(57)【要約】【課題】氷上性能および耐摩耗性能をバランス良く改善できる加硫ゴム組成物の製造方法、氷上性能および耐摩耗性能に優れた加硫ゴム組成物ならびにこれをトレッドの構成に用いたスタッドレスタイヤを提供すること。【解決手段】（ａ）変性共役ジエン系重合体およびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、（ｂ）イソプレン系ゴムおよびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、（ｃ）（ａ）で得られたマスターバッチと（ｂ）で得られたマスターバッチとを混練りする工程、および（ｄ）（ｃ）で得られた混練物を加硫する工程を含み、得られる加硫ゴム組成物が、互いに非相溶の変性共役ジエン系重合体を含むＡ相およびイソプレン系ゴムを含むＢ相を有し、Ａ相中のシリカの存在率αが０．５≦α≦０．９（式１）を満たし、変性共役ジエン系重合体の割合βが０．４≦β≦０．８（式２）を満たす加硫ゴム組成物の製造方法、所定の加硫ゴム組成物ならびにそれにより構成されたトレッドを有するスタッドレスタイヤ。【選択図】図１
2016094557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）変性共役ジエン系重合体およびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、
（ｂ）イソプレン系ゴムおよびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、
（ｃ）（ａ）で得られたマスターバッチと（ｂ）で得られたマスターバッチとを混練りする工程、および
（ｄ）（ｃ）で得られた混練物を加硫する工程
を含む加硫ゴム組成物の製造方法であって、
該加硫ゴム組成物が、
変性共役ジエン系重合体およびシリカを含む相（Ａ相）と、イソプレン系ゴムおよびシリカを含む相（Ｂ相）とを有し、
Ａ相とＢ相とは互いに非相溶であり、
加硫工程の完了から１００時間〜５００時間後におけるＡ相中のシリカの存在率αが下記式１を満たし、
共役ジエン系重合体の割合βが下記式２を満たす、加硫ゴム組成物の製造方法。
０．５≦α≦０．９        （式１）
０．４≦β≦０．８        （式２）
（ここで、α＝Ａ相中のシリカ量／（Ａ相中のシリカ量＋Ｂ相中のシリカ量）であり、β＝加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量／（加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量＋加硫ゴム組成物中のイソプレン系ゴムの質量）である。）
【請求項２】
前記変性共役ジエン系重合体およびシリカを含むマスターバッチが、変性共役ジエン系重合体１００質量部に対して、シリカを４０質量部以上含有する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記イソプレン系ゴムおよびシリカを含むマスターバッチが、イソプレン系ゴム１００質量部に対して、シリカを１５質量部以上含有する請求項１または２記載の製造方法。
【請求項４】
前記加硫ゴム組成物が、イソプレン系ゴムと変性共役ジエン系重合体とを含むゴム成分１００質量部に対して、フィラーを２５〜１２０質量部、軟化剤を１５〜８０質量部含有し、該フィラーは、全フィラー量に対して５０質量％以上のシリカを含有する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記変性共役ジエン系重合体が、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い、該共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う変性工程（Ａ）と、周期律表の４Ａ族、２Ｂ族、３Ｂ族、４Ｂ族および５Ｂ族に含まれる元素のうち少なくとも一つの元素を含有する縮合触媒の存在下で、前記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる縮合工程（Ｂ）とを備え、該共役ジエン系重合体として、下記（ｉ）〜（iii）成分の混合物を主成分とする触媒組成物の存在下で重合した共役ジエン重合体を用いる製造方法により得られるものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
（ｉ）成分：ランタノイドの少なくともいずれか１つの元素を含有するランタノイド含有化合物、または前記ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
（ii）成分：アルミノオキサン、および一般式（１）；ＡＬＲ1Ｒ2Ｒ3（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、または水素原子であり、Ｒ3は、Ｒ1およびＲ2と同一または異なる炭素数１〜１０の炭化水素基である）で表される有機アルミニウム化合物よりなる群から選択される少なくとも１種
（iii）成分：その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物
【請求項６】
前記共役ジエン系共重合体の１，２−ビニル結合量が、０．５質量％以下である請求項５記載の製造方法。
【請求項７】
前記縮合触媒がチタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒である請求項５または６記載の製造方法。
【請求項８】
前記アルコキシシラン化合物が、下記（iv）〜（vii）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を含む請求項５〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
（iv）：エポキシ基
（ｖ）：イソシアネート基
（vi）：カルボニル基
（vii）：シアノ基
【請求項９】
前記変性工程（Ａ）において、下記（viii）〜（ｘ）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を有するアルコキシシラン化合物をさらに添加する請求項５〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
（viii）：アミノ基
（ix）：イミノ基
（ｘ）：メルカプト基
【請求項１０】
前記縮合工程（Ｂ）が、ｐＨ９〜１４および温度８５〜１８０℃の水溶液中で行われる請求項５〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン化合物が、１，３−ブタジエン、イソプレンおよび２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンよりなる群から選択される少なくとも１つである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
変性共役ジエン系重合体およびシリカを含む相（Ａ相）と、イソプレン系ゴムおよびシリカを含む相（Ｂ相）とを有する加硫ゴム組成物であって、
Ａ相とＢ相とは互いに非相溶であり、
加硫工程の完了から１００時間〜５００時間後におけるＡ相中のシリカの存在率αが下記式１を満たし、
変性共役ジエン系重合体の割合βが下記式２を満たす、加硫ゴム組成物。
０．５≦α≦０．９        （式１）
０．４≦β≦０．８        （式２）
（ここで、α＝Ａ相中のシリカ量／（Ａ相中のシリカ量＋Ｂ相中のシリカ量）であり、β＝加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量／（加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量＋加硫ゴム組成物中のイソプレン系ゴムの質量）である。）
【請求項１３】
イソプレン系ゴムと変性共役ジエン系重合体とを含むゴム成分１００質量部に対して、フィラーを２５〜１２０質量部、軟化剤を１５〜８０質量部含有し、該フィラーは、全フィラー量に対して５０質量％以上のシリカを含有する請求項１２記載の加硫ゴム組成物。
【請求項１４】
前記変性共役ジエン系重合体が、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い、該共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う変性工程（Ａ）と、周期律表の４Ａ族、２Ｂ族、３Ｂ族、４Ｂ族および５Ｂ族に含まれる元素のうち少なくとも一つの元素を含有する縮合触媒の存在下で、前記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる縮合工程（Ｂ）とを備え、該共役ジエン系重合体として、下記（ｉ）〜（iii）成分の混合物を主成分とする触媒組成物の存在下で重合した共役ジエン重合体を用いる製造方法により得られるものである請求項１２または１３記載の加硫ゴム組成物。
（ｉ）成分：ランタノイドの少なくともいずれか１つの元素を含有するランタノイド含有化合物、または前記ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
（ii）成分：アルミノオキサン、および一般式（１）；ＡＬＲ1Ｒ2Ｒ3（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、または水素原子であり、Ｒ3は、Ｒ1およびＲ2と同一または異なる炭素数１〜１０の炭化水素基である）で表される有機アルミニウム化合物よりなる群から選択される少なくとも１種
（iii）成分：その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物
【請求項１５】
前記共役ジエン系共重合体の１，２−ビニル結合量が、０．５質量％以下である請求項１４記載の加硫ゴム組成物。
【請求項１６】
前記縮合触媒がチタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒である請求項１４または１５記載の加硫ゴム組成物。
【請求項１７】
前記アルコキシシラン化合物が、下記（iv）〜（vii）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を含む請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の加硫ゴム組成物。
（iv）：エポキシ基
（ｖ）：イソシアネート基
（vi）：カルボニル基
（vii）：シアノ基
【請求項１８】
前記変性工程（Ａ）において、下記（viii）〜（ｘ）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を有するアルコキシシラン化合物をさらに添加する請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の加硫ゴム組成物。
（viii）：アミノ基
（ix）：イミノ基
（ｘ）：メルカプト基
【請求項１９】
前記縮合工程（Ｂ）が、ｐＨ９〜１４および温度８５〜１８０℃の水溶液中で行われる請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の加硫ゴム組成物。
【請求項２０】
前記変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン化合物が、１，３−ブタジエン、イソプレンおよび２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンよりなる群から選択される少なくとも１つである請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の加硫ゴム組成物。
【請求項２１】
請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の加硫ゴム組成物により構成されたトレッドを有するスタッドレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫ゴム組成物の製造方法、加硫ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、氷雪路面走行用として、スパイクタイヤの使用やタイヤへのチェーンの装着がなされてきたが、これによる粉塵問題等の環境問題への対応として、スタッドレスタイヤが開発されている。スタッドレスタイヤには、低温特性を向上させるべく、材料面および設計面での工夫がなされており、例えば低温特性に優れたジエン系ゴムに多量のミネラルオイルを配合したゴム組成物などが使用されているが、一般にミネラルオイルを増量すると、耐摩耗性が低下する。
【０００３】
氷雪路面では、一般路面に比べてタイヤの摩擦係数が著しく低下し、滑りやすくなるため、スタッドレスタイヤには、低温特性のみならず、氷雪上性能（氷雪上グリップ性能）と耐摩耗性能とをバランス良く備えることが求められる。しかしながら、氷雪上性能は耐摩耗性能と背反することが多く、両性能を同時に改善することは一般的に困難である。
【０００４】
氷雪上性能と耐摩耗性能とをバランスよく改善するために、シリカおよび軟化剤を多量に配合する技術が見出されている（特許文献１）が、バランスよく改善するという点については、いまだ改善の余地がある。
【０００５】
その他、低温性能、氷雪上性能、耐摩耗性能など様々なタイヤ性能をバランスよく向上させる方法として、複数のポリマー（ゴム）成分を配合する方法（ポリマーブレンド）が古くから行われてきた。具体的には、タイヤにおけるゴム成分としては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）に代表されるいくつかのポリマー成分をブレンドすることが主流になってきている。これは、各ポリマー成分の特徴を活かして、単一のポリマー成分ではできないゴム組成物の物性を引き出す手段である。
【０００６】
このポリマーブレンドにおいては、加硫された後の各ゴム成分の相構造（モルホロジー）および各ゴム相への充填剤の分配具合（偏在）が、物性を決定する重要な因子となる。モルホロジーや充填剤偏在のコントロールを決定する要素は非常に複雑で、これまでタイヤ物性をバランス良く発現するための検討が多くなされてきたが、いずれも改良の余地がある。
【０００７】
例えば、特許文献２には、スチレンブタジエンゴムを含むタイヤトレッド用ゴム組成物の海島マトリクスの島相粒径とシリカ分配を規定した技術が開示されている。しかしながら、そのモルホロジーを実現できる具体的な方法については、シリカマスターバッチを用いて混練時間やローターの回転トルクにより調整したと記載されているのみであり、このような方法では、混練、加硫条件に大きくモルホロジーが左右され、安定したモルホロジーコントロールは困難であった。また、実施例において開示されているゴム成分も比較的極性の近いスチレンブタジエンゴム同士のものであり、ブタジエンゴムと天然ゴムとのように極性、即ちシリカとの親和性が大きく異なるゴム成分同士のブレンドにおいては適用できない技術であることは明らかである。
【０００８】
特に、シリカマスターバッチを用いて、シリカ分散の相間分散コントロールを行った場合、一時的に所望のモルホロジーやシリカ分散が達成されたとしても、時間と共に変化する場合が多く、数カ月以上にわたる経時的に安定なモルホロジー形成は困難であった。
【０００９】
特許文献３には、天然ゴムおよびブタジエンゴムを含む配合系のモルホロジーとシリカ偏在をコントロールする技術が開示されているが、シリカ偏在が不利なブタジエンゴムが連続相になる場合に関するブタジエンゴム側へのシリカ偏在コントロールに対しては記載がない。
【００１０】
天然ゴムは機械的強度に優れる等の、タイヤ、特にサイドウォール用ゴム組成物においては重要なゴム成分であるが、ブタジエンゴムと配合した場合、シリカの偏在を招きやすく、シリカ分配状況をコントロールして配合を組み立てる必要があるが、従来は十分なモルホロジー、シリカ分配状況の確認が行われておらず、物性発現が十分でない配合となっている場合があった。
【００１１】
さらに、近年は、低燃費性向上を狙って、天然ゴムにシリカと親和性を高めるような変性を行う傾向もあり、天然ゴムへのシリカ偏在の可能性がますます顕著になっている。
【００１２】
また、近年、耐摩耗性や低温グリップ特性に優れたシス含有量の高いハイシスブタジエンゴムを配合することが多くなってきたが、ジエン系ゴムの中でも、ハイシスブタジエンゴムは、特にシリカとの親和性が低く、天然ゴムとの配合系では、ハイシスブタジエンゴム相にはほとんどシリカが取り込まれない傾向にある。したがって、従来のハイシスブタジエンゴム配合系では、モルホロジーやシリカ分配の状況が確認されないまま、十分な物性が発現しないような配合となっている場合があった。
【００１３】
