本発明は、ゴム成分100質量部に、シリカ� ��15~150質量部と、前記式(1)に示す結合ユニッ� ��(1)と前記式(2)で示す結合ユニット(2)を含む� ��ランカップリング剤をシリカの配合量の1質 量%以上で20質量%以下配合したゴム組成物で� �る。

 <ゴム成分>
 本発明のゴム組成物は、ゴム成分としてジ� ��ン系ゴムを含む。前記ジエン系ゴムとして� ��、たとえばスチレン-ブタジエンゴム(SBR)、� ��チレン/イソプレン/ブタジエンゴム(SIBR)、� �タジエンゴム(BR)、1,4シス-ポリイソプレンゴ ム(IR)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM) 、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル-� ��タジエンゴム(NBR)、天然ゴム(NR)などがあげ� ��れる。特に本発明では、シリカ配合ゴム組� ��物をトレッドゴムに適用しウェットグリッ� ��性、転がり抵抗性および耐摩耗性を改善す� ��ことを目的とする観点からスチレン-ブタジ エンゴムをゴム成分の30質量%以上含むことが 好ましい。

 <シリカ>
 本発明のゴム組成物では、ゴム成分100質量� ��に対して充填剤としてシリカ15~150質量部、� ��ましくは45~120質量部を配合する。シリカの� ��合量が15質量部未満ではシリカを配合する� �果、すなわちウェット性能と転がり抵抗の� �善がみられず、150質量部を超えるとシリカ� �ゴム組成物中の分散が悪くなり、耐摩耗性� �よび強度などの特性低下の傾向がある。

 前記シリカのチッ素吸着比表面積(N ₂ SA)は50~300m ² /gが好ましい。N ₂ SAが50m ² /g未満のシリカでは分散性改良効果や補強効� ��が小さくなる傾向があり、300m ² /gを超えるシリカでは分散性がわるく、タイ� ��の発熱性が増大する傾向がある。

 シリカの種類は、乾式法シリカ(無水ケイ 酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)などを使用す ることができ、湿式法シリカが好ましく用い られる。好適な湿式法シリカとしては、たと えば、デグッサ社製ウルトラシル(Ultrasil)VN3(� ��品名)、日本シリカ工業(株)製のニップシー� ��VN3 AQ(商品名)などが挙げられる。

 <シランカップリング剤>
 本発明は、以下の式(1)に示す結合ユニット( 1)と、式(2)で示す結合ユニット(2)を分子構造� ��含むシランカップリング剤を配合する。

 ここで、xはシランカップリング剤中に含ま れる結合ユニット(1)のモル%、yはシランカッ� ��リング剤中に含まれる結合ユニット(2)のモ� ��%を示す。x+y=100であり、1<y<70であり、R ₁ 、R ₂ は、水素、水酸基、ハロゲン元素、アルキル 基(好ましくは炭素数は5以下である)、アリル 基、アルケニル基、チオール基を示す。

 本発明の前記式で示されるシランカップ� ��ング剤を使用することで、従来使用されて� ��た、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テ トラスルフィド等のポリスルフィドシランに 比べて加工中の粘度上昇は抑制され、3-メル� ��プトプロピルトリメトキシシラン等のメル� ��プトシランに比べスコーチタイムは抑制さ� ��る。

 前記ユニット結合(1)には、C-S-C結合を含む� �め、テトラスルフィドやジスルフィドのシ� �ンカップリング剤に比べて、熱的安定性に� �れ、加工時のムーニー粘度の上昇を抑制で� �る。さらにユニット結合(1)に含まれるバル� �ィーなC ₇ H ₁₅ 基が、隣接するユニット結合(2)に含まれるメ ルカプトシランの立体構造的な障害となるた め、メルカプトシランがゴム成分と反応する のを阻害することになり、ゴム組成物のスコ ーチタイムは適度に維持される。

