JP5902585B2 - トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物及びそれを用いて作製した空気入りタイヤに関するものである。

近年、環境問題への関心の高まりから、自動車に対して低燃費化の要求が強くなっており、自動車用タイヤに用いるゴム組成物に対しても、低燃費性に優れることが求められている。自動車タイヤ用のゴム組成物としては、ポリブタジエンやブタジエン−スチレン共重合体等の共役ジエン系重合体と、カーボンブラックやシリカ等の充填剤とを含有するゴム組成物等が用いられている。

低燃費性を改善する方法として、例えば、特許文献１では、アミノ基及びアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物で変性されたジエン系ゴム（変性ゴム）を用いる方法が提案されている。しかし、変性ゴムを使用すると、加工性が低下する傾向があるという点で改善の余地がある。また、自動車タイヤ用のゴム組成物に要求される性能としては、ウェットグリップ性能や耐摩耗性も挙げられるが、これらの性能も一般的に低燃費性と背反する関係にある。そのため、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び加工性をバランス良く改善する方法が求められている。

特開２０００−３４４９５５号公報

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善できるトレッド用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分と、窒素吸着比表面積が４０ｍ^２／ｇ以上、１２０ｍ^２／ｇ未満のシリカ（１）と、窒素吸着比表面積が１２０ｍ^２／ｇ以上のシリカ（２）とを含み、前記ゴム成分１００質量％中、共役ジエンに基づく構成単位及び下記式（１）で表される化合物に基づく構成単位を有する共役ジエン系重合体の含有量が５質量％以上であり、前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカ（１）及び（２）の合計含有量が１０〜１５０質量部であり、前記シリカ（１）及び（２）の含有量が以下の式を満たすトレッド用ゴム組成物に関する。
（シリカ（１）の含有量）×０．２≦（シリカ（２）の含有量）≦（シリカ（１）の含有量）×６．５

（式中、ｍは１又は２を表し、ｎは１又は２を表し、ｍ＋ｎは２又は３であり、Ｒ^１は重合性炭素−炭素二重結合を有するヒドロカルビル基を表し、Ｒ^２はヒドロカルビル基を表し、Ｒ^２が複数ある場合、複数あるＲ^２は同一でも異なっていてもよく、Ｒ^３は含酸素置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ^３が複数ある場合、複数あるＲ^３は同一でも異なっていてもよく、Ｒ^４はアルキル基、又は置換アミノ基を表す。）

前記式（１）で表される化合物のｍ＋ｎが３であり、Ｒ^１が下記式（２）で表される基であり、Ｒ^２が３級アルキル基であり、Ｒ^３がアルキル基を有していてもよいフェニル基であることが好ましい。

（式中、ｐは０又は１であり、Ｒ^５は水素原子又はヒドロカルビル基を表し、Ｔはヒドロカルビレン基を表す。）

前記式（１）で表される化合物のＲ^１がビニル基であることが好ましい。

前記共役ジエン重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）で表される分子量分布が１．０〜１．５であることが好ましい。

共役ジエン系重合体のビニル結合量が、ジエンに基づく構成単位の含有量を１００モル％として、２０モル％以上７０モル％以下であることが好ましい。
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。

本発明によれば、特定の変性された共役ジエン系重合体と、特定の窒素吸着比表面積を有するシリカ（１）及び（２）とを所定量配合したトレッド用ゴム組成物であるので、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性がバランス良く改善された空気入りタイヤを提供できる。

本発明の共役ジエン系重合体は、共役ジエンに基づく単量体単位と下記式（１）で表される単量体に基づく単量体単位を有する。

（式中、ｍは１又は２を表し、ｎは１又は２を表し、ｍ＋ｎは２又は３であり、Ｒ^１は重合性炭素−炭素二重結合を有するヒドロカルビル基を表し、Ｒ^２はヒドロカルビル基を表し、Ｒ^２が複数ある場合、複数あるＲ^２は同一でも異なっていてもよく、Ｒ^３は含酸素置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ^３が複数ある場合、複数あるＲ^３は同一でも異なっていてもよく、Ｒ^４はアルキル基、又は置換アミノ基を表す。）

本明細書では、ヒドロカルビル基は炭化水素残基を表す。ヒドロカルビルオキシ基は、ヒドロキシル基の水素原子がヒドロカルビル基で置換されている基を表す。ヒドロカルビレン基は、２価の炭化水素残基を表す。

共役ジエンとしては、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−１，３−ブタジエン、１，３−ヘキサジエンなどをあげることができ、これらは１種以上用いられる。共役ジエンとして好ましくは、１，３−ブタジエン、イソプレンである。

Ｒ^１は、重合性炭素−炭素二重結合を有するヒドロカルビル基であり、Ｒ^１としては、好ましくは下記式（２）で表される基である。

（式中、ｐは０又は１であり、Ｒ^５は水素原子又はヒドロカルビル基を表し、Ｔはヒドロカルビレン基を表す。）

式（２）において、ｐは０又は１を表す。

Ｒ^５のヒドロカルビル基としては、アルキル基、アルケニル基などをあげることができる。アルキル基としては、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などをあげることができ、好ましくはメチル基である。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、１−メチルエテニル基などをあげることができ、好ましくはビニル基である。

Ｒ^５として、好ましくは、水素原子、メチル基、ビニル基であり、より好ましくは水素原子である。

Ｔのヒドロカルビレン基としては、アルキレン基、アリレーン基、アリレーン基とアルキレン基とが結合した基などをあげることができる。

アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基などをあげることができる。好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。アリレーン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基などをあげることができる。好ましくはフェニレン基である。

アリレーン基とアルキレン基とが結合した基としては、フェニレン基とアルキレン基とが結合した基、ナフチレン基とアルキレン基とが結合した基、ビフェニレン基とアルキレン基とが結合した基をあげることができる。フェニレン基とアルキレン基とが結合した基（フェニレン−アルキレン基）では、水素原子が除かれたベンゼン環上の炭素原子の位置と、アルキレン基が結合するベンゼン環上の炭素原子の位置とによって、パラ−フェニレン−アルキレン基（例えば、下記式（２ａ）で表される基。）、メタ−フェニレン−アルキレン基（例えば、下記式（２ｂ）で表される基。）、オルト−フェニレン−アルキレン基（例えば、下記式（２ｃ）で表される基。）をあげることができる。