特に、サイドウォール用ゴム組成物においては、耐屈曲亀裂成長性のようなサイドウォールに求められる性能を有するブタジエンゴムを連続相としてゴム組成物を構成することが重要であり、耐摩耗性能への寄与の大きい連続相ゴム成分にシリカ偏在コントロールを行う技術が必須である。
【００１４】
さらに、天然ゴムはブタジエンゴムと比較すると連続相を形成しにくい傾向があり、さらに天然ゴムがゴム成分１００部に対して５０部以下の配合系であるとその傾向はさらに顕著となり、いわゆる島相を形成するようになる。一般に島相に存在するゴム成分は、周囲を連続相のゴム成分に固められているため、硬度が上昇してゴム弾性が低下する傾向にあり、充填剤が偏在するとさらにその傾向は強くなり、結果として連続相ゴム成分との硬度差が大きくなることにより、ゴム強度や耐摩耗性の低下を起こしやすくなる。天然ゴムは単独でもブタジエンゴムよりも硬度が大きい傾向にあり、シリカ偏在によってさらに硬度差ができることは、本来望ましくない。したがって、天然ゴム側にシリカを偏在させすぎない技術の開発は重要である。
【００１５】
タイヤ用ゴム組成物における複数のポリマー成分におけるモルホロジー形成については、相溶系（単相）であるか、非相溶の場合は連続相（海相）の中に粒子状の他成分の相（島相）が存在する海島相構造のものしか検討されていなかった。
【００１６】
このため、タイヤ物性発現に有用であるが、極性が異なるブタジエンゴムと天然ゴムとのブレンドを用いた系で、良好なゴム物性を発現するためのモルホロジーコントロール、シリカ分配の技術の開発が必要とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０１１−０３８０５７号公報
【特許文献２】特開２００６−０８９６３６号公報
【特許文献３】特開２００６−３４８２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、氷上性能および耐摩耗性能をバランス良く改善できる加硫ゴム組成物の製造方法、氷上性能および耐摩耗性能に優れた加硫ゴム組成物ならびにこれをトレッドの構成に用いたスタッドレスタイヤ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】
【００１９】
本発明は、
［１］（ａ）変性共役ジエン系重合体およびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、
（ｂ）イソプレン系ゴムおよびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、
（ｃ）（ａ）で得られたマスターバッチと（ｂ）で得られたマスターバッチとを混練りする工程、および
（ｄ）（ｃ）で得られた混練物を加硫する工程
を含む加硫ゴム組成物の製造方法であって、
該加硫ゴム組成物が、
変性共役ジエン系重合体およびシリカを含む相（Ａ相）と、イソプレン系ゴムおよびシリカを含む相（Ｂ相）とを有し、
Ａ相とＢ相とは互いに非相溶であり、
加硫工程の完了から１００時間〜５００時間後におけるＡ相中のシリカの存在率αが下記式１を満たし、
共役ジエン系重合体の割合βが下記式２を満たす、加硫ゴム組成物の製造方法
０．５≦α≦０．９  （好ましくは０．６≦α≦０．８）      （式１）
０．４≦β≦０．８  （好ましくは０．５≦β≦０．７）      （式２）
（ここで、α＝Ａ相中のシリカ量／（Ａ相中のシリカ量＋Ｂ相中のシリカ量）であり、β＝加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量／（加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量＋加硫ゴム組成物中のイソプレン系ゴムの質量）である。）、
［２］上記変性共役ジエン系重合体およびシリカを含むマスターバッチが、変性共役ジエン系重合体１００質量部に対して、シリカを４０質量部以上、好ましくは５０質量部以上、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下含有する上記［１］記載の製造方法、
［３］上記イソプレン系ゴムおよびシリカを含むマスターバッチが、イソプレン系ゴム１００質量部に対して、シリカを１５質量部以上、好ましくは３０質量部以上、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下含有する上記［１］または［２］記載の製造方法、
［４］上記加硫ゴム組成物が、イソプレン系ゴムと変性共役ジエン系重合体とを含むゴム成分１００質量部に対して、フィラーを２５〜１２０質量部、好ましくは３０〜７０質量部、軟化剤を１５〜８０質量部、好ましくは２０〜７０質量部含有し、該フィラーは、全フィラー量に対して５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上のシリカを含有する上記［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法、
［５］上記変性共役ジエン系重合体が、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上、好ましくは９９．０質量％以上、より好ましくは９９．２質量％以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い、該共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う変性工程（Ａ）と、周期律表の４Ａ族、２Ｂ族、３Ｂ族、４Ｂ族および５Ｂ族に含まれる元素のうち少なくとも一つの元素を含有する縮合触媒の存在下で、上記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる縮合工程（Ｂ）とを備え、該共役ジエン系重合体として、下記（ｉ）〜（iii）成分の混合物を主成分とする触媒組成物の存在下で重合した共役ジエン重合体を用いる製造方法により得られるものである上記［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法
（ｉ）成分：ランタノイドの少なくともいずれか１つの元素を含有するランタノイド含有化合物、または上記ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
（ii）成分：アルミノオキサン、および一般式（１）；ＡｌＲ1Ｒ2Ｒ3（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、または水素原子であり、Ｒ3は、Ｒ1およびＲ2と同一または異なる炭素数１〜１０の炭化水素基である）で表される有機アルミニウム化合物よりなる群から選択される少なくとも１種
（iii）成分：その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物、
［６］上記共役ジエン系共重合体の１，２−ビニル結合量が、０．５質量％以下、好ましくは０．４質量％以下、より好ましくは０．３質量％以下、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上である上記［５］記載の製造方法、
［７］上記縮合触媒がチタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒である上記［５］または［６］記載の製造方法、
［８］上記アルコキシシラン化合物が、下記（iv）〜（vii）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を含む上記［５］〜［７］のいずれかに記載の製造方法
（iv）：エポキシ基
（ｖ）：イソシアネート基
（vi）：カルボニル基
（vii）：シアノ基、
［９］上記変性工程（Ａ）において、下記（viii）〜（ｘ）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を有するアルコキシシラン化合物をさらに添加する上記［５］〜［８］のいずれかに記載の製造方法
（viii）：アミノ基
（ix）：イミノ基
（ｘ）：メルカプト基、
［１０］上記縮合工程（Ｂ）が、ｐＨ９〜１４、好ましくは１０〜１２および温度８５〜１８０℃、好ましくは１００〜１７０℃、より好ましくは１１０〜１５０℃の水溶液中で行われる上記［５］〜［９］のいずれかに記載の製造方法、
［１１］上記変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン化合物が、１，３−ブタジエン、イソプレンおよび２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンよりなる群から選択される少なくとも１つである上記［１］〜［１０］のいずれかに記載の製造方法、
［１２］変性共役ジエン系重合体およびシリカを含む相（Ａ相）と、イソプレン系ゴムおよびシリカを含む相（Ｂ相）とを有する加硫ゴム組成物であって、
Ａ相とＢ相とは互いに非相溶であり、
加硫工程の完了から１００時間〜５００時間後におけるＡ相中のシリカの存在率αが下記式１を満たし、
変性共役ジエン系重合体の割合βが下記式２を満たす、加硫ゴム組成物
０．５≦α≦０．９  （好ましくは０．６≦α≦０．８）      （式１）
０．４≦β≦０．８  （好ましくは０．５≦β≦０．７）      （式２）
（ここで、α＝Ａ相中のシリカ量／（Ａ相中のシリカ量＋Ｂ相中のシリカ量）であり、β＝加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量／（加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量＋加硫ゴム組成物中のイソプレン系ゴムの質量）である。）、
［１３］イソプレン系ゴムと変性共役ジエン系重合体とを含むゴム成分１００質量部に対して、フィラーを２５〜１２０質量部、好ましくは３０〜７０質量部、軟化剤を１５〜８０質量部、好ましくは２０〜７０質量部含有し、該フィラーは、全フィラー量に対して５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上のシリカを含有する上記［１２］記載の加硫ゴム組成物、
［１４］上記変性共役ジエン系重合体が、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上、好ましくは９９．０質量％以上、より好ましくは９９．２質量％以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い、該共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う変性工程（Ａ）と、周期律表の４Ａ族、２Ｂ族、３Ｂ族、４Ｂ族および５Ｂ族に含まれる元素のうち少なくとも一つの元素を含有する縮合触媒の存在下で、上記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる縮合工程（Ｂ）とを備え、該共役ジエン系重合体として、下記（ｉ）〜（iii）成分の混合物を主成分とする触媒組成物の存在下で重合した共役ジエン重合体を用いる製造方法により得られるものである上記［１２］または［１３］記載の加硫ゴム組成物
（ｉ）成分：ランタノイドの少なくともいずれか１つの元素を含有するランタノイド含有化合物、または上記ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
（ii）成分：アルミノオキサン、および一般式（１）；ＡｌＲ1Ｒ2Ｒ3（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、または水素原子であり、Ｒ3は、Ｒ1およびＲ2と同一または異なる炭素数１〜１０の炭化水素基である）で表される有機アルミニウム化合物よりなる群から選択される少なくとも１種
（iii）成分：その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物、
［１５］上記共役ジエン系共重合体の１，２−ビニル結合量が、０．５質量％以下、好ましくは０．４質量％以下、より好ましくは０．３質量％以下、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上である上記［１４］記載の加硫ゴム組成物、
［１６］上記縮合触媒がチタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒である上記［１４］または［１５］記載の加硫ゴム組成物、
［１７］上記アルコキシシラン化合物が、下記（iv）〜（vii）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を含む上記［１４］〜［１６］のいずれかに記載の加硫ゴム組成物
（iv）：エポキシ基
（ｖ）：イソシアネート基
（vi）：カルボニル基
（vii）：シアノ基、
［１８］
上記変性工程（Ａ）において、下記（viii）〜（ｘ）からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を有するアルコキシシラン化合物をさらに添加する上記［１４］〜［１７］のいずれかに記載の加硫ゴム組成物
（viii）：アミノ基
（ix）：イミノ基
（ｘ）：メルカプト基、
［１９］上記縮合工程（Ｂ）が、ｐＨ９〜１４、好ましくは１０〜１２および温度８５〜１８０℃、好ましくは１００〜１７０℃、より好ましくは１１０〜１５０℃の水溶液中で行われる上記［１４］〜［１８］のいずれかに記載の加硫ゴム組成物、
［２０］上記変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン化合物が、１，３−ブタジエン、イソプレンおよび２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンよりなる群から選択される少なくとも１つである上記［１２］〜［１９］のいずれかに記載の加硫ゴム組成物、および
［２１］上記［１２］〜［２０］のいずれかに記載の加硫ゴム組成物により構成されたトレッドを有するスタッドレスタイヤ
に関する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、変性共役ジエン系共重合体およびイソプレン系ゴムをそれぞれシリカを含むマスターバッチ化してから混練りすることにより、得られる加硫ゴム組成物の氷上性能および耐摩耗性能をバランス良く改善することができる。また、この加硫ゴム組成物をトレッドなどのタイヤ部材に使用することにより、これらの性能に優れたスタッドレスタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】シリカの分散が良好な加硫ゴム組成物（ａ）およびシリカが偏在している加硫ゴム組成物（ｂ）の断面のＳＥＭ写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
一般的に、タイヤ用ゴム組成物は、バンバリーミキサーでミキシングするが、天然ゴムなどのイソプレン系ゴム／ブタジエンゴムをブレンドした配合において、シリカはイソプレン系ゴム相に偏在するので、コンパウンド中のシリカの分散に限界があり、低温特性、耐摩耗性能が悪化する傾向にある。しかし、本発明では、ブタジエンゴムの代わりに変性共役ジエン系重合体を用い、変性共役ジエン系共重合体およびイソプレン系ゴムをそれぞれシリカを含むマスターバッチ化してから混練りすることにより、イソプレン系ゴム相と変性共役ジエン系重合体相の両方にシリカを分配することができ、シリカ分散がさらに向上することを見出した。
【００２３】
シリカ分散が向上すると、歪みを加えた際のコンパウンド中の応力集中を緩和し、低温特性の向上、耐摩耗性能の向上が期待できる。
【００２４】
本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物の製造方法は、（ａ）変性共役ジエン系重合体およびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、（ｂ）イソプレン系ゴム（ＩＲ）およびシリカを含むマスターバッチを作製する工程、（ｃ）（ａ）で得られたマスターバッチと（ｂ）で得られたマスターバッチとを混練りする工程、および（ｄ）（ｃ）で得られた混練物を加硫する工程を含み、得られる加硫ゴム組成物が、所定の性質を有するものである。このように変性共役ジエン系重合体を用い、各ゴム成分とシリカとを別々に混練りしたマスターバッチを用意して混練りすることにより、イソプレン系ゴムに偏在しやすいシリカを、変性共役ジエン系重合体にも偏在させることができ、所定の変性共役ジエン系重合体およびシリカを含むＡ相中のシリカの存在率α、および所定の変性共役ジエン系重合体の割合βを満たす加硫ゴム組成物を容易に作製することができる。これにより、イソプレン系ゴム（ＩＲ）の優れた耐摩耗性能を損なうことなく、シリカによる氷上性能の改善を行うことができ、これらの性能がバランス良く得られる。
