(57)【要約】【課題】タイヤの低発熱性と耐摩耗性の向上を実現し得るゴム組成物を提供する。【解決手段】２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分合計１００重量部に対し、０重量部超１００重量部以下のシリカを含み、前記ジエン系ゴムがそれぞれガラス転移温度の異なる２相以上に分かれ、また、少なくとも１相が−５０℃以上のガラス転移点を有する相であり、そのうち少なくとも１相が連続構造を有し、配合されたゴムの単位体積あたりのシリカの８０重量％以上が、−５０℃以上のガラス転移点を有する１相以上のうちの１相に含まれ、該相に含まれるシリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下である、ことを特徴とするゴム組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分合計１００重量部に対し、０重量部超１００重量部以下のシリカを含み、
前記ジエン系ゴムがそれぞれガラス転移温度の異なる２相以上に分かれ、そのうち少なくとも１相が連続構造を有し、また、少なくとも１相が−５０℃以上のガラス転移点を有する相であり、
配合されたゴムの単位体積あたりのシリカ全量の８０重量％以上が、−５０℃以上のガラス転移点を有する少なくとも１相の相に含まれ、該相に含まれるシリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下である、ことを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
シリカの８０重量％以上を含む相が、未変性及び末端変性スチレン−ブタジエン共重合体のうち少なくとも１つを含む、請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記２相以上の相のうち少なくとも１相のガラス転移点が−５０℃未満であり、該相がイソプレンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴムからなる群のうち少なくとも１つを含む、請求項１記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記ジエン系ゴムが、２相以上の共連続構造を有する、請求項１記載のゴム組成物。
【請求項５】
ゴム組成物全体に占める、−５０℃以上のガラス転移点を有する相の配合量が３０〜７５重量％である、請求項１記載のゴム組成物
【請求項６】
ゴム組成物全体に占める、−５０℃以上のガラス転移点を有する相の配合量が３０〜６５重量％である、請求項５記載のゴム組成物
【請求項７】
ポリスルフィド化合物及びチオエステル化合物から選択される少なくとも１種のシランカップリング剤及び加硫促進剤をさらに含む、請求項１記載のゴム組成物。
【請求項８】
２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分合計１００重量部に対し、０重量部超１００重量部以下のシリカを配合し、
前記ジエン系ゴムがそれぞれガラス転移温度の異なる２相以上に分かれ、そのうち少なくとも１相が連続構造を有し、かつ、
配合されたシリカの８０％以上が−５０℃以上のガラス転移点を有する１相以上のうちの１相に含まれ、該相に含まれるシリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下となるようにする、ことを特徴とするゴム組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリカを含むゴム組成物及びゴム組成物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への関心の高まりに関連して、自動車の低燃費化とタイヤの耐久性に関する要求が高まりつつある。このような要求に対応するため、タイヤ性能についても、転がり抵抗の低減（低発熱性）と耐摩耗性の向上の双方が求められている。
【０００３】
タイヤの転がり抵抗を減少する手法として、タイヤ構造を最適化する手法も検討されてきたが、タイヤに適用するゴム組成物としてよりエネルギー損失の低いゴム組成物を用いることが、現在、一般的な手法として行われている。ゴム組成物のエネルギー損失を低減するためには、ゴム成分由来のエネルギー損失及び／または充填剤由来のエネルギー損失を低減することを要する。前者を低減するために最も有効な手段は、ゴム成分のガラス転移点を低温側にシフトさせエネルギー損失を減じることであるが、ガラス転移点の低温側へのシフトは、同時に湿潤路面での摩耗特性をも低下させてしまう、という問題がある。後者を低減するために最も有効な手段は充填剤の使用量を減じることであるが、充填剤の安易な減量はタイヤの摩耗性の大幅な悪化を引き起こすことから容易ではない。すなわち、「転がり抵抗の低減」と、「耐摩耗性の向上」及び「湿潤路面での摩耗特性の向上」とは相反する機能といえる。
【０００４】
湿潤路面での摩耗特性及び耐摩耗性を両立させつつ、タイヤの転がり抵抗を低減するための技術として、ポリマーの変性技術が挙げられる。ポリマー変性技術は、ポリマーと充填剤間の化学結合の形成により、充填剤表面に存在するバウンドラバーといわれる強固なゴム層を増加させることにもつながり、ゴム耐摩耗性能も向上する。この技術は、微量の化学修飾で大きな効果が得られることから、環境的ならびに経済的にも有利である。ポリマー変性技術によるタイヤ転がり抵抗の低減機構は、その変性官能基が充填剤表面と反応することにより、通常凝集することが多い充填剤が分離し、その分散性が向上することでエネルギー損失が減ると考えられている。しかし、変性官能基と充填剤との相互作用を変性官能基の分子設計により強くすると、エネルギー損失低減効果及び耐摩耗性改良効果は頭打ちになることが報告されている（非特許文献１）。以上の点から、変性技術のみで得られるエネルギー損失低減及び耐摩耗性改良効果は制限されると考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Morikawa,A., Sonw,T., Shibata,M., Tadaki,T., International Rubebr Conference 2005 Yokohama, 26-S1-I-01 (2005)
【非特許文献２】芥川恵造「有限要素法によるゴムのナノスケール力学シミュレーション技術」日本ゴム協会誌第８２巻第５号ｐ．２２７−２３２（２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、タイヤの低発熱性と耐摩耗性の向上を実現し得るゴム組成物を提供することにある。また、タイヤの低発熱性と耐摩耗性の向上を実現し得るゴム組成物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のゴム組成物は、２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分合計１００重量部に対し、０重量部超１００重量部以下のシリカを含み、前記ジエン系ゴムがそれぞれガラス転移温度の異なる２相以上に分かれ、そのうち少なくとも１相が連続構造を有し、また、少なくとも１相が−５０℃以上のガラス転移点を有する相であり、配合されたゴムの単位体積あたりのシリカ全量の８０重量％以上が−５０℃以上のガラス転移点を有する１相以上の相に含まれ、該相に含まれるシリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下である、ことを特徴とする。
