JP2018030973A - ゴム組成物およびその製造方法、並びに、前記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤのトレッドに用いることにより、タイヤの氷雪路上性能、ドライグリップ性能、及びウェットグリップ性能を向上させることができるゴム組成物およびその製造方法、並びに、タイヤの氷雪路上性能、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性に優れた空気入りタイヤの提供。【解決手段】ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、式（１）で表される化合物を２〜３０質量部配合してなる、ゴム組成物。（Ｒ１及びＲ２は夫々独立にＨ、又はＣ１〜１８の直鎖／分岐状のアルキル基。Ｒ３〜Ｒ５は夫々Ｃ１〜１８の直鎖／分岐状のアルキル基であり、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい；ｎは１０〜１５０の整数；Ｒ１〜Ｒ５は、互いに同一でも異なっていてもよい）【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物およびその製造方法、並びに、前記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。

氷雪路面を走行する冬用タイヤは、低温環境下でもタイヤが地面に十分密着できる柔軟なゴムや、タイヤと路面の間に発生する水膜を除去できる発泡ゴムを、トレッドゴムに使用することで、優れた氷雪路上性能を発揮することが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
一方、晴天時の乾燥路面や、雨天時の湿潤路面といった氷雪路面以外に用いられるタイヤでは、操縦安定性や高グリップ性が要求されるため（以下、ドライグリップ性能及びウェットグリップ性能）、硬度が高いゴムがトレッドに使用される（例えば、特許文献４参照）。
すなわち、各種路面状態において、空気入りタイヤのトレッドゴムに求められる性能は大きく異なり、全ての路面に対応できる空気入りタイヤ及びそのトレッドゴムの開発が要求されていた。

斯かる要求に応えるべく、優れたドライグリップ性能及びウェットグリップ性能を有するゴム組成物に、水との親和性をさらに付与することに着目し、親水性が高い化合物をゴム組成物に添加することを検討した。
しかしながら、親水性が高い化合物は、通常、極性が高いので、該親水性が高い化合物を、極性が低いゴム組成物中に添加すると、相分離したり、凝集塊が異物となったりして、ゴム組成物の機械的強度が低下するという問題があった。また、親水性が高い化合物をゴム組成物に添加すると、ゴム組成物が本来有するドライグリップ性能等にも、悪影響を及ぼす可能性があった。

特開平８−２３８９１１号公報 特開平１０−２５３７３号公報 特開平９−１９４６４０号 特開２０１０−２４１９６５号公報

そこで、本発明の目的は、タイヤのトレッドに用いることにより、タイヤの氷雪路上性能、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を向上させることができるゴム組成物およびその製造方法、並びに、タイヤの氷雪路上性能、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。

即ち、本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、一般式（１）で表される化合物を２質量部〜３０質量部配合してなることを特徴とする。

（一般式（１）において、Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であり、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、それぞれ、炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状のアルキル基であり、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。Ｘはヘテロ原子又はメチレン基であり、Ｙは炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状の炭化水素であり、ｎは１０〜１５０である。Ｒ１〜Ｒ５は、互いに同一でも異なっていてもよい。）
ここで、上記一般式（１）で表される化合物をジエン系ゴム成分に配合しても、相分離や凝集がない、上記一般式（１）で表される化合物の分散状態が良好なゴム組成物が得られる。
本発明のゴム組成物によれば、タイヤのトレッドに用いることにより、タイヤの氷雪路上性能、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を向上させることができる。

さらに、本発明のゴム組成物においては、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカ４質量部〜１５０質量部をさらに配合してなることが好ましい。この構成によれば、作業性を維持しつつ、耐摩耗性をより向上させることができる。

さらにまた、本発明のゴム組成物においては、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック４質量部〜１５０質量部をさらに配合してなることが好ましい。この構成によれば、作業性を維持しつつ、耐摩耗性及び耐変色性を向上させることができる。

さらにまた、本発明のゴム組成物においては、前記一般式（１）で表される化合物におけるＲ３、Ｒ４及びＲ５が、いずれも、エチル基であることが好ましい。この構成によれば、一般式（１）で表される化合物のゴム組成物への分散状態が特に良好となる。

さらにまた、本発明のゴム組成物においては、前記一般式（１）で表される化合物におけるＲ１及びＲ２が、いずれも、メチル基であることが好ましい。この構成により、一般式（１）で表される化合物のゴム組成物への分散状態が特に良好となり、且つ、比較的安価で入手し易いといった利点がある。