また、アリレーン基とアルキレン基とが結合した基としては、式（２）のＲ^５が結合している炭素原子に、当該基のアリレーン基の炭素原子が結合していることが好ましい。

（式中、ｒ、ｓ、ｔは、夫々、１〜１０の整数を表す。）

アリレーン基とアルキレン基とが結合した基（フェニレン−アルキレン基）としては、好ましくは、フェニレン基とアルキレン基とが結合した基であり、より好ましくは、上式（２ａ）で表される基、上式（２ｂ）で表される基であり、更に好ましくは、パラ−フェニレン−メチレン基（ｒ＝１である式（２ａ）で表される基）、メタ−フェニレン−メチレン基（ｓ＝１である式（２ｂ）で表される基）、パラ−フェニレン−エチレン基（ｒ＝２である式（２ａ）で表される基）、メタ−フェニレン−エチレン基（ｓ＝２である式（２ｂ）で表される基）である。

Ｒ^５がメチル基の場合、ｐは、好ましくは１であり、Ｔは、好ましくは、アリレーン基とアルキレン基とが結合した基又はアリレーン基であり、より好ましくは、フェニレン基とアルキレン基とが結合した基（フェニレン−アルキレン基）又はフェニレン基であり、更に好ましくは、フェニレン基、パラ−フェニレン−メチレン基、メタ−フェニレン−メチレン基、パラ−フェニレン−エチレン基、メタ−フェニレン−エチレン基である。

Ｒ^５がビニル基であり、ｐが１の場合、Ｔは、好ましくはアルキレン基であり、より好ましくはメチレン基又はエチレン基である。

式（２）で表される基としては、好ましくは、Ｒ^５が水素原子である基として、ビニル基、ビニルメチル基、ビニルエチル基、４−ビニルフェニル基、３−ビニルフェニル基、（４−ビニルフェニル）メチル基、２−（４−ビニルフェニル）エチル基、（３−ビニルフェニル）メチル基、２−（３−ビニルフェニル）エチル基があげられ、Ｒ^５がメチル基である基として、４−イソプロペニルフェニル基、３−イソプロペニルフェニル基、（４−イソプロペニルフェニル）メチル基、２−（４−イソプロペニルフェニル）エチル基、（３−イソプロペニルフェニル）メチル基、２−（３−イソプロペニルフェニル）エチル基があげられ、Ｒ^５がビニル基である基として、１−メチレン−２−プロペニル基、２−メチレン−３−ブテニル基があげられる。

Ｒ^１として、好ましくは、ビニル基、４−ビニルフェニル基、３−ビニルフェニル基であり、より好ましくは、ビニル基である。

Ｒ^２のヒドロカルビル基としては、アルキル基、アリール基などをあげることができる。

Ｒ^２のアルキル基としては、メチル基；エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ペンチル基などの１級アルキル基（水素原子が除かれた炭素原子が第１級炭素原子であるアルキル基）；イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、２−エチルヘキシル基などの２級アルキル基（水素原子が除かれた炭素原子が第２級炭素原子であるアルキル基）；ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基などの３級アルキル基（水素原子が除かれた炭素原子が第３級炭素原子であるアルキル基）をあげることができる。

Ｒ^２のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基などをあげることができる。

Ｒ^２のヒドロカルビル基の炭素原子数としては、好ましくは、３〜１０であり、より好ましくは４〜８である。

Ｒ^２のヒドロカルビル基としては、好ましくは、２級アルキル基又は３級アルキル基であり、より好ましくは、３級アルキル基であり、更に好ましくは、ｔｅｒｔ−ブチル基である。

Ｒ^３は、含酸素置換基を有していてもよいアリール基である。ここで、含酸素置換基を有するアリール基とは、アリール基の水素原子が含酸素置換基で置換された基を表す。

Ｒ^３のアリール基としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アルキル基で置換されたフェニル基、アルキル基で置換された１−ナフチル基、アルキル基で置換された２−ナフチル基をあげることができる。

該アルキル基としては、メチル基；エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基などの１級アルキル基；イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、２−エチルヘキシル基などの２級アルキル基；ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基などの３級アルキル基があげられる。

アルキル基で置換されたフェニル基としては、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ｎ−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ｎ−ブチルフェニル基、ｓｅｃ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル基、（２−エチルヘキシル）フェニル基などをあげることができる。

アルキル基で置換された１−ナフチル基としては、メチル−１−ナフチル基、エチル−１−ナフチル基、ｎ−プロピル−１−ナフチル基、イソプロピル−１−ナフチル基、ｎ−ブチル−１−ナフチル基、ｓｅｃ−ブチル−１−ナフチル基、ｔｅｒｔ−ブチル−１−ナフチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル−１−ナフチル基、（２−エチルヘキシル）−１−ナフチル基などをあげることができる。

アルキル基で置換された２−ナフチル基としては、メチル−２−ナフチル基、エチル−２−ナフチル基、ｎ−プロピル−２−ナフチル基、イソプロピル−２−ナフチル基、ｎ−ブチル−２−ナフチル基、ｓｅｃ−ブチル−２−ナフチル基、ｔｅｒｔ−ブチル−２−ナフチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル−２−ナフチル基、（２−エチルヘキシル）−２−ナフチル基などをあげることができる。

含酸素置換基を有するアリール基とは、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などのアルコキシ基；メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基；メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基などのアルコキシアルコキシ基を有するアリール基をあげることができる。

アルコキシ基を有するフェニル基としては、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基をあげることができる。アルコキシアルキル基を有するフェニル基としては、（メトキシメチル）フェニル基、（エトキシメチル）フェニル基、（メトキシエチル）フェニル基、（エトキシエチル）フェニル基をあげることができる。アルコキシアルコキシ基を有するフェニル基としては、（メトキシメトキシ）フェニル基、（エトキシメトキシ）フェニル基、（メトキシエトキシ）フェニル基、（エトキシエトキシ）フェニル基をあげることができる。

