JPWO2010126095A1

JPWO2010126095A1 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JPWO2010126095A1
Application number: JP2011511443A
Authority: JP
Inventors: 尚博佐坂
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2012-11-01
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Abstract

天然ゴム及びジエン系合成ゴムの少なくとも１種からなるゴム成分１００質量部に対して、充填剤としてセチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の直径（ｎｍ）の最頻値Ａａｃとが下記式（Ａ）を、灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）との差が下記式（Ｂ）を満たす含水ケイ酸２０〜１５０質量部、及びシランカップリング剤として特定の硫黄含有シラン化合物の少なくとも１種を１〜２５質量部含有するゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。Ａａｃ≧−０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ａ）（灼熱減量）−（加熱減量）≦３・・・・・・・（Ｂ）

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは補強用充填剤として特定構造の含水ケイ酸と特定のシランカップリング剤を用いた低発熱性、耐摩耗性に優れたゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。

近年、省エネルギーの社会的な要請及び環境問題への関心の高まりに伴う世界的な二酸化炭素排出規制の動きに関連して、自動車の低燃費化に対する要求はより過酷なものとなりつつある。このような要求に対応するため、タイヤ性能についても転がり抵抗を減らした低発熱性のタイヤが求められてきている。タイヤの転がり抵抗を下げる手法としては、タイヤ構造の最適化による手法についても検討されてきたものの、ゴム組成物としてより発熱性の低い材料を用いることが最も一般的な手法として行われている。

これまで、かかる低発熱性のゴム組成物を得る方法として、補強用充填剤を改良すること及びゴム成分を改良することが行われている。
従来から、ゴム用補強充填剤としては、カーボンブラックが使用されている。これは、カーボンブラックがゴム組成物に高い耐摩耗性を付与し得るからである。カーボンブラックの単独使用で低発熱化を図ろうとする場合、カーボンブラックの充填量を減らす、あるいは、粒径の大きいものを使用することが考えられるが、いずれの場合も耐摩耗性、湿潤路面でのグリップ性が低下するのを避けられないことが知られている。一方、低発熱性を向上させるために充填剤としてシリカが知られているが（例えば、特許文献１〜４）、シリカは、その表面官能基であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあり、シリカ同士のこすれあいにより発熱性が大きくなる。また、ゴム分子とのぬれ性も劣り、ゴム中へのシリカの分散は良くない。これをよくするためには混練時間を長くする必要がある。また、ゴム中へのシリカの分散が不十分であるとゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、押出しなどの加工性に劣る。さらに、シリカ粒子の表面は酸性であることから、ゴム組成物を加硫する際に加硫促進剤として使用される塩基性物質を吸着し、加硫が十分行われず、弾性率が上がらないという問題も有していた。

これらの欠点を改良するために、シランカップリング剤が開発されたが、シランカップリング剤とシリカとの反応が不十分であるとシリカの補強性が高くならないので耐摩耗性が低下してしまう。さらに、ゴム組成物の混練工程で未反応のシランカップリング剤が反応する。これは、混練工程での混練段階の回数を増やすことにより、シリカとシランカップリング剤との反応を完結させることができるが、混練工程の生産性を低下させることになる。そこで、疎水性化剤で表面を処理したシリカを混練してシランカップリング剤の反応を促進することが行われている（特許文献１）。

また、特許文献５には、疎水性沈降ケイ酸を用いることが開示されているが、完全疎水化処理した沈降ケイ酸を用いているため、シランカップリング剤が反応する表面シラノール基が存在しなくなるため、ゴムの補強が十分にとれないという問題があった。さらに、低発熱性を高めるため、シリカを大粒径化することが行われているが、大粒径化することでシリカの比表面積が低下し、補強性が悪くなる。特許文献６には、特殊形状のシリカを用いることが開示されているが、ゴム組成物の低発熱性、耐摩耗性が十分ではない。

また、補強用シリカのゴムへの分散性を改良し、低発熱性改良に加えて、ポリマー間の相互作用を強固なものとすることで耐摩耗性、低発熱性を与えるべく、多塩基酸の部分エステルを添加することが行われている（特許文献７）。

一方、ゴム成分を改良する方法として、シリカやカーボンブラックなどの充填剤と相互作用する変性ゴムの技術開発が多くなされてきた。例えば、共役ジエン系重合体にイミノ基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物を反応させた変性共役ジエン系重合体とシリカ及び／又はカーボンブラックとを配合したゴム組成物が提案されている（特許文献８〜１１）。しかし、シリカやカーボンブラックを配合したゴム組成物における変性効果は必ずしも充分なものが得られていない。

特開平６−２４８１１６号公報特開平７−７０３６９号公報特開平８−２４５８３８号公報特開平３−２５２４３１号公報特開平６−１５７８２５号公報特開２００６−３７０４６号公報特開２００３−１７６３７８号公報特開２００１−１３１３４０号公報特開２００１−１３１３４３号公報特開２００１−１３１３４４号公報特開２００１−１３１３４５号公報

本発明は、補強用充填剤として特定構造の含水ケイ酸を用い、さらに特定のシランカップリング剤を配合してその分散性をよりよくし、低発熱性、耐摩耗性に優れたゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供するものである。

本発明の空気入りタイヤは、補強用充填剤として特定構造の含水ケイ酸を用いて、転がり抵抗を小さくして低発熱性と共に耐摩耗性を向上させ、さらに含水ケイ酸のゴム成分への分散性をよくする特定のシランカップリング剤を配合して、低発熱性をさらに高めたゴム組成物を用いたタイヤである。

本発明の空気入りタイヤは、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重量部にシリカとして特定構造の含水ケイ酸２０〜１５０重量部、及び特定のシランカップリング剤１〜２５重量部を配合してなるゴム組成物を用いたタイヤである。

本発明で使用する構造性含水ケイ酸は、次のような指標で表すことができる構造（一次凝集）を持つことが特徴である。
即ち、セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ^２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の直径（ｎｍ）の最頻値Ａ_ａｃとが下記式（Ａ）
Ａ_ａｃ≧−０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ａ）
を満たし、さらに灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）とが下記式（Ｂ）
（灼熱減量）−（加熱減量）≦３・・・（Ｂ）
を満たすことが好ましく、このような含水ケイ酸を含有するゴム組成物は、低発熱性と耐摩耗性がともに優れる。

本発明で使用する含水ケイ酸は、ケイ酸ナトリウム等のケイ酸アルカリ塩水溶液を硫酸等の鉱酸で中和することにより含水ケイ酸を析出、沈殿させる方法、いわゆる沈殿法含水ケイ酸の製造方法に準じた方法により得られる。

本発明で使用するシランカップリング剤は、シランと結合可能な元素又は官能基、及び保護されたメルカプト基を少なくとも含有する化合物、硫黄又はメルカプト基含有アルコキシシラン化合物からなり、これらの化合物を単独または２種以上を組合わせて使用する。