【００２５】
加硫ゴム組成物におけるゴム成分中のシリカの分散状態は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察することができる。例えば、シリカの分散が良好な例では、図１の（ａ）にみられるように、ブタジエンゴムを含む相（ＢＲ相）１が海相を形成し、イソプレン系ゴム（天然ゴム）を含む相（ＩＲ相）２が島相を形成しており、シリカ３はＢＲ相１およびＩＲ相２の両方に分散している。一方、シリカが片方の相に偏在している例では、図１の（ｂ）にみられるように、図１の（ａ）と同様、ＢＲ相１が海相を形成し、ＩＲ相２が島相を形成しているが、シリカ３はＩＲ相２に偏在しており、両相に分散していない。
【００２６】
（ａ）変性共役ジエン系重合体を含むマスターバッチを作製する工程（Ｘ１練り工程）
変性共役ジエン系重合体を含むマスターバッチの作製方法は、特に限定されるものではないが、変性共役ジエン系重合体およびシリカを混練りすることにより作製することができる。混練方法としては、特に限定されず、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される混練機を使用することができる。また、例えば、変性共役ジエン系重合体ラテックスとシリカ水分散体を混合して得るウェットマスターバッチとして作製することもできる。
【００２７】
Ｘ１練り工程における混練温度は、８０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましく、１４０℃以上がさらに好ましい。混練温度を８０℃以上にすることで、シランカップリング剤とシリカの反応を十分に進ませ、シリカを良好に分散させることができ、雪氷上性能と耐摩耗性能をバランス良く改善させやすくなる。また、Ｘ１練り工程における混練温度は、２００℃以下が好ましく、１９０℃以下がより好ましく、１８０℃以下がさらに好ましい。混練温度を２００℃以下にすることで、ムーニー粘度の上昇を抑え、加工性を良好にすることができる傾向がある。また、排出温度は、１３０〜１６０℃を採用することができる。
【００２８】
Ｘ１練り工程の混練時間は、特に限定されるものではないが、通常３０秒以上であり、１〜３０分間が好ましく、３〜６分間がより好ましい。
【００２９】
変性共役ジエン系重合体としては、特に限定されるものではないが、共役ジエン系重合体にアルコキシル基を変性基として有する変性共役ジエン系重合体が好ましく用いられる。具体的には、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い、該共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う変性工程（Ａ）と、周期律表の４Ａ族、２Ｂ族、３Ｂ族、４Ｂ族および５Ｂ族に含まれる元素のうち少なくとも一つの元素を含有する縮合触媒の存在下で、上記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる縮合工程（Ｂ）とを備え、該共役ジエン系重合体として、下記（ｉ）〜（iii）成分の混合物を主成分とする触媒組成物の存在下で重合した共役ジエン重合体を用いる製造方法により得られるものが挙げられる。
（ｉ）成分：ランタノイドの少なくともいずれか１つの元素を含有するランタノイド含有化合物、または上記ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
（ii）成分：アルミノオキサン、および一般式（１）；ＡｌＲ1Ｒ2Ｒ3（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、または水素原子であり、Ｒ3は、Ｒ1およびＲ2と同一または異なる炭素数１〜１０の炭化水素基である）で表される有機アルミニウム化合物よりなる群から選択される少なくとも１種
（iii）成分：その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物
【００３０】
すなわち、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上である共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行い、周期律表の第４族、１２族、１３族、１４族および１５族に含有される元素のうちの少なくとも１種の元素を含む縮合触媒の存在下で、この活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物のアルコキシシラン化合物残基を縮合反応させることによって、本発明において用いられる変性共役ジエン系重合体を製造することができる。
【００３１】
変性工程（Ａ）は、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体を用い、この共役ジエン系重合体の活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う工程である。
【００３２】
共役ジエン系重合体は、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上であり、活性末端を有する共役ジエン系重合体である。上記シス−１，４−結合量は、好ましくは９９．０質量％以上であり、さらに好ましくは９９．２質量％以上である。シス−１，４−結合量が９８．５質量％未満であると、変性共役ジエン系重合体を含有するゴム組成物を用いて作製されるスタッドレスタイヤの雪氷上性能、耐摩耗性能が十分とはならないおそれがある。なお、本明細書において、シス−１，４−結合量は、ＮＭＲ分析により測定されるシグナル強度から算出した値である。
【００３３】
共役ジエン系重合体としては、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン，２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンおよびミルセンからなる群より選択される少なくとも１種のモノマーに由来する繰り返し単位を有する重合体を用いることができる。とくに、１，３−ブタジエン、イソプレンおよび２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンからなる群より選択される少なくとも１種のモノマーに由来する繰り返し単位を有する重合体を好適に用いることができる。すなわち、変性共役ジエン系重合体を構成する共役ジエン化合物が、１，３−ブタジエン、イソプレンおよび２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンからなる群より選択される少なくとも１種の共役ジエン化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００３４】
このような共役ジエン系重合体を製造する際には、溶媒を用いて重合を行ってもよいし、無溶媒下で重合を行ってもよい。重合に用いる溶媒（重合溶媒）としては、不活性な有機溶媒を用いることができるが、具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭素数４〜１０の飽和脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの炭素数６〜２０の飽和脂環式炭化水素、１−ブテン、２−ブテンなどのモノオレフィン類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ブロムベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。
【００３５】
共役ジエン系重合体を製造する際の重合反応温度は、−３０〜２００℃であることが好ましく、０〜１５０℃であることがより好ましい。重合反応の形式としては特に制限されず、バッチ式反応器を用いて行ってもよいし、多段連続式反応器などの装置を用いて連続式で行ってもよい。なお、重合溶媒を用いる場合は、この溶媒中のモノマー濃度が５〜５０質量％であることが好ましく、７〜３５質量％であることがより好ましい。また、共役ジエン系重合体製造の効率性の観点、および、活性末端を有する共役ジエン系重合体を失活させない観点から、重合系内に、酸素、水または炭酸ガスなどの失活作用のある化合物を極力混入させないようにすることが好ましい。
【００３６】
また、本発明における変性共役ジエン系重合体を製造する際に用いる共役ジエン系重合体としては、下記（ｉ）〜（iii）成分の混合物を主成分とする触媒組成物（以下、「触媒」とも称する。）の存在下で重合した共役ジエン系重合体が用いられる。
（ｉ）成分：ランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有するランタノイド含有化合物、または、該ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
（ii）成分：アルミノオキサン、および、一般式（１）；ＡｌＲ1Ｒ2Ｒ3（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、または水素原子であり、Ｒ3は、Ｒ1およびＲ2と同一または異なる炭素数１〜１０の炭化水素基である）で表される有機アルミニウム化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物
（iii）成分：その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物
【００３７】
このような触媒を用いることにより、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上である共役ジエン系重合体を得ることができる。また、この触媒は、極低温で重合反応を行う必要がなく、操作が簡便であることから、工業的な生産を行う上で有用である。
【００３８】
（ｉ）成分は、ランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有するランタノイド含有化合物、または、該ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物である。ランタノイドの中でも、ネオジム、プラセオジム、セリウム、ランタン、ガドリニウム、サマリウムが好ましい。本発明の製造方法においては、これらのうち、ネオジムが特に好ましい。なお、上記ランタノイドとしては、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。ランタノイド含有化合物の具体例としては、ランタノイドのカルボン酸塩、アルコキサイド、β−ジケトン錯体、リン酸塩、亜リン酸塩などが挙げられる。このうち、カルボン酸塩、またはリン酸塩が好ましく、カルボン酸塩がより好ましい。
【００３９】
ランタノイドのカルボン酸塩の具体例としては、一般式（２）；（Ｒ4−ＣＯＯ）3Ｍ（式中、Ｍは、ランタノイドを表し、Ｒ4は、同一または異なって、炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。）で表されるカルボン酸の塩を挙げることができる。なお、一般式（２）中、Ｒ4は、飽和または不飽和のアルキル基であることが好ましく、直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であることが好ましい。また、カルボキシル基は、一級、二級または三級の炭素原子に結合している。具体的には、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息香酸、ナフテン酸、商品名「バーサチック酸」（シェル化学社製、カルボキシル基が三級炭素原子に結合しているカルボン酸）などの塩が挙げられる。これらのうち、バーサチック酸、２−エチルヘキサン酸、ナフテン酸の塩が好ましい。
【００４０】
ランタノイドのアルコキサイドの具体例としては、一般式（３）；（Ｒ5Ｏ）3Ｍ（式中、Ｍは、ランタノイドを表す。）で表されるものを挙げることができる。なお、一般式（３）中、「Ｒ5Ｏ」で表されるアルコキシ基の具体例としては、２−エチル−ヘキシルアルコキシ基、オレイルアルコキシ基、ステアリルアルコキシ基、フェノキシ基、ベンジルアルコキシ基などが挙げられる。これらのうち、２−エチル−ヘキシルアルコキシ基、ベンジルアルコキシ基が好ましい。
【００４１】
ランタノイドのβ−ジケトン錯体の具体例としては、アセチルアセトン錯体、ベンゾイルアセトン錯体、プロピオニトリルアセトン錯体、バレリルアセトン錯体、エチルアセチルアセトン錯体などが挙げられる。これらのうち、アセチルアセトン錯体、エチルアセチルアセトン錯体が好ましい。
【００４２】
ランタノイドのリン酸塩または亜リン酸塩の具体例としては、リン酸ビス（２−エチルヘキシル）、リン酸ビス（１−メチルヘプチル）、リン酸ビス（ｐ−ノニルフェニル）、リン酸ビス（ポリエチレングリコール−ｐ−ノニルフェニル）、リン酸（１−メチルヘプチル）（２−エチルヘキシル）、リン酸（２−エチルヘキシル）（ｐ−ノニルフェニル）、２−エチルヘキシルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシル、２−エチルヘキシルホスホン酸モノ−ｐ−ノニルフェニル、ビス（２−エチルヘキシル）ホスフィン酸、ビス（１−メチルヘプチル）ホスフィン酸、ビス（ｐ−ノニルフェニル）ホスフィン酸、（１−メチルヘプチル）（２−エチルヘキシル）ホスフィン酸、（２−エチルヘキシル）（ｐ−ノニルフェニル）ホスフィン酸などの塩が挙げられる。これらのうち、リン酸ビス（２−エチルヘキシル）、リン酸ビス（１−メチルヘプチル）、２−エチルヘキシルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシル、ビス（２−エチルヘキシル）ホスフィン酸の塩が好ましい。
【００４３】
ランタノイド含有化合物としては、これらのなかでも、ネオジムのリン酸塩、または、ネオジムのカルボン酸塩が特に好ましく、ネオジムのバーサチック酸塩、または、ネオジムの２−エチルヘキサン酸塩が最も好ましい。
【００４４】
ランタノイド含有化合物を溶剤に可溶化させるため、もしくは、長期間安定に貯蔵するために、ランタノイド含有化合物とルイス塩基とを混合すること、または、ランタノイド含有化合物とルイス塩基とを反応させて反応生成物とすることも好ましい。ルイス塩基の量は、ランタノイド１モルに対して、０〜３０モルとすることが好ましく、１〜１０モルとすることがより好ましい。ルイス塩基の具体例としては、アセチルアセトン、テトラヒドロフラン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、チオフェン、ジフェニルエーテル、トリエチルアミン、有機リン化合物、一価または二価のアルコールなどが挙げられる。これまで述べてきた（ｉ）成分は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
（ii）成分は、アルミノオキサン、および、一般式（１）；ＡｌＲ1Ｒ2Ｒ3（式中、Ｒ1およびＲ2は、同一もしくは異なる炭素数１〜１０の炭化水素基、または水素原子であり、Ｒ3は、Ｒ1およびＲ2と同一または異なる炭素数１〜１０の炭化水素基である）で表される有機アルミニウム化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物である。
【００４６】
アルミノオキサン（以下、「アルモキサン」とも称する。）は、その構造が、下記一般式（４）または（５）で表される化合物である。なお、ファインケミカル，２３，（９），５（１９９４）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１５，４９７１（１９９３）、およびＪ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１７，６４６５（１９９５）で開示されている、アルモキサンの会合体であってもよい。
【００４７】
【化１】
2016094557.tif 000003
【００４８】
【化２】
2016094557.tif 000004
【００４９】
一般式（４）および（５）中、Ｒ6は、同一または異なって、炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。ｐは、２以上の整数である。Ｒ6の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基などが挙げられる。なかでも、メチル基、エチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。また、上記ｐは、４〜１００の整数であることが好ましい。
【００５０】