アルコキシ基を有する１−ナフチル基としては、メトキシ−１−ナフチル基、エトキシ−１−ナフチル基、イソプロポキシ−１−ナフチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシ−１−ナフチル基をあげることができる。アルコキシアルキル基を有する１−ナフチル基としては、（メトキシメチル）−１−ナフチル基、（エトキシメチル）−１−ナフチル基、（メトキシエチル）−１−ナフチル基、（エトキシエチル）−１−ナフチル基をあげることができる。アルコキシアルコキシ基を有する１−ナフチル基としては、（メトキシメトキシ）−１−ナフチル基、（エトキシメトキシ）−１−ナフチル基、（メトキシエトキシ）−１−ナフチル基、（エトキシエトキシ）−１−ナフチル基をあげることができる。

アルコキシ基を有する２−ナフチル基としては、メトキシ−２−ナフチル基、エトキシ−２−ナフチル基、イソプロポキシ−２−ナフチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−ナフチル基をあげることができる。アルコキシアルキル基を有する２−ナフチル基としては、（メトキシメチル）−２−ナフチル基、（エトキシメチル）−２−ナフチル基、（メトキシエチル）−２−ナフチル基、（エトキシエチル）−２−ナフチル基をあげることができる。アルコキシアルコキシ基を有する２−ナフチル基としては、（メトキシメトキシ）−２−ナフチル基、（エトキシメトキシ）−２−ナフチル基、（メトキシエトキシ）−２−ナフチル基、（エトキシエトキシ）−２−ナフチル基をあげることができる。

上記、モノ置換のフェニル基は、置換位置によって、２−置換フェニル基、３−置換フェニル基、４−置換フェニル基をあげることができる。また、上記のアルキル基又は含酸素置換基で置換されたフェニル基は、２置換体あるいは３置換体であってもよく、置換位置、置換数によって、２，３−ジ置換フェニル基、２，４−ジ置換フェニル基、２，５−ジ置換フェニル基、２，６−ジ置換フェニル基、３，４−ジ置換フェニル基、３，５−ジ置換フェニル基、２，３，４−トリ置換フェニル基、２，３，５−トリ置換フェニル基、２，４，５−トリ置換フェニル基、２，４，６−トリ置換フェニル基、３，４，５−トリ置換フェニル基などがあげられる。

上記、モノ置換の１−ナフチル基は、置換位置によって、２−置換１−ナフチル基、３−置換１−ナフチル基、４−置換１−ナフチル基、５−置換１−ナフチル基、６−置換１−ナフチル基をあげることができる。また、上記のアルキル基又は含酸素置換基で置換された１−ナフチル基は、２置換体あるいは３置換体であってもよく、４，５−ジ置換１−ナフチル基、４，８−ジ置換１−ナフチル基、５，８−ジ置換１−ナフチル基、６，７−ジ置換１−ナフチル基、３，８−ジ置換１−ナフチル基、６，８−ジ置換１−ナフチル基、４，５，８−トリ置換１−ナフチル基などがあげられる。

上記、モノ置換の２−ナフチル基は、置換位置によって、１−置換２−ナフチル基、３−置換２−ナフチル基、４−置換２−ナフチル基、５−置換２−ナフチル基、６−置換２−ナフチル基をあげることができる。また、上記のアルキル基又は含酸素置換基で置換された１−ナフチル基は、２置換体あるいは３置換体であってもよく、３，５−ジ置換２−ナフチル基、３，８−ジ置換２−ナフチル基、４，５−ジ置換２−ナフチル基、１，４，５−トリ置換２−ナフチル基などがあげられる。

Ｒ^３の炭素原子数として、好ましくは６〜１０であり、より好ましくは６〜８である。

Ｒ^３として、好ましくは、フェニル基、又は、アルキル基で置換されたフェニル基である。アルキル基で置換されたフェニル基としては、好ましくは、４−アルキルフェニル基であり、より好ましくは、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−ｎ−プロピルフェニル基、４−ｎ−ブチルフェニル基である。

Ｒ^３として、より好ましくは、フェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基であり、更に好ましくはフェニル基である。

Ｒ^４のアルキル基としては、メチル基、エチル基などがあげられる。

Ｒ^４の置換アミノ基としては、下記式（３）で表される基があげられる。

（式中、Ｒ^６及びＲ^７は、それぞれ、ヒドロカルビル基、又は、トリヒドロカルビルシリル基を表し、あるいは、Ｒ^６とＲ^７は結合して、窒素原子及び／又は酸素原子をヘテロ原子として有していてもよいヒドロカルビレン基、又は、Ｒ^６とＲ^７は１つの基であって、窒素原子に二重結合で結合する基を表す。）

Ｒ^６及びＲ^７のヒドロカルビル基としては、アルキル基、アリール基などをあげることができる。アルキル基としては、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などをあげることができる。アリール基としては、フェニル基などをあげることができる。好ましくはアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数が１〜４のアルキル基である。

Ｒ^６及びＲ^７のトリヒドロカルビルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基などのトリアルキルシリル基をあげることができる。好ましくは、炭素原子数が３〜９のトリアルキルシリル基であり、より好ましくは、ケイ素原子に結合したアルキル基が炭素原子数１〜３のアルキル基であるトリアルキルシリル基である。

Ｒ^６とＲ^７が結合した窒素原子及び／又は酸素原子をヘテロ原子として有していてもよいヒドロカルビレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などのアルキレン基；−ＣＨ_２ＣＨ_２−ＮＨ−ＣＨ_２−で表される基、−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｎ＝ＣＨ−で表される基、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｎ＝ＣＨ−で表される基、−ＣＨ_２ＣＨ_２−ＮＨ−ＣＨ_２ＣＨ_２−で表される基などの窒素原子を有するヒドロカルビレン基；−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ_２−で表される基などの酸素原子を有するヒドロカルビレン基などをあげることができる。

本明細書では、Ｘ原子をヘテロ原子として有するヒドロカルビレン基とは、ヒドロカルビレン基の水素原子及び／又は炭素原子がＸ原子に置き換わった構造を有する基を表す。例えば、窒素原子をヘテロ原子として有するヒドロカルビレン基としては、ヒドロカルビレン基のＣＨがＮに置き換わった構造を有する基をあげることができる。また、酸素原子をヘテロ原子として有するヒドロカルビレン基としては、ＣＨ_２がＯに置き換わった構造を有する基、水素原子２つがＯに置き換わった構造を有する基をあげることができる。