さらにまた、本発明のゴム組成物においては、前記ジエン系ゴム成分が、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、又はスチレン−ブタジエン共重合体ゴムであることが好ましい。この構成により、ゴム組成物の耐摩耗性等の機械的物性がより優れたものとなる。

さらにまた、本発明の空気入りタイヤは、本発明のゴム組成物を用いたことを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤによれば、氷雪路上性能、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を向上させることができる。

さらにまた、本発明のゴム組成物の製造方法は、本発明のゴム組成物を製造するゴム組成物の製造方法であって、前記ジエン系ゴム成分に対して、シランカップリング剤を添加した後に、前記一般式（１）で表される化合物を添加することを特徴とする。
本発明のゴム組成物の製造方法によれば、前記一般式（１）で表される化合物を良好な分散状態で添加することができ、補強性に優れたゴム組成物を提供することができる。

本発明によれば、タイヤのトレッドに用いることにより、タイヤの氷雪路上性能、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を向上させることができるゴム組成物およびその製造方法、並びに、タイヤの氷雪路上性能、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性に優れた空気入りタイヤを提供することができる。

図１は、本発明に従った一実施形態の空気入りタイヤを示す部分断面図である。

以下に、本発明における、ゴム組成物、空気入りタイヤ、及びゴム組成物の製造方法について詳細に説明する。なお、記載された事項は、本発明の一実施形態であり、本発明は、必ずしも記載された事項に限られるものでもない。

（ゴム組成物）
本発明のゴム組成物は、少なくとも、一般式（１）で表される化合物と、ジエン系ゴム成分と、を含んでなり、必要に応じて、フィラー、シランカップリング剤、その他の成分、を含んでなる。

＜一般式（１）で表される化合物＞
上記一般式（１）で表される化合物は、グリップ性能を向上させる機能を有する。
上記一般式（１）は、以下の通りである。

（一般式（１）において、Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であり、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、それぞれ、炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状のアルキル基であり、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。Ｘはヘテロ原子又はメチレン基であり、Ｙは炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状の炭化水素であり、ｎは１０〜１５０である。Ｒ１〜Ｒ５は、互いに同一でも異なっていてもよい。）
なお、ゴム組成物中において、上記一般式（１）で表される化合物のポリエチレン鎖の左末端には、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等の重合開始剤が結合していることがある。

＜＜Ｒ１，Ｒ２＞＞
上記Ｒ１，Ｒ２としては、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、などが挙げられる。
上記Ｒ１，Ｒ２が、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であれば、一般式（１）で表される化合物と水との親和性をコントロールすることができる。
これらの中でも、一般式（１）で表される化合物と水との親和性を向上させる観点から、メチル基が好ましい。
また、上記Ｒ１，Ｒ２は、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。

＜＜Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５＞＞
上記Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５としては、それぞれ、炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状のアルキル基である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、などが挙げられる。
上記Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５が、それぞれ、炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状のアルキル基であれば、一般式（１）で表される化合物とシリカとの反応性をコントロールすることができる。
これらの中でも、ゴム組成物がシリカを含有する場合において、一般式（１）で表される化合物とシリカとの反応性の観点から、エチル基が好ましい。
また、上記Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。

＜＜Ｘ＞＞
上記Ｘとしては、ヘテロ原子又はメチレン基である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、メチレン基、などが挙げられる。

＜＜Ｙ＞＞
上記Ｙとしては、炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状の炭化水素である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、などが挙げられる。

＜＜ｎ＞＞
上記ｎとしては、１０〜１５０である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０〜４０が好ましく、２０〜３０がより好ましい。
上記ｎが、２０〜３０であることにより、ゴム組成物との親和性が高くなり、良好な性能を発現させることができる。

上記一般式（１）で表される化合物は、ポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）を主骨格としたポリマーで、その末端にトリアルキルシランを有する。
上記ポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）は、下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）未満の低温領域では、アミド結合と水分子とが水素結合(分子間水素結合)を形成するため、分子外の水分子との親和性が高い、すなわち、親水性（高親水性）である。しかしながら、上記ポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）は、下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）以上の高温領域では、分子運動が活発化し、ポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）分子内のアミド結合同士で水素結合を形成するため、分子外の水分子との親和性は低下する。この変化は可逆的であるため、ポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）の親水性、又は、非親水性（低親水性）といった性質は、温度条件によって切り替えることができる。下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）は、ポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）の分子構造によるが、例えば、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）は３２℃付近である。

