タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
【課題】低燃費性、耐摩耗性及びウェットスキッド性能をバランスよく改善できるタイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、式［Ｒ１０１−Ｓ−Ｓ−Ａ−Ｓ−Ｓ−Ｒ１０２］で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物。
【解決手段】１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、式［Ｒ１０１−Ｓ−Ｓ−Ａ−Ｓ−Ｓ−Ｒ１０２］で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤへの要求性能が高くなってきており、トレッド部の耐摩耗性やウェットスキッド性能の向上が要求されている。これらの性能を満足させる方法として、カーボンブラックを微粒子化し、耐摩耗性を向上させる方法が知られているが、摩耗末期にはゴムの硬度が高くなり、ウェットスキッド性能が低下するという問題があった。
【０００３】
また、特許文献１には、シリカを配合し、転がり抵抗、耐摩耗性を悪化させることなく、ウェットスキッド性能を向上できるタイヤ用ゴム組成物が開示されているが、これらの性能をバランスよく改善する点については、未だ改善の余地がある。また、上記カーボンブラックの場合と同様に、摩耗末期にはゴムの硬度が高くなり、ウェットスキッド性能が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、耐摩耗性及びウェットスキッド性能をバランスよく改善できるタイヤ用ゴム組成物及び空気入り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】
【０００６】
本発明は、１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、下記式（１）で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【化１】
（式中、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。）
【化２】
［式中、Ａは炭素数２〜１０のアルキレン基、Ｒ１０１及びＲ１０２は、同一若しくは異なって、窒素原子を含む１価の有機基を表す。］
【０００７】
前記タイヤ用ゴム組成物は、硫黄を含むことが好ましい。また、シリカを含むことが好ましい。
【０００８】
前記硫黄の配合量＜前記式（１）で表される化合物の配合量であることが好ましい。
前記硫黄及び前記式（１）で表される化合物の配合量が、それぞれゴム成分１００質量部に対して０．１〜２質量部であることが好ましい。
【０００９】
前記官能基がアルコキシシリル基であることが好ましい。また、前記官能基がアルコキシシリル基及びアミノ基であることが好ましい。
【００１０】
前記一方の末端に有するアミノ基が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基であることが好ましい。
【化３】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
また、前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基であることが好ましい。
【化４】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
前記一方の末端にアミノ基と共に、イソプレン単位を有することが好ましい。
【００１１】
前記共重合体中、前記式（Ｉ）で表される化合物の含有量が０．０５〜３５質量％であることが好ましい。
【００１２】
前記共重合体は、リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として、１，３−ブタジエン、スチレン及び前記式（Ｉ）で表される化合物を共重合した後、重合末端を窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する変性剤により変性して得られるものであることが好ましい。
【００１３】
前記変性剤が下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）、又は下記式（ＶＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【化５】
（式中、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２４及びＲ２５は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）
【化６】
（式中、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２９は、環状エーテル基を表す。ｐ及びｑは整数を表す。）
【化７】
（式中、Ｒ３０〜Ｒ３３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。）
【００１４】
前記重合開始剤が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基を有することが好ましい。
【化８】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
また、前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基であることが好ましい。
【化９】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
前記重合開始剤がイソプレン単位を有することが好ましい。
【００１５】
前記ゴム成分１００質量％中、前記共重合体の含有量が５質量％以上であり、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が５〜１５０質量部であることが好ましい。
【００１６】
前記タイヤ用ゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、特定の共重合体及び特定の化合物を含むタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性、耐摩耗性及びウェットスキッド性能をバランスよく改善できる。また、長期にわたりこれらの性能を維持できる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、特定の化合物とを含む。
【化１０】
（式中、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。）
【００１９】
通常、末端が変性されたスチレンブタジエンゴムを使用すると、タイヤの使用に伴いゴムが劣化（硬度が上昇）し、ウェットグリップ性能が低下する懸念があるが、本発明では、特定の共重合体及び特定の化合物を併用するため、耐摩耗性及びウェットスキッド性能を両立でき、特に耐熱老化性を向上し、摩耗末期まで長期にわたりこれらの性能を維持できる。また、優れた低燃費性が得られる。
【００２０】
［ゴム成分］
＜共重合体＞
本明細書において「共重合体」は、ゴム成分に含まれる概念として記載する。
上記共重合体は、上記式（Ｉ）で表される化合物で主鎖が変性されているため、該化合物（特に、該化合物中に含まれる酸素原子）とフィラーとの相互作用が生じ、フィラーの分散性が向上するとともに、共重合体の動きが拘束される。その結果、ヒステリシスロスが低減して低燃費性が改善でき、また、良好なウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られる。さらに、共重合体の一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に上記官能基を有するため、共重合体の両方の末端部分においてもフィラーとの相互作用が生じ、フィラーの分散性が向上するとともに、共重合体の動きが拘束される。その結果、ヒステリシスロスが低減して低燃費性が改善でき、また、良好なウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られる。そして、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基、他方の末端に有する上記官能基を組み合わせた上記共重合体では、低燃費性、ウェットグリップ性能を相乗的に改善できる。
通常、主鎖に官能基を有する重合体（主鎖変性重合体）の末端に、更に官能基を付加した場合（主鎖末端変性重合体とした場合）であっても、上記性能が向上するとは一概には言えない。これは、官能基の種類によりシリカとの親和性が異なるためであり、性能を好適に向上させるためには官能基の組合せが非常に重要である。本発明では、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基、他方の末端に有する上記官能基の組合せが非常に良好であるため、低燃費性、ウェットグリップ性能を相乗的に改善できるものと推測される。
【００２１】
上記式（Ｉ）において、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。炭素数が１０を超えると、高コストになる傾向がある。また、低燃費性及びウェットグリップ性能を充分に改善できない傾向がある。得られる重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、炭素数は、好ましくは１〜８、より好ましくは１〜６、更に好ましくは１〜３である。
【００２２】
Ｒ１で表される炭化水素基としては、例えば、アルキル基などの１価の脂肪族炭化水素基、アリール基などの１価の芳香族炭化水素基などが挙げられる。得られる重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、Ｒ１は、アルキル基が好ましく、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基がより好ましい。
【００２３】
また、得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、式（Ｉ）で表される化合物のなかでも、下記式（Ｉ−Ｉ）で表される化合物が好ましい。
【化１１】
（上記式（Ｉ−Ｉ）中のＲ１は、上記式（Ｉ）中のＲ１と同様である。）
【００２４】
式（Ｉ）で表される化合物としては、例えば、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エトキシスチレン、ｐ−（ｎ−プロポキシ）スチレン、ｐ−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）スチレン、ｍ−メトキシスチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
【００２５】
上記共重合体における上記式（Ｉ）で表される化合物の含有量は、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上であり、また、好ましくは３５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下、最も好ましくは２質量％以下である。０．０５質量％未満では低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくく、一方、３５質量％を超えると高コストになる傾向がある。
【００２６】
上記共重合体におけるスチレン含有量は、好ましくは２質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上、特に好ましくは１５質量％以上であり、また、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下、特に好ましくは２２質量％以下である。２質量％未満ではウェットグリップ性能が悪化する傾向があり、一方、５０質量％を超えると低燃費性が悪化する傾向がある。
【００２７】
上記共重合体における１，３−ブタジエンの含有量は特に限定されず、他の成分の含有量に合わせて適宜調整すればよいが、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上であり、また、好ましくは９７質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下である。１５質量％未満ではウェットグリップ性能が悪化する傾向があり、一方、９７質量％を超えると低燃費性が悪化する傾向がある。
【００２８】
上記共重合体における式（Ｉ）で表される化合物、１，３−ブタジエン及びスチレンの含有量は、後述する実施例の方法で測定できる。
【００２９】
一方の末端に有するアミノ基（１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基）は、非環状アミノ基であっても、環状アミノ基であってもよい。
【００３０】
非環状アミノ基を構成する非環状アミンとしては、例えば、１，１−ジメチルプロピルアミン、１，２−ジメチルプロピルアミン、２，２−ジメチルプロピルアミン、２−エチルブチルアミン、ペンチルアミン、２，２−ジメチルブチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、イソデシルアミンなどのモノアルキルアミンや、ジメチルアミン、メチルイソブチルアミン、メチル（ｔ−ブチル）アミン、メチルペンチルアミン、メチルヘキシルアミン、メチル（２−エチルヘキシル）アミン、メチルオクチルアミン、メチルノニルアミン、メチルイソデシルアミン、ジエチルアミン、エチルプロピルアミン、エチルイソプロピルアミン、エチルブチルアミン、エチルイソブチルアミン、エチル（ｔ−ブチル）アミン、エチルペンチルアミン、エチルヘキシルアミン、エチル（２−エチルヘキシル）アミン、エチルオクチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、プロピルブチルアミン、プロピルイソブチルアミン、プロピル（ｔ−ブチル）アミン、プロピルペンチルアミン、プロピルヘキシルアミン、プロピル（２−エチルヘキシル）アミン、プロピルオクチルアミン、イソプロピルブチルアミン、イソプロピルイソブチルアミン、イソプロピル（ｔ−ブチル）アミン、イソプロピルペンチルアミン、イソプロピルヘキシルアミン、イソプロピル（２−エチルヘキシル）アミン、イソプロピルオクチルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジｔ−ブチルアミン、ブチルペンチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどのジアルキルアミンやラウリルアミンメチルブチルアミンなどが挙げられる。これらの非環状アミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離することにより非環状アミノ基となる。
【００３１】