本発明によれば、シランの分散性、加工性のよいゴム組成物が得られ、タイヤトレッド部材として用いるとき、低発熱性と耐摩耗性に優れたタイヤを得ることができる。

以下に、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明のタイヤに用いるゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムが好ましい。ジエン系合成ゴムの具体例は、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴム成分は、単独でも２種以上混合して用いてもよい。

本発明で用いる構造性含水ケイ酸は、粒子同士が化学的に結合しているため、ゴムへ配合しても塊のまま存在し、発熱性を低く抑えることができるもので、シリカやカーボンブラックなどで一般に測定されている方法で測定した特性値が、次のよう関係を満たすことで確認できる。

即ち、セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ^２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の数の最頻値の直径Ａ_ａｃ（ｎｍ）とが下記式（Ａ）
Ａ_ａｃ≧−０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ａ）
を満たし、好ましくは灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）とが下記式（Ｂ）
（灼熱減量）−（加熱減量）≦３・・・（Ｂ）
を満たす含水ケイ酸である。

セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）は、含水ケイ酸表面に対するセチルトリメチルアンモニウムブロミドの吸着量から算出した含水ケイ酸の比表面積（ｍ^２／ｇ）である。
ＣＴＡＢの測定は、ＡＳＴＭＤ３７６５−９２記載の方法に準拠して行うことができる。ＡＳＴＭＤ３７６５−９２記載の方法は、カーボンブラックのＣＴＡＢを測定する方法であるので、若干の修正を加える。即ち、カーボンブラックの標準品を使用せず、セチルトリメチルアンムニウムブロミド（以下、ＣＥ−ＴＲＡＢと略記する）標準液を調製し、これによって含水ケイ酸ＯＴ（ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム）溶液の標定を行い、含水ケイ酸表面に対するＣＥ−ＴＲＡＢ１分子当たりの吸着断面積を０．３５ｎｍ^２としてＣＥ−ＴＲＡＢの吸着量から、比表面積を算出する。

本発明で用いる含水ケイ酸は、ＣＴＡＢが５０〜２５０ｍ^２／ｇ、好ましくは１００〜２００ｍ^２／ｇであることが望ましい。ＣＴＡＢが５０ｍ^２／ｇ未満であるとゴム組成物の貯蔵弾性率が著しく低下し、２５０ｍ^２／ｇより大きいと未加硫時のゴム組成物の粘度が上昇するおそれがある。

含水ケイ酸の粒子径として、音響式粒度分布測定装置によって測定した径（音響式粒度分布径）が構造性の発達の指標になる。含水ケイ酸の粒子は、微粒径の粒子が一次凝集したものと、僅かに二次凝集しているものも含んでいる。
音響式粒度分布測定装置による測定は、含水ケイ酸の０．０１ＭＫＣｌ水溶液を超音波で５分間分散処理し、泡を除去して二次凝集体を破壊した後、測定する。含水ケイ酸の一次凝集体の粒径と粒子数の分布が得られ、このうち、最も頻度が多く現われた粒子の直径をＡ_ａｃ（ｎｍ）とすると、
Ａ_ａｃ≧−０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ａ）
を満足するとき、ゴム組成物の低発熱性と耐摩耗性が共に改善される。Ａ_ａｃが、この条件を満たさない時、低発熱性と耐摩耗性のどちらか又は両方が低下する。さらに、Ａ_ａｃは、１μｍ以下であることが好ましい。１μｍより大きいと含水ケイ酸が破壊核となり、ゴム組成物の力学的特性が損なわれる虞がある。

さらに、本発明で用いる含水ケイ酸を加熱した時の質量の減少（％）と灼熱した時の質量減少（％）の差が、
（灼熱減量）−（加熱減量）≦３・・・（Ｂ）
であることが好ましい。
加熱減量及び灼熱減量は、ＪＩＳＫ６２２０−１ゴム用配合剤の試験方法に準じて行い、加熱減量は通常１０５±２℃で２時間加熱した時の質量の減少％、灼熱減量は通常７５０±２５℃で３時間強熱した時の質量の減少％である。

本発明で使用する含水ケイ酸は、沈殿法含水ケイ酸の製造方法に準じて製造される。例えば、予め一定量の温水を張り込んだ反応容器中に、ｐＨ、温度を制御しながらケイ酸ナトリウムおよび硫酸を一定量ずつ一定時間添加した後、さらに反応を続け含水ケイ酸スラリーを得る。
続いて、該含水ケイ酸スラリーをフィルタープレス等のケーキ洗浄が可能なろ過機により濾別、洗浄して副生電解質を除去した後、得られた含水ケイ酸ケーキをスラリー化し、噴霧乾燥機等の乾燥機を用いて乾燥し製造される。
また、ローディア社からプレミアム２００ＭＰとして市販されたものも使用できる。

本発明で用いる含水ケイ酸の使用量は、好ましくはゴム成分１００質量部に対して、２０〜１５０質量部である。この配合量が２０重量部未満であると、耐摩耗性が悪化して好ましくない。また、１５０重量部超過では、転がり抵抗の低減効果が小さくなる。

本発明では、上記特性の含水ケイ酸と共にシランカップリング剤を使用する。シランカップリング剤は、含水ケイ酸表面に残存するシラノール基とゴム成分ポリマーと反応して、含水ケイ酸とゴムとの結合橋として作用し補強相を形成する。
本発明で使用するシランカップリング剤は、シランと結合可能な元素又は官能基と、保護されたメルカプト基を少なくとも含有する化合物、硫黄又はメルカプト基含有アルコキシシラン化合物からなる。

本発明で用いられるシランカップリング剤のなかで、シランと結合可能な元素又は官能基と、保護されたメルカプト基を少なくとも含有する化合物は下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される。

[式中、Ｒ⁵は−Ｃｌ、−Ｂｒ、Ｒ¹⁰Ｏ−、Ｒ¹⁰Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、Ｒ¹⁰Ｒ¹¹Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ¹⁰Ｒ¹¹Ｎ−又は−（ＯＳｉＲ¹⁰Ｒ¹¹）_ｂＯＳｉＲ⁹Ｒ¹⁰Ｒ¹¹）（ただし、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、ｂは１〜４である）、Ｒ⁶はＲ⁵、水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、Ｒ⁷はＲ⁵、Ｒ⁶又は−［Ｏ（Ｒ¹²Ｏ）_a］_0.5−基（ただし、Ｒ¹²は炭素数１〜１８のアルキレン基、ａは１〜４の整数である）、Ｒ⁸は炭素数１〜１８の二価の炭化水素基、Ｒ⁹は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基を示し、ｘ、ｙ及びｚは、ｘ＋ｙ＋２ｚ＝３、０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦２、０≦ｚ≦１の関係を満たす数である。]

