JP2016183265A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能および加工性を改良するタイヤ用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを４０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量％に一般式（ｉ）で表わされる特定の化合物０．３〜５．０重量％を共存させた素練りゴムマスターバッチ５０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックおよびシリカを含む補強性充填剤を５０〜２００重量部配合し、該補強性充填剤中、前記カーボンブラックの割合が３０重量％以上であり、メルカプト基を有するシランカップリング剤を前記シリカ重量の１〜２０重量％配合したことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能および加工性を改良するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。

近年、空気入りタイヤに対する要求性能として、地球環境問題への関心の高まりに伴い燃費性能が優れることが求められている。燃費性能を向上するためには転がり抵抗を低減することが必要である。このため空気入りタイヤを構成するゴム組成物の発熱を抑えることにより、タイヤの転がり抵抗を小さくすることが行われている。ゴム組成物の発熱性の指標としては一般に動的粘弾性測定による６０℃のｔａｎδが用いられ、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）が小さいほど発熱性が小さくなる。

ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくする方法として、例えばシリカを配合すること、カーボンブラックの配合量を少なくすること、カーボンブラックの粒径を大きくすること等が挙げられる。しかし、このような方法では、ゴム組成物のゴム硬度、引張り破断強度などの機械的特性が低下し、タイヤにしたとき操縦安定性、耐摩耗性が低下するという問題がある。またシリカは、天然ゴムを主成分とするジエン系ゴムに良好に分散させることが困難であり、通常用いられる硫黄含有シランカップシング剤を配合しても、シリカを十分に分散させることが困難であった。このため天然ゴムを主成分にするジエン系ゴムからなるゴム組成物ではシリカが粘弾性特性を改質する効果を十分に引き出すことができなかった。

一方、シリカの分散剤としてメルカプト基を有するシランカップリング剤が提案されている。しかしメルカプト基を有するシランカップリング剤は、天然ゴムを含むジエン系ゴムとの反応効率が高いものの、これを配合したゴム組成物ではスコーチ時間が短くなり過ぎて押出性などの加工性が悪化するという問題がある。このため特許文献１は、メルカプト基を含むシリコンオリゴマーを配合することにより、ゴム組成物の加工性を確保しながらシリカの分散性を改良することを提案している。しかし、需要者が空気入りタイヤに求める性能のレベルはより高くタイヤ用ゴム組成物の低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能および加工性を従来レベル以上に向上することが求められている。

国際公開第２０１３／０３１４８８号

本発明の目的は、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能および加工性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを４０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量％に下記一般式（ｉ）で表わされる化合物０．３〜５．０重量％を共存させた素練りゴムマスターバッチ５０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックおよびシリカを含む補強性充填剤を５０〜２００重量部配合し、該補強性充填剤中、前記カーボンブラックの割合が３０重量％以上であり、メルカプト基を有するシランカップリング剤を前記シリカの重量の１〜２０重量％配合したことを特徴とする。

（式中、Ｒ¹は置換基を有してもよい炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基、Ｒ²，Ｒ³はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、ヒドロキシ基または炭素数１〜６のアルコキシ基、Ｒ⁴はヒドロキシ基または−ＯＮａ、Ｘは−ＮＨ−または−Ｏ−を表す。）

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを含むジエン系ゴムに前記一般式（ｉ）で表される化合物を共存させた素練りゴムマスターバッチを含むゴム成分に対し、カーボンブラック、シリカおよびメルカプト基を有するシランカップリング剤を配合するようにしたので、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能および加工性を従来レベル以上に向上することができる。これにより空気入りタイヤにしたとき生産性を向上させながら、燃費性能を改良し、ウェットグリップ性能を改良することができる。

前記一般式（ｉ）で表される化合物において、Ｒ⁴はヒドロキシ基であるとよい。

このゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良しながら、ウェットグリップ性能を従来レベル以上に改良することができる。また加工性が優れるため、高い品質で安定的に製造することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、素練りゴムマスターバッチを含むゴム成分、カーボンブラック、シリカおよびメルカプト基を有するシランカップリング剤からなる。素練りゴムマスターバッチは、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムに一般式（ｉ）で表される特定の化合物を共存させ混練したたものである。天然ゴムおよびイソプレンゴムとしては、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるものを使用することができる。

素練りゴムマスターバッチは、一般式（ｉ）で表される化合物が希釈化された天然ゴム、イソプレンゴムの少なくとも１種を含み、任意に他のジエン系ゴムを含む。素練りゴムマスターバッチが、天然ゴムおよびイソプレンゴムを有しないと、本発明の所期の効果を奏することができない。

素練りゴムマスターバッチを構成するジエン系ゴム１００重量％中、天然ゴムおよびイソプレンゴムの含有量は、４０重量％以上、好ましくは５０〜１００重量％であるとよい。天然ゴムおよびイソプレンゴムの含有量が４０重量％未満であると、ジエン系ゴム中に一般式（ｉ）の化合物を十分に分散混合させることができない。

素練りゴムマスターバッチを構成するジエン系ゴムは、天然ゴムおよびイソプレンゴム以外の他のジエン系ゴムを任意に含むことができる。他のジエン系ゴムとしては、例えばスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンジエンゴム等を挙げることができる。なかでもスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムが好ましい。