非環状アミノ基としては、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、アルキルアミノ基（モノアルキルアミン、ジアルキルアミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離した基）が好ましく、ジアルキルアミノ基（ジアルキルアミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離した基）がより好ましい。なお、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基が有するアルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜３がより好ましい。
【００３２】
また、環状アミノ基を構成する環状アミンとしては、例えば、アジリジン、２−メチルアジリジン、２−エチルアジリジン、ピロリジン環を有する化合物（ピロリジン、２−メチルピロリジン、２−エチルピロリジン、２−ピロリドン、スクシンイミド）、ピペリジン、２−メチルピペリジン、３，５−ジメチルピペリジン、２−エチルピペリジン、４−ピペリジノピペリジン、２−メチル−４−ピロリジノピペリジン、１−メチルピペラジン、１−メチル−３−エチルピペラジンモルフォリン、２−メチルモルフォリン、３，５−ジメチルモルフォリン、チオモルフォリン、３−ピロリン、２，５−ジメチル−３−ピロリン、２−フェニル−２−ピロリン、ピラゾリン、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、ピラゾール、ピラゾールカルボン酸、α−ピリドン、γ−ピリドン、アニリン、３−メチルアニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−イソプロピルアニリンなどが挙げられる。これらの環状アミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離することにより環状アミノ基となる。
【００３３】
環状アミノ基としては、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、下記式（ＩＩ）で表される基が好ましい。
【化１２】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【００３４】
Ｒ１１は、炭素数が２〜５０（好ましくは２〜１０、より好ましくは３〜５）の２価の炭化水素基を表す。
該炭化水素基としては、例えば、炭素数２〜１０のアルキレン基、炭素数２〜１０のアルケニレン基、２〜１０のアルキニレン基、炭素数６〜１０のアリーレン基などが挙げられる。なかでも、アルキレン基が好ましい。
【００３５】
上記式（ＩＩ）で表される基の中でも、下記式（ＩＩＩ）で表される基が好ましい。
【化１３】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【００３６】
Ｒ１２〜Ｒ１９の炭素数が１〜５（好ましくは１〜３）の炭化水素基としては、Ｒ１で表される炭化水素基と同様の基が挙げられる。なかでも、アルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
【００３７】
Ｒ１２〜Ｒ１９としては、水素原子が好ましく、Ｒ１２〜Ｒ１９の全てが水素原子であることがより好ましい。
【００３８】
一方の末端には、上記アミノ基と共に、イソプレン単位（下記式（ＶＩＩ）で表される単位）を有することが好ましい。これにより、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できる。特に、アルキルアミノ基と共に、イソプレン単位を有することがより好ましく、ジアルキルアミノ基と共に、イソプレン単位を有することが更に好ましく、例えば、式（Ａ）で表される基が好適である。
【化１４】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【化１５】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【００３９】
一方、他方の末端に有する、窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基としては、例えばアミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリル基、ピリジル基などが挙げられる。
【００４０】
他方の末端に有する上記官能基としては、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、アルコキシシリル基、アミノ基、エーテル基が好ましく、アルコキシシリル基、アミノ基を両方有することがより好ましい。
【００４１】
アミノ基としては、上述の一方の末端に有するアミノ基と同様の基が挙げられる。なかでも、アルキルアミノ基が好ましく、ジアルキルアミノ基がより好ましい。なお、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基が有するアルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜３がより好ましい。
【００４２】
アルコキシシリル基としては、メトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシシリル基、ブトキシシリル基などが挙げられる。アルコキシシリル基が有するアルコキシ基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜３がより好ましい。
【００４３】
＜共重合体の製造方法＞
本発明の共重合体は、例えば、リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として、１，３−ブタジエン、スチレン及び上記式（Ｉ）で表される化合物を共重合した後、重合末端を窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する変性剤により変性することにより製造でき、具体的には、以下の製造方法で製造できる。
【００４４】
（重合方法）
スチレン、１，３−ブタジエンおよび上記式（Ｉ）で表される化合物などのモノマー成分を共重合する際の重合方法については特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれも用いることができるが、特に式（Ｉ）で表される化合物の安定性の観点から、溶液重合法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよい。
【００４５】
溶液重合法を用いた場合には、溶液中のモノマー濃度（スチレン、１，３−ブタジエン、式（Ｉ）で表される化合物などの合計）は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。溶液中のモノマー濃度が５質量％未満では、得られる共重合体の量が少なく、高コストになる傾向がある。また、溶液中のモノマー濃度は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。溶液中のモノマー濃度が５０質量％を超えると、溶液粘度が高くなりすぎて撹拌が困難となり、重合しにくくなる傾向がある。
【００４６】
（アニオン重合における重合開始剤）
アニオン重合を行う場合、重合開始剤として、リチウム原子とアミノ基を有する化合物を使用することが好ましい。これにより、重合開始末端にアミノ基を有し、他方の末端が重合活性部位である共役ジエン系重合体（リビングポリマー）が得られる。
【００４７】
重合開始剤（リチウム原子とアミノ基を有する化合物）が有するアミノ基としては、当該アミノ基が重合開始末端にそのまま残存することとなるため、上述の非環状アミノ基、環状アミノ基と同様の基が好適である。なお、好適な態様も同様である。
【００４８】
リチウム原子とアミノ基を有する化合物は、例えば、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させて得られる（例えば、リチウムアミド化合物）。
【００４９】
リチウム化合物としては特に制限はないが、ヒドロカルビルリチウムが好ましく用いられる。ヒドロカルビルリチウムとしては、炭素数２〜２０のヒドロカルビル基を有するものが好ましく、例えばエチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−オクチルリチウム、ｎ−デシルリチウム、フェニルリチウム、２−ナフチルリチウム、２−ブチル−フェニルリチウム、４−フェニル−ブチルリチウム、シクロへキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物などが挙げられるが、これらの中で、特にｎ−ブチルリチウムが好適である。
【００５０】
アミノ基を有する化合物としては、当該アミノ基が重合開始末端に残存することとなるため、上述の非環状アミノ基を構成する非環状アミン、環状アミノ基を構成する環状アミン（特に、ピロリジン環を有する化合物）と同様の化合物を好適に使用できる。そのため、アミノ基を有する化合物としては、アルキルアミノ基を有する化合物（モノアルキルアミン、ジアルキルアミン）が好ましく、ジアルキルアミノ基を有する化合物（ジアルキルアミン）がより好ましい。なお、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基が有するアルキル基の好ましい炭素数は、上述の非環状アミノ基の場合と同様である。
【００５１】
また、アミノ基を有する化合物としては、上記式（ＩＩ）で表される基を有する化合物が好ましく、上記式（ＩＩＩ）で表される基を有する化合物がより好ましい。なお、上記式（ＩＩ）で表される基、上記式（ＩＩＩ）で表される基の好適な態様は上述の環状アミノ基の場合と同様である。
【００５２】
リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させる条件は、特に限定されないが、例えば、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物を炭化水素系溶剤に溶解させ、反応温度０〜８０℃で、０．０１〜１時間反応させればよい。使用するリチウム化合物とアミノ基を有する化合物のモル比（リチウム化合物／アミノ基を有する化合物）は、特に限定されないが、例えば、０．８〜１．５であればよい。
【００５３】
また、反応に使用する炭化水素系溶剤は、特に限定されないが、炭素数３〜８のものが好ましく、例えばプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、１−ブテン、イソブテン、トランス−２−ブテン、シス−２−ブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５４】
リチウム原子とアミノ基を有する化合物（例えば、リチウムアミド化合物）としては、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させて得てもよく、また、市販品を使用してもよい。リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させる場合、モノマー成分を投入する前に、事前に反応させておいてもよく、モノマー成分の存在下でリチウム化合物、アミノ基を有する化合物を反応させてもよい。モノマー成分が存在しても、アミノ基を有する化合物の方が反応性が高いため、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物の反応が優先的に進行する。
【００５５】
リチウムアミド化合物としては、例えば、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、リチウムメチルフェネチルアミド、下記式で表される化合物などが挙げられる。なかでも、リチウムピロリジド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミドが好ましい。
【００５６】
また、リチウム原子とアミノ基を有する化合物として、アミノ基と共に、イソプレン単位（下記式（ＶＩＩ）で表される単位）を有する化合物も好適に使用できる。これにより、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できる。
【化１６】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【００５７】
なかでも、特に、アルキルアミノ基と共に、上記イソプレン単位を有することがより好ましく、ジアルキルアミノ基と共に、上記イソプレン単位を有することが更に好ましく、例えば、下記式で表される化合物が好適である。なお、下記式で表される化合物のうちｓ＝２の化合物は、ＦＭＣリチウム社により商品名ＡＩ−２００として販売されている。
【化１７】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【００５８】
（アニオン重合の方法）
上記リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として用い、アニオン重合によって共重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、反応に不活性な有機溶剤、例えば脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物などの炭化水素系溶剤中において、上記リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤とし、必要に応じてランダマイザーの存在下で、スチレン、１，３−ブタジエン及び式（Ｉ）で表される化合物などとをアニオン重合させればよい。なお、アニオン重合後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や、重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えてもよい。
【００５９】
（アニオン重合における炭化水素系溶剤）
上記炭化水素系溶剤としては、炭素数３〜８のものが好ましく、例えばプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、１−ブテン、イソブテン、トランス−２−ブテン、シス−２−ブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６０】
（アニオン重合におけるランダマイザー）
また、上記ランダマイザーとは、共重合体中の共役ジエン部分のミクロ構造制御（例えば、ブタジエンにおける１，２−結合の増加など）や、共重合体におけるモノマー単位の組成分布の制御（例えば、ブタジエン−スチレン共重合体におけるブタジエン単位、スチレン単位のランダム化など）などの作用を有する化合物のことである。このランダマイザーとしては、特に制限はなく、従来ランダマイザーとして一般に使用されている公知の化合物の中から任意のものを用いることができる。例えば、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ビステトラヒドロフリルプロパン、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジピペリジノエタンなどのエーテル類及び第三級アミン類などを挙げることができる。また、カリウム−ｔ−アミレート、カリウム−ｔ−ブトキシドなどのカリウム塩類、ナトリウム−ｔ−アミレートなどのナトリウム塩類も用いることができる。