本発明における「平均凝集アグリゲート面積」とは、下記の方法で測定された面積をいうものとする。すなわち、加硫後のゴム組成物試料の上面を、集束イオンビームを用いて、該試料の上面に対し角度３８°をなす方向に切削した後、切削により形成された該試料の平滑面を、該平滑面に対し垂直な方向から走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧５ｋＶで撮影する。得られた画像を、Otsu法により該試料のゴム部分と充填材であるシリカ部分との２値化像に変換して得られた２値化像に基づき、シリカ部分の凝集アグリゲート面積を求め、シリカ部分の全表面積と凝集アグリゲートの個数とから、単位面積（３μｍ×３μｍ）あたりのシリカ部分の平均凝集アグリゲート面積を数平均（相加平均）により算出する。算出に当たり、画像の端（辺）に接している粒子はカウントせず、２０ピクセル以下の粒子は、ノイズと見なしカウントしない。
本発明におけるゴム組成物は、それぞれ異なるガラス転移点を有する２相以上に分かれ、−５０℃以上の高いガラス転移点を有する相（以下、「高Ｔｇ相」と表記する）にシリカが偏在する。一般に高Ｔｇ相は、−５０℃未満の低いガラス転移点を有する相（以下、「低Ｔｇ相」と表記する）と比して、高速の引張力がかかる状態でその硬度を増し、その耐摩耗性が向上しやすいという性質を有する。本発明では、高Ｔｇ相にさらにシリカを偏在させることで、当該相をより高い耐摩耗性を有する相としている。一方、低Ｔｇ相は、高Ｔｇ相と比して柔軟性が高く、タイヤに使用した場合に、その転がり抵抗を低下させる、という性質を有する。
このように、本発明のゴム組成物は、前記高Ｔｇ相と前記低Ｔｇ相とがブレンドされることで、それぞれの特性を損なうことなく構成されたものであり、これが使用されるタイヤの耐摩耗性と低発熱性の向上を同時に達成するものである。特に少なくとも一方の相を連続構造とすることで、該相の特性が効率よく発揮されるものである。
しかし、このようにシリカを高Ｔｇ相に偏在させた場合、高Ｔｇ相に歪みが集中する、という問題が生じることが分かった。この問題について、この領域に存在するシリカの凝集塊を小さくすることで、すなわち、シリカ部分の平均凝集アグリゲート面積を２０００ｎｍ２以下とすることで、該歪みを低減し、該組ゴム組成物を使用したタイヤの耐摩耗性と低発熱性が顕著に改善されることが分かった。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タイヤの低発熱性と耐摩耗性の向上を実現し得るゴム組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ゴム組成物の歪み分布を、ナノスケール有限要素法により計算した解析画像である。（Ａ）シリカ平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２超、（Ｂ）シリカ平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を、その一実施形態に基づき詳細に説明する。
＜ゴム組成物＞
本発明のゴム組成物は、本発明のゴム組成物は、２種以上のジエン系ゴムを含むゴム成分合計１００重量部に対し、０重量部超１００重量部以下のシリカを含み、前記ジエン系ゴムがそれぞれガラス転移温度の異なる２相以上に分かれ、そのうち少なくとも１相が連続構造を有し、配合されたシリカの８０重量％以上が、−５０℃以上のガラス転移点を有する１相以上のうちの１相に含まれ、該相に含まれるシリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下である、ことを特徴とする。
【００１１】
ここで、平均凝集アグリゲート面積の測定法は、前述の通りであり、加硫後のゴム組成物試料の上面を、集束イオンビームを用いて、該試料の上面に対し角度３８°をなす方向に切削した後、切削により形成された該試料の平滑面を、該平滑面に対し垂直な方向から走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧５ｋＶで撮影する。得られた画像を、Otsu法により該試料のゴム部分と充填材であるシリカ部分との２値化像に変換して得られた２値化像に基づき、シリカ部分の凝集アグリゲート面積を求め、シリカ部分の全表面積と凝集アグリゲートの個数とから、単位面積（３μｍ×３μｍ）あたりのシリカ部分の平均凝集アグリゲート面積を数平均（相加平均）により算出するものである。但し、算出に当たり、画像の端（辺）に接している粒子はカウントせず、２０ピクセル以下の粒子は、ノイズと見なしカウントしない。
【００１２】
本発明に係る平均凝集アグリゲート面積の測定にあたり、集束イオンビーム加工観察装置（ＦＩＢ）と走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）とを一つの装置にしたＦＩＢ−ＳＥＭを用いることが好ましい。また、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）として、極低加速電圧走査電子顕微鏡を用いることが好ましい。
ＦＩＢ−ＳＥＭとしては、ＦＥＩ社製、商品名「ＮＯＶＡ２００」（登録商標）、SII Nano Technology Inc.製、商品名「SMI-3050MS2」（登録商標）などが挙げられ、ＦＥＩ社製、商品名「ＮＯＶＡ２００」（登録商標）が好ましい。
２値化像への変換は、Otsu法による画像処理装置を用いる。
【００１３】
本発明に係る平均凝集アグリゲート面積の測定において、加硫後のゴム組成物試料の上面を、集束イオンビームを用いて、該試料の上面に対し角度３８°をなす方向に切削した後、切削により形成された該試料の平滑面を、該平滑面に対し垂直な方向から走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧５ｋＶで撮影する。この方法では、従来の明るさの違いや、ピントのずれ等の影響なしで、試料の平坦な断面につき、断面の表面情報のみを含んだ高精度の画像を取得することができる。これにより、得られた高精度画像に基づき、高分子材料中の充填剤の分散状態を数値化して、シリカを含有する加硫後のゴム組成物の平均凝集アグリゲート面積を、定量的に評価することが可能となった。試料をＦＩＢで切削した場合、ＦＩＢの照射方向に平行な方向に形成される切削面が凹凸のない平滑面となり、ＦＩＢの照射方向に垂直な方向に形成される切削面は凹凸を有する粗面となる。従って、本発明において撮影に供される平滑面とは、ＦＩＢの照射方向に平行な方向に形成される切削面を意味する。
