベーストレッドのうちタイヤ半径方向外側に存在するゴム層が本実施形態の第二層に相当する。
図１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の最外部の延長線９よりもタイヤ半径方向内側に位置している。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。
図１では、周方向溝１の溝幅は、タイヤ半径方向外側から内側に向かって一定であるが、このような態様に限定されるものではなく、タイヤ半径方向外側から内側に向かって変化していてもよい。また、周方向溝の溝壁５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。
第一層６の厚みｔ１は特に限定されないが、２．０ｍｍ以上が好ましく、３．０ｍｍ以上がより好ましく、４．０ｍｍ以上がさらに好ましい。また、第一層６の厚みｔ１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。
第二層７の厚みｔ２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、第二層７の厚みｔ２は、６．０ｍｍ以下が好ましく、５．０ｍｍ以下がより好ましく、４．０ｍｍ以下がさらに好ましい。
第二層７の厚みｔ２に対する第一層６の厚みｔ１の比（ｔ１／ｔ２）は、０．３０以上が好ましく、０．６０以上がより好ましく、１．０以上がさらに好ましく、１．５以上がさらに好ましく、２．０以上が特に好ましい。ｔ１／ｔ２を前記の範囲とすることで、第一層で衝撃を吸収しやすくするとともに、長期にわたり界面部がトレッド部に存在するため、衝撃を吸収しやすくなると考えられる。また、ｔ１／ｔ２は、１０未満が好ましく、８．０未満がより好ましく、６．０未満がさらに好ましく、４．０未満が特に好ましい。
周方向溝の最深部の溝深さＨ（ｍｍ）に対するｔ１の比（ｔ１／Ｈ）は、本発明の効果の観点から、０．２０以上が好ましく、０．３０以上がより好ましく、０．４０以上がさらに好ましく、０．５０以上が特に好ましい。一方、ｔ１／Ｈは、２．０以下が好ましく１．５以下がより好ましく、１．２以下がさらに好ましく、１．０未満がさらに好ましく、０．９５以下がさらに好ましく、０．９０以下が特に好ましい。
本実施形態に係るタイヤは、トレッド部８がタイヤ周方向に連続して延びる２以上の周方向溝１と、周方向溝１および接地端によって仕切られた一対のショルダー陸部を有し、前記一対のショルダー陸部のそれぞれの接地幅が、トレッド部８の接地幅の３０％未満（好ましくは２８％未満、より好ましくは２５％以下）であることが好ましい。ショルダー陸部の接地幅を前記の範囲とすることで、トレッド部のショルダー部周方向溝を起点として、トレッド部が変形しやすくなり、この変形により、トレッド表面からの衝撃を吸収しやすくすることができると考えられる。また、一対のショルダー陸部のそれぞれの接地幅は、耐摩耗性能の観点から、トレッド部８の接地幅の１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましい。
式（１）で表される、ｔ１／ｔ２に対する、第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量Ｖ１（質量％）の比（Ｖ１／（ｔ１／ｔ２））は、８０未満が好ましく、４０未満がより好ましく、２０未満がさらに好ましく、１５未満がさらに好ましく、１０未満が特に好ましい。Ｖ１／（ｔ１／ｔ２）を前記の範囲とすることにより、芳香族ビニル単位に由来するドメインでの衝撃吸収効果を得やすくできると考えられる。また、Ｖ１／（ｔ１／ｔ２）は、１．０以上が好ましく、３．０以上がより好ましく、５．０以上がさらに好ましい。
第一層６を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ1（質量％）は、１０以上が好ましく、１５以上がより好ましく、２０以上がさらに好ましく、２４以上が特に好ましい。また、ＡＥ1（質量％）は、５５以下が好ましく、５０以下がより好ましく、４５以下がさらに好ましく、４０以下がさらに好ましく、３５以下が特に好ましい。
第二層７を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ2（質量％）は、５以上が好ましく、１０以上がより好ましく、１５以上がさらに好ましく、２０以上が特に好ましい。また、ＡＥ2（質量％）は、４０以下が好ましく、３５以下がより好ましく、３０以下がさらに好ましい。
ＡＥ1－ＡＥ2（質量％）は、１以上が好ましく、５以上がより好ましく、８以上がさらに好ましい。また、ＡＥ1－ＡＥ2（質量％）は、３５以下が好ましく、３０以下がより好ましく、２５以下がさらに好ましく、２０以下がさらに好ましく、１５以下が特に好ましい。ＡＥ1－ＡＥ2を前記の範囲とすることにより、第一層から第二層へ向かって、経時に伴い軟化剤を移行させやすくすることができると考えられる。
第一層６を構成するゴム組成物のカーボン量ＢＣ1および第一層６を構成するゴム組成物の灰分量Ａｓｈ1の和（ＢＣ1＋Ａｓｈ1）（質量％）は、５０以下が好ましく、４０以下がより好ましく、３０以下がさらに好ましい。一方、ＢＣ1＋Ａｓｈ1（質量％）の下限値は特に制限されないが、例えば、１以上、２以上、４以上、６以上とすることができる。なお、シリカ配合量を多くすると、ゴム組成物の灰分量は増加する傾向がある。
ＡＥ1＋ＢＣ1＋Ａｓｈ1（質量％）は、３５以上が好ましく、４０以上がより好ましく、４５以上がさらに好ましく、５０以上が特に好ましい。また、ＡＥ1＋ＢＣ1＋Ａｓｈ1（質量％）は、８５以下が好ましく、８０以下がより好ましく、７５以下がさらに好ましく、７０以下が特に好ましい。ＡＥ1＋ＢＣ1＋Ａｓｈ1を前記の範囲とすることにより、フィラーとゴム成分間の摩擦を生じやすくさせること、および第二層の可塑化を生じやすくさせることができると考えられる。
第二層７を構成するゴム組成物のカーボン量ＢＣ2および第二層７を構成するゴム組成物の灰分量Ａｓｈ2の和（ＢＣ2＋Ａｓｈ2）（質量％）は、５以上が好ましく、９以上がより好ましく、１２以上がさらに好ましい。また、ＢＣ2＋Ａｓｈ2（質量％）は、５０以下が好ましく、４０以下がより好ましく、３０以下がさらに好ましい。
ＡＥ2＋ＢＣ2＋Ａｓｈ2（質量％）は、２５以上が好ましく、３０以上がより好ましく、３５以上がさらに好ましい。また、ＡＥ2＋ＢＣ2＋Ａｓｈ2（質量％）は、７０以下が好ましく、６０以下がより好ましく、５０以下がさらに好ましい。
［ゴム組成物］
以下、本実施形態に係るゴム組成物について説明するが、特に断りのない限り、本実施形態に係るトレッドの部いずれのゴム層にも適用可能なものとする。
＜ゴム成分＞
第一層および第二層を構成するゴム成分は、それぞれ、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とが共重合され、その共役ジエン部の一部が水素添加された共重合体（以下、単に水添共重合体ということがある）を必須の成分として含有する。また、第一層および第二層を構成するゴム成分は、それぞれ、さらにジエン系ゴムを含有することが好ましい。
（水添共重合体）
本実施形態に係る水添共重合体は、公知の方法（例えば、特開２０２０－７９３４０号公報に記載の方法）により芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を重合して得られた重合体に、水素添加処理を施すことで合成できる。共重合させる順序に特に限定はなく、ランダム共重合でもブロック共重合でもよい。また、前記水添共重合体は、水素添加後の構造を有するモノマーを共重合させて合成してもよい。