[式中Ｒ¹³は炭素数１〜２０の直鎖もしくは分岐、環状のアルキル基であり、Ｇはそれぞれ独立して炭素数１〜９のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、Ｚ^aはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、[−Ｏ−]_0.5、[−Ｏ−Ｇ−]_0.5又は[−Ｏ−Ｇ−Ｏ−]_0.5から選ばれる基であり、Ｚ^ｂはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、[−Ｏ−Ｇ−Ｏ−]_0.5で表される官能基であり、Ｚ^cはそれぞれ独立して−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＯＲ¹⁴、Ｒ¹⁴Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、Ｒ¹⁴Ｒ¹⁵Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ¹⁴Ｒ¹⁵Ｎ−、Ｒ¹⁴−、ＨＯ−Ｇ−Ｏ−で表される官能基であり、Ｒ¹⁴及びＲ¹⁵は炭素数１〜２０の直鎖もしくは分岐、環状のアルキル基、ｍ、ｎ、ｕ、ｖ、ｗはそれぞれ独立して１≦ｍ≦２０、０≦ｎ≦２０、０≦ｕ≦３、０≦ｖ≦２、０＜ｗ≦１であり、かつ１／２ｕ＋ｖ＋２ｗ＝２又は３である。Ａ部が複数である場合、複数のＡ部におけるＺ^ａ _ｕ、Ｚ^ｂ _ｖ及びＺ^ｃ _ｗそれぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、Ｂが複数である場合、複数のＢ部におけるＺ^ａ _ｕ、Ｚ^ｂ _ｖ及びＺ^ｃ _ｗそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。]

前記一般式（Ｉ）において、炭素数１〜１８の一価の炭化水素基としては、例えば炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８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、分岐状、環状のいずれであってもよく、前記アリール基及びアラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよい。

一価の炭化水素基の具体例としては、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。

アリール基の例としては、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。さらにアラルキル基としては、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。

前記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹²で表される炭素数１〜１８のアルキレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、特に直鎖状のものが好適である。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。

また、Ｒ⁸で表される炭素数１〜１８の二価の炭化水素基としては、例えば炭素数１〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基、炭素数５〜１８のシクロアルキレン基、炭素数６〜１８のシクロアルキルアルキレン基、炭素数６〜１８のアリーレン基、炭素数７〜１８のアラルキレン基を挙げることができる。アルキレン基及びアルケニレン基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、アリーレン基及びアラルキレン基は、環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよい。Ｒ⁸としては、炭素数１〜６のアルキレン基が好ましく、特に直鎖状アルキレン基、例えばメチレン基、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、ヘキサメチレン基を挙げることができる。

前記一般式（Ｉ）で表されるシランカップリング剤の例としては、３−ヘキサノイルチオプロピルトリエトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン、３−デカノイルチオプロピルトリエトキシシラン、３−ラウロイルチオプロピルトリエトキシシラン、２−ヘキサノイルチオエチルトリエトキシシラン、２−オクタノイルチオエチルトリエトキシシラン、２−デカノイルチオエチルトリエトキシシラン、２−ラウロイルチオエチルトリエトキシシラン、３−ヘキサノイルチオプロピルトリメトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン、３−デカノイルチオプロピルトリメトキシシラン、３−ラウロイルチオプロピルトリメトキシシラン、２−ヘキサノイルチオエチルトリメトキシシラン、２−オクタノイルチオエチルトリメトキシシラン、２−デカノイルチオエチルトリメトキシシラン、２−ラウロイルチオエチルトリメトキシシランなどを挙げることができる。

前記一般式（ＩＩ）で表されるシランカップリング剤としては、以下の化学式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）及び（Ｖ）で表される化合物を挙げることができる。

［式中、Ｅｔはエチル基を表し、Ｌは、それぞれ独立して炭素数１〜９のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、ｄ＝ｍ−１、ｅ＝ｎでｍ、ｎは前記と同義である。］

化学式（ＩＩＩ）で表されるシランカップリング剤としては、ＭｏｍｅｎｔｉｖｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭａｔｅｒｉａｌｓ社製、商標「ＮＸＴＬｏｗ−ＶＳｉｌａｎｅ」が挙げられる。
また、化学式（ＩＶ）で表されるシランカップリング剤としては、ＭｏｍｅｎｔｉｖｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭａｔｅｒｉａｌｓ社製、商標「ＮＸＴＵｌｔｒａＬｏｗ−ＶＳｉｌａｎｅ」が挙げられる。
さらに、化学式（Ｖ）で表されるシランカップリング剤としては、ＭｏｍｅｎｔｉｖｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭａｔｅｒｉａｌｓ社製、商標、「ＮＸＴ-Ｚ」が挙げられる。

化学式（ＩＶ）及び（Ｖ）で表されるシランカップリング剤は、アルコキシシランのアルキル炭素数が多いため、揮発性化合物ＶＯＣ（特にアルコール）の発生が少なく、作業環境上好ましく、特に化学式（Ｖ）のシランカップリング剤は、低発熱性を得る効果が大きいことからさらに好ましい。
また、化学式（Ｖ）のシランカップリング剤はメルカプト基が保護されているため、脱保護を行ってポリマーをカップリングする必要があるためにＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）などに代表されるプロトンドナーを脱保護化剤として最終混練工程に配合することが好ましい。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。

次に、硫黄含有アルコキシシラン化合物からなるシランカップリング剤としては、平均組成式（ＶＩ）で表される化合物が挙げられる。
（Ｒ^１Ｏ）_３−ｐ（Ｒ^２）_ｐＳｉ−Ｒ^３−Ｓ_ｑ−Ｒ^４−Ｓ_ｑ−Ｒ^３−Ｓｉ（Ｒ^２）_ｐ（ＯＲ^１）_３−ｐ …（ＶＩ）
[Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ炭素数１〜４の炭化水素基、Ｒ^３は炭素数１〜１５の二価の炭化水素基、ｐは０〜２の整数、ｑは平均値として１以上４未満、Ｒ^４は下記一般式（ＶＩＩ）〜（ＩＸ）のいずれかで表される二価の官能基である。]
Ｓ−Ｒ^ｅ−Ｓ …（ＶＩＩ）
Ｒ^ｆ−Ｓ_ｆ−Ｒ^ｇ …（ＶＩＩＩ）
Ｒ^ｈ−Ｓ_ｇ−Ｒ^ｉＳ_ｈ−Ｒ^ｊ …（ＩＸ）

本発明に用いられる硫黄含有アルコキシシラン化合物は、分子の両末端にオルガノオキシシリル基を有し、分子中央部にスルフィド又はポリスルフィドを有する平均組成式（ＶＩ）で表される化合物である。
この組成式において、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ炭素数１〜４の炭化水素基であって、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基等が挙げられる。尚、Ｒ^１とＲ^２は同一でも異なってもよい。また、Ｒ^３は炭素数１〜１５の二価の炭化水素基であって、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｉ−ブチレン基、ヘキシレン基、デシレン基、フェニレン基、メチルフェニルエチレン基等が挙げられる。ｐは０〜２の整数を示し、ｑは平均値として１以上４未満である。ｑはその平均値がこの範囲内であればよく、ｑの異なる複数の硫黄含有シラン化合物の混合物であってもよい。後述する本発明の効果の観点から、ｑは平均値として１以上２未満であることが好ましく、さらにはｑが１であることが最も好ましい。

