特許 7518454 タイヤ用ゴム組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-09

(45)【発行日】2024-07-18

(54)【発明の名称】タイヤ用ゴム組成物

(51)【国際特許分類】

   C08L 15/00 20060101AFI20240710BHJP

   C08L 7/00 20060101ALI20240710BHJP

   C08K 3/013 20180101ALI20240710BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20240710BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20240710BHJP

【ＦＩ】

C08L15/00

C08L7/00

C08K3/013

C08K3/36

B60C1/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023514917

(86)(22)【出願日】2022-12-07

(86)【国際出願番号】 JP2022045073

(87)【国際公開番号】W WO2023106327

(87)【国際公開日】2023-06-15

【審査請求日】2023-03-22

(31)【優先権主張番号】P 2021199169

(32)【優先日】2021-12-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】餝矢 理起

(72)【発明者】

【氏名】樋口 亮太

(72)【発明者】

【氏名】杉本 洋樹

【審査官】横山 法緒

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５３００６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９９５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／２４１７４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２１／２４１７５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１０９１５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ １／００－１０１／１４

Ｃ０８Ｋ ３／００－１３／０８

Ｂ６０Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルコキシシリル基を有する変性スチレンブタジエンゴムを３０～７０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを３０～２００質量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記変性スチレンブタジエンゴムをゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したときの分子量分布曲線が単峰形を有し、かつ前記変性スチレンブタジエンゴムの分子量分布（ＰＤＩ）が１．７未満、ビニル含有量が１０～４５質量％であり、前記タイヤ用ゴム組成物のガラス転移温度が－５０℃以下であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。

【請求項2】

前記変性スチレンブタジエンゴムを４０～７０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを６０～２００質量部配合した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。

【請求項3】

前記タイヤ用ゴム組成物の０℃における損失正接ｔａｎδ（０℃）［－］と－２０℃における貯蔵弾性率Ｅ'（－２０℃）［ＭＰａ］の比ｔａｎδ（０℃）／Ｅ'（－２０℃）が、０．００７［ＭＰａ^-1］以上０．０１１［ＭＰａ^-1］以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。

【請求項4】

前記変性スチレンブタジエンゴムを３０～５０質量％、天然ゴムを７０～５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを３０～７０質量部配合した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。

【請求項5】

前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１００～２５０ｍ²／ｇであることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ用ゴム組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低転がり抵抗性および耐摩耗性を両立させるタイヤ用ゴム組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球環境に配慮したタイヤとして、燃費性能に優れること、すなわち転がり抵抗が小さいこと求められるが、同時にグリップ性能や耐久性などの基本性能を従来品と同等以上に確保することが重要である。例えば、ウィンタータイヤにおいて雪上性能のみならず、ドライ性能、ウェット性能や耐摩耗性まで高次元で性能をバランスさせることが求められている。ドライ性能、ウェット性能を向上させるため、タイヤ用ゴム組成物の０℃の損失正接（ｔａｎδ）を大きくする方法がある。しかし、これによりタイヤ用ゴム組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）が高くなって雪上性能と耐摩耗性が悪化する虞がある。また、Ｔｇや雪上性能を補うためブタジエンゴムを多く含有させると、シリカの分散性が悪化し、転がり抵抗やウェット性能が低下する傾向がある。このため、特許文献１では、軟化点が５０℃以下のクマロンインデン樹脂を配合したタイヤ用ゴム組成物を提案する。

【0003】

また、例えば、トラックバス等の大型車両に用いるタイヤ（以下、「重荷重用タイヤ」と記すことがある。）においても、環境規制が年々強化されており、欧州では２０１６年１１月からＥＣＥ Ｒ１１７‐０２が導入され、日本でも２０２３年に同様の法律が施行することが決まっている。そのため、重荷重用タイヤ向けのトレッド用タイヤ用ゴム組成物でも転がり抵抗の低減が課題となっており、フィラーとしてシリカを用いることが多くなっている。しかし、重荷重用タイヤのトレッド用タイヤ用ゴム組成物は、天然ゴムの含有率が高く、そのためシリカの分散性を良好にするのが難しく、シリカの分散性が悪いと重荷重用タイヤに要求される耐摩耗性、耐カット性などの耐久性が悪化してしまう。このため、特許文献２では、アミン系官能基を含有する変性ポリブタジエンゴムと天然ゴムとを含むタイヤ用ゴム組成物をトレッドゴムに用いることを提案する。

【0004】

しかし、近年、低転がり抵抗性および耐摩耗性をより高いレベルで両立させたタイヤ用ゴム組成物への需要が高まり、更なる改良が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】日本国特開２０１３－１３９５２２号公報