芳香族ビニル化合物とは、少なくともビニル基で置換された芳香族化合物を指し、かつ、後記の共役ジエン化合物を含まないものをいう。芳香族ビニル化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、１－ビニルナフタレン、３－ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４－シクロヘキシルスチレン、２，４，６－トリメチルスチレン等が挙げられ、スチレンが好ましい。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。
共役ジエン化合物としては、例えば、１，３－ブタジエン、イソプレン、１，３－ペンタジエン、２，３－ジメチルブタジエン、２－フェニル－１，３－ブタジエン、１，３－ヘキサジエン等が挙げられ、１，３－ブタジエンおよびイソプレンが好ましく、１，３－ブタジエンがより好ましい。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。
芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体としては、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）が好ましい。したがって、水添共重合体としては、スチレンブタジエン共重合体の共役ジエン部の一部が水素添加された共重合体（水添ＳＢＲ）が好ましい。
水添共重合体（好ましくは水添ＳＢＲ）の水素添加率は、４０モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、６０モル％以上がさらに好ましく、７０モル％以上が特に好ましい。また、水添共重合体の水素添加率は、９９モル％以下が好ましく、９８モル％以下より好ましい。上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られる傾向がある。水素添加率は、後述の製造例１に記載の如き水素添加反応において、水素ガス供給圧力、反応温度等の反応条件を調節することにより、調節することができる。なお、水素添加率とは、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体の共役ジエン部に対して二重結合が水素添加された割合を指し、1Ｈ－ＮＭＲを測定して得られたスペクトルの不飽和結合部のスペクトル減少率から計算することができる。
水添共重合体の芳香族ビニル単位含量（水添共重合体が水添ＳＢＲの場合はスチレン含量）は、例えば、ゴム成分中の芳香族ビニル単位含量が後述の範囲を満たすように適宜選択することができるが、５質量％以上が好ましく、８質量％以上がより好ましく、１１質量％以上がさらに好ましく、１４質量％以上が特に好ましい。また、水添共重合体の芳香族ビニル単位含量は、４０質量％以下が好ましく、３５質量％以下がより好ましく、３２質量％以下がさらに好ましい。なお、水添共重合体の芳香族ビニル単位含量は、前記測定方法により測定される。
水添共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、重量平均分子量（Ｍｗ）は、本発明の効果の観点から、１０万以上が好ましく、２０万以上がより好ましく、３０万以上がさらに好ましい。また、水添共重合体のＭｗは、加工性の観点から、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましく、８０万以下がさらに好ましい。
水添共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、耐摩耗性能の観点から、－９０℃以上が好ましく、－８０℃以上がより好ましく、－７０℃以上がさらに好ましく、－６０℃以上が特に好ましい。また、水添共重合体のＴｇは、－１０℃以下が好ましく、－１５℃以下がより好ましく、－２０℃以下がさらに好ましく、－２５℃以下が特に好ましい。
水添共重合体は、シリカと相互作用を有する官能基を導入した変性体とすることもできる。そのような官能基としては、この分野で通常使用するものをいずれも好適に使用することができ、例えば、アミノ基、シラノール基、アルコキシシリル基等が挙げられる。
第二層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量Ｓ２（質量％）に対する、第一層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量Ｓ１（質量％）の比（Ｓ１／Ｓ２）は、１．０超であり、１．２以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．８以上がさらに好ましい。Ｓ１／Ｓ２を前記の範囲とすることで、第一層から、経時に伴い第二層へ軟化剤を移行させやすくすることができると考えられる。一方、Ｓ１／Ｓ２の上限値は特に制限されないが、１００未満が好ましく、５０未満がより好ましく、２０未満がさらに好ましく、１０未満がさらに好ましく、７．０未満がさらに好ましく、４．０以下が特に好ましい。
第一層を構成するゴム成分中の水添共重合体（好ましくは水添ＳＢＲ、より好ましくは水素添加率が５０モル％以上の水添ＳＢＲ）の含有量Ｓ１は、経時に伴い架橋点間距離が短くなり、硬化し、振動が伝わりやすくなることを抑制する観点から、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上がさらに好ましく、５５質量％以上が特に好ましい。また、該含有量の上限値は特に制限されないが、例えば、１００質量％、９９質量％以下、９５質量％以下、９０質量％以下、８５質量％以下とすることができる。
第二層を構成するゴム成分中の水添共重合体（好ましくは水添ＳＢＲ、より好ましくは水素添加率が５０モル％以上の水添ＳＢＲ）の含有量Ｓ２は、Ｓ１／Ｓ２が前記の範囲を満たすように適宜選択することができるが、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、２５質量％以下が特に好ましい。また、該含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、例えば、１質量％以上、３質量％以上、５質量％以上、７質量％以上、１０質量％以上とすることができる。
（ジエン系ゴム）
ジエン系ゴムとしては、例えば、イソプレン系ゴム、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ゴム（ＳＩＲ）、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）等が挙げられる。また、予め軟化剤により伸展された、伸展ゴムであってもよい。本実施形態に係るゴム成分は、イソプレン系ゴム、ＢＲ、およびＳＢＲからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましく、イソプレン系ゴムを含有することがより好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲを含有することがさらに好ましい。これらのジエン系ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
（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。
