(57)【要約】【課題】少なくとも２種類の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、得られるタイヤの性能（特に燃費性能）が優れるゴム組成物を提供する。また、少なくとも２種類の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、シリカと相互作用するゴム成分の量を測定することのできるゴム組成物の分析方法を提供する。【解決手段】第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴムを含むゴム成分の合計１００質量部に対し、１００質量部以下のシリカを含み、前記第１のジエン系ゴムまたは前記第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、６０質量％以上が、混練された後に前記シリカと相互作用をする、ゴム組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴムを含むゴム成分の合計１００質量部に対し、１００質量部以下のシリカを含み、
前記第１のジエン系ゴムまたは前記第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、６０質量％以上が、混練された後に前記シリカと相互作用をする、ゴム組成物。
【請求項２】
前記第１のジエン系ゴムまたは前記第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、未変性または末端変性スチレン−ブタジエン共重合体を含む、請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記第２のジエン系ゴムは、ゴム組成物中、５０〜８０質量％含まれ、
前記シリカは、前記第２のジエン系ゴムと相互作用する、請求項１または２記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記ゴム組成物を混練した後、溶媒に溶解させて溶媒可溶性成分を含む溶液を調製する工程１と、
前記溶媒可溶性成分をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、前記シリカと相互作用していないゴム成分を特定する工程２とを含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物を混練した後に前記シリカと相互作用をしている前記ジエン系ゴムの量を測定するための、ゴム組成物の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物およびゴム組成物の分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカ等のフィラーを充填したゴム組成物中の各成分は、フィラーと相互作用する成分（結合する成分）とフィラーと相互作用しない成分（結合していない成分）とに分類される。両成分の組成は、組成物の物性に大きく影響する。そのため、各成分が何れに分類されるかを明らかにする手法が望まれている。従来、シリカと相互作用しているポリマーの量を調べる方法として、ゲル分率法が知られている。
【０００３】
ところで、出願人が把握する技術として、特許文献１〜３に記載の技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９３２３号公報
【特許文献２】特開２０１４−９３２４号公報
【特許文献３】特開２０１６−６１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３に記載の技術は、少なくとも２種類の同種のゴム成分を含むゴム組成物に関する。上記ゲル分率法は、このような２種類以上の同種のゴム成分を含むゴム組成物における、フィラーと相互作用している成分の量を測定するのに適していない。そのため、２種類以上の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、フィラーと相互作用している成分の量を測定することは困難であった。また、このような事情から、少なくとも２種類以上の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、フィラーと相互作用している成分の割合がゴム組成物の性能に及ぼす影響は知られていなかった。
【０００６】
本発明は、少なくとも２種類の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、得られるタイヤの性能（特に燃費性能）が優れるゴム組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、このような少なくとも２種類の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、シリカと相互作用するゴム成分の量を測定することのできるゴム組成物の分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明には、以下の構成が主に含まれる。
【０００８】
（１）第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴムを含むゴム成分の合計１００質量部に対し、１００質量部以下のシリカを含み、前記第１のジエン系ゴムまたは前記第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、６０質量％以上が、混練された後に前記シリカと相互作用をする、ゴム組成物。
【０００９】
（２）前記第１のジエン系ゴムまたは前記第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、未変性または末端変性スチレン−ブタジエン共重合体を含む、（１）記載のゴム組成物。
【００１０】
（３）前記第２のジエン系ゴムは、ゴム組成物中、５０〜８０質量％含まれ、前記シリカは、前記第２のジエン系ゴムと相互作用する、（１）または（２）記載のゴム組成物。
【００１１】
（４）前記ゴム組成物を混練した後、溶媒に溶解させて溶媒可溶性成分を含む溶液を調製する工程１と、前記溶媒可溶性成分をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、前記シリカと相互作用していないゴム成分を特定する工程２とを含む、（１）〜（３）のいずれかに記載のゴム組成物を混練した後に前記シリカと相互作用をしている前記ジエン系ゴムの量を測定するための、ゴム組成物の分析方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、少なくとも２種類の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、得られるタイヤの性能（特に燃費性能）が優れるゴム組成物を提供することができる。また、本発明によれば、このような少なくとも２種類の同種のゴム成分を含むゴム組成物において、シリカと相互作用するゴム成分の量を測定することのできるゴム組成物の分析方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例のゲル浸透クロマトグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜ゴム組成物＞
本発明の一実施形態のゴム組成物は、２種以上のジエン系ゴム（第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴム）を含むゴム成分の合計１００質量部に対し、１００質量部以下のシリカを含む。第１のジエン系ゴムまたは第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、６０質量％以上が、混練された後にシリカと相互作用をする。以下、それぞれについて説明する。なお、本実施形態において、「相互作用」とは、ジエン系ゴムとシリカとが結合し、ゲル（フィラーゲル）を形成していることをいう。ゲルを形成しているかは、たとえば、後述するゴム組成物の分析方法により判断し得る。また、以下の説明において、第１のジエン系ゴムと第２のジエン系ゴムとを区別して説明すべき事項はそれぞれ別々に説明し、両方に共通し得る事項は、単に「ジエン系ゴム」と称して説明している。さらに、以下の説明において、「第１のジエン系ゴム」および「第２のジエン系ゴム」は、いずれも同種であるが異なる２種のジエン系ゴムを形式的に区別するために順序付けられているに過ぎない。
【００１５】
（ジエン系ゴム）
ジエン系ゴムは特に限定されない。一例を挙げると、ジエン系ゴムは、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）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等である。本実施形態のゴム組成物は、これらジエン系ゴムのうち、少なくとも２種以上（第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴム）を含む。本実施形態の効果がより発揮される点から、２種類以上のジエン系ゴムは、化学構造は同じであり、かつ、分子量が相違するゴム成分であってもよい。
【００１６】
これらの中でも、ジエン系ゴム成分は、本実施形態のゴム組成物を用いて得られるタイヤにおいて、優れたグリップ性および燃費向上性が両立され得る点から、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲを含むことが好ましく、ＳＢＲを含むことがより好ましい。
【００１７】
ＳＢＲは特に限定されない。一例を挙げると、ＳＢＲは、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等である。これらは、油展されていてもよい。また、ＳＢＲは、フィラーとの相互作用力を高めた末端変性Ｓ−ＳＢＲであってもよく、主鎖変性Ｓ−ＳＢＲであってもよい。
【００１８】
ＳＢＲのスチレン含量は、２０質量％以上であることが好ましく、２５質量％以上であることがより好ましい。また、ＳＢＲのスチレン含量は、６０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下がより好ましい。ＳＢＲのスチレン含量が２０重量％以上であることにより、本実施形態のゴム組成物を用いて得られるタイヤにおいて、グリップ性能が向上し得る。一方、ＳＢＲのスチレン含量が６０重量％以下であることにより、本実施形態のゴム組成物を用いて得られるタイヤにおいて、破壊特性が向上し得る。
【００１９】
ＳＢＲのビニル含量は、１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましい。また、ＳＢＲのビニル含量は、８０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下がより好ましい。ＳＢＲのビニル含量が１０質量％以上であることにより、得られるタイヤにおいて、グリップ性能が向上し得る。一方、ＳＢＲのビニル含量が８０重量％以下であることにより、得られるタイヤにおいて、合成されるＳＢＲの品質が安定しやすい。
【００２０】
ＳＢＲの含有量は、ジエン系ゴム成分１００質量％中、１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましい。なお、ＳＢＲの含有量の上限は特に限定されない。ＳＢＲの含有量は、ジエン系ゴム成分中、１００質量％であってもよい。ＳＢＲの含有量が１０質量％以上であることにより、本実施形態のゴム組成物を用いて得られるタイヤにおいて、充分な耐熱性が示されやすい。
【００２１】
ジエン系ゴム成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は特に限定されない。一例を挙げると、ジエン系ゴム成分のＭｗは、１．０×１０3以上であることが好ましく、３．０×１０3以上であることがより好ましい。また、ジエン系ゴム成分のＭｗは、３．０×１０6以下であることが好ましく、２．０×１０6以下であることがより好ましい。Ｍｗが１．０×１０3以上であることにより、本実施形態のゴム組成物を用いて得られるタイヤにおいて、充分な耐摩耗性、耐久性が示されやすい。一方、Ｍｗが３．０×１０6以下であることにより、そのようなジエン系ゴム成分は、生産時に取り扱いやすい。なお、本実施形態において、Ｍｗは、たとえば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算値として算出され得る。
【００２２】
第１のジエン系ゴムまたは第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、未変性であってもよく、変性されたジエン系ゴムであってもよい。
【００２３】
第１のジエン系ゴムまたは第２のジエン系ゴムのうち、少なくともいずれか一方のジエン系ゴムは、シリカと相互作用しやすいように、シリカと相互作用し得る官能基を有することが好ましい。一例を挙げると、このような官能基を有するジエン系ゴムは、ジエン系ゴムの主鎖中もしくは主鎖の少なくとも一方の末端、または主鎖中および末端にシリカと相互作用する官能基を有するジエン系ゴムである。
【００２４】
より具体的には、シリカと相互作用する官能基を有するジエン系ゴムは、たとえばジエン系ゴムがＢＲである場合、ハイシス１，４−ポリブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）等である。
【００２５】
また、シリカと相互作用する官能基を有するジエン系ゴムは、たとえばジエン系ゴムがＳＢＲである場合、乳化重合により得られる乳化重合ＳＢＲ（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合により得られる溶液重合ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）等である。
【００２６】
変性剤は、アミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリル基、ピリジル基などの官能基を有する変性剤が例示される。より具体的には、変性剤は、下記式（１）で表される化合物である。
【００２７】
【化１】
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【００２８】
式（１）で表される化合物において、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同一または異なっていてもよく、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）またはこれらの誘導体を表す。
【００２９】
アルキル基は、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、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基等が例示される。
【００３０】
アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基などの炭素数１〜８のアルコキシ基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜４）等が例示される。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基（シクロヘキシルオキシ基などの炭素数５〜８のシクロアルコキシ基など）、アリールオキシ基（フェノキシ基、ベンジルオキシ基などの炭素数６〜８のアリールオキシ基など）も含む。
【００３１】
