(57)【要約】【課題】新規ゴム製品を設計するにあたり、有機分子と無機化合物との相互作用を求める演算を行う際に、演算結果の精度を向上させ、演算期間を短縮する。【解決手段】半経験的分子軌道計算ソフト：Scigress Explorer  ＭＯＰＡＣ２００６（富士通社製）を用いて、実在し得るアミン分子の分子構造を作成し、生成熱が最も小さくなる立体構造をアミン分子の最安定化構造と決定する。次に、Materials Explorer ver5.0（富士通社製）を使用し、スチールコードの表面モデルである逆ホタル石型構造の結晶において、表面モデルの長さが最も短い最短部Ｌと、最安定化構造を有するアミン分子の分子長さが最も長い最長部Ｍとを規定し、最短部Ｌが最長部Ｍよりも大きい表面モデルを作成する。更に、（１１０）面を接着表層モデルとし、この接着界面に最安定化構造を有するアミンを接触させて相互作用を解析する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的境界条件を用いない分子軌道法を用いて、無機化合物の表面と想定される有機分子との相互作用を解析する相互作用解析方法において、
前記想定される有機分子の最も安定な立体構造である最安定化構造を算出する工程Ａと、
前記無機化合物の表面モデルの長さが最も短い最短部と、前記最安定化構造を有する前記有機分子の分子長さが最も長い最長部とを規定し、前記最短部が前記最長部よりも大きい表面モデルを作成する工程Ｂと、
前記作成した無機化合物の表面モデルと前記有機分子との相互作用を解析する工程Ｃと
を有する相互作用解析方法。
【請求項２】
前記工程Ｂでは、前記無機化合物の表面モデルに含まれる電子数を偶数に設定する請求項１に記載の相互作用解析方法。
【請求項３】
前記工程Ｂでは、前記無機化合物の表面モデルの結晶層を３層以上に設定する請求項１に記載の相互作用解析方法。
【請求項４】
前記無機化合物を自動車用タイヤのスチールコードに適用される金属材料とし、
前記有機分子をスルフェンアミド系加硫促進剤から遊離するアミンとし、
前記金属材料の表面モデルを逆ホタル石型構造の結晶モデルの（１１０）面に設定する請求項１に記載の相互作用解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機化合物表面と有機分子との相互作用を解析する相互作用解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム製品の製造では、素練りゴムに、樹脂、カーボンブラック、加硫剤、加硫促進剤等を混入して混練りゴムを形成する。その後、混練りゴムに加硫する。ゴム製品の製造では、原料となるゴムと樹脂等の添加剤との相互作用を考慮して適切な材料の組み合わせが選択される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
自動車用タイヤ、コンベアベルト、ホース等のように高い強度及び耐久性が要求されるゴム製品では、ゴムはスチールコード等の金属材料によって補強されている。このようなゴム製品では、ゴムは金属材料と複合体を形成している。特許文献１に記載された技術同様、製品の品質及び特性に適した複合体を製造するために、例えば、ゴムと金属材料、或いはゴムとゴム以外の添加剤との相互作用を考慮して、適切な材料の組み合わせを選択する必要がある。
【０００４】
一般的に、分子間の相互作用は、分子同士のもつ化学反応性、すなわち、電荷の偏りや分子軌道の重なりなどによって決まる。分子構造の化学反応性を見積もる方法として、以下に示す分子軌道法が用いられる。
【０００５】
（１）第１原理計算
（２）非経験的分子軌道計算
（３）半経験的分子軌道計算
なお、第１原理計算に基づく演算を実行するソフトウェアとして「ＰＨＡＳＥ」、非経験的分子軌道演算を実行するソフトウェアとして「Gaussian 03」、半経験的分子軌道演算を実行するソフトウェアとして「ＭＯＰＡＣ」が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４３６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のような計算手法を適用すれば、分子構造間の相互作用を予測することができる。しかし、近年、製品開発のスピードが増していることに伴って、演算結果の精度向上、演算期間の短縮が求められている。