本発明において、素練りゴムマスターバッチは、ジエン系ゴム１００重量％に下記一般式（ｉ）で表わされる化合物０．３〜５．０重量％を共存させ混練したものである。

（式中、Ｒ¹は置換基を有してもよい炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基、Ｒ²，Ｒ³はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、ヒドロキシ基または炭素数１〜６のアルコキシ基、Ｒ⁴はヒドロキシ基または−ＯＮａ、Ｘは−ＮＨ−または−Ｏ−を表す。）

一般式（ｉ）中、Ｒ¹は置換基を有してもよい炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基である。炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基としては、例えばフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基が挙げられる。置換基としては、例えば炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、スルホ基、ハロゲン原子等が例示される。これら置換基は芳香族炭化水素基の水素原子を任意に０〜４個置換することができる。Ｒ¹は好ましくはフェニレン基であるとよい。

Ｒ²，Ｒ³は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、ヒドロキシ基または炭素数１〜６のアルコキシ基である。Ｒ²およびＲ³におけるハロゲン原子としては、例えばフッ素、塩素、臭素及びヨウ素が挙げられる。炭素数１〜６のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。炭素数６〜１２のアリール基としては、炭素数６〜１２の単環式又は縮合多環式芳香族炭化水素を示し、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられる。炭素数１〜６のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、イソペントキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基等が挙げられる。

Ｒ²およびＲ³として、Ｒ²が水素原子であり、Ｒ³が水素原子または炭素数１〜６のアルキル基であることが好ましく、より好ましくはＲ²およびＲ³が水素原子である。
Ｒ⁴は、ヒドロキシ基または−ＯＮａであり、好ましくはヒドロキシ基であるとよい。
Ｘは、−ＮＨ−または−Ｏ−である。Ｘは好ましくは−ＮＨ−であるとよい。

前記一般式（ｉ）で表わされる化合物としては、例えば（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸、（２Ｚ）−４−［（３−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸、（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−２−メチル−４−オキソ−２−ブテン酸、ナトリウム（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸、ナトリウム（２Ｚ）−４−［（３−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸等を例示することができる。なかでも（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸、ナトリウム（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸が好ましく、とりわけ（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸が好ましい。

素練りゴムマスターバッチ中、一般式（ｉ）で表わされる化合物の含有量は、ジエン系ゴム１００重量％に対し０．３〜５．０重量％、好ましくは０．５〜５．０重量％である。一般式（ｉ）で表わされる化合物の含有量が０．３重量％未満であると、本発明の所期の効果を奏することができない。また５．０重量％を超えると、ウェットグリップ性能が却って低下する。

素練りゴムマスターバッチは、補強性充填剤を含まないようにする。素練りゴムマスターバッチが補強性充填剤を含む場合、ｔａｎδ（６０℃）を低減する効果、およびウェットグリップ性能を改良する効果が、本発明により得られたタイヤ用ゴム組成物と比べ劣る。また早期加硫が起きやすくなり加工性が悪化する。

この素練りゴムマスターバッチは、天然ゴム、イソプレンゴムおよび任意にスチレンブタジエンゴム等の他のジエン系ゴムが一般式（ｉ）で表わされる化合物と共存し希釈化しているため、後にカーボンブラックを含む補強性充填剤を配合したゴム組成物にすると、ジエン系ゴム中へのカーボンブラックを含む補強性充填剤の分散性を向上することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した素練りゴムマスターバッチ５０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックおよびシリカを含む補強性充填剤を５０〜２００重量部配合したものである。ゴム成分は、素練りゴムマスターバッチを組成するジエン系ゴムの他、任意に他のジエン系ゴムを含むことができる。他のジエン系ゴムは、素練りゴムマスターバッチを調製した後に、補強性充填剤と共に配合するジエン系ゴムであり、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴムおよびイソプレンゴムから選ぶことができる。

本発明において、ゴム成分１００重量％は、素練りゴムマスターバッチ５０〜１００重量％と、他のジエン系ゴムの合計で５０〜０重量％とからなる。素練りゴムマスターバッチの含有量は５０〜１００重量％、好ましくは６０〜１００重量％である。また他のジエン系ゴムの合計は５０〜０重量％、好ましくは４０〜０重量％である。素練りゴムマスターバッチの含有量が５０重量％未満では、ジエン系ゴムとカーボンブラックを含む補強性充填剤の親和性を十分に高くすることができない。

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分中の素練りゴムマスターバッチおよび後添加する他のジエン系ゴムを組成する天然ゴムおよびイソプレンゴムの合計が、ゴム成分１００重量％中、好ましくは５０〜１００重量％、より好ましくは６０〜１００重量％であるとよい。天然ゴムおよびイソプレンゴムの合計を５０重量％以上にすることにより、タイヤ用ゴム組成物に要求されるレベルの機械的特性および低発熱性を得ることができる。

素練りゴムマスターバッチおよび後添加する他のジエン系ゴムを組成するゴム成分中、天然ゴムおよびイソプレンゴム以外のジエン系ゴムの配合量の合計は、ゴム成分１００重量％中、好ましくは５０〜０重量％、より好ましくは４０〜０重量％であるとよい。天然ゴムおよびイソプレンゴム以外のジエン系ゴムの合計が５０重量％を超えると、転がり抵抗が大きくなる。天然ゴムおよびイソプレンゴム以外のジエン系ゴムは、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムから選ばれる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、カーボンブラックおよびシリカを含む補強性充填剤を５０〜２００重量部、好ましくは６０〜１５０重量部を配合する。補強性充填剤の配合量が５０重量部未満であるとゴム組成物の機械的特性を改良する効果が十分に得られない。補強性充填剤が２００重量部以上であるとゴム組成物の発熱性が大きくなりタイヤにしたとき転がり抵抗が大きくなる。