シリルオキシ基は、炭素数１〜２０の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基（トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、ジエチルイソプロピルシリルオキシ基、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−ｐ−キシリルシリルオキシ基など）等が例示される。
【００３２】
アセタール基は、−Ｃ（ＲＲ’）−ＯＲ”、−Ｏ−Ｃ（ＲＲ’）−ＯＲ”で表される基が例示される。−Ｃ（ＲＲ’）−ＯＲ”で表される基は、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、ｔ−ブトキシメチル基、ネオペンチルオキシメチル基等が例示される。−Ｏ−Ｃ（ＲＲ’）−ＯＲ”で表される基は、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、ｉ−プロポキシメトキシ基、ｎ−ブトキシメトキシ基、ｔ−ブトキシメトキシ基、ｎ−ペンチルオキシメトキシ基、ｎ−ヘキシルオキシメトキシ基、シクロペンチルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基等が例示される。
【００３３】
Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、ゴム組成物の低発熱性およびゴム強度が好適に両立できるという点から、アルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基であることがより好ましい。
【００３４】
式（１）で表される化合物において、Ｒ4およびＲ5は、同一または異なっていてもよく、水素原子、アルキル基または環状エーテル基を表す。
【００３５】
Ｒ4およびＲ5のアルキル基は、上記アルキル基と同様の基が例示される。
【００３６】
Ｒ4およびＲ5の環状エーテル基は、オキシラン基、オキセタン基、オキソラン基、オキサン基、オキセパン基、オキソカン基、オキソナン基、オキセカン基、オキセト基、オキソール基等のエーテル結合を１つ有する環状エーテル基、ジオキソラン基、ジオキサン基、ジオキセパン基、ジオキセカン基等のエーテル結合を２つ有する環状エーテル基、トリオキサン基等のエーテル結合を３つ有する環状エーテル基等が挙げられる。これらの中でも、Ｒ4およびＲ5の環状エーテル基は、エーテル結合を１つ有する炭素数２〜７の環状エーテル基であることが好ましく、エーテル結合を１つ有する炭素数３〜５の環状エーテル基であることがより好ましい。
【００３７】
Ｒ4およびＲ5は、ゴム組成物の低発熱性およびゴム強度が好適に両立できる点から、アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜３のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜２のアルキル基であることがさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
【００３８】
式（１）で表される化合物において、ｎは整数を表す。ｎはゴム組成物の低発熱性およびゴム強度が好適に両立できる点から、１〜５の整数であることが好ましく、２〜４の整数であることがより好ましく、３であることがさらに好ましい。ｎが０の場合、ケイ素原子と窒素原子との結合が困難となる傾向がある。ｎが６以上の場合、変性剤としての効果が低下しやすい。
【００３９】
変性剤によるジエン系ゴムの変性方法は、特公平６−５３７６８号公報、特公平６−５７７６７号公報等に記載されている方法等、従来公知の手法が採用され得る。一例を挙げると、変性方法は、ジエン系ゴムと変性剤とが接触する方法であればよく、調製された重合体溶液中に変性剤を添加して反応させる方法等である。
【００４０】
主鎖変性ジエン系ゴムは、従来公知の手法を用いて重合できる。一例を挙げると、主鎖変性ジエン系ゴムは、重合に使用するモノマーの一部として、上記官能基を有するモノマー（窒素含有化合物等）を使用して重合することにより得られる。また、主鎖末端変性ジエン系ゴムは、主鎖変性ジエン系ゴムと変性剤とを接触させることにより得られる。窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有することにより、ゴム組成物は、フィラーの分散性がより向上し、低燃費性、耐摩耗性がより向上しやすい。
【００４１】
窒素含有化合物は、３−または４−（２−ジメチルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−ピロリジノエチル）スチレン、３−または４−（２−ピペリジノエチル）スチレン、３−または４−（２−ヘキサメチレンイミノエチル）スチレン、３−または４−（２−モルホリノエチル）スチレン、３−または４−（２−チアゾリジリノエチル）スチレン等である。窒素含有化合物は、併用されてもよい。これらの中でも、窒素含有化合物フィラーの分散性の改善効果が大きい点から、３−または４−（２−ピロリジノエチル）スチレンであることが好ましい。
【００４２】
窒素含有化合物が使用される場合、変性ジエン系ゴム１００質量％中の窒素含有化合物の含有量は、０．０５質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましく、１．０質量％以上であることがさらに好ましい。含有量が０．０５質量％未満の場合、フィラーの分散性が充分に改善されにくい。窒素含有化合物の含有量は、３０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましい。含有量が３０質量％を超える場合、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。なお、窒素含有化合物誘導体モノマー量は、ＮＭＲ（日本電子（株）製のＪＮＭ−ＥＣＡシリーズの装置等）を用いて測定され得る。
【００４３】
変性ジエン系ゴムの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０万以上であることが好ましく、２０万以上であることがより好ましい。Ｍｗが１０万未満の場合、得られるゴム組成物は、ゴム強度および耐摩耗性が低下しやすい。また、Ｍｗは２５０万以下であることが好ましく、２００万以下であることがより好ましい。Ｍｗが２５０万を超える場合、ゴム組成物は、加工性が低下しやすい。なお、本実施形態において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用い、標準ポリスチレンより換算し得る。また、このような比較的高分子量のＳＢＲは、後述するゴム組成物の分析方法によれば、シリカと相互作用しやすいことが判明している。すなわち、このような比較的高分子量のＳＢＲがシリカと相互作用することにより、ゴム組成物は、高分子量のＳＢＲ側にシリカが偏在しやすく、摩擦性能が向上すると考えられる。その結果、得られるタイヤは、低燃費性がより向上しやすい。
【００４４】
シリカと相互作用する官能基を有するジエン系ゴムが変性ＳＢＲである場合、変性ＳＢＲ１００質量％中のアルコキシスチレン成分含有率は、３０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましい。アルコキシスチレン成分含有率が３０質量％を超える場合、コストに見合った効果が得られない傾向がある。また、アルコキシスチレン成分含有率は、０．０５質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。アルコキシスチレン成分含有率が０．０５質量％未満の場合、フィラーの分散性が充分に改善されにくい。なお、本実施形態において、アルコキシスチレン成分含有率は、ＮＭＲ（日本電子（株）製のＪＮＭ−ＥＣＡシリーズの装置等）を用いて測定し得る。
【００４５】