【０００８】
例えば、方法（１）〜（３）は、一方の分子構造を「面（吸着面）」と捉え、その面に近接する吸着分子との間の相互作用を求めるという概念の下で用いられている。方法（１）は、吸着面に２次元周期的境界条件を導入しているため、演算処理にかかる期間が長い（例えば、数日オーダ）。一方、方法（２）、（３）は、閉じた「吸着面」を定義するため、方法（１）に比べて演算速度が早い。しかし、方法（２）、（３）には、吸着面に限界が定義されているため、方法（１）に比べて、演算の精度が粗くなるという相反する問題がある。
【０００９】
このように、新規ゴム複合体を設計する上で、複合体の品質及び特性に適したゴム（有機分子）と金属材料（無機化合物）、或いはゴムとゴム以外の添加剤との相互作用の演算方法には、改良の余地がある。
【００１０】
そこで、本発明は、ゴム複合体を設計するにあたり、有機分子と無機化合物との相互作用を求める演算を行う際、演算結果の精度向上が実現でき、演算期間の短縮できる解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】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、周期的境界条件を用いない分子軌道法を用いて、無機化合物の表面と想定される有機分子との相互作用を解析する相互作用解析方法において、前記想定される有機分子の最も安定な立体構造である最安定化構造を算出する工程Ａと、前記無機化合物の表面モデルの長さが最も短い最短部と、前記有機分子１分子の前記最安定化構造において分子長さが最も長い最長部とを規定し、前記最短部が前記最長部よりも大きい表面モデルを作成する工程Ｂと、前記作成した無機化合物の表面モデルと前記有機分子との相互作用を解析する工程Ｃとを有することを要旨とする。
【００１２】
本発明によれば、無機化合物の表面モデルの最短部を無機化合物との相互作用を調べたい有機分子の最長部よりも大きく設定することにより、表面モデルの境界付近において、無機化合物の表面でない領域との相互作用の演算を実行しない。
【００１３】
表面モデルの境界付近の演算では、発散することによる不良が起こりやすかったが、無機化合物の表面でない領域との相互作用の演算を実行しないことにより、演算の発散を防止できる。従って、無機化合物の表面モデルと前記有機分子との相互作用を解析する演算の演算期間を短縮できる。また演算結果の精度が向上する。
【００１４】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記工程Ｂでは、前記無機化合物の表面モデルに含まれる電子数を偶数に設定することを要旨とする。
【００１５】
本発明の第２の特徴によれば、無機化合物の表面モデル内に含まれる電子数が偶数になるように、表面モデルを選択することにより、演算期間を短縮できる。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記工程Ｂでは、前記無機化合物の表面モデルの結晶層を３層以上に設定することを要旨とする。
【００１７】
本発明の第３の特徴によれば、無機化合物の表面モデルの結晶層を３層以上に設定すると、バルク状である無機化合物の表面との相互作用に近い値が得られる。従って、算出された相互作用の精度を向上できる。
【００１８】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記無機化合物を自動車用タイヤのスチールコードに適用される金属材料とし、前記有機分子をスルフェンアミド系加硫促進剤から遊離するアミンとし、前記金属材料の表面モデルを逆ホタル石型構造の結晶モデルの（１１０）面に設定することを要旨とする。
【００１９】