次に、Otsu法を用いて、得られた画像の２値化の閾値を決定する。これによる該試料のゴム部分と充填材であるシリカ部分との２値化像に変換して得られた２値化像に基づき、シリカ部分の凝集アグリゲート面積を求め、シリカ部分の全表面積と凝集アグリゲートの個数とから、単位面積（３μｍ×３μｍ）あたりのシリカ部分の平均凝集アグリゲート面積を数平均（相加平均）により算出する。算出に当たり、画像の端（辺）に接している粒子はカウントせず、２０ピクセル以下の粒子は、ノイズと見做しカウントしない。
【００１４】
本発明のゴム組成物におけるシリカの凝集アグリゲートとは、１又は複数のアグリゲートが凝集したものをいい、単一のアグリゲートも包含される。ここで、アグリゲート（一次凝集体）とは、シリカの基本粒子同士が融着し,連鎖状ないしは不規則な鎖状に枝分かれした複雑な凝集形態を示すものであり、数十〜数百ナノメーターのサイズである。
本発明における凝集アグリゲートは、通常数十ミクロンから数百ミクロンの大きさと考えられているアグロメレート（二次凝集体）と比較してはるかに小さく、両者は全く異なる概念である。
【００１５】
上記シリカの平均凝集アグリゲート面積は、２０００ｎｍ２以下とし、特に、１９５０ｎｍ２以下、さらに１９００ｎｍ２以下であることが好ましい。シリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下であると、シリカが偏在する高Ｔｇ相に歪みが集中することなく、ゴム組成物に良好な耐摩耗性と、低発熱性が付与される。なお、平均凝集アグリゲート面積は小さいほど好ましい。
【００１６】
図１は、ナノスケール有限要素法により、ゴム組成物の歪み分布計算を行った解析画像を示す写真である。（Ａ）シリカ平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２超の一例であり、（Ｂ）シリカ平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下の一例を示す。（Ａ）の例においては、２相の非連続相に大きな歪みの集中が発生し、低発熱性及び耐破壊性が悪化しやすい。これに対して、（Ｂ）のように、２相が共連続構造をとり、かつ、シリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下であると、歪みの集中が低減され、低発熱性及び耐破壊性が改善する。
【００１７】
[ゴム成分]
本発明のゴム組成物は、ゴム成分として、全体として２種類以上のジエン系ゴムを含み、それぞれガラス転移点の異なる２相以上のゴム相に分かれる。本明細書において、ガラス転移点が−５０℃以上のゴム相を高Ｔｇ相、−５０℃未満の相を低Ｔｇ相と表記する。
【００１８】
高Ｔｇ相に含まれるゴム成分としては、未変性及び末端変性スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）のうち少なくとも１つを含有することが好ましい。特に、末端変性ＳＢＲが好適に使用できる。ここでいう「末端変性」とは、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、含窒素複素環基、含酸素複素環基及びアルコキシシリル基からなる群から選ばれる少なくとも一つの極性基を含有する極性基含有単量体を添加し、該極性基含有単量体を重合体の末端に結合させること、または末端スズ変性をいい、これにより配合するシリカとの親和性が高くなる。このような末端変性重合体を使用することにより、配合するシリカが高度に高Ｔｇ相に偏在しやすい、という効果が得られる。
【００１９】
以下、末端変性ＳＢＲの製造方法について例示する。上記末端変性前のＳＢＲは、アニオン重合又は配位重合により得られるが、アニオン重合により製造することが好ましい。
このアニオン重合に使用する重合開始剤は、アルカリ金属化合物であるが、リチウム化合物が好ましい。リチウム化合物としては、ヒドロカルビルリチウムが好ましい。ヒドロカルビルリチウムを用いることにより、重合開始末端がヒドロカルビル基であるＳＢＲが得られる。
ヒドロカルビルリチウムとしては、炭素数２〜２０のヒドロカルビル基を有するものが良く、例えば、エチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−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、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンジエンとブチルリチウムとの反応生成物などが挙げられる。
また、所望により、ランダマイザーとして、一般に使用されている公知の化合物の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。具体的には、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジ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メチルエーテル、２，２−ビス（２−テトラヒドロフリル）−プロパン、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジピぺリジノエタンなどのエーテル類及び第３アミン類などを挙げることができる。また、カリウム−ｔｅｒｔ−アミレート、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドなどのカリウム塩類、ナトリウム−ｔｅｒｔ−アミレートなどのナトリウム塩類も用いることができる。
【００２０】
アニオン重合によるＳＢＲの製造方法としては特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、反応に不活性な有機溶剤、例えば脂肪族，脂環族，芳香族炭化水素化合物などの炭化水素系溶剤中において、有機リチウム化合物を重合開始剤として、所望により上述のランダマイザーの存在下で、スチレンと１，３−ブタジエンをアニオン重合させることにより、目的のＳＢＲが得られる。この重合反応における温度は、通常−８０〜１５０℃、好ましくは−２０〜１００℃の範囲で選定される。重合反応は、発生圧力下で行うことができるが、通常は単量体を実質的に液相に保つ十分な圧力で操作することが望ましい。またより高い圧力を用いることができ、このような圧力は重合反応に関して不活性なガスで反応器を加圧する等の適当な方法で得られる。
【００２１】