組成式（ＶＩ）のＲ^４は上記一般式（ＶＩＩ）〜（ＩＸ）のいずれかに記載される二価の官能基である。後述する本発明の効果の観点から、Ｒ^４は上記一般式（ＩＸ）あることが好ましい。
ここでＲ^ｅ〜Ｒ^ｊは、直鎖状又は分岐を有する炭素数１〜２０の二価の炭化水素基、二価の芳香族基又は硫黄及び酸素以外のヘテロ元素を含む二価の有機基であり、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｉ−ブチレン基、ヘキシレン基、デシレン基、フェニレン基、メチルフェニルエチレン基等及びこれらに硫黄及び酸素以外のヘテロ元素である窒素、リン等が導入された基などが挙げられる。尚、組成式（ＶＩ）のＲ^４（（ＶＩＩ）〜（ＩＸ）で表される官能基のいずれか）中のＲ^ｅ〜Ｒ^ｊはそれぞれ同一でも異なってもよく、後述する本発明の効果及び製造コストの観点から、Ｒ^ｅ〜Ｒ^ｊはヘキシレン基であることが好ましい。
また、Ｒ^４は硫黄原子を含むことを必須とし、ｆ、ｇ、ｈは平均値として１以上４未満である。後述する本発明の効果の観点から、ｆ、ｇ、ｈはそれぞれ平均値として２以上４未満であることが好ましく、さらには２以上３以下であることが最も好ましい。
本発明で用いる硫黄含有アルコキシシラン化合物は、その純度が配合時において６０％以上であることが効果の観点から好ましく、さらには７０％以上、特には８０％以上であることが好ましい。

上記の硫黄含有アルコキシシラン化合物は、製造時に前記組成式（ＶＩ）の２量体、３量体等の多量体が製造される場合があり、これら１分子中に３個以上のケイ素原子を含む硫黄含有アルコキシシラン化合物は、本願の効果に悪影響を及ぼす場合がある。本発明においては、本発明に係る硫黄含有アルコキシシラン化合物の配合時において、１分子に３個以上のケイ素原子を有する硫黄含有アルコキシシラン化合物の含有量は、シラン化合物全体に対して３０質量％以下であることが好ましく、さらには１０質量％以下、特には実質的に含まれないことが最も好ましい。
一般式（ＶＩ）で表される硫黄含有アルコキシシラン化合物は、後述の製造例の方法で製造できる。

硫黄含有アルコキシシラン化合物からなるシランカップリング剤としては、さらに下記の一般式（Ｘ）で表されるオルガノシラン化合物も使用できる。
Ｒ^ａ _ｒ（Ｒ^ｂＯ）_ｓ（Ｒ^ｃ−（Ｏ−Ｙ）_ｉ−Ｏ）_ｔＳｉ（ＣＨ２）_ｊＳ_ｋ−Ｈ …（Ｘ）
[式中、Ｒ^ａはメチル又はエチル基、Ｒ^ｂＯはメトキシ又はエトキシ基、Ｒ^ｃはＣ_１〜Ｃ_９−アルキル基、好ましくはメチルまたはエチルであり、ＹはＣが２〜３の分枝状または非分枝状、飽和または不飽和の二価の炭化水素基、好ましくはＣＨ_２、ＣＨ_２ＣＨ_２、ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）またはＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２であり、ｉは１〜４０、好ましくは２〜３０、さらに好ましくは３〜２５，特に４〜２０、きわめて好ましくは１０〜２０であり、ｒは０、１又は２、ｓは０又は１、ｔは１又は２の整数であり、ｊは１〜９の整数、ｋは１〜４である。]

一般式（Ｘ）のオルガノシラン化合物は、一般式（Ｘ）のオルガノシラン化合物の混合物であってもよい。前記混合物は、ｉが同じかまたは異なるオルガノシラン化合物を含有していてもよい。混合物はＹ基が同じかまたは異なる化合物を含有することができる。

縮合生成物、すなわちオリゴシロキサンおよびポリシロキサンは、一般式（Ｘ）のオルガノシランから形成できる。オリゴシロキサンおよびポリシロキサンは、相当するアルコキシシランのオリゴマー化または同時オリゴマー化により、水の添加および添加剤の添加および当業者に周知の方法により得ることができる。この方法で形成されるオリゴマー化生成物および重合生成物は一般式（Ｘ）のオルガノシラン化合物に含むことができる。

一般式（Ｘ）のオルガノシラン化合物は、一般式（Ｘ）のオルガノシラン化合物のオリゴマー化または重合生成物であってもよい。一般式（Ｘ）のオルガノシランは、一般式（Ｘ）のオルガノシラン化合物および一般式（Ｘ）の縮合しないオルガノシラン化合物のオリゴマー化または重合生成物の混合物であってもよい。

一般式（Ｘ）の化合物としては以下のものが挙げられる。
Ｒ^ｃがＣ_４Ｈ_９、Ｃ_５Ｈ_１１、Ｃ_６Ｈ_１３、Ｃ_７Ｈ_１５、Ｃ_８Ｈ_１７またはＣ_９Ｈ_１９のいずれかで、
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_２］（Ｍｅ）_２Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_３］（Ｍｅ）_２Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_４］（Ｍｅ）_２Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_５］（Ｍｅ）_２Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_６］（Ｍｅ）_２Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
以下、Ｒ^ｃが上記と同様で、ｉが２〜６のいずれかである
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_ｉ］_２（Ｍｅ）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_ｉ］（Ｍｅ）（ＥｔＯ）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２Ｏ）_ｉ］（Ｍｅ）（ＭｅＯ）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ

また、Ｒ^ｃがＣ_３Ｈ_７、Ｃ_４Ｈ_９，Ｃ_５Ｈ_１１、Ｃ_６Ｈ_１３、Ｃ_７Ｈ_１５、Ｃ_８Ｈ_１７またはＣ_９Ｈ_１９のいずれかで、ｉが１〜２０のいずれかである一般式（Ｘ）の化合物が挙げられる。
［（Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）Ｏ）_ｉ］（Ｍｅ）（ＭｅＯ）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［（Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）Ｏ）_ｉ］（Ｍｅ）（ＥｔＯ）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［（Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）Ｏ）_ｉ］_２（Ｍｅ）Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
［（Ｒ^ｃＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）Ｏ）_ｉ］（Ｍｅ）_２Ｓｉ（ＣＨ_２）_３ＳＨ
上記式中、ＭｅはＣＨ_３であり、ＥｔはＣＨ_２ＣＨ_３である。
一般式（Ｘ）で表されるオルガノシラン化合物は、後述の製造例に記載の方法で製造することができる。

本発明においては、シランカップリング剤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よい。また、その配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、シランカップリング剤総量で１〜２５質量部の範囲で選定される。当該シランカップリング剤の配合量が上記範囲にあれば、前記本発明の効果が充分に発揮される。好ましい配合量は２〜１５質量部の範囲である。