【文献】日本国特開２０１０－０１３６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、低転がり抵抗性および耐摩耗性を両立させるタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、アルコキシシリル基を有する変性スチレンブタジエンゴムを３０～７０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを３０～２００質量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記変性スチレンブタジエンゴムをゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したときの分子量分布曲線が単峰形を有し、かつ前記変性スチレンブタジエンゴムの分子量分布（ＰＤＩ）が１．７未満、ビニル含有量が１０～４５質量％であり、前記タイヤ用ゴム組成物のガラス転移温度が－５０℃以下であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明のタイヤ用ゴム組成物によれば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したときの分子量分布曲線が単峰形でその分子量分布（ＰＤＩ）が１．７未満、ビニル含有量が１０～４５質量％であるアルコキシシリル基を有する変性スチレンブタジエンゴムを含むジエン系ゴムおよびシリカを含み、ガラス転移温度を－５０℃以下にしたので、低転がり抵抗性および耐摩耗性を両立させることができる。

【0009】

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、前記変性スチレンブタジエンゴムを４０～７０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを６０～２００質量部配合したタイヤ用ゴム組成物は、ウィンタータイヤやオールシーズンタイヤのトレッド部に用いるのに好適である。このとき、前記タイヤ用ゴム組成物の０℃における損失正接ｔａｎδ（０℃）［－］と－２０℃における貯蔵弾性率Ｅ'（－２０℃）［ＭＰａ］の比ｔａｎδ（０℃）／Ｅ'（－２０℃）が、０．００７［ＭＰａ^-1］以上０．０１１［ＭＰａ^-1］以下であるとよい。

【0010】

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、前記変性スチレンブタジエンゴムを３０～５０質量％、天然ゴムを７０～５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを３０～７０質量部配合したタイヤ用ゴム組成物は、重荷重用タイヤのトレッド部に用いるのに好適である。このとき、前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１００～２５０ｍ²／ｇであるとよい。

【発明を実施するための形態】

【0011】

タイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴムに、アルコキシシリル基を有する変性スチレンブタジエンゴムを含有する。この変性スチレンブタジエンゴムは、アルコキシシリル基を有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したときの分子量分布曲線が単峰形であり、かつその分子量分布（ＰＤＩ）が１．７未満であることを特徴とする。このような変性スチレンブタジエンゴムを含有することにより、シリカの分散性を向上させ、低転がり抵抗性および耐摩耗性を高いレベルで兼備することができる。

【0012】

変性スチレンブタジエンゴムが有するアルコキシシリル基として、例えば炭素数１～１０のアルコキシを含むアルコキシシリル基を挙げることができる。炭素数の異なるアルコキシを２つ又は３つ有してもよいし、単数または２つのアルキルを有してもよい。アルコキシシリル基として、例えばメトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシシリル基、イソプロポキシシリル基、ブトキシシリル基、等を挙げることができる。変性スチレンブタジエンゴムがアルコキシシリル基を有することによりシリカとの親和性を高くし、その分散性を向上することができる。

【0013】

変性スチレンブタジエンゴムは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したときの分子量分布曲線が単峰形を有し、かつその分子量分布（ＰＤＩ；ｐｏｌｙｄｉｓ－ｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ）が１．７未満である。変性スチレンブタジエンゴムの分子量分布曲線が単峰形であると、分子の均一性が高くなり、ジエン系ゴム中に均質に分配、分散されシリカとの親和性をより高くすることができる。分子量分布（ＰＤＩ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定された重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）であり、分子量分布（ＰＤＩ）が１．７未満であると、分子量分布曲線が単峰形であることと同様に、分子の均一性が高くなり、ジエン系ゴム中に均質に分配、分散されシリカとの親和性をより高くすることができる。分子量分布（ＰＤＩ）は、より好ましくは１．０以上１．７未満、さらに好ましくは１．１～１．６であるとよい。このような変性スチレンブタジエンゴムは、好ましくは連続式重合で得ることができる。

【0014】

本明細書において、変性スチレンブタジエンゴムをゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、その分子量分布曲線、重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）を測定するとき、例えば以下の条件を挙げることができる。
装置：ゲルパーミエーションクロマトグラフィー［ＧＰＣ：東ソー社製ＨＬＣ－８０２０］
カラム：東ソー社製ＧＭＨ－ＨＲ－Ｈ（２本直列接続）
測定温度：４０℃
キャリアガス：ヘリウム
流量：５ｍｍｏｌ／Ｌ
試料：１０ｍｇを１０ｍＬのＴＨＦに溶解
注入量：１０μＬ
検出器：示差屈折率計（ＲＩ－８０２０）