アルモキサンの具体例としては、メチルアルモキサン（以下、「ＭＡＯ」とも称する。）、エチルアルモキサン、ｎ−プロピルアルモキサン、ｎ−ブチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン、ｔ−ブチルアルモキサン、ヘキシルアルモキサン、イソヘキシルアルモキサンなどが挙げられる。これらの中でも、ＭＡＯが好ましい。上記アルモキサンは、公知の方法によって製造することができるが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの有機溶媒中に、トリアルキルアルミニウム、または、ジアルキルアルミニウムモノクロライドを加え、さらに水、水蒸気、水蒸気含有窒素ガス、または、硫酸銅５水塩や硫酸アルミニウム１６水塩などの、結晶水を有する塩を加えて反応させることにより製造することができる。なお、上記アルモキサンは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５１】
一般式（１）で表される有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−ｎ−プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ−ｎ−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−ｔ−ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジ−ｎ−プロピルアルミニウム、水素化ジ−ｎ−ブチルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化ジヘキシルアルミニウム、水素化ジイソヘキシルアルミニウム、水素化ジオクチルアルミニウム、水素化ジイソオクチルアルミニウム、エチルアルミニウムジハイドライド、ｎ−プロピルアルミニウムジハイドライド、イソブチルアルミニウムジハイドライドなどが挙げられる。これらの中でも、水素化ジイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、水素化ジエチルアルミニウムが好ましく、水素化ジイソブチルアルミニウムが特に好ましい。上記有機アルミニウム化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５２】
（iii）成分は、その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物である。このようなヨウ素含有化合物を用いることで、シス−１，４−結合量が９８．５質量％以上である共役ジエン系重合体を容易に製造することができる。上記ヨウ素含有化合物としては、その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有している限り特に制限されないが、例えば、ヨウ素、トリメチルシリルアイオダイド、ジエチルアルミニウムアイオダイド、メチルアイオダイド、ブチルアイオダイド、ヘキシルアイオダイド、オクチルアイオダイド、ヨードホルム、ジヨードメタン、ベンジリデンアイオダイド、ヨウ化ベリリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化カドミウム、ヨウ化水銀、ヨウ化マンガン、ヨウ化レニウム、ヨウ化銅、ヨウ化銀、ヨウ化金などが挙げられる。
【００５３】
なかでも、上記ヨウ素含有化合物としては、一般式（６）：Ｒ7ｑＳｉＩ4-q（式中、Ｒ7は、同一または異なって、炭素数１〜２０の炭化水素基または水素原子を表す。また、ｑは０〜３の整数である。）で表されるヨウ化ケイ素化合物、一般式（７）：Ｒ8rＩ4-r（式中、Ｒ8は、同一または異なって、炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。また、ｒは１〜３の整数である。）で表されるヨウ化炭化水素化合物またはヨウ素が好ましい。このようなヨウ化ケイ素化合物、ヨウ化炭化水素化合物、ヨウ素は有機溶剤への溶解性が良好であるため、操作が簡便になり、工業的な生産を行う上で有用である。すなわち、上記（iii）成分が、ヨウ化ケイ素化合物、ヨウ化炭化水素化合物、および、ヨウ素からなる群より選択される少なくとも１種のヨウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００５４】
ヨウ化ケイ素化合物（一般式（６）で示される化合物）の具体例としては、トリメチルシリルアイオダイド、トリエチルシリルアイオダイド、ジメチルシリルジヨードなどが挙げられる。なかでも、トリメチルシリルアイオダイドが好ましい。
【００５５】
ヨウ化炭化水素化合物（一般式（７）で示される化合物）の具体例としては、メチルアイオダイド、ブチルアイオダイド、ヘキシルアイオダイド、オクチルアイオダイド、ヨードホルム、ジヨードメタン、ベンジリデンアイオダイドなどが挙げられる。なかでも、メチルアイオダイド、ヨードホルム、ジヨードメタンが好ましい。
【００５６】
ヨウ素含有化合物としては、これらのなかでも、ヨウ素、トリメチルシリルアイオダイド、トリエチルシリルアイオダイド、ジメチルシリルジヨード、メチルアイオダイド、ヨードホルム、ジヨードメタンが特に好ましく、トリメチルシリルアイオダイドが最も好ましい。上記ヨウ素含有化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５７】
各成分（（ｉ）〜（iii）成分）の配合割合は、必要に応じて適宜設定すればよい。（ｉ）成分の配合量は、例えば、１００ｇの共役ジエン系化合物に対して、０．００００１〜１．０ミリモルであることが好ましく、０．０００１〜０．５ミリモルであることがより好ましい。０．００００１ミリモル未満とした場合には、重合活性が低下してしまうおそれがある。１．０ミリモルを超えて使用した場合には、触媒濃度が高くなり、脱灰工程が必要となることがある。
【００５８】
（ii）成分がアルモキサンである場合、アルモキサンの配合量としては、（ｉ）成分と、アルモキサンに含まれるアルミニウム（Ａｌ）とのモル比で表すことができ、「（ｉ）成分」：「アルモキサンに含まれるアルミニウム（Ａｌ）」（モル比）が１：１〜１：５００であることが好ましく、１：３〜１：２５０であることがより好ましく、１：５〜１：２００であることがさらに好ましい。アルモキサンの配合量が上記範囲外であると、触媒活性が低下したり、または、触媒残渣を除去する工程が必要となったりする場合がある。
【００５９】
（ii）成分が有機アルミニウム化合物である場合、有機アルミニウム化合物の配合量としては、（ｉ）成分と、有機アルミニウム化合物とのモル比で表すことができ、「（ｉ）成分」：「有機アルミニウム化合物」（モル比）が１：１〜１：７００であることが好ましく、１：３〜１：５００であることがより好ましい。有機アルミニウム化合物の配合量が上記範囲外であると、触媒活性が低下したり、または、触媒残渣を除去する工程が必要となったりする場合がある。
【００６０】
（iii）成分の配合量としては、（iii）成分に含有されるヨウ素原子と、（ｉ）成分とのモル比で表すことができ、（（iii）成分に含有されるヨウ素原子）／（（ｉ）成分）（モル比）が０．５〜３．０であることが好ましく、１．０〜２．５であることがより好ましく、１．２〜２．０であることがさらに好ましい。（（iii）成分に含有されるヨウ素原子）／（（ｉ）成分）のモル比が０．５未満である場合には、重合触媒活性が低下するおそれがある。（（iii）成分に含有されるヨウ素原子）／（（ｉ）成分）のモル比が３．０を超える場合には、触媒毒となってしまうおそれがある。
【００６１】
上述した触媒には、（ｉ）〜（iii）成分以外に、必要に応じて、共役ジエン系化合物および非共役ジエン系化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を、（ｉ）成分１モルに対して、１０００モル以下含有させることが好ましく、３〜１０００モル含有させることがより好ましく、５〜３００モル含有させることがさらに好ましい。触媒に共役ジエン系化合物および非共役ジエン系化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含有させると、触媒活性が一段と向上するために好ましい。このとき、用いられる共役ジエン系化合物としては、後述する重合用のモノマーと同じく、１，３−ブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。また、非共役ジエン系化合物としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼン、トリイソプロペニルベンゼン、１，４−ビニルヘキサジエン、エチリデンノルボルネンなどが挙げられる。
【００６２】
（ｉ）〜（iii）成分の混合物を主成分とする触媒組成物は、例えば、溶媒に溶解した（ｉ）〜（iii）成分、さらに必要に応じて添加される共役ジエン系化合物および非共役ジエン系化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を反応させることにより、調製することができる。なお、調製の際の各成分の添加順序は任意であってよい。ただし、各成分を予め混合、反応させるとともに、熟成させておくことが、重合活性の向上および重合開始誘導期間の短縮の観点から好ましい。熟成温度は０〜１００℃とすることが好ましく、２０〜８０℃とすることがより好ましい。０℃未満であると、熟成が不十分となる傾向にある。一方、１００℃を超えると、触媒活性の低下や、分子量分布の広がりが生じ易くなる傾向にある。なお、熟成時間は特に制限されない。また、重合反応槽に添加する前に、各成分どうしをライン中で接触させてもよいが、その場合の熟成時間は０．５分以上あれば十分である。なお、調製した触媒は、数日間は安定である。
【００６３】
本発明に用いる変性共役ジエン系重合体を製造する際に用いる共役ジエン系重合体としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比、すなわち、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が、３．５以下であることが好ましく、３．０以下であることがより好ましく、２．５以下であることがさらに好ましい。分子量分布が３．５を超えるものであると、破壊特性、低発熱性を始めとするゴム物性が低下する傾向にある。一方、分子量分布の下限は、特に限定されない。なお、本明細書において、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、重量平均分子量と数平均分子量との割合（重量平均分子量／数平均分子量）により算出される値を意味する。ここで、共役ジエン系重合体の重量平均分子量は、ＧＰＣ法（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ法）で測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量である。また、共役ジエン系重合体の数平均分子量は、ＧＰＣ法で測定されたポリスチレン換算の数平均分子量である。
【００６４】
なお、上記共役ジエン系重合体の、ビニル含量、シス−１，４−結合量は、重合温度をコントロールすることによって、容易に調整することができる。また、上記Ｍｗ／Ｍｎは上記（ｉ）〜（iii）成分のモル比をコントロールすることによって、容易に調整することができる。
【００６５】
また、上記共役ジエン系重合体の１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ1+4（１００℃））は、５〜５０の範囲であることが好ましく、１０〜４０であることがより好ましい。５未満では、加硫後の機械特性、耐摩耗性などが低下することがある、一方、５０を超えると、変性反応を行った後の変性共役ジエン系重合体の混練り時の加工性が低下することがある。このムーニー粘度は、上記（ｉ）〜（iii）成分のモル比をコントロールすることにより容易に調整することができる。なお、ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１００℃））は後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
【００６６】
上記共役ジエン系重合体の１，２−ビニル結合の含量（１，２−ビニル結合量）は、０．５質量％以下であることが好ましく、０．４質量％以下であることがより好ましく、０．３質量％以下であることがさらに好ましい。０．５質量％を超えるものであると、破壊特性などのゴム物性が低下する傾向にある。また、上記共役ジエン系重合体の１，２−ビニル結合量としては、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．０１質量％以上であることがより好ましい。なお、本明細書において、１，２−ビニル結合量は、ＮＭＲ分析により測定されるシグナル強度から算出した値である。
【００６７】
上記変性工程（Ａ）に用いるアルコキシシラン化合物（以下、「変性剤」とも称する。）としては、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するものである。アルコキシシリル基以外の反応基としては、特にその種類は限定されないが、例えば、（iv）；エポキシ基、（ｖ）；イソシアネート基、（vi）；カルボニル基、および（vii）；シアノ基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基が好ましい。すなわち、上記アルコキシシラン化合物が、（iv）；エポキシ基、（ｖ）；イソシアネート基、（vi）；カルボニル基、および（vii）；シアノ基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を含有することもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。なお、上記アルコキシシラン化合物は、部分縮合物であってもよいし、該アルコキシシラン化合物と該部分縮合物の混合物であってもよい。
【００６８】
ここで、「部分縮合物」とは、アルコキシシラン化合物のＳｉＯＲ（ＯＲは、アルコキシ基を表す。）の一部（すなわち、全部ではない）が縮合によりＳｉＯＳｉ結合したものをいう。なお、上記変性反応に用いる共役ジエン系重合体は、少なくとも１０％のポリマー鎖がリビング性を有するものが好ましい。
【００６９】
アルコキシシラン化合物の具体例としては、（iv）；エポキシ基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「エポキシ基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）として、２−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、２−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、（２−グリシドキシエチル）メチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル（メチル）ジメトキシシランが好適なものとして挙げられるが、これらの中でも、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランがより好ましい。
【００７０】
また、（ｖ）；イソシアネート基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「イソシアネート基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）としては、例えば、３−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられるが、なかでも、３−イソシアネートプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
【００７１】
また、（vi）；カルボニル基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「カルボニル基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）としては、３−メタクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられるが、なかでも、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
【００７２】
