(57)【要約】【課題】特定の変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物において、シランカップリング剤のカップリング機能の活性をさらに高めて、好適に低発熱となるゴム組成物を得ることが可能なゴム組成物の製造方法を提供すること。【解決手段】シリカに対して親和性を有する官能基を含む変性剤を使用して得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）を含む充填剤、シランカップリング剤（Ｃ）及びジチオリン酸類から選択される少なくとも一種の促進剤（Ｄ）を配合してなるゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階（Ｘ）で該ゴム成分（Ａ）、該無機充填材（Ｂ）の全部又は一部、該シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部、及び該促進剤（Ｄ）を加えて混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカに対して親和性を有する官能基を含む変性剤を使用して得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）を含む充填剤、シランカップリング剤（Ｃ）及びジチオリン酸類から選択される少なくとも一種の促進剤（Ｄ）を配合してなるゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階（Ｘ）で該ゴム成分（Ａ）、該無機充填材（Ｂ）の全部又は一部、該シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部、及び該促進剤（Ｄ）を加えて混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法。
【請求項２】
前記第一段階において、前記ゴム成分（Ａ）、前記無機充填材（Ｂ）の全部又は一部及び前記シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部を混練した後に前記促進剤（Ｄ）を加えて、さらに混練することを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項３】
前記第一段階におけるゴム組成物中の有機酸のモル量Ｘが前記促進剤（Ｄ）のモル量Ｙに対して以下の式［１］の関係にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム組成物の製造方法。
０≦Ｘ≦１．５×Ｙ      ・・・［１］
【請求項４】
前記ゴム組成物中の有機酸が混練りの第二段階以降に加えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項５】
前記第一段階におけるゴム組成物の最高温度が、１２０〜１９０℃である請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項６】
前記シランカップリング剤（Ｃ）が、下記一般式（Ｉ）〜（II）で表わされる化合物からなる群から１種以上選択される化合物である請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム組成物の製造方法。
【化１】
2016108517.tif 000021
[式中、Ｒ１は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数２〜８の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基、Ｒ２は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、Ｒ３は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖もしくは分枝のアルキレン基、ａは平均値として２〜６であり、ｐ及びｒは同一でも異なっていても良く、各々平均値として０〜３、但しｐ及びｒの双方が３であることはない。]
【化２】
2016108517.tif 000022
[式中、Ｒ４は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数２〜８の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基、Ｒ５は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、Ｒ６は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖もしくは分枝のアルキレン基、Ｒ７は一般式
（−Ｓ−Ｒ８−Ｓ−）、（−Ｒ９−Ｓｍ１−Ｒ１０−）及び（−Ｒ１１−Ｓｍ２−Ｒ１２−Ｓｍ３−Ｒ１３−）のいずれかの二価の基（Ｒ８〜Ｒ１３は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、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、ｍ１、ｍ２、ｍ３は同一でも異なっていても良く、各々平均値として１以上４未満である。）であり、ｋは同一でも異なっていても良く、各々平均値として１〜６であり、ｓ及びｔは同一でも異なっていても良く、各々平均値として０〜３、但しｓ及びｔの双方が３であることはない。]
【請求項７】
前記シランカップリング剤（Ｃ）が、上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物である請求項６に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項８】
前記無機充填材（Ｂ）がシリカである請求項１〜７のいずれか１項に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項９】
前記充填材がカーボンブラックを含む請求項１〜８のいずれか１項に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記充填材中、前記無機充填材（Ｂ）が４０質量％以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項１１】
前記ジチオリン酸類が、下記一般式(III)で表されるジチオリン酸金属塩、Ｏ，Ｏ’−ジアルキルジチオリン酸ジスルフィド及びＯ，Ｏ’−ジアルキルジチオリン酸テトラスルフィドからなる群より選択される少なくとも１種のジチオリン酸化合物であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載されるゴム組成物の製造方法。
【化３】
2016108517.tif 000023
（式中、Ｒ８及びＲ９はそれぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれでもよい。Ｍ１はＺｎ原子、Ｓｂ原子、Ｆｅ原子又はＣｕ原子を表し、ｎは結合する金属の原子価の数を表す。）
【請求項１２】
前記一般式(III) で表されるジチオリン酸金属塩が、下記一般式（IV）で表されるジチオリン酸化合物系加硫促進剤であることを特徴とする請求項１１に記載されるゴム組成物の製造方法。
【化４】
2016108517.tif 000024
（式中、Ｍ２はＺｎ原子又はＳｂ原子を表し、ｎは結合する金属の原子価の数を表す。）
【請求項１３】
前記ジチオリン酸類が、下記一般式(V) で表される群より選択される少なくとも１種のジチオリン酸化合物であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載されるゴム組成物の製造方法。
【化５】
2016108517.tif 000025
（式中、ＸはＳｍであり、ｍは１〜４の整数を取る。また、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、及びＲ１３はそれぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、いずれでもよい。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低発熱性を向上する、無機充填材を含む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伴う世界的な二酸化炭素排出の規制の動きに関連して、自動車の低燃費化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が求められている。従来、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発熱性の低いゴム組成物を用いることが、現在、最も一般的な手法として行われている。