【0015】

アルコキシシリル基を有する変性スチレンブタジエンゴムは、ジエン系ゴム１００質量％中３０～７０質量％、好ましくは４５～７０質量％、より好ましくは５０～６５質量％含有する。アルコキシシリル基を有する変性スチレンブタジエンゴムを３０質量％以上含有することにより、シリカの分散性を向上することができる。また７０質量％以下含有することにより、耐摩耗性を確保することができる。

【0016】

変性スチレンブタジエンゴムは、ビニル含有量が１０～４５質量％、好ましくは２０～４５質量％、より好ましくは２５～４５質量％、さらに好ましくは３５～４３質量％である。変性スチレンブタジエンゴムのビニル含有量を１０質量％以上にすることにより、低転がり抵抗性能を確保することが出来るようになる。また、ビニル含有量を４５質量％以下にすることにより、耐摩耗性能を確保出来るようになる。本明細書において、変性スチレンブタジエンゴムのビニル含有量は、ＪＩＳ Ｋ６２３９－２ ２０１７に基づき、フーリエ変換赤外分光光度計（島津製作所製）を使用し測定することができる。

【0017】

タイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム以外に他のジエン系ゴムを含有することができる。他のジエン系ゴムとして、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、未変性のスチレンブタジエンゴム、上述した変性スチレンブタジエンゴムを除く変性スチレンブタジエンゴム、スチレンイソプレンゴム、イソプレンブタジエンゴム、エチレン－プロピレン－ジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、等を挙げることができる。これら他のジエン系ゴムは、１つ以上の官能基で変性されていてもよい。官能基の種類は、特に限定されるものではないが、例えばエポキシ基、カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シリル基、アルコキシシリル基、アミド基、オキシシリル基、シラノール基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、カルボニル基、アルデヒド基、等が挙げられる。他のジエン系ゴムは、ジエン系ゴム１００質量％中３０～７０質量％、好ましくは３０～５５質量％、より好ましくは３０～５０質量％含有するとよい。

【0018】

他のジエン系ゴムとして、好ましくは天然ゴム、ブタジエンゴムおよびスチレンブタジエンゴムが挙げられる。天然ゴム、ブタジエンゴムおよびスチレンブタジエンゴムは、通常タイヤ用ゴム組成物に用いられるものであれば特に制限されるものではない。天然ゴムを配合することにより、タイヤの耐摩耗性を確保することができる。また、ブタジエンゴムを配合することにより、タイヤの氷上・雪上性能を確保することができる。更に、スチレンブタジエンゴムを配合することにより、タイヤのウェットグリップ性を確保することができる。

【0019】

タイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部にシリカを３０～２００質量部配合する。シリカを配合することにより、転がり抵抗を小さくし、ウェット性能を向上することができる。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）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。またシリカの表面をシランカップリング剤により表面処理が施された表面処理シリカを使用してもよい。

【0020】

タイヤ用ゴム組成物は、シリカと共にシランカップリング剤を配合することが好ましく、シリカの分散性を良好にすることができる。シランカップリング剤は、通常シリカと共に配合する種類を用いることができる。シランカップリング剤は、シリカ量の好ましくは５～１５質量％、より好ましくは８～１２質量％を配合するとよい。

【0021】

タイヤ用ゴム組成物は、シリカ以外の他の無機充填材として、カーボンブラック、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、マイカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウムを任意に配合することができる。これら他の無機充填剤は単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0022】

カーボンブラックは、ジエン系ゴム１００質量部に、好ましくは５～１００質量部、より好ましくは５～８０質量部配合することができる。カーボンブラックを５質量部以上配合することにより、タイヤ耐久性を確保することができる。また剛性を確保し転がり抵抗を小さくすることができる。カーボンブラックを１００質量部以下にすることにより、低転がり抵抗性を確保することができる。カーボンブラックは、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

【0023】

タイヤ用ゴム組成物は、そのガラス転移温度が－５０℃以下である。ガラス転移温度を－５０℃以下にすることにより、耐摩耗性を確保することができる。ガラス転移温度は、好ましくは－７５℃以上－５０℃以下、より好ましくは－７０℃以上－５０℃以下であるとよい。タイヤ用ゴム組成物のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ６２４０－２０１１に基づき、示差走査熱量計（島津製作所製）を使用し、１０℃／分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度として求めることができる。

【0024】

タイヤ用ゴム組成物は、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂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、本発明の目的を阻害しない範囲内で配合することができる。またかかる添加剤は一般的な方法で混練してタイヤ用ゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。