さらに、（vii）；シアノ基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「シアノ基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）としては、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、３−シアノプロピルトリメトキシシラン、３−シアノプロピルメチルジエトキシシラン、３−シアノプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられるが、なかでも、３−シアノプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
【００７３】
変性剤としては、これらのなかでも、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、３−シアノプロピルトリメトキシシランが特に好ましく、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが最も好ましい。これら変性剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、上述のアルコキシシラン化合物の部分縮合物を用いることもできる。
【００７４】
変性工程（Ａ）の変性反応では、上記アルコキシシラン化合物の使用量は、上記（ｉ）成分１モルに対して、０．０１〜２００モルであることが好ましく、０．１〜１５０モルであることがより好ましい。０．０１モル未満では、変性反応の進行が十分とはならず、充填剤の分散性が十分に改良されないために、加硫後の機械特性、耐摩耗性、低発熱性が十分に得られないおそれがある。一方、２００モルを超えて使用しても、変性反応は飽和している場合があり、その場合には使用した分のコストが余計にかかってしまう。なお、上記変性剤の添加方法は特に制限されないが、一括して添加する方法、分割して添加する方法、連続的に添加する方法などが挙げられ、なかでも、一括して添加する方法が好ましい。
【００７５】
変性反応は、溶液中で行うことが好ましく、この溶液としては、重合時に使用した未反応モノマーを含んだ溶液をそのまま使用することができる。また、変性反応の形式については特に制限されず、バッチ式反応器を用いて行ってもよいし、多段連続式反応器やインラインミキサなどの装置を用いて連続式で行ってもよい。また、この変性反応は、重合反応終了後、脱溶媒処理、水処理、熱処理、重合体単離に必要な諸操作などの前に行うことが好ましい。
【００７６】
変性反応の温度は、共役ジエン系重合体を重合する際の重合温度と同様とすることができる。具体的には２０〜１００℃が好ましく、３０〜９０℃がより好ましい。温度が２０℃より低くなると重合体の粘度が上昇する傾向があり、１００℃を超えると、重合活性末端が失活するおそれがある。
【００７７】
また、変性反応における反応時間は、５分〜５時間であることが好ましく、１５分〜１時間であることがより好ましい。なお、縮合工程（Ｂ）において、重合体の活性末端にアルコキシシラン化合物残基を導入した後、所望により、公知の老化防止剤や反応停止剤を添加してもよい。
【００７８】
変性工程（Ａ）においては、上記変性剤の他に、縮合工程（Ｂ）において、活性末端に導入された変性剤であるアルコキシシラン化合物残基と縮合反応し、消費されるものをさらに添加することが好ましい。具体的には、官能基導入剤を添加することが好ましい。この官能基導入剤により、変性共役ジエン系重合体の耐摩耗性を向上させることができる。
【００７９】
官能基導入剤は、活性末端との直接反応を実質的に起こさず、反応系に未反応物として残存するものであれば特に制限されないが、例えば、上記変性剤として用いるアルコキシシラン化合物とは異なるアルコキシシラン化合物、即ち、（viii）；アミノ基、（ix）；イミノ基、および（ｘ）；メルカプト基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を含有するアルコキシシラン化合物であることが好ましい。なお、この官能基導入剤として用いられるアルコキシシラン化合物は、部分縮合物であってもよいし、官能基導入剤として用いるアルコキシシラン化合物の部分縮合物でないものと該部分縮合物との混合物であってもよい。
【００８０】
官能基導入剤の具体例としては、（viii）；アミノ基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「アミノ基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）として、３−ジメチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−ジメチルアミノプロピル（トリメトキシ）シラン、３−ジエチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−ジエチルアミノプロピル（トリメトキシ）シラン、２−ジメチルアミノエチル（トリエトキシ）シラン、２−ジメチルアミノエチル（トリメトキシ）シラン、３−ジメチルアミノプロピル（ジエトキシ）メチルシラン、３−ジブチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリエトキシシラン、３−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（１−ピロリジニル）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ピロリジニル）プロピル（トリメトキシ）シランや、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、Ｎ−（１−メチルエチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−エチリデン−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（１−メチルプロピリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンジリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（シクロヘキシリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、および、これらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物またはエチルジメトキシシリル化合物などが挙げられるが、なかでも、３−ジエチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−ジメチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（１−メチルプロピリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミンが特に好ましい。
【００８１】
また、（ix）；イミノ基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「イミノ基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）として、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリメトキシ）シラン、（１−ヘキサメチレンイミノ）メチル（トリメトキシ）シラン、（１−ヘキサメチレンイミノ）メチル（トリエトキシ）シラン、２−（１−ヘキサメチレンイミノ）エチル（トリエトキシ）シラン、２−（１−ヘキサメチレンイミノ）エチル（トリメトキシ）シラン、３−（１−ヘプタメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ドデカメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（ジエトキシ）メチルシラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（ジエトキシ）エチルシラン、また、１−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、３−［１０−（トリエトキシシリル）デシル］−４−オキサゾリン、Ｎ−（３−イソプロポキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（３−メチルジエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾールが好適なものとして挙げられるが、これらの中でも、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、（１−ヘキサメチレンイミノ）メチル（トリメトキシ）シラン、１−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾールがより好ましい。
【００８２】
また、（ｘ）；メルカプト基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「メルカプト基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）として、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピル（ジエトキシ）メチルシラン、３−メルカプトプロピル（モノエトキシ）ジメチルシラン、メルカプトフェニルトリメトキシシラン、メルカプトフェニルトリエトキシシランなどが挙げられるが、なかでも、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。
【００８３】
官能基導入剤としては、これらのなかでも、３−ジエチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−ジメチルアミノプロピル（トリエトキシ）シラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、Ｎ−（１−メチルプロピリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、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、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、（１−ヘキサメチレンイミノ）メチル（トリメトキシ）シラン、１−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランが特に好ましく、３−アミノプロピルトリエトキシシランが最も好ましい。これらの官能基導入剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００８４】
官能基導入剤としてアルコキシシラン化合物を用いる場合、その使用量は、上記（ｉ）成分１モルに対して、０．０１〜２００モルが好ましく、０．１〜１５０モルがより好ましい。０．０１モル未満では、縮合反応の進行が十分とはならず、充填剤の分散性が十分に改良されないために、加硫後の機械特性、耐摩耗性、低発熱性に劣る場合がある。一方、２００モルを超えて使用しても、縮合反応は飽和している場合があり、その場合には使用した分のコストが余計にかかってしまう。
【００８５】
官能基導入剤の添加時期としては、上記変性工程（Ａ）において上記共役ジエン系重合体の活性末端にアルコキシシラン化合物残基を導入した後であって、上記縮合工程（Ｂ）における縮合反応が開始される前が好ましい。縮合反応開始後に添加した場合、官能基導入剤が均一に分散せず触媒性能が低下する場合がある。官能基導入剤の添加時期としては、具体的には、変性反応開始５分〜５時間後であることが好ましく、変性反応開始１５分〜１時間後であることがより好ましい。
【００８６】
なお、官能基導入剤として、上記官能基を有するアルコキシシラン化合物を用いる場合、活性末端を有する共役ジエン系重合体と、反応系に加えられた実質上化学量論的量の変性剤とが変性反応を起こし、実質的に活性末端の全てにアルコキシシリル基が導入され、さらに上記官能基導入剤を添加することにより、この共役ジエン系重合体の活性末端の当量より多くのアルコキシシラン化合物残基が導入されることになる。
【００８７】
アルコキシシリル基同士の縮合反応は、遊離のアルコキシシラン化合物と共役ジエン系重合体末端のアルコキシシリル基の間で起こること、また場合によっては共役ジエン系重合体末端のアルコキシシリル基同士で起こることが、反応効率の観点から好ましく、遊離のアルコキシシラン化合物同士の反応は好ましくない。したがって、官能基導入剤としてアルコキシシラン化合物を新たに加える場合には、そのアルコキシシリル基の加水分解性が、共役ジエン系重合体末端に導入したアルコキシシリル基の加水分解性に比べて低いことが好ましい。
【００８８】
例えば、共役ジエン系重合体の活性末端との反応に用いられるアルコキシシラン化合物には加水分解性の高いトリメトキシシリル基を含有する化合物を用い、官能基導入剤として新たに添加するアルコキシシラン化合物には、該トリメトキシシリル基含有化合物より加水分解性が低いアルコキシシリル基（例えば、トリエトキシシリル基）を含有するものを用いる組み合わせが好ましい。逆に、例えば、共役ジエン系重合体の活性末端との反応に用いられるアルコキシシラン化合物としてトリエトキシシリル基を含有する化合物を用い、官能基導入剤として新たに添加するアルコキシシラン化合物がトリメトキシシリル基を含有する化合物であると、反応効率が低下してしまうおそれがある。
【００８９】
縮合工程（Ｂ）は、周期律表の第４族、１２族、１３族、１４族および１５族に含まれる元素からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有する縮合触媒の存在下で、前記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる工程である。
【００９０】
縮合触媒は、周期律表の第４族、１２族、１３族、１４族および１５族に含まれる元素からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有するものであれば、特に制限されないが、例えば、チタン（Ｔｉ）（第４族）、スズ（Ｓｎ）（第１４族）、ジルコニウム（Ｚｒ）（第４族）、ビスマス（Ｂｉ）（第１５族）およびアルミニウム（Ａｌ）（第１３族）からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含むものであることが好ましい。
【００９１】
縮合触媒の具体例としては、スズ（Ｓｎ）を含む縮合触媒として、例えば、ビス（ｎ−オクタノエート）スズ、ビス（２−エチルヘキサノエート）スズ、ビス（ラウレート）スズ、ビス（ナフトエネート）スズ、ビス（ステアレート）スズ、ビス（オレエート）スズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジｎ−オクタノエート、ジブチルスズジ２−エチルヘキサノエート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレート、ジブチルスズビス（ベンジルマレート）、ジブチルスズビス（２−エチルヘキシルマレート）、ジｎ−オクチルスズジアセテート、ジｎ−オクチルスズジｎ−オクタノエート、ジｎ−オクチルスズジ２−エチルヘキサノエート、ジｎ−オクチルスズジラウレート、ジｎ−オクチルスズマレート、ジｎ−オクチルスズビス（ベンジルマレート）、ジｎ−オクチルスズビス（２−エチルヘキシルマレート）などが挙げられる。
【００９２】
ジルコニウム（Ｚｒ）を含む縮合触媒として、例えば、テトラエトキシジルコニウム、テトラｎ−プロポキシジルコニウム、テトラｉ−プロポキシジルコニウム、テトラｎ−ブトキシジルコニウム、テトラｓｅｃ−ブトキシジルコニウム、テトラｔｅｒｔ−ブトキシジルコニウム、テトラ（２−エチルヘキシルオキシド）ジルコニウム、ジルコニウムトリブトキシステアレート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビス（アセチルアセトネート）、ジルコニウムトリブトキシエチルアセトアセテート、ジルコニウムブトキシアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムテトラキス（アセチルアセトネート）、ジルコニウムジアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、ビス（２−エチルヘキサノエート）ジルコニウムオキサイド、ビス（ラウレート）ジルコニウムオキサイド、ビス（ナフテート）ジルコニウムオキサイド、ビス（ステアレート）ジルコニウムオキサイド、ビス（オレエート）ジルコニウムオキサイド、ビス（リノレート）ジルコニウムオキサイド、テトラキス（２−エチルヘキサノエート）ジルコニウム、テトラキス（ラウレート）ジルコニウム、テトラキス（ナフテート）ジルコニウム、テトラキス（ステアレート）ジルコニウム、テトラキス（オレエート）ジルコニウム、テトラキス（リノレート）ジルコニウムなどが挙げられる。