カーボンブラックの割合は、補強性充填剤１００重量％中、３０重量％以上、好ましくは４０〜７０重量％である。カーボンブラックの割合を、補強性充填剤１００重量％中、３０重量％以上にすることにより、素練りゴムマスターバッチおよび補強性充填剤の親和性をより高くすることができる。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、好ましくは２５〜３００ｍ²／ｇ、より好ましくは５０〜２００ｍ²／ｇであるとよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積が２５ｍ²／ｇ未満であると、ゴム組成物のゴム強度、ゴム硬度などの機械的特性が低下する。またカーボンブラックの窒素吸着比表面積が３００ｍ²／ｇを超えると、ｔａｎδ（６０℃）が大きくなる。本明細書において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して、測定するものとする。

本発明において、カーボンブラックおよびシリカを補強性充填剤として配合する。シリカの割合は、補強性充填剤１００重量％中、７０重量％以下、好ましくは３０〜６０重量％である。シリカを配合することにより、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくすることができる。シリカの種類としては、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。

補強性充填剤として、カーボンブラック、シリカ以外の他の補強性充填剤を配合することができる。他の補強性充填剤としては、例えばクレイ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等を挙げることができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、シリカと共にメルカプト基を有するシランカップリング剤（以下、単に「メルカプトシラン」ということがある。）を配合することにより、シリカの分散性を向上しジエン系ゴムに対する補強性をより高くすることができる。なおメルカプトシランを配合したゴム組成物は、スコーチ時間が短くなり押出性などの加工性が低下する虞があったが、本発明では前記一般式（ｉ）で表される化合物を共存させた素練りゴムマスターバッチを主成分とするため、加工性を維持しながらシリカの分散性を向上させることができる。これにより、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能および加工性を両立することができる。

メルカプトシランは、シリカの重量の１〜２０重量％、好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは５〜１２重量％配合する。メルカプトシランの配合量がシリカ重量の１重量％未満であると、シリカの分散性を向上する効果が十分に得られない。またメルカプトシランの配合量がシリカ重量の２０重量％を超えると、ゴム組成物が早期加硫を起こしやすくなり成形加工性が悪化する。

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、メルカプトシランは、好ましくは下記一般式（２）で表わされるメルカプトシラン化合物、または下記一般式（３）および（４）の構造を有する共重合物、または下記一般式（５）で表される平均組成式を有するポリシロキサンであるとよく、シリカとの親和性を高くしその分散性を改良することができる。なかでも式（５）で表されるメルカプトシランが好ましい。これらのメルカプトシラン化合物は、単独で配合してもよいし、複数を組み合わせて配合してもよい。

（式（２）中、Ｒ³，Ｒ⁴，Ｒ⁵は互いに独立して、水素、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、鎖長が４〜３０の直鎖ポリエーテル基、炭素数６〜３０のアリール基から選ばれると共に、少なくとも１つは前記アルコキシ基、少なくとも１つは前記直鎖ポリエーテル基であり、Ｒ⁶は炭素数１〜３０のアルキレン基である。）

（式（３）中、Ｒ⁷およびＲ⁸で環構造を形成してもよく、Ｒ⁷は水素、ハロゲン、炭素数１〜３０のアルキル基或いはアルキレン基、炭素数２〜３０のアルケニル基或いはアルケニレン基、炭素数２〜３０のアルキニル基或いはアルキニレン基、前記アルキル基或いはアルケニル基の末端がヒドロキシル基若しくはカルボキシル基で置換された基から選ばれ、Ｒ⁸は炭素数１〜３０のアルキレン基、炭素数２〜３０のアルケニレン基、炭素数２〜３０のアルキニレン基から選ばれ、ｘは１以上の整数である。）

（式（４）中、Ｒ⁹およびＲ¹⁰で環構造を形成してもよく、Ｒ⁹は水素、ハロゲン、炭素数１〜３０のアルキル基或いはアルキレン基、炭素数２〜３０のアルケニル基或いはアルケニレン基、炭素数２〜３０のアルキニル基或いはアルキニレン基、前記アルキル基或いはアルケニル基の末端がヒドロキシル基若しくはカルボキシル基で置換された基から選ばれ、Ｒ¹⁰は炭素数１〜３０のアルキレン基、炭素数２〜３０のアルケニレン基、炭素数２〜３０のアルキニレン基から選ばれ、ｙは１以上の整数である。）

（式（５）中、Ａはスルフィド基を含有する２価の有機基、Ｂは炭素数５〜１０の１価の炭化水素基、Ｃは加水分解性基、Ｄはメルカプト基を含有する有機基、Ｒ¹¹は炭素数１〜４の１価の炭化水素基であり、ａ〜ｅは、０≦ａ＜１、０≦ｂ＜１、０＜ｃ＜３、０＜ｄ＜１、０≦ｅ＜２、０＜２ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＜４の関係式を満たす。ただしａ、ｂの少なくとも１つが０でない。）