【0025】

ウィンタータイヤ用ゴム組成物およびオールシーズンタイヤ用ゴム組成物
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ウィンタータイヤおよびオールシーズンタイヤのトレッド部を好適に構成することができる。ウィンタータイヤ用ゴム組成物およびオールシーズンタイヤ用ゴム組成物（以下、両者を合わせて「タイヤ用ゴム組成物Ａ」と略記することがある。）として、より好ましくは、以下の特徴を有するとよい。

【0026】

タイヤ用ゴム組成物Ａは、上述した変性スチレンブタジエンゴムを４０～７０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを６０～２００質量部配合することが好ましい。ジエン系ゴム１００質量％中、変性スチレンブタジエンゴムを好ましくは４０～７０質量％、より好ましくは５０～６５質量％含有するとよい。変性スチレンブタジエンゴムを４０質量％以上含有することにより、ドライ操縦安定性、ウェット制動性能を確保することができる。また、７０質量％以下含有することにより、スノー制動性能を確保することができる。

【0027】

タイヤ用ゴム組成物Ａは、ジエン系ゴム１００質量部に、シリカを好ましくは６０～２００質量部、より好ましくは８０～１６０質量部含有するとよい。シリカを６０質量部以上配合することにより、ウェット性能を確保することが出来るようになる。また、２００質量部以下配合することにより、耐摩耗性および低転がり抵抗性を確保することができる。

【0028】

タイヤ用ゴム組成物Ａに使用する変性スチレンブタジエンゴムは、そのスチレン含有量が好ましくは２５～４０質量％で、より好ましくは３０～４０質量％であるとよい。スチレン含有量を２５質量％以上にすることにより、ウェット性能を確保することが出来るようになる。また、４０質量％以下にすることにより、スノー性能を確保することが出来るようになる。本明細書において、変性スチレンブタジエンゴムのスチレン含有量は、ＪＩＳ Ｋ６２３９－２ ２０１７に基づき、フーリエ変換赤外分光光度計（島津製作所製）を使用し測定することができる。

【0029】

タイヤ用ゴム組成物Ａは、その０℃における損失正接ｔａｎδ（０℃）［－］と－２０℃における貯蔵弾性率Ｅ'（－２０℃）［ＭＰａ］の比ｔａｎδ（０℃）／Ｅ'（－２０℃）が、好ましくは０．００７［ＭＰａ^-1］以上０．０１１［ＭＰａ^-1］以下であるとよい。比ｔａｎδ（０℃）／Ｅ'（－２０℃）が０．００７［ＭＰａ^-1］以上であると、スノー性能を確保出来るようになる。また０．０１１［ＭＰａ^-1］以下であると、ドライ操縦安定性およびウェット制動性能を確保出来るようになる。本明細書において、損失正接ｔａｎδ（０℃）［－］および－２０℃における貯蔵弾性率Ｅ'（－２０℃）［ＭＰａ］は、ＪＩＳ Ｋ６３９４－２００７に基づき、粘弾性試験機（上島製作所製）を使用し、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で測定することができる。

【0030】

重荷重用タイヤ用ゴム組成物
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、トラックバス等の大型車両に用いる重荷重用タイヤのトレッド部を好適に構成することができる。重荷重用タイヤ用ゴム組成物（以下、単に「タイヤ用ゴム組成物Ｂ」と略記することがある。）として、より好ましくは、以下の特徴を有するとよい。

【0031】

タイヤ用ゴム組成物Ｂは、上述した変性スチレンブタジエンゴムを３０～５０質量％、天然ゴムを７０～５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを３０～７０質量部配合することが好ましい。ジエン系ゴム１００質量％中、変性スチレンブタジエンゴムを好ましくは３０～５０質量％、より好ましくは３０～４０質量％含有するとよい。変性スチレンブタジエンゴムを３０質量％以上含有することにより、シリカの分散が向上し低転がり抵抗性が良化する。また、５０質量％以下含有することにより、耐摩耗性を確保することができる。タイヤ用ゴム組成物Ｂのジエン系ゴムは、変性スチレンブタジエンゴムおよび天然ゴムの合計が１００質量％であるとよい。

【0032】

タイヤ用ゴム組成物Ｂは、ジエン系ゴム１００質量部に、シリカを好ましくは３０～７０質量部、より好ましくは４０～６０質量部含有するとよい。シリカを３０質量部以上配合することにより、耐摩耗性が向上する。また、７０質量部以下配合することにより、低転がり抵抗性が良化する。