 前記シランカップリング剤は、式(1)およ� ��式(2)を満足する結合ユニットを有する1種類 もしくは2種類以上のシランカップリングの� �合物として配合することができる。前記シ� �ンカップリング剤はシリカの配合量の1質量% 以上で20質量%以下の範囲、好ましくは2質量%� ��上で16質量%以下、特に3質量%以上で10質量%� �下で配合される。前記シランカップリング� �の配合量が1質量%未満の場合、転がり抵抗が 悪化し、20質量%を超えると転がり抵抗および ウェットグリップ性など特性の向上は認めら れない。

 本発明のゴム組成物において、その他の� ��ランカップリング剤を併用することもでき� ��。その他のシランカップリング剤としては� ��たとえば、ビス(3-トリエトキシシリルプロ� ��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-� �リエトキシシリルプロピル)テトラスルフィ� ��、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラ� �、2-メルカプトエチルトリメトキシシランな どがあげられ、これらをそれぞれ単独で、ま たは任意に組み合わせて用いることができる 。なかでも、シランカップリング剤の補強性 効果と加工性という点から、ビス(3-トリエト キシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-メ ルカプトプロピルトリエトキシシランを用い ることが好ましく、さらに、加工性という点 から、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)� �トラスルフィドを用いることがとくに好ま� �い。

 これらのその他のシランカップリング剤� ��配合量は、シリカの配合量の0.5~10質量%で、 前記式(1)、式(2)を満足するシランカップリン グ剤の配合量よりも少ないことが望ましい。 特に加工性の低下を招来しない観点からも上 記範囲で配合することが望ましい。

 <加硫剤>
 本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム100質� ��部に対して加硫剤として硫黄を0.5~3.0質量部 、好ましくは1.0~2.0質量部配合する。硫黄の� �合量が0.5質量部未満では加硫速度が遅くな� �、加硫不足になる傾向があり、3.0質量部を� �えると逆に加硫速度が速くなり、スコーチ� �グする傾向がある。

 <加硫促進剤>
 本発明のゴム組成物では、グアニジン系、� ��ルデヒド-アミン系、アルデヒド-アンモニ� �系、チアゾール系、スルフェンアミド系、� �オ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメー� �系、ザンデート系の化合物などの加硫促進� �を配合する。これらは単独、または、2種以� ��を組み合わせて使用することができる。加� ��促進剤の配合量は、ジエン系ゴム100質量部� ��対して好ましくは1.0~4.0質量部、より好まし くは1.5~3.0質量部である。加硫促進剤の配合� �が1.0質量部未満では加硫速度が遅くなり、� �硫不足になる傾向があり、4.0質量部をこえ� �と加硫速度が速くなり、スコーチングする� �向がある。

 <軟化剤>
 本発明のゴム組成物は、パラフィン系、ア� ��マ系、ナフテン系のプロセスオイルなどの� ��化剤;クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂 、シクロペンタジエン系樹脂などの粘着付与 剤;ステアリン酸、酸化亜鉛などの加硫助剤;� ��化防止剤などを、本発明の効果を損なわな� ��範囲で、必要に応じて適宜配合することが� ��きる。

 <ゴム組成物およびタイヤの製造>
 本発明のゴム組成物は、バンバリー型ミキ� ��ー、オープンロールなどを用いて一般的な� ��練技術により製造できる。例えば、最初の� ��程では、ゴム成分、シリカおよびシランカ� ��プリング剤等の加硫剤、加硫促進剤以外の� ��合剤、130~160℃の混練り温度で、混練りされ る。次に、硫黄および加硫促進剤が混練りさ れるが、80~120℃の混練温度で混練される。混 練温度が80℃未満では薬品の分散がわるく加� ��不足になる傾向があり、120℃をこえると加� ��がはじまり、スコーチングする傾向がある� ��そして得られた未加硫ゴムは、通常は150~190 ℃、さらに好ましくは160~180℃の温度で加硫� �て加硫タイヤを得ることができる。