本発明の第４の特徴によれば、有機分子として硫黄が含まれる自動車用タイヤにおける加硫促進剤のスチールコードに対する相互作用を予測することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の特徴によれば、演算結果の精度向上が実現でき、演算期間の短縮できる無機化合物表面と有機分子との相互作用解析方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態として示す相互作用解析方法を適用して設計される自動車用タイヤ１の一部斜視図である。
【図２】図２は、図１の領域Ｓを拡大した拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態として示す相互作用解析方法において、加硫促進剤から遊離するアミンの最安定化構造を算出する処理を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施形態として示す相互作用解析方法において、設定されるスチールコード／ゴム接着界面の構造モデルを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態として示す相互作用解析方法は、無機化合物と有機化合物との複合体を新たに製造する際において、無機化合物表面と有機化合物との相互作用を解析する方法として有効である。本実施形態では、ゴム複合体の一例として、自動車用タイヤを挙げる。
【００２３】
本実施形態の相互作用解析方法を用いれば、自動車用タイヤを構成するゴムと、ゴムの補強材として組み込まれるスチールコードとの接着性を解析することができる。
【００２４】
以下では、（１）ゴム複合体の構成、（２）スチールコード／ゴム接着界面における熱劣化挙動、（３）スチールコード／ゴム接着界面の熱劣化挙動の予測方法、（４）作用・効果、（５）実施例、及び（６）その他の実施形態について説明する。
【００２５】
（１）ゴム複合体の構成
本実施形態では、ゴム複合体は、自動車用タイヤである。本発明に係る自動車用タイヤについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る自動車用タイヤ１の一部を分解して示す斜視図である。図１に示すように、自動車用タイヤ１は、当該自動車用タイヤ１の骨格となるカーカス層１２を有する。
【００２６】
カーカス層１２は、カーカスコード１１を含む。カーカス層１２のタイヤ径方向内側には、チューブに相当する気密性の高いゴム層であるインナーライナー１３が設けられている。カーカス層１２の両端は、一対のビード部１４に係止される。カーカスコード１１は、スチールコードで形成される。
【００２７】
カーカス層１２のタイヤ径方向外側には、ベルト層１５が配置されている。ベルト層１５は、スチールコード（後述する）をゴム引きした第１ベルト層１５Ａと第２ベルト層１５Ｂとを有する。第１ベルト層１５Ａと第２ベルト層１５Ｂとを構成するスチールコードは、タイヤ赤道面ＣＬに対して所定の角度（例えば、±２５度）で配置されている。
【００２８】
ベルト層１５（第１ベルト層１５Ａ及び第２ベルト層１５Ｂ）のタイヤ径方向外側には、路面に接地するトレッド部１６が設けられている。トレッド部１６は、トレッドゴム層１６Ａを有する。
【００２９】
カーカスコード１１又はベルト層１５は、スチールコードがゴムで被覆されたゴム複合体である。図２は、ゴム複合体の一例である第１ベルト層１５Ａのタイヤ幅方向及びタイヤ径方向の断面における領域Ｓの拡大図である。第１ベルト層１５Ａは、スチールコード１５１と、ゴム層１５２とを有する。スチールコード１５１は、ゴム層１５２に接着されるスチールコード／ゴム接着界面１５１ａを有する。スチールコード／ゴム接着界面１５１ａには、接着層１５３が形成される。スチールコード１５１は、ゴム層１５２を補強している。更に、スチールコード１５１は、自動車用タイヤ１の骨格を形成している。ここで、スチールコード１５１は金属材料を構成する。ゴム層１５２は、ゴム組成物を構成する。
【００３０】