本発明のタイヤに用いるゴム組成物には、含水ケイ酸と共に補強用充填剤としてカーボンブラックや他の無機充填剤を使用することができる。
カーボンブラックとしては、市販のあらゆるものが使用でき、なかでもＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦグレードのカーボンブラック、特にＨＡＦ、ＩＩＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。カーボンブラックは、ＤＢＰ吸収量が好ましくは８０ｃｍ³／１００ｇ以上、より好ましくは１００ｃｍ³／１００ｇ以上、特に好ましくは１１０ｃｍ³／１００ｇ以上であり、窒素吸着比表面積が好ましくは８５ｍ²／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ²／ｇ以上、特に好ましくは１１０ｍ²／ｇ以上である。

他の無機充填材としては、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（Ｃａ₂ＳｉＯ₄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）、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
充填剤の配合量は、充填剤の総配合量に対する含水ケイ酸の配合量の比率が２０質量％以上になるように配合する。含水ケイ酸の配合比率が２０質量％未満では、転がり抵抗の低減効果が不十分である。

本発明のタイヤに用いるゴム組成物には、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配合剤、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）等のグアニジ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、本発明のタイヤに用いる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。

本発明のタイヤに用いるゴム組成物は、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、タイヤトレッド及びベースゴムとして用いられる。
本発明の空気入りタイヤは、前述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、各種配合剤を含有させたゴム組成物が未加硫の段階でタイヤトレッドに加工され、タイヤ成型機上で通常の方法により貼り付け成型され、生タイヤが成型される。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。

上記のゴム組成物をトレッド部材に用いた空気入りタイヤは、耐摩耗性が高く、転がり抵抗が低く、さらに湿潤面での制御性、操縦安定性に優れている。このタイヤに充填する気体としては、空気の外、窒素等の不活性ガスが使用できる。

以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例、比較例において、含水ケイ酸の物性及びタイヤの転がり抵抗、耐摩耗性を下記の方法により測定、評価した。

含水ケイ酸の物性
（１）音響式粒度分布径の測定
各含水ケイ酸の０．０１ＭＫＣｌ水溶液を超音波で５分間分散処理し、泡を除去した後、超音波式粒度分布測定装置ＤＴ１２００（ＤｉｓｐｅｒｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いて、含水ケイ酸の１次凝集体の直径の最頻値Ａ_ａｃ（ｎｍ）を測定した。

（２）ＣＴＡＢの測定
ＡＳＴＭＤ３７６５−９２記載の方法に準拠して実施した。ＡＳＴＭＤ３７６５−９２記載の方法は、カーボンブラックのＣＴＡＢを測定する方法であるので、若干の修正を加えた。即ち、カーボンブラックの標準品であるＩＲＢ＃３（８３．０ｍ^２／ｇ）を使用せず、別途セチルトリメチルアンモニウムブロミド（以下、ＣＥ−ＴＲＡＢと略記する）標準液を調製し、これによって含水ケイ酸ＯＴ（ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム）溶液の標定を行い、含水ケイ酸表面に対するＣＥ−ＴＲＡＢ１分子当たりの吸着断面積を０．３５ｎｍ^２としてＣＥ−ＴＲＡＢの吸着量から、比表面積（ｍ^２／ｇ）を算出した。これは、カーボンブラックと含水ケイ酸とでは表面が異なるので、同一表面積でもＣＥ−ＴＲＡＢの吸着量に違いがあると考えられるからである。

（３）加熱減量及び灼熱減量の測定
含水ケイ酸サンプルを秤量し、加熱減量の場合は１０５±２℃でサンプルを２時間加熱し、灼熱減量の場合は７５０±２５℃でサンプルを３時間加熱した後、質量を測定し、加熱前のサンプル質量との差を加熱前の質量に対して％で表した。

（４）転がり抵抗試験
転がり抵抗は、１９５／６５Ｒ１５のタイヤを作製し、内圧１．７ｋｇ／ｃｍ^２でスチール平滑面を有する外径が１７０７．６ｍｍ、幅が３５０ｍｍの回転ドラムを用い、４６０ｋｇの荷重の作用下で、８０ｋｍ／ｈの速度で回転させたさせたときの惰行法をもって測定して評価した。
測定値は比較例１の値を１００として指数化した。この数値が大きい程、転がり抵抗は良好（小さい）であることを示す。

（５）耐摩耗性
タイヤを実車装着し、路面を１万キロ走行後、残溝を測定し、トレッドが１ｍｍ摩耗するのに要した走行距離を相対比較し、比較例１を１００として指数表示した。指数が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。

含水ケイ酸の製造
製造例Ａ
攪拌機を備えた容量１８０Ｌのジャケット付ステンレス製反応槽に、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ_２１６０ｇ／Ｌ、ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏモル比３．３）０．６Ｌを入れ９６℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
この溶液の温度を９６℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ_２Ｏ濃度を０．００〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４７分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９６℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続き、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。得られたケイ酸スラリーをフィルタープレスで濾過、水洗を行なって湿潤ケーキを得た。次いで、湿潤ケーキを乳化装置を用いてスラリーとして、噴霧式乾燥機で乾燥して湿式法含水ケイ酸Ａを得た。

製造例Ｂ
製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、９０℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
この溶液の温度を９０℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ_２Ｏ濃度を０．００〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４７分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９０℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続き、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｂを得た。

製造例Ｃ
製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、８４℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
この溶液の温度を８４℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ_２Ｏ濃度を０．００〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４８分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を８４℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続き、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｃを得た。

製造例Ｄ
製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、９０℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
この溶液の温度を９０℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ_２Ｏ濃度を０．００〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４７分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９０℃に６０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続き、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｄを得た。

製造例Ｅ
製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、７８℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
この溶液の温度を７８℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ_２Ｏ濃度を０．００〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４９分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を７８℃に６０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続き、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｅを得た。

製造例Ｆ
製造例Ａと同じ容器を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ_２１６０ｇ／Ｌ、ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏモル比３．３）０．６Ｌを入れ、６５℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
この溶液の温度を６５℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ_２Ｏ濃度を０．００〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から反応溶液は白濁をはじめ、５０分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を６５℃に６０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｆを得た。

製造例Ｇ
製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水８６Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．５Ｌを入れ、９６℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
この溶液の温度を９６℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を６１５ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２７ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ_２Ｏ濃度を０．００〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から反応溶液は白濁をはじめ、４０分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９６℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は６２ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｇを得た。
各製造例で得られた含水ケイ酸の物性を表１に示す。