末端変性ＳＢＲは、例えば、上述のようにして得られた無変性ＳＢＲの重合反応完了後、重合停止前にＳＢＲの重合活性末端に、極性基含有単量体をグラフト重合等で結合させることにより得られる。上記極性基含有単量体としては、シリカとの相互作用のあるものが好ましく、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、含窒素複素環基、含酸素複素環基及びアルコキシシリル基からなる群から選ばれる少なくとも一つの極性基を含有する極性基含有単量体が挙げられる。特に、アミノ基、アルコキシシリル基を含有する単量体が好適に用いられる。
また、末端変性ＳＢＲは、アニオン重合の開始剤として上記極性基を有する有機リチウム化合物を用いても得られる。
【００２２】
末端スズ変性ＳＢＲは、上述のようにして得られた無変性ＳＢＲの重合反応完了後、重合停止前にＳＢＲの重合活性末端に、変性剤としてのスズ化合物を反応させることにより得られる。上記スズ化合物としては、例えば四塩化スズ，トリブチルスズクロリド，トリオクチルスズクロリド，ジオクチルスズジクロリド，ジブチルスズジクロリド，塩化トリフェニルスズなどが挙げられる。
また、末端スズ変性ＳＢＲは、アニオン重合の開始剤としてスズ原子を有するリチウム化合物を用いても得られる。スズ原子を有するリチウム化合物としては、トリブチルスズリチウム，トリオクチルスズリチウムなどのトリオルガノスズリチウム化合物が挙げられる。
【００２３】
末端変性ＳＢＲは、スチレン成分が５〜５０重量％の範囲で含まれることが好ましく、１０〜４０重量％の範囲で含まれることがより好ましく、１５〜３５重量％の範囲で含まれることがさらに好ましい。また、ブタジエン部分のビニル含有量が７０重量％以下であることが好ましい。
【００２４】
低Ｔｇ相に含まれるゴム成分としては、イソプレンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴムからなる群のうち、少なくとも１つを含有することが好ましい。これらのゴム成分は、低Ｔｇであり、タイヤの低発熱性を向上させることを可能とする。なお、配合されるシリカは、低Ｔｇ相には極力存在しないようにすることが望まれるため、上記ゴム成分は未変性のものを使用することが好ましい。
【００２５】
本発明のゴム組成物全体に占める高Ｔｇ相の配合量は、３０〜９０重量％、特に３０〜７５重量％、さらに３０〜６５重量％とすることが好ましい。高Ｔｇ相の配合量を３０重量％以上とすることで、十分な耐摩耗性を付与することができる。一方高Ｔｇ相の配合量を９０重量％以下とすることで、低発熱性を維持することが可能となる。
【００２６】
［シリカ］
本発明のゴム組成物に用いられるシリカとしては市販のあらゆるものが使用でき、なかでも湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカを用いるのが好ましく、湿式シリカを用いるのがさらに好ましい。湿式シリカは、沈降法シリカとゲル法シリカに類別されるが、混練のせん断によりゴム組成物中に分散されやすく、分散後の表面反応による補強性に優れる沈降法シリカが特に好ましい。
また、シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積（ＪＩＳ  Ｋ６２１７法に準拠して測定）としては、１４０ｍ2／ｇ未満であることが好ましく、６０ｍ2／ｇ以上かつ１４０ｍ2／ｇ未満であることがより好ましい。
ＣＴＡＢ吸着比表面積がこの範囲内である沈降法シリカとしては、Rhodia（株）製、商品名「Zeosil 1115」（登録商標）（ＣＴＡＢ吸着比表面積＝１１０ｍ2／ｇ）、商品名「Zeosil 115」（登録商標）（ＣＴＡＢ吸着比表面積＝１１０ｍ2／ｇ）、商品名「Zeosil 125」（登録商標）（ＣＴＡＢ吸着比表面積＝１１５ｍ2／ｇ）等が好適に挙げられる。
【００２７】
本発明のゴム組成物は、所望により、上述のシリカに加えてカーボンブラックを含有しても良い。カーボンブラックを含有することにより、電気抵抗を下げて帯電を抑止する効果を享受できる。このカーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば高、中又は低ストラクチャーのＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦグレードのカーボンブラック、特にＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＦＥＦグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠して測定する）が３０〜２５０ｍ2／ｇであることが好ましい。このカーボンブラックは１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２８】
本発明のゴム組成物は、ゴム成分合計１００重量部に対して、０重量部超２００重量部以下のシリカを含む。好適には、４０〜１５０重量部、より好適には５０〜１００重量部のシリカを含有する。シリカを０部超配することで、ゴム組成物の耐摩耗性を向上させることができる。シリカを１００重量部以下とすることで、低発熱性が阻害されにくい。
【００２９】
また、本発明のゴム組成物において、ゴム成分１００重量部に対して、シリカ及び所望により加えられるカーボンブラック等からなる充填材を４０〜２００重量部含有することが好ましい。４０重量部以上であれば、ゴム組成物の補強性向上の観点から好ましく、２００重量部以下であれば、低発熱性の観点から好ましい。
前記充填材中、シリカが４０重量％以上であることが耐摩耗性と低発熱性の両立の観点から好ましく、５０重量％以上であることがさらに好ましい。
【００３０】
本発明のゴム組成物において、配合されるシリカのうち８０重量％以上、好適には８５重量％以上、より好適には９０重量％以上が１相以上の高Ｔｇ相に含まれる。高Ｔｇ相にシリカが偏在することで、高Ｔｇ相の耐摩耗性がより高まる一方で、低Ｔｇ相に含まれるシリカの量が少ないことから、低Ｔｇ相の低発熱性効果が維持される。高Ｔｇ相のゴム成分として変性ＳＢＲを使用し、低Ｔｇ相のゴム成分として未変性ポリマーを使用し、後述の方法でシリカを混練することで、高Ｔｇ相にシリカが偏在するゴム組成物を実現することができる。なお、高Ｔｇ相に含まれるシリカの割合は多ければ多いほど好ましい。
【００３１】
ここで、高Ｔｇ相及び低Ｔｇ相におけるシリカの分配率は、下記の方法で計測することが可能である。すなわち、加硫後のゴム組成物試料の上面を、集束イオンビームを用いて、該試料の上面に対し角度３８°をなす方向に切削した後、切削により形成された該試料の平滑面を、該平滑面に対し垂直な方向から走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧５ｋＶで撮影する。得られた画像を、Otsu法により該試料の２相のゴム部分と充填材であるシリカ部分との２値化像に変換して得られた２値化像に基づき、シリカ面積全体に対する各相に含まれるシリカ面積の割合を求める。
【００３２】
［シランカップリング剤］