【００６１】
ランダマイザーの使用量は、重合開始剤１モル当たり、０．０１モル当量以上が好ましく、０．０５モル当量以上がより好ましい。ランダマイザーの使用量が０．０１モル当量未満では、添加効果が小さく、ランダム化しにくい傾向がある。また、ランダマイザーの使用量は、重合開始剤１モル当たり１０００モル当量以下が好ましく、５００モル当量以下がより好ましい。ランダマイザーの使用量が１０００モル当量を超えると、モノマーの反応速度が大きく変化してしまい、逆にランダム化しにくくなる傾向がある。
【００６２】
上記変性剤による変性方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、アニオン重合で主鎖が変性された共重合体を合成した後、該共重合体と変性剤とを接触させることにより、共重合体末端部のアニオンと変性剤の官能基とが反応し、共重合体末端部が変性される。変性剤を反応させる量は、通常、共重合体１００質量部に対して０．０１〜１０質量部とすればよい。
【００６３】
＜変性剤＞
上記変性剤としては、例えば３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、１−（４−Ｎ，Ｎジメチルアミノフェニル）−１−フェニルエチレン、１，１−ジメトキシトリメチルアミン、１，２−ビス（トリクロロシリル）エタン、１，３，５−トリス（３−トリエトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ジアミノブタン、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−グリシジル−４−（２−ピリジル）ピペラジン、１−グリシジル−４−フェニルピペラジン、１−グリシジル−４−メチルピベラジン、１−グリシジル−４−メチルホモピベラジン、１−グリシジルヘキサメチレンイミン、１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、１１−アミノウンデシルトリメトキシシラン、１−ベンジル−４−グリシジルピペラジン、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−（４−モルフォリノジチオ）ベンゾチアゾール、２−（６−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−（トリエトキシシリルエチル）ピリジン、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、２−（２−ピリジルエチル）チオプロピルトリメトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）チオプロビルトリメトキシシラン、２，２−ジエトキシ−１，６−ジアザ−２−シラシクロオクタン、２，２−ジメトキシ−１，６−ジアザ−２−シラシクロオクタン、２，３−シクロロ−１，４−ナフトキノン、２，４−ジニトロベンゼンスルホニルクロライド、２，４−トリレンジイソシアナート、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、２−トリブチルスタニル−１，３−ブタジエン、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、２−ビニルピリジン、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリメトキシシラン、２−ラウリルチオエチルフェニルケトン、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、３−（１，３−ジメチルブチリデン）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（１，３−ジメチルブチリデン）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）トリメトキシシラン、３−（ｍ−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）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−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−アリルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３，４−ジアミノ安息香酸、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−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ス（メトキシジエトキシ）シラン、３−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−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トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−ジエトキシ（メチル）シリルプロピル無水コハク酸、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）ジエトキシメチルシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−トリエトキシシリルプロピル無水コハク酸、３−トリエトキシシリルプロピル無水酢酸、３−トリフェノキシシリルプロピル無水コハク酸、３−トリフェノキシシリルプロピル無水酢酸、３−トリメ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−ヘキサメチレンイミノ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、（３−トリエトキシシリルプロピル）ジエチレントリアミン、（３−トリメトキシシリルプロピル）ジエチレントリアミン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４’−（イミダゾール−１−イル）−アセトフェノン、４−［３−（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノ）プロピル］モルホリン、４−グリシジル−２，２，６，６−テトラメチルピベリジニルオキシ、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−ビニルピリジン、４−モルホリノアセトフェノン、４−モルホリノベンゾフェノン、ｍ−アミノフェニルトリメトキシシラン、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、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリメトキシシリル）−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−（２−アミノエチル）−３−アミノブロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）サクシンイミド、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、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−３−［アミノ（ポリプロピレンオキシ）］アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−［５−（トリエトキシシリル）−２−アザ−１−オキソペンチル］カプロラクタム、Ｎ−［５−（トリメトキシシリル）−２−アザ−１−オキソペンチル］カプロラクタム、Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリエトキシシラン、Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリメトキシシラン、Ｎ−アリル−アザ−２，２−ジエトキシシラシクロペンタン、Ｎ−アリル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン、Ｎ−（シクロヘキシルチオ）フタルイミド、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジエトキシシラシクロペンタン、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル尿素、Ｎ，Ｎ’−エチレン尿素、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフラン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ’−ジエチル尿素、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリエトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−トリエトキシシリルプロピルウレア、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−トリメトキシシリルプロピルウレア、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｏ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ−エチルアミノイソブチルトリエトキシシラン、Ｎ−エチルアミノイソブチルトリメトキシシラン、Ｎ−エチルアミノイソブチルメチルジエトキシシラン、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、Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−ビニルベンジルアザシクロヘプタン、Ｎ−フェニルピロリドン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−メチルインドリノン、Ｎ−メチルピロリドン、ｐ−（２−ジメチルアミノエチル）スチレン、ｐ−アミノフェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、（アミノエチルアミノ）−３−イソブチルジエトキシシラン、（アミノエチルアミノ）−３−イソブチルジメトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリエトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、アクリル酸、アジピン酸ジエチル、アセタミドプロピルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノベンゾフェノン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、エチレンオキシド、オクタデシルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリセロールトリステアレート、クロロトリエトキシシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン、クロロポリジメチルシロキサン、クロロメチルジフェノキシシラン、ジアリルジフェニルスズ、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジエチル（グリシジル）アミン、ジエチルジチオカルバミン酸２−ベンゾチアゾイルェステル、ジエトキシジクロロシラン、（シクロヘキシルアミノメチル）トリエトキシシラン、（シクロヘキシルアミノメチル）トリメトキシシラン、ジグリシジルポリシロキサン、ジクロロジフェノキシシラン、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジビニルベンゼン、ジフェニルカルボジイミド、ジフェニルシアナミド、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェノキシメチルクロロシラン、ジブチルジクロロスズ、ジメチル（アセトキシ−メチルシロキサン）ポリジメチルシロキサン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジメチル（メトキシ−メチルシロキサン）ポリジメチルシロキサン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルエチレン尿素、ジメチルジクロロシラン、ジメチルスルホモイルクロライド、シルセスキオキサン、ソルビタントリオレイン酸エステル、ソルビタンモノラウリン酸エステル、チタンテトラキス（２−エチルヘキシオキシド）、テトラエトキシシラン、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラフェノキシシラン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）シアヌレート、トリフェニルホスフェート、トリフェノキシクロロシラン、トリフェノキシメチルケイ素、トリフェノキシメチルシラン、二酸化炭素、ビス（トリエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミン、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］ウレア、ビス［（トリメトキシシリル）プロピル］ウレア、ビス（２−ヒドロキシメチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（２−ヒドロキシメチル）−３−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ビス（２−エチルヘキサノエート）スズ、ビス（２−メチルブトキシ）メチルクロロシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビス（メチルジエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（メチルジメトキシシリルプロピル）−Ｎ−メチルアミン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−エチルヘキシルオキシ）シラン、ビニルベンジルジエチルアミン、ビニルベンジルジメチルアミン、ビニルベンジルトリブチルスズ、ビニルベンジルピペリジン、ビニルベンジルピロリジン、ピロリジン、フェニルイソシアナート、フェニルイソチオシアナート、（フェニルアミノメチル）メチルジメトキシシラン、（フェニルアミノメチル）メチルジエトキシシラン、フタル酸アミド、ヘキサメチレンジイソシアナート、ベンジリデンアニリン、ポリジフェニルメタンジイソシアネート、ポリジメチルシロキサン、メチル−４−ピリジルケトン、メチルカプロラクタム、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、ラウリルチオプロピオン酸メチル、四塩化ケイ素などがあげられる。