第一層を構成するゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量は、本発明の効果の観点から、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、該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％以上とすることができる。
第二層を構成するゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量は、本発明の効果の観点から、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、５０質量％以上が特に好ましい。また、該含有量の下限値は特に制限されないが、９５質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましく、８５質量％以下がさらに好ましく、８０質量％以下が特に好ましい。
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては特に限定はなく、未変性の溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）や乳化重合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（水素添加されたＳＢＲ）等も使用することができる。これらの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。
本実施形態に係るＳＢＲとして伸展ＳＢＲを用いることもでき、非伸展ＳＢＲを用いることもできる。伸展ＳＢＲを用いる場合、ＳＢＲの伸展量、すなわち、ＳＢＲに含まれる伸展軟化剤の含有量は、ＳＢＲのゴム固形分１００質量部に対して、１０～５０質量部であることが好ましい。
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、例えば、ゴム成分中の芳香族ビニル単位含量が後述の範囲を満たすように適宜選択することができるが、４０質量％以下が好ましく、３６質量％以下がより好ましく、３２質量％以下がさらに好ましく、２８質量％以下が特に好ましい。また、ＳＢＲのスチレン含量は、５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましく、１０質量％以上がさらに好ましく、１３質量％以上が特に好ましい。なお、ＳＢＲのスチレン含量は、前記測定方法により測定される。
ＳＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、本発明の効果の観点から、１０万以上が好ましく、２０万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、ＳＢＲの重量平均分子量は、前記測定方法により測定される。
ＳＢＲのガラス転移温度（Ｔｇ）は、耐摩耗性能の観点から、－９０℃以上が好ましく、－８０℃以上がより好ましく、－７０℃以上がさらに好ましく、－６０℃以上が特に好ましい。また、水添共重合体のＴｇは、－１０℃以下が好ましく、－１５℃以下がより好ましく、－２０℃以下がさらに好ましい。
第一層を構成するゴム成分中のＳＢＲの含有量は、ゴム成分中の芳香族ビニル単位含量が後述の範囲を満たすように適宜選択することができるが、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、該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％以上とすることができる。なお、第二層を構成するゴム成分中のゴム成分中のＳＢＲの含有量は特に制限されない。
（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。ハイシスＢＲのシス含量は、９５質量％以上が好ましく、９６質量％以上より好ましく、９７質量％以上さらに好ましい。なお、ＢＲのシス含量は、前記測定方法により測定される。
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、前記測定方法により測定される。
第一層を構成するゴム成分中のＢＲの含有量は、衝撃をタイヤ内部に伝えにくくする観点から、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましく、２０質量％以下がさらに好ましく、１５質量％以下が特に好ましい。また、該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、７質量％以上とすることができる。
第二層を構成するゴム成分中のＢＲの含有量は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、１５質量％以上がさらに好ましい。一方、第一層を構成するゴム成分中のＢＲの含有量は、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下がさらに好ましく、３０質量％以下が特に好ましい。
（その他のゴム成分）
ゴム成分は、本発明の効果に影響を与えない範囲で、前記水添共重合体およびジエン系ゴム以外の他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、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、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。これら他のゴム成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記のゴム成分の他に、公知の熱可塑性エラストマーを含有してもよく、含有しなくてもよい。
本実施形態に係るゴム成分中の水添共重合体およびジエン系ゴムの合計含有量は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がさらに好ましく、９８質量％以上が特に好ましく、水添共重合体およびジエン系ゴムのみからなるゴム成分としてもよい。
第二層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量Ｖ２（質量％）に対する第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量Ｖ１（質量％）の比（Ｖ１／Ｖ２）は、１．０超が好ましく、１．２以上がより好ましく、１．５以上がさらに好ましく、１．８以上が特に好ましい。Ｖ１／Ｖ２を前記の範囲とすることで、第一層で衝撃を効率良く吸収するとともに、芳香族ビニル単位によるドメインで衝撃が内部に伝達することを抑制しやすくすることができると考えられる。一方、Ｓ１／Ｓ２の上限値は特に制限されないが、１００未満が好ましく、５０未満がより好ましく、２０未満がさらに好ましく、１０未満がさらに好ましく、７．０未満がさらに好ましく、４．０以下が特に好ましい。
第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量Ｖ１は、芳香族ビニル単位によるドメインで衝撃を吸収しやすくする観点から、５質量％以上が好ましく、８質量％以上がより好ましく、１１質量％以上がさらに好ましく、１４質量％以上が特に好ましい。また、ゴム成分中の芳香族ビニル単位含量は、本発明の効果の観点から、３０質量％以下が好ましく、２７質量％以下がより好ましく、２５質量％以下がさらに好ましい。