上記一般式（２）で表されるメルカプトシラン化合物において、Ｒ³，Ｒ⁴，Ｒ⁵は互いに独立して、水素、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、鎖長が４〜３０の直鎖ポリエーテル基、炭素数６〜３０のアリール基である。好ましくは水素、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、鎖長が１０〜２９の直鎖ポリエーテル基である。直鎖ポリエーテル基は、好ましくは式−Ｏ−（Ｒ¹³−Ｏ）ｐ−Ｒ¹⁴で表される。ポリエーテル部分（Ｒ¹³−Ｏ）ｐにおいて、Ｒ¹³は炭素数２〜４のアルキレン基であり、好ましくはエチレン基、トリメチレン基（―ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂―）、プロピレン基である。Ｒ¹³は、一つの種類でも複数の種類でもよい。ｐは、エーテル部分の繰り返し数の平均値であり、２〜１５の数、好ましくは３〜１０、より好ましくは３．５〜８の数である。Ｒ¹⁴は炭素数１０〜１６、好ましくは１１〜１５のアルキル基である。アルキルポリエーテル基は複数種の混合物であってもよく、例えば―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₅−（ＣＨ₂）₁₀ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₅−（ＣＨ₂）₁₁ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₅−（ＣＨ₂）₁₂ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₅−（ＣＨ₂）₁₃ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₅−（ＣＨ₂）₁₄ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₃−（ＣＨ₂）₁₂ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₄−（ＣＨ₂）₁₂ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₆−（ＣＨ₂）₁₂ＣＨ₃、―Ｏ―（ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｏ）₇−（ＣＨ₂）₁₂ＣＨ₃等が例示される。

式（２）において、Ｒ³，Ｒ⁴，Ｒ⁵のうち、少なくとも１つは炭素数１〜８のアルコキシ基、少なくとも１つは鎖長が４〜３０の直鎖ポリエーテル基であり、式（２）で表されるメルカプトシラン化合物は、アルコキシ基および直鎖ポリエーテル基を必ず有する。

またＲ⁶は炭素数１〜３０のアルキレン基、好ましくは炭素数１〜１２のアルキレン基である。

本発明で好適に使用される上記一般式（２）で表されるメルカプトシラン化合物としては、例えば［Ｃ₁₁Ｈ₂₃Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₃］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₄］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₃］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₄］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₃］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₄］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₅Ｈ₃₁Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₁Ｈ₂₃Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₃］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₄］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₃］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₄］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₃］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₄］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、
［Ｃ₁₅Ｈ₃₁Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、等が例示される。なかでも［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］₂（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨ、［Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₅］（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂Ｓｉ（ＣＨ₂）₃ＳＨが好ましい。

上記一般式（３）及び（４）で表わされるセグメントを有する共重合体（メルカプトシラン化合物）において、Ｒ⁷およびＲ⁸で環構造を形成してもよく、Ｒ⁹およびＲ¹⁰で環構造を形成してもよい。Ｒ⁷およびＲ⁹は水素、ハロゲン、炭素数１〜３０のアルキル基或いはアルキレン基、炭素数２〜３０のアルケニル基或いはアルケニレン基、炭素数２〜３０のアルキニル基或いはアルキニレン基、前記アルキル基或いはアルケニル基の末端がヒドロキシル基若しくはカルボキシル基で置換された基から選ばれる。上述したアルキル基、アルキニル基、アルキニレン基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、それぞれ分岐、非分岐のいずれでもよい。

Ｒ⁸およびＲ¹⁰は、炭素数１〜３０のアルキレン基、炭素数２〜３０のアルケニレン基、炭素数２〜３０のアルキニレン基から選ばれる。上述したアルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、それぞれ分岐、非分岐のいずれでもよい。

上記一般式（３）で表わされるセグメントの含有率は好ましくは２０〜９９モル％、好ましくは３０〜９５モル％である。式（３）のセグメントの含有率が２０モル％未満では加工性、耐摩耗性などの性能とのバランスをとることが困難になる。また、式（３）のセグメントの含有率が９９モル％を超えると、シラン化合物を介したゴムとシリカとの化学的な結合が充分に生じず、発熱性が悪化する。

上記一般式（４）で表わされるセグメントの含有率は好ましくは１〜８０モル％、好ましくは５〜７０モル％である。式（４）で表わされるセグメントの含有率が１モル％未満では、シラン化合物を介したゴムとシリカとの化学的な結合が十分に生じず、発熱性が悪化する。式（４）で表わされるセグメントの含有率が８０モル％を超えると、加工性、耐摩耗性などの性能とのバランスをとることが困難になる。

上記一般式（５）で表される平均組成式を有するポリシロキサン（メルカプトシラン化合物）は、その骨格として、シロキサン骨格を有する。シロキサン骨格は直鎖状、分岐状、３次元構造のいずれか又はこれらの組み合わせとすることができる。

上記一般式（５）において、ａ、ｂの少なくとも１つが０でない。すなわち、ａ，ｂの少なくとも１つが０より大であり、ａ及びｂの両方が０より大でもよい。よって、このポリシロキサンは、スルフィド基を含有する２価の有機基Ａ、炭素数５〜１０の１価の炭化水素基Ｂから選ばれる少なくとも一つを必ず含む。

上記一般式（５）で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるメルカプトシラン化合物が、炭素数５〜１０の１価の炭化水素基Ｂを有する場合、メルカプト基を保護しムーニースコーチ時間が長くなると同時に、ゴムとの親和性に優れることで加工性をより優れたものにする。このため一般式（５）における炭化水素基Ｂの添え字ｂは、０．１０≦ｂ≦０．８９であるとよい。炭化水素基Ｂの具体例としては、好ましくは炭素数６〜１０、より好ましくは炭素数８〜１０の１価の炭化水素基、例えば、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。これによりメルカプト基を保護しムーニースコーチ時間を長くし加工性により優れ、低発熱性をより優れたものにすることができる。