本発明のゴム組成物に用いられるシランカップリング剤としては、公知のシランカップリング剤をいずれも使用可能であるが、ポリスルフィド化合物及びチオエステル化合物から少なくとも１種選ばれるシランカップリング剤であることが好ましい。ポリスルフィド化合物及びチオエステル化合物は、混練中のやけ（スコーチ）が起こりにくく、加工性を良好にできるため好ましい。シランカップリング剤は一種を単独で用いても良く、二種以上を組み合わせて用いても良い。
本発明のゴム組成物のシランカップリング剤の配合量は、シリカの１〜２０重量％であることが好ましい。１重量％未満ではゴム組成物の低発熱性向上の効果が発揮しにくくなり、２０重量％を超えると、ゴム組成物のコストが過大となり、経済性が低下するからである。更にはシリカの５〜１５重量％であることがより好ましく、シリカの５〜１０重量％であることが特に好ましい。
【００３３】
［加硫促進剤］
本発明のゴム組成物に好適に用いられる加硫促進剤としては、グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類、チウラム類、ジチオカルバミン酸塩類、チオウレア類及びキサントゲン酸塩類が挙げられる。
本発明のゴム組成物に用いられるグアニジン類としては、１,３−ジフェニルグアニジン、１,３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩、１,３−ジ−ｏ−クメニルグアニジン、１,３−ジ−ｏ−ビフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−クメニル−２−プロピオニルグアニジン等が挙げられ、１,３−ジフェニルグアニジン、１,３−ジ−ｏ−トリルグアニジン及び１−ｏ−トリルビグアニドは、反応性が高いので好ましい。
【００３４】
本発明のゴム組成物に用いられるスルフェンアミド類としては、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、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、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−メチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−エチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−プロピル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ペンチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ペンチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−オクチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−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、Ｎ−デシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ドデシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ステアリル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジペンチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジペンチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−２−エチルヘキシルベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−デシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジドデシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジステアリル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等が挙げられる。これらの内、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及びＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドは、反応性が高いので好ましい。
【００３５】
本発明のゴム組成物に用いられるチアゾール類としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルチオカルバモイルチオ）ベンゾチアゾール、２−（４’−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール、４−メチル−２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−（４−メチル−２−ベンゾチアゾリル）ジスルフィド、５−クロロ−２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム、２−メルカプト−６−ニトロベンゾチアゾール、２−メルカプト-ナフト[１，２−ｄ]チアゾール、２−メルカプト−５−メトキシベンゾチアゾール、６−アミノ−２−メルカプトベンゾチアゾール等が挙げられる。これらの内、２−メルカプトベンゾチアゾール及びジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドは、反応性が高く好ましい。
【００３６】
本発明のゴム組成物に用いられるチウラム類としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラプロピルチウラムジスルフィド、テトライソプロピルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラペンチルチウラムジスルフィド、テトラヘキシルチウラムジスルフィド、テトラヘプチルチウラムジスルフィド、テトラオクチルチウラムジスルフィド、テトラノニルチウラムジスルフィド、テトラデシルチウラムジスルフィド、テトラドデシルチウラムジスルフィド、テトラステアリルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラムモノスルフィド、テトラプロピルチウラムモノスルフィド、テトライソプロピルチウラムモノスルフィド、テトラブチルチウラムモノスルフィド、テトラペンチルチウラムモノスルフィド、テトラヘキシルチウラムモノスルフィド、テトラヘプチルチウラムモノスルフィド、テトラオクチルチウラムモノスルフィド、テトラノニルチウラムモノスルフィド、テトラデシルチウラムモノスルフィド、テトラドデシルチウラムモノスルフィド、テトラステアリルチウラムモノスルフィド、テトラベンジルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等が挙げられる。これらの内、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド及びテトラベンジルチウラムジスルフィドは、反応性が高いので好ましい。