【００９３】
ビスマス（Ｂｉ）を含む縮合触媒として、例えば、トリス（２−エチルヘキサノエート）ビスマス、トリス（ラウレート）ビスマス、トリス（ナフテート）ビスマス、トリス（ステアレート）ビスマス、トリス（オレエート）ビスマス、トリス（リノレート）ビスマスなどが挙げられる。
【００９４】
アルミニウム（Ａｌ）を含む縮合触媒として、例えば、トリエトキシアルミニウム、トリｎ−プロポキシアルミニウム、トリｉ−プロポキシアルミニウム、トリｎ−ブトキシアルミニウム、トリｓｅｃ−ブトキシアルミニウム、トリｔｅｒｔ−ブトキシアルミニウム、トリ（２−エチルヘキシルオキシド）アルミニウム、アルミニウムジブトキシステアレート、アルミニウムジブトキシアセチルアセトネート、アルミニウムブトキシビス（アセチルアセトネート）、アルミニウムジブトキシエチルアセトアセテート、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、トリス（２−エチルヘキサノエート）アルミニウム、トリス（ラウレート）アルミニウム、トリス（ナフテート）アルミニウム、トリス（ステアレート）アルミニウム、トリス（オレエート）アルミニウム、トリス（リノレート）アルミニウムなどが挙げられる。
【００９５】
チタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒として、例えば、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトラｎ−プロポキシチタニウム、テトラｉ−プロポキシチタニウム、テトラｎ−ブトキシチタニウム、テトラｎ−ブトキシチタニウムオリゴマー、テトラｓｅｃ−ブトキシチタニウム、テトラｔｅｒｔ−ブトキシチタニウム、テトラ（２−エチルヘキシルオキシド）チタニウム、ビス（オクタンジオレート）ビス（２−エチルヘキシルオキシド）チタニウム、テトラ（オクタンジオレート）チタニウム、チタニウムラクテート、チタニウムジプロポキシビス（トリエタノールアミネート）、チタニウムジブトキシビス（トリエタノールアミネート）、チタニウムトリブトキシステアレート、チタニウムトリプロポキシステアレート、チタニウムトリプロポキシアセチルアセトネート、チタニウムジプロポキシビス（アセチルアセトネート）、チタニウムトリプロポキシエチルアセトアセテート、チタニウムプロポキシアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、チタニウムトリブトキシアセチルアセトネート、チタニウムジブトキシビス（アセチルアセトネート）、チタニウムトリブトキシエチルアセトアセテート、チタニウムブトキシアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、チタニウムテトラキス（アセチルアセトネート）、チタニウムジアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、ビス（２−エチルヘキサノエート）チタニウムオキサイド、ビス（ラウレート）チタニウムオキサイド、ビス（ナフテート）チタニウムオキサイド、ビス（ステアレート）チタニウムオキサイド、ビス（オレエート）チタニウムオキサイド、ビス（リノレート）チタニウムオキサイド、テトラキス（２−エチルヘキサノエート）チタニウム、テトラキス（ラウレート）チタニウム、テトラキス（ナフテート）チタニウム、テトラキス（ステアレート）チタニウム、テトラキス（オレエート）チタニウム、テトラキス（リノレート）チタニウムなどが挙げられる。
【００９６】
これらの中でも、上記縮合触媒としては、チタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒がより好ましい。チタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒の中でも、チタン（Ｔｉ）のアルコキシド、カルボン酸塩またはアセチルアセトナート錯塩であることがさらに好ましい。特に好ましくは、テトラｉ−プロポキシチタニウム（テトライソプロピルチタネート）である。チタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒を用いることにより、変性剤として用いる上記アルコキシシラン化合物の残基、および官能基導入剤として用いる上記アルコキシシラン化合物の残基の縮合反応をより効果的に促進させることができ、加工性、低温特性および耐摩耗性に優れた変性共役ジエン系重合体を得ることが可能となる。このように、上記縮合触媒が、チタン（Ｔｉ）を含むこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００９７】
縮合触媒の使用量としては、縮合触媒として用いることができる上記種々の化合物のモル数が、反応系内に存在するアルコキシシリル基総量１モルに対して、０．１〜１０モルとなることが好ましく、０．３〜５モルが特に好ましい。０．１モル未満では、縮合反応が十分に進行しないおそれがある。一方、１０モルを超えて使用しても、縮合触媒としての効果は飽和している場合があり、その場合には使用した分のコストが余計にかかってしまう。
【００９８】
縮合触媒は、上記変性反応前に添加することもできるが、変性反応後、かつ縮合反応開始前に添加することが好ましい。変性反応前に添加した場合、活性末端との直接反応が起こり、活性末端にアルコキシシリル基が導入されない場合がある。また、縮合反応開始後に添加した場合、縮合触媒が均一に分散せず触媒性能が低下する場合がある。上記縮合触媒の添加時期としては、具体的には、変性反応開始５分〜５時間後であることが好ましく、変性反応開始１５分〜１時間後であることがより好ましい。
【００９９】
縮合工程（Ｂ）の縮合反応は、水溶液中で行うことが好ましく、縮合反応時の温度は８５〜１８０℃であることが好ましく、１００〜１７０℃であることがより好ましく、１１０〜１５０℃であることが特に好ましい。縮合反応時の温度が８５℃未満であると、縮合反応の進行が十分とはならず、縮合反応を完結させることができない場合があり、その場合、得られる変性共役ジエン系重合体に経時変化が発生し、品質上問題となるおそれがある。一方、１８０℃を超えると、ポリマーの老化反応が進行し、物性を低下させるおそれがある。
【０１００】
縮合反応が行われる水溶液のｐＨは９〜１４であることが好ましく、１０〜１２であることがより好ましい。水溶液のｐＨをこのような範囲とすることにより、縮合反応が促進され、変性共役ジエン系重合体の経時安定性を改善することができる。ｐＨが９未満であると、縮合反応の進行が十分とはならず、縮合反応を完結させることができない場合があり、その場合、得られる変性共役ジエン系重合体に経時変化が発生し、品質上問題となるおそれがある。一方、縮合反応が行われる水溶液のｐＨが１４を超えると、単離後の変性共役ジエン系重合体中に多量のアルカリ由来成分が残留し、その除去が困難となるおそれがある。
【０１０１】
縮合反応の反応時間は、５分〜１０時間であることが好ましく、１５分〜５時間程度であることがより好ましい。５分未満では、縮合反応が完結しないおそれがある。一方、１０時間を超えても縮合反応が飽和しているおそれがある。また、縮合反応時の反応系内の圧力は、０．０１〜２０ＭＰａであることが好ましく、０．０５〜１０ＭＰａであることがより好ましい。
【０１０２】
縮合反応の形式については特に制限されず、バッチ式反応器を用いて行ってもよいし、多段連続式反応器などの装置を用いて連続式で行ってもよい。また、この縮合反応と同時に脱溶媒を行ってもよい。
【０１０３】
上述のように縮合反応を行った後、従来公知の後処理を行い、目的の変性共役ジエン系重合体を得ることができる。
【０１０４】
変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））は、１０〜１５０であることが好ましく、２０〜１００であることがより好ましい。ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））が１０未満であると、破壊特性を始めとするゴム物性が低下するおそれがある。一方、ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））が１５０を超えるものであると、作業性が悪くなり、配合剤とともに混練りすることが困難になるおそれがある。なお、ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））は後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
【０１０５】
変性共役ジエン系重合体の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、３．５以下であることが好ましく、３．０以下であることがより好ましく、２．５以下であることがさらに好ましい。分子量分布が３．５を超えるものであると、破壊特性、低発熱性などのゴム物性が低下する傾向がある。ここで、変性共役ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、ＧＰＣ法（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ法）で測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量である。また、変性共役ジエン系重合体の数平均分子量（Ｍｎ）は、ＧＰＣ法で測定されたポリスチレン換算の数平均分子量である。
【０１０６】
また、コールドフロー値（ｍｇ／分）は、１．０以下であることが好ましく、０．８以下であることがより好ましい。コールドフロー値が１．０を超えるものであると、貯蔵時におけるポリマーの形状安定性が悪化するおそれがある。なお、本明細書において、コールドフロー値（ｍｇ／分）は、後述する測定方法により算出される値である。
【０１０７】
さらに、経時安定性の評価値は、０〜５であることが好ましく、０〜２であることがより好ましい。この評価値が５を超えるものであると、貯蔵時にポリマーが経時変化するおそれがある。なお、本明細書において、経時安定性は、後述する測定方法により算出される値である。
【０１０８】
また、上記変性共役ジエン系重合体のガラス転移温度は、−４０℃以下であることが好ましい。より好ましくは−４３℃以下であり、さらに好ましくは−４６℃以下であり、特に好ましくは−５０℃以下である。ガラス転移温度が−４０℃を超えると、スタッドレスタイヤに必要な低温特性を十分確保できないおそれがある。他方、該ガラス転移温度の下限は特に制限されない。ここで、変性共役ジエン系重合体のガラス転移温度は、後述の実施例に記載の測定方法により測定することができる。
【０１０９】
Ｘ１練り工程におけるシリカの配合量は、変性共役ジエン系重合体１００質量部に対して、４０質量部以上が好ましく、５０質量部以上がより好ましい。シリカの配合量を４０質量部以上とすることで、シリカを変性共役ジエン系重合体を含むＡ相に偏在させる効果を十分に得られる傾向がある。また、Ｘ１練り工程におけるシリカの配合量は、変性共役ジエン系重合体１００質量部に対して、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましい。シリカの配合量を１００質量部以下とすることで、シリカの分散が容易になり、加工性を良好にすることができる。
【０１１０】
シリカは、特に限定されるものではなく、例えば、乾式法により調製されたシリカ（無水ケイ酸）や、湿式法により調製されたシリカ（含水ケイ酸）など、タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。
【０１１１】
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、７０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１４０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。シリカのＮ2ＳＡを７０ｍ2／ｇ以上とすることにより、十分な補強性が得られ、破壊強度、耐摩耗性能を良好なものとすることができる。また、シリカのＮ2ＳＡは、２２０ｍ2／ｇ以下が好ましく、２００ｍ2／ｇ以下がより好ましい。シリカのＮ2ＳＡを２２０ｍ2／ｇ以下とすることにより、シリカの分散が容易になり、加工性を良好にすることができる。ここで、本明細書におけるシリカのＮ2ＳＡは、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。
【０１１２】
Ｘ１練り工程には、シリカとともにシランカップリング剤を混練りすることが好ましい。シランカップリング剤としては、特に限定されるものではないが、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を併用することができ、例えば、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（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメ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）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−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、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系；３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系；γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系；３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系；３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系；などが挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、シリカとの反応性が良好であるという点から、スルフィド系が好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが特に好ましい。
【０１１３】
シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、３質量部以上が好ましく、６質量部以上がより好ましい。シランカップリング剤の含有量を３質量部以上とすることにより、破壊強度を良好なものとすることができる。また、シランカップリング剤のシリカ１００質量部に対する含有量は、１２質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましい。シランカップリング剤の含有量を１２質量部以下とすることにより、コストの増加に見合った効果を得ることができる。
【０１１４】
（ｂ）ＩＲマスターバッチを作製する工程（Ｘ２練り工程）
ＩＲマスターバッチは、ＩＲおよびシリカを混練りすることにより作製することができる。混練方法や混練の条件は、上記Ｘ１練り工程と同様である。また、Ｘ１練り工程と同様、ＩＲラテックスとシリカ水分散体とを混合して得るウェットマスターバッチとして作製することもできる。
【０１１５】
本発明において使用するイソプレン系ゴム（ＩＲ）は特に限定されるものではなく、タイヤ業界において一般的なものを用いることができ、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０などの天然ゴムが挙げられる。また、本発明のイソプレン系ゴムとしては、改質天然ゴム、変性天然ゴム、合成イソプレンゴム、変性合成イソプレンゴムが含まれるものとする。
【０１１６】
Ｘ２練り工程におけるシリカの配合量は、ＩＲ１００質量部に対して、１５質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましい。シリカの配合量を１５質量部以上とすることにより、シリカを分散した効果を十分に得ることができる。また、Ｘ２練り工程におけるシリカの配合量は、ＩＲ１００質量部に対して、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましい。シリカの配合量を１００質量部以下とすることにより、シリカの分散が容易になり、加工性を良好なものとすることができる。