第二層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量Ｖ２は、本発明の効果の観点から、１質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましい。また、ゴム成分中の芳香族ビニル単位含量は、本発明の効果の観点から、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、１５質量％以下がさらに好ましい。
＜フィラー＞
本実施形態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。第二層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）
カーボンブラックとしては特に限定されず、例えば、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ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。なお、一般的な鉱油を燃焼させて生成されるカーボンブラック以外に、リグニン等のバイオマス材料を用いたカーボンブラックを用いてもよい。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、３０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、５０ｍ2／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、２００ｍ2／ｇ以下が好ましく、１５０ｍ2／ｇ以下がより好ましく、１２０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、前記測定方法により測定される。
第一層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量は、紫外線劣化抑制の観点から、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、補強性の観点からは、４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。
第二層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量は、１０質量部以上が好ましく、１５質量部以上がより好ましく、２０質量部以上がさらに好ましく、２５質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましく、６０質量部以下がさらに好ましく、４０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。なお、上記のシリカの他に、もみ殻等のバイオマス材料を原料としたシリカを適宜用いてもよい。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、１２０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１５０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、１７０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、３５０ｍ2／ｇ以下が好ましく、３００ｍ2／ｇ以下がより好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、シリカのＮ2ＳＡは、前記測定方法により測定される。
第一層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量は、ゴム成分との間で摩擦を生じ、エネルギーロスを生じさせる観点から、２０質量部以上が好ましく、４０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、８０質量部以上が特に好ましい。また、過度な発熱による劣化を抑制する観点からは、１６０質量部以下が好ましく、１５０質量部以下がより好ましく、１４０質量部以下がさらに好ましく、１３０質量部以下が特に好ましい。
第二層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量は、特に制限されないが、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、該含有量は、４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。
（その他のフィラー）
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、バイオ炭（ＢＩＯＣＨＡＲ）等、従来からタイヤ工業において一般的に用いられているものを配合することができる。これらその他のフィラーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
第一層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量は、４０質量部以上が好ましく、５０質量部以上がより好ましく、７０質量部以上がさらに好ましく、９０質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、１６０質量部以下が好ましく、１５０質量部以下がより好ましく、１４０質量部以下がさらに好ましく、１３０質量部以下が特に好ましい。
第二層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量は、２５質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましく、３５質量部以上がさらに好ましく、４０質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましく、７０質量部以下がさらに好ましく、６０質量部以下が特に好ましい。
第一層を構成するゴム組成物におけるフィラー中のシリカの含有量は、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％以上が好ましく、８５質量％以上が特に好ましい。また、該含有量は、９９質量％以下が好ましく、９７質量％以下がより好ましい。
第二層を構成するゴム組成物におけるフィラー中のシリカの含有量は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、１５質量％以上が好ましく、２０質量％以上が特に好ましい。また、該含有量は、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。
（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、従来から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、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルトリエトキシシラン等のメルカプト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；３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－ヘキサノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル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を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、エボニックデグサ社、モメンティブ社等より市販されているものを使用することができる。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。