 本発明のゴム組成物は、タイヤのトレッド� ��して用いることができる。タイヤは通常の� ��法によって製造される。すなわち、未加硫� ��段階でトレッド用部材に押し出し加工し、� ��イヤ成型機上で通常の方法により貼り付け� ��形して未加硫タイヤを成形する。この未加� ��タイヤを加硫機中で加熱・加圧してタイヤ� ��得る。このようにして得られたタイヤは、� ��ェットグリップ性能、転がり抵抗性能、耐� ��耗性および操縦安定性などに優れる。
<実施例>
 以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説� ��するが、本発明はこれらのみに限定される� ��のではない。

 実施例1~9および比較例1~9
 表1に示す配合表に基づき、加硫剤および加 硫促進剤以外の配合成分をバンバリー型ミキ サーを用いて温度160℃で3分間混練した。そ� �後、加硫剤および加硫促進剤を添加して、� �度80℃で3分間、オープンロールを用いて混� �した。なお表1の配合量はゴム成分100質量部� ��対する配合量を質量部として示している。

 混練したゴム組成物をシート状に押し出� ��タイヤのトレッド部に成形して、試作タイ� ��(サイズ:195/65R15)を製造した。

SBR:旭化成(株)製「E15」(スチレン単位量23質量 %)。
NR:RSS#3。
BR:宇部興産社製「150B」。
シリカ:デグッサ社製「ウルトラシルVN3」(BET� ��表面積:175m ² /g、DB
P吸油量:210ml/100g)。
テトラスルフィドシラン:デグッサ社製「Si69� ��。
メルカプトシラン:モメンティブ社製「A1891」 。
シランカップリング剤A:式(1)x=85モル%、;式(2)� ��y=15モル%;、R ₁ 、R ₂ は、いずれも-CH ₂ CH ₃ である。
シランカップリング剤B:式(1)x=70モル%、;式(2)� ��y=30モル%;R ₁ 、R ₂ は、いずれも-CH ₂ CH ₃ である。
シランカップリング剤C:式(1)x=55モル%、;式(2)� ��y=45モル%;R ₁ 、R ₂ は、いずれも-CH ₂ CH ₃ である。
シランカップリング剤D:式(1)x=20モル%、;式(2)� ��y=80モル%;R ₁ 、R ₂ は、いずれも-CH ₂ CH ₃ である。
アロマチックオイル:出光興産社製「ダイア� �プロセスAH-24」。
酸化亜鉛:三井金属鉱業社社製「酸化亜鉛」� �
ステアリン酸:日本油脂社製のステアリン酸� �椿」。
老化防止剤:住友化学社製「アンチゲン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:大内新興化学社製「サンノックN」� ��
硫黄:軽井沢硫黄社製の粉末硫黄。
加硫促進剤CZ:大内新興化学社製「ノクセラー CZ」。
加硫促進剤DPG:大内新興化学社製「ノクセラ� �D」。

 本発明のゴム組成物の加工性およびタイヤ� ��性は以下の方法で評価した。
 <ムーニー粘度およびスコーチタイム>
 JIS K6301に基づき、(株)島津製作所製のMV202� �用いて、130℃でムーニー粘度(ML ₁₊₄ )およびスコーチタイムを測定した。比較例1� ��ムーニー粘度の値およびスコーチタイムの� ��を100として、実施例1~9、比較例2~9の相対値� ��求めて指数表示をした。ムーニー粘度は指� ��値が小さいほど加工性に優れており、スコ� ��チタイムは指数値が大きいほど加工性が優� ��ていることを示す。

 <転がり抵抗指数>
 転がり抵抗試験機を用いて、試作タイヤを1 5×6JJリムに装着し、230kPaの内圧で、3.43kNの荷 重、80km/hの速度で走行させたときの転がり抵 抗値を測定し、比較例1を100として実施例1~9� �比較例2~9の相対値を求めて指数表示をした� �指数が大きいほど転がり抵抗性能に優れて� �る。