（２）スチールコード／ゴム接着界面における熱劣化挙動
図１，２を用いて説明したように、自動車用タイヤ１では、ゴム層１５２がスチールコード１５１等の金属材料によって補強されて、ゴム複合体が形成されている。自動車用タイヤを製造する工程では、直接加硫接着法によって、ゴムの加硫、並びにスチールコードとゴムとの接着が同時に行われる。直接加硫接着法では、加硫促進剤が未加硫ゴムの加硫反応を促進するとともに、金属材料の表面を活性化し、金属相とゴム相との接着性を向上させる役割を担っている。加硫促進剤の一例としては、スルフェンアミド系加硫促進剤が挙げられる。
【００３１】
本発明者らは、ゴムと金属材料との接着性について研究する中で、直接加硫接着法で使用される加硫促進剤の種類と、ゴム層とスチールコードとの接着界面の熱による劣化との関係性を見出そうと鋭意努力した。その結果、スルフェンアミド系加硫促進剤が加硫処理時に分解されることによって生成するアミンの種類によって、スチールコード／ゴム接着界面の耐熱性が異なることを見出した。すなわち、スチールコード／ゴム接着界面の接着性は、スルフェンアミド系加硫促進剤から遊離するアミン分子とスチールコードの表面との相互作用によって異なるという知見を得た。
【００３２】
スチールコード／ゴム接着界面の劣化は、ゴム中に溶解したＣｕ量をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）質量分析装置を用いて分析し、その検出量から接着層を構成する硫化銅層の溶出を求めた。
【００３３】
例えば、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＤＣＢＳ）から生成されるジシクロヘキシルアミンは、スチールコード／ゴム接着界面の耐熱性に影響を与えないが、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドから生成するシクロヘキシルアミンは、スチールコード／ゴム接着界面の耐熱性を低下させていることが判った。
【００３４】
また、Ｎ−tert−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドから生成するtert-ブチルアミン、及びＮ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドから生成するオキシジエチレンアミンは、スチールコード／ゴム接着界面の耐熱性を低下させていることが判った。
【００３５】
（３）スチールコード／ゴム接着界面の熱劣化挙動の予測方法
発明者らは、スチールコード／ゴム接着界面の耐熱性を低下させない加硫促進剤を導くことに取り組んだ。発明者らは、加硫促進剤から遊離するアミンがスチールコードを構成する硫化銅に及ぼす相互作用を計算すれば、ある加硫促進剤を用いて加硫及び接着処理されたゴム複合体におけるスチールコード／ゴム接着界面の耐熱性を予測することができると考えた。
【００３６】
すなわち、以下の計算を行うことにより、ゴム複合体におけるスチールコード／ゴム接着界面の耐熱性を予測することができる。
３−１．アミンの最安定化構造の計算
３−２．スチールコード／ゴム接着界面の構造モデル構築
３−３．スチールコードの表面とアミンとの相互作用計算
３−４．データ解析
加硫促進剤から遊離するアミンとスチールコードを構成する硫化銅との相互作用を解析するにあたり、本実施形態の相互作用解析方法を適用することができる。
【００３７】
３−１．アミンの最安定化構造の計算
本発明の実施形態として示す相互作用解析方法は、周期的境界条件を用いない分子軌道法である。図３は、加硫促進剤から遊離するアミンの最安定化構造を算出する処理を説明するフローチャートである。
【００３８】
ステップＳ１として、半経験的分子軌道計算ソフト：Scigress Explorer  ＭＯＰＡＣ２００６（富士通社製）を用いて、実在し得るアミン分子の分子構造を作成する。
【００３９】