このような発熱性の低いゴム組成物を得る方法として、充填材としてシリカ等の無機充填材を使用する方法が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、共役ジオレフィン、あるいは共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物の（共）重合ゴムであって、（共）重合体鎖に結合した第１級アミノ基及びアルコキシシリル基を有する共役ジオレフィン（共）重合ゴムが提案されている。
しかし、無機充填材配合ゴム組成物において、シリカ等の無機充填材を配合する際には、無機充填材、特にシリカはゴム組成物中で凝集してしまうため（シリカ表面の水酸基が原因で凝集してしまうため）、凝集を防止するためにシランカップリング剤が用いられる。
従って、シランカップリング剤を配合して上記問題を好適に解決するために、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める目的で種々の試みがなされている。
【０００４】
特許文献２では、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも１種からなるゴム成分（Ａ）、無機充填材（Ｂ）を含む充填材、シランカップリング剤（Ｃ）、及びグアニジン類、スルフェンアミド類及びチアゾール類から選択される少なくとも一種の加硫促進剤（Ｄ）、並びに有機酸化合物（Ｅ）を含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階で該ゴム成分（Ａ）、該無機充填材（Ｂ）の全部又は一部、該シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部、該加硫促進剤（Ｄ）、及び該有機酸化合物（Ｅ）を混練し、且つ該第一段階におけるゴム組成物中の該有機酸化合物（Ｅ）の分子数Ｘが該加硫促進剤（Ｄ）の分子数Ｙに対して以下の式［１］の関係にあるゴム組成物の製造方法が提案されている。
０≦Ｘ≦１．５×Ｙ      ・・・［１］
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２００３／０２９２９９号パンフレット
【特許文献２】国際公開２０１２／０４３８５３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような状況下で、変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物において、シランカップリング剤のカップリング機能の活性をさらに高めて、好適に低発熱でかつ耐摩耗性に優れるゴム組成物を得ることが可能なゴム組成物の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために、変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、無機充填材の全部又は一部と、シランカップリング剤の全部又は一部と、ジチオリン酸類から選択される少なくとも一種の促進剤とを配合し、種々実験を進めた結果、カップリング機能の活性を高めるようにするためには、混練工程の第一段階において、ジチオリン酸類から選択される少なくとも一種の促進剤を配合すれば良いことを実験的に知見し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、
［１］  シリカに対して親和性を有する官能基を含む変性剤を使用して得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）を含む充填剤、シランカップリング剤（Ｃ）及びジチオリン酸類から選択される少なくとも一種の促進剤（Ｄ）を配合してなるゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階（Ｘ）で該ゴム成分（Ａ）、該無機充填材（Ｂ）の全部又は一部、該シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部、及び該促進剤（Ｄ）を加えて混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シリカに対して親和性を有する官能基を含む変性剤を使用して得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物において、シランカップリング剤のカップリング機能の活性をさらに高めて、低発熱性でかつ耐摩耗性に優れたゴム組成物を得ることが可能であるゴム組成物の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明のゴム組成物の製造方法は、シリカに対して親和性を有する官能基を含む変性剤を使用して得られる変性共役ジエン系重合体を含むゴム成分（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）を含む充填剤、シランカップリング剤（Ｃ）及びジチオリン酸類から選択される少なくとも一種の促進剤（Ｄ）を配合してなるゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階（Ｘ）で該ゴム成分（Ａ）、該無機充填材（Ｂ）の全部又は一部、該シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部、及び該促進剤（Ｄ）を加えて混練することを特徴とする。
本発明において、混練の第一段階で促進剤（Ｄ）を加えて混練するのは、シランカップリング剤（Ｃ）のカップリング機能の活性を高めるためである。
なお、本明細書において、「〜」という用語は、その下限値以上、上限値以下を示す用語である。
【００１０】
本発明の混練の第一段階において、前記ゴム成分（Ａ）、前記無機充填材（Ｂ）の全部又は一部及び前記シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部を混練した後に前記促進剤（Ｄ）を加えて、さらに混練することが、促進剤（Ｄ）配合によるカップリング機能の活性向上効果が低減するのを更に好適に抑制するために好ましい。即ち、無機充填材（Ｂ）とシランカップリング剤（Ｃ）との反応が十分に進行した後に、シランカップリング剤（Ｃ）とゴム成分（Ａ）との反応を進行させることができるからである。
混練の第一段階で、該ゴム成分（Ａ）、該無機充填材（Ｂ）の全部又は一部、及び該シランカップリング剤（Ｃ）の全部又は一部を加えた後、該第一段階の途中で該促進剤（Ｄ）を加えるまでの時間を１０〜１８０秒とすることがより好ましい。この時間の下限値は、３０秒以上であることが更に好ましく、上限値は、１５０秒以下であることが更に好ましく、１２０秒以下であることが特に好ましい。この時間が１０秒以上であれば（Ｂ）と（Ｃ）の反応を十分に進行させることができる。この時間が１８０秒を超えても（Ｂ）と（Ｃ）の反応は既に十分に進行しているので、更なる効果は享受しにくく、上限値を１８０秒とすることが好ましい。
【００１１】
本発明において、混練の第一段階におけるゴム組成物中の有機酸のモル量Ｘが前記促進剤（Ｄ）のモル量Ｙに対して以下の式［１］の関係にあることが好ましい。促進剤（Ｄ）配合によるカップリング機能の活性向上効果が多量の有機酸の存在により低減するのを好適に抑制するためである。
０≦Ｘ≦１．５×Ｙ      ・・・［１］
混練の第一段階（Ｘ）における有機酸量を減少させるためには、有機酸が混練りの第二段階以降に加えられることが好ましい。
【００１２】
本発明において、混練の第一段階におけるゴム組成物におけるゴム組成物の最高温度が、１２０〜１９０℃であることが好ましい。無機充填材（Ｂ）とシランカップリング剤（Ｃ）との反応を十分に進行させるためである。この観点から、混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度が、１３０〜１９０℃であることがより好ましく、１４０〜１８０℃であることがさらに好ましい。
【００１３】
本発明におけるゴム組成物の混練工程は、促進剤（Ｄ）を除くその他の加硫剤等を含まない混練の第一段階と、加硫剤等を含む混練の最終段階の少なくとも２つの段階を含むものであり、必要に応じ、促進剤（Ｄ）を除くその他の加硫剤等を含まない混練の中間段階を含んでも良い。ここで、加硫剤等とは、加硫剤及び加硫促進剤をいう。
なお、本発明における混練の第一段階とは、ゴム成分（Ａ）と無機充填材（Ｂ）とシランカップリング剤（Ｃ）とを混練する最初の段階をいい、最初の段階でゴム成分（Ａ）と無機充填材（Ｂ）以外の充填材とを混練する場合やゴム成分（Ａ）のみを予備練りする場合の段階は含まれない。
【００１４】
［シランカップリング剤（Ｃ）］
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるシランカップリング剤（Ｃ）は、下記一般式（Ｉ）及び（II）で表わされる化合物からなる群から１種以上選択される化合物であることが好ましい。