【００３７】
本発明のゴム組成物に用いられるジチオカルバミン酸塩類としては、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジイソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジペンチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジヘキシルジチオカルバミン酸亜鉛、ジヘプチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジ（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸亜鉛、ジデシルジチオカルバミン酸亜鉛、ジドデシルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸銅、ジプロピルジチオカルバミン酸銅、ジイソプロピルジチオカルバミン酸銅、ジブチルジチオカルバミン酸銅、ジペンチルジチオカルバミン酸銅、ジヘキシルジチオカルバミン酸銅、ジヘプチルジチオカルバミン酸銅、ジオクチルジチオカルバミン酸銅、ジ（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸銅、ジデシルジチオカルバミン酸銅、ジドデシルジチオカルバミン酸銅、N-ペンタメチレンジチオカルバミン酸銅、ジベンジルジチオカルバミン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジプロピルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジイソプロピルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジペンチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジヘキシルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジヘプチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジオクチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジ（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸ナトリウム、ジデシルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジドデシルジチオカルバミン酸ナトリウム、Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸ナトリウム、ジベンジルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジエチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジプロピルジチオカルバミン酸第二鉄、ジイソプロピルジチオカルバミン酸第二鉄、ジブチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジペンチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジヘキシルジチオカルバミン酸第二鉄、ジヘプチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジオクチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジ（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸第二鉄、ジデシルジチオカルバミン酸第二鉄、ジドデシルジチオカルバミン酸第二鉄、Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸第二鉄、ジベンジルジチオカルバミン酸第二鉄等が挙げられる。これらの内、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛及びジメチルジチオカルバミン酸銅は、反応性が高いため好ましい。
【００３８】
本発明のゴム組成物に用いられるチオウレア類としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジエチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジブチルチオ尿素、エチレンチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルチオ尿素、１，３−ジ（ｏ−トリル）チオ尿素、１，３−ジ（ｐ−トリル）チオ尿素、１，１−ジフェニル−２−チオ尿素、２，５−ジチオビ尿素、グアニルチオ尿素、１−（１−ナフチル）−２−チオ尿素、１−フェニル−２−チオ尿素、ｐ−トリルチオ尿素、ｏ−トリルチオ尿素等が挙げられる。これらの内、Ｎ，Ｎ’−ジエチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチオ尿素及びＮ，Ｎ’−ジメチルチオ尿素は、反応性が高いので好ましい。
【００３９】
本発明のゴム組成物に用いられるキサントゲン酸塩類としては、メチルキサントゲン酸亜鉛、エチルキサントゲン酸亜鉛、プロピルキサントゲン酸亜鉛、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛、ブチルキサントゲン酸亜鉛、ペンチルキサントゲン酸亜鉛、ヘキシルキサントゲン酸亜鉛、ヘプチルキサントゲン酸亜鉛、オクチルキサントゲン酸亜鉛、２−エチルヘキシルキサントゲン酸亜鉛、デシルキサントゲン酸亜鉛、ドデシルキサントゲン酸亜鉛、メチルキサントゲン酸カリウム、エチルキサントゲン酸カリウム、プロピルキサントゲン酸カリウム、イソプロピルキサントゲン酸カリウム、ブチルキサントゲン酸カリウム、ペンチルキサントゲン酸カリウム、ヘキシルキサントゲン酸カリウム、ヘプチルキサントゲン酸カリウム、オクチルキサントゲン酸カリウム、２−エチルヘキシルキサントゲン酸カリウム、デシルキサントゲン酸カリウム、ドデシルキサントゲン酸カリウム、メチルキサントゲン酸ナトリウム、エチルキサントゲン酸ナトリウム、プロピルキサントゲン酸ナトリウム、イソプロピルキサントゲン酸ナトリウム、ブチルキサントゲン酸ナトリウム、ペンチルキサントゲン酸ナトリウム、ヘキシルキサントゲン酸ナトリウム、ヘプチルキサントゲン酸ナトリウム、オクチルキサントゲン酸ナトリウム、２−エチルヘキシルキサントゲン酸ナトリウム、デシルキサントゲン酸ナトリウム、ドデシルキサントゲン酸ナトリウム等が挙げられる。これらの内、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛は、反応性が高いので好ましい。