【００６４】
上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、上記変性剤としては、下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）、又は下記式（ＶＩ）で表される化合物が好ましく、下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）で表される化合物がより好ましく、下記式（ＩＶ）で表される化合物が更に好ましい。
【化１８】
（式中、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２４及びＲ２５は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）
【化１９】
（式中、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２９は、環状エーテル基を表す。ｐ及びｑは整数を表す。）
【化２０】
（式中、Ｒ３０〜Ｒ３３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）又はこれらの誘導体を表す。）
【００６５】
上記式（ＩＶ）で表される化合物において、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のアルキル基としては、例えば、メチル基などの炭素数１〜４のアルキル基（好ましくは炭素数１〜３）などが挙げられる。Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基などの炭素数１〜８のアルコキシ基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜４）などが挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基も含まれる。Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のシリルオキシ基としては、例えば、炭素数１〜２０の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基（トリメチルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基など）などが挙げられる。
【００６６】
上記式（ＩＶ）で表される化合物において、Ｒ２４及びＲ２５のアルキル基としては、例えば、上記アルキル基（Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のアルキル基）と同様の基を挙げることができる。
【００６７】
低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３としては、アルコキシ基が好ましく、Ｒ２４及びＲ２５としては、アルキル基が好ましい。
【００６８】
ｎ（整数）としては、入手容易性という理由から０〜５が好ましい。更には、ｎは２〜４がより好ましく、３が最も好ましい。ｎが６以上であるとコストが増大する。
【００６９】
上記式（ＩＶ）で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示した３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。なかでも、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００７０】
上記式（Ｖ）で表される化合物において、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、上記式（ＩＶ）で表される化合物におけるＲ２１、Ｒ２２及びＲ２３と同様である。Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８としては、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、アルコキシ基が好ましい。
【００７１】
上記式（Ｖ）で表される化合物において、Ｒ２９の環状エーテル基としては、例えば、オキシラン基などのエーテル結合を１つ有する環状エーテル基、ジオキソラン基などのエーテル結合を２つ有する環状エーテル基、トリオキサン基などのエーテル結合を３つ有する環状エーテル基などが挙げられる。なかでも、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという点から、エーテル結合を１つ有する環状エーテル基が好ましく、オキシラン基がより好ましい。環状エーテル基の炭素数は、好ましくは２〜７、より好ましくは２〜４である。また、環状エーテル基は環骨格内に不飽和結合を有していないことが好ましい。
【００７２】
ｐ（整数）としては、入手容易性、反応性という理由から０〜５が好ましい。更には、ｐは２〜４がより好ましく、３が最も好ましい。ｐが６以上であるとコストが増大する。
【００７３】
ｑ（整数）としては、入手容易性、反応性という理由から０〜５が好ましい。更には、ｑは１〜３がより好ましく、１が最も好ましい。ｑが６以上であるとコストが増大する。
【００７４】
上記式（Ｖ）で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示した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などが挙げられる。なかでも、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００７５】
上記式（ＶＩ）で表される化合物において、Ｒ３０〜Ｒ３３は、上記式（ＩＶ）で表される化合物におけるＲ２１、Ｒ２２及びＲ２３と同様である。Ｒ３０〜Ｒ３３としては、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、アルコキシ基が好ましい。
【００７６】
上記式（ＶＩ）で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示したテトラエトキシシラン、テトラメトキシシランなどが挙げられる。なかでも、テトラエトキシシランが好ましい。
【００７７】
上記式（ＩＶ）、（Ｖ）、又は（ＶＩ）で表される化合物以外の好適な変性剤として、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、四塩化ケイ素などを挙げることもできる。
【００７８】
本発明においては、上記変性剤による変性反応を行った後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や、重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えてもよい。
【００７９】
上記共重合体の重量平均分子量Ｍｗは、１．０×１０５〜２．５×１０６である。Ｍｗが１．０×１０５未満の場合は低燃費性が悪くなる傾向があり、一方、Ｍｗが２．５×１０６を超えると加工性が悪くなる傾向がある。Ｍｗの下限は、好ましくは２．０×１０５以上、より好ましくは３．０×１０５以上であり、上限は、好ましくは１．５×１０６以下、より好ましくは１．０×１０６以下である。
なお、Ｍｗは、重合時に使用する重合開始剤の量を変更するなどの方法により適宜調節することができ、後述の実施例の方法で測定できる。
【００８０】
ゴム成分１００質量％中の共重合体の含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。５質量％未満であると、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくい傾向がある。また、共重合体の含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下である。９０質量％を超えると、高コストになり、耐摩耗性が低下する傾向がある。
【００８１】
＜他に使用できるゴム成分＞
上記共重合体以外に使用できるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのジエン系ゴムなどが挙げられる。なかでも、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く示すことから、ジエン系ゴムが好ましく、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲがより好ましく、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲを併用することが更に好ましい。
【００８２】
ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上であり、また、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。上記範囲内であれば、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性がバランス良く得られる。
【００８３】
ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上であり、また、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下である。上記範囲内であれば、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性がバランス良く得られる。
【００８４】
ＳＢＲのスチレン含量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上である。１０質量％未満であると、グリップ性能が低下するおそれがある。該スチレン含量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下である。５０質量％を超えると、耐摩耗性が悪化する傾向がある。
なお、本発明において、ＳＢＲのスチレン含量は、Ｈ１−ＮＭＲ測定により算出される。
【００８５】
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上である。３０質量％未満であると、加工性が悪化する傾向がある。該含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下である。９０質量％を超えると、シリカが分散しにくくなり、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性がバランス良く得らないおそれがある。
【００８６】
［式（１）で表される化合物］
【００８７】
本発明では、下記式（１）で表される化合物が使用される。これにより、結合エネルギーが高く、熱安定性が高いＣＣ結合をゴム組成物に保有させることができ、長期にわたり前述の性能を高い次元で維持できる。
【化２１】
［式中、Ａは炭素数２〜１０のアルキレン基、Ｒ１０１及びＲ１０２は、同一若しくは異なって、窒素原子を含む１価の有機基を表す。］
【００８８】
Ａのアルキレン基（炭素数２〜１０）としては、特に限定されず、直鎖状、分岐状、環状のものがあげられるが、なかでも、直鎖状のアルキレン基が好ましい。炭素数は４〜８が好ましい。アルキレン基の炭素数が１では、熱的な安定性が悪く、アルキレン基を有することによる効果が得られない傾向があり、炭素数が１１以上では、−Ｓ−Ｓ−Ａ−Ｓ−Ｓ−で表される架橋鎖の形成が困難になる傾向がある。
【００８９】
上記条件を満たすアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基などがあげられる。なかでも、ポリマー間に−Ｓ−Ｓ−Ａ−Ｓ−Ｓ−で表される架橋がスムーズに形成され、熱的にも安定であるという理由から、ヘキサメチレン基が好ましい。
【００９０】
Ｒ１０１及びＲ１０２としては、窒素原子を含む１価の有機基であれば特に限定されないが、芳香環を少なくとも１つ含むものが好ましく、炭素原子がジチオ基に結合したＮ−Ｃ（＝Ｓ）−で表される結合基を含むものがより好ましい。Ｒ１０１及びＲ１０２は、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、製造の容易さなどの理由から同一であることが好ましい。
【００９１】
式（１）で表される化合物としては、例えば、１，２−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）エタン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）プロパン、１，４−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ブタン、１，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ペンタン、１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン、１，７−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘプタン、１，８−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）オクタン、１，９−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ノナン、１，１０−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）デカンなどがあげられる。なかでも、熱的に安定であり、分極性に優れるという理由から、１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサンが好ましい。
【００９２】
式（１）で表される化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上、更に好ましくは１質量部以上である。０．１質量部未満であると、式（１）で表される化合物の添加による効果が充分に得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは２．０質量部以下、より好ましくは１．９質量部以下、更に好ましくは１．８質量部以下である。２．０質量部を超えると、架橋密度が高くなり過ぎて、耐摩耗性が悪化するおそれがある。また、破壊特性が悪化する傾向がある。
【００９３】
［シリカ］