【０１１７】
Ｘ２練り工程に使用されるシリカは、特に限定されるものではなく、上記Ｘ１練り工程において説明したとおりである。
【０１１８】
Ｘ２練り工程においても、シリカとともにシランカップリング剤を混練りすることが好ましく、シランカップリング剤は、上記Ｘ１練り工程において説明したとおりである。
【０１１９】
（ｃ）変性共役ジエン系重合体を含むマスターバッチとＩＲマスターバッチとを混練りする工程（Ｙ練り工程）
Ｘ１練りで得られた変性共役ジエン系重合体を含むマスターバッチと、Ｘ２練りで得られたＩＲマスターバッチとを混練りして行う。混練方法としては、例えば、上記Ｘ１およびＸ２練り工程同様、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される混練機を使用し、一般的なゴム工業で使用される条件下で行うことができる。
【０１２０】
Ｙ練り工程における混練温度は、８０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましく、１４５℃以上がさらに好ましい。混練温度を８０℃以上とすることにより、シランカップリング剤とシリカとの反応を十分に進ませ、シリカを良好に分散させることができ、雪氷上性能と耐摩耗性能をバランス良く改善させやすくなる。また、Ｙ練り工程における混練温度は、２００℃以下が好ましく、１９０℃以下がより好ましく、１６０℃以下がさらに好ましい。混練温度を２００℃以下とすることにより、ムーニー粘度の上昇を抑え、加工性を良好にすることができる傾向がある。また、排出温度は、１３０〜１６０℃を採用することができる。
【０１２１】
Ｙ練り工程の混練時間は、特に限定されるものではないが、通常３０秒以上であり、１〜３０分間が好ましく、２〜６分間がより好ましい。
【０１２２】
本発明の加硫ゴム組成物の製造方法においては、Ｘ１練り工程、Ｘ２練り工程、Ｙ練り工程またはその他の工程を設けて、上記材料以外に、必要に応じて、ＩＲおよび変性共役ジエン系重合体以外のゴム成分や、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、テルペン系樹脂、オイル、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛などのタイヤ工業において一般的に用いられている各種材料もあわせて混練りしてもよい。
【０１２３】
その他のゴム成分としては、スチレンブタジエンゴムなどのジエン系ゴムがあげられる。
【０１２４】
カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなどが挙げられ、これらのカーボンブラックは単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。なかでも、低温特性と耐摩耗性能をバランスよく向上させることができるという理由から、ファーネスブラックが好ましい。カーボンブラックを混練りする工程としては、特に限定されるものではないが、シリカを変性共役ジエン系重合体相に優先的に分散させるなどの理由からＸ２練りが好ましい。
【０１２５】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、十分な補強性および耐摩耗性が得られる点から、７０ｍ2／ｇ以上が好ましく、９０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。また、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、分散性に優れ、発熱しにくいという点から、３００ｍ2／ｇ以下が好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下がより好ましい。なお、Ｎ2ＳＡは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−２「ゴム用カーボンブラック−基本特性−第２部：比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に準じて測定することができる。
【０１２６】
カーボンブラックを含有する場合の全ゴム成分１００質量部に対する含有量は、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましい。カーボンブラックの含有量を１質量部以上とすることにより、十分な補強性が得られる傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は９５質量部以下が好ましく、６０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。カーボンブラックの含有量を９５質量部以下とすることにより、加工性が良好となり、発熱が抑えられ、耐摩耗性を向上することができる。
【０１２７】
オイルとしては、特に限定されるものではないが、例えば、プロセスオイル、植物油脂またはその混合物を用いることができる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、菜種油、大豆油、パーム油、ヤシ油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油などがあげられる。なかでも、プロセスオイル、特にパラフィン系プロセスオイルを用いることが好ましい。
【０１２８】
オイルを含有する場合の全ゴム成分１００質量部に対する含有量は、１５質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましい。オイルの含有量を１５質量部以上とすることにより、スタッドレスタイヤに必要な雪氷上性能を発揮する傾向がある。また、オイルの含有量は８０質量部以下が好ましく、７０質量部以下がより好ましい。オイルの含有量を８０質量部以下とすることにより、加工性の悪化、耐摩耗性の低下、老化物性の低下を防ぐ傾向がある。
【０１２９】
本発明に用いられる老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩などの老化防止剤を適宜選択して配合することができ、これらの老化防止剤は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、耐オゾン性を顕著に改善できる、効果が長持ちするという理由からアミン系老化防止剤が好ましく、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がより好ましい。
【０１３０】
老化防止剤を含有する場合の全ゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上がより好ましく、１．２質量部以上がさらに好ましい。老化防止剤の含有量を０．５質量部以上とすることにより、十分な耐オゾン性を得ることができる傾向がある。また、老化防止剤の含有量は、８質量部以下が好ましく、４質量部以下がより好ましく、２．５質量部以下がさらに好ましい。老化防止剤の含有量を８質量部以下とすることにより、変色を抑制することができ、ブリードを抑制することができる傾向がある。
【０１３１】
ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛はいずれも、ゴム工業において一般的に用いられるものを好適に用いることができる。
【０１３２】
（ｄ）加硫する工程（Ｆ練り工程および加硫工程）
上記Ｙ練りで得られた混練物に、加硫剤と、必要に応じて加硫促進剤とをＦ練りにより混練りし、混練物（未加硫ゴム組成物）を得る。そして、この未加硫ゴム組成物を、必要な形状に成形し、タイヤ部材として貼り合せた後、公知の方法により加硫することにより、本発明の加硫ゴム組成物を得ることができる。
【０１３３】
Ｆ練り工程は、混練機が冷えている場合は５０℃程度、連続使用している場合は８０℃程度から混練を開始し、排出温度９５〜１１０℃になるまで混練りして行うことができる。
【０１３４】
加硫温度は、本発明の効果が良好に得られるという点から、１２０℃以上が好ましく、１４０℃以上がより好ましく、２００℃以下が好ましく、１８０℃以下がより好ましい。加硫時間は、本発明の効果が良好に得られるという点から、５〜３０分間が好ましい。
【０１３５】
加硫剤は特に限定されるものではなく、ゴム工業において一般的なものを使用することができるが、硫黄原子を含むものが好ましく、粉末硫黄が特に好ましく用いられる。
【０１３６】
加硫促進剤も特に限定されるものではなく、ゴム工業において一般的なものを使用することができる。
【０１３７】
上述したような本発明の加硫ゴム組成物の製造方法により得られる加硫ゴム組成物は、変性共役ジエン系重合体およびシリカを含む相（Ａ相）とイソプレン系ゴムおよびシリカを含む相（Ｂ相）を有し、Ａ相とＢ相とは互いに非相溶である。ここで、本明細書において「非相溶」とは、例えば加硫ゴム組成物の断面における、非連続相の平均円相当半径が１００ｎｍ以上であることを意味し、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した画像により容易に評価することができる。
【０１３８】
また、本発明の加硫ゴム組成物の製造方法により得られる加硫ゴム組成物は、Ａ相中のシリカの存在率αが下記式１を満たすことにより、加硫ゴム組成物の耐摩耗性能が向上し、トレッドに用いた場合には、氷上性能も向上する。本明細書において、「Ａ相中のシリカの存在率α」は、加硫工程の完了から１００時間〜５００時間後における、ゴム組成物中の全シリカ量のうちどのくらいがＡ相に存在しているかを示す指標である。
０．５≦α≦０．９          （式１）
（ここで、α＝Ａ相中のシリカ量／（Ａ相中のシリカ量＋Ｂ相中のシリカ量）である。）
【０１３９】
具体的には、例えば、加硫ゴム組成物を面出しし、サンプルとする。１つのサンプルの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真について、互いに重複しない２μｍ×２μｍの領域を１０ヵ所選択する。各領域で、単位面積当たりのシリカ面積と、単位面積中のＡ相におけるシリカ面積を測定し、Ａ相のシリカ存在率γを算出する。１０ヵ所のγの最大値と最小値との差が１０％以内であることを確認できれば、その１０ヵ所のγの平均をαとする。
【０１４０】
Ａ相中のシリカの存在率αは、０．５以上であり、０．６以上が好ましい。Ａ相中のシリカの存在率αが０．５未満の場合、耐摩耗性能や氷上性能の向上が期待できず、むしろ低下する傾向がある。また、Ａ相中のシリカの存在率αは、０．９以下であり、０．８以下が好ましい。Ａ相中のシリカの存在率αが０．９を超えると、特に耐摩耗性能の向上が期待できず、むしろ低下する傾向がある。
【０１４１】
本発明の加硫ゴム組成物の製造方法により得られる加硫ゴム組成物は、変性共役ジエン系重合体の割合βが下記式２を満たすものである。
０．４≦β≦０．８        （式２）
（ここで、β＝加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量／（加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量＋加硫ゴム組成物中のイソプレン系ゴムの質量）であり、加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量および加硫ゴム組成物中のイソプレン系ゴムの質量は、それぞれ加硫ゴム組成物を製造する際に含有させた各ゴムの含有量に相当する。）
【０１４２】
変性共役ジエン系重合体の割合βは、０．４以上であり、０．５以上が好ましい。変性共役ジエン系重合体の割合βが０．４未満の場合、得られる氷上性能の向上が期待できない傾向がある。また、変性共役ジエン系重合体の割合βは、０．８以下であり、０．７以下が好ましい。変性共役ジエン系重合体の割合βが０．８を超える場合、イソプレン系ゴムの含有量が少なくなり、十分な破壊強度および耐摩耗性を得ることができない傾向がある。
【０１４３】
また、本発明の加硫ゴム組成物の製造方法により得られる加硫ゴム組成物において、全ゴム成分中の、変性共役ジエン系重合体とイソプレン系ゴムとの合計含有量は、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。変性共役ジエン系重合体とイソプレン系ゴムとの合計含有量が多いほど、低温特性に優れており、必要な雪氷上性能を発揮することができるため、ゴム成分としては変性共役ジエン系重合体およびイソプレン系ゴムのみからなるゴム成分を使用することが好ましい。
【０１４４】
上述の本発明の加硫ゴム組成物の製造方法により、イソプレン系重合体に偏在しやすいシリカを変性共役ジエン系重合体にも偏在させ、加硫ゴム組成物全体にシリカを分散させることができる。これにより、イソプレン系ゴムの優れた耐摩耗性を損なうことなく、シリカによる氷上性能の改善を行うことができ、これらの性能がバランス良く得られる。
【０１４５】
本発明のまた別の実施態様である加硫ゴム組成物は、変性共役ジエン系重合体およびシリカを含む相（Ａ相）と、イソプレン系ゴムおよびシリカを含む相（Ｂ相）とを有する加硫ゴム組成物であって、Ａ相とＢ相とは互いに非相溶であり、加硫工程の完了から１００時間〜５００時間後におけるＡ相中のシリカの存在率αが下記式１を満たし、変性共役ジエン系重合体の割合βが下記式２を満たす、加硫ゴム組成物であり、例えば上記本発明の加硫ゴム組成物の製造方法により製造することができる。
０．５≦α≦０．９        （式１）
０．４≦β≦０．８        （式２）
（ここで、α＝Ａ相中のシリカ量／（Ａ相中のシリカ量＋Ｂ相中のシリカ量）であり、β＝加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量／（加硫ゴム組成物中の変性共役ジエン系重合体の質量＋加硫ゴム組成物中のイソプレン系ゴムの質量）である。）
【０１４６】
本明細書中の加硫ゴム組成物に関する説明は、上記本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物のみならず上述の本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物の製造方法により得られる加硫ゴム組成物にも適用されるものとし、本明細書中の本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物の製造方法の説明においてした、各種材料や配合比、得られる加硫ゴム組成物の性質などに関わる記載は、上記本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物にも適用されるものとする。
【０１４７】
本発明の加硫ゴム組成物では、変性共役ジエン系重合体が海相、イソプレン系ゴムが島相を形成し、かつ変性共役ジエン系重合体側のシリカ存在率が５０％以上である。変性共役ジエン系重合体側への十分な偏在が見られない場合、すなわちＡ相におけるシリカ存在率αが０．５に満たない場合、イソプレン系ゴムは単独でも変性共役ジエン系重合体よりも硬度が大きい傾向にあるため、シリカ偏在によってさらに硬度差ができ、耐摩耗性能の低下が見られる傾向がある。
【０１４８】
本発明の加硫ゴム組成物は、イソプレン系ゴムと変性共役ジエン系重合体とを含むゴム成分１００質量部に対して、フィラーを２５〜１２０質量部、そして軟化剤を１５〜８０質量部含有することが好ましい。
【０１４９】
フィラーの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２５質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましい。フィラーの含有量を２５質量部以上とすることにより、耐摩耗性および破壊特性が良好となる傾向がある。また、フィラーの含有量は１２０質量部以下が好ましく、７０質量部以下がより好ましい。フィラーの含有量を１２０質量部以下とすることにより、加工性、作業性が向上し、フィラー増量による低温特性の低下を防ぐ傾向がある。フィラーには、シリカ、カーボンブラック、水酸化アルミニウムなどが含まれ、全フィラー量に対して好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上のシリカを配合することが好ましい。
【０１５０】
シリカの合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２５質量部以上が好ましく、３８質量部以上がより好ましい。シリカの合計含有量を２５質量部以上とすることにより、耐摩耗性および破壊特性が良好となる傾向がある。また、シリカの合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましい。シリカの合計含有量を１００質量部以下とすることにより、加工性、作業性が向上し、シリカ増量による低温特性の低下を防ぐ傾向がある。