上記一般式（５）で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるシラン化合物が、スルフィド基を含有する２価の有機基Ａを有する場合、低発熱性、加工性（特にムーニースコーチ時間の維持・長期化）をより優れたものにする。このため一般式（５）におけるスルフィド基を含有する２価の有機基Ａの添え字ａは、０＜ａ≦０．５０であるとよい。

スルフィド基を含有する２価の有機基Ａは、例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい炭化水素基とすることができる。

スルフィド基含有有機基Ａとしては、シリカの分散性を良好にし、また加工性をより優れたものにする観点から、下記一般式（６）で表される基であることが好ましい。

上記一般式（６）中、ｎは１〜１０の整数を表し、なかでも、２〜４の整数であることが好ましい。また、ｘは１〜６の整数を表し、なかでも、２〜４の整数であることが好ましい。なお、＊は結合位置を示す。

上記一般式（６）で表される基の具体例としては、例えば、＊−ＣＨ₂−Ｓ₂−ＣＨ₂−＊、＊−Ｃ₂Ｈ₄−Ｓ₂−Ｃ₂Ｈ₄−＊、＊−Ｃ₃Ｈ₆−Ｓ₂−Ｃ₃Ｈ₆−＊、＊−Ｃ₄Ｈ₈−Ｓ₂−Ｃ₄Ｈ₈−＊、＊−ＣＨ₂−Ｓ₄−ＣＨ₂−＊、＊−Ｃ₂Ｈ₄−Ｓ₄−Ｃ₂Ｈ₄−＊、＊−Ｃ₃Ｈ₆−Ｓ₄−Ｃ₃Ｈ₆−＊、＊−Ｃ₄Ｈ₈−Ｓ₄−Ｃ₄Ｈ₈−＊などが挙げられる。

上記一般式（５）で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるメルカプトシラン化合物は、加水分解性基Ｃを有することによって、シリカとの親和性及び／又は反応性を優れたものにする。一般式（５）における加水分解性基Ｃの添え字ｃは、低発熱性、加工性がより優れ、シリカの分散性がより優れるというる理由から、１．２≦ｃ≦２．０であるとよい。加水分解性基Ｃの具体例としては、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。加水分解性基Ｃとしては、シリカの分散性を良好にし、また加工性をより優れたものにする観点から、下記一般式（７）で表される基であることが好ましい。

上記一般式（７）中、＊は、結合位置を示す。またＲ¹²は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数６〜１０のアラルキル基（アリールアルキル基）または炭素数２〜１０のアルケニル基を表し、なかでも、炭素数１〜５のアルキル基であることが好ましい。

上記炭素数１〜２０のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。上記炭素数６〜１０のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられる。上記炭素数６〜１０のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。上記炭素数２〜１０のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、ペンテニル基などが挙げられる。

上記一般式（５）で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるメルカプトシラン化合物は、メルカプト基を含有する有機基Ｄを有することによって、ジエン系ゴムと相互作用及び／又は反応することができ、低発熱性を優れたものにする。メルカプト基を含有する有機基Ｄの添え字ｄは、０．１≦ｄ≦０．８であるとよい。メルカプト基を含有する有機基Ｄとしては、シリカの分散性を良好にし、また加工性をより優れたものにする観点から、下記一般式（８）で表される基であることが好ましい。

上記一般式（８）中、ｍは１〜１０の整数を表し、なかでも、１〜５の整数であることが好ましい。また式中、＊は、結合位置を示す。

上記一般式（８）で表される基の具体例としては、＊−ＣＨ₂ＳＨ、＊−Ｃ₂Ｈ₄ＳＨ、＊−Ｃ₃Ｈ₆ＳＨ、＊−Ｃ₄Ｈ₈ＳＨ、＊−Ｃ₅Ｈ₁₀ＳＨ、＊−Ｃ₆Ｈ₁₂ＳＨ、＊−Ｃ₇Ｈ₁₄ＳＨ、＊−Ｃ₈Ｈ₁₆ＳＨ、＊−Ｃ₉Ｈ₁₈ＳＨ、＊−Ｃ₁₀Ｈ₂₀ＳＨが挙げられる。

上記一般式（５）において、Ｒ¹¹は炭素数１〜４の１価の炭化水素基を表す。炭化水素基Ｒ¹¹としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。

上記一般式（５）中、ａ〜ｅは、０≦ａ＜１、０≦ｂ＜１、０＜ｃ＜３、０＜ｄ＜１、０≦ｅ＜２、０＜２ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＜４の関係式を満たす。ただしａ、ｂのいずれか一方は０ではない。ここで、ａ、ｂのいずれか一方は０ではないことは、ａ＝０の場合０＜ｂとなり、ｂ＝０の場合０＜ａとなることを意味する。なお、０＜ａかつ０＜ｂであってもよい。