本発明方法に係るゴム組成物は、このようなシランカップリング剤（Ｃ）を用いることにより、ゴム加工時の作業性に更に優れると共に、より耐摩耗性の良好な空気入りタイヤを与えることができる。
以下、下記一般式（Ｉ）及び（II）を順に説明する。
【００１５】
【化１】
2016108517.tif 000002
【００１６】
式中、Ｒ１は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数２〜８の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基、Ｒ２は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、Ｒ３は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖もしくは分枝のアルキレン基、ａは平均値として２〜６であり、ｐ及びｒは同一でも異なっていても良く、各々平均値として０〜３、但しｐ及びｒの双方が３であることはない。
【００１７】
上記一般式（Ｉ）で表わされるシランカップリング剤（Ｃ）の具体例として、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−メチルジメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−メチルジメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−メチルジメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（３−モノエトキシジメチルシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−モノエトキシジメチルシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−モノエトキシジメチルシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−モノメトキシジメチルシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−モノメトキシジメチルシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−モノメトキシジメチルシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−モノエトキシジメチルシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（２−モノエトキシジメチルシリルエチル）トリスルフィド、ビス（２−モノエトキシジメチルシリルエチル）ジスルフィド等が挙げられる。
【００１８】
【化２】
2016108517.tif 000003
【００１９】
式中、Ｒ４は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数２〜８の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基、Ｒ５は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、Ｒ６は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜８の直鎖もしくは分枝のアルキレン基、Ｒ７は一般式
（−Ｓ−Ｒ６０−Ｓ−）、（−Ｒ６１−Ｓｍ１−Ｒ６２−）及び（−Ｒ６３−Ｓｍ２−Ｒ６４−Ｓｍ３−Ｒ６５−）のいずれかの二価の基（Ｒ６０〜Ｒ６５は同一でも異なっていても良く、各々炭素数１〜２０の二価の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜２０の二価の脂環式炭化水素基、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、ｍ１、ｍ２、ｍ３は同一でも異なっていても良く、各々平均値として１以上４未満である。）であり、ｋは同一でも異なっていても良く、各々平均値として１〜６であり、ｓ及びｔは同一でも異なっていても良く、各々平均値として０〜３、但しｓ及びｔの双方が３であることはない。
【００２０】
上記一般式（II）で表わされるシランカップリング剤（Ｃ）の具体例として、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ２−（ＣＨ２）６−Ｓ２−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ２−（ＣＨ２）１０−Ｓ２−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ３−（ＣＨ２）６−Ｓ３−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ４−（ＣＨ２）６−Ｓ４−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ−（ＣＨ２）６−Ｓ２−（ＣＨ２）６−Ｓ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ−（ＣＨ２）６−Ｓ２．５−（ＣＨ２）６−Ｓ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ−（ＣＨ２）６−Ｓ３−（ＣＨ２）６−Ｓ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ−（ＣＨ２）６−Ｓ４−（ＣＨ２）６−Ｓ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ−（ＣＨ２）１０−Ｓ２−（ＣＨ２）１０−Ｓ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ４−（ＣＨ２）６−Ｓ４−（ＣＨ２）６−Ｓ４−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ２−（ＣＨ２）６−Ｓ２−（ＣＨ２）６−Ｓ２−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、
平均組成式（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３Ｓｉ−（ＣＨ２）３−Ｓ−（ＣＨ２）６−Ｓ２−（ＣＨ２）６−Ｓ２−（ＣＨ２）６−Ｓ−（ＣＨ２）３−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３等で表される化合物が好適に挙げられる。
【００２１】
本発明に係るシランカップリング剤（Ｃ）は、上記一般式（Ｉ）及び（II）で表わされる化合物の内、上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物が特に好ましい。促進剤（Ｄ）はゴム成分（Ａ）と反応するポリスルフィド結合部位の活性化を起こし易いからである。
本発明においては、シランカップリング剤（Ｃ）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。
本発明に係るゴム組成物のシランカップリング剤（Ｃ）の配合量は、無機充填材の１〜２０質量％であることが好ましい。１質量％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質量％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。更には無機充填材の３〜２０質量％であることがより好ましく、無機充填材の４〜１０質量％であることが特に好ましい。
【００２２】
［促進剤（Ｄ）］
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる促進剤（Ｄ）として、ジチオリン酸類が挙げられ、ジチオリン酸類としては、後述するジチオリン酸又はジチオリン酸塩が用いられる。
本発明の促進剤（Ｄ）は、下記の一般式(III) で表されるジチオリン酸金属塩、Ｏ，Ｏ’−ジアルキルジチオリン酸ジスルフィド及びＯ，Ｏ’−ジアルキルジチオリン酸テトラスルフィドからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００２３】
【化３】
2016108517.tif 000004
【００２４】
前記一般式（III）で表されるジチオリン酸金属塩のＲ８及びＲ９はそれぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれでもよい。Ｍ１はＺｎ原子、Ｓｂ原子、Ｆｅ原子又はＣｕ原子であり、ｎは結合する金属の原子価の数である。中でも、Ｒ８及びＲ９は、炭素数３〜４のアルキル基が好ましい。Ｒ８及びＲ９が、炭素数３〜４のアルキル基を有するジチオリン酸金属塩はゴムへの溶解性が向上する。また、金属としては、Ｚｎ原子又はＳｂ原子が好ましい。つまり、下記の式（III）に示すようなジチオリン酸金属塩が好ましい。