【0033】

タイヤ用ゴム組成物Ｂに配合するシリカは、ＣＴＡＢ吸着比表面積が好ましくは１００～２５０ｍ²／ｇ、より好ましくは１５０～２００ｍ²／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１００ｍ²／ｇ以上であると、耐摩耗性が向上する。また、２５０ｍ²／ｇ以下であると、低転がり抵抗性が良化する。本明細書において、ＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－３に準拠して、測定するものとする。

【0034】

上述したタイヤ用ゴム組成物は、好ましくはタイヤトレッド用ゴム組成物であり、タイヤのトレッド部を好適に構成することができる。本発明のタイヤ用ゴム組成物でトレッド部を構成したタイヤは、低転がり抵抗性および耐摩耗性を両立させることができる。なお、タイヤは、空気入りタイヤ、非空気式タイヤのいずれでもよい。

【0035】

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。

【実施例】

【0036】

ウィンタータイヤ用ゴム組成物およびオールシーズンタイヤ用ゴム組成物
表３に示す配合剤を共通配合とし、表１，２に示す配合からなるタイヤ用ゴム組成物（実施例１～６、基準例１，２、比較例１～８）を、硫黄および加硫促進剤を除く成分を、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練りした後、ミキサーから放出して室温冷却した。これを上述した１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに投入し、硫黄および加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。また表３に記載した配合剤の配合量は、表１，２に記載したジエン系ゴム１００質量部に対する質量部で示した。

【0037】

また得られたタイヤ用ゴム組成物を使用して、１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で、１６０℃、２０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、下記の方法により動的粘弾性、および耐摩耗性を測定した。

【0038】

動的粘弾性
上記で得られた加硫ゴムシートの動的粘弾性を、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で測定し、０℃における損失正接ｔａｎδ（０℃）［－］および－２０℃における貯蔵弾性率Ｅ'（－２０℃）［ＭＰａ］を求めた。更にそれらの比ｔａｎδ（０℃）／Ｅ'（－２０℃）［１／ＭＰａ］を算出した。得られた結果は、表１，２のそれぞれの欄に記載した。

【0039】

耐摩耗性
上記で得られた加硫ゴムシートについて、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２６４－２：２００５に準拠し、付加力４．０ｋｇ／ｃｍ³（＝３９Ｎ）、スリップ率３０％、摩耗試験時間４分、試験温度を室温の条件で摩耗試験を行い、摩耗質量を測定し、その逆数を求めた。得られた結果は、表１では基準例１の値を１００とする指数とし、表２では基準例２の値を１００とする指数とし、表１～２の「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど、耐摩耗性が優れることを意味する。

【0040】

スノー制動性能
上記ゴム組成物をタイヤトレッドに使用して製造されたサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤを排気量２０００ｃｃのＡＢＳを搭載した試験車両に、フロントタイヤおよびリヤタイヤの空気圧をともに２２０ｋＰａとして装着した。試験車両を圧雪路面上を走行させ、初速４０ｋｍ／時で制動をかけたときの制動距離を測定した。得られた結果は、それぞれの逆数を算出し、表１では基準例１の値を１００とする指数とし、表２では基準例２の値を１００とする指数とし、表１～２の「スノー制動性能」の欄に示した。この指数が大きいほど、スノー制動性能が優れることを意味する。

【0041】

ドライ操縦安定性
上記ゴム組成物をタイヤトレッドに使用して製造されたサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤを排気量２０００ｃｃのＡＢＳを搭載した試験車両に、フロントタイヤおよびリヤタイヤの空気圧をともに２２０ｋＰａとして装着した。試験車両を比較的凸凹の少ない乾燥路面上を走行させ、ハンドルをきったときの応答性を官能評価した。得られた結果は、表１では基準例１の値を１００とする指数とし、表２では基準例２の値を１００とする指数とし、表１～２の「ドライ操縦安定性」の欄に示した。この指数が大きいほど、ドライ操縦安定性が優れることを意味する。

【0042】

ウェット制動性能
上記ゴム組成物をタイヤトレッドに使用して製造されたサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤを排気量２０００ｃｃのＡＢＳを搭載した試験車両に装着し、フロントタイヤおよびリヤタイヤの空気圧をともに２２０ｋＰａとして、水深２．０～３．０ｍｍに散水したアスファルト路面上で速度１００ｋｍ／ｈからの制動停止距離を測定した。得られた結果は、それぞれの逆数を算出し、表１では基準例１の値を１００とする指数とし、表２では基準例２の値を１００とする指数とし、表１～２の「ウェット制動性能」の欄に示した。この指数が大きいほど、ウェット制動性能が優れることを意味する。