変性ＳＢＲのスチレン成分含有率は、８０質量％以下であることが好ましく、７０質量％以下であることがより好ましい。スチレン成分含有率が８０質量％を超える場合、ゴム組成物は、破壊強度が低下する傾向がある。また、スチレン成分含有率は、５質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることがより好ましい。スチレン成分含有率が５質量％未満の場合、得られるゴム組成物は、グリップ性能が低下する傾向がある。なお、本実施形態において、スチレン成分含有率は、ＮＭＲ（日本電子（株）製のＪＮＭ−ＥＣＡシリーズの装置等）を用いて測定し得る。
【００４６】
ゴム成分全体の説明に戻り、ゴム成分は、ジエン系ゴム以外の他のゴム成分を適宜含んでもよい。このような他のゴム成分は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム等である。これらの他のゴム成分は、併用されてもよい。
【００４７】
（シリカ）
シリカは特に限定されない。一例を挙げると、シリカは、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である。これらの中でも、シリカは、湿式シリカであることが好ましい。シリカは、併用されてもよい。
【００４８】
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は特に限定されない。一例を挙げると、シリカのＮ2ＳＡは、８０（ｍ2／ｇ）以上であることが好ましく、１００（ｍ2／ｇ）以上であることがより好ましく、１１０（ｍ2／ｇ）以上であることがさらに好ましい。また、シリカのＮ2ＳＡは、２５０（ｍ2／ｇ）以下であることが好ましく、２３５（ｍ2／ｇ）以下であることがより好ましく、２２０（ｍ2／ｇ）以下であることがさらに好ましい。シリカのＮ2ＳＡが８０（ｍ2／ｇ）以上であることにより、得られるタイヤにおいて、充分な耐久性が得られやすい。また、シリカのＮ2ＳＡが２５０（ｍ2／ｇ）以下であることにより、シリカは、ゴム組成物中で分散されやすく、ゴム組成物は加工されやすい。なお、本実施形態において、シリカのＮ2ＳＡは、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定され得る。
【００４９】
シリカの含有量は、低燃費性能とウェットグリップ性能とを両立できる点から、上記した２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分の合計１００質量部に対し、１００質量部以下であればよく、９０質量部以下であることが好ましく、８０質量部以下であることがより好ましい。また、シリカの含有量は、ウェットグリップ性能が向上する点から、上記した２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分の合計１００質量部に対し、４０質量部以上であることが好ましく、４５質量部以上であることがより好ましい。
【００５０】
シリカが含有される場合、シランカップリング剤が併用されることが好ましい。シランカップリング剤は、ゴム工業において、従来、シリカと併用される任意のシランカップリング剤が使用され得る。シランカップリング剤は、併用されてもよい。
【００５１】
シランカップリング剤が含有される場合、シランカップリング剤の含有量は、シリカ分散性の改善効果が得られやすい観点から、シリカ１００質量部に対し、２質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましい。また、シランカップリング剤の含有量は、コストに見合った効果が得られやすい観点から、２５質量部以下であることが好ましく、２０質量部以下であることがより好ましい。
【００５２】
（ジエン系ゴムとシリカとの相互作用について）
本実施形態のゴム組成物は、上記した２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分がシリカと混練されることにより、相互作用をし、結合し、ゲル状となる。なお、混練条件は後述する。また、説明の明瞭化のため、以下の説明では、２種のジエン系ゴムとして第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴムの２種類が含まれ、かつ、第２のジエン系ゴムの含有量が、第１のジエン系ゴムの含有量よりも多い場合について例示する。そのため、ジエン系ゴムは、本実施形態で例示される第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴムのほかに、他のジエン系ゴム（たとえば第３のジエン系ゴム）が含まれてもよい。また、第１のジエン系ゴムと第２のジエン系ゴムとは、ゴム成分中、同量（たとえば５０質量％）となるよう含まれていてもよい。本実施形態のゴム組成物は、混練後において、第１のジエン系ゴムまたは第２のジエン系ゴムのうち、いずれか一方のジエン系ゴムは、６０質量％以上がシリカと相互作用していることを特徴とする。相互作用しているいずれか一方のジエン系ゴムの量は、６０質量％以上であればよく、６１質量％以上であることが好ましく、６３質量％以上であることがより好ましい。いずれか一方のジエン系ゴムのうち６０質量％以上のジエン系ゴムがシリカと相互作用していることにより、得られるゴム組成物は、ジエン系ゴムの分子運動が制限されやすく、エネルギー損失が低減されやすいと考えられる。その結果、得られるタイヤは、燃費性能が向上しやすい。
【００５３】
また、本実施形態において、シリカと相互作用するジエン系ゴム（混練後にゲルを構成するジエン系ゴム）は、２種のジエン系ゴムのうち、より多く配合されているジエン系ゴム（本実施形態では第２のジエン系ゴム）であることが好ましい。このようなより多く配合された第２のジエン系ゴムは、ゴム組成物中、５０質量％以上となるよう含まれることが好ましく、６０質量％以上となるよう含まれることがより好ましい。また、第２のジエン系ゴムは、ゴム組成物中、８０質量％以下となるよう含まれることが好ましく、７５質量％以下となるよう含まれることがより好ましい。第２のジエン系ゴムの含有量が上記範囲内であることにより、得られるゴム組成物は、エネルギー損失が低減されやすい。その結果、得られるタイヤは、燃費性能が向上しやすい。
【００５４】
（任意成分）
本実施形態のゴム組成物において、好適に配合される任意成分について説明する。本実施形態のゴム組成物は、上記した成分に加え、ゴム組成物の製造に一般に使用される他の成分が任意で配合され得る。一例を挙げると、このような任意成分は、シリカ以外の充填剤、老化防止剤、架橋剤、プロセスオイル、ステアリン酸、酸化亜鉛、ワックス等である。
【００５５】
・充填剤
充填剤は特に限定されない。充填剤は、従来、タイヤ用ゴム組成物において汎用されている各種充填剤から任意に選択して用いられ得る。一例を挙げると、充填剤は、カーボンブラック、炭酸カルシウム、セリサイト、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、クレー、タルク、酸化マグネシウム等である。充填剤は、併用されてもよい。これらの中でも、充填剤は、得られるタイヤにおいて、優れたグリップ性および耐摩耗性が得られる点から、カーボンブラックを含むことが好ましい。
【００５６】
充填剤としてカーボンブラックが用いられる場合、カーボンブラックは特に限定されない。一例を挙げると、カーボンブラックは、汎用のカーボンブラックであってもよく、オイルファーネス法により製造されたカーボンブラックであってもよい。また、カーボンブラックは、コロイダル特性の異なるものが併用されてもよい。