【００２５】
【化４】
2016108517.tif 000005
【００２６】
式中、Ｍ２はＺｎ原子又はＳｂ原子を表し、ｎは結合する金属の原子価の数を表す。
【００２７】
すなわち、これらのジチオリン酸金属塩としては、例えばＯ，Ｏ’−ジプロピルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｎ−ブチルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｓｅｃ−ブチルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｔ−ブチルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジフェニルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジシクロヘキシルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジプロピルジチオリン酸アンチモン、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸アンチモン、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｎ−ブチルジチオリン酸アンチモン、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｓｅｃ−ブチルジチオリン酸アンチモン、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｔ−ブチルジチオリン酸アンチモン、Ｏ，Ｏ’−ジフェニルジチオリン酸アンチモン、Ｏ，Ｏ’−ジシクロヘキシルジチオリン酸アンチモン等が挙げられ、中でも、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｎ−ブチルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸アンチモン、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｎ−ブチルジチオリン酸アンチモンが好ましい。これらの促進剤は単独で、又は２種以上の混合物で用いることができる。
【００２８】
Ｏ，Ｏ’−ジアルキルジチオリン酸ジスルフィド又はＯ，Ｏ’−ジアルキルジチオリン酸テトラスルフィドのとしては、例えばＯ，Ｏ’−ジブチルジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジプロピルジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジエチルジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジメチルジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ビス（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ビス（４−メチルペンチル）ジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジオクタデシルジチオリン酸ジスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジブチルジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジプロピルジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジエチルジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジメチルジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ビス（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ビス（４−メチルペンチル）ジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジオクタデシルジチオリン酸テトラスルフィド等が挙げられる。中でも効果の点から、Ｏ，Ｏ’−ジブチルジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸テトラスルフィド、Ｏ，Ｏ’−ビス（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸テトラスルフィドが好ましい。
【００２９】
さらに、本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる促進剤（Ｄ）は、下記一般式(V) で表される群より選択される少なくとも１種のジチオリン酸化合物であることが好ましい。
【００３０】
【化５】
2016108517.tif 000006
【００３１】
式中、ＸはＳｍであり、ｍは１〜４の整数を取る。また、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、及びＲ１３はそれぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、いずれでもよい。
【００３２】
前記一般式（III）で表されるジチオリン酸金属塩としては、例えば、ジ−（ブチル−ジチオリン酸）亜鉛（商品名「Rhenocure TP/S」、RheinChemie社製）、ジ−（２−エチルヘキシルジチオリン酸）亜鉛（商品名「Rhenocure ZDT/S」、RheinChemie社製）が好ましい。
【００３３】
本発明において、混練の第一段階におけるゴム組成物中の促進剤（Ｄ）のモル量がシランカップリング剤（Ｃ）のモル量の０．１〜１．０倍であることが好ましい。０．１倍以上であればシランカップリング剤（Ｃ）の活性化が十分に起こり、１．０倍以下であれば加硫速度に大きな影響は与えないからである。更に好ましくは、該促進剤（Ｄ）の分子数（モル数）はシランカップリング剤（Ｃ）の分子数（モル数）の０．３〜１．０倍である。
なお、促進剤（Ｄ）は、硫黄加硫の促進剤としても用いられるので、混練の最終段階においても所望により適量を配合しても良い。
【００３４】
［ゴム成分（Ａ）］
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるゴム成分（Ａ）は、ケイ素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１つを含む変性剤を使用して得られる変性共役ジエン系重合体を含むものである。
上記の変性共役ジエン系重合体は、変性共役ジエン共重合体であっても良いし、変性共役ジエン単独重合体であっても良い。変性共役ジエン共重合体としては、変性芳香族ビニル−共役ジエン共重合体であっても良いし、複数の共役ジエンの共重合体であっても良い。
また、重合方法としては、アニオン重合、配位重合及び乳化重合のいずれでも良い。変性剤は、アニオン重合又は配位重合の重合活性末端と反応する変性剤であっても良いし、重合開始剤として用いられるリチウムアミド化合物のアミド部分であっても良い。また、乳化重合において、変性剤が、ケイ素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１つを含むモノマーとして共重合されても良い。
【００３５】
以下に、本発明における好適な変性剤を説明する。
本発明に係る変性共役ジエン系重合体の変性に使用される変性剤は、シリカに対して親和性を有する官能基を含む変性剤である。そして、この変性剤が、ケイ素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１つの原子を有する変性剤であることが好ましい。即ち、シリカに対して親和性を有する官能基が、ケイ素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１つの原子を有することが好ましい。ケイ素原子、窒素原子及び酸素原子のいずれかを有する官能基は、シリカに対して親和性を有するからである。
シリカに対して親和性を有する観点から、本発明に係る変性剤は、ヒドロカルビルオキシシラン化合物であることがより好ましい。
そして、本発明に係るヒドロカルビルオキシシラン化合物は、下記一般式（VI）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物であることが好ましい。