【0043】

低転がり抵抗性
上記で得られた加硫ゴムシートの動的粘弾性を、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で測定し、６０℃における損失正接ｔａｎδ（６０℃）を測定し、その逆数を求めた。得られた結果は、表１では基準例１の値を１００とする指数とし、表２では基準例２の値を１００とする指数とし、表１～２の「低転がり抵抗性」の欄に示した。この指数が大きいほど、低転がり抵抗性が優れることを意味する。

【0044】

【表1】

【0045】

【表2】

【0046】

【表3】

【0047】

表１～３において、使用した原材料の種類は、以下の通りである。
・変性ＳＢＲ－１：ヒドロキシ基を有するスチレンブタジエンゴム、旭化成社製タフデンＥ５８１、ガラス転移温度が－３１℃、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したときの分子量分布曲線が単峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が２．３、スチレン含有量が３７質量％、ビニル含有量が４２質量％。
・変性ＳＢＲ－２：アルコキシシリル基を有するスチレンブタジエンゴム、重合例１で製造したゴム、ガラス転移温度が－３１℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が単峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が１．３、スチレン含有量が３６質量％、ビニル含有量が４２質量％。
・変性ＳＢＲ－３：アルコキシシリル基を有するスチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮＳ５４０、ガラス転移温度が－２９℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が二峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が１．９、スチレン含有量が４２質量％、ビニル含有量が３０質量％。
・ＳＢＲ－４：未変性のスチレンブタジエンゴム、旭化成社製タフデン１８３４、ガラス転移温度が－７２℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が単峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が２．９、スチレン含有量が１９質量％、ビニル含有量が１０質量％。
・変性ＳＢＲ－５：アルコキシシリル基を有するスチレンブタジエンゴム、重合例２で製造したゴム、ガラス転移温度が－５３℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が単峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が１．５、スチレン含有量が２５質量％、ビニル含有量が２８質量％。
・ＮＲ：天然ゴム、ＴＳＲ２０、ガラス転移温度が－６５℃
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０、ガラス転移温度が－１０５℃
・シリカ－１：Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｕｌｔｒａｓｉｌ ９１００ＧＲ
・シリカ－２：Ｓｏｌｖａｙ社製ＺＥＯＳＩＬ １１６５ＭＰ
・カーボンブラック－１：東海カーボン社製シースト７ＨＭ Ｎ２３４
・カップリング剤－１：Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド
・アロマオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：Ｋｏｒｅａ Ｋｕｍｈｏ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ社製６ＰＰＤ
・硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤－１：大内新興化学社製ノクセラーＣＺ－Ｇ
・加硫促進剤－２：住友化学社製ソクシノールＤ－Ｇ

【0048】

［製造例１］
真空乾燥させた、４Ｌのステンレス鋼製の圧力容器を２つ準備した。第１の圧力容器に、シクロヘキサン６，９２２ｇ、下記化学式（１）で表される化合物８５ｇ、およびテトラメチルエチレンジアミン６０ｇを投入し、第１反応溶液を製造した。これと同時に、第２の圧力容器に、液状の２．０Ｍのｎ－ブチルリチウム１８０ｇおよびシクロヘキサン６，９２６ｇを投入し、第２反応溶液を製造した。この際、化学式（１）で表される化合物、ｎ－ブチルリチウム、およびテトラメチルエチレンジアミンのモル比は１：１：１であった。各圧力容器の圧力を７ｂａｒに維持させた状態で、質量流量計を用いて、連続式反応器内に、第１連続式チャンネルを介して第１反応溶液を１．０ｇ／ｍｉｎの注入速度で、第２連続式チャンネルを介して第２反応溶液を１．０ｇ／ｍｉｎの注入速度でそれぞれ注入した。この際、連続式反応器の温度は－１０℃に維持し、内部圧力は背圧レギュレータ（ｂａｃｋｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）を用いて３ｂａｒに維持し、反応器内での滞留時間は１０分以内となるように調節した。反応を終了し、変性開始剤を得た。

【化1】

【0049】

［重合例１]
３器の反応器が直列で連結された連続反応器のうち第１反応器に、ｎ‐ヘキサンにスチレンが６０重量％で溶解されたスチレン溶液を６．５ｋｇ／ｈ、ｎ‐ヘキサンに１，３‐ブタジエンが６０重量％で溶解された１，３‐ブタジエン溶液を７．７ｋｇ／ｈ、ｎ‐ヘキサンを４７．０ｋｇ／ｈ、ｎ‐ヘキサンに１，２‐ブタジエンが２．０重量％で溶解された１，２‐ブタジエン溶液を４０ｇ／ｈ、極性添加剤として、ｎ‐ヘキサンにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）が１０重量％で溶解された溶液を５０．０ｇ／ｈ、製造例１で製造された変性開始剤を４００．０ｇ／ｈの速度で注入した。この際、第１反応器の温度は５５℃になるように維持し、重合転換率が４１％となった時に、移送配管を介して、第１反応器から第２反応器へ重合物を移送した。