【００５７】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は特に限定されない。一例を挙げると、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、１００（ｍ2／ｇ）以上であることが好ましく、１０５（ｍ2／ｇ）以上であることがより好ましく、１１０（ｍ2／ｇ）以上であることがさらに好ましい。また、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、２９０（ｍ2／ｇ）以下であることが好ましく、２７０（ｍ2／ｇ）以下であることがより好ましく、２５０（ｍ2／ｇ）以下であることがさらに好ましい。カーボンブラックのＮ2ＳＡが１００（ｍ2／ｇ）以上であることにより、得られるタイヤにおいて、充分なグリップ性が示されやすい。一方、カーボンブラックのＮ2ＳＡが２９０（ｍ2／ｇ）以下であることにより、カーボンブラックは、ゴム組成物中で分散されやすく、得られるタイヤの耐摩耗性が充分に示されやすい。なお、本実施形態において、Ｎ2ＳＡは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−２：２００１に準拠して測定され得る。
【００５８】
カーボンブラックのオイル吸収量（ＯＡＮ）は特に限定されない。一例を挙げると、ＯＡＮは、５０ｍＬ／１００ｇ以上であることが好ましく、１００ｍＬ／１００ｇ以上であることがより好ましい。また、ＯＡＮは、２５０ｍＬ／１００ｇ以下であることが好ましく、２００ｍＬ／１００ｇ以下であることがより好ましく、１３５ｍＬ／１００ｇ以下であることがさらに好ましい。ＯＡＮが５０ｍＬ／１００ｇ以上であることにより、得られるタイヤにおいて、充分な耐摩耗性が示されやすい。一方、ＯＡＮが２５０ｍＬ／１００ｇ以下であることにより、得られるタイヤにおいて、充分なグリップ性が示されやすい。なお、カーボンブラックのＯＡＮは、たとえばＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−４：２００８に準拠して測定され得る。
【００５９】
カーボンブラックが含まれる場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対し、１質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましい。また、カーボンブラックは、ゴム成分１００質量部に対し、３０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。カーボンブラックが上記配合割合となるよう含有されることにより、得られるタイヤは、優れたグリップ性と、耐摩耗性とが両立されやすい。
【００６０】
充填剤として水酸化アルミニウムが用いられる場合、水酸化アルミニウムは特に限定されない。水酸化アルミニウムの平均粒子径は、０．６９μｍ以下であることが好ましく、０．６５μｍ以下であることがより好ましく、０．６２μｍ以下であることがさらに好ましい。また、水酸化アルミニウムの平均粒子径は、０．２０μｍ以上であることが好ましく、０．２５μｍ以上であることがより好ましい。水酸化アルミニウムの平均粒子径が上記範囲内であることにより、本実施形態のゴム組成物を用いて得られるタイヤにおいて、良好な耐摩耗性およびグリップ性能が示されやすい。なお、水酸化アルミニウムの平均粒子径は、数平均粒子径であり、たとえば透過型電子顕微鏡により測定され得る。
【００６１】
水酸化アルミニウムの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は特に限定されない。一例を挙げると、水酸化アルミニウムのＮ2ＳＡは、１０（ｍ2／ｇ）以上であることが好ましく、１２（ｍ2／ｇ）以上であることがより好ましく、１４（ｍ2／ｇ）以上であることがさらに好ましい。また、水酸化アルミニウムのＮ2ＳＡは、１１０（ｍ2／ｇ）以下であることが好ましく、１００（ｍ2／ｇ）以下であることがより好ましく、９０（ｍ2／ｇ）以下であることがさらに好ましい。水酸化アルミニウムのＮ2ＳＡが上記範囲内であることにより、本実施形態のゴム組成物を用いて得られるタイヤにおいて、良好な耐摩耗性およびグリップ性能が示されやすい。
【００６２】
・老化防止剤
老化防止剤は特に限定されない。老化防止剤は、従来、タイヤ用ゴム組成物において汎用されている各種老化防止剤から任意に選択して用いられ得る。一例を挙げると、老化防止剤は、ジフェニルアミン系、フェニレンジアミン系などのアミン系老化防止剤；キノリン系老化防止剤；モノフェノール系、ビス、トリス、ポリフェノール系などのフェノール系老化防止剤等である。老化防止剤は、併用されてもよい。
【００６３】
アミン系老化防止剤に関して、ジフェニルアミン系老化防止剤は特に限定されない。一例を挙げると、ジフェニルアミン系老化防止剤は、ｐ−イソプロポキシジフェニルアミン、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）−ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルエチレンジアミン、オクチル化ジフェニルアミン等である。フェニレンジアミン系老化防止剤は、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、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−メチルヘプチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−エチル−３−メチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−４−メチル−２−ペンチル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジアリール−ｐ−フェニレンジアミン、ヒンダードジアリール−ｐ−フェニレンジアミン、フェニルヘキシル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニルオクチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ｐ−フェニレンジアミン等である。
【００６４】
キノリン系老化防止剤は、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、６−アニリノ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、ポリ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン等である。
【００６５】
フェノール系老化防止剤に関して、モノフェノール系老化防止剤は、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、１−オキシ−３−メチル−４−イソプロピルベンゼン、２−メチル−４，６−ビス［（オクチルチオ）メチル］フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、スチレン化フェノール、フェノール誘導体等である。ビスフェノール系、トリスフェノール系、ポリフェノール系老化防止剤は、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、１，１’−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−シクロヘキサン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等である。
【００６６】
老化防止剤を含有する場合の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、老化防止剤は、ゴム成分１００質量部に対し、０．５質量部以上となるよう含まれることが好ましく、１質量部以上となるよう含まれることがより好ましい。老化防止剤は、ゴム成分１００質量部に対し、１０質量部以下となるよう含まれることが好ましく、８質量部以下となるよう含まれることがより好ましい。老化防止剤が上記範囲内となるよう含有されることにより、得られるゴム組成物は、熱酸化による劣化防止効果、オゾンクラック防止効果およびゴム成分の熱分解防止効果が優れる。