また、Ｎ-アルキルアクリルアミドを他分子と共重合させることによって、得られた共重合体に、上述したような温度応答性ではなく、ｐＨ応答性を付与することもできる。

このように温度やｐＨといった刺激によって応答するポリマーは、「スマートポリマー」（即ち、「環境応答性ポリマー」）として知られ、例えば、医薬品を体内輸送するマイクロカプセル（ドラッグデリバリーシステム）等に用いられる事例があるが、この「スマートポリマー」と極性が大きく異なるジエン系ゴム成分に対して、「スマートポリマー」を配合する検討は行われていない。

上記のような「スマートポリマー」をゴム組成物中に配合することで、ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤにも、「スマートポリマー」と同様の性質を付与することができる。
例えば、ポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）及びその誘導体の一部は、下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）が３２℃付近であり、この下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）が３２℃付近の化合物を配合したゴム組成物は、３２℃以下では親水性であり、３２℃より高温では非親水性である。
一方、各種路面（例えば、ドライ路面、ウェット路面、氷雪路面）状態におけるタイヤのトレッドゴムの温度は、ドライ路面に接する場合は約６０℃、ウェット路面に接する場合は約０℃、氷雪路面に接する場合は０℃よりもさらに低い温度となる。
したがって、下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）が３２℃付近のポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）及びその誘導体の一部を配合したゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤは、低温の氷雪路面及びウェット路面では親水性を示し、十分な接地面積やグリップ力を発揮することができる。一方、下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）が３２℃付近のポリ（Ｎ-アルキルアクリルアミド）及びその誘導体を配合したゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤは、高温のドライ路面では非親水性であり、ゴム組成物が本来有する操縦安定性やグリップ力を十分発揮することができる。
なお、温度応答性を有する化合物の下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）としては、３２℃に限定されるものではない。

上記一般式（１）で表される化合物は、末端にトリアルキルシランを有することで、フィラーとしてシリカを配合した場合、シリカ粒子表面に結合することができる。その結果、上記一般式（１）で表される化合物はゴム組成物中で相分離乃至凝集することなく、均一に分散させることができる。
ここで、一般式（１）で表される化合物のゴム組成物における分散性を改善するその他の方法として、末端にチオール官能基等を結合させた化合物を、ジエン系ゴム成分と反応させる、あるいは、ゴム組成物中に添加する方法がある。末端にチオール官能基等を結合させた化合物を用いた場合、本来加硫時の架橋に使用される、ジエン系ゴム成分の二重結合を消費したり、ゴム組成物を混練する際の熱によりスコーチ(ゴムやけ)が発生するといったことが考えられる。
一方、末端にトリアルキルシランを有する一般式（１）で表される化合物を用いることにより、スコーチ(ゴムやけ)が悪化するといったことはない。

上記一般式（１）で表される化合物のジエン系ゴム成分１００質量部に対する配合量としては、２質量部〜３０質量部である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５質量部〜２５質量部が好ましく、１０質量部〜２０質量部がより好ましい。上記配合量が、２質量部未満であると、本願発明の効果が発現されず、３０質量部超であると、ゴム組成物及びゴム製品の機械的物性等の諸物性に悪影響を与える。また、上記配合量が、上記好ましい範囲内、又は、上記より好ましい範囲内であると、環境応答性と一般的なゴムの諸性能を高度に両立することができるという観点から好ましい。

上記一般式（１）で表される化合物の数平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１，０００〜１５，０００が好ましく、５，０００〜７，０００又は２，０００〜３，０００がより好ましい。上記数平均分子量が１５，０００以下であると、上記一般式（１）で表される化合物のゴム組成物中への分散状態がより良好となり、ゴム組成物の物性及びタイヤの性能がより優れるという観点から好ましい。

＜ジエン系ゴム成分＞
上記ジエン系ゴム成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然ゴム；ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等の合成ゴム；などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
これらの中でも、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが特に好ましい。