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。
＜その他の配合剤＞
本実施形態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、軟化剤、ワックス、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。
軟化剤としては、例えば、樹脂成分、オイル、液状ポリマー等が挙げられる。
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、これらが水素添加されたものであってもよい。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。
石油樹脂としては、Ｃ５系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、Ｃ５Ｃ９系石油樹脂等が挙げられる。
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、シクロペンタジエン系樹脂が好適に用いられる。シクロペンタジエン系樹脂としては、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ樹脂）、シクロペンタジエン樹脂、メチルシクロペンタジエン樹脂、ならびにこれらのシクロペンタジエン系樹脂に水素添加処理を行ったもの（水素添加されたシクロペンタジエン系樹脂）が挙げられる。シクロペンタジエン系樹脂としては、例えば、エクソンモービル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「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－メチルスチレン誘導体もしくはスチレン誘導体の単独重合体またはα－メチルスチレン誘導体とスチレン誘導体および／またはインデンとの共重合体が好ましい。なお、前記の「α－メチルスチレン誘導体」とは、ベンゼン環上が置換されていてもα－メチルスチレン化合物（好ましくは、ベンゼン環上が炭素数１～４の飽和炭化水素基で置換されていてもよいα－メチルスチレン化合物、より好ましくはα－メチルスチレン）を意味し、前記の「スチレン誘導体」とは、ベンゼン環上が置換されていてもスチレン化合物（好ましくは、ベンゼン環上が炭素数１～４の飽和炭化水素基で置換されていてもよいスチレン化合物、より好ましくはスチレン）を意味する。前記の芳香族ビニル系樹脂としては、例えば、三井化学（株）、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；前記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。テルペン系樹脂としては、例えば、ヤスハラケミカル（株）等より市販されているものを使用することができる。
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、変性ロジン樹脂等が挙げられる。ロジン系樹脂としては、例えば、荒川化学工業（株）、ハリマ化成（株）等より市販されているものを使用することができる。
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。
樹脂成分としては、石油樹脂およびテルペン系樹脂からなる群から選ばれる１以上が好ましく、シクロペンタジエン系樹脂、芳香族ビニル系樹脂、およびテルペン系樹脂からなる群から選ばれる１以上がより好ましい。
第一層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する樹脂成分の含有量は、樹脂成分とゴム成分との間でエネルギーロスを生じさせ、衝撃を緩和する観点から、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く、２０質量部以上が特に好ましい。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、４５質量部以下がさらに好ましい。なお、第二層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する樹脂成分の含有量は、特に制限されない。
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。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル（ミネラルオイル）、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。プロセスオイルの具体例としては、例えば、ＭＥＳ（Ｍｉｌｄ Ｅｘｔｒａｃｔ Ｓｏｌｖａｔｅｄ）、ＤＡＥ（Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔ）、ＴＤＡＥ（Ｔｒｅａｔｅｄ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔ）、ＴＲＡＥ（Ｔｒｅａｔｅｄ Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔ）、ＲＡＥ（Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔ）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、ＭＥＳ、ＴＤＡＥ、重ナフテン系オイル等が挙げられる。また、ライフサイクルアセスメントの観点から、ゴム混合機やエンジンに用いられた後の廃油や、調理店で使用された廃食用油を精製したものを用いてもよい。
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、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、９０質量部未満が好ましく、７０質量部未満がより好ましく、５０質量部未満がさらに好ましく、３０質量部未満が特に好ましい。
液状ポリマーは、常温（２５℃）で液体状態のポリマーであれば特に限定されないが、例えば、液状ブタジエン重合体（液状ＢＲ）、液状イソプレンゴム重合体（液状ＩＲ）、液状スチレンブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）、液状スチレンイソプレンゴム共重合体（液状ＳＩＲ）、ミルセンやファルネセンを含む重合体等が挙げられる。これらの液状ポリマーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
液状ポリマーを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、液状ポリマーの含有量は、５０質量部未満が好ましく、４０質量部未満がより好ましく、３０質量部未満がさらに好ましい。