本発明のゴム組成物は、補強剤としてシリカを配合することが好ましい。上記共重合体によってシリカの分散が促進され、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性の向上効果を高めることができる。シリカとしては、例えば、乾式法シリカ（無水シリカ）、湿式法シリカ（含水シリカ）などが挙げられる。
【００９４】
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ以上であり、また、好ましくは３００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは２００ｍ２／ｇ以下である。窒素吸着比表面積が５０ｍ２／ｇ未満のシリカでは、ゴム組成物の補強効果が小さく、ゴム組成物の耐摩耗性が低下する傾向があり、３００ｍ２／ｇを超えるシリカでは、ゴム組成物中での分散性が悪く、ゴム組成物のヒステリシスロスが増大し、低燃費性が低下する傾向がある。
なお、シリカのＢＥＴ法による窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準拠した方法により測定することができる。
【００９５】
シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは２０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上であり、また、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１２０質量部以下、更に好ましくは７０質量部以下である。該含有量が５質量部未満であると、ウェットグリップ性能、低燃費性の改善効果が充分に得られない傾向があり、１５０質量部を超えると、得られたゴム組成物が硬くなりすぎて、充分なウェットグリップ性能が得られない傾向がある。
【００９６】
［シランカップリング剤］
本発明では、シリカとともに、シランカップリング剤を使用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ず、従来からタイヤ分野において汎用されているものを使用でき、例えば、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、カップリング剤添加効果及びコストの両立という点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどを好適に使用できる。
【００９７】
シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは４質量部以上である。０．１質量部未満では、カップリング効果が不充分であり、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が充分に得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。２０質量部を超えると、ウェットグリップ性能が低下する傾向がある。
【００９８】
［硫黄］
本発明では、硫黄を使用することが好ましい。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。
【００９９】
硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．２質量部以上、更に好ましくは０．３質量部以上である。０．１質量部未満であると、加硫速度が遅くなり、生産性が悪化するおそれがある。硫黄の含有量は、好ましくは２．０質量部以下、より好ましくは１．８質量部以下、更に好ましくは１質量部以下である。２．０質量部を超えると、老化後のゴム物性変化が大きくなるおそれがある。
【０１００】
本発明のゴム組成物に硫黄が使用される場合、硫黄及び式（１）で表される化合物の合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上である。該合計含有量は、好ましくは４質量部以下であり、より好ましくは３質量部以下である。上記範囲内にすることにより、良好な架橋構造が形成され、本発明の効果が良好に得られる。
【０１０１】
また、硫黄の含有量（質量）＜式（１）で表される化合物の含有量（質量）を満たすことが好ましい。硫黄の含有量（質量）≧式（１）で表される化合物の含有量（質量）の場合には、式（１）で表される化合物を配合する効果が充分に得られないおそれがある。
硫黄の含有量（質量）／式（１）で表される化合物の含有量（質量）は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上である。０．０５未満であると、加硫速度が遅くなる傾向がある。また、該質量比は、好ましくは０．９５以下、より好ましくは０．９以下である。
【０１０２】
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、カーボンブラック、クレーなどの補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【０１０３】
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。
【０１０４】
特に、上記共重合体などのゴム成分、シリカ及びシランカップリング剤などを混合する工程１と、工程１で得られた混合物、ステアリン酸、酸化亜鉛及び老化防止剤などを混合する工程２と、工程２で得られた混合物、式（１）で表される化合物、硫黄及び加硫促進剤などを混合する工程３からなる混練工程により得られることが好ましい。これにより、シランカップリング剤の反応効率を向上でき、本発明の効果が良好に得られる。
なお、上記工程１における混合温度は１３０〜１６０℃が好ましく、上記工程２における混合温度は１３０〜１５５℃が好ましく、上記工程３における混合温度は７０〜１２０℃が好ましい。これらの上限を超えると、ゴムが劣化する傾向がある。
【０１０５】
本発明のゴム組成物は、トレッド、サイドウォール、インナーライナーなどのタイヤの各部材に使用できる。なかでも、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性に優れるため、トレッドに好適に使用できる。
【０１０６】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造できる。すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成できる。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して、本発明の空気入りタイヤを製造できる。
【実施例】
【０１０７】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【０１０８】
以下、合成、重合時に用いた各種薬品について、まとめて説明する。なお、薬品は必要に応じて定法に従い精製を行った。
ｎ−ヘキサン：関東化学（株）製
スチレン：関東化学（株）製
１，３−ブタジエン：東京化成工業（株）製
ｐ−メトキシスチレン：関東化学（株）製（式（Ｉ）で表される化合物）
ｐ−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）スチレン：和光純薬工業（株）製（式（Ｉ）で表される化合物）
テトラメチルエチレンジアミン：関東化学（株）製
変性剤Ａ−１：関東化学（株）製ジメチルアミン
変性剤Ａ−２：関東化学（株）製ピロリジン
変性剤Ａ−３：ＦＭＣリチウム社製のＡＩ−２００（下記式で表される化合物（ｓ＝２））
【化２２】
ｎ−ブチルリチウム：関東化学（株）製の１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液
変性剤Ｂ−１：関東化学（株）製のテトラエトキシシラン
変性剤Ｂ−２：アヅマックス社製の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
変性剤Ｂ−３：アヅマックス社製の３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン
２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール：大内新興化学工業（株）製のノクラック２００
【０１０９】
＜共重合体の分析＞
下記により得られた共重合体の分析は以下の方法で行った。
【０１１０】
（重量平均分子量Ｍｗの測定）
共重合体の重量平均分子量Ｍｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ ＨＺ−Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めた。
【０１１１】
（共重合体の構造同定）
共重合体の構造同定は、日本電子（株）製ＪＮＭ−ＥＣＡシリーズの装置を用いて行った。測定結果から、共重合体中の１，３−ブタジエン、式（Ｉ）で表される化合物（ｐ−メトキシスチレン、ｐ−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）スチレン）、及びスチレンの含有量を算出した。
【０１１２】
＜共重合体の合成＞
（共重合体（１））
十分に窒素置換した耐熱容器にｎ−ヘキサン１５００ｍｌ、スチレン１００ｍｍｏｌ、１，３−ブタジエン８００ｍｍｏｌ、ｐ−メトキシスチレン５ｍｍｏｌ、テトラメチルエチレンジアミン０．２ｍｍｏｌ、変性剤Ａ−１ ０．１２ｍｍｏｌ、ｎ−ブチルリチウム０．１２ｍｍｏｌを加えて、０℃で４８時間攪拌した。その後、変性剤Ｂ−１ ０．１５ｍｍｏｌを加えて０℃で１５分間撹拌した。その後、アルコールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１ｇを添加後、再沈殿精製により共重合体（１）を得た。得られた共重合体（１）の重量平均分子量は５００，０００、上記式（Ｉ）で表される化合物の含有量（アルコキシスチレン成分含有率）は１．１質量％、スチレン含有量（スチレン成分含有率）は１９質量％であった。
【０１１３】
（共重合体（２）〜（１５））
表１のレシピにて共重合体（１）と同様の方法で合成した。得られたポリマーの特性を表１に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
＜実施例及び比較例＞
以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：宇部興産（株）製のウベポールＢＲ１５０Ｂ
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＬ５７４
共重合体（１）〜（１５）：上記方法で合成
シリカ：デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ：１７５ｍ２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
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）
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
ＫＡ９１８８：ランクセス社製のＶｕｌｃｕｒｅｎ ＶＰ ＫＡ９１８８（１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン）
加硫促進剤ＣＺ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−ｔ−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Ｄ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）
【０１１６】
表２〜３に示す配合内容に従い、（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、共重合体（１）〜（１５）、シリカ及びシランカップリング剤を１５０℃の条件下で３分間混練りして混練り物を作製し（工程１）、さらに、工程１で得られた混練り物に老化防止剤、ステアリン酸及び酸化亜鉛を添加し、１４０℃の条件下で３分間混練りして混練り物を作製した（工程２）。工程２で得られた混練り物に硫黄、ＫＡ９１８８及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た（工程３）。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で２０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。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃で１５分間加硫し、試験用タイヤ（サイズ：２１５／４５ＺＲ１７）を製造した。
【０１１７】
（劣化条件）
上記にて作製した試験用タイヤを８０℃のオーブンで１６８時間熱劣化（老化）させた。得られたものを劣化品（老化後の試験用タイヤ）とした。
【０１１８】
得られた加硫ゴム組成物及び試験用タイヤ（新品、劣化品）について、以下に示す試験方法により評価を行った。それぞれの試験結果を表２〜３に示す。
【０１１９】
（転がり抵抗）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗性に優れ、低燃費性に優れる。
転がり抵抗指数＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【０１２０】
（ウェットスキッド性能）
試験用タイヤ（新品）を車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を求めた。比較例１のウェットスキッド性能を１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどウェットスキッド性能が良好である。
ウェットスキッド性能指数＝（比較例１の新品の制動距離）／（各配合の新品の制動距離）×１００
【０１２１】
また、老化後のウェットスキッド性能については、老化後の試験用タイヤを用いて上記同様に制動距離を求め、下記計算式により指数表示した。
老化後のウェットスキッド性能指数＝（比較例１の新品の制動距離）／（各配合の劣化品の制動距離）×１００
指数が大きいほど老化後のウェットスキッド性能が良好である。
【０１２２】
（耐摩耗性）
試験用タイヤ（新品）を車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着して、テストコースを実車走行し、３００００ｋｍ走行後のパターン溝深さの変化を求めた。結果は、比較例１を１００として指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が良好である。
【０１２３】
また、老化後の耐摩耗性については、老化後の試験用タイヤを用いて上記同様に溝深さの変化を求め、下記計算式により指数表示した。
老化後の耐摩耗性指数＝（比較例１の新品の溝深さの変化）／（各配合の劣化品の溝深さの変化）×１００
指数が大きいほど老化後の耐摩耗性が良好である。
【０１２４】
【表２】
【０１２５】
【表３】
【０１２６】