本発明のゴム組成物は、そのｔａｎδ（６０℃）を小さくして空気入りタイヤにしたとき転がり抵抗を小さくすると共に、ゴム硬度、引張り破断強度などの機械的特性を維持・向上するため、空気入りタイヤの操縦安定性および耐摩耗性を従来レベル以上に改良することができる。さらにこのゴム組成物は、加工性が良好なため、高品質な空気入りタイヤを安定的に生産することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、好ましくは以下の（１）〜（３）に記載の工程を少なくとも含む製造方法により調製することができる。
（１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを４０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量％に、下記一般式（ｉ）で表わされる化合物を０．３〜５．０重量％配合し、補強性充填剤を含まない状態で混練することにより素練りゴムマスターバッチを得る第一混合工程、

（式中、Ｒ¹は置換基を有してもよい炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基、Ｒ²，Ｒ³はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、ヒドロキシ基または炭素数１〜６のアルコキシ基、Ｒ⁴はヒドロキシ基または−ＯＮａ、Ｘは−ＮＨ−または−Ｏ−を表す。）
（２）前記素練りゴムマスターバッチ５０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックを３０重量％以上およびシリカを含む補強性充填剤を５０〜２００重量部、加硫系配合剤以外の配合剤を配合すると共に、メルカプト基を有するシランカップリング剤を前記シリカ重量の１〜２０重量％配合し、混練することによりゴム混練物を得る第二混合工程、
（３）前記ゴム混練物に加硫系配合剤を配合し、混合する第三混合工程。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、第一混合工程（１）、第二混合工程（２）および第三混合工程（３）からなる三つの工程を少なくとも含む製造方法により製造することができる。また必要に応じて、他の混練工程および／または混合工程を追加することができる。本明細書では、混合とは配合した原料を混ぜ合わせて均質な状態にする操作、混練とは混合物を均質な状態に分配・分散することに加え、せん断力を負荷し、必要に応じ加熱し、練り合わせる操作をいう。また混練および混合は、通常用いられる手段を用いて行うことができる。

第一混合工程（１）は、素練りゴムマスターバッチを調製する工程である。素練りゴムマスターバッチは、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを含むジエン系ゴムを１００重量％とし、これに前記一般式（ｉ）で表される化合物を０．３〜５．０重量％配合し、補強性充填剤を含まない状態で混練することにより製造することができる。一般式（ｉ）で表される化合物の配合量が０．３重量％未満であるとゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を低減し、かつ引張り破断強度、ゴム硬度などの機械的特性を改良する効果が十分に得られない。また５．０重量％を超えるとウェットグリップ性能が却って低下する。

この製造方法において、素練りゴムマスターバッチは補強性充填剤を含まないことが必要である。素練りゴムマスターバッチが補強性充填剤を含むと、所期の効果を奏するタイヤ用ゴム組成物を得ることができない。また一般式（ｉ）で表される化合物としては、Ｒ⁴がヒドロキシ基である化合物が好ましい。

第一混合工程（１）は、例えば天然ゴムの素練り工程において、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムに、一般式（ｉ）で表される化合物および任意にスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムなどの他のジエン系ゴムを配合して混練することにより実施することができる。

ここでジエン系ゴム１００重量％中、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムの含有量は４０重量％以上、好ましくは５０〜１００重量％である。天然ゴムおよびイソプレンゴムの含有量が４０重量％未満であると、ジエン系ゴム中に一般式（ｉ）で表される化合物を十分に分散混合させることができない。

第一混合工程（１）において、ジエン系ゴムおよび一般式（ｉ）で表される化合物を、好ましくは１５０〜１８０℃、より好ましくは１６０〜１７０℃で混練するとよい。また混練時間は、好ましくは１〜５分間、より好ましくは３〜５分間にするとよい。第一混合工程（１）における混練温度および時間を上記の範囲内にすることにより、ゴム硬度、引張り破断強度などの機械的特性が低下するのを抑制することができる。

第二混合工程（２）では、第一混合工程（１）で得られた素練りゴムマスターバッチ５０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックを３０重量％以上、およびシリカを含む補強性充填剤、加硫系配合剤以外の配合剤を配合し混練することにより、ゴム混練物を得る。補強性充填剤中のカーボンブラックの割合は、３０重量％以上、好ましくは５０〜７０重量％である。カーボンブラックの割合が３０重量％未満であると、ゴム組成物の引張り破断強度、ゴム硬度等の機械的特性を改良する効果が十分に得られない。

また補強性充填剤としてシリカを含むことにより、ゴム組成物の粘弾性特性を改質し、発熱性を小さくしながらウェットグリップ性能を高くすることができる。さらにカーボンブラック、シリカ以外の他の補強性充填剤として、例えばクレイ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等を配合することができる。

第二混合工程（２）において、ゴム成分に加硫系配合剤以外の配合剤を配合する。本明細書において加硫系配合剤とは、加硫剤および架橋剤、加硫促進剤および架橋促進剤、加硫遅延剤をいう。また加硫系配合剤以外の配合剤としては、例えば酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、各種オイル、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を例示することができる。

第二混合工程（２）では、上述したゴム混練物に対し、ジエン系ゴムおよび補強性充填剤の混合物に適用する通常の条件で、混練操作を行う。第二混合工程における混練温度は、好ましくは１２０〜１９０℃、より好ましくは１４０〜１８０℃にするとよい。

第三混合工程（３）は、第二混合工程で得られたゴム混練物に加硫系配合剤を配合し混合する工程である。加硫系配合剤とは、上述した配合剤をいう。第三混合工程では、加硫系配合剤が早期加硫および架橋を起こさないように条件を決めて混合を行う。