【０１５１】
軟化剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１５質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましい。軟化剤の含有量を１５質量部以上とすることにより、スタッドレスタイヤに必要な雪氷上性能を発揮する傾向がある。また、軟化剤の含有量は、８０質量部以下が好ましく、７０質量部以下がより好ましい。軟化剤の含有量を８０質量部以下とすることにより、加工性の悪化、耐摩耗性の低下、老化物性の低下を防ぐ傾向がある。軟化剤には、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、テルペン系樹脂などが含まれる。
【０１５２】
本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物や本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物の製造方法により得られる加硫ゴム組成物は、タイヤの各部材、例えばトレッド、カーカス、サイドウォール、ビードなどのタイヤ用途をはじめ、防振ゴム、ベルト、ホース、その他の工業製品などにも用いることができる。なかでも、氷上性能および耐摩耗性能に優れることから、トレッドに好適に使用されるものであり、さらにトレッドがキャップトレッドとベーストレッドとからなる２層構造のトレッドである場合はキャップトレッドに好適に使用されるものである。
【０１５３】
本発明のスタッドレスタイヤは、本発明の一実施態様である加硫ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、本発明の加硫ゴム組成物の未加硫段階でゴム組成物をトレッドの形状に合わせて押出し加工し、タイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合せ、通常の方法にて成形することにより、未加硫タイヤを形成し、この未加硫タイヤを加硫機中で加熱および加圧することにより、本発明のスタッドレスタイヤを製造することができる。
【実施例】
【０１５４】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
【０１５５】
製造例１：変性共役ジエン系重合体の製造
（１）共役ジエン系重合体の合成
あらかじめ、０．１８ミリモルのバーサチック酸ネオジムを含有するシクロヘキサン溶液、３．６ミリモルのメチルアルモキサンを含有するトルエン溶液、６．７ミリモルの水素化ジイソブチルアルミニウムを含有するトルエン溶液、および、０．３６ミリモルのトリメチルシリルアイオダイドを含有するトルエン溶液と１，３−ブタジエン０．９０ミリモルを３０℃で６０分間反応熟成させて得られる触媒組成物（ヨウ素原子／ランタノイド含有化合物（モル比）＝２．０）を得た。続いて、シクロヘキサン２．４ｋｇ、１，３−ブタジエン３００ｇを窒素置換された５Ｌオートクレーブに投入した。そして、上記触媒組成物を上記オートクレーブに投入し、３０℃で２時間、重合反応させて、重合体溶液を得た。なお、投入した１，３−ブタジエンゴムの反応転化率は、ほぼ１００％であった。
【０１５６】
ここで、共役ジエン系重合体（以下、「重合体」とも称する。）、すなわち、変性前のものの各種物性値を測定するため、上記重合体溶液から２００ｇの重合体溶液を抜き取り、この重合体溶液に２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを１．５ｇ含むメタノール溶液を添加し、重合反応を停止させた後、スチームストリッピングにより脱溶媒し、１１０℃のロールで乾燥して、得られた乾燥物を重合体とした。
【０１５７】
重合体について、以下に示す測定方法によって各種物性値を測定したところ、ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１００℃））が１２であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．６であり、シス−１，４−結合量が９９．２質量％であり、１，２−ビニル結合量が０．２１質量％であった。
【０１５８】
［ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１００℃））］
ＪＩＳ  Ｋ  ６３００に準じて、Ｌローターを使用して、予熱１分、ローター作動時間４分、温度１００℃の条件で測定した。
【０１５９】
［分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）］
ゲルパーミエーションクロマトグラフ（商品名；ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、東ソー社製）を使用し、検知器として、示差屈折計を用いて、以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算値として算出した。
カラム ；商品名「ＧＭＨＨＸＬ」、（東ソー社製）２本、
カラム温度 ；４０℃、
移動相 ；テトラヒドロフラン、
流速 ；１．０ｍｌ／分、
サンプル濃度；１０ｍｇ／２０ｍｌ
【０１６０】
［シス−１，４−結合量、１，２−ビニル結合量］
シス−１，４−結合の含量、および１，２−ビニル結合の含量は、1Ｈ−ＮＭＲ分析および13Ｃ−ＮＭＲ分析により測定を行った。ＮＭＲ分析には、日本電子社製の商品名「ＥＸ−２７０」を使用した。具体的には、1Ｈ−ＮＭＲ分析としては、５．３０〜５．５０ｐｐｍ（１，４−結合）、および４．８０−５．０１ｐｐｍ（１，２−結合）におけるシグナル強度から、重合体中の１，４−結合と１，２−結合の比を算出した。さらに、13Ｃ−ＮＭＲ分析としては、２７．５ｐｐｍ（シス−１，４−結合）、および３２．８ｐｐｍ（トランス−１，４−結合）におけるシグナル強度から、重合体中のシス−１，４−結合とトランス−１，４−結合の比を算出した。これらの算出した値の比率を算出し、シス−１，４−結合量（質量％）および１，２−ビニル結合量（質量％）とした。
【０１６１】
（２）変性共役ジエン系重合体の合成
変性共役ジエン系重合体（以下、「変性重合体」とも称する。）を得るために、合成例１の共役ジエン系重合体の重合体溶液に次の処理を行った。温度３０℃に保持した重合体溶液に、１．７１ミリモルの３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間反応させて反応溶液を得た。それから、この反応溶液に１．７１ミリモルの３−アミノプロピルトリエトキシシランを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間撹拌した。続いて、この反応溶液に１．２８ミリモルのテトライソプロピルチタネートを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間撹拌した。その後、重合反応を停止させるため、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを１．５ｇ含むメタノール溶液を添加して、この溶液を変性重合体溶液とした。収量は２．５ｋｇであった。続いて、この変性重合体溶液に、水酸化ナトリウムによりｐＨ１０に調整した水溶液２０Ｌを添加し、１１０℃で２時間、脱溶媒とともに縮合反応させた。その後、１１０℃のロールで乾燥して、得られた乾燥物を変性重合体とした。
【０１６２】
変性重合体については、以下に示す測定方法によって各種物性値を測定したところ（ただし、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の測定は、上記重合体と同様の条件で行った。）、ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））が４６であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．４であり、コールドフロー値が０．３ｍｇ／分であり、経時安定性が２であり、ガラス転移温度が−１０６℃であった。
【０１６３】
［ムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））］
ＪＩＳ  Ｋ  ６３００に準じて、Ｌローターを使用して、予熱１分、ローター作動時間４分、温度１２５℃の条件で測定した。
【０１６４】
［コールドフロー値］
圧力３．５ｌｂ／ｉｎ2、温度５０℃で重合体を１／４インチオリフィスに通して押し出すことにより測定した。定常状態にするため、１０分間放置後、押し出し速度を測定し、その測定値を毎分のミリグラム数（ｍｇ／分）で表示した。
【０１６５】
［経時安定性］
９０℃の恒温槽で２日間保存した後のムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））を測定し、下記式により算出した値である。なお、値が小さいほど経時安定性が良好である。
式：［９０℃の恒温槽で２日間保存した後のムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））］−［合成直後に測定したムーニー粘度（ＭＬ1+4（１２５℃））］
【０１６６】
［ガラス転移温度］
ガラス転移温度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１に準じて、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計（Ｑ２００）を用いて昇温速度１０℃／分で昇温しながら測定することにより、ガラス転移開始温度として求めた。
【０１６７】
以下、実施例および比較例において用いた各種材料をまとめて示す。
変性共役ジエン系重合体（変性ＢＲ）：製造例１で合成した変性共役ジエン系重合体
ブタジエンゴム（ＢＲ）：ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０（シス１，４−含有率９５％）
イソプレン系ゴム（ＩＲ）：天然ゴム（ＮＲ）（ＲＳＳ＃３）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＩ（ＩＳＡＦ、Ｎ2ＳＡ：１１４ｍ2／ｇ、平均粒子径：２３ｎｍ）
シリカ：エボニック・デグザ（Evonik Degussa）社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：エボニック・デグザ社製のＳｉ２６６
ミネラルオイル：出光興産（株）製のＰＳ−３２（パラフィン系プロセスオイル）
ステアリン酸：日油（株）製の「桐」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック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）
ワックス：日本精鑞（株）製のオゾエースワックス
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（１，３−ジフェニルグアニジン）
【０１６８】
実施例１〜５および比較例１〜４
表１の工程（Ｉ）に示す配合処方にしたがい、ゴム成分、シリカおよびその他の材料を入れ、１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて排出温度１５０℃で３分間混練りすることにより、それぞれ変性共役ジエン系重合体およびシリカを含む混練物（変性共役ジエン系重合体マスターバッチ）およびイソプレン系ゴムおよびシリカを含む混練物（ＩＲマスターバッチ）を得た。次に、得られた混練物と、表１の工程（II）に示す配合処方にしたがい、その他の材料を添加し、排出温度１５０℃で２分間混練りし、混練物を得た。得られた混練物に、表１の工程（III）に示す配合処方にしたがい硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて１５０℃で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。なお、表１の工程（Ｉ）に配合量の記載がないものは、工程（II）のみ行った。
【０１６９】
得られた各未加硫ゴム組成物を１７０℃で１２分間、０．５ｍｍ厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
【０１７０】
また、得られた各未加硫ゴム組成物をそれぞれキャップトレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材と共に貼り合せて１７０℃で１５分間加硫することにより、試験用スタッドレスタイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。
【０１７１】
得られた加硫ゴム組成物、試験用スタッドレスタイヤを室温で保管し、加硫完了から２００時間後（約１週間後）のものについて、下記試験により、耐摩耗性能、氷上性能、シリカ偏在評価を行った。また、加硫ゴム組成物について、加硫完了から２００時間後の状態と加硫完了から１年後の状態とを比較して、下記試験によりシリカ分散状態の経時安定性の評価を行った。それぞれの試験結果を表１に示す。
【０１７２】
＜耐摩耗性能＞
（株）岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用い、表面回転速度５０ｍ／分、付加荷重３．０ｋｇ、落砂量１５ｇ／分でスリップ率２０％にて摩耗量を測定し、それらの摩耗量の逆数をとった。そして、比較例１の摩耗量の逆数を１００とし、その他の摩耗量の逆数を指数で表した。指数が大きいほど耐摩耗性能に優れることを示す。なお、１１０以上を性能目標値とする。
【０１７３】
＜氷上性能＞
実施例および比較例のスタッドレスタイヤを用いて、下記の条件で、氷上で実車性能を評価した。試験場所は、住友ゴム工業株式会社の北海道名寄テストコースで行い、氷上気温は−２〜−６℃であった。試験用タイヤを国産２０００ｃｃのＦＲ車に装着し、時速３０ｋｍ／ｈでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した氷上の停止距離を測定した。そして、比較例１を基準として、下記式から算出した。なお、１０６以上を性能目標値とする。
（氷上性能）＝（比較例１の制動停止距離）／（各配合の停止距離）×１００
【０１７４】
＜モルホロジーの評価およびシリカ偏在の評価＞
加硫ゴム組成物を面出しし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察した。各相のモルホロジーは、コントラストの比較により確認することが可能であった。その結果、実施例、比較例では、変性共役ジエン系重合体を含む相（Ａ相）とイソプレン系ゴムを含む相（Ｂ相）とは互いに非相溶であることが確認された。Ａ相が海相を形成し、Ｂ相が島相を形成しており、シリカは、実施例ではＡ相およびＢ相の両方に分散していた。
【０１７５】
シリカは粒状の形態として観察可能である。１つのサンプルのＳＥＭ写真について、互いに重複しない２μｍ×２μｍの領域を１０ヵ所選択した。各領域で、各相の単位面積当たりのシリカ面積を測定し、Ａ相のシリカ存在率γを算出した。１０ヵ所のγの最大値と最小値との差が、１０％以内であることを確認し、１０ヵ所のγの平均を、αとした。
【０１７６】
＜シリカ分散状態の経時安定性＞
上記と同様にして、同一の加硫ゴム組成物について、加硫完了から１年後の状態におけるＡ相中のシリカ存在率αを測定した。そして、加硫完了から２００時間後の状態におけるＡ相中のシリカの存在率αを基準として加硫完了から１年後の状態におけるＡ相中のシリカの存在率αの変化率を調べた。
変化率（％）＝｜α（１年後）−α（２００時間後）｜／α（２００時間後）×１００
【０１７７】
以下の評価基準に基づいて、実施例および比較例を評価した。変化率が小さい方が結果は良好である。
Ａ：変化率が１０％以内である
Ｂ：変化率が１０％を超え、３０％以内である
Ｃ：変化率が３０％を超える
【０１７８】
【表１】
2016094557.tif 000005
【０１７９】
表１の結果より、シリカをそれぞれ含む変性共役ジエン系重合体とＩＲの二種類のマスターバッチを作製したうえで、それらを混練りする製造方法とすることにより、良好な変性共役ジエン系重合体相のシリカ存在率αを有する加硫ゴム組成物を作製することができ、シリカの分散安定性が良好となることがわかる。また、そのような良好な変性共役ジエン系重合体相のシリカ存在率αを有する加硫ゴム組成物は、耐摩耗性能および氷上性能をバランス良く改善できることがわかる。
【符号の説明】
【０１８０】
１  ＢＲ相
２  ＩＲ相
３  シリカ
４  カーボンブラック
【図１】
2016094557.tif 000006