ステップＳ２において、ステップＳ１で作図したアミン分子の分子力学計算を行い、分子力学的に安定な立体構造である安定化構造を算出する。本実施形態では、Allingerが開発した分子力場演算プログラム（ＭＭ２）を用いた。次に、ステップＳ３において、アミンの分子構造において、回転し得る二面角を１０°ずつ回転させることにより、アミン分子が取り得る配座を探索する。
【００４０】
続いて、ステップＳ４において、ステップＳ３で求められた全ての配座について、半経験的分子軌道計算を行う。本実施形態では、演算子として、ＡＭ１法を用いた。ステップＳ５において、生成熱が最も小さくなる立体構造をアミン分子の最安定化構造と決定する。すなわち、ステップＳ１乃至Ｓ５は、工程Ａを構成する。
【００４１】
３−２．スチールコード／ゴム接着界面の構造モデル構築
次に、スチールコード／ゴム接着界面の構造モデルをシミュレーションにより構築する。具体的には、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により実際に確認された二硫化銅（Ｃｕ２Ｓ）構造、すなわち、逆ホタル石型構造の結晶とした。結晶モデルの生成は、Materials Explorer ver5.0（富士通社製）を使用した。
【００４２】
図４は、スチールコード／ゴム接着界面の構造モデルを説明する模式図である。スチールコードを被吸着体としアミン分子を吸着体とすると、被吸着体は、アミン分子の大きさに対して十分広い面積を有する必要がある。
【００４３】
被吸着体と吸着体とが吸着（結合）する表面のモデルを、以下のように決定する。スチールコードの構造モデルである逆ホタル石型構造の結晶において、無機化合物の表面モデルの表面Ｓの長さが最も短い最短部Ｌと、最安定化構造を有するアミン分子において分子長さが最も長い最長部Ｍとを規定し、無機化合物の表面モデルの最短部Ｌが最長部Ｍよりも大きい表面モデルを作成する。この工程は、工程Ｂを構成する。
【００４４】
本実施形態に示す相互作用解析方法では、逆ホタル石型構造の結晶の表面モデルに含まれる電子数を偶数に設定する。また、硫化銅の表面モデルの結晶層を３層以上に設定する。具体的に、図４（ａ）に示すように、硫化銅の単位格子を２７格子（縦３個×横３個×高さ３個）積み重ねた結晶構造と仮定する。選択した結晶は、透過型電子顕微鏡によるナノビーム回折によって検出し、ＪＣＰＤＳカードに記載されている回折パターンが一致したＣｕ２Ｓである。結晶構造のなかで、ＴＥＭにより観察された（１１０）面を接着表層モデルとして用いる。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、この接着界面に先に求めた最安定化構造を有するアミンを接触させて相互作用を解析する（工程Ｃに相当する）。本実施形態に係る相互作用解析方法では、無機化合物の表面モデルの表面Ｓの長さが最も短い最短部Ｌと、最安定化構造を有するアミン分子において分子長さが最も長い最長部Ｍとを規定し、無機化合物の表面モデルの最短部Ｌが最長部Ｍよりも大きい表面モデルを作成するため、スチールコードの表面でない領域（領域Ｓａ、Ｓｂ）との相互作用の演算を実行していない。
【００４６】
３−３．スチールコードの表面とアミンとの相互作用計算
Scigress Explorer  ＭＯＰＡＣ２００６（富士通社製）において、ハミルトニアン演算子ＰＭ５を設定し、最安定化構造を有するアミン分子を二硫化銅の立方晶の（１１０）面に対して近接させたときの、二硫化銅とアミン分子の相互作用を算出した。キーワードとして、ＥＦ，ＸＹＺ，ＰＵＬＡＹ ＳＨＩＦＴ＝１０ＰＬを用いた。
【００４７】
この演算により、スチールコード／ゴム接合界面、すなわち二硫化銅の立方晶（１１０）面へのアミン分子の吸着状態を求めることができる。スチールコード／ゴム接合界面にアミン分子が吸着する場合には、アミンのＮ原子とスチールコード／ゴム接合界面に存在するＣｕ原子との間に弱い結合が生じる。また、スチールコード／ゴム接合界面にアミン分子が全く吸着しない場合には、アミンのＮ原子とスチールコード／ゴム接合界面に存在するＣｕ原子との間に結合は生じない。すなわち、結合次数が０である。
【００４８】