シランカップリング剤の合成
合成例１
窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサー及び滴下ロートを備えた０．５リットルのセパラブルフラスコに、エタノール８０ｇ、無水硫化ソーダ５．４６ｇ（０．０７モル）、硫黄２．２４ｇ（０．０７モル）を仕込み、８０℃に昇温した。この溶液を攪拌しながら、塩化プロピルトリエトキシシラン（（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｃｌ）３３．７ｇ（０．１４モル）及び１，６−ジクロロヘキサン（ＣｌＣＨ_２−（ＣＨ_２）_４−ＣＨ_２Ｃｌ）１０．８ｇ（０．０７モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、８０℃にて１０時間攪拌を続けた。攪拌終了後、冷却し、生成した塩を濾別した後、溶媒のエタノールを減圧蒸留した。
得られた溶液を赤外線吸収スペクトル分析（ＩＲ分析）、^１Ｈ核磁気共鳴スペクトル分析（^１Ｈ−ＮＭＲ分析）及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４がＳ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ（一般式（ＶＩＩ）に該当し、Ｒ^ｅが（ＣＨ_２）_６である）、ｐ＝０及びｑ＝１であった。このもののゲルパーミエーションクロマトグラフ分析（ＧＰＣ分析）における純度は８２．５％であった。

合成例２
合成例１における１，６−ジクロロヘキサンに代えて１，１０−ジクロロデカン（ＣｌＣＨ_２−（ＣＨ_２）_８−ＣＨ_２Ｃｌ）１４．７７ｇ（０．０７モル）を用いた以外は合成例１と同様に合成を行った。
得られた溶液をＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ_２）_１０−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４がＳ−（ＣＨ_２）_１０−Ｓ（一般式（ＶＩＩ）に該当し、Ｒ^ｅが（ＣＨ_２）_１０である）、ｐ＝０及びｑ＝１であった。このもののＧＰＣ分析における純度は８４．２％であった。

合成例３
合成例１における硫黄の添加量を４．４８ｇ（０．１４モル）とした以外は合成例１と同様に合成を行った。
得られた溶液をＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ_２−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４がＳ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ（一般式（ＶＩＩ）に該当し、Ｒ^ｅが（ＣＨ_２）_６である）、ｐ＝０及びｑ＝２であった。このもののＧＰＣ分析における純度は８１．０％であった。

合成例４
合成例１における硫黄の添加量を６．７２ｇ（０．２１モル）とした以外は合成例１と同様に合成を行った。
得られた溶液をＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−Ｓ_３−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４がＳ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ（一般式（ＶＩＩ）に該当し、Ｒ^ｅが（ＣＨ_２）_６である）、ｐ＝０及びｑ＝３であった。このもののＧＰＣ分析における純度は８０．５％であった。

合成例５
窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサー及び滴下ロートを備えた２リットルのセパラブルフラスコに、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン１１９ｇ（０．５モル）を仕込み、攪拌下、有効成分２０％のナトリウムエトキシドのエタノール溶液１５１．２ｇ（０．４５モル）を加えた。その後、８０℃に昇温し、３時間攪拌を続けた。その後冷却し、滴下ロートに移した。
次いで、上記と同様のセパラブルフラスコに、１，６−ジクロロヘキサンを６９．７５ｇ（０．４５モル）仕込み、８０℃に昇温した後、上記の３−メルカプトプロピルトリエトキシシランとナトリウムエトキシドの反応物をゆっくり滴下した。滴下終了後、８０℃で５時間攪拌を続けた。その後冷却し、得られた溶液中から塩を濾別し、さらにエタノール及び過剰の１，６−ジクロロヘキサンを減圧留去した。得られた溶液を減圧蒸留し、沸点１４８〜１５０℃／０．００５ｔｏｒｒの無色透明の液体１３７．７ｇを得た。ＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及びマススペクトル分析（ＭＳ分析）を行った結果、（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｃｌで表される化合物であった。また、ガスクロマトグラフ分析（ＧＣ分析）による純度は９７．７％であった。
次いで、上記と同様の０．５リットルのセパラブルフラスコに、エタノール８０ｇ、無水硫化ソーダ５．４６ｇ（０．０７モル）、硫黄２．２４ｇ（０．０７モル）を仕込み、８０℃に昇温した。この溶液を攪拌しながら、上記（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｃｌを４９．９１ｇ（０．１４モル）ゆっくり滴下した。滴下終了後、８０℃にて１０時間攪拌を続けた。攪拌終了後、冷却し、生成した塩を濾別した後、溶媒のエタノールを減圧蒸留した。
得られた赤褐色透明の溶液をＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４が（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６（Ｒ^４が一般式（ＶＩＩＩ）に該当し、Ｒ^ｆ、Ｒ^ｇが（ＣＨ_２）_６、ｆ＝２である）、ｐ＝０及びｑ＝１であった。このもののＧＰＣ分析における純度は８５．７％であった。

合成例６
合成例５における硫黄の添加量を４．４８ｇ（０．１４モル）とした以外は合成例５と同様に合成を行った。
得られた溶液をＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_３−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４が（ＣＨ_２）_６−Ｓ_３−（ＣＨ_２）_６（Ｒ^４が一般式（ＶＩＩＩ）に該当し、Ｒ^ｆ、Ｒ^ｇが（ＣＨ_２）_６、ｆ＝３である）、ｐ＝０及びｑ＝１であった。このもののＧＰＣ分析における純度は８４．９％であった。

合成例７
合成例５において、１，６−ジクロロヘキサンに代えて、１，１０−ジクロロデカンを９４．９５ｇ（０．４５モル）用い、合成例５と同様に反応させ、（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３Ｓ−（ＣＨ_２）_１０−Ｃｌで表される化合物を得た。
次いで、合成例５における（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｃｌに代えて、上記（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_１０−Ｃｌを５７．７５ｇ（０．１４モル）を用いて、合成例５と同様に合成を行った。
得られた赤褐色透明の溶液をＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_１０−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_１０−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４が（ＣＨ_２）_１０−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_１０（Ｒ^４が一般式（ＶＩＩＩ）に該当し、Ｒ^ｆ、Ｒ^ｇが（ＣＨ_２）_１０、ｆ＝２である）、ｐ＝０及びｑ＝１であった。このもののＧＰＣ分析における純度は８２．９％であった。

合成例８
窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサー及び滴下ロートを備えた０．５リットルのセパラブルフラスコに、エタノール８０ｇ、無水硫化ソーダ５．４６ｇ（０．０７モル）、硫黄２．２４ｇ（０．０７モル）を仕込み、８０℃に昇温した。この溶液を攪拌しながら、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｃｌで表される化合物５４．３９ｇ（０．１４モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、８０℃にて１０時間攪拌を続けた。攪拌終了後、冷却し、生成した塩を濾別した後、溶媒のエタノールを減圧蒸留したところ、赤褐色透明の溶液５０．８ｇが得られた。このもののＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４が（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６（Ｒ^４が一般式（ＶＩＩＩ）に該当し、Ｒ^ｆ、Ｒ^ｇが（ＣＨ_２）_６、ｆ＝２である）、ｐ＝０及びｑ＝２であった。このもののゲルパーミエーションクロマトグラフ分析（ＧＰＣ分析）における純度は８６．９％であった。