第一層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する軟化剤の含有量（複数の軟化剤を併用する場合は全ての合計量）は、例えば、ＡＥ1が前記の範囲を満たすように適宜選択することができるが、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、２０質量部以上がさらに好ましく、３０質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、９０質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましく、７０質量部以下がさらに好ましく、６０質量部以下が特に好ましい。
第二層を構成するゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する軟化剤の含有量（複数の軟化剤を併用する場合は全ての合計量）は、例えば、ＡＥ2が前記の範囲を満たすように適宜選択することができるが、３質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、１５質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、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。
ワックスとしては、特に限定されず、タイヤ工業において通常使用されるものをいずれも好適に用いることができ、例えば、石油系ワックス、鉱物系ワックス、合成ワックス等が挙げられ、石油系ワックスが好ましい。石油系ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、これらの精選特殊ワックス等が挙げられ、パラフィンワックスが好ましい。なお、本実施形態に係るワックスは、ステアリン酸を含まないものとする。ワックスは、例えば、大内新興化学工業（株）、日本精蝋（株）、パラメルト社等より市販されているものを使用することができる。これらのワックスは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ワックスを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、０．５質量部超が好ましく、０．８質量部超がより好ましい。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質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
老化防止剤としては、特に限定されないが、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質量部超が好ましく、０．８質量部超がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
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質量部超が好ましく、１．０質量部超がより好ましく、１．５質量部超がさらに好ましい。また、加硫速度の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
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質量部超が好ましく、１．０質量部超がより好ましく、１．５質量部超がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
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質量部超が好ましく、０．５質量部超がより好ましく、１．０質量部超がさらに好ましい。また、劣化防止の観点からは、５．０質量部未満が好ましく、４．０質量部未満がより好ましく、３．５質量部未満がさらに好ましい。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）、フレク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加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤、カプロラクタムジスルフィド等が挙げられる。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、所望の効果がより好適に得られる点から、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、およびグアニジン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、ＴＢＢＳおよびＣＢＳ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（ＭＢＴ）またはその塩、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２－（２，４－ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２－（２，６－ジエチル－４－モルホリノチオ）ベンゾチアゾール等が挙げられる。なかでも、ＭＢＴＳおよびＭＢＴ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、ＤＰＧ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（複数の加硫促進剤を併用する場合は全ての合計量）は、１．０質量部以上が好ましく、２．０質量部以上がより好ましく、２．５質量部以上がさらに好ましい。また、該含有量は、８．０質量部以下が好ましく、７．０質量部以下がより好ましく、６．０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。
［ゴム組成物およびタイヤの製造］
本実施形態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。
第一層６および第二層７を含むトレッドを備えたタイヤは、それぞれに対応する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、前記の方法により得たそれぞれのゴム層に対応する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各ゴム層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。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。
［タイヤの用途］
本実施形態に係るタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤに好適に用いることができ、なかでも乗用車用タイヤに用いることが好ましい。なお、乗用車用タイヤとは、四輪で走行する自動車に装着されることを前提としたタイヤであり、その最大負荷能力が１０００ｋｇ以下のものを指す。また、本実施形態に係るタイヤは、全シーズン用タイヤ、夏用タイヤ、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤに使用可能である。
以下では、実施をする際に好ましいと考えられる例（実施例）を示すが、本発明の範囲は実施例に限られない。以下に示す各種薬品を用いて、表１および表２の配合に従って得られるトレッド部の第一層および第二層を有するタイヤを検討して下記評価方法に基づいて算出した結果を表３に示す。
＜ゴム組成物およびタイヤの製造＞
以下、実施例および比較例において用いる各種薬品をまとめて示す。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＨＰＲ３５５（アルコキシシランで変性したＳ－ＳＢＲ、スチレン含量：２７質量％、Ｔｇ：－２４℃、Ｍｗ：４０万、非油展）