二硫化銅の立方晶（１１０）面へのアミン分子の吸着状態は、スチールコード／ゴム接合界面に形成される接着層の耐熱性と極めて強い相関があることがわかった。すなわち、二硫化銅の立方晶（１１０）面へアミン分子が吸着する場合（結合次数が０でない場合）には、耐熱性が低下する。
【００４９】
この理由は、計算によって得られた知見から考察すると以下のようになる。アミンのＮ原子が二硫化銅の立方晶（１１０）面のＣｕ原子に吸着することによって、Ｃｕ原子に隣接するＳ原子に分子軌道のＨＯＭＯ準位が集中し、反応性が大きくなる。これにより、自動車用タイヤ１などのゴム製品の製造工程において添加されるステアリン酸などの酸によってＳ原子が求電子攻撃を受けて、Ｃｕ２Ｓ層（接着層）が崩壊すると考えられる。
【００５０】
このように、スチールコード／ゴム接合界面に存在するＣｕ原子に吸着するアミンを生成する加硫促進剤を使用して製造されたゴム複合体は、耐熱性が悪い。逆に、スチールコード／ゴム接合界面に存在するＣｕ原子に吸着しないアミンを生成する加硫促進剤を使用して製造されたゴム複合体は、耐熱性が良好であることが明らかになった。
３−４．解析
以上のように、スルフェンアミド系加硫促進剤から生成するアミン分子の特徴を考慮して、本実施形態に示す相互作用解析方法を行うことにより、スチールコード／ゴム接合界面の接着性が良好なゴム複合体の組み合わせを予測することができる。
【００５１】
（４）作用・効果
本実施形態に係る相互作用解析方法では、半経験的分子軌道計算ソフト：Scigress Explorer  ＭＯＰＡＣ２００６（富士通社製）を用いて、実在し得るアミン分子の分子構造を作成し、生成熱が最も小さくなる立体構造をアミン分子の最安定化構造と決定する。次に、Materials Explorer ver5.0（富士通社製）を使用し、スチールコードの表面モデルである逆ホタル石型構造の結晶において、表面モデルの長さが最も短い最短部Ｌと、最安定化構造を有するアミン分子の分子長さが最も長い最長部Ｍとを規定し、最短部Ｌが最長部Ｍよりも大きい表面モデルを作成する。更に、（１１０）面を接着表層モデルとし、この接着界面に最安定化構造を有するアミンを接触させて相互作用を解析する。
【００５２】
本実施形態に係る相互作用解析方法によれば、スチールコードの表面モデルＳの最短部Ｌをアミン分子の最長部Ｍよりも大きく設定することにより、表面モデルの境界付近において、スチールコードの表面でない領域Ｓａ，Ｓｂとの相互作用の演算を実行しない。
【００５３】
従来、表面モデルの境界付近の演算では、演算が発散することによる不良が起こりやすかったが、無機化合物の表面でない領域Ｓａ，Ｓｂとの相互作用の演算を実行しないことにより、演算の発散を防止できる。
【００５４】
従って、スチールコードとゴムとの相互作用を解析する演算の演算期間を短縮できる。また演算結果の精度が向上する。
【００５５】
また、本実施形態に係る相互作用解析方法では、スチールコードの表面モデルに含まれる電子数を偶数に設定する。これにより、演算期間を短縮できる。また、スチールコードの表面モデルの結晶層を３層以上に設定することにより、実際にバルク状であるスチールコードの表面との相互作用に近い値が得られる。従って、算出された相互作用の精度を向上できる。
【００５６】
本実施形態に係る相互作用解析方法では、自動車用タイヤのスチールコードに適用される金属材料として二硫化銅を適用し、表面モデルを逆ホタル石型構造の結晶モデルの（１１０）面に設定し、有機分子をスルフェンアミド系加硫促進剤から遊離するアミン分子として演算することにより、自動車用タイヤにおける加硫促進剤のスチールコードに対する相互作用を予測することができる。
【００５７】
（５）実施例
被吸着体と、被吸着体に近接する吸着体との間の相互作用を算出する。具体的には、被吸着体は、自動車用タイヤのスチールコードであり、吸着体は、スルフェンアミド系加硫促進剤から遊離するアミン分子である。下記に示す実施例及び比較例では、スチールコードとアミン分子との相互作用を解析した。解析には、Intel Core2 Duo CPU ２GHz、1GB-RAM、富士通FMV-S8350を使用した。相互作用計算によって、アミン分子のＮ原子とＣｕ２ＳのＣｕ原子との間に弱い結合が算出される。また、結合次数と結合距離、生成熱が求められる。