合成例９
合成例８において、無水硫化ソーダの添加量を１０．９２ｇ（０．１４モル）、硫黄の添加量を４．４８ｇ（０．１４モル）とし、かつ式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｃｌで表される化合物に代えて、式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｃｌで表される化合物４９．９１ｇ（０．１４モル）と１，６−ジクロロヘキサン１０．８５ｇ（０．０７モル）の混合液とした以外は合成例８と同様に合成を行ったところ、褐色透明の溶液５５．１ｇが得られた。このもののＩＲ分析、^１Ｈ−ＮＭＲ分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物であることを確認した。すなわち、平均組成式（ＶＩ）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がｎ−プロピル基、Ｒ^４が（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２−（ＣＨ_２）_６（Ｒ^４が一般式（ＩＸ）に該当し、Ｒ^ｈ，Ｒ^ｉ及びＲ^ｊは（ＣＨ_２）_６、ｇ＝２，ｈ＝２である）、ｐ＝０及びｑ＝１であった。このもののＧＰＣ分析における純度は８５．５％であった。

合成例１０
ＨＳ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＭｅ）[（Ｏ−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２）_５−Ｏ−Ｃ_４Ｈ_９]の合成
ＨＳ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＭｅ）_２８６．６４ｇ、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル（Ｍｗ＝３４０ｇ／モル）１６３．２９ｇおよびｐ−トルエンスルホン酸０．２３ｇを丸底フラスコ中で混合する。混合物を回転蒸発器上で、１００〜４００ミリバール下、油浴温度１５０〜１５５℃で６．５時間処理する。遊離した揮発性アルコールを蒸留分離する。単離した生成物の質量は２３６ｇであった。

合成例１１
ＨＳ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＭｅ）[（Ｏ−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２）_１６−Ｏ−Ｃ_４Ｈ_９]の合成
ＨＳ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＭｅ）_２８６．６４ｇ、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル（Ｍｗ＝１０００ｇ／モル）４８０．０３ｇおよびｐ−トルエンスルホン酸０．２３ｇを丸底フラスコ中で混合する。混合物を回転蒸発器上で１００〜４００ミリバール下、油浴温度１４５〜１５５℃で４．５時間処理する。遊離した揮発性アルコールを蒸留分離する。単離した生成物の質量は５５２ｇであった。

合成例１２
ＨＳ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＭｅ）[（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）_４−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ（Ｅｔ）−Ｃ_４Ｈ_９]の合成
ＨＳ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＭｅ）_２８６．６２ｇ、ポリエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル１４７ｇ、およびＴｉ（ＯＢｕ）_４０．５ｇを丸底フラスコ中で混合する。混合物を回転蒸発器上で１５０〜３００ミリバール下、油浴温度１２５〜１３５℃で４．５時間処理する。遊離した揮発性アルコールを蒸留分離する、単離した生成物の質量は２１４ｇであった。

合成例１３
ＨＳ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＥｔ）[（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）_２−Ｏ−Ｃ_６Ｈ_１３]の合成
ＨＳ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＥｔ）_２５０ｇ、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル４５．７ｇおよびＴｉ（ＯＢｕ）_４０．２３ｇを丸底フラスコ中で混合する。混合物を回転蒸発器上で１００〜３００ミリバール下、油浴温度１３０〜１３５℃で６時間処理する。遊離した揮発性アルコールを蒸留分離する。単離した生成物の質量は８０ｇであった。

合成例１４
ＨＳ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＥｔ）[Ｏ−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２]_１６Ｏ−Ｃ_４Ｈ_９]の合成
ＨＳ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＥｔ）_２８０ｇ、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル（Ｍｗ＝１０００ｇ／モル）３８４．０７ｇおよびｐ−トルエンスルホン酸０．２ｇを丸底フラスコ中で混合する。混合物を回転蒸発器上で、１００〜３００ミリバール下、油浴温度１４５〜１５５℃で６時間処理する。遊離した揮発性アルコールを蒸留分離する。得られた生成物の質量は４４８ｇであった。

合成例１５
ＨＳ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＥｔ）[（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）_４−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ（Ｅｔ）−Ｃ_４Ｈ_９]
ＨＳ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ（Ｍｅ）（ＯＥｔ）_２５０ｇ、ポリエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル７３．５ｇ、およびＴｉ（ＯＢｕ）_４０．３ｇを丸底フラスコ中で混合する。混合物を回転蒸発器上で、１５０〜３００ミリバール下、油浴温度１２５〜１３５℃で処理する。遊離した揮発性アルコールを蒸留分離する。得られた生成物の質量は１０８ｇであった。

実施例１〜１６及び比較例１〜８
表２及び表３に示す配合組成によりバンバリーミキサーで混練して、ゴム組成物を調製した。それぞれのゴム組成物を用いて１９５／６５Ｒ１５のタイヤを製造して、転がり抵抗および耐摩耗性を測定した。結果を表２、表３に示す。

注
１）ＳＢＲ＃１７１２〔ＪＳＲ社製〕
２）ＳＢＲ＃１５００〔ＪＳＲ社製〕
３）シースト７ＨＭ〔東海カーボン社製〕
４）ニップシールＡＱ〔日本シリカ工業社製〕
５）含水ケイ酸の製造例Ｆで製造
６）プレミアム２００ＭＰ〔ローディア社製〕
７）含水ケイ酸の製造例Ｇで製造
８）Ｓｉ６９（ビス（トリエトキシシリルプロピル）四硫化物）〔Ｄｅｇｕｓｓａ社製〕
９）ＮＸＴシラン（化学名：３−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン）〔ＭｏｍｅｎｔｉｖｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭａｔｅｒｉａｌ社製〕
１０）ＮＸＴ−Ｚシラン（式（Ｖ）で表される化合物）〔ＭｏｍｅｎｔｉｖｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭａｔｅｒｉａｌ社製〕
１１）Ｓｉ３６３（一般式（Ｘ）の化合物）〔Ｄｅｇｕｓｓａ社製〕
１２）合成例５、６と同様にして合成した平均組成式：
（ＣＨ_３ＣＨ_２Ｏ）_３Ｓｉ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−（ＣＨ_２）_６−Ｓ_２．５−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３で表される化合物
１３）ノクラック６Ｃ（化学名：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）〔大内新興化学工業社製〕
１４）ノクセラーＤ（化学名：ジフェニルグアニジン）〔大内新興化学工業社製〕
１５）ノクセラーＣＺ（化学名：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）〔大内新興化学工業社製〕
１６）ノクセラーＤＭ（化学名：ジベンゾチアジルジスルフィド）〔大内新興化学工業社製〕

表２、表３から明らかなように、実施例１〜１６のゴム組成物を用いたタイヤは、比較例１〜８のゴム組成物を用いたタイヤと比較して転がり抵抗が小さく、耐摩耗性の高いタイヤである。