 <ウェットグリップ指数>
 試作タイヤを装着したトラクション試験車� ��て、水が散布されているアスファルト路面� ��テストコースにおいて時速100km/hでブレーキ をかけたときの停止するまでの制動距離を測 定し、比較例1の距離を100として、実施例1~9� �比較例2~9の結果を指数表示した。指数が大� �いほどウェットグリップ性能に優れている� �

 <耐摩耗指数>
 試作タイヤを装着し、実車走行させ、30000km 走行時のトレッドパターンの溝深さの変化を 測定した。比較例1の摩耗量を100として、実� �例1~9、比較例2~9の結果を指数表示した。指� �が大きいほど耐摩耗性が優れている。

 <操縦安定指数>
 試作タイヤを国産FF2000ccの全輪に装着し、� �ストコースを実車走行し、ドライバーの官� �評価により、操縦安定性を評価した。評価� �10点満点とし、比較例1を6点として相対評価� ��した。評点が大きいほど操縦安定性に優れ� ��いる。

 <タイヤ特性の評価結果>
 実施例1~3、比較例1~3はゴム成分としてSBRを1 00質量%を含み、さらに実施例1はシランカッ� �リング剤Aを、実施例2はシランカップリング 剤Bを、実施例3はシランカップリング剤Cを、 比較例1はテトラスルフィドシランを、比較� �2はメルカプトシランを、比較例3はシランカ ップリング剤Dをそれぞれ6質量部配合したゴ� ��組成物である。ここでシランカップリング� ��Dは、y=80であり、本発明の範囲外である。� �施例1~3は比較例3に比べ、ムーニー粘度が低� ��、スコーチタイムが同等以上となり、加工� ��に優れ、タイヤとしての特性である、転が� ��抵抗指数、ウェットグリップ指数、耐摩耗� ��数および操縦安定指数が総合的に向上して� ��る。またシランカップリング剤にテトラス� ��フィドシランを配合した比較例1、メルカプ トシランを配合した比較例2に比べるとその� �は顕著となる。

 実施例4~6、比較例4~6はゴム成分としてSBR7 0質量%およびNR30質量%を含み、さらに実施例4� ��シランカップリング剤Aを、実施例5はシラ� �カップリング剤Bを、実施例6はシランカップ リング剤Cを、比較例4はテトラスルフィドシ� ��ンを、比較例5はメルカプトシランを、比較 例6はシランカップリング剤Dをそれぞれ6質量 部配合したゴム組成物である。実施例4~6は比 較例4~6に比べ、ムーニー粘度が同等以上で、 スコーチタイムに優れ、タイヤとしての特性 である、転がり抵抗指数、ウェットグリップ 指数、耐摩耗指数および操縦安定指数が総合 的に向上している。

 実施例7~9、比較例7~9はゴム成分としてSBR8 0質量%、BR20質量%を含み、さらに、実施例7は� ��シランカップリング剤Aを、実施例8は、シ� �ンカップリング剤Bを、実施例9はシランカッ プリング剤Cを、比較例4はテトラスルフィド� ��ランを、比較例5はメルカプトシランを、比 較例6はシランカップリング剤Dをそれぞれ6質 量部配合したゴム組成物である。実施例7~9は 比較例7~9に比べ、ムーニー粘度および、スコ ーチタイムに優れ加工性が向上している。さ らにタイヤとしての特性である、転がり抵抗 指数、ウェットグリップ指数、耐摩耗指数お よび操縦安定指数が総合的に向上している。

 今回開示された実施の形態および実施例� ��すべての点で例示であって制限的なもので� ��ないと考えられるべきである。本発明の範� ��は上記した説明ではなくて請求の範囲によ� ��て示され、請求の範囲と均等の意味および� ��囲内でのすべての変更が含まれることが意� ��される。