Ｒ^６とＲ^７が窒素原子に二重結合で結合する１つの基としては、エチリデン基、プロピリデン基、ブチリデン基、１−メチルエチリデン基、１−メチルプロピリデン基、１，３−ジメチルブチリデン基などをあげることができる。

Ｒ^４として、好ましくは、メチル基、エチル基などのアルキル基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ（ｎ−プロピル）アミノ基、ジ（ｎ−ブチル）アミノ基などのジアルキルアミノ基である。

式（１）において、ｎは１又は２を表し、ｍ＋ｎは２又は３である。好ましくは、ｍ＋ｎは３である。より好ましくは、ｍが１であり、ｎが２である。

式（１）で表される化合物としては、Ｒ^５が水素原子であり、ｐ＝０である化合物として、
ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニルビニルシラン、
ｔｅｒｔ−ペントキシジフェニルビニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）フェニルビニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ペントキシ）フェニルビニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシメチルフェニルビニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシエチルフェニルビニルシラン、
ジメチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニルビニルシラン、
ジエチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニルビニルシラン
などをあげることができる。

また、式（１）で表される化合物としては、Ｒ^５が水素原子であり、ｐ＝１である化合物として、
ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニル−４−ビニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニル−３−ビニルフェニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）フェニル−４−ビニルフェニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）フェニル−３−ビニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシメチルフェニル−４−ビニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシメチルフェニル−３−ビニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシエチルフェニル−４−ビニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシエチルフェニル−３−ビニルフェニルシラン、
ジメチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−４−ビニルフェニルシラン、
ジメチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−３−ビニルフェニルシラン、
ジエチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−４−ビニルフェニルシラン、
ジエチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−３−ビニルフェニルシラン
などをあげることができる。

式（１）で表される化合物としては、Ｒ^５がメチル基であり、ｐ＝１である化合物として、
ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニル−４−イソプロペニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニル−３−イソプロペニルフェニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）フェニル−４−イソプロペニルフェニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）フェニル−３−イソプロペニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシメチルフェニル−４−イソプロペニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシメチルフェニル−３−イソプロペニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシエチルフェニル−４−イソプロペニルフェニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシエチルフェニル−３−イソプロペニルフェニルシラン、
ジメチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−４−イソプロペニルフェニルシラン、
ジメチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−３−イソプロペニルフェニルシラン、
ジエチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−４−イソプロペニルフェニルシラン、
ジエチルアミノｔｅｒｔ−ブトキシフェニル−３−イソプロペニルフェニルシラン
などをあげることができる。

式（１）で表される化合物として、好ましくは、Ｒ^５が水素原子であり、ｐ＝０である化合物であり、
より好ましくは、
ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニルビニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）フェニルビニルシラン、
ｔｅｒｔ−ブトキシメチルフェニルビニルシラン、
ジメチルアミノ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニルビニルシラン、
ジエチルアミノ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニルビニルシランであり、
更に好ましくは、ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニルビニルシラン、
ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシ）フェニルビニルシランであり、
特に好ましくは、ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニルビニルシランである。

式（１）で表される化合物に基づく単量体単位の含有量は、共役ジエン系重合体１００質量％あたり、強度を高めるために、好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０２質量％以上である。また、経済性を高めるために、好ましくは２質量％以下であり、より好ましくは１質量％以下である。

本発明の共役ジエン系重合体において、式（１）で表される単量体に基づく単量体単位が鎖中に存在すること、すなわち、共役ジエンに基づく単量体単位を有する部分鎖（当該部分鎖には、式（１）で表される単量体に基づく単量体単位を有さない。）と、共役ジエンに基づく単量体単位を有する部分鎖（当該部分鎖には、式（１）で表される単量体に基づく単量体単位を有さない。）との間に、式（１）で表される単量体に基づく単量体単位、あるいは、式（１）で表される単量体に基づく単量体単位からなる部分鎖を有することが好ましい。

本発明の共役ジエン系重合体は、強度を高めるために、ビニル芳香族炭化水素に基づく単量体単位（ビニル芳香族炭化水素単位）を有していることが好ましい。該ビニル芳香族炭化水素としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンをあげることができる。好ましくは、スチレンである。

ビニル芳香族炭化水素単位の含有量としては、共役ジエン単位とビニル芳香族炭化水素単位との総量を１００質量％として、好ましくは１０質量％以上（共役ジエン単位の含有量は９０質量％以下）であり、より好ましくは１５質量％以上（共役ジエン単位の含有量は８５質量％以下）である。また、低燃費性を高めるために、ビニル芳香族炭化水素単位の含有量は、好ましくは５０質量％以下（共役ジエン単位の含有量は５０質量％以上）であり、より好ましくは４５質量％以下（共役ジエン単位の含有量は５５質量％以上）である。

本発明の共役ジエン系重合体のムーニー粘度（ＭＬ_１＋４）は、強度を高めるために、好ましくは１０以上であり、より好ましくは２０以上である。また、加工性を高めるために、好ましくは２００以下であり、より好ましくは１５０以下である。該ムーニー粘度（ＭＬ_１＋４）は、ＪＩＳ Ｋ６３００（１９９４）に従って、１００℃にて測定される。

本発明の共役ジエン系重合体のビニル結合量は、共役ジエン単位の含有量を１００モル％として、低燃費性を高めるために、好ましくは８０モル％以下であり、より好ましくは７０モル％以下である。また、グリップ性を高めるために、好ましくは１０モル％以上であり、より好ましくは１５モル％以上であり、更に好ましくは２０モル％以上であり、特に好ましくは４０モル％以上である。該ビニル結合量は、赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである９１０ｃｍ^−１付近の吸収強度より求められる。

本発明の共役ジエン系重合体の分子量分布は、低燃費性を高めるために、好ましくは１．０〜５．０であり、より好ましくは１．０〜１．５である。分子量分布は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法により、数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を測定し、ＭｗをＭｎで除すことにより求められる。

本発明の共役ジエン系重合体の好適な製造方法としては、炭化水素溶媒中で、アルカリ金属触媒により、共役ジエンと上記式（１）で表される化合物とを含む単量体成分を重合させる方法をあげることができる。

アルカリ金属触媒としては、アルカリ金属、有機アルカリ金属化合物、アルカリ金属と極性化合物との錯体、アルカリ金属を有するオリゴマーなどをあげることができる。該アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどをあげることができる。該有機アルカリ金属化合物としては、エチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、ｉｓｏ−プロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−オクチルリチウム、ｎ−デシルリチウム、フェニルリチウム、２−ナフチルリチウム、２−ブチルフェニルリチウム、４−フェニルブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、４−シクロペンチルリチウム、ジメチルアミノプロピルリチウム、ジエチルアミノプロピルリチウム、ｔ−ブチルジメチルシリロキシプロピルリチウム、Ｎ−モルホリノプロピルリチウム、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、１，４−ジリチオ−２−ブテン、ナトリウムナフタレニド、ナトリウムビフェニリド、カリウムナフタレニドなどをあげることができる。また、アルカリ金属と極性化合物との錯体としては、カリウム−テトラヒドロフラン錯体、カリウム−ジエトキシエタン錯体などをあげることができ、アルカリ金属を有するオリゴマーとしては、α−メチルスチレンテトラマーのナトリウム塩をあげることができる。好ましくは、有機リチウム化合物又は有機ナトリウム化合物であり、より好ましくは、炭素原子数が２〜２０の有機リチウム化合物又は炭素原子数が２〜２０の有機ナトリウム化合物である。

炭化水素溶媒は、有機アルカリ金属化合物触媒を失活させない溶媒であり、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素などをあげることができる。該脂肪族炭化水素としては、プロパン、ｎ−ブタン、ｉｓｏ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、プロペン、１−ブテン、ｉｓｏ−ブテン、トランス−２−ブテン、シス−２−ブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセンなどをあげることができる。また、芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンをあげることができ、脂環族炭化水素としては、シクロペンタン、シクロヘキサンなどがあげられる。これらは１種以上用いられ、また、炭化水素溶媒は、工業用ヘキサンのような各種成分の混合物でもかまわない。好ましくは、炭素原子数が２〜１２の炭化水素である。

炭化水素溶媒中で、アルカリ金属触媒により、共役ジエンと上記式（１）で表される化合物とを含む単量体成分を重合させ、共役ジエンに基づく単量体単位と上記式（１）で表される化合物に基づく単量体単位とを有する重合体を製造する。該共役ジエンとしては、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−１，３−ブタジエン、１，３−ヘキサジエンをあげることができる。これらは１種以上用いられる。好ましくは、１，３−ブタジエン、イソプレンである。

式（１）で表される化合物の使用量は、重合で使用した単量体成分の総使用量を１００質量％として、強度を高めるために、好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０２質量％以上である。また、経済性を高めるために、好ましくは２質量％以下であり、より好ましくは１質量％以下である。

単量体として、共役ジエンと式（１）で表される化合物とに、ビニル芳香族炭化水素を組み合わせて重合を行ってもよく、ビニル芳香族炭化水素としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等をあげることができる。好ましくは、スチレンである。

ビニル芳香族炭化水素の使用量は、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素との総使用量を１００質量％として、０質量％以上（共役ジエンの使用量は１００質量％以下）であり、強度を高めるために、好ましくは１０質量％以上（共役ジエンの使用量は９０質量％以下）であり、より好ましくは１５質量％以上（共役ジエンの使用量は８５質量％以下）である。また、低燃費性を高めるために、ビニル芳香族炭化水素の使用量は、好ましくは５０質量％以下（共役ジエンの使用量は５０質量％以上）であり、より好ましくは４５質量％以下（共役ジエンの使用量は５５質量％以上）である。

重合反応は、共役ジエン単位のビニル結合量を調整する剤、共役ジエン系重合体鎖中での共役ジエン単位と共役ジエン以外の単量体に基づく単量体単位の分布を調整する剤（以下、総称して「調整剤」と記す。）などの存在下で行ってもよい。このような剤としては、エーテル化合物、第三級アミン、ホスフィン化合物などをあげることができる。該エーテル化合物としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，４−ジオキサンなど環状のエーテル；ジエチルエーテル、ジブチルエーテルなどの脂肪族モノエーテル；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどの脂肪族ジエ−テル；ジフェニルエーテル、アニソールなどの芳香族エーテルなどがあげられる。該第三級アミンとして、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、ピリジン、キノリンなどをあげることができる。また、該ホスフィン化合物として、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどをあげることができる。これらは１種類以上用いられる。

重合温度は、通常２５〜１００℃であり、好ましくは３５〜９０℃であり、より好ましくは５０〜８０℃である。重合時間は、通常１０分〜５時間である。

本発明の製造方法においては、必要に応じて、アルカリ金属触媒による単量体の重合開始から重合停止までに、共役ジエン系重合体の炭化水素溶液にカップリング剤を添加してもよい。カップリング剤としては、下記式（４）で表される化合物をあげることができる。

（式中、Ｒ^１１はアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基またはアリール基を表し、Ｍはケイ素原子またはスズ原子を表し、Ｌはハロゲン原子またはヒドロカルビルオキシ基を表し、ａは０〜２の整数を表す。）

式（４）で表されるカップリング剤としては、四塩化珪素、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、四塩化スズ、メチルトリクロロスズ、ジメチルジクロロスズ、トリメチルクロロスズ、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメトキシジエチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、テトラエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエトキシジエチルシランなどをあげることができる。

カップリング剤の添加量は、共役ジエン系重合体の加工性を高めるために、アルカリ金属触媒由来のアルカリ金属１モル当たり、好ましくは０．０３モル以上であり、より好ましくは０．０５モル以上である。また、低燃費性を高めるために、好ましくは０．４モル以下であり、より好ましくは０．３モル以下である。

共役ジエン系重合体は、公知の回収方法、例えば、（１）共役ジエン系重合体の炭化水素溶液に凝固剤を添加する方法、（２）共役ジエン系重合体の炭化水素溶液にスチームを添加する方法によって、共役ジエン系重合体の炭化水素溶液から回収することができる。回収した共役ジエン系重合体は、バンドドライヤーや押出型ドライヤーなどの公知の乾燥機で乾燥してもよい。

本発明の共役ジエン系重合体は、他の重合体成分や添加剤などを配合して、共役ジエン系重合体組成物にして用いることができる。

ゴム成分１００質量％中の上記共役ジエン系重合体の含有量は、５質量％以上、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。５質量％未満であると、低燃費性の改善効果が得られにくい傾向がある。また、上記共役ジエン系重合体の含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、耐摩耗性が低下するとともに、高コストになる傾向がある。

上記共役ジエン系重合体以外に使用できるゴム成分としては限定されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。これらのゴム成分は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。なかでも、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び加工性をバランス良く示すことから、ＮＲ、ＢＲが好ましい。これらのゴム成分としては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。

ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１５質量％以上である。５質量％未満であると、充分な低燃費性が得られない傾向がある。また、ＮＲの含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。６０質量％を超えると、加工性が悪化する傾向がある。

ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１５質量％以上である。５質量％未満であると、充分な耐摩耗性が得られない傾向がある。また、ＢＲの含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。６０質量％を超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、Ｎ_２ＳＡが４０ｍ^２／ｇ以上、１２０ｍ^２／ｇ未満のシリカ（１）と、Ｎ_２ＳＡが１２０ｍ^２／ｇ以上のシリカ（２）とを含有する。上記共役ジエン系重合体とともにシリカ（１）及び（２）を配合することで、シリカ（１）及び（２）が良好に分散し、各性能の改善効果を相乗的に高めることができる。また、シリカ（１）及び（２）と、後述するレジンとを併用することで、各性能の改善効果をさらに高めることができる。

シリカ（１）及び（２）は、Ｎ_２ＳＡが下記式を満たすことが好ましい。
（シリカ（２）のＮ_２ＳＡ）／（シリカ（１）のＮ_２ＳＡ）≧１．４の関係を満たすことが好ましく、（シリカ（２）のＮ_２ＳＡ）／（シリカ（１）のＮ_２ＳＡ）≧２．０の関係を満たすことがより好ましい。１．４未満であると、シリカ（１）及び（２）の粒子径の差が小さく、２種類のシリカをブレンドすることによる分散向上効果が充分に得られない傾向がある。
なお、シリカのＮ_２ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−９３に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

シリカ（１）のＮ_２ＳＡは、４０ｍ^２／ｇ以上、好ましくは５０ｍ^２／ｇ以上である。４０ｍ^２／ｇ未満であると、充分な補強性が得られず、ゴム強度、耐摩耗性が悪化するおそれがある。また、シリカ（１）のＮ_２ＳＡは、１２０ｍ^２／ｇ未満、好ましくは１００ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは８０ｍ^２／ｇ以下である。１２０ｍ^２／ｇ以上であると、シリカ（１）及び（２）の併用による効果が充分に得られないおそれがある。

シリカ（２）のＮ_２ＳＡは、１２０ｍ^２／ｇ以上、好ましくは１５０ｍ^２／ｇ以上である。１２０ｍ^２／ｇ未満であると、シリカ（１）及び（２）の併用による効果が充分に得られないおそれがある。また、シリカ（２）のＮ_２ＳＡは、好ましくは２５０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは２２０ｍ^２／ｇ以下である。２５０ｍ^２／ｇを超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。

シリカ（１）及び（２）は、含有量が下記式を満たすことが好ましい。
（シリカ（１）の含有量）×０．２≦（シリカ（２）の含有量）≦（シリカ（１）の含有量）×６．５
シリカ（２）の含有量がシリカ（１）の含有量の０．２倍未満では、充分なゴム強度が得られない傾向がある。また、シリカ（２）の含有量がシリカ（１）の含有量の６．５倍を超えると、転がり抵抗が増大する傾向がある。なお、シリカ（２）の含有量は、シリカ（１）の含有量の０．３倍以上がより好ましく、０．５倍以上がさらに好ましい。また、シリカ（２）の含有量は、シリカ（１）の含有量の５．５倍以下がより好ましく、４．０倍以下がさらに好ましい。

シリカ（１）の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。５質量部未満では、低燃費性を充分に改善できないおそれがある。また、シリカ（１）の含有量は、好ましくは９０質量部以下、より好ましくは７０質量部以下である。９０質量部を超えると、低燃費性は良好であるが、ゴム強度、耐摩耗性が低下する傾向がある。

シリカ（２）の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。５質量部未満では、充分なゴム強度、耐摩耗性が得られないおそれがある。また、シリカ（２）の含有量は、好ましくは９０質量部以下、より好ましくは７０質量部以下である。９０質量部を超えると、ゴム強度、耐摩耗性は良好であるが、低燃費性が悪化する傾向がある。

シリカ（１）及び（２）の合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１０質量部以上、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上である。１０質量部未満であると、シリカ（１）及び（２）を配合した効果が充分に得られず、耐摩耗性やゴム強度が低下する傾向がある。また、シリカ（１）及び（２）の合計含有量は、１５０質量部以下、好ましくは１２０質量部以下、さらに好ましくは１００質量部以下である。１５０質量部を超えると、ゴム組成物中において、シリカを均一に分散することが困難になり、加工性が悪化するだけでなく、転がり抵抗も増大する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、上述の薬品以外の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、公知のものを用いることができ、硫黄などの加硫剤；チアゾール系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤などの加硫促進剤；ステアリン酸、酸化亜鉛などの加硫活性化剤；ジクミルパーオキシド、ジターシャリブチルパーオキシドなどの有機過酸化物；カーボンブラックなどの補強剤；炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカなどの充填剤；シランカップリング剤；伸展油；加工助剤；老化防止剤；滑剤を例示することができる。

上記硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄があげられる。硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１５質量部であり、より好ましくは０．３〜１０質量部であり、更に好ましくは０．５〜５質量部である。

上記加硫促進剤としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどのチアゾール系加硫促進剤；テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどのチウラム系加硫促進剤；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系加硫促進剤；ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジンなどのグアニジン系加硫促進剤をあげることができる。加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５質量部であり、より好ましくは０．２〜３質量部である。

上記カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなどをあげることができる。カーボンブラックとしては、ＥＰＣ、ＭＰＣ及びＣＣのようなチャンネルカーボンブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＡＰＦ、ＦＦ、ＣＦ、ＳＣＦ及びＥＣＦのようなファーネスカーボンブラック；ＦＴ及びＭＴのようなサーマルカーボンブラック；アセチレンカーボンブラックが例示される。これらは１種以上用いることができる。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは、５〜２００ｍ^２／ｇであり、また、カーボンブラックのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収量は、好ましくは、５〜３００ｍｌ／１００ｇである。該窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ４８２０−９３に従って測定され、該ＤＢＰ吸収量は、ＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９３に従って測定される。市販品としては、三菱化学社製 商品名 ダイアブラックＮ３３９、東海カーボン社製 商品名 シースト６、シースト７ＨＭ、シーストＫＨ、デグッサ社製 商品名 ＣＫ３、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａなどを用いることができる。

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１〜５０質量部である。また、該含有量は、耐摩耗性及び強度を高めるために、より好ましくは３質量部以上であり、更に好ましくは４質量部以上である。また、低燃費性を高めるために、より好ましくは３０質量部以下であり、更に好ましくは１０質量部以下である。

補強剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０〜１５０質量部である。また、該含有量は、耐摩耗性及び強度を高めるために、より好ましくは２０質量部以上であり、更に好ましくは３０質量部以上である。また、低燃費性を高めるために、より好ましくは１２０質量部以下であり、更に好ましくは１００質量部以下である。

また、補強剤として用いるシリカの含有量とカーボンブラックの含有量との質量比（シリカの含有量：カーボンブラックの含有量）としては、２：１〜５０：１であることが好ましい。該質量比は、低燃費性を高めるため、及び、補強性を高めるために、５：１〜２０：１であることがより好ましい。

上記シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシ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、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、γ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドなどをあげることができる。これらは１種以上用いられる。市販品としては、デグッサ社製 商品名 Ｓｉ６９、Ｓｉ７５などを用いることができる。

シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１〜２０質量部であり、より好ましくは２〜１５質量部であり、更に好ましくは５〜１０質量部である。

上記伸展油としては、アロマチック系鉱物油（粘度比重恒数（Ｖ．Ｇ．Ｃ．値）０．９００〜１．０４９）、ナフテン系鉱物油（Ｖ．Ｇ．Ｃ．値０．８５０〜０．８９９）、パラフィン系鉱物油（Ｖ．Ｇ．Ｃ．値０．７９０〜０．８４９）などをあげることができる。伸展油の多環芳香族含有量は、好ましくは３質量％未満であり、より好ましくは１質量％未満である。該多環芳香族含有量は、英国石油学会３４６／９２法に従って測定される。また、伸展油の芳香族化合物含有量（ＣＡ）は、好ましくは２０質量％以上である。これらの伸展油は、１種以上用いられる。

本発明のゴム組成物を製造する方法としては、公知の方法、例えば、各成分をロールやバンバリーのような公知の混合機で混練する方法を用いることができる。

混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を配合する場合、混練温度は、通常５０〜２００℃であり、好ましくは８０〜１９０℃であり、混練時間は、通常３０秒〜３０分であり、好ましくは１分〜３０分である。加硫剤、加硫促進剤を配合する場合、混練温度は、通常１００℃以下であり、好ましくは室温〜８０℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を配合した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理を行って用いられる。加硫温度としては、通常１２０〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０℃である。

本発明のゴム組成物は、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性が高次元でバランス良く得られる。

本発明のゴム組成物は、タイヤのトレッド（キャップトレッド）に使用される。

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して、本発明の空気入りタイヤを製造できる。

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤとして好適に用いることができる。

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

＜重合体製造例１＞
内容積５リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器内を、洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換した。次に、工業用ヘキサン（密度６８０ｋｇ/ｍ³）２．５５ｋｇ、１，３−ブタジエン１３７ｇ、スチレン４３ｇ、ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニルビニルシラン０．８１ｇ、テトラヒドロフラン１．５２ｍｌ、エチレングリコールジエチルエーテル１．１８ｍｌを重合反応器内に投入した。次に、ｎ−ブチルリチウム２．８８ｍｍｏｌをｎ−ヘキサン溶液として重合反応器内に投入し、重合反応を開始した。

撹拌速度を１３０ｒｐｍ、重合反応器内温度を６５℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、１，３−ブタジエンとスチレンとｔｅｒｔ−ブトキシジフェニルビニルシランとの共重合を２時間行った。１，３−ブタジエンの供給量は２０５ｇ、スチレンの供給量は６５ｇであった。また、重合反応器に投入・供給した単量体総量中、ｔｅｒｔ−ブトキシジフェニルビニルシランの投入量は、０．１８重量％であった。

メタノール０．２ｍｌを含むヘキサン溶液１０ｍｌを重合体溶液に加えて、更に重合体溶液を５分間撹拌した。

重合体溶液に２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート（住友化学社製、商品名：スミライザーＧＭ）１．８ｇ、ペンタエリスリチルテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）（住友化学社製、商品名：スミライザーＴＰ−Ｄ）０．９ｇを加え、次に、重合体溶液を、常温、２４時間で蒸発させ、更に５５℃で１２時間減圧乾燥し、重合体１を得た。

＜重合体製造例２＞
内容積２０リットルの撹拌装置付きステンレス製重合反応器を、洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換した。次に、工業用ヘキサン（密度６８０ｋｇ/ｍ³）１０．２ｋｇ、１，３−ブタジエン６０８ｇ、スチレン１９２ｇ、テトラヒドロフラン６．１ｍｌ、エチレングリコールジエチルエーテル４．０ｍｌを重合反応器内に投入した。次に、ｎ−ブチルリチウム１２．４０ｍｍｏｌをｎ−ヘキサン溶液として重合反応器内に投入し、重合反応を開始した。

撹拌速度を１３０ｒｐｍ、重合反応器内温度を６５℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、１，３−ブタジエンとスチレンの共重合反応を３時間行った。１，３−ブタジエンの供給量は９１２ｇ、スチレンの供給量は２８８ｇであった。メタノール０．８ｍｌを含むヘキサン溶液２０ｍｌを重合体溶液に加えて、更に重合体溶液を５分間撹拌した。