表２〜３に示すように、特定の共重合体（共重合体１〜９及び１１）及び特定の化合物（ＫＡ９１８８）を含む実施例は、比較例に比べて、低燃費性、ウェットスキッド性能、耐摩耗性がバランスよく改善された。また、これらの実施例では、新品から劣化品にかけての性能劣化が小さく、老化後のウェットスキッド性能、耐摩耗性が良好に得られた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤへの要求性能が高くなってきており、トレッド部の耐摩耗性やウェットスキッド性能の向上が要求されている。これらの性能を満足させる方法として、カーボンブラックを微粒子化し、耐摩耗性を向上させる方法が知られているが、摩耗末期にはゴムの硬度が高くなり、ウェットスキッド性能が低下するという問題があった。
【０００３】
また、特許文献１には、シリカを配合し、転がり抵抗、耐摩耗性を悪化させることなく、ウェットスキッド性能を向上できるタイヤ用ゴム組成物が開示されているが、これらの性能をバランスよく改善する点については、未だ改善の余地がある。また、上記カーボンブラックの場合と同様に、摩耗末期にはゴムの硬度が高くなり、ウェットスキッド性能が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、耐摩耗性及びウェットスキッド性能をバランスよく改善できるタイヤ用ゴム組成物及び空気入り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】
【０００６】
本発明は、１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、下記式（１）で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【化１】
（式中、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。）
【化２】
［式中、Ａは炭素数２〜１０のアルキレン基、Ｒ１０１及びＲ１０２は、同一若しくは異なって、窒素原子を含む１価の有機基を表す。］
【０００７】
前記タイヤ用ゴム組成物は、硫黄を含むことが好ましい。また、シリカを含むことが好ましい。
【０００８】
前記硫黄の配合量＜前記式（１）で表される化合物の配合量であることが好ましい。
前記硫黄及び前記式（１）で表される化合物の配合量が、それぞれゴム成分１００質量部に対して０．１〜２質量部であることが好ましい。
【０００９】
前記官能基がアルコキシシリル基であることが好ましい。また、前記官能基がアルコキシシリル基及びアミノ基であることが好ましい。
【００１０】
前記一方の末端に有するアミノ基が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基であることが好ましい。
【化３】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
また、前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基であることが好ましい。
【化４】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
前記一方の末端にアミノ基と共に、イソプレン単位を有することが好ましい。
【００１１】
前記共重合体中、前記式（Ｉ）で表される化合物の含有量が０．０５〜３５質量％であることが好ましい。
【００１２】
前記共重合体は、リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として、１，３−ブタジエン、スチレン及び前記式（Ｉ）で表される化合物を共重合した後、重合末端を窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する変性剤により変性して得られるものであることが好ましい。
【００１３】
前記変性剤が下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）、又は下記式（ＶＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【化５】
（式中、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２４及びＲ２５は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）
【化６】
（式中、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２９は、環状エーテル基を表す。ｐ及びｑは整数を表す。）
【化７】
（式中、Ｒ３０〜Ｒ３３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。）
【００１４】
前記重合開始剤が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基を有することが好ましい。
【化８】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
また、前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基であることが好ましい。
【化９】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
前記重合開始剤がイソプレン単位を有することが好ましい。
【００１５】
前記ゴム成分１００質量％中、前記共重合体の含有量が５質量％以上であり、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が５〜１５０質量部であることが好ましい。
【００１６】
前記タイヤ用ゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、特定の共重合体及び特定の化合物を含むタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性、耐摩耗性及びウェットスキッド性能をバランスよく改善できる。また、長期にわたりこれらの性能を維持できる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、特定の化合物とを含む。
【化１０】
（式中、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。）
【００１９】
通常、末端が変性されたスチレンブタジエンゴムを使用すると、タイヤの使用に伴いゴムが劣化（硬度が上昇）し、ウェットグリップ性能が低下する懸念があるが、本発明では、特定の共重合体及び特定の化合物を併用するため、耐摩耗性及びウェットスキッド性能を両立でき、特に耐熱老化性を向上し、摩耗末期まで長期にわたりこれらの性能を維持できる。また、優れた低燃費性が得られる。
【００２０】
［ゴム成分］
＜共重合体＞
本明細書において「共重合体」は、ゴム成分に含まれる概念として記載する。
上記共重合体は、上記式（Ｉ）で表される化合物で主鎖が変性されているため、該化合物（特に、該化合物中に含まれる酸素原子）とフィラーとの相互作用が生じ、フィラーの分散性が向上するとともに、共重合体の動きが拘束される。その結果、ヒステリシスロスが低減して低燃費性が改善でき、また、良好なウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られる。さらに、共重合体の一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に上記官能基を有するため、共重合体の両方の末端部分においてもフィラーとの相互作用が生じ、フィラーの分散性が向上するとともに、共重合体の動きが拘束される。その結果、ヒステリシスロスが低減して低燃費性が改善でき、また、良好なウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られる。そして、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基、他方の末端に有する上記官能基を組み合わせた上記共重合体では、低燃費性、ウェットグリップ性能を相乗的に改善できる。
通常、主鎖に官能基を有する重合体（主鎖変性重合体）の末端に、更に官能基を付加した場合（主鎖末端変性重合体とした場合）であっても、上記性能が向上するとは一概には言えない。これは、官能基の種類によりシリカとの親和性が異なるためであり、性能を好適に向上させるためには官能基の組合せが非常に重要である。本発明では、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基、他方の末端に有する上記官能基の組合せが非常に良好であるため、低燃費性、ウェットグリップ性能を相乗的に改善できるものと推測される。
【００２１】
上記式（Ｉ）において、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。炭素数が１０を超えると、高コストになる傾向がある。また、低燃費性及びウェットグリップ性能を充分に改善できない傾向がある。得られる重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、炭素数は、好ましくは１〜８、より好ましくは１〜６、更に好ましくは１〜３である。
【００２２】
Ｒ１で表される炭化水素基としては、例えば、アルキル基などの１価の脂肪族炭化水素基、アリール基などの１価の芳香族炭化水素基などが挙げられる。得られる重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、Ｒ１は、アルキル基が好ましく、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基がより好ましい。
【００２３】
また、得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、式（Ｉ）で表される化合物のなかでも、下記式（Ｉ−Ｉ）で表される化合物が好ましい。
【化１１】
（上記式（Ｉ−Ｉ）中のＲ１は、上記式（Ｉ）中のＲ１と同様である。）
【００２４】
式（Ｉ）で表される化合物としては、例えば、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エトキシスチレン、ｐ−（ｎ−プロポキシ）スチレン、ｐ−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）スチレン、ｍ−メトキシスチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
【００２５】
上記共重合体における上記式（Ｉ）で表される化合物の含有量は、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上であり、また、好ましくは３５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下、最も好ましくは２質量％以下である。０．０５質量％未満では低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくく、一方、３５質量％を超えると高コストになる傾向がある。
【００２６】
上記共重合体におけるスチレン含有量は、好ましくは２質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上、特に好ましくは１５質量％以上であり、また、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下、特に好ましくは２２質量％以下である。２質量％未満ではウェットグリップ性能が悪化する傾向があり、一方、５０質量％を超えると低燃費性が悪化する傾向がある。
【００２７】
上記共重合体における１，３−ブタジエンの含有量は特に限定されず、他の成分の含有量に合わせて適宜調整すればよいが、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上であり、また、好ましくは９７質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下である。１５質量％未満ではウェットグリップ性能が悪化する傾向があり、一方、９７質量％を超えると低燃費性が悪化する傾向がある。
【００２８】
上記共重合体における式（Ｉ）で表される化合物、１，３−ブタジエン及びスチレンの含有量は、後述する実施例の方法で測定できる。
【００２９】
一方の末端に有するアミノ基（１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基）は、非環状アミノ基であっても、環状アミノ基であってもよい。
【００３０】
非環状アミノ基を構成する非環状アミンとしては、例えば、１，１−ジメチルプロピルアミン、１，２−ジメチルプロピルアミン、２，２−ジメチルプロピルアミン、２−エチルブチルアミン、ペンチルアミン、２，２−ジメチルブチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、イソデシルアミンなどのモノアルキルアミンや、ジメチルアミン、メチルイソブチルアミン、メチル（ｔ−ブチル）アミン、メチルペンチルアミン、メチルヘキシルアミン、メチル（２−エチルヘキシル）アミン、メチルオクチルアミン、メチルノニルアミン、メチルイソデシルアミン、ジエチルアミン、エチルプロピルアミン、エチルイソプロピルアミン、エチルブチルアミン、エチルイソブチルアミン、エチル（ｔ−ブチル）アミン、エチルペンチルアミン、エチルヘキシルアミン、エチル（２−エチルヘキシル）アミン、エチルオクチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、プロピルブチルアミン、プロピルイソブチルアミン、プロピル（ｔ−ブチル）アミン、プロピルペンチルアミン、プロピルヘキシルアミン、プロピル（２−エチルヘキシル）アミン、プロピルオクチルアミン、イソプロピルブチルアミン、イソプロピルイソブチルアミン、イソプロピル（ｔ−ブチル）アミン、イソプロピルペンチルアミン、イソプロピルヘキシルアミン、イソプロピル（２−エチルヘキシル）アミン、イソプロピルオクチルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジｔ−ブチルアミン、ブチルペンチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどのジアルキルアミンやラウリルアミンメチルブチルアミンなどが挙げられる。これらの非環状アミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離することにより非環状アミノ基となる。
【００３１】
非環状アミノ基としては、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、アルキルアミノ基（モノアルキルアミン、ジアルキルアミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離した基）が好ましく、ジアルキルアミノ基（ジアルキルアミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離した基）がより好ましい。なお、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基が有するアルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜３がより好ましい。