【００３６】
【化６】
2016108517.tif 000007
【００３７】
上記一般式（VI）中、ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４＝４（但し、ｎ２は１〜４の整数であり、ｎ１、ｎ３及びｎ４は０〜３の整数である）であり、Ａ１は、飽和環状３級アミン化合物残基、不飽和環状３級アミン化合物残基、ケチミン残基、ニトリル基、（チオ）イソシアナート基、（チオ）エポキシ基、イソシアヌル酸トリヒドロカルビルエステル基、炭酸ジヒドロカルビルエステル基、ニトリル基、ピリジン基、（チオ）ケトン基、（チオ）アルデヒド基、アミド基、（チオ）カルボン酸エステル基、（チオ）カルボン酸エステルの金属塩、カルボン酸無水物残基、カルボン酸ハロゲン化合物残基、並びに加水分解性基を有する第一もしくは第二アミノ基又はメルカプト基の中から選択される少なくとも１種の官能基であり、ｎ４が２以上の場合には同一でも異なっていても良く、Ａ１は、Ｓｉと結合して環状構造を形成する二価の基であっても良く、Ｒ２１は、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、ｎ１が２以上の場合には同一でも異なっていても良く、Ｒ２３は、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基又はハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）であり、ｎ３が２以上の場合には同一でも異なっていても良く、Ｒ２２は、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、いずれも窒素原子及び／又はケイ素原子を含有していても良く、ｎ２が２以上の場合には、互いに同一もしくは異なっていても良く、或いは、一緒になって環を形成しており、Ｒ２４は、炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基であり、ｎ４が２以上の場合には同一でも異なっていても良い。
加水分解性基を有する第一もしくは第二アミノ基又は加水分解性基を有するメルカプト基における加水分解性基として、トリメチルシリル基又はｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基が好ましく、トリメチルシリル基が特に好ましい。
なお、本発明において、「炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基」とは、「炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基もしくは炭素数３〜２０の一価の脂環式炭化水素基」をいう。二価の炭化水素基の場合も同様である。
さらに、上記一般式（VI）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物は、下記一般式（VII）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物であることがより好ましい。
【００３８】
【化７】
2016108517.tif 000008
【００３９】
上記一般式（VII）中、ｐ１＋ｐ２＋ｐ３＝２（但し、ｐ２は１〜２の整数であり、ｐ１及びｐ３は０〜１の整数である）であり、Ａ２は、ＮＲａ（Ｒａは、一価の炭化水素基、加水分解性基又は含窒素有機基である。加水分解性基として、トリメチルシリル基又はｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基が好ましく、トリメチルシリル基が特に好ましい。）、或いは、硫黄であり、Ｒ２５は、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ２７は、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基又はハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）であり、Ｒ２６は、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基、炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基又は含窒素有機基であり、いずれも窒素原子及び／又はケイ素原子を含有していても良く、ｐ２が２の場合には、互いに同一もしくは異なり、或いは、一緒になって環を形成しており、Ｒ２８は、炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基である。
さらに、上記一般式（VI）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物は、下記一般式（VIII）又は（IX）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物であることがより好ましい。
【００４０】
【化８】
2016108517.tif 000009
【００４１】
上記一般式（VIII）中、ｑ１＋ｑ２＝３（但し、ｑ１は０〜２の整数であり、ｑ２は１〜３の整数であり、Ｒ３１は炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ３２及びＲ３３はそれぞれ独立して加水分解性基、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ３４は炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、ｑ１が２の場合には同一でも異なっていても良く、Ｒ３５は炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、ｑ２が２以上の場合には同一でも異なっていても良い。
【００４２】
【化９】
2016108517.tif 000010
【００４３】
上記一般式（IX）中、ｒ１＋ｒ２＝３（但し、ｒ１は１〜３の整数であり、ｒ２は０〜２の整数である）であり、Ｒ３６は炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ３７はジメチルアミノメチル基、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノメチル基、ジエチルアミノエチル基、メチルシリル（メチル）アミノメチル基、メチルシリル（メチル）アミノエチル基、メチルシリル（エチル）アミノメチル基、メチルシリル（エチル）アミノエチル基、ジメチルシリルアミノメチル基、ジメチルシリルアミノエチル基、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、ｒ１が２以上の場合には同一でも異なっていても良く、Ｒ３８は炭素数１〜２０のヒドロカルビルオキシ基、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、ｒ２が２の場合には同一でも異なっていても良い。
また、上記変性剤が、下記一般式（X）又は（XI）で表される２つ以上の窒素原子を有するヒドロカルビルオキシシラン化合物であることが好ましい。
【００４４】
【化１０】
2016108517.tif 000011
【００４５】
上記一般式（X）中、ＴＭＳはトリメチルシリル基であり、Ｒ４０はトリメチルシリル基、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ４１は炭素数１〜２０のヒドロカルビルオキシ基、炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ４２は炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基である。
【００４６】
【化１１】
2016108517.tif 000012
【００４７】
上記一般式（XI）中、ＴＭＳはトリメチルシリル基であり、Ｒ４３及びＲ４４はそれぞれ独立して炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ４５は炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり、複数のＲ４５は、同一でも異なっていても良い。
また、上記一般式（VI）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物が、下記一般式（XII）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物であることが好ましい。
【００４８】
【化１２】
2016108517.tif 000013
【００４９】