【００４０】
本発明のゴム組成物は、ゴム成分１００重量部に対して、加硫促進剤を０．１〜１０重量部配合することが好ましく、０．２〜５重量部配合することがさらに好ましい。
【００４１】
［有機酸化合物］
本発明のゴム組成物には、有機酸化合物が配合されていてもよい。配合される有機酸化合物としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、カプリン酸、ペラルゴン酸、カプリル酸、エナント酸、カプロン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、ネルボン酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸並びにロジン酸や変性ロジン酸等の樹脂酸などから選ばれる有機酸、前記有機酸の金属塩又はエステル、フェノール誘導体などが挙げられる。
本発明においては、加硫促進助剤としての機能を十分に発揮する必要があることから有機酸化合物中の５０モル％以上がステアリン酸であることが好ましい。
【００４２】
［ゴム成分の多相構造］
本発明のゴム組成物における２相以上のゴム成分は、その少なくとも一相が連続構造を有することを要する。連続構造とは例えば、数μｍ四方のゴムサンプルを測定した際に、連続的に配置されていることをいう。２相以上のゴム成分は、実質的に高Ｔｇ相及び低Ｔｇ相を１相ずつ有する２相構造であることが好ましい。特に、高Ｔｇ相が連続構造を有することが好ましい。高Ｔｇ相が組成物全体に連続的に配されることにより、ゴム組成物全体の耐摩耗性を効率よく向上させることが可能となる。
さらに、高Ｔｇ相に加えて低Ｔｇ相も連続構造を有する、共連続構造をとることがより好ましい。両相がいずれも連続構造を有することで、両相の特性（耐摩耗性、低発熱性）がより発揮されやすい。
【００４３】
＜ゴム組成物の製造方法＞
本発明のゴム組成物における、２種以上のジエン系ゴム合計１００重量部に対し、０重量部超１００重量部以下のシリカを含み、前記ジエン系ゴムがそれぞれガラス転移温度の異なる２相以上に分かれ、そのうち少なくとも１相が連続構造を有し、配合されたシリカの８０重量％以上が、−５０℃以上のガラス転移点を有する１相以上の相に含まれ、該相に含まれるシリカの平均凝集アグリゲート面積が２０００ｎｍ２以下であるゴム組成物の製造方法には、何ら制限は無く、どのような混練方法で製造しても良いが、以下の製造方法が、効率よく当該ゴム組成物を生成できるため好ましい。
【００４４】
第１段階として、高Ｔｇ相を形成するゴム成分を有するゴム組成物（組成物Ａ）及び低Ｔｇ相を形成するゴム成分を有するゴム組成物（組成物Ｂ）を別々に形成する。末端変性ＳＢＲとシリカの全部又は一部、シランカップリング剤の全部又は一部及び加硫促進剤を加えて混練する（組成物Ａ）。一方、別途、イソプレンゴム等のゴム成分と加硫促進剤を加えて混練する（組成物Ｂ）。次いで、第２段階として、必要に応じて残りのシランカップリング剤、加硫促進剤及び有機酸化合物を加え、組成物Ａと組成物Ｂとを混練する。
あるいは、加硫促進剤は、使用する種類によって、第１段階で添加しても、第２段階で添加してもよい。
通常、ゴム組成物に配合される亜鉛華等の加硫活性剤、老化防止剤等の各種配合剤は、必要に応じ、混練の第１段階又は第２段階、あるいは第１段階と第２段階の中間段階において混練される。
【００４５】
上述の製造方法において、第１段階、第２段階の混練段階は、ゴム成分、充填剤、カップリング剤などの、加硫剤以外の原材料を配合し、混練する工程であり、充填剤のゴム組成物への分散を行い、ゴム成分を補強する為の工程である。
【００４６】
本発明における混練装置としては、二軸押出機、ロール、インテンシブミキサー等の公知の混練装置がいずれも使用可能である。
【００４７】
第１段階、第２段階の混練段階におけるゴム組成物の最高温度は１２０〜１９０℃であることが好ましく、１３０〜１７５℃であることがより好ましく、１４０〜１７０℃であることがさらに好ましい。なお、混練時間は１〜２０分であることが好ましく、１〜１５分であることがより好ましく、１〜１０分であることがさらに好ましい。
また、架橋に関わる薬品（加硫剤、加硫促進剤）を配合して混練する加硫工程におけるゴム組成物の最高温度は６０〜１４０℃であることが好ましく、７０〜１４０℃であることがより好ましく、７０〜１２０℃であることがさらに好ましい。なお、混練時間は０．５〜１５分であることが好ましく、０．５〜１０分であることがより好ましく、０．５〜５分であることがさらに好ましい。
本発明のゴム組成物は、上記の混練条件、加硫条件を適宜組み合わせることにより製造可能となるものである。
【実施例】
【００４８】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
なお、加硫ゴム組成物の平均凝集アグリゲート面積及び低発熱性（ｔａｎδ指数）を下記の方法により評価した。
【００４９】
＜加硫ゴム組成物のシリカの平均凝集アグリゲート面積＞
加硫後のゴム組成物試料として、加硫ゴムシートをカミソリでカットすることにより作製した。その形状は５ｍｍ×５ｍｍ×厚み１ｍｍであった。
ＦＩＢ−ＳＥＭ（ＦＥＩ社製、ＮＯＶＡ２００）を用いて、該試料の上面を、電圧３０ｋＶの条件で集束イオンビームを用いて、該試料の上面に対し角度３８°をなす方向に切削した。切削により形成された該試料の平滑面を、該平滑面に対し垂直な方向からＳＥＭを用いて、加速電圧５ｋＶで撮影した。得られた画像を、Otsu法により該試料のゴム部分と充填材であるシリカ部分との２値化像に変換して得られた２値化像に基づき、シリカ部分の凝集アグリゲート面積を求め、シリカ部分の全表面積と凝集アグリゲートの個数とから、単位面積（３μｍ×３μｍ）あたりのシリカ部分の平均凝集アグリゲート面積を数平均（相加平均）により算出した。算出に当たり、画像の端（辺）に接している粒子はカウントせず、２０ピクセル以下の粒子は、ノイズと見做しカウントしなかった。
【００５０】
＜２相のゴム成分のシリカ分配率＞
ミクロトームにより切削された試料の平滑面をAFM（ASYLUM RESEARCH社製MFP-3D）を用いて、測定範囲２μｍ×２μｍで測定した。得られた画像をヒストグラムより２種のポリマーとシリカ部分に３値化像に変換して得られた３値化像に基づき、２種のポリマーそれぞれに含まれるシリカ面積を求め、シリカ総量からシリカの分配率を算出した。2種のポリマー境界面にある場合は、そのシリカがより多く接しているポリマー側に含まれるとした。算出に当たり、画像の端（辺）に接している粒子はカウントせず、9ピクセル以下の粒子は、ノイズと見做しカウントしなかった。
【００５１】
＜低発熱性（ｔａｎδ指数）＞