＜フィラー＞
上記フィラーは、耐破壊性を向上させる機能を有する。
上記フィラーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、４質量部〜１５０質量部が好ましい。
上記フィラーは、カーボンブラック及びシリカの少なくとも１種であればよいが、少なくともシリカを含むことが好ましく、カーボンブラック及びシリカの混合物がより好ましい。
上記フィラーの全質量に対し、シリカの割合が３０質量％〜９９質量％であることがより好ましく、５０質量％〜９９質量％であることがより好ましく、７０〜９９質量％であることが特に好ましい。シリカの割合が３０質量％以上であれば、上記一般式（１）で表される化合物（例えば、トリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド））との結合箇所、シランカップリング剤との結合箇所を、それぞれ、多く確保でき、その結果、シリカのゴム組成物中における良好な分散、及び上記一般式（１）で表される化合物のゴム組成物中における良好な分散を両立することができる。一方、フィラー全体の質量におけるシリカの割合が９９質量％以下であれば、カーボンブラック等の他のフィラーを多く配合することができ、他のフィラーの効果を得ることができる。例えば、カーボンブラックをゴム組成物中に配合することにより、紫外線等によるタイヤの変色を防ぐことができる。

―シリカ―
シリカの例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、コロイダルシリカが挙げられる。
上記シリカの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、４質量部〜１５０質量部が好ましい。
シリカのＢＥＴ比表面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０ｍ^２／ｇ〜３５０ｍ^２／ｇが好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積をこの範囲とすれば、シリカのゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立するという利点がある。
このようなシリカの具体例としては、商品名「ニップシールＡＱ」（東ソー・シリカ株式会社製、ＢＥＴ比表面積＝２２０ｍ^２／ｇ）、「ニップシールＫＱ」（東ソー・シリカ株式会社製、ＢＥＴ比表面積＝２４０ｍ^２／ｇ）、商品名「ウルトラジルＶＮ３」（デグッサ社製、ＢＥＴ比表面積＝１７５ｍ^２／ｇ）等の市販品が挙げられる。
なお、ＢＥＴ比表面積とは、ＩＳＯ ５７９４／１に準拠して測定されるものを指す。

―カーボンブラック―
上記カーボンブラックの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、４質量部〜１５０質量部が好ましい。
カーボンブラックの例としては、高、中又は低ストラクチャーのＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦグレードのカーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、特に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＦＥＦグレードのカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が３０ｍ^２／ｇ〜２５０ｍ^２／ｇであることが好ましい。このカーボンブラックは１種を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。本発明において、カーボンブラックは無機充填材（Ｂ）に含まれない。
なお、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）とは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２ ２００１に準拠して測定されるものを指す。

＜シランカップリング剤＞
上記シランカップリング剤を添加することにより、ゴム組成物中のポリマーとシリカとを反応させて、ゴムを補強することができる。
上記シランカップリング剤の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
上記シランカップリング剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

＜その他の成分＞
上記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、軟化剤（例えば、オイル、樹脂）、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、亜鉛華（即ち、酸化亜鉛）、加硫促進剤、硫黄、などが挙げられる。

−軟化剤−
上記軟化剤は、ゴム組成物を柔らかくして、未加硫ゴムの加工性、及び加硫ゴムの耐疲労性を向上させる機能を有する。
上記軟化剤としては、オイル及び樹脂のうち少なくとも１種であればよいが、オイル及び樹脂の混合物でもよい。

−−オイル−−
上記オイルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プロセスオイル、スピンドルオイル、アロマ系オイル、ナフテンオイル、オクチルオレート、トリオクチルフォスフォネート、大豆油、ひまわり油、オレンジオイル、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−−樹脂−−
上記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃ５系樹脂、Ｃ９系樹脂、Ｃ５-Ｃ９系樹脂、テルペンフェノール樹脂、αメチルスチレン系樹脂、クマロン・インデン系樹脂、アルキルフェノール系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂、ロジン系樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−老化防止剤−
上記老化防止剤を配合することにより、耐老化性及び耐オゾンクラック性を向上させることができる。
上記老化防止剤の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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（６ＰＰＤ）、２,２,４-トリメチル-１,２-ジヒドロキノリンポリマー、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−ワックス−
上記ワックスを配合することにより、上記フィラーの分散性、ゴム組成物の柔軟性及び加工性を向上することができる。
上記ワックスの具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パラフィン系ワックス、マイクロクリスタリン系ワックス、天然系ワックス（カルナバワックス）、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−加硫促進剤−
上記加硫促進剤を配合することにより、ゴムの加硫を促進することができる。
上記加硫促進剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グアニジン系、チウラム系、チアゾール系、スルフェンアミド系、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

（ゴム組成物の製造方法）
本発明のゴム組成物の製造方法は、少なくとも、シランカップリング剤添加工程と、化合物添加工程とを含んでなり、必要に応じて、その他の工程、を含んでなる。