【００６７】
フェノール系老化防止剤を含有する場合の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、フェノール系老化防止剤は、ゴム成分１００質量部に対し、０．５質量部以上となるよう含まれることが好ましく、１質量部以上となるよう含まれることがより好ましい。フェノール系老化防止剤は、ゴム成分１００質量部に対し、１０質量部以下となるよう含まれることが好ましく、８質量部以下となるよう含まれることがより好ましい。フェノール系老化防止剤が上記範囲内となるよう含有されることにより、得られるゴム組成物は、熱酸化による劣化防止効果、オゾンクラック防止効果およびゴム成分の熱分解防止効果が優れる。
【００６８】
アミン系老化防止剤を含有する場合の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、アミン系老化防止剤は、ゴム成分１００質量部に対し、０．５質量部以上となるよう含まれることが好ましく、１質量部以上となるよう含まれることがより好ましい。アミン系老化防止剤は、ゴム成分１００質量部に対し、１０質量部以下となるよう含まれることが好ましく、８質量部以下となるよう含まれることがより好ましい。アミン系老化防止剤が上記範囲内となるよう含有されることにより、得られるゴム組成物は、熱酸化による劣化防止効果、オゾンクラック防止効果およびゴム成分の熱分解防止効果が優れる。
【００６９】
・架橋剤
架橋剤は特に限定されない。一例を挙げると、架橋剤は、硫黄、カプロラクタムジスルフィド等の硫黄含有化合物である。架橋剤としての硫黄は、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、オイル処理硫黄等である。架橋剤は、併用されてもよい。
【００７０】
架橋剤が含有される場合において、架橋剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、架橋剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．５質量部以上であることが好ましく、０．６質量部以上であることがより好ましい。また、架橋剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対し、３質量部以下であることが好ましく、２質量部以下であることがより好ましい。架橋剤が上記範囲となるように含有されることにより、ゴム組成物は、良好な加硫反応が進行されやすい。
【００７１】
・加硫促進剤
加硫促進剤は特に限定されない。一例を挙げると、加硫促進剤は、グアニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンデート系の化合物等である。これらの中でも、本実施形態のゴム組成物の効果が好適に得られる点から、加硫促進剤は、ベンゾチアゾリルスルフィド基を有する加硫促進剤であることが好ましい。
【００７２】
ベンゾチアゾリルスルフィド基を有する加硫促進剤は、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＣＢＳ）、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、Ｎ，Ｎ−ジ（２−エチルヘキシル）−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＢＥＨＺ）、Ｎ，Ｎ−ジ（２−メチルヘキシル）−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＢＭＨＺ）、Ｎ−エチル−Ｎ−ｔ−ブチルベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド（ＥＴＺ）等のスルフェンアミド系加硫促進剤や、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド（ＴＢＳＩ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）等である。
【００７３】
加硫促進剤が含有される場合において、加硫促進剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、加硫促進剤の含有量は、充分な加硫速度が得られやすい点から、ゴム成分１００質量部に対し、０．５質量部以上であることが好ましく、１．０質量部以上であることが好ましい。また、加硫促進剤の含有量は、ブルーミングを抑制する点から、１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下であることがより好ましい。
【００７４】
・プロセスオイル
プロセスオイルは特に限定されない。一例を挙げると、プロセスオイルは、パラフィン成分、ナフテン成分、アロマ成分等からなる。プロセスオイルは、市販品が用いられてもよい。一例を挙げると、プロセスオイルは、出光興産（株）等によって販売されているプロセスオイルである。プロセスオイルは、併用されてもよい。
【００７５】
プロセスオイルが含有される場合において、プロセスオイルの含有量は特に限定されない。一例を挙げると、プロセスオイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．１質量部以上であることが好ましく、０．３質量部以上であることがより好ましい。また、プロセスオイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対し、３０質量部以下であることが好ましく、２０質量部以下であることがより好ましい。プロセスオイルが上記範囲となるように含有されることにより、得られるゴム組成物は、耐久性が向上し得る。
【００７６】
以上、本実施形態のゴム組成物は、２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分の合計１００質量部に対し、１００質量部以下のシリカを含む。２種以上のジエン系ゴムのうち、６０質量％以上のジエン系ゴムは、混練された後にシリカと相互作用をする。これにより、得られるゴム組成物は、ジエン系ゴムの分子運動が制限されやすく、エネルギー損失が低減されやすいと考えられる。その結果、得られるタイヤは、燃費性能が向上しやすい。
【００７７】
＜ゴム組成物の分析方法＞
本発明の一実施形態のゴム組成物の分析方法は、上記したゴム組成物を混練した後に、上記シリカと相互作用をしているジエン系ゴムの量を測定するための分析方法である。本実施形態の分析方法は、ゴム組成物を混練した後、溶媒に溶解させて溶媒可溶性成分を含む溶液を調製する工程１と、溶媒可溶性成分をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、シリカと相互作用していないゴム成分を特定する工程２とを含む。本実施形態の分析方法によれば、このような少なくとも２種類の同種のゴム成分（たとえば上記した第１のジエン系ゴムおよび第２のジエン系ゴム）を含むゴム組成物において、シリカと相互作用するゴム成分の量を測定することができる。これにより、２種以上のジエン系ゴムのうち、６０質量％以上のジエン系ゴムが、混練された後にシリカと相互作用をするかどうか把握することができる。このようなゴム組成物は、上記実施形態において詳述したとおり、得られるタイヤの性能（特に燃費性能）が優れる。以下、それぞれについて説明する。
【００７８】
・工程１