粘弾性測定装置（レオメトリックス社製）を使用し、温度６０℃、動歪み５％、周波数１５Ｈｚでｔａｎδを測定した。比較例２のｔａｎδの逆数を１００として下記式にて指数表示した。指数値が大きい程、低発熱性であり、ヒステリシスロスが小さいことを示す。
低発熱性指数＝｛（比較例１の加硫ゴム組成物のｔａｎδ）／（供試加硫ゴム組成物のｔａｎδ）｝×１００
【００５２】
＜耐摩耗性＞
調製した各加硫ゴムから円板状（直径１６．２ｍｍ×厚さ６ｍｍ）に切り抜いた試験片を用い、ＪＩＳ−Ｋ６２６４−２：２００５に準じて、ＤＩＮ摩耗試験を行った。室温でＤＩＮ摩耗試験を行った際の摩耗量（ｍｍ３）を測定した。比較例２の摩耗量の逆数を１００とした場合の各摩耗量の逆数を指数として示す。指数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００５３】
表１及び表２に示す配合、製造条件で、実施例１〜３及び比較例１〜８のゴム組成物を調製した。表中に略記された化合物名は、詳細には以下の化合物を示す。
（１）イソプレンゴム：ＪＳＲ（株）製、商品名「ＩＲ２２００」
（２）未変性ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、商品名「ＳＢＲ１５００」
（３）末端変性ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製、商品名「ＨＰＲ３５５」
（４）シリカ：東ソー・シリカ（株）製、商品名「ＡＱ」、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝２２０ｍ2／ｇ）
（５）シランカップリング剤：ビス(３−トリエトシキシリルプロピル）ジスルフィド）、ダイソー（株）製シランカップリング剤、商品名「ＣＡＢＲＵＳ」
（６）アロマ油：プロセスオイル、出光興産（株）製、商品名「ダイアナプロセスオイル」
（７）老化防止剤：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式会社製、商品名「ノクラック６Ｃ」
（８）加硫促進剤：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーＤＭ」
【００５４】
＜実施例１＞
第１段階として、配合表にある硫黄、加硫促進剤以外を萬バリーミキサーで混練し、次いで第１段階と第２段階の間の中間段階として、１６０℃で４０分間混練した。さらに、第２段階として、上記に硫黄、加硫促進剤を添加し、混練した。その後、１４５℃で４０分間混練することで、加硫ゴム組成物を得た。
このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表１に示す。
【００５５】
＜実施例２＞
イソプレンゴム及び末端変性ＳＢＲの配合量をそれぞれ５０重量部、５０重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表１に示す。
【００５６】
＜実施例３＞
イソプレンゴム及び末端変性ＳＢＲの配合量をそれぞれ３０重量部、７０重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例３のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表１に示す。
【００５７】
＜実施例４＞
イソプレンゴム及び末端変性ＳＢＲの配合量をそれぞれ２０重量部、８０重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例５のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表１に示す。
【００５８】
＜比較例１＞
シリカ及びシランカップリングの配合量をそれぞれ４０重量部及び４．０重量部に変更し、中間段階に相当する練りを行わず、第２段階として上記に硫黄、加硫促進剤を添加し、かつ、加硫条件を１９０℃１０分間とした以外は、実施例１と同様にして比較例１のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表２に示す。
【００５９】
＜比較例２＞
加硫条件を１９０℃１０分とした以外は、実施例１と同様にして比較例２のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表２に示す。
【００６０】
＜比較例３＞
中間段階に相当する練りを行わず、第２段階として硫黄、加硫促進剤を添加し、加硫条件を１９０℃１０分間とした以外は、実施例１と同様にして比較例３のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表２に示す。
【００６１】
＜比較例４＞
末端変性ＳＢＲの代わりに未変性ＳＢＲを使用し、加硫条件を１９０℃１０分とした以外は、実施例１と同様にして比較例４のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表２に示す。
【００６２】
＜比較例５＞
イソプレンゴム及び末端変性ＳＢＲの配合量をそれぞれ５０重量部、５０重量部に変更し、中間段階に相当する練りを行わず、第２段階として上記に硫黄、加硫促進剤を添加し、加硫条件を１９０℃１０分間とした以外は、実施例１と同様にして比較例５のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表２に示す。
【００６３】
＜比較例６＞
イソプレンゴム及び末端変性ＳＢＲの配合量をそれぞれ３０重量部、７０重量部に変更し、中間段階に相当する練りを行わず、第２段階として上記に硫黄、加硫促進剤を添加し、加硫条件を１９０℃１０分とした以外は、実施例１と同様にして比較例６のゴム組成物を得た。このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物のシリカ平均凝集アグリゲート面積、シリカ分配率、ｔａｎδ指数及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を表２に示す。
【００６４】
【表１】
2014196407.tif 000003
【００６５】
【表２】
2014196407.tif 000004
【００６６】
表１及び表２より明らかなように、実施例１〜３のゴム組成物は、比較例１〜６のゴム組成物と比較して、いずれも耐摩耗性及び低発熱性（ｔａｎδ指数）が良好であった。イソプレンゴムの配合量の低い実施例４においては、低発熱性は比較例２より軽度に低減したものの、耐摩耗性が向上する効果が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のゴム組成物は、耐摩耗性と低発熱性に優れるので、乗用車用、小型トラック用、軽乗用車用、軽トラック用及び大型車両用（トラック・バス用、建設車両用等）等の各種空気入りタイヤの各部材、特に空気入りラジアルタイヤのトレッド用部材として好適に用いられる。
【図１】
2014196407.tif 000005