＜シランカップリング剤添加工程＞
上記シランカップリング剤添加工程は、ジエン系ゴム成分に対して、シランカップリング剤を添加する工程であって、後述する化合物添加工程の前に行われる。

＜化合物添加工程＞
上記化合物添加工程は、上記シランカップリング剤添加工程の後に、ジエン系ゴム成分に対して、上記一般式（１）で表される化合物を添加する工程である。
なお、上記シランカップリング剤と上記一般式（１）で表される化合物を同時に添加すると、シランカップリング剤と一般式（１）で表される化合物が反応してしまうことがある。

（空気入りタイヤ）
本発明の空気タイヤは、本発明のゴム組成物を用いたことを特徴とする。
以下に、図を参照しながら、本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。図１は、本発明に従った一実施形態の空気入りタイヤを示す部分断面図である。図１に示すタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、上記一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１，２，３を補強するカーカス４と、該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された２枚のベルト層からなるベルト５とを具え、更に、該カーカス５の内側のタイヤ内面にはインナーライナー６が配置されている。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例になんら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

表１に示す各配合内容に基づき、各ゴム組成物を調製した。表１の配合における数字は、ジエン系ゴム成分１００質量部あたりの含有量（配合量）を示し、単位は質量部である。
ゴム組成物の混練方法は下記３通り実施した。
＜混練方法Ａ＞
表１の「第１段階」欄に記載したポリマー及び薬品をバンバリーミキサーに投入し、ゴム組成物を調製した。この際、シランカップリング剤とトリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を第１段階で同時に混練した。その後「第２段階」欄に記載した薬品を投入し、最終的なゴム組成物を調製した。
なお、第１段階と第２段階は同じ装置で実施してもよく、別の装置で実施してもよい。また、第１段階と第２段階は連続的に実施してもよく、時間をおいて実施してもよい。
＜混練方法Ｂ＞
第１段階において、トリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を先に投入した後、シランカップリング剤を投入する点以外は、混練方法Ａと同様である。
＜混練方法Ｃ＞
第１段階において、シランカップリング剤を先に投入した後、トリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を投入する点以外は、混練方法Ａと同様である。

＜供試タイヤの作製方法＞
表１の配合処方に基づいて得られたゴム組成物をトレッドゴムに用いて、サイズ１９５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りラジアルタイヤを常法によって作製した。該タイヤに対して、下記の方法で、各種路面におけるグリップ性能及び耐摩耗性評価を行った。結果を表１に示す。

＜乾燥路面でのグリップ性能(ドライグリップ性能)評価＞
作製したタイヤを、ＪＡＴＭＡ規格に定める適用リムに装着してリム組みしたタイヤを作製して、上記タイヤを、規定内圧の条件下で空気入りタイヤとした。その後排気量１８００ｃｃの乗用車４輪共に装着し、乾燥路面での制動距離を測定した。評価結果は、比較例１のタイヤの制動距離の逆数を１００として指数表示した。指数が大きい程、ドライグリップ性能が優れることを示す。

＜湿潤路面でのグリップ性能(ウェットグリップ性能)評価＞
作製したタイヤを、ＪＡＴＭＡ規格に定める適用リムに装着してリム組みしたタイヤを作製して、上記タイヤを、規定内圧の条件下で空気入りタイヤとした。その後排気量１８００ｃｃの乗用車４輪共に装着した。湿潤路のコース上において、テストライダーが、様々な走行を行い、走行中のタイヤの走行性能についてフィーリング評価を行った。具体的には、比較例１の評価結果を１００とした相対評価となる指数を算出した。指数が大きい程、ウェットグリップ性能が優れることを示す。

＜氷雪路面でのグリップ性能(氷雪路上性能)評価＞
作製したタイヤを、ＪＡＴＭＡ規格に定める適用リムに装着してリム組みしたタイヤを作製して、上記タイヤを、規定内圧の条件下で空気入りタイヤとした。その後排気量１８００ｃｃの乗用車４輪共に装着した。氷雪路のコース上において、テストライダーが、様々な走行を行い、走行中のタイヤの走行性能についてフィーリング評価を行った。具体的には、比較例１の評価結果を１００とした相対評価となる指数を算出した。指数が大きい程、氷雪路上性能が優れることを示す。