上記一般式（XII）中、ｒ３＋ｒ４＝３（但し、ｒ３は０〜２の整数であり、ｒ４は１〜３の整数である。）であり、ＴＭＳはトリメチルシリル基であり、Ｒ４６は炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ４７及びＲ４８はそれぞれ独立して炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基である。複数のＲ４７又はＲ４８は、同一でも異なっていても良い。
さらに、上記変性剤が、下記一般式（XIII）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物であることが好ましい。
【００５０】
【化１３】
2016108517.tif 000014
【００５１】
上記一般式（XIII）中、ｘはハロゲン原子であり、Ｒ４９は炭素数１〜２０の二価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基又は炭素数６〜１８の二価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ５０及びＲ５１はそれぞれ独立して加水分解性基又は炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基もしくは炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であるか又はＲ５０及びＲ５１は結合して二価の有機基を形成しており、Ｒ５２及びＲ５３はそれぞれ独立してハロゲン原子、ヒドロカルビルオキシ基又は炭素数１〜２０の一価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素基もしくは炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基である。Ｒ５０及びＲ５１としては、加水分解性基であることが好ましく、加水分解性基として、トリメチルシリル基又はｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基が好ましく、トリメチルシリル基が特に好ましい。
以上の一般式（VI）〜（XIII）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物は、本発明に係る変性共役ジエン系重合体がアニオン重合により製造される場合の変性剤として用いられることが好ましい。
また、一般式（VI）〜（XIII）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物は、アルコキシシラン化合物であることが好ましい。
【００５２】
また、アニオン重合により製造される本発明に係る変性共役ジエン系重合体の変性に用いられることが好ましい、本発明に係る変性剤として、３，４−ビス(トリメチルシリルオキシ)ベンズアルデヒド、３，４−ビス(ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシ)ベンズアルデヒド、２−シアノピリジン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン及び１―メチル−２−ピロリドンから選ばれる少なくとも１種の化合物が好ましく挙げられる。
【００５３】
本発明に係る変性剤が、アニオン重合における重合開始剤として用いられるリチウムアミド化合物のアミド部分であるが好ましい。
このリチウムアミド化合物としては、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピぺリジド、リチウムへプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジブチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジへプチルアミド、リチウムジへキシルアミド、リチウムジオクチルアミド、リチウムジ−２−エチルへキシルアミド、リチウムジデシルアミド、リチウム−N−メチルピベラジド、リチウムエチルプロピルアミド、リチウムエチルブチルアミド、リチウムエチルベンジルアミド及びリチウムメチルフェネチルアミドから選ばれる化合物であることが好適に例示される。例えば、リチウムヘキサメチレンイミドのアミド部分となる変性剤はヘキサメチレンイミンであり、リチウムピロリジドのアミド部分となる変性剤はピロリジンであり、リチウムピぺリジドのアミド部分となる変性剤はピぺリジンである。
【００５４】
また、配位重合により製造される本発明に係る変性共役ジエン系重合体の変性に用いられることが好ましい、本発明に係る変性剤として、２−シアノピリジン及び３，４−ジトリメチルシリルオキシベンズアルデヒドから選ばれる少なくとも１種の化合物が好ましく挙げられる。
【００５５】
乳化重合により製造される本発明に係る変性共役ジエン系重合体の変性に用いられることが好ましい、本発明に係る変性剤として、３，４−ジトリメチルシリルオキシベンズアルデヒド及び４−ヘキサメチレンイミノアルキルスチレンから選ばれる少なくとも１種の化合物が好ましく挙げられる。これらの乳化重合において好ましく用いられる変性剤は、窒素原子及び／又はケイ素原子を含むモノマーとして、乳化重合時に共重合されることが好ましい。
【００５６】
本発明に係る変性共役ジエン系重合体は、アニオン重合における場合は、変性アニオン重合芳香族ビニル−ブタジエン共重合体又は変性アニオン重合ポリブタジエン（以下、「変性アニオン重合ＢＲ」と略称することがある。）が好ましく、変性アニオン重合芳香族ビニル−ブタジエン共重合体としては変性アニオン重合スチレン−ブタジエン共重合体（以下、「変性アニオン重合ＳＢＲ」と略称することがある。）であることが好ましい。
また、配位重合における場合は、変性配位重合ポリブタジエン（以下、「変性配位重合ＢＲ」と略称することがある。）が好ましい。
さらに、乳化重合における場合は、変性乳化重合芳香族ビニル−ブタジエン共重合体が好ましく、変性乳化重合芳香族ビニル−ブタジエン共重合体としては変性乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体（以下、「変性乳化重合ＳＢＲ」と略称することがある。）であることが好ましい。
上述の、アニオン重合、配位重合及び乳化重合のいずれの場合においても、公知の重合方法及び公知の変性方法が用いられる。
【００５７】
本発明に係るゴム成分（Ａ）は、上記の変性共役ジエン系重合体の内の少なくとも１種の変性共役ジエン系重合体からなるものであっても良いし、上記の変性共役ジエン系重合体の内の少なくとも１種の変性共役ジエン系重合体に加えて、天然ゴム及び／又は他の合成ジエン系ゴムを含んでも良い。
この他の合成ジエン系ゴムとしては、無変性溶液重合スチレン-ブタジエン共重合体ゴム（以下、「無変性溶液重合ＳＢＲ」ということがある。）、乳化重合スチレン-ブタジエン共重合体ゴム（以下、「乳化重合ＳＢＲ」ということがある。）、無変性ポリブタジエンゴム（無変性ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン-プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）等を用いることができ、天然ゴム及び他の合成ジエン系ゴムは、１種単独でも、２種以上のブレンドとして用いても良い。
【００５８】
［有機酸］
本発明における有機酸としては、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中の５０モル％以上がステアリン酸であることが好ましい。
また、有機酸中の５０モル％以下が乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体に含まれるロジン酸（変性ロジン酸も包含される。）及び／又は脂肪酸であっても良い。
【００５９】
［無機充填材（Ｂ）］
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる無機充填材（Ｂ）は、シリカ及び下記一般式（XIV）で表される無機化合物を用いることができる。
ｄＭ１・ｘＳｉＯｙ・ｚＨ２Ｏ        ・・・（XIV）
ここで、一般式（XI）中、Ｍ１は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、ｄ、ｘ、ｙ及びｚは、それぞれ１〜５の整数、０〜１０の整数、２〜５の整数、及び０〜１０の整数である。
尚、一般式（XIV）において、ｘ、ｚがともに０である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも１つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。
【００６０】