水添共重合体：後述の製造例１で製造した水添ＳＢＲ（水素添加率：８０モル％、スチレン含量：３０質量％、Ｔｇ：－３０℃、Ｍｗ：４８万）
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）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１１１ｍ2／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：エボニックデグサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
オイル：ＥＮＥＯＳ（株）製のＮＣ３００ＳＮ（芳香族系プロセスオイル）
樹脂成分：クレイトン社製のＳｙｌｖａｔｒａｘｘ４４０１（α－メチルスチレンとスチレンとの共重合体）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５（パラフィンワックス）
老化防止剤：イーストマン社製のサントフレックス６ＰＰＤ（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）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸つばき
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄（５％オイル含有粉末硫黄）
加硫促進剤：三新化学工業（株）製のサンセラーＣＭ－Ｇ（（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））
製造例１：水添ＳＢＲの製造
充分に窒素置換した耐熱反応容器にｎ－ヘキサン２０００ｍｌ、スチレン６０ｇ、１，３－ブタジエン１４０ｇ、ＴＭＥＤＡ０．９３ｇ、ｎ－ブチルリチウム０．４５ｍｍｏｌを加えて、５０℃で５時間攪拌し、重合反応を行う。次いで、水素ガスを０．４ＭＰａ－Ｇａｕｇｅの圧力で供給しながら２０分間撹拌し、未反応のポリマー末端リチウムと反応させ、水素化リチウムとする。水素ガス供給圧力を０．７ＭＰａ－Ｇａｕｇｅ、反応温度を９０℃とし、チタノセンジクロリドを主体とする触媒を用いて水素添加を行う。水素の吸収が目的の水素添加率となる積算量に達した時点で、反応温度を常温とし、水素圧を常圧に戻して反応容器より抜き出し、反応溶液を水中に撹拌投入して溶媒をスチームストリッピングにより除去することによって、水添ＳＢＲを得る。
（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、混練物を得る。次に、２軸オープンロールを用いて、該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。該未加硫ゴム組成物を用いて、トレッド部の第一層および第二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を得る。なお、周方向溝の最深部の溝深さＨは７．０ｍｍとする。また、一対のショルダー陸部の接地幅はそれぞれ同じであり、表３ではトレッド部の接地幅に対する一方のショルダー陸部の接地幅の割合（％）を示す。
＜アセトン抽出量（ＡＥ量）の測定＞
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から切り出した加硫ゴム試験片について、それぞれＡＥ量を測定する。ＡＥ量は、各加硫ゴム試験片を２４時間アセトンに浸漬し、可溶成分を抽出し、抽出前後の各試験片の質量を測定し、下記式により求める。
アセトン抽出量（質量％）＝｛（抽出前の加硫ゴム試験片の質量－抽出後の加硫ゴム試験片の質量）／（抽出前のゴム試験片の質量）｝×１００
＜カーボン量および灰分量の測定＞
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から切り出した加硫ゴム試験片をアルミナ製るつぼに入れ、ＪＩＳ Ｋ ６２２６－１：２００３に準じて、５５０℃の電気炉で４時間加熱し、ゴム成分を含む有機成分の全量を揮発させる。そして、加熱前の加硫ゴム試験片を１００質量％としたときの、加熱後の加硫ゴム試験片の質量より、トレッド部の各ゴム層を構成するゴム組成物のカーボン量および灰分量の和（質量％）を求める。
＜摩耗後の乗り心地維持性能＞
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、ドライアスファルト面のテストコースにて実車走行を行う。テストドライバーによる１２０ｋｍ／ｈ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乗り心地性能を評価する。評価は１点～５点の整数値で行い、評点が高いほど乗り心地性能に優れる評価基準のもと、テストドライバー２０名の合計点を算出する。各試験タイヤについて、下記式により摩耗前後での乗り心地性能の評点の維持指数を計算し、対象タイヤ（比較例２）の維持指数を１００として換算し、各試験用タイヤの摩耗後の乗り心地維持性能とする。数値が高いほど、摩耗前後での乗り心地性能の変化が少なく、新品時の乗り心地性能が維持されており良好であることを示す。
（対象タイヤの乗り心地性能維持指数）＝（対象タイヤの摩耗後の乗り心地性能評点）／（対象タイヤの新品時の乗り心地性能評点）
（各試験用タイヤの乗り心地性能維持指数）＝（各試験用タイヤの摩耗後の乗り心地性能評点）／（各試験用タイヤの新品時の乗り心地性能評点）
（各試験タイヤの乗り心地維持性能）＝（各試験用タイヤの乗り心地性能維持指数）／（対象タイヤの乗り心地性能維持指数）×１００
なお、摩耗後の各試験用タイヤは、新品時の乗り心地評価を実施後、８０℃で７日間熱劣化させた後、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、トレッド部を摩耗させ作製する。
Figure 2024057969000001
Figure 2024057969000002
Figure 2024057969000003
＜実施形態＞
本発明の実施形態の例を以下に示す。
〔１〕トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれ、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とが共重合され、その共役ジエン部の一部が水素添加された共重合体（水添共重合体）を含むゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ１（質量％）、前記第二層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ２（質量％）としたとき、Ｓ１／Ｓ２が１．０超であるタイヤ。
〔２〕前記第一層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量が５０質量部以上１４０質量部以下であり、前記第二層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量が４０質量部以上１００質量部以下である、上記〔１〕記載のタイヤ。
〔３〕前記第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ1（質量％）が２０以上４０以下であり、前記第二層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ2（質量％）が１０以上４０以下である、上記〔１〕または〔２〕記載のタイヤ。