＜耐摩耗性評価＞
作製したタイヤを、ＪＡＴＭＡ規格に定める適用リムに装着してリム組みしたタイヤを作製して、上記タイヤを、規定内圧の条件下で空気入りタイヤとした。その後排気量１８００ｃｃの乗用車４輪共に装着した。
舗装路面のテストコースにおいて、テストライダーが車両を２００００ｋｍ走行させた。そして、走行後の残溝の量を計測し、該残溝の量からタイヤの耐摩耗性を評価した。
具体的には、比較例１の評価結果を１００とした相対評価となるよう指数表示した。評価結果を表１に示す。指数が大きいほどタイヤの耐摩耗性が高いことを示す。

＊１：スチレン−ブタジエン共重合体ゴム：ＪＳＲ（株）製、乳化重合ＳＢＲ「ＳＢＲ１５００」
＊２：Ｎ２２０：旭カーボン（株）製「＃８０」、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）１１５ｍ^２／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１１３ｃｍ^３／１００ｇ
＊３：東ソー・シリカ（株）製「ＡＱ」、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）２２０ｍ^２／ｇ
＊４：シランカップリング剤（有機ケイ素化合物−１）：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド，エボニック デグサ社製、「Ｓｉ７５」（一分子中のＳの数が平均２．４）
＊５：６ＰＰＤ：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：大内新興化学工業（株）製「ノクラック６Ｃ」
＊６：ＴＭＱ：２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの重合物：大内新興化学工業（株）製「ノクラック２２４」
＊７：ＤＰＧ：ジフェニルグアニジン：三新化学工業（株）製「サンセラーＤ」
＊８：ＭＢＴＳ：ジベンゾチアジルジスルフィド：三新化学工業（株）製「サンセラーＤＭ」
＊９：ＴＢＢＳ：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド：三新化学工業（株）製「サンセラーＮＳ」
＊１０：Ｓｈｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、数平均分子量Ｍｎ：１０，０００〜１５，０００
＊１１：Ｓｈｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、トリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、数平均分子量Ｍｎ：２，０００〜３，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８

表１から分かる通り、ジエン系ゴム成分としてのＳＢＲ１００質量部に対して、トリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を２質量部〜３０質量部配合した実施例１〜５はドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、氷雪路面性能、及び耐摩耗性が向上されたタイヤを得ることができた。その中でも、特に、ゴム配合の混練の際、シランカップリング剤を先に投入し、後からトリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を投入した実施例５は、特に優れた性能（特には、耐摩耗性）を示すことが分かった。一方、トリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を配合していないゴム組成物をトレッドに用いた比較例１、あるいは、トリエトキシシラン末端変性ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を１質量部のみ添加した比較例３では、特に優れた効果は得られなかった。同様に、トリエトキシシラン末端変性をしていないポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を配合した比較例２は、各性能の高度なバランスを得ることができなかった。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス
５ ベルト
６ インナーライナー
７ ビードコア

Claims (8)

1. ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、一般式（１）で表される化合物を２質量部〜３０質量部配合してなることを特徴とする、ゴム組成物。
   

   

   （一般式（１）において、Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であり、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、それぞれ、炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状のアルキル基であり、ヘテロ原子を１種類以上有していてもよい。Ｘはヘテロ原子又はメチレン基であり、Ｙは炭素数１〜１８の直鎖又は分岐状の炭化水素であり、ｎは１０〜１５０である。Ｒ１〜Ｒ５は、互いに同一でも異なっていてもよい。）
2. 前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカ４質量部〜１５０質量部をさらに配合してなることを特徴とする、請求項１に記載のゴム組成物。
3. 前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック４質量部〜１５０質量部をさらに配合してなることを特徴とする、請求項２に記載のゴム組成物。
4. 前記一般式（１）で表される化合物におけるＲ３、Ｒ４及びＲ５が、いずれも、エチル基であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物。
5. 前記一般式（１）で表される化合物におけるＲ１及びＲ２が、いずれも、メチル基であることを特徴とする、請求項４に記載のゴム組成物。
6. 前記ジエン系ゴム成分が、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、又はスチレン−ブタジエン共重合体ゴムであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載されたゴム組成物。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする、空気入りタイヤ。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載されたゴム組成物を製造するゴム組成物の製造方法であって、
   前記ジエン系ゴム成分に対して、シランカップリング剤を添加した後に、前記一般式（１）で表される化合物を添加することを特徴とする、ゴム組成物の製造方法。

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