本発明においては、上述の無機充填材（Ｂ）の内、低転がり性と耐摩耗性の両立の観点からシリカが好ましい。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特に好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積（ＩＳＯ  ５７９４／１に準拠して測定する）は４０〜３５０ｍ２／ｇであるのが好ましい。ＢＥＴ表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立できるという利点がある。この観点から、ＢＥＴ表面積が８０〜３５０ｍ２／ｇの範囲にあるシリカが更に好ましく、ＢＥＴ表面積が１２０〜３５０ｍ２／ｇの範囲にあるシリカが特に好ましい。このようなシリカとしては東ソーシリカ社製、商品名「ニプシルＡＱ」（ＢＥＴ比表面積＝２２０ｍ２／ｇ）、「ニプシルＫＱ」、デグッサ社製商品名「ウルトラジルＶＮ３」（ＢＥＴ比表面積＝１７５ｍ２／ｇ）等の市販品を用いることができる。
【００６１】
前記一般式（XIV）で表わされる無機化合物としては、γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物（Ａｌ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ）、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）３］、炭酸アルミニウム［Ａｌ２（ＣＯ３）３］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）２］、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ２・９Ｈ２Ｏ）、チタン白（ＴｉＯ２）、チタン黒（ＴｉＯ２ｎ−1）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）２］、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）、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（Ｃａ２・ＳｉＯ４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）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、水酸化ジルコニウム［ＺｒＯ（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ］、炭酸ジルコニウム［Ｚｒ（ＣＯ３）２］、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩などが使用できる。また、前記一般式（XIV）中のＭ１がアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一つである場合が好ましい。
一般式（XIV）で表されるこれらの無機化合物は、単独で使用しても良いし、２種以上を混合して使用しても良い。これらの無機化合物の平均粒径は、混練作業性、耐摩耗性及びウェットグリップ性能のバランスなどの観点から、０．０１〜１０μｍの範囲が好ましく、０．０５〜５μｍの範囲がより好ましい。
本発明における無機充填材（Ｂ）は、シリカ単独で使用しても良いし、シリカと一般式（VI）で表される無機化合物の１種以上とを併用しても良い。
【００６２】
本発明に係るゴム組成物の充填材は、所望により、上述の無機充填材（Ｂ）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、ＪＩＳＫ 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。本発明において、カーボンブラックは無機充填材（Ｂ）に含まれない。
【００６３】
本発明に係るゴム組成物の無機充填材（Ｂ）は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、２０〜１２０質量部使用することが好ましい。２０質量部以上であれば、ウェット性能を確保する観点から好ましく、１２０質量部以下であれば、低発熱性向上の観点から好ましい。更には、３０〜１００質量部使用することがより好ましい。
また、本発明に係るゴム組成物の充填材は、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、２０〜１５０質量部使用することが好ましい。２０質量部以上であれば、ゴム組成物の補強性向上の観点から好ましく、１５０質量部以下であれば、低発熱性向上の観点から好ましい。
前記充填材中、無機充填材（Ｂ）が４０質量％以上であることがウェット性能と低発熱性の両立の観点から好ましく、７０質量％以上であることがさらに好ましい。
【００６４】
本発明のゴム組成物の製造方法において、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、混練の第一段階又は最終段階、あるいは第一段階と最終段階の中間段階において混練りされる。
本発明の製造方法における混練装置として、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等が用いられる。
【実施例】
【００６５】
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、発熱性（ｔａｎδ指数）及び耐摩耗性を下記の方法により評価した。
【００６６】
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５％、周波数１５Ｈｚでｔａｎδを測定した。比較例１６、２０、２４又は２８のｔａｎδを１００として下記式にて指数表示した。指数値が小さい程、発熱性が低く、ヒステリシスロスが小さいことを示す。
発熱性指数＝｛（供試加硫ゴム組成物のｔａｎδ）／（比較例１６、２０、２４又は２８の加硫ゴム組成物のｔａｎδ）｝×１００
【００６７】
耐摩耗性（指数）
ＪＩＳ  Ｋ  ６２６４−２：２００５に準拠し、ランボーン摩耗試験機を使用して２３℃で摩耗量を測定し、比較例３、５、７又は９の摩耗量の逆数を１００として下記式にて指数表示した。指数値が大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好であることを示す。
耐摩耗性指数＝｛（比較例１６、２０、２４又は２８の加硫ゴム組成物の摩耗量）／（供試加硫ゴム組成物の摩耗量）｝×１００
【００６８】
変性剤は、以下の各種変性剤を用いた。
変性剤Ａ（テトラエトキシシラン）、変性剤Ｂ（Ｎ−(１，３−ジメチルブチリデン)−３−(トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン：株式会社チッソ製、商品名「サイラエース  Ｓ３４０」）、変性剤Ｉ又はＮ（２−シアノピリジン）、変性剤Ｊ（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン）、変性剤Ｋ（１―メチル−２−ピロリドン）、変性剤Ｑ（４−ヘキサメチレンイミノアルキルスチレン）及びヘキサメチレンイミンは、市販品又は試薬を用いた。
変性剤Ｃ、Ｄ及びＦは、特開２０１０−２７０２１２に記載された変性剤Ｈ、ｉ、及びＥである。
変性剤Ｅは、特表２００９−５１２７６２に記載された式Ｍ２によって表される修飾剤２である。
変性剤Ｇ、Ｏ及びＰは、ＷＯ２００９／０８６４９０に実施例２１として記載された３，４−ビス（トリメチルシリルオキシ）ベンズアルデヒドである。
変性剤Ｈは、特表２０１０−５３０４６４に記載されたＮ,Ｎ-ビス(トリメチルシリル)-(３-アミノ-１-プロピル)](メチル)(ジクロロ)シランである。
変性剤Ｌは、リチウムヘキサメチレンイミドのアミド部分となるヘキサメチレンイミンであり、アニオン重合に際して、リチウムヘキサメチレンイミドを重合開始剤として用いた。
なお、変性剤Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＨの化学式を下記する。式中、ＴＭＳはトリメチルシリル基、Ｍｅはメチル基、ＯＥｔはエトキシ基である。
【００６９】
【化１４】
2016108517.tif 000015
【００７０】
＜変性アニオン重合ＳＢＲ−Ａ〜Ｍの製造＞
乾燥し、窒素置換した容積８００ｍＬの耐圧ガラス容器に、１，３−ブタジエンのシクロヘキサン溶液およびスチレンのシクロヘキサン溶液を、１，３−ブタジエンが６０ｇ、スチレンが１５ｇとなるように加えた。そして、そこに２，２−ジテトラヒドロフリルプロパンを０．７０ｍｍｏｌ、ｎ−ブチルリチウムを０．７０ｍｍｏｌ加えた後、５０℃の温水浴中で１．５時間重合反応を行い、リチウム型の活性部位を末端に有するスチレン−ブタジエン共重合体を得た。なお、この際の重合転化率はほぼ１００％であった。その後、５０℃にて老化防止剤２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−クレゾール(ＢＨＴ)のイソプロパノール５質量％溶液２ミリリットルを加えて重合反応の停止を行い、さらに微量のＢＨＴを含むイソプロパノール中で再沈殿させた後、ドラムドライヤーにて乾燥し、無変性アニオン重合ＳＢＲを得た。結合スチレン量は２０質量％、ブタジエン中のビニル結合含量は５５％であった。