【００５８】
実施例１
吸着体：シクロヘキシルアミン
被吸着体：Ｃｕ２Ｓの（１１０）面
被吸着体は、シクロヘキシルアミンの最長分子長さよりも長い最短表面モデルを有する。
【００５９】
実施例２
吸着体…アミン：ｔ−ブチルアミン
被吸着体…Ｃｕ２Ｓ：Ｃｕ２Ｓの（１１０）面
被吸着体は、ｔ−ブチルアミンの最長分子長さよりも長い最短表面モデルを有する。
【００６０】
実施例３：α−ブラスとリン酸との相互作用演算
吸着体…アミン：リン酸
被吸着体…Ｃｕ７０Ｚｎ５０（偶数電子系）を基板とするα-ブラスの表面モデル
【００６１】
比較例１
吸着体：シクロヘキシルアミン
被吸着体：文献（Boris Ni, James R, Kramer, and Nick H Werstink, J. Phys. Chem. A. 2003, 107, 2890-2897）に基づいて作成した。
比較例１で使用する被吸着体は、２個のＣｕ原子、２個のＳ原子から構成される平面構造を有する。この被吸着体は、吸着対象であるアミン分子の最長分子長さよりも小さい。
【００６２】
比較例２
吸着体：リン酸
被吸着体…Ｃｕ８７Ｚｎ５７（奇数電子系）を基板とするα-ブラスの表面モデル
【００６３】
（６）相互作用演算の結果
上述の実施例１〜３、比較例１，２の相互作用演算の結果を表１に示す。
【表１】
2011063133.tif 000002
実施例１〜３、比較例１では、計算は収束した。比較例１では収束するが、２個のＣｕ原子、２個のＳ原子から構成される平面構造のＣｕ２Ｓに対して、シクロヘキシルアミンは、表面を回り込んでＣｕ２Ｓ内部の原子にも相互作用を及ぼす（吸着する）。従って、比較例１では、表面とアミン分子との正確な相互作用は、計算できないことが判る。つまり、被吸着体の最長分子長さが、この被吸着体に吸着するアミン分子の最長分子長さよりも小さい場合には、正しい結合次数、結合距離が算出できないことが判った。
【００６４】
比較例２では、被吸着体の表面が吸着体より十分大きい。しかし、被吸着体の表面モデル内に含まれる電子数が奇数になるように、表面モデルを設定した。この場合には、奇数電子系専用のＭＯＰＡＣキーワードを使用しても、計算が収束しないことが判った。従って、計算を収束させるには、被吸着体の表面モデル内に含まれる電子数が偶数になる表面モデルを設定することが必要であることが判った。
【００６５】
（６）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が明らかとなる。例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。
【００６６】
本実施形態では、ゴム複合体の一例として、自動車用タイヤを挙げた。ゴムと金属材料とを複合するゴム製品であればよく、自動車用タイヤに限定されない。また、アミン分子の分子力学的に安定な安定化構造を算出する際には、分子力場演算プログラム（ＭＭ２）を使用した。また、被吸着体である結晶モデルの生成は、Materials Explorer ver5.0（富士通社製）を使用した。しかし、これらプログラムに限定されない。周知のプログラムを使用できる。
【００６７】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１…自動車用タイヤ、  １１…カーカスコード、  １２…カーカス層、  １３…インナーライナー、  １４…ビード部、  １５…ベルト層、  １５Ａ…第１ベルト層、  １５Ｂ…第２ベルト層、  １６…トレッド部、  １５１…スチールコード、  １５１ａ…スチールコード／ゴム接着界面、  １５２…ゴム層
【図１】
2011063133.tif 000003
【図２】
2011063133.tif 000004
【図３】
2011063133.tif 000005
【図４】
2011063133.tif 000006