工程１は、分析対象である混練後の未加硫ゴム組成物を溶媒に溶解させて、溶媒可溶性成分を含む溶液を調製する工程である。ジエン系ゴムの一部は、シリカと化学的相互作用または物理的相互作用により結合し、溶媒不溶性のフィラーゲルを形成する。そのため、溶媒可溶性成分中にはシリカと結合していないゴム成分が含まれる。なお、得られたフィラーゲルは、ゴム成分を溶解し得る溶媒に対しても不溶性であることから、未加硫ゴム組成物をゴム溶剤に浸漬することでフィラー結合していないゴム成分を溶解させ、不溶性のフィラーゲルを回収し、測定することにより、その有無を判別することができる。フィラーゲルの量は、別途、ゲル分率を測定することにより算出することができる。より具体的には、以下で例示する溶媒のうち、テトラヒドロフランを使用する場合、次の方法にてフィラーゲルの有無を判別することができる。まず、未加硫ゴム組成物０．５ｇを１ｍｍ角の細片に切断し、これを２００メッシュのステンレス製金網で作った３０ｍｍ角の立方体の籠の中に入れ、籠ごと５０ｍｌのテトラヒドロフランに浸して２５℃で２４時間暗所に静置する。その後、溶液を孔径０．４５μｍのフッ素樹脂フィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製のＤＩＳＭＩＣ−２５ＪＰ）によりろ過して溶媒不溶性成分を除去することで溶媒可溶性成分を含む試料溶液を調製する。これにより、フィルターで除去された溶媒不溶性成分（フィラーゲル）の有無を判別し得る。なお、フィラーゲルの量は、別途、７２時間トルエン中で未加硫ゴム組成物を浸漬し、残存する量からゲル分率を算出することにより測定し得る。
【００７９】
未加硫ゴム組成物を溶媒に溶解させて溶媒可溶性成分を含む溶液を調製する方法は特に限定されない。一例を挙げると、調製方法は、未加硫ゴム組成物を溶媒に浸漬することにより溶媒可溶性成分を溶解させる方法等である。
【００８０】
溶媒は、未加硫ゴム組成物が含有するゴム成分を溶解し得る溶媒であれば特に限定されない。一例を挙げると、溶媒は、トルエン、トリクロロエチレン、ヘキサン、ガソリン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ベンゼン等である。これらの中でも、未加硫ゴム組成物の溶解性が優れる点から、溶媒は、テトラヒドロフランであることが好ましい。
【００８１】
未加硫ゴム組成物に対する溶媒の量は、シリカと相互作用していないジエン系ゴムが溶解し得る充分な量であればよい。一例を挙げると、溶媒の量は、未加硫ゴム組成物の体積の１００倍以上であることが好ましく、１０００倍以上であることがより好ましい。また、溶媒の量の上限は特に限定されない。作業性の観点から、上限は、未加硫ゴム組成物の体積の５０００倍以下であることが好ましく、３０００倍以下であることがより好ましい。
【００８２】
未加硫ゴム組成物を溶媒に浸漬する方法は特に限定されない。一例を挙げると、浸漬方法は、１００〜５００メッシュのステンレス金網で作られた籠の中に未加硫ゴム組成物を入れ、籠ごと溶媒に浸して２０〜５０℃の条件下で、２４〜１２０時間、暗所で静置する方法等である。浸漬後の溶媒は、樹脂フィルター等によりろ過されることが好ましい。
【００８３】
・工程２
工程２は、溶媒可溶性成分をゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により分析し、シリカと相互作用していないゴム成分を特定する工程である。
【００８４】
一般に、溶媒可溶性成分中のゴム成分を特定する手段は、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）や、固体核磁気共鳴（ＮＭＲ）法、ガスクロマトグラフィーによる分析等が知られている。しかしながら、ＦＴ−ＩＲの場合、同種ポリマーのブレンドの場合（ＳＢＲ１とＳＢＲ２の場合など）はポリマー種の特定が困難である。また、ＮＭＲ法の場合、ゴム成分の分析では炭素核の核磁気共鳴スペクトルをＮＭＲ法により測定することが想定されるが、未加硫ゴム組成物がフィラーとしてカーボンブラックを多量に含有する場合、炭素核の核磁気共鳴スペクトルを解析することはほぼ不可能である。さらに、ガスクロマトグラフィーは、サンプルである未加硫ゴム組成物をガス化させる作業が煩雑である。
【００８５】
そこで、本実施形態の分析方法は、ＧＰＣにより、工程１で調製された溶液中の溶媒可溶性成分を分析する。これにより、シリカと結合していないゴム成分の分子量が特定され、この分子量からゴム成分が特定され得る。本実施形態の分析方法によれば、ゴム成分の分子量に基づき、各ゴム成分を特定することができる。そのため、たとえば化学構造が同じＳＢＲが併用されている場合であっても、両ＳＢＲの分子量が異なれば未加硫ゴム組成物中のシリカと結合していないゴム成分の特定が可能である。なお、本実施形態において行われるＧＰＣによる分析は、従来公知の方法であってもよい。
【００８６】
（任意の工程）
本実施形態の分析方法は、工程２の後、シリカを含有しない点以外は分析対象となる未加硫ゴム組成物と同様の組成である未加硫ゴム組成物（シリカなし）を調製し、この未加硫ゴム組成物（シリカなし）の溶媒可溶性成分のＧＰＣの結果と、工程２で得られた溶媒可溶性成分（シリカを含有する未加硫ゴム組成物の溶媒可溶性成分）のＧＰＣの結果とを比較することにより、シリカと結合しているゴム成分を特定する工程が採用され得る。このような工程によれば、シリカを含有しない未加硫ゴム組成物の溶媒可溶性成分のＧＰＣ結果にはピークを示すが、シリカを含有した未加硫ゴム組成物の溶媒可溶性成分のＧＰＣ結果にはピークを示さないゴム成分を特定することにより、シリカと結合しているゴム成分をより確実に特定することができる。
【００８７】
さらに、本実施形態の分析方法は、工程２で得られた分析結果と各ゴム成分のＧＰＣによる分析結果とに基づいて、シリカに結合していないゴム成分の定量を行う工程が採用されてもよい。すなわち、このような工程は、工程２で得られた分析結果と各ゴム成分のＧＰＣによる分析結果とを比較し、解析することで溶媒可溶性成分中のシリカと結合していないゴム成分を定量する工程である。各ゴム成分のＧＰＣによる分析結果は、ゴム成分として各ゴム成分を１００質量％配合し、かつシリカを含有しない未加硫ゴム組成物を調製し、この未加硫ゴム組成物の溶媒可溶性成分をＧＰＣで分析すること等により得られる。
【００８８】
溶媒可溶性成分中のシリカと結合していないゴム成分を定量する方法は特に限定されない。一例を挙げると、シリカと結合していないゴム成分の定量方法は、工程２で得られた分析結果と各ゴム成分のＧＰＣによる分析結果とに基づいて解析する方法である。より具体的には、定量方法は、工程２で得られた分析結果および各ゴム成分のＧＰＣによる分析結果中の特徴的なピーク値を用いた最小二乗法によるフィッティング結果に基づき、溶媒可溶性成分中のフィラーと結合していないゴム成分を定量する方法等である。
【００８９】
なお、本実施形態の分析方法によれば、ゴム成分だけでなく熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂などの樹脂成分とフィラー（シリカを含む）との結合も分析することができる。そのため、溶媒可溶性成分を含む溶液の調製が可能な樹脂組成物は、いずれも分析対象となり得る。
【００９０】
また、本実施形態の分析対象となる未加硫ゴム組成物は、ゴム成分およびシリカを含有する未加硫ゴム組成物である。未加硫ゴム組成物は、ゴム成分およびシリカ以外の上記任意成分が含まれてもよい。なお、本実施形態において、未加硫ゴム組成物とは、加硫または架橋されていないゴム組成物であり、加硫または架橋されることにより加硫ゴム組成物が製造され得る。
【００９１】
本実施形態の分析方法によれば、同種のジエン系ゴムを含む場合であっても、未加硫ゴム組成物中のシリカと結合していないゴム成分の特定および定量が可能であり、その結果、シリカと結合するゴム成分の量も特定および定量することができる。
【００９２】
＜ゴム組成物の製造方法＞
本実施形態にゴム組成物は、一般的な方法により製造され得る。一例を挙げると、ゴム組成物は、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロール等の一般的なゴム工業で使用される公知の混練機を用いて、上記した各成分を混練し、その後加硫する方法等により製造され得る。
【００９３】