〔４〕前記第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をＡＥ1（質量％）、前記第一層を構成するゴム組成物のカーボン量をＢＣ1（質量％）、前記第一層を構成するゴム組成物の灰分量をＡｓｈ1（質量％）としたとき、ＡＥ1、ＢＣ1およびＡｓｈ1の総和（ＡＥ1＋ＢＣ1＋Ａｓｈ1）が５０以上７５以下である、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔５〕前記第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量Ｖ１（質量％）が５以上２５以下である、上記〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔６〕前記第一層を構成するゴム成分中のブタジエンゴムの含有量が１５質量％以下である、上記〔１〕～〔５〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔７〕前記第一層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量が８０質量部以上である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔８〕前記第二層の厚みｔ２（ｍｍ）に対する前記第一層の厚みｔ１（ｍｍ）の比（ｔ１／ｔ２）が０．３０以上である、上記〔１〕～〔７〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔９〕前記第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ１（質量％）、前記第二層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ２（質量％）としたとき、Ｖ１／Ｖ２が１．０超である、上記〔１〕～〔８〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔１０〕前記第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ１（質量％）、前記第一層の厚みをｔ１（ｍｍ）、前記第二層の厚みｔ２（ｍｍ）としたとき、Ｖ１、ｔ１、およびｔ２が下記式（１）を満たす、上記〔１〕～〔９〕のいずれかに記載のタイヤ。
Ｖ１／（ｔ１／ｔ２）＜８０ ・・・（１）
〔１１〕前記トレッド部が、タイヤ周方向に連続して延びる２以上の周方向溝と、前記周方向溝および接地端によって仕切られた一対のショルダー陸部を有し、前記一対のショルダー陸部のそれぞれの接地幅が、前記トレッド部の接地幅の３０％未満である、上記〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載のタイヤ。
１ 周方向溝
２ 陸部
３ トレッド面
５ 溝壁
６ 第一層
７ 第二層
８ トレッド部
Ｈ 周方向溝の溝底さ
ＣＬ タイヤ赤道面

Claims (11)

  1. トレッド部を有するタイヤであって、
    前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、
    前記第一層および前記第二層が、それぞれ、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とが共重合され、その共役ジエン部の一部が水素添加された共重合体（水添共重合体）を含むゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、
    前記第一層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ１（質量％）、前記第二層を構成するゴム成分中の前記水添共重合体の含有量をＳ２（質量％）としたとき、Ｓ１／Ｓ２が１．０超であるタイヤ。
  2. 前記第一層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量が５０質量部以上１４０質量部以下であり、
    前記第二層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量が４０質量部以上１００質量部以下である、請求項１記載のタイヤ。
  3. 前記第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ1（質量％）が２０以上４０以下であり、
    前記第二層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量ＡＥ2（質量％）が１０以上４０以下である、請求項１または２記載のタイヤ。
  4. 前記第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をＡＥ1（質量％）、前記第一層を構成するゴム組成物のカーボン量をＢＣ1（質量％）、前記第一層を構成するゴム組成物の灰分量をＡｓｈ1（質量％）としたとき、ＡＥ1、ＢＣ1およびＡｓｈ1の総和（ＡＥ1＋ＢＣ1＋Ａｓｈ1）が５０以上７５以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ。
  5. 前記第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量Ｖ１（質量％）が５以上２５以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ。
  6. 前記第一層を構成するゴム成分中のブタジエンゴムの含有量が１５質量％以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ。
  7. 前記第一層を構成するゴム組成物の、ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量が８０質量部以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ。
  8. 前記第二層の厚みｔ２（ｍｍ）に対する前記第一層の厚みｔ１（ｍｍ）の比（ｔ１／ｔ２）が０．３０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. 前記第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ１（質量％）、前記第二層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ２（質量％）としたとき、Ｖ１／Ｖ２が１．０超である、請求項１～８のいずれか一項に記載のタイヤ。
  10. 前記第一層を構成するゴム成分中の芳香族ビニル単位含量をＶ１（質量％）、前記第一層の厚みをｔ１（ｍｍ）、前記第二層の厚みｔ２（ｍｍ）としたとき、Ｖ１、ｔ１、およびｔ２が下記式（１）を満たす、請求項１～９のいずれか一項に記載のタイヤ。
    Ｖ１／（ｔ１／ｔ２）＜８０ ・・・（１）
  11. 前記トレッド部が、タイヤ周方向に連続して延びる２以上の周方向溝と、前記周方向溝および接地端によって仕切られた一対のショルダー陸部を有し、
    前記一対のショルダー陸部のそれぞれの接地幅が、前記トレッド部の接地幅の３０％未満である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のタイヤ。
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