【0050】

次に、第２反応器に、ｎ‐ヘキサンに１，３‐ブタジエンが６０重量％で溶解された１，３‐ブタジエン溶液を２．３ｋｇ／ｈの速度で注入した。この際、第２反応器の温度は６５℃になるように維持し、重合転換率が９５％以上となった時に、移送配管を介して、第２反応器から第３反応器へ重合物を移送した。

【0051】

前記第２反応器から第３反応器に重合物を移送し、変性剤として、Ｎ－（３－（１Ｈ－１，２，４－トリアゾール－１－イル）プロピル）－３－（トリメトキシシリル）－Ｎ－（３－（トリメトキシシリル）プロピル）プロパン－１－アミンが溶解された溶液（溶媒：ｎ－ヘキサン）を連続的に第３反応器に投入した［変性剤：ａｃｔ．Ｌｉ（重合開始剤）＝１：１ｍｏｌ］。第３反応器の温度は６５℃になるように維持した。

【0052】

その後、第３反応器から排出された重合溶液に、酸化防止剤として、３０重量％で溶解されたＩＲ１５２０（ＢＡＳＦ社製）溶液を１７０ｇ／ｈの速度で注入して撹拌した。その結果として得られた重合物をスチームで加熱された温水に入れ、撹拌して溶媒を除去し、変性共役ジエン系重合体（変性ＳＢＲ－２）を製造した。

【0053】

［重合例２]
重合例１において、ｎ‐ヘキサンにスチレンが６０重量％で溶解されたスチレン溶液を、４．６ｋｇ／ｈ、ｎ‐ヘキサンに１，３‐ブタジエンが６０重量％で溶解された１，３‐ブタジエン溶液を１１．５ｋｇ／ｈ、極性添加剤として、ｎ‐ヘキサンにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）が１０重量％で溶解された溶液を４０．０ｇ／ｈで、第１反応器に連続的に投入したことを除き、前記重合例１と同様に行って、変性共役ジエン系重合体（変性ＳＢＲ－５）を製造した［カップリング剤：ａｃｔ．Ｌｉ（重合開始剤）＝１：１ｍｏｌ］。

【0054】

表１から明らかなようにオールシーズンタイヤに好適な実施例１～３のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗性、および耐摩耗性に優れることが確認された。また、オールシーズンタイヤに求められるスノー制動性能、ドライ操縦安定性およびウェット制動性能にも優れる。
比較例１のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－２）が７０質量％を超え、ゴム組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）が、－５０℃より高いので、スノー制動性能が劣る。
比較例２のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－２）が３０質量％未満なので、ドライ操縦安定性およびウェット制動性能が劣る。
比較例３のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－３）の分子量分布曲線が二峰形で分子量分布（ＰＤＩ）が１．７より大きいので、耐摩耗性が劣る。
比較例４のタイヤ用ゴム組成物は、シリカが２００質量部を超えるので、耐摩耗性および低転がり抵抗性が劣る。

【0055】

表２から明らかなようにウィンタータイヤに好適な実施例４～６のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗性、および耐摩耗性に優れることが確認された。また、ウィンタータイヤに求められるスノー制動性能、ドライ操縦安定性およびウェット制動性能にも優れる。
比較例５のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－５）が７０質量％を超えるので、スノー制動性能が劣る。
比較例６のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－５）が３０質量％未満なので、ドライ操縦安定性およびウェット制動性能が劣る。
比較例７のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－３）の分子量分布曲線が二峰形で分子量分布（ＰＤＩ）が１．７より大きいので、耐摩耗性、低転がり抵抗性およびスノー制動性能が劣る。
比較例８のタイヤ用ゴム組成物は、シリカが２００質量部を超えるので、耐摩耗性および低転がり抵抗性が劣る。

【0056】

重荷重用タイヤ用ゴム組成物
表６に示す配合剤を共通配合とし、表４，５に示す配合からなるタイヤ用ゴム組成物（実施例７～１２、基準例３、比較例９～１４）を、硫黄および加硫促進剤を除く成分を、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練りした後、ミキサーから放出して室温冷却した。これを上述した１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに投入し、硫黄および加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。また表６に記載した配合剤の配合量は、表４，５に記載したジエン系ゴム１００質量部に対する質量部で示した。