Claims

天然ゴム及びジエン系合成ゴムの少なくとも１種からなるゴム成分１００質量部に対して、充填剤としてセチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ^２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の直径（ｎｍ）の最頻値Ａ_ａｃとが下記式（Ａ）を、灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）との差が下記式（Ｂ）を満たす含水ケイ酸２０〜１５０質量部、
及びシランカップリング剤として下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（Ｘ）及び平均組成式（ＶＩ）で表される化合物の少なくとも１種を１〜２５質量部含有するゴム組成物をトレッドに用いた空気入りタイヤ。
Ａ_ａｃ≧−０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ａ）
（灼熱減量）−（加熱減量）≦３・・・・・・・（Ｂ）

[式中、Ｒ⁵は−Ｃｌ、−Ｂｒ、Ｒ¹⁰Ｏ−、Ｒ¹⁰Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、Ｒ¹⁰Ｒ¹¹Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ¹⁰Ｒ¹¹Ｎ−又は−（ＯＳｉＲ¹⁰Ｒ¹¹）_ｂ（ＯＳｉＲ⁹Ｒ¹⁰Ｒ¹¹）、Ｒ⁶はＲ⁵、水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、Ｒ⁷はＲ⁵、Ｒ⁶又は−［Ｏ（Ｒ¹²Ｏ）_a］_0.5−基、Ｒ⁸は炭素数１〜１８の二価の炭化水素基、Ｒ⁹は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、Ｒ¹²は炭素数１〜１８のアルキレン基を示し、ａは１〜４の整数、ｂは１〜４、ｘ、ｙ及びｚはｘ＋ｙ＋２ｚ＝３、０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦２、０≦ｚ≦１の関係を満たす数である。]

[式中Ｒ¹³は炭素数１〜２０の直鎖もしくは分岐、環状のアルキル基、Ｇはそれぞれ独立して炭素数１〜９のアルカンジイル基又はアルケンジイル基、Ｚ^aはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、[−Ｏ−]_0.5、[−Ｏ−Ｇ−]_0.5又は[−Ｏ−Ｇ−Ｏ−]_0.5から選ばれる基、Ｚ^ｂはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、[−Ｏ−Ｇ−Ｏ−]_0.5で表される官能基、Ｚ^cはそれぞれ独立して−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＯＲ¹⁴、Ｒ¹⁴Ｃ(＝Ｏ)Ｏ−、Ｒ¹⁴Ｒ¹⁵Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ¹⁴Ｒ¹⁵Ｎ−、Ｒ¹⁴−、ＨＯ−Ｇ−Ｏ−で表される官能基、Ｒ^１４、Ｒ^１５は炭素数１〜２０の直鎖もしくは分岐、環状のアルキル基、ｍ、ｎ、ｕ、ｖ、ｗはそれぞれ独立して１≦ｍ≦２０、０≦ｎ≦２０、０≦ｕ≦３、０≦ｖ≦２、０＜ｗ≦１であり、かつ１／２ｕ＋ｖ＋２ｗ＝２又は３であり、ｍ≧２である場合、複数のＡ部におけるＺ^ａ _ｕ、Ｚ^ｂ _ｖ及びＺ^ｃそれぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、ｎ≧２である場合、複数のＢ部におけるＺ^ａ _ｕ、Ｚ^ｂ _ｖ及びＺ^ｃ _ｗそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。]

（Ｒ^１Ｏ）_３−ｐ（Ｒ^２）_ｐＳｉ−Ｒ^３−Ｓ_ｑ−Ｒ^４−Ｓ_ｑ−Ｒ^３−Ｓｉ（Ｒ^２）_ｐ（ＯＲ^１）_３−ｐ …（ＶＩ）
[Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ炭素数１〜４の炭化水素基、Ｒ^３は炭素数１〜１５の二価の炭化水素基、ｐは０〜２の整数、ｑは平均値として１以上４未満、Ｒ^４は下記一般式（ＶＩＩ）〜（ＩＸ）のいずれかで表される二価の官能基であり、
Ｓ−Ｒ^ｅ−Ｓ …（ＶＩＩ）
Ｒ^ｆ−Ｓ_ｆ−Ｒ^ｇ …（ＶＩＩＩ）
Ｒ^ｈ−Ｓ_ｇ−Ｒ^ｉ−Ｓ_ｈ−Ｒ^ｊ …（ＩＸ）
Ｒ^ｅ〜Ｒ^ｊは、直鎖状又は分岐を有する炭素数１〜２０の二価の炭化水素基、二価の芳香族基又は硫黄及び酸素以外のヘテロ元素を含む二価の有機基であり、のＲ^ｅ〜Ｒ^ｊはそれぞれ同一でも異なってもよく、ｆ、ｇ、ｈは平均値として１以上４未満である。]

Ｒ^ａ _ｒ（Ｒ^ｂＯ）_ｓ（Ｒ^ｃ−（Ｏ−Ｙ）_ｉ−Ｏ）_ｔＳｉ（ＣＨ２）_ｊＳ_ｋ−Ｈ …（Ｘ）
[式中、Ｒ^ａはメチル又はエチル基、Ｒ^ｂＯはメトキシ又はエトキシ基、Ｒ^ｃは炭素数１〜９のアルキル基、Ｙは炭素数２〜３の分枝状または非分枝状、飽和または不飽和の二価の炭化水素基、ｉは１〜４０、ｒは０、１又は２、ｓは０又は１、ｔは１又は２の整数であり、ｊは１〜９の整数、ｋは１〜４である。]
シランカップリング剤が、一般式（Ｉ）で表される化合物である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
一般式（Ｉ）で表されるシランカップリング剤が、３−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシランである請求項２に記載の空気入りタイヤ。
シランカップリング剤が、一般式（ＩＩ）で表される化合物である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
一般式（ＩＩ）で表されるシランカップリング剤が、式（ＩＩＩ）〜（Ｖ）のいずれかで表される化合物である請求項１に記載の空気入りタイヤ。

［式中、Ｅｔはエチル基を表し、Ｌは、それぞれ独立して炭素数１〜９のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、ｄ＝ｍ−１、ｅ＝ｎでｍ、ｎは前記と同義である。］
シランカップリング剤が、平均組成式（ＶＩ）で表される化合物である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
シランカップリング剤が、式（ＶＩ）においてｑが１である化合物である請求項６に記載の空気入りタイヤ。
シランカップリング剤が、式（ＶＩ）におけるＲ^４が上記式（ＶＩＩ）〜（ＩＸ）のいずれかであり、式（ＶＩＩＩ）、（ＩＸ）中のｆ、ｇ、ｈが平均値として２以上３以下の化合物である請求項６に記載の空気入りタイヤ。
シランカップリング剤が、式（ＶＩ）においてＲ^４が上記式（ＩＸ）である化合物である請求項６に記載の空気入りタイヤ。
シランカップリング剤が、式（ＶＩ）においてＲ^４が式（ＩＸ）であり、かつＲ^ｈ、Ｒ^ｉ、Ｒ^ｊがヘキシレン基である化合物である請求項９に記載の空気入りタイヤ。
シランカップリング剤が、式（Ｘ）で表される化合物である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
含水ケイ酸以外の充填剤を含み、含水ケイ酸の配合量が充填剤の総量の２０質量％以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。