本発明の製造法により得られたタイヤ用ゴム組成物は、素練りゴムマスターバッチを含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックを３０重量％以上およびシリカを含む補強性充填剤を５０〜２００重量部配合する。この補強性充填剤は、第一混合工程で製造される素練りゴムマスターバッチには配合されず、第二混合工程で配合される必要がある。このように補強性充填剤を第一混合工程に配合しないことにより、補強性充填剤および一般式（ｉ）で表わされる化合物が凝集するのを抑制して、後に添加するカーボンブラックの分散性を向上させてゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくし、かつ機械的強度を改良することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのキャップトレッド部、アンダートレッド部、サイドウォール部、ビードフィラー部、およびカーカス層、ベルト層、ベルトカバー層などのコード用被覆ゴム、ランフラットタイヤにおける断面三日月型のサイド補強ゴム層、リムクッション部などに好適に使用することができる。本発明のゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、走行時の発熱性が小さくなるので、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良することができる。同時に、ウェットグリップ性能を従来レベル以上に向上することができる。また加工性が優れるため、高い品質の空気入りタイヤを安定的に製造することができる。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

第一混合工程、第二混合工程および第三混合工程からなる三つの工程における配合を表１〜３に示すように異ならせたを２２種類のゴム組成物（実施例１〜１１、標準例、比較例１〜１０）を調製した。先ず、「第一混合工程の配合（素練りゴムマスターバッチ）」の欄に記載した配合で、「第一混合工程の混練条件」の欄および下記の第一混合工程の条件で混練を行い、素練りゴムマスターバッチを調製した。なお、本発明の素練りゴムマスターバッチに該当しない比較例の配合物も便宜上、素練りゴムマスターバッチとみなす。得られた素練りゴムマスターバッチを使用し、「第二混合工程の配合（ゴム混練物）」の欄に記載の配合で下記の第二混合工程の条件で混練を行い、ゴム混練物を調製した。得られたゴム混練物を使用し、「第三混合工程の配合」の欄に記載の配合で下記の第三混合工程の条件で混合し、タイヤ用ゴム組成物を調製した。

なお表１〜３の「第二混合工程の配合（ゴム混練物）」における「素練りゴムマスターバッチ（ゴム成分量）」の欄の記載は、第一混合工程で調製された素練りゴムマスターバッチの配合量を表し、また括弧内に記載のゴム成分量は、その内のジエン系ゴムの量を表す。また表１〜３の「第二混合工程の配合（ゴム混練物）」における「配合剤（表４）の記載は、第二混合工程で添加された加硫系配合剤以外の配合剤の合計を意味し、加硫系配合剤以外の配合剤は共通処方として表４に表した。表４に記載した加硫系配合剤以外の配合剤の添加量は、表１〜３に記載のタイヤ用ゴム組成物を構成するゴム成分１００重量部に対する重量部を意味する。

＜第一混合工程＞
１．８Ｌバンバリーミキサーを用いて、天然ゴムを１分間予備混合後（９７℃）、表１，２の「第一混合工程の配合（素練りゴムＭＢ）」の欄に記載の配合物を添加し混練した。なお表中、本発明の素練りゴムマスターバッチに該当しない配合物も便宜上「第一混合工程の配合（素練りゴムＭＢ）」の欄に記載する。第一混合工程の全混合時間は４分であり、充填率は７２％とした。混練温度およびその混練温度キープした時間を表１〜３に示した。

＜第二混合工程＞
１．８Ｌバンバリーミキサーを用いて、第一混合工程にて得られた素練りゴムマスターバッチおよび任意に第二混合工程で配合するジエン系ゴムを１分間予備混合し、その後カーボンブラックなど、「第二混合工程の配合（ゴム混練物）」の欄に記載の配合剤を混合した。なお表中、本発明の素練りゴムマスターバッチに該当しない第一混合工程で得られた混合物も便宜上「素練りゴムＭＢ（ゴム成分量）」の欄に記載する。第二混合工程の全混合時間は５分３０秒であり、その時のゴム温度は１６２℃である。

＜第三混合工程＞
オープンロール機で７０〜９０℃の温度にて、第二混合工程で得られたゴム混練物と、加硫促進剤および硫黄を、表１〜３の「第三混合工程」の欄に記載の組成で配合し、タイヤ用ゴム組成物を得た。

得られた２２種類のゴム組成物について、そのムーニースコーチ（加工性）を下記に示す方法により測定した。また得られた２２種類のゴム組成物を、それぞれ所定形状の金型中で、１７０℃、１０分間加硫して試験片を作製し、下記に示す方法により動的粘弾性（０℃および６０℃のｔａｎδ）の評価を行った。

ムーニースコーチ（加工性）
タイヤ用ゴム組成物のムーニースコーチタイムは、ＪＩＳ Ｋ６３００−１に基づいて、温度１２５℃において、粘度が最低値から、最低値と最高値の差の５％増加するまでの時間（分）を測定した。得られた結果は、標準例の値を１００とする指数で表わし「加工性」の欄に示した。この指数が大きいほどムーニースコーチが長く、加工性が優れることを意味する。