【0057】

また得られたタイヤ用ゴム組成物を使用して、１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で、１６０℃、２０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、下記の方法により耐摩耗性、および低転がり抵抗性（動的粘弾性）を測定した。

【0058】

耐摩耗性
上記で得られた加硫ゴムシートについて、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２６４－２：２００５に準拠し、付加力４．０ｋｇ／ｃｍ³（＝３９Ｎ）、スリップ率３０％、摩耗試験時間４分、試験温度を室温の条件で摩耗試験を行い、摩耗質量を測定し、その逆数を求めた。得られた結果は、基準例３の値を１００とする指数とし、表４，５の「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど、耐摩耗性が優れることを意味する。

【0059】

低転がり抵抗性（動的粘弾性）
上記で得られた加硫ゴムシートの動的粘弾性を、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で測定し、６０℃における損失正接ｔａｎδ（６０℃）を測定し、その逆数を求めた。得られた結果は、基準例３の値を１００とする指数とし、表４，５の「低転がり抵抗性」の欄に示した。この指数が大きいほど、低転がり抵抗性が優れることを意味する。

【0060】

【表4】

【0061】

【表5】

【0062】

【表6】

【0063】

表４～６において、使用した原材料の種類は、以下の通りである。
・変性ＳＢＲ－１：ヒドロキシ基を有するスチレンブタジエンゴム、旭化成社製タフデンＥ５８１、ガラス転移温度が－３１℃、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したときの分子量分布曲線が単峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が２．３、スチレン含有量が３７質量％、ビニル含有量が４２質量％。
・変性ＳＢＲ－２：アルコキシシリル基を有するスチレンブタジエンゴム、上述した重合例１で製造したゴム、ガラス転移温度が－３１℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が単峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が１．３、スチレン含有量が３６質量％、ビニル含有量が４２質量％。
・変性ＳＢＲ－３：アルコキシシリル基を有するスチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮＳ５４０、ガラス転移温度が－２９℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が二峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が１．９、スチレン含有量が４２質量％、ビニル含有量が３０質量％。
・変性ＳＢＲ－５：アルコキシシリル基を有するスチレンブタジエンゴム、上述した重合例２で製造したゴム、ガラス転移温度が－５３℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が単峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が１．５、スチレン含有量が２５質量％、ビニル含有量が２８質量％。
・変性ＳＢＲ－６：アルコキシシリル基を有するスチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮＳ５６０、ガラス転移温度が－３２℃、ＧＰＣで測定したときの分子量分布曲線が二峰形で、その分子量分布（ＰＤＩ）が１．５、スチレン含有量が４１質量％、ビニル含有量が２９質量％。
・ＮＲ：天然ゴム、ＴＳＲ２０、ガラス転移温度が－６５℃
・シリカ－２：Ｓｏｌｖａｙ社製ＺＥＯＳＩＬ １１６５ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１６０ｍ²／ｇ
・シリカ－３：Ｓｏｌｖａｙ社製Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が２００ｍ²／ｇ
・カーボンブラック－２：新日化カーボン社製ニテロン＃３００ＩＨ Ｎ₂ＳＡ＝１１５ｍ²／ｇ
・カップリング剤－１：Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：フレキシス社製サントフレックス６ＰＰＤ
・硫黄：四国化成工業社製ミュークロンＯＴ－２０
・加硫促進剤－１：大内新興化学社製ノクセラーＣＺ－Ｇ
・加硫促進剤－２：フレキシス製Ｐｅｒｋａｃｉｔ ＤＰＧ

【0064】

表４，５から明らかなように重荷重用タイヤに好適な実施例７～１２のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗性、および耐摩耗性に優れることが確認された。
比較例９のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－６）の分子量分布曲線が二峰形なので、耐摩耗性が劣る。
比較例１０のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－１）の分子量分布（ＰＤＩ）が１．７より大きいので、耐摩耗性、低転がり抵抗性の効果が出ない。
比較例１１のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－２）が７０質量％を超え、ゴム組成物のＴｇが－５０℃より高いので、耐摩耗性が劣る。
比較例１２のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－２）が３０質量％未満なので、耐摩耗性、低転がり抵抗性の効果が出ない。
比較例１３のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム組成物のＴｇが－５０℃より高いので、耐摩耗性が劣る。
比較例１４のタイヤ用ゴム組成物は、変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ－３）の分子量分布曲線が二峰形で分子量分布（ＰＤＩ）が１．７より大きいので、耐摩耗性が劣る。