【００３２】
また、環状アミノ基を構成する環状アミンとしては、例えば、アジリジン、２−メチルアジリジン、２−エチルアジリジン、ピロリジン環を有する化合物（ピロリジン、２−メチルピロリジン、２−エチルピロリジン、２−ピロリドン、スクシンイミド）、ピペリジン、２−メチルピペリジン、３，５−ジメチルピペリジン、２−エチルピペリジン、４−ピペリジノピペリジン、２−メチル−４−ピロリジノピペリジン、１−メチルピペラジン、１−メチル−３−エチルピペラジンモルフォリン、２−メチルモルフォリン、３，５−ジメチルモルフォリン、チオモルフォリン、３−ピロリン、２，５−ジメチル−３−ピロリン、２−フェニル−２−ピロリン、ピラゾリン、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、ピラゾール、ピラゾールカルボン酸、α−ピリドン、γ−ピリドン、アニリン、３−メチルアニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−イソプロピルアニリンなどが挙げられる。これらの環状アミンが有する窒素原子に結合している水素原子が脱離することにより環状アミノ基となる。
【００３３】
環状アミノ基としては、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、下記式（ＩＩ）で表される基が好ましい。
【化１２】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【００３４】
Ｒ１１は、炭素数が２〜５０（好ましくは２〜１０、より好ましくは３〜５）の２価の炭化水素基を表す。
該炭化水素基としては、例えば、炭素数２〜１０のアルキレン基、炭素数２〜１０のアルケニレン基、２〜１０のアルキニレン基、炭素数６〜１０のアリーレン基などが挙げられる。なかでも、アルキレン基が好ましい。
【００３５】
上記式（ＩＩ）で表される基の中でも、下記式（ＩＩＩ）で表される基が好ましい。
【化１３】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【００３６】
Ｒ１２〜Ｒ１９の炭素数が１〜５（好ましくは１〜３）の炭化水素基としては、Ｒ１で表される炭化水素基と同様の基が挙げられる。なかでも、アルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
【００３７】
Ｒ１２〜Ｒ１９としては、水素原子が好ましく、Ｒ１２〜Ｒ１９の全てが水素原子であることがより好ましい。
【００３８】
一方の末端には、上記アミノ基と共に、イソプレン単位（下記式（ＶＩＩ）で表される単位）を有することが好ましい。これにより、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できる。特に、アルキルアミノ基と共に、イソプレン単位を有することがより好ましく、ジアルキルアミノ基と共に、イソプレン単位を有することが更に好ましく、例えば、式（Ａ）で表される基が好適である。
【化１４】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【化１５】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【００３９】
一方、他方の末端に有する、窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基としては、例えばアミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリル基、ピリジル基などが挙げられる。
【００４０】
他方の末端に有する上記官能基としては、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、アルコキシシリル基、アミノ基、エーテル基が好ましく、アルコキシシリル基、アミノ基を両方有することがより好ましい。
【００４１】
アミノ基としては、上述の一方の末端に有するアミノ基と同様の基が挙げられる。なかでも、アルキルアミノ基が好ましく、ジアルキルアミノ基がより好ましい。なお、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基が有するアルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜３がより好ましい。
【００４２】
アルコキシシリル基としては、メトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシシリル基、ブトキシシリル基などが挙げられる。アルコキシシリル基が有するアルコキシ基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜３がより好ましい。
【００４３】
＜共重合体の製造方法＞
本発明の共重合体は、例えば、リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として、１，３−ブタジエン、スチレン及び上記式（Ｉ）で表される化合物を共重合した後、重合末端を窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する変性剤により変性することにより製造でき、具体的には、以下の製造方法で製造できる。
【００４４】
（重合方法）
スチレン、１，３−ブタジエンおよび上記式（Ｉ）で表される化合物などのモノマー成分を共重合する際の重合方法については特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれも用いることができるが、特に式（Ｉ）で表される化合物の安定性の観点から、溶液重合法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよい。
【００４５】
溶液重合法を用いた場合には、溶液中のモノマー濃度（スチレン、１，３−ブタジエン、式（Ｉ）で表される化合物などの合計）は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。溶液中のモノマー濃度が５質量％未満では、得られる共重合体の量が少なく、高コストになる傾向がある。また、溶液中のモノマー濃度は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。溶液中のモノマー濃度が５０質量％を超えると、溶液粘度が高くなりすぎて撹拌が困難となり、重合しにくくなる傾向がある。
【００４６】
（アニオン重合における重合開始剤）
アニオン重合を行う場合、重合開始剤として、リチウム原子とアミノ基を有する化合物を使用することが好ましい。これにより、重合開始末端にアミノ基を有し、他方の末端が重合活性部位である共役ジエン系重合体（リビングポリマー）が得られる。
【００４７】
重合開始剤（リチウム原子とアミノ基を有する化合物）が有するアミノ基としては、当該アミノ基が重合開始末端にそのまま残存することとなるため、上述の非環状アミノ基、環状アミノ基と同様の基が好適である。なお、好適な態様も同様である。
【００４８】
リチウム原子とアミノ基を有する化合物は、例えば、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させて得られる（例えば、リチウムアミド化合物）。
【００４９】
リチウム化合物としては特に制限はないが、ヒドロカルビルリチウムが好ましく用いられる。ヒドロカルビルリチウムとしては、炭素数２〜２０のヒドロカルビル基を有するものが好ましく、例えばエチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−オクチルリチウム、ｎ−デシルリチウム、フェニルリチウム、２−ナフチルリチウム、２−ブチル−フェニルリチウム、４−フェニル−ブチルリチウム、シクロへキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物などが挙げられるが、これらの中で、特にｎ−ブチルリチウムが好適である。
【００５０】
アミノ基を有する化合物としては、当該アミノ基が重合開始末端に残存することとなるため、上述の非環状アミノ基を構成する非環状アミン、環状アミノ基を構成する環状アミン（特に、ピロリジン環を有する化合物）と同様の化合物を好適に使用できる。そのため、アミノ基を有する化合物としては、アルキルアミノ基を有する化合物（モノアルキルアミン、ジアルキルアミン）が好ましく、ジアルキルアミノ基を有する化合物（ジアルキルアミン）がより好ましい。なお、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基が有するアルキル基の好ましい炭素数は、上述の非環状アミノ基の場合と同様である。
【００５１】
また、アミノ基を有する化合物としては、上記式（ＩＩ）で表される基を有する化合物が好ましく、上記式（ＩＩＩ）で表される基を有する化合物がより好ましい。なお、上記式（ＩＩ）で表される基、上記式（ＩＩＩ）で表される基の好適な態様は上述の環状アミノ基の場合と同様である。
【００５２】
リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させる条件は、特に限定されないが、例えば、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物を炭化水素系溶剤に溶解させ、反応温度０〜８０℃で、０．０１〜１時間反応させればよい。使用するリチウム化合物とアミノ基を有する化合物のモル比（リチウム化合物／アミノ基を有する化合物）は、特に限定されないが、例えば、０．８〜１．５であればよい。
【００５３】
また、反応に使用する炭化水素系溶剤は、特に限定されないが、炭素数３〜８のものが好ましく、例えばプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、１−ブテン、イソブテン、トランス−２−ブテン、シス−２−ブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５４】
リチウム原子とアミノ基を有する化合物（例えば、リチウムアミド化合物）としては、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させて得てもよく、また、市販品を使用してもよい。リチウム化合物とアミノ基を有する化合物とを反応させる場合、モノマー成分を投入する前に、事前に反応させておいてもよく、モノマー成分の存在下でリチウム化合物、アミノ基を有する化合物を反応させてもよい。モノマー成分が存在しても、アミノ基を有する化合物の方が反応性が高いため、リチウム化合物とアミノ基を有する化合物の反応が優先的に進行する。
【００５５】
リチウムアミド化合物としては、例えば、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、リチウムメチルフェネチルアミド、下記式で表される化合物などが挙げられる。なかでも、リチウムピロリジド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミドが好ましい。
【００５６】
また、リチウム原子とアミノ基を有する化合物として、アミノ基と共に、イソプレン単位（下記式（ＶＩＩ）で表される単位）を有する化合物も好適に使用できる。これにより、上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、他方の末端に有する上記官能基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できる。
【化１６】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【００５７】
なかでも、特に、アルキルアミノ基と共に、上記イソプレン単位を有することがより好ましく、ジアルキルアミノ基と共に、上記イソプレン単位を有することが更に好ましく、例えば、下記式で表される化合物が好適である。なお、下記式で表される化合物のうちｓ＝２の化合物は、ＦＭＣリチウム社により商品名ＡＩ−２００として販売されている。
【化１７】
（式中、ｓは、１〜１００（好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５）の整数を表す。）
【００５８】
（アニオン重合の方法）
上記リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として用い、アニオン重合によって共重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、反応に不活性な有機溶剤、例えば脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物などの炭化水素系溶剤中において、上記リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤とし、必要に応じてランダマイザーの存在下で、スチレン、１，３−ブタジエン及び式（Ｉ）で表される化合物などとをアニオン重合させればよい。なお、アニオン重合後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や、重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えてもよい。
【００５９】
（アニオン重合における炭化水素系溶剤）
上記炭化水素系溶剤としては、炭素数３〜８のものが好ましく、例えばプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、１−ブテン、イソブテン、トランス−２−ブテン、シス−２−ブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６０】
（アニオン重合におけるランダマイザー）
また、上記ランダマイザーとは、共重合体中の共役ジエン部分のミクロ構造制御（例えば、ブタジエンにおける１，２−結合の増加など）や、共重合体におけるモノマー単位の組成分布の制御（例えば、ブタジエン−スチレン共重合体におけるブタジエン単位、スチレン単位のランダム化など）などの作用を有する化合物のことである。このランダマイザーとしては、特に制限はなく、従来ランダマイザーとして一般に使用されている公知の化合物の中から任意のものを用いることができる。例えば、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ビステトラヒドロフリルプロパン、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジピペリジノエタンなどのエーテル類及び第三級アミン類などを挙げることができる。また、カリウム−ｔ−アミレート、カリウム−ｔ−ブトキシドなどのカリウム塩類、ナトリウム−ｔ−アミレートなどのナトリウム塩類も用いることができる。
【００６１】