動的粘弾性（０℃および６０℃のｔａｎδ）
得られた試験片をＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で、温度０℃および６０℃における損失正接ｔａｎδを測定した。また得られた結果は、標準例の値を１００とする指数としてｔａｎδ（０℃）を「ウェット性能」、ｔａｎδ（６０℃）を「転がり抵抗」の欄に示した。ウェット性能の指数が大きいほどｔａｎδ（０℃）が大きく、タイヤにしたときウェットグリップ性能が優れることを意味する。転がり抵抗の指数が小さいほど発熱性（ｔａｎδ（６０℃））が小さく、タイヤにしたとき転がり抵抗が小さく燃費性能が優れることを意味する。

なお、表１〜３において使用した原材料の種類を下記に示す。
−ＮＲ：天然ゴム、ＴＳＲ２０
−ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ １５０２
−カーボンブラック：キャボットジャパン社製ショウブラックＮ３３０、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ
−シリカ：シリカ、ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ、ＣＴＡＢ比表面積が１６０ｍ²／ｇ
−メルカプトシラン：メルカプト基を有するシランカップリング剤、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ３６３
−カップリング剤：硫黄含有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）テトラスルフィド、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９
−硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄（硫黄の含有量が９５．２４重量％）
−加硫促進剤−１：大内新興化学工業社製ノクセラー ＣＺ−Ｇ
−加硫促進剤−２：大内新興化学工業社製ノクセラー Ｄ

−化合物（ｉ）：（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸、以下の方法により調製した。
窒素雰囲気下、反応容器に１，４−フェニレンジアミン２５．１７ｇ（０．２３３ｍｏｌ）とテトラヒドロフラン２３０ｍｌを仕込んだ。そこへ氷冷下、無水マレイン酸２２．８４ｇ（０．２３３ｍｏｌ）をテトラヒドロフラン５０ｍｌに溶解した溶液を約１時間で滴下した後、室温で一晩撹拌した。反応終了後、析出した結晶を濾取し、テトラヒドロフラン４０ｍｌで２回洗浄し、４０℃で５時間乾燥して粗製の（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸を橙色の粉末として４６．９２ｇ得た。粗製の（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸４６．９２ｇにメタノール２５０ｍｌを加えて５０℃で１時間撹拌し冷却後、ろ過しメタノール２０ｍｌで２回洗浄した。得られた結晶を乾燥して（２Ｚ）−４−［（４−アミノフェニル）アミノ］−４−オキソ−２−ブテン酸を黄橙色粉末として４２．６７ｇ得た。収率は８８．８％であった。

なお、表４において使用した原材料の種類を下記に示す。
−酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
−ステアリン酸：ＮＯＦコーポレーション社製ステアリン酸ＹＲ
−老化防止剤：Ｓｏｌｕｔｉａ Ｅｕｒｏｐｅ社製Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ ６ＰＰＤ

表１〜３から明らかなように実施例１〜１１のタイヤ用ゴム組成物は、加工性（ムーニースコーチ）、ウェット性能および低転がり抵抗性が従来レベル以上に向上することが確認された。

表１から明らかなように、比較例１のゴム組成物は、第一混合工程を行わず、素練りゴムマスターバッチを使用しなかったので加工性が悪化した。比較例２のゴム組成物は、第一混合工程で製造した素練りゴムマスターバッチが一般式（ｉ）で表される化合物を含まないので、加工性が悪化した。比較例３のゴム組成物は、第一混合工程で製造した素練りゴムマスターバッチが一般式（ｉ）で表される化合物を含まずにカーボンブラックを含むので、転がり抵抗が悪化した。比較例４のゴム組成物は、第一混合工程で製造した素練りゴムマスターバッチがカーボンブラックを含むので、加工性、ウェット性能および低転がり抵抗性が悪化した。比較例５のゴム組成物は、第一混合工程で製造した素練りゴムマスターバッチ中の天然ゴムが４０重量％未満であるので、低転がり抵抗性が悪化した。

表２から明らかなように、比較例６のゴム組成物は、素練りゴムマスターバッチ中の一般式（ｉ）で表される化合物の配合量が０．３重量％未満であるので、加工性が悪化した。比較例７のゴム組成物は、素練りゴムマスターバッチ中の一般式（ｉ）で表される化合物の配合量が５重量％を超えるので、ウェット性能および低転がり抵抗性が悪化した。

比較例８のゴム組成物は、補強性充填剤中のカーボンブラックの割合が３０重量％未満であるので、加工性および低転がり抵抗性が悪化した。比較例９のゴム組成物は、メルカプト基を有するシランカップリング剤（メルカプトシラン）を有しないので、加工性、ウェット性能および低転がり抵抗性のすべての特性が悪化した。比較例１０のゴム組成物は、メルカプトシランの代わりにメルカプト基を有しないシランカップリング剤を配合したので、低転がり抵抗性が悪化した。

Claims (3)

1. 天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを４０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量％に下記一般式（ｉ）で表わされる化合物０．３〜５．０重量％を共存させた素練りゴムマスターバッチ５０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックおよびシリカを含む補強性充填剤を５０〜２００重量部配合し、該補強性充填剤中、前記カーボンブラックの割合が３０重量％以上であり、メルカプト基を有するシランカップリング剤を前記シリカの重量の１〜２０重量％配合したことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
   

   

   （式中、Ｒ¹は置換基を有してもよい炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基、Ｒ²，Ｒ³はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、ヒドロキシ基または炭素数１〜６のアルコキシ基、Ｒ⁴はヒドロキシ基または−ＯＮａ、Ｘは−ＮＨ−または−Ｏ−を表す。）
2. 前記一般式（ｉ）において、Ｒ⁴がヒドロキシ基であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
3. 請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤ。