JPWO2007119675A1 - 活性化シラン化合物、それを用いたゴム組成物及びタイヤ - Google Patents

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Abstract

本発明は、ヒドロカルビルオキシシラン化合物が有機金属化合物と有機溶媒中で反応しなる活性化シラン化合物であり、シリカ及びカーボンブラックとの相互作用を高め、破壊特性、耐摩耗性、低発熱性を向上させることにより、配合量を削減し得る活性化シラン化合物、それをシランカップリング剤として配合してなるゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いてなる耐久性及び低発熱性等に優れる空気入りタイヤを提供する。

Description

本発明は、シリカとの反応性が高められた活性化シラン化合物、それを用いたゴム組成物及びそのゴム組成物を少なくとも一部の部材に用いてなるタイヤに関する。
一般に、シリカ配合ゴム組成物においては、弾性率、切断時強度、切断時伸び、耐摩耗性等の加硫物性を向上する目的のために、種々のシランカップリング剤が使用されている。しかしながら、シランカップリング剤のシリカに対する反応性は未だ十分とは言えず、従来より種々の改良が検討されている。
特許文献１には、シリカ及びシランカップリング剤等を配合したゴム組成物において、ゴム混練り時にシランカップリング剤等とシラノール縮合触媒を添加することにより、シランカップリング剤等とシリカとの反応を促進させ、シランカップリング剤等の配合量を削減する方法が提案されている。
しかし、この方法は、ゴム混練り時にシラノール縮合触媒を添加するため、触媒とシランカップリング剤等との接触効率が十分とは言えず、シランカップリング剤等のシリカとの反応を十分促進し得なかった。
また、活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端にヒドロカルビルオキシシラン化合物を反応させる第１次変性の途中及び／又は終了後に、反応系に更にヒドロカルビルオキシシラン化合物等の縮合促進剤を加え第２次変性を行うことにより、シリカ及びカーボンブラックとの相互作用を高め、破壊特性、耐摩耗性、低発熱性を向上させる変性重合体を得る製造方法が提案されている（特許文献２又は３参照）。
しかしながら、この方法は、上記の変性重合体ゴムを用いなければならず、通常の共役ジエン系重合体ゴム組成物には適用できない。
そこで、特殊な変性重合体ゴムを用いなくても、シリカ等との相互作用を高め、配合量を削減し得るシランカップリング剤が要望されていた。
特開平１０−６７８８７号公報 ＷＯ２００３／０４６０２０パンフレット ＷＯ２００３／０８７１７１パンフレット
本発明は、このような状況下で、シリカ及びカーボンブラックとの相互作用を高め、破壊特性、耐摩耗性、低発熱性を向上させることにより、配合量を削減し得る活性化シラン化合物、それをシランカップリング剤として配合してなるゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いてなる耐久性及び低発熱性等に優れる空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のシラン化合物と有機金属化合物との反応生成物を用いることにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、ヒドロカルビルオキシシラン化合物が有機金属化合物と有機溶媒中で反応してなる活性化シラン化合物を提供するものであり、ゴム成分１００質量部に対してシリカ１０〜１８０質量部を、かつシリカに対してその活性化シラン化合物１〜２０質量％を含有してなるゴム組成物及びそのゴム組成物を少なくとも一部の部材に用いてなるタイヤを提供するものである。
本発明は、ヒドロカルビルオキシシラン化合物が有機金属化合物と有機溶媒中で反応してなる活性化シラン化合物であって、これをシリカ配合ゴム組成物等にシランカップリング剤として配合するものである。
ここで、ヒドロカルビルオキシシラン化合物は、下記（１）一般式（Ｉ）、（２）一般式（II）、（３）一般式（III）、（４）一般式（IV）、（５）一般式（Ｖ）及びそれらの部分縮合物からなる群から一種以上選ばれる化合物であることが好ましい。
ここで、部分縮合物とは、ヒドロカルビルオキシシラン化合物のＳｉＯＲの一部（全部ではない）が縮合によりＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合したものをいう。
（１）一般式（Ｉ）
Figure 2007119675
 〔式中、Ａ1は、（チオ）エポキシ、（チオ）イソシアネート、（チオ）ケトン、（チオ）アルデヒド、イミン残基、アミド、イソシアヌル酸トリヒドロカルビルエステル残基、（チオ）カルボン酸エステル残基、（チオ）カルボン酸エステル残基の金属塩、カルボン酸無水物残基、カルボン酸ハロゲン化物残基及び炭酸ジヒドロカルビルエステル残基から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、Ｒ1は単結合又は二価の不活性炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｎは０から２の整数であり、Ｒ2が複数ある場合、複数のＲ2は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ3が複数ある場合、複数のＯＲ3は同一でも異なっていてもよく、また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。〕
（２）一般式（II）
Figure 2007119675
 〔式中、Ａ2は、環状三級アミン残基、非環状三級アミン残基、ピリジン残基、スルフィド、マルチスルフィド及びニトリルの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、Ｒ4は単結合又は二価の不活性炭化水素基、Ｒ5及びＲ6は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｍは０から２の整数であり、Ｒ5が複数ある場合、複数のＲ5は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ6が複数ある場合、複数のＯＲ6は同一でも異なっていてもよく、また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。〕
（３）一般式（III）
Figure 2007119675
 〔式中、Ａ3は、アルコキシ、ヒドロキシ、チオール、一級アミン残基及びそのオニウム塩、環状二級アミン残基及びそのオニウム塩、非環状二級アミン残基及びそのオニウム塩、環状三級アミン残基のオニウム塩、非環状三級アミン残基のオニウム塩、アリール又はアリールアルキルＳｎ結合を有する基、スルフォニル、スルフィニル及びニトリルから選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、Ｒ7は単結合又は二価の不活性炭化水素基、Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｑは０から２の整数であり、Ｒ8が複数ある場合、複数のＲ8は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ9が複数ある場合、複数のＯＲ9は同一でも異なっていても良い。〕
（４）一般式（IV）
（Ｒ10Ｏ）3Ｓｉ−Ｒ11−Ｓk−Ｒ11−Ｓｉ（ＯＲ10）3 ・・・（IV）
〔式中、Ｒ10は炭素数１〜４の一価の炭化水素基、Ｒ11は炭素数１〜９の二価の炭化水素基、ｋは１以上の正数で分布を有し、（Ｒ10Ｏ）3におけるＲ10Ｏは同一でも異なっていても良い。〕
（５）一般式（Ｖ）
Ｒ12 j−Ｓｉ−（ＯＲ13）4-j ・・・（Ｖ）
〔式中、Ｒ12及びＲ13は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｊは０〜２の整数であり、Ｒ12が複数ある場合、複数のＲ12は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ13が複数ある場合、複数のＯＲ13は互いに同一でも異なっていてもよく、また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。〕
上記一般式（Ｉ）において、Ａ1における官能基の中で、イミン残基はケチミン、アルジミン、アミジンを包含し、（チオ）カルボン酸エステル残基は、アクリレートやメタクリレート等の不飽和カルボン酸エステル残基を包含する。また、（チオ）カルボン酸残基の金属塩の金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ等を挙げることができる。なお、チオカルボン酸としては、Ｓ−酸及びＯ−酸の双方を含むが、Ｓ−酸が好ましい。
Ｒ1のうちの二価の不活性炭化水素基としては、炭素数１〜２０のアルキレン基を好ましく挙げることができる。このアルキレン基は直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであっても良いが、特に直鎖状のものが好適である。この直鎖状のアルキレン基の例としては、メチレン基、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、オクタメチレン基、デカメチレン基、ドデカメチレン基等が挙げられる。
Ｒ2及びＲ3としては、炭素１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数６〜１８のアリール基、炭素数７〜１８のアラルキル基等を挙げることができる。ここで、上記アルキル基及びアルケニル基は直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよく、その例としては、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、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、プロペニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
また、該アリール基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、その例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。更に該アラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、その例としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
ｎは０〜２の整数であるが、０が好ましく、また、この分子中には活性プロトン及びオニウム塩を有しないことが必要である。
この一般式（Ｉ）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば（チオ）エポキシ基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、２−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、２−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、（２−グリシドキシエチル）メチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、２−（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、２−（３，４−エキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル（メチル）ジメトキシシラン等、及びこれらの化合物におけるエポキシ基をチオエポキシ基に置き換えたものを好ましく挙げることができるが、これらの中で、特に３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが好適である。
また、イミン残基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（１−メチルエチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−エチリデン−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（１−メチルプロピリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンジリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（シクロヘキシリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等を好ましく挙げることができるが、これらの中で特に、Ｎ−（１−メチルプロピリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン及びＮ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミンが好適である。また、イミン残基（アミジン基）含有化合物の他の例として、１−〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕−４，５−ジヒドロイミダゾール、１−〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（３−イソプロポキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（３−メチルジエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール等が挙げられ、その中でも、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾールが好ましい。
更に、その他のヒドロカルビルオキシシラン化合物として、カルボン酸エステル残基含有化合物が挙げられる。具体的には、３−メタクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリイソプロポキシシラン等が挙げられ、その中でも、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。チオカルボン酸エステル残基含有化合物の具体例としては、オクタンチオ酸Ｓ−３−（トリエトキシシリル）プロピルが挙げられる。
また、ヒドロカルビルオキシシラン化合物としてイソシアネート基含有化合物が挙げられる。具体的には、３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリイソプロポキシシラン等が挙げられ、その中でも３−イソシアナトプロピルトリエトキシシランが好ましい。
更に、ヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、カルボン酸無水物残基含有化合物が挙げられる。具体的には、３−トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物、３−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、３−メチルジエトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられ、その中でも、３−トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物が好ましい。
これらのヒドロカルビルオキシシラン化合物（Ｉ）は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いても良い。
上記一般式（II）において、Ａ2のうちの非環状三級アミン残基はＮ，Ｎ−二置換アニリン残基等のＮ，Ｎ−二置換芳香族アミン残基を包含し、また環状三級アミン残基は、環の一部として（チオ）エーテル結合を含むことができる。Ｒ4のうちの二価の不活性炭化水素基、Ｒ5及びＲ6については、それぞれ前記一般式（Ｉ）におけるＲ1、Ｒ2及びＲ3について説明したとおりである。この分子中には活性プロトン及びオニウム塩は有しないことが必要である。
この一般式（II）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば非環状三級アミン残基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、３−ジメチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−ジメチルアミノプロピル（トリメトキシ）シラン、３−ジエチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−ジエチルアミノプロピル（トリメトキシ）シラン、２−ジメチルアミノエチル（トリエトキシ）シラン、２−ジメチルアミノエチル（トリメトキシ）シラン、３−ジメチルアミノプロピル（ジエトキシ）メチルシラン、３−ジブチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン等を挙げることができるが、これらの中で、３−ジメチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン及び３−ジメチルアミノプロピル（トリメトキシ）シランが好適である。
また、環状三級アミン残基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリメトキシ）シラン、（１−ヘキサメチレンイミノ）メチル（トリメトキシ）シラン、（１−ヘキサメチレンイミノ）メチル（トリエトキシ）シラン、２−（１−ヘキサメチレンイミノ）エチル（トリエトキシ）シラン、２−（１−ヘキサメチレンイミノ）エチル（トリメトキシ）シラン、３−（１−ピロリジニル）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ピロリジニル）プロピル（トリメトキシ）シラン、３−（１−ヘプタメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ドデカメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（ジエトキシ）メチルシラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（ジエトキシ）エチルシラン、３−〔１０−（トリエトキシシリル）デシル〕−４−オキサゾリン等が挙げることができるが、これらの中で、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン及び（１−ヘキサメチレンイミノ）メチル（トリメトキシ）シランを好ましく挙げることができる。特に、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シランが好適である。
更に、その他のヒドロカルビルオキシシラン化合物として、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、２−（トリエトキシシリルエチル）ピリジン、２−シアノエチルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
これらのヒドロカルビルオキシシラン化合物（II）は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いても良い。
上記一般式（III）において、Ａ3のうちの一級アミン残基はアニリン残基等の芳香族アミン残基を包含し、また非環状二級アミン残基はＮ−（一置換）アニリン残基等のＮ−（一置換）芳香族アミン残基を包含する。更に、非環状三級アミン残基のオニウム塩は、Ｎ，Ｎ−（二置換）アニリン残基等のＮ，Ｎ−（二置換）芳香族アミン残基のオニウム塩を包含する。また。環状二級アミン残基や環状三級アミン残基の場合は、環の一部として（チオ）エーテルを含むことができる。Ｒ7のうちの二価の不活性炭化水素基、Ｒ8及びＲ9については、それぞれ前記一般式（Ｉ）におけるＲ1、Ｒ2及びＲ3について説明したとおりである。
この一般式（III）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチ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、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、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリエトキシシラン、３−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、オクタデシルジメチル（３−トリメチルシリルプロピル）アンモニウムクロリド、オクタデシルジメチル（３−トリエチルシリルプロピル）アンモニウムクロリド、シアノメチルトリメトキシシラン、シアノメチルトリエトキシシラン、スルホニルメチルトリメトキシシラン、スルホニルメチルトリエトキシシラン、スルフィニルメチルトリメトキシシラン及びスルフィニルメチルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
これらの内、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチ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、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及び３−メルカプトプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。
このヒドロカルビルオキシシラン化合物（III）は、一種を単独で用いてよく、二種以上を組み合わせて用いても良い。
また、上記（４）のヒドロカルビルオキシシラン化合物は、上記一般式（IV）のヒドロカルビルオキシシラン化合物及び／又はその部分縮合物を用いることができる。尚、ここで部分縮合物とは一般式（Ｉ）で記載したのと同様である。
一般式（IV）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド及びそれらの一種以上を含有する混合物が好適に挙げられる。上記の内、市販品としては、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド（以下、ＴＥＳＰＴという）を主成分とする商品名Ｓｉ６９（Degussa社製）が挙げられる。
更に、上記（５）のヒドロカルビルオキシシラン化合物は、上記一般式（Ｖ）のヒドロカルビルオキシシラン化合物及び／又はその部分縮合物を用いることができる。尚、ここで部分縮合物とは一般式（Ｉ）で記載したのと同様であり、上記一般式（Ｖ）において、Ｒ12及びＲ13は、前述の一般式（Ｉ）におけるＲ2及びＲ3で説明したとおりである。
この一般式（Ｖ）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン等を挙げることができる。
このヒドロカルビルオキシシラン化合物（Ｖ）は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いても良い。
更に、上記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）のヒドロカルビルオキシシラン化合物の二種以上を組み合わせて用いても良い。
次に、本発明の活性化シラン化合物の製造に用いられる有機金属化合物を説明する。この有機金属化合物は、下記（６）〜（９）からなる群から一種以上選ばれる化合物であり、有機金属化合物を単独で用いても良いし、二種以上組み合わせても良い。
（６）一般式（VI）で表される酸化数２のスズのカルボン酸塩
Ｓｎ（ＯＣＯＲ14）2 ・・・（VI）
〔式中、Ｒ14は、炭素数２から１９の炭化水素基であり、２つのＯＣＯＲ14は同一でも異なっていても良い。〕
（７）一般式（VII）で表される酸化数４のスズの化合物
Ｒ15 rＳｎＡ4 tＢ1 (4-t-r) ・・・（VII）
〔式中、ｒは１から３の整数、ｔは１又は２の整数であり、かつｔ＋ｒは３又は４の整数である。Ｒ15は炭素数１から３０の脂肪族炭化水素基を示し、複数ある場合は同一でも異なっていてもよく、Ｂ1はヒドロキシル基又はハロゲンである。Ａ4は、（ａ）炭素数２から３０のカルボキシル基、（ｂ）炭素数５から３０の１，３−ジカルボニル含有基、（ｃ）炭素数３から３０のヒドロカルビルオキシ基、及び（ｄ）炭素数１から２０の炭化水素基及び／又は炭素数１から２０のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換（同一でも異なっていても良い）されたシロキシ基から選ばれる基であり、Ａ4が複数ある場合は同一でも異なっていても良い。〕
（８）一般式（VIII）で表される酸化数４のチタン化合物
Ａ5 xＴｉＢ2 (4-x) ・・・（VIII）
〔式中、ｘは２又は４の整数である。Ａ5は（ａ）炭素数２から３０のヒドロカルビルオキシ基、（ｂ）炭素数１から３０のアルキル基及び／又は炭素数１から２０のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換されたシロキシ基であり、Ａ5が複数ある場合は同一でも異なっていても良い。Ｂ2は、炭素数５から３０の１，３−ジカルボニル含有基であり、Ｂ2が複数ある場合は同一でも異なっていても良い。〕
（９）一般式（IX）で表される酸化数３のアルミニウム化合物
Ａｌ（ＯＲ16）3 ・・・（IX）
〔式中、Ｒ16は炭素数１〜３０の炭化水素基である。〕
上記（６）の一般式（VI）で表される酸化数２のスズのカルボン酸塩としては、ビス（２−エチルヘキサン酸）スズ、ジオレイン酸スズ及びジラウリン酸スズから一種以上選ばれる有機金属化合物であることが好ましい。
また、上記（７）の一般式（VII）で表される酸化数４のスズの化合物の内、（ａ）のスズのカルボン酸塩としては、四価のジヒドロカルビルスズのジカルボン酸塩（ビス（ヒドロカルビルジカルボン酸）塩を含む）、モノカルボン酸塩ヒドロキシドが、（ｂ）炭素数５から３０の１，３−ジカルボニル含有基を有するものとしては、ビス（１，３−ジケトネート）が、（ｃ）炭素数３から３０のヒドロカルビルオキシ基を有するものとしては、アルコキシハライドが、（ｄ）炭素数１から２０の炭化水素基及び／又は炭素数１から２０のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換（同一でも異なっていても良い）されたシロキシ基を有するものとしては、アルコキシ（トリヒドロカルビルシロキシド）、アルコキシ（ジヒドロカルビルアルコキシシロキシド）、ビス（トリヒドロカルビルシロキシド）、ビス（ジヒドロカルビルアルコキシシロキシド）等が好適に挙げられる。スズに結合した炭化水素基としては炭素数が４以上のものが望ましく、炭素数４から炭素数８のものがより好ましい。四価のジヒドロカルビルスズのジカルボン酸塩としては、ジブチルスズジラウレート及びジオクチルスズジラウレートが特に好ましい。
また、上記（８）の一般式（VIII）で表される酸化数４のチタン化合物としては、酸化数４のチタンのテトラアルコキシド又はテトラキス（トリヒドロカルビルオキシシロキシド）、あるいは下記一般式（Ｘ）で表されるチタンキレート化合物等が挙げられる。
（Ｒ17Ｏ）2Ｔｉ｛ＣＨ３−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＨ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＨ３｝2・・・（Ｘ）
〔式中、Ｒ17Ｏは、炭素数２から３０のヒドロカルビルオキシ基であり、同一でも異なっていても良い。〕
これらの内、チタニウム（ＩＶ）２−エチル−１，３−ヘキサンジオレート又は一般式（Ｘ）のチタンキレート化合物の一例であるジイソプロポキシビス（アセチルアセトネート）チタンが特に好適に用いられる。
更に、上記（９）の一般式（IX）で表される酸化数３のアルミニウム化合物としては、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシアルミニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウム等が挙げられる。これらの内、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシアルミニウム及びトリ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウムが特に好ましい。
本発明の活性化シラン化合物の製造において用いられる有機溶媒は、ヒドロカルビルオキシシラン化合物及び有機金属化合物を溶解するものであれば良いが、シクロヘキサン等の炭化水素溶媒、エタノール、ブタノール、ペンタノール等のアルコール、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン等の環状又は鎖状エーテルが挙げられる。
これらの有機溶媒は、単独で用いても良いが、必要に応じ、二種類以上を組み合わせても用いても良い。また、ヒドロカルビルオキシシラン化合物及び有機金属化合物の種類によっては、水を必要量用いても良い。この水は、単体やアルコール等の溶液、炭化水素溶媒中の分散ミセル等の形態が好適に用いられるほか、必要ならば固体表面の吸着水や水和物の水和水等の、反応系中で水を放出し得る化合物が潜在的に含んだ水分も有効に用いることができる。従って吸着水を持つ固体や、水和物等、容易に水を放出することができる化合物を上記金属化合物と併用することも好ましい態様として挙げられる。
上記のヒドロカルビルオキシシラン化合物及び有機金属化合物は、反応系に別々に投入しても、使用直前に混合して混合物として投入しても良いが、混合物の長期保存は金属化合物の分解を招くので好ましくない。
この有機金属化合物及び必要に応じ用いられる水の使用量は、有機金属化合物の金属及び水の、系内に存在するヒドロカルビルオキシシリル結合総量に対するモル比が、共に０．１以上になるように選定するのが好ましい。
また、ヒドロカルビルオキシシラン化合物と有機金属化合物との反応は窒素等の不活性ガス雰囲気下において２０℃以上の温度で行うことが好ましく、通常、室温で行なわれる。但し、必要に応じ、３０〜１２０℃の範囲の加温下で行なっても良い。反応時間としては、３０〜３００分程度で行うことが好ましい。
以上のようにして製造された本発明の活性化シラン化合物は、ゴム成分１００質量部に対してシリカ１０〜１８０質量部を含有することが好ましく、更にこのゴム組成物において、シリカに対して活性化シラン化合物１〜２０質量％、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは１〜１５質量％、更に好ましくは３〜１５質量％、特に好ましくは５〜１５質量％配合される。
本発明のゴム組成物に用いられるシリカとしては特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填材として慣用されているものの中から任意に選択して用いることができる。
このシリカとしては、例えば湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）等が挙げられるが、中でも破壊特性、耐摩耗性、低発熱性の改良効果が最も顕著である湿式シリカが好ましい。そして、シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ、ＢＥＴ法による）は１００〜５００ｍ2／ｇであることが好ましい。好適な湿式シリカとしては、東ソー・シリカ（株）製のＡＱ、ＶＮ３、ＬＰ、ＮＡ等、Degussa社製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：２１０ｍ2／ｇ）等が挙げられる。
上記のシリカを、ゴム成分１００質量部に対して、１０〜１８０質量部配合することが、物性改良効果及び混練作業性等の観点から好ましい。
本発明においては、所望により、物性等を改良する目的で、上記のシリカに加えて、更にカーボンブラック及び／又は下記一般式（XI）で表される無機フィラーを５〜１００質量部配合しても良い。
ｍＭ1・ｘＳｉＯy・ｚＨ2Ｏ ・・・・・・・・・（XI）
〔式中、Ｍ1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、ｍ、ｘ、ｙ及びｚは、それぞれ１〜５の整数、０〜１０の整数、２〜５の整数、及び０〜１０の整数である。尚、上記式において、ｘ、ｚがともに０である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも１つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。〕
上記のカーボンブラックとしては、例えばＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＨＡＦ、Ｎ３３９、ＩＩＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等が挙げられる。カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠する）は２０〜１６０ｍ2／ｇであることが好ましく、７０〜１６０ｍ2／ｇであることがより好ましい。また、好ましくはジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−４：２００１に準拠する）が８０〜１７０ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラックである。これらのカーボンブラックを用いることにより、諸物性、特に破壊特性の改良効果は大きくなる。好ましいカーボンブラックはＨＡＦ、Ｎ３３９、ＩＩＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦである。
上記一般式（XI）で表される無機フィラーとしては、γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物（Ａｌ2Ｏ3・Ｈ2Ｏ）、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）3］、炭酸アルミニウム［Ａｌ2（ＣＯ3）2］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）2］、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ2・９Ｈ2Ｏ）、チタン白（ＴｉＯ2）、チタン黒（ＴｉＯ2n-1）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）2］、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）、クレー（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、カオリン（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ2ＳｉＯ5 、Ａｌ4・３ＳｉＯ4・５Ｈ2Ｏ等）、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＭｇＳｉＯ3等）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ2・ＳｉＯ4等）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ2Ｏ3・ＣａＯ・２ＳｉＯ2等）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ4）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、水酸化ジルコニウム［ＺｒＯ（ＯＨ）2・ｎＨ2Ｏ］、炭酸ジルコニウム［Ｚｒ（ＣＯ3）2］、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩等が使用できる。これらの内、上記一般式（XI）中のＭ1がアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はアルミニウムの炭酸塩から選ばれる無機フィラーが好ましく、水酸化アルミニウムが特に好ましい。
本発明のゴム組成物のゴム成分に用いられるゴムとしては、従来から各種ゴム組成物に一般的に配合されている任意のゴム、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム等のジエン系ゴムやエチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）等を単独で又は任意のブレンドとして使用することができる。
本発明のゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を含有させることができる。
上記加硫剤としては、硫黄等が挙げられ、その使用量は、ゴム成分１００質量部に対し、硫黄分として０．１〜１０．０質量部が好ましく、０．５〜５．０質量部がより好ましい。
本発明で使用できる加硫促進剤は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｍ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＤＭ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系、あるいはＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアジニン系の加硫促進剤等を挙げることができ、その使用量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．１〜５．０質量部が好ましく、更に好ましくは０．２〜３．０質量部である。
また、本発明のゴム組成物で使用できるプロセス油としては、例えばパラフィン系、ナフテン系、アロマチック系等を挙げることができる。引張強度、耐摩耗性を重視する用途にはアロマチック系が、ヒステリシスロス、低温特性を重視する用途にはナフテン系又はパラフィン系が用いられる。その使用量は、ゴム成分１００質量部に対して、０〜１００質量部が好ましく、１００質量部以下であれば加硫ゴムの引張強度、低発熱性が良好となる。
本発明のゴム組成物は、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、タイヤ用途として、例えばタイヤトレッド、アンダートレッド、サイドウォール、カーカスコーティングゴム、ベルトコーティングゴム、ビードフィラー、チェーファー、ビードコーティングゴム等の部材に用いることができる。
本発明の空気入りタイヤは、前述の本発明の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、上記のように各種薬品を含有させた本発明のゴム組成物が未加硫の段階で各部材に加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
このようにして得られた本発明の空気入りタイヤは、耐久性及び低発熱性等に優れている。
次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例で得られたゴム組成物の未加硫ゴムのムーニー粘度及び加硫ゴム物性は、下記の方法に従って測定した。
（１）ムーニー粘度
ＪＩＳ Ｋ ６３００：２００１に準拠し、１３０℃にてＭＬ１＋４を測定した。
（２）破壊特性
ＪＩＳ Ｋ ６２５１：２００４に準拠し、ダンベル状３号形試験片を用いて引張り試験を行い、切断時引張応力（ＴＳｂ、単位：ＭＰａ）及び切断時伸び（Ｅｂ、単位：％）を測定した。測定値が大きい程、破壊特性が良好である。
（３）耐摩耗性
ＪＩＳ Ｋ ６２６４−２：２００５ 改良ランボーン摩耗試験に準拠し、Ｉ（摩耗抵抗指数（％））を測定し、この数値を比較例１のデータを１００として指数表示した。指数値が大きいほど、耐摩耗性が良好である。
（１）低発熱性
上島製作所製、スペクトロメーター（動的粘弾性測定試験機）を用い、周波数５２Ｈｚ、初期歪１０％、測定温度６０℃、動歪１％でｔａｎδを測定した。測定値が小さい程、低発熱性が良好である。
製造例１
ＴＥＳＰＴとジオレイン酸スズ（酸化数２）との反応生成物の調製
ＴＥＳＰＴ｛商品名 Ｓｉ６９（Degussa社製）を用いた｝とジオレイン酸スズ（酸化数２）との反応生成物を以下のようにして調製した。
窒素雰囲気下、３００ミリリットルのコルベンに脱酸素したシクロヘキサン１００ミリリットルを投入し、更にＳｉ６９を０．０５モル導入し、よく撹拌を行なった。この溶液に対しジオレイン酸スズ（酸化数２）０．０５モルの窒素置換したシクロヘキサン５０ミリリットル溶液を室温にてゆっくり滴下した後に１５分撹拌を行なった。この溶液を５０℃の湯浴を用いたエバポレーターを用いて３０分かけて２６．７ｈＰａの減圧下で溶媒の留去を行なった。更に、この後１．３３ｈＰａ以下に保持することにより完全に溶媒成分を除き、活性化シラン化合物を得た。
製造例２
ＴＥＳＰＴとジブチルジオレイン酸スズ（酸化数４）との反応生成物の調製
ジオレイン酸スズの代わりにジブチルジオレイン酸スズを用いた点以外は製造例１と同様の方法にて調製を行った。
製造例３
ＴＥＳＰＴとチタニウム（ＩＶ）２−エチル−１，３−ヘキサンジオレート（Sigma-Aldrich社製、酸化数４）との反応生成物の調製
ジオレイン酸スズの代わりにチタニウム（ＩＶ）２−エチル−１，３−ヘキサンジオレート（Sigma-Aldrich社製）を用いた点以外は製造例1と同様の方法にて調製を行った。
製造例４
３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシランとジブチルオレイン酸スズ（酸化数４）との反応生成物の調製
ＴＥＳＰＴの代わりに３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（Gelest Inc．製）０．０１モル及び、ｎ−オクチルトリエトキシシラン(東京化成工業株式会社製）０．０４モルを用い、ジオレイン酸スズの代わりにジブチルジオレイン酸スズを用いた点以外は製造例１と同様の方法にて調製を行った。
製造例５
オクタンチオ酸Ｓ−３−（トリエトキシシリル）プロピルとジオレイン酸スズとの反応生成物の調製
ＴＥＳＰＴの代わりにオクタンチオ酸Ｓ−３−（トリエトキシシリル）プロピル（General Electric 社製、商品名「ＮＸＴシラン」）を用いた点以外は製造例1と同様の方法にて調製を行った。
実施例１〜８及び比較例１〜６
表１に示す配合処方をベースとして、表２に示す配合処方により、実施例１〜８及び比較例１〜６のゴム組成物を調製した後、上記の試験方法によりムーニー粘度、切断時引張応力、切断時伸び、耐摩耗性及び低発熱性の試験を行った。その結果を表２に示す。
Figure 2007119675
 ［注］
＊１： ＪＳＲ(株)製、ＳＢＲ１５００、スチレン含量＝２３．５質量％、ビニル結合量＝１８％
＊２： 東ソー・シリカ（株）製、湿式シリカ、商品名「ニプシルＡＱ」
＊３： 製造例１〜５記載の活性化シラン化合物及びシランカップリング剤１〜３並びにスズ触媒｛ビス（２−エチルヘキサン酸）スズ（酸化数２）｝
＊４： ｎ−オクチルトリエトキシシラン
＊５： 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、大内新興化学工業製、商品名「ノクラック６Ｃ」
＊６： １，３−ジフェニルグアニジン、大内新興化学工業製、商品名「ノクセラーＤ」
＊７： Ｎ−ｔ−ブチル-２-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業製、商品名「ノクセラーＮＳ」
Figure 2007119675
 ［注］
＊Ａ： ＴＥＳＰＴ（商品名 Ｓｉ６９（Degussa社製）
＊Ｂ： オクタンチオ酸Ｓ−３−（トリエトキシシリル）プロピル（General Electric 社製、商品名：ＮＸＴシラン）
＊Ｃ： ３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（Gelest Inc．製）／ｎ−オクチルトリエトキシシラン(東京化成工業株式会社製）＝２０／８０（モル比）混合物
表２から分かるように、本発明のゴム組成物（実施例１〜８）は、比較例１のゴム組成物に比べて、破壊特性、耐摩耗性及び低発熱性が改良された。更に、ムーニー粘度が低く良好な作業性を示した。
また、実施例１〜８と、比較例１〜６とを比較すれば明らかなごとく、本発明の活性化シラン化合物は、従来のシランカップリング剤対比、配合量の削減が可能となった。
実施例９〜１６及び比較例７〜１２
実施例１〜８及び比較例１〜６のゴム組成物をそれぞれタイヤサイズ１８５／６０Ｒ１４の乗用車用ラジアルタイヤのトレッドに配設し、実施例９〜１６及び比較例７〜１２の１４種類のタイヤを試作し、耐摩耗性及び低発熱性を評価した。実施例９、１３〜１６のタイヤは、比較例８〜１２のタイヤと比較して、耐摩耗性及び低発熱性の双方とも良好であった。
また、実施例９〜１６のタイヤは、比較例７と比較して、いずれも耐摩耗性及び低発熱性の双方とも良好であった。
本発明によれば、シリカ及びカーボンブラックとの相互作用を高め、破壊特性、耐摩耗性、低発熱性を向上させることにより、配合量を削減し得る活性化シラン化合物、それをシランカップリング剤として配合してなるゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いてなる耐久性及び低発熱性等に優れる空気入りタイヤを提供することができる。
本発明の活性化シラン化合物は、シリカ及びカーボンブラックとの相互作用を高め、破壊特性、耐摩耗性、低発熱性を向上させるので、各種ゴム組成物、特にシリカ配合ゴム組成物に好適に配合される。そして、それらのゴム組成物は、乗用車用ラジアルタイヤ、軽自動車用ラジアルタイヤ、軽トラック用ラジアルタイヤ、トラック・バス用ラジアルタイヤ及び建設車両用タイヤ等のトレッド、サイドウォール、各種ケース部材等に好適に用いられる。また、各種工業用ゴム製品、例えば、ベルトコンベア、ホース、ゴム堰、免震ゴム等にも好適に用いられる。

Claims (8)

  1. ヒドロカルビルオキシシラン化合物が有機金属化合物と有機溶媒中で反応してなる活性化シラン化合物。
  2. ヒドロカルビルオキシシラン化合物が、下記（１）一般式（Ｉ）、（２）一般式（II）、（３）一般式（III）、（４）一般式（IV）、（５）一般式（Ｖ）及びそれらの部分縮合物からなる群から一種以上選ばれる化合物である請求項１に記載の活性化シラン化合物。
    （１）一般式（Ｉ）
    Figure 2007119675
     〔式中、Ａ1は、（チオ）エポキシ、（チオ）イソシアネート、（チオ）ケトン、（チオ）アルデヒド、イミン残基、アミド、イソシアヌル酸トリヒドロカルビルエステル残基、（チオ）カルボン酸エステル残基、（チオ）カルボン酸エステル残基の金属塩、カルボン酸無水物残基、カルボン酸ハロゲン化物残基及び炭酸ジヒドロカルビルエステル残基から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、Ｒ1は単結合又は二価の不活性炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｎは０から２の整数であり、Ｒ2が複数ある場合、複数のＲ2は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ3が複数ある場合、複数のＯＲ3は同一でも異なっていてもよく、また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。〕
    （２）一般式（II）
    Figure 2007119675
     〔式中、Ａ2は、環状三級アミン残基、非環状三級アミン残基、ピリジン残基、スルフィド、マルチスルフィド及びニトリルの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、Ｒ4は単結合又は二価の不活性炭化水素基、Ｒ5及びＲ6は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｍは０から２の整数であり、Ｒ5が複数ある場合、複数のＲ5は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ6が複数ある場合、複数のＯＲ6は同一でも異なっていてもよく、また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。〕
    （３）一般式（III）
    Figure 2007119675
     〔式中、Ａ3は、アルコキシ、ヒドロキシ、チオール、一級アミン残基及びそのオニウム塩、環状二級アミン残基及びそのオニウム塩、非環状二級アミン残基及びそのオニウム塩、環状三級アミン残基のオニウム塩、非環状三級アミン残基のオニウム塩、アリール又はアリールアルキルＳｎ結合を有する基、スルフォニル、スルフィニル及びニトリルから選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、Ｒ7は単結合又は二価の不活性炭化水素基、Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｑは０から２の整数であり、Ｒ8が複数ある場合、複数のＲ8は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ9が複数ある場合、複数のＯＲ9は同一でも異なっていても良い。〕
    （４）一般式（IV）
    （Ｒ10Ｏ）3Ｓｉ−Ｒ11−Ｓk−Ｒ11−Ｓｉ（ＯＲ10）3 ・・・（IV）
    〔式中、Ｒ10は炭素数１〜４の一価の炭化水素基、Ｒ11は炭素数１〜９の二価の炭化水素基、ｋは１以上の正数で分布を有し、（Ｒ10Ｏ）3におけるＲ10Ｏは同一でも異なっていても良い。〕
    （５）一般式（Ｖ）
    Ｒ12 j−Ｓｉ−（ＯＲ13）4-j ・・・（Ｖ）
    〔式中、Ｒ12及びＲ13は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基を示し、ｊは０〜２の整数であり、Ｒ12が複数ある場合、複数のＲ12は同一でも異なっていてもよく、ＯＲ13が複数ある場合、複数のＯＲ13は互いに同一でも異なっていてもよく、また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。〕
  3. 有機金属化合物が、下記（６）〜（９）からなる群から一種以上選ばれる化合物である請求項１又は２に記載の活性化シラン化合物。
    （６）一般式（VI）で表される酸化数２のスズのカルボン酸塩
    Ｓｎ（ＯＣＯＲ14）2 ・・・（VI）
    〔式中、Ｒ14は、炭素数２から１９の炭化水素基であり、２つのＯＣＯＲ14は同一でも異なっていても良い。〕
    （７）一般式（VII）で表される酸化数４のスズの化合物
    Ｒ15 rＳｎＡ4 tＢ1 (4-t-r) ・・・（VII）
    〔式中、ｒは１から３の整数、ｔは１又は２の整数であり、かつｔ＋ｒは３又は４の整数である。Ｒ15は炭素数１から３０の脂肪族炭化水素基を示し、複数ある場合は同一でも異なっていてもよく、Ｂ1はヒドロキシル基又はハロゲンである。Ａ4は、（ａ）炭素数２から３０のカルボキシル基、（ｂ）炭素数５から３０の１，３−ジカルボニル含有基、（ｃ）炭素数３から３０のヒドロカルビルオキシ基、及び（ｄ）炭素数１から２０の炭化水素基及び／又は炭素数１から２０のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換（同一でも異なっていても良い）されたシロキシ基から選ばれる基であり、Ａ4が複数ある場合は同一でも異なっていても良い。〕
    （８）一般式（VIII）で表される酸化数４のチタン化合物
    Ａ5 xＴｉＢ2 (4-x) ・・・（VIII）
    〔式中、ｘは２又は４の整数である。Ａ5は（ａ）炭素数２から３０のヒドロカルビルオキシ基、（ｂ）炭素数１から３０のアルキル基及び／又は炭素数１から２０のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換されたシロキシ基であり、Ａ5が複数ある場合は同一でも異なっていても良い。Ｂ2は、炭素数５から３０の１，３−ジカルボニル含有基であり、Ｂ2が複数ある場合は同一でも異なっていても良い。〕
    （９）一般式（IX）で表される酸化数３のアルミニウム化合物
    Ａｌ（ＯＲ16）3 ・・・（IX）
    〔式中、Ｒ16は炭素数１〜３０の炭化水素基である。〕
  4. 一般式（IV）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物が、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド及びそれらの一種以上を含有する混合物からなる群から選ばれる化合物又は混合物である請求項２又は３に記載の活性化シラン化合物。
  5. 一般式（VI）で表される酸化数２のスズのカルボン酸塩が、ビス（２−エチルヘキサン酸）スズ、ジオレイン酸スズ及びジラウリン酸スズから一種以上選ばれる有機金属化合物である請求項２〜４のいずれかに記載の活性化シラン化合物。
  6. ゴム成分１００質量部に対してシリカ１０〜１８０質量部を、かつシリカに対して請求項１〜５のいずれかに記載の活性化シラン化合物１〜２０質量％を含有してなるゴム組成物。
  7. ゴム成分１００質量部に対して、更にカーボンブラック及び／又は下記一般式（XI）で表される無機フィラーを、５〜１００質量部含有してなる請求項６に記載のゴム組成物。
    ｍＭ1・ｘＳｉＯy・ｚＨ2Ｏ ・・・・・・・・・（XI）
    〔式中、Ｍ1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、ｍ、ｘ、ｙ及びｚは、それぞれ１〜５の整数、０〜１０の整数、２〜５の整数、及び０〜１０の整数である。尚、上記式において、ｘ、ｚがともに０である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも１つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。〕
  8. 請求項６又は７に記載のゴム組成物を少なくとも一部の部材に用いてなるタイヤ。
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