得られたゴム組成物は、種々の用途に好適に用いられ得る。一例を挙げると、ゴム組成物は、タイヤ、靴底ゴム、産業用ベルト、ブチル枠ゴム、パッキン、免震ゴム、薬栓等の技術分野において好適に用いられ得る。これらの中でも、ゴム組成物は、靴底ゴム、産業用ベルト、空気入りタイヤのトレッド用として好適である。
【００９４】
＜タイヤの製造方法＞
本実施形態のゴム組成物からタイヤを製造する方法は特に限定されない。一例を挙げると、タイヤは、未加硫の段階で各タイヤ部材の形状（たとえばトレッド部の形状）にあわせてゴム組成物を押出し加工し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、次いで、汎用の方法にて成型することにより未加硫タイヤを得て、その後、加硫機中で加熱加圧することにより製造され得る。
【実施例】
【００９５】
実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。本発明は、これら実施例に限定されない。
【００９６】
実施例および比較例で使用した各種薬品を以下に示す。
（ジエン系ゴム）
ＳＢＲ１：タフデン２０００（スチレン含量２６質量％、ビニル含量：１０質量％、Ｔｇ：−４３℃、Ｍｗ：２４万、非油展品、旭化成ケミカルズ（株）製、第１のジエン系ゴムに相当）
ＳＢＲ２：ＳＬＲ６４３０（Ｓ−ＳＢＲ、スチレン含量：４０質量％、ビニル含量：１８質量％、Ｔｇ：−４０℃、Ｍｗ：１２×１０5、ゴム成分１００質量部に対しオイル分３７．５質量部を含む油展品、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、第２のジエン系ゴムに相当）
（シリカ）
シリカ：ウルトラシルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ、エボニック社製）
（任意成分）
カーボンブラック：ダイヤブラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ:１１４ｍ2／ｇ、三菱化学（株）製）
シランカップリング剤：Ｓｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ＥＶＯＮＩＫ−ＤＥＧＵＳＳＡ社製）
老化防止剤：ノクラック６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、大内新興化学工業（株）製）
ワックス：オゾエース０３５５（日本精蝋（株）製）
酸化亜鉛：酸化亜鉛３種（ハクスイテック（株）製）
ステアリン酸：ビーズステアリン酸つばき（日油（株）製）
硫黄：ＨＫ２００−５（５％オイル含有粉末硫黄、細井化学工業（株）製）
加硫促進剤１：ノクセラー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、大内新興化学工業（株）製）
加硫促進剤２：ノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン、大内新興化学工業（株）製）
【００９７】
（実施例および比較例）
表１に示す配合処方に従い、１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を充填率５８％、８０ｒｐｍで、排出温度１４０℃まで混練りした。次に、オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、３分間練り込み、各実施例および比較例の未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物について、以下の方法により、シリカと相互作用しているジエン系ゴムの量を算出した。
【００９８】
【表１】
2020196841.tif 000004
【００９９】
（シリカと相互作用しているジエン系ゴム量の算出）
・溶媒可溶性成分を含む溶液の調製
各未加硫ゴム組成物０．５ｇを１ｍｍ角の細片に切断し、これを２００メッシュのステンレス製金網で作った３０ｍｍ角の立方体の籠の中に入れ、籠ごと５０ｍｌのテトラヒドロフランに浸して２５℃で２４時間暗所に静置した。その後、溶液を孔径０．４５μｍのフッ素樹脂フィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製のＤＩＳＭＩＣ−２５ＪＰ）によりろ過して溶媒不溶性成分を除去することで溶媒可溶性成分を含む試料溶液を調製した。
【０１００】
・ゲル浸透クロマトグラフィーによる分析
下記の測定装置と分析カラムとを用い、溶離液としてテトラヒドロフランを、毎分１ｍｌの流速で流し、４０℃の恒温槽中でカラムを安定させ、そこに各試料溶液１００μｌを注入して測定を行った。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出した。検量線の作製には、複数の単分散ポリスチレン（東ソー（株）製のＡ−５００（５．０×１０２）、Ａ−１０００（１．０１×１０３）、Ａ−２５００（２．６３×１０３）、Ａ−５０００（５．９７×１０３）、Ｆ−１（１．０２×１０４）、Ｆ−２（１．８１×１０４）、Ｆ−４（３．９７×１０４）、Ｆ−１０（９．６４×１０４）、Ｆ−２０（１．９０×１０５）、Ｆ−４０（４．２７×１０５）、Ｆ−８０（７．０６×１０５）、Ｆ−１２８（１．０９×１０６））を標準試料として用いた。
測定装置：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー（株）製）
分析カラム：ＧＭＨＸＬ＋Ｇ３０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）
【０１０１】
・ゴム成分の特定
図１に実施例２のＧＰＣ結果を示す。実施例２のＧＰＣ結果（実線）には、ＳＢＲ２由来のピーク（溶出時間：１６．５分）、およびＳＢＲ１由来のピーク（溶出時間：１７．７分）が明確に検出された。
【０１０２】
・ゴム成分の定量
各未加硫ゴム組成物１〜４のＧＰＣ結果のテキストデータに対して、それぞれベースライン補正、規格化を行い、さらにピーク分離をすることでＳＢＲ１とＳＢＲ２の面積比率を求める。
【０１０３】
上記方法により各未加硫ゴム組成物の溶媒可溶性成分中のゴム成分含有割合を算出し、それらを元に、シリカと結合しているジエン系ゴム含有割合を算出した。結果を表２および表３に示す。また、各未加硫ゴム組成物を厚さ２ｍｍのゴムシートに圧延し、試験用金型を用いて１９０℃、３０分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。得られた加硫ゴム組成物について、以下の評価方法により、低燃費性を評価した。結果を表４に示す。
【０１０４】
【表２】
2020196841.tif 000005
【０１０５】
【表３】
2020196841.tif 000006
【０１０６】
＜低燃費性＞
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度３０℃、初期歪み１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下で各加硫ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を測定した。結果を、下記の式により基準比較例を１００とする指数で示した。結果を表４に示す。指数が大きいほどｔａｎδが小さく、低燃費性に優れることを示す。
（低燃費性指数）＝（基準比較例のｔａｎδ）
／（各加硫ゴム組成物のｔａｎδ）×１００
【０１０７】
【表４】
2020196841.tif 000007
【０１０８】
上記結果より、本発明のゴム組成物の分析方法によれば、同種のゴム成分を含有する場合であっても、未加硫ゴム組成物中のシリカと結合していないゴム成分の特定および定量が可能であった。また、本発明のゴム組成物は、６０質量％以上のジエン系ゴムがシリカと相互作用していることが分かった。このようなゴム組成物は、比較例と比べ、低燃費性が優れた。
【図１】
2020196841.tif 000008