ランダマイザーの使用量は、重合開始剤１モル当たり、０．０１モル当量以上が好ましく、０．０５モル当量以上がより好ましい。ランダマイザーの使用量が０．０１モル当量未満では、添加効果が小さく、ランダム化しにくい傾向がある。また、ランダマイザーの使用量は、重合開始剤１モル当たり１０００モル当量以下が好ましく、５００モル当量以下がより好ましい。ランダマイザーの使用量が１０００モル当量を超えると、モノマーの反応速度が大きく変化してしまい、逆にランダム化しにくくなる傾向がある。
【００６２】
上記変性剤による変性方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、アニオン重合で主鎖が変性された共重合体を合成した後、該共重合体と変性剤とを接触させることにより、共重合体末端部のアニオンと変性剤の官能基とが反応し、共重合体末端部が変性される。変性剤を反応させる量は、通常、共重合体１００質量部に対して０．０１〜１０質量部とすればよい。
【００６３】
＜変性剤＞
上記変性剤としては、例えば３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、１−（４−Ｎ，Ｎジメチルアミノフェニル）−１−フェニルエチレン、１，１−ジメトキシトリメチルアミン、１，２−ビス（トリクロロシリル）エタン、１，３，５−トリス（３−トリエトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ジアミノブタン、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−グリシジル−４−（２−ピリジル）ピペラジン、１−グリシジル−４−フェニルピペラジン、１−グリシジル−４−メチルピベラジン、１−グリシジル−４−メチルホモピベラジン、１−グリシジルヘキサメチレンイミン、１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、１１−アミノウンデシルトリメトキシシラン、１−ベンジル−４−グリシジルピペラジン、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−（４−モルフォリノジチオ）ベンゾチアゾール、２−（６−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−（トリエトキシシリルエチル）ピリジン、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、２−（２−ピリジルエチル）チオプロピルトリメトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）チオプロビルトリメトキシシラン、２，２−ジエトキシ−１，６−ジアザ−２−シラシクロオクタン、２，２−ジメトキシ−１，６−ジアザ−２−シラシクロオクタン、２，３−シクロロ−１，４−ナフトキノン、２，４−ジニトロベンゼンスルホニルクロライド、２，４−トリレンジイソシアナート、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、２−トリブチルスタニル−１，３−ブタジエン、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、２−ビニルピリジン、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリメトキシシラン、２−ラウリルチオエチルフェニルケトン、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、３−（１，３−ジメチルブチリデン）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（１，３−ジメチルブチリデン）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）トリメトキシシラン、３−（ｍ−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）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−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−アリルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３，４−ジアミノ安息香酸、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−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ス（メトキシジエトキシ）シラン、３−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−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トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−ジエトキシ（メチル）シリルプロピル無水コハク酸、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）ジエトキシメチルシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−トリエトキシシリルプロピル無水コハク酸、３−トリエトキシシリルプロピル無水酢酸、３−トリフェノキシシリルプロピル無水コハク酸、３−トリフェノキシシリルプロピル無水酢酸、３−トリメ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−ヘキサメチレンイミノ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、（３−トリエトキシシリルプロピル）ジエチレントリアミン、（３−トリメトキシシリルプロピル）ジエチレントリアミン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４’−（イミダゾール−１−イル）−アセトフェノン、４−［３−（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノ）プロピル］モルホリン、４−グリシジル−２，２，６，６−テトラメチルピベリジニルオキシ、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−ビニルピリジン、４−モルホリノアセトフェノン、４−モルホリノベンゾフェノン、ｍ−アミノフェニルトリメトキシシラン、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、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリメトキシシリル）−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−（２−アミノエチル）−３−アミノブロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）サクシンイミド、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、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−３−［アミノ（ポリプロピレンオキシ）］アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−［５−（トリエトキシシリル）−２−アザ−１−オキソペンチル］カプロラクタム、Ｎ−［５−（トリメトキシシリル）−２−アザ−１−オキソペンチル］カプロラクタム、Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリエトキシシラン、Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリメトキシシラン、Ｎ−アリル−アザ−２，２−ジエトキシシラシクロペンタン、Ｎ−アリル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン、Ｎ−（シクロヘキシルチオ）フタルイミド、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジエトキシシラシクロペンタン、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル尿素、Ｎ，Ｎ’−エチレン尿素、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフラン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ’−ジエチル尿素、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリエトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−トリエトキシシリルプロピルウレア、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−トリメトキシシリルプロピルウレア、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｏ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ−エチルアミノイソブチルトリエトキシシラン、Ｎ−エチルアミノイソブチルトリメトキシシラン、Ｎ−エチルアミノイソブチルメチルジエトキシシラン、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、Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−ビニルベンジルアザシクロヘプタン、Ｎ−フェニルピロリドン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−メチルインドリノン、Ｎ−メチルピロリドン、ｐ−（２−ジメチルアミノエチル）スチレン、ｐ−アミノフェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、（アミノエチルアミノ）−３−イソブチルジエトキシシラン、（アミノエチルアミノ）−３−イソブチルジメトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリエトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、アクリル酸、アジピン酸ジエチル、アセタミドプロピルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノベンゾフェノン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、エチレンオキシド、オクタデシルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリセロールトリステアレート、クロロトリエトキシシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン、クロロポリジメチルシロキサン、クロロメチルジフェノキシシラン、ジアリルジフェニルスズ、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジエチル（グリシジル）アミン、ジエチルジチオカルバミン酸２−ベンゾチアゾイルェステル、ジエトキシジクロロシラン、（シクロヘキシルアミノメチル）トリエトキシシラン、（シクロヘキシルアミノメチル）トリメトキシシラン、ジグリシジルポリシロキサン、ジクロロジフェノキシシラン、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジビニルベンゼン、ジフェニルカルボジイミド、ジフェニルシアナミド、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェノキシメチルクロロシラン、ジブチルジクロロスズ、ジメチル（アセトキシ−メチルシロキサン）ポリジメチルシロキサン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジメチル（メトキシ−メチルシロキサン）ポリジメチルシロキサン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルエチレン尿素、ジメチルジクロロシラン、ジメチルスルホモイルクロライド、シルセスキオキサン、ソルビタントリオレイン酸エステル、ソルビタンモノラウリン酸エステル、チタンテトラキス（２−エチルヘキシオキシド）、テトラエトキシシラン、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラフェノキシシラン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）シアヌレート、トリフェニルホスフェート、トリフェノキシクロロシラン、トリフェノキシメチルケイ素、トリフェノキシメチルシラン、二酸化炭素、ビス（トリエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミン、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］ウレア、ビス［（トリメトキシシリル）プロピル］ウレア、ビス（２−ヒドロキシメチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（２−ヒドロキシメチル）−３−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ビス（２−エチルヘキサノエート）スズ、ビス（２−メチルブトキシ）メチルクロロシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビス（メチルジエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（メチルジメトキシシリルプロピル）−Ｎ−メチルアミン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−エチルヘキシルオキシ）シラン、ビニルベンジルジエチルアミン、ビニルベンジルジメチルアミン、ビニルベンジルトリブチルスズ、ビニルベンジルピペリジン、ビニルベンジルピロリジン、ピロリジン、フェニルイソシアナート、フェニルイソチオシアナート、（フェニルアミノメチル）メチルジメトキシシラン、（フェニルアミノメチル）メチルジエトキシシラン、フタル酸アミド、ヘキサメチレンジイソシアナート、ベンジリデンアニリン、ポリジフェニルメタンジイソシアネート、ポリジメチルシロキサン、メチル−４−ピリジルケトン、メチルカプロラクタム、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、ラウリルチオプロピオン酸