上記の無変性アニオン重合ＳＢＲの重合時において、リチウム型の活性部位を末端に有するスチレン−ブタジエン共重合体の重合転化率がほぼ１００％となった重合反応系に対し、上記変性剤Ａ〜Ｋのいずれかを０．６３ｍｍｏｌ添加し、５０℃で３０分間変性反応を行い、その後上記と同様にして、変性アニオン重合ＳＢＲ−Ａ〜Ｋを得た。
また、上記無変性アニオン重合ＳＢＲの重合において、０．７０ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウムの代わりに０．７０ｍｍｏｌのリチウムヘキサメチレンイミドを用いた以外は上記と同様にして変性剤Ｌを用いた変性アニオン重合ＳＢＲ―Ｌを得た。
同様にして、上記無変性アニオン重合ＳＢＲの重合において、０．７０ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウムの代わりに０．７０ｍｍｏｌのリチウムヘキサメチレンイミドを用いて重合し、重合転化率はほぼ１００％となった重合反応系に対し、上記変性剤Ｂを０．６３ｍｍｏｌ添加し、５０℃で３０分間変性反応を行い、変性アニオン重合ＳＢＲ−Ｍを得た。
変性アニオン重合ＳＢＲ−Ａ〜Ｍの結合スチレン量（質量％）及びブタジエン中のビニル結合含量（％）を表１に示す。
【００７１】
【表１】
2016108517.tif 000016
【００７２】
＜変性配位重合ＢＲ−Ｎ及びＯの製造＞
乾燥・窒素置換された、ゴム栓付き容器１００ミリリットルのガラスビンに、ブタジエンのシクロヘキサン溶液（１５．２質量％）７．１１ｇ、ネオジムネオデカノエートのシクロヘキサン溶液（０．５６モル／リットル）０．５９ミリリットル、メチルアルミノキサンＭＡＯ（東ソ−アクゾ製ＰＭＡＯ）のトルエン溶液（アルミニウム濃度として３．２３モル）１０．３２ミリリットル、水素化ジイソブチルアルミ（関東化学製）のヘキサン溶液（０．９０モル／リットル）７．７７ミリリットルの順序で投入し、室温で２分間熟成した後、塩素化ジエチルアルミ（関東化学製）のヘキサン溶液（０．９５モル／リットル）１．４５ミリリットルを加え室温で時折攪拌しながら１５分間熟成した。こうして得られた触媒溶液中のネオジムの濃度は、０．０１１モル／リットルであった。
次に、約１リットル容積のゴム栓付きガラスビンを乾燥・窒素置換し、乾燥精製されたブタジエンのシクロヘキサン溶液および及び乾燥シクロヘキサンを投入し、ブタジエン１２．０質量％のシクロヘキサン溶液４００ｇが投入された状態とした。
次に、前もって調製した触媒Ａを１．５６ミリリットル（ネオジム換算０．０１７ミリモル）投入し、５０℃の水浴中で１．５時間重合を行なった。その後、５０℃にて老化防止剤２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−クレゾールのイソプロパノール(ＢＨＴ)５質量％溶液２ミリリットルを加えて重合反応の停止を行い、さらに微量のＢＨＴを含むイソプロパノール中で再沈殿させた後、ドラムドライヤーにて乾燥し、ほぼ１００％の収率で無変性配位重合ＢＲを得た。シス１，４−結合含量は９０％以上であった。
また、無変性配位重合ＢＲの重合において、５０℃の水浴中で１．５時間重合を行なった後、変性剤Ｎ又はＯをネオジム対比２５当量添加して５０℃水浴中で１時間反応させた。その後無変性配位重合ＢＲと同様な操作を行い変性配位重合ＢＲ−Ｎ及びＯを得た。シス１，４−結合含量は９０％以上であった。
【００７３】
＜変性乳化重合ＳＢＲ−Ｐ及びＱの製造＞
撹拌機付き重合反応器に水２００部、ロジン酸石鹸３部、単量体として１，３−ブタジエン７１部、スチレン２６部および変性剤Ｐ又はＱ３部、並びに連鎖移動剤としてｔ−ドデシルメルカプタン０．２部を仕込んだ。反応温度を５℃とし、ラジカル開始剤としてクメンハイドロパーオキサイド０．１部、ソジウム・ホルムアルデヒド・スルホキシレート０．２部および硫酸第二鉄０．０１部を添加して重合を開始した。
転化率が６０％に達した時点でジエチルヒドロキシルアミンを添加して反応を停止した。次いで、未反応単量体を水蒸気蒸留により回収し、硫酸と食塩により共重合体を凝固させ、水洗後減圧乾燥して変性乳化重合ＳＢＲ−Ｐ及びＱを得た。結合スチレン量は２３．５質量％、変性乳化重合ＳＢＲ−Ｐ及びＱ中の変性剤Ｐ又はＱはいずれも３質量％であった。
【００７４】
実施例１〜２３及び比較例１〜７
配合処方及び混練方法を変えて、複数の供試体ゴム組成物を作製した。
表２〜５に示す配合処方及び混練方法により、実施例１、２、比較例１〜３、７の混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度はいずれも１５０℃、実施例３、比較例４は混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度はいずれも１６５℃、比較例５，６、実施例４〜２３は混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度はいずれも１８０℃になるように調整してバンバリーミキサーで混練した。各混練時間は比較例１、２、５、７と実施例１、４では３分、それ以外は６分とし、合計３０種類のゴム組成物を調製した。表２〜５に示す実施例１〜２３及び比較例１、７以外のゴム組成物の混練の第一段階において、ゴム成分（Ａ）、無機充填材（Ｂ）の全部及びシランカップリング剤（Ｃ）を混練し、６０秒後に、促進剤（Ｄ）としてグアニジン類である１,３−ジフェニルグアニジンを加えて、さらに混練した。一方、表５に示す比較例１及び７のゴム組成物の混練の第一段階においては促進剤（Ｄ）を加えなかった。得られた３０種類のゴム組成物の発熱性（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２〜５に示す。
【００７５】
【表２】
2016108517.tif 000017
【００７６】
【表３】
2016108517.tif 000018
【００７７】
【表４】
2016108517.tif 000019
【００７８】
【表５】
2016108517.tif 000020
【００７９】
［注］
＊１：  変性アニオン重合ＳＢＲ−Ａ〜Ｍ（実施例１〜１９、比較例７）、無変性アニオン重合ＳＢＲ（比較例１〜６）、変性配位重合ＢＲ−Ｎ及びＯ（実施例２０、２１）、変性乳化重合ＳＢＲ−Ｐ及びＱ（実施例２２、２３）
＊２：  旭カーボン株式会社製、商品名「＃８０」
＊３：  東ソー・シリカ株式会社製、ニップシールＡＱ、  ＢＥＴ表面積２０５ｍ２／ｇ
＊４：  ビス（３−トリエトシキシリルプロピル）ジスルフィド（平均硫黄鎖長：２．３５）、Ｅｖｏｎｉｋ社製シランカップリング剤、商品名「Ｓｉ７５」（登録商標）
＊５：  ジ‐（ブチル‐ジチオリン酸）亜鉛、ラインケミー社製、商品名「レノキュアＴＰ／Ｓ」
＊６：  ジ‐（２‐エチルヘキシルジチオリン酸）亜鉛、ラインケミー社製、商品名「レノキュアＺＤＴ/Ｓ」
＊７：  ホスホニルポリスルフィド、ラインケミー社製、商品名「レノキュアＳＤＴ/Ｓ」
＊８：  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」
＊９：  ２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック２２４」
＊１０：  １，３−ジフェニルグアニジン、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーＤ」
＊１１：  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」
＊１２：  Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーＮＳ」
【００８０】
表２〜５から明らかなように、実施例１〜２３のゴム組成物は、比較例１〜７中の対比すべきゴム組成物と比較して、いずれも発熱性（ｔａｎδ指数）が低く良好であり、耐摩耗性も向上した。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明のゴム組成物の製造方法は、特定の変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物において、シランカップリング剤のカップリング機能の活性をさらに高めて、低発熱性及び耐磨耗性に優れたゴム組成物を得ることができるので、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の製造方法として好適に用いられる。