重合体溶液に２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート（住友化学社製、商品名：スミライザーＧＭ）８．０ｇ、ペンタエリスリチルテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）（住友化学社製、商品名：スミライザーＴＰ−Ｄ）４．０ｇを加え、次に、重合体溶液を、常温、２４時間で蒸発させ、更に５５℃で１２時間減圧乾燥し、重合体２を得た。

得られた重合体１、２について、下記の方法により分析した。結果は表１に示す。

（ムーニー粘度（ＭＬ_１＋４））
ＪＩＳ Ｋ６３００（１９９４）に従って、１００℃にて重合体のムーニー粘度を測定した。

（ビニル結合量（単位：モル％））
赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである９１０ｃｍ^−１付近の吸収強度より重合体のビニル結合量を求めた。

（スチレン単位の含量（単位：質量％））
ＪＩＳ Ｋ６３８３（１９９５）に従って、屈折率から重合体のスチレン単位の含量を求めた。

（分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ））
下記の条件(ｉ)〜(ｖｉｉｉ)でゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法により、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）を測定し、重合体の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を求めた。
（ｉ）装置：東ソー社製ＨＬＣ−８２２０
（ｉｉ）分離カラム：東ソー社製ＨＭ−Ｈ（２本直列）
（ｉｉｉ）測定温度：４０℃
（ｉｖ）キャリア：テトラヒドロフラン
（ｖ）流量：０．６ｍＬ／分
（ｖｉ）注入量：５μＬ
（ｖｉｉ）検出器：示差屈折
（ｖｉｉｉ）分子量標準：標準ポリスチレン

以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３
ブタジエンゴム（ＢＲ）：宇部興産（株）製のウベポールＢＲ１５０Ｂ
重合体１、２：上記製造例１、２で得た重合体
シリカ（１）：デグッサ社製のウルトラシルＵ３６０（平均一次粒子径：２８ｎｍ、Ｎ_２ＳＡ：５０ｍ^２／ｇ）
シリカ（２）：デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３（平均一次粒子径：１５ｎｍ、Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＮ２２０（Ｎ_２ＳＡ：１１１ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量：１１５ｍｌ／１００ｇ）
オイル：（株）ジャパンエナジー製のＸ−１４０
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン３Ｃ
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤１：住友化学（株）製のソクシノールＣＺ
加硫促進剤２：住友化学（株）製のソクシノールＤ

＜実施例及び比較例＞
表２に示す配合内容に従い、（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で２０分間、０．５ｍｍ厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃で１２分間加硫し、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。

得られた加硫ゴム組成物及び試験用タイヤについて、下記の評価を行った。結果は表２に示す。

（ｔａｎδ）
シート状の加硫成形体から幅１ｍｍまたは２ｍｍ、長さ４０ｍｍの短冊上試験片を打ち抜き、試験に供した。測定は、粘弾性測定装置（上島製作所社製）によって、歪み１％及び周波数１０Ｈｚの条件下で、温度７０℃での試験片の損失正接（ｔａｎδ(70℃)）を測定した。比較例１を１００とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好（低燃費性）である。

（転がり抵抗）
転がり抵抗試験機を用い、試験タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（３．４３ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例１を１００とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好（低燃費性）である。

（ウェットグリップ性能）
各試験用タイヤを車両（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を求めた。結果は指数で表し、数字が大きいほどウェットスキッド性能（ウェットグリップ性能）が良好である。指数は次の式で求めた。
ウェットスキッド性能＝（比較例１の制動距離）／（各配合の制動距離）×１００

（耐摩耗性）
ＬＡＴ試験機（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｂｒａｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｋｉｄ Ｔｅｓｔｅｒ）を用い、荷重５０Ｎ、速度２０ｋｍ／ｈ、スリップアングル５°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。表２の数値（ＬＡＴ指数）は、比較例１の容積損失量を１００としたときの相対値である。当該数値が大きいほど耐摩耗性に優れている。

比較例１、２及び４と実施例１の評価結果などから、本発明における特定の変性共役ジエン系重合体と、シリカ（１）及び（２）の混合物とを併用することにより、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性の性能バランスを相乗的に改善できた。

Claims (6)

1. ゴム成分と、窒素吸着比表面積が４０ｍ^２／ｇ以上、１２０ｍ^２／ｇ未満のシリカ（１）と、窒素吸着比表面積が１２０ｍ^２／ｇ以上のシリカ（２）とを含み、
   前記ゴム成分１００質量％中、共役ジエンに基づく構成単位及び下記式（１）で表される化合物に基づく構成単位を有する共役ジエン系重合体の含有量が５質量％以上であり、
   前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカ（１）及び（２）の合計含有量が１０〜１５０質量部であり、
   前記シリカ（１）及び（２）の含有量が以下の式を満たすトレッド用ゴム組成物。
   （シリカ（１）の含有量）×０．２≦（シリカ（２）の含有量）≦（シリカ（１）の含有量）×６．５
   

   

   
   （式中、ｍは１又は２を表し、ｎは１又は２を表し、ｍ＋ｎは２又は３であり、Ｒ^１は重合性炭素−炭素二重結合を有するヒドロカルビル基を表し、Ｒ^２はヒドロカルビル基を表し、Ｒ^２が複数ある場合、複数あるＲ^２は同一でも異なっていてもよく、Ｒ^３は含酸素置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ^３が複数ある場合、複数あるＲ^３は同一でも異なっていてもよく、Ｒ^４はアルキル基、又は置換アミノ基を表す。）
2. 前記式（１）で表される化合物のｍ＋ｎが３であり、Ｒ^１が下記式（２）で表される基であり、Ｒ^２が３級アルキル基であり、Ｒ^３がアルキル基を有していてもよいフェニル基である請求項１に記載のトレッド用ゴム組成物。
   

   

   
   （式中、ｐは０又は１であり、Ｒ^５は水素原子又はヒドロカルビル基を表し、Ｔはヒドロカルビレン基を表す。）
3. 前記式（１）で表される化合物のＲ^１がビニル基である請求項１又は２に記載のトレッド用ゴム組成物。
4. 前記共役ジエン重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）で表される分子量分布が１．０〜１．５である請求項１〜３のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
5. 共役ジエン系重合体のビニル結合量が、ジエンに基づく構成単位の含有量を１００モル％として、２０モル％以上７０モル％以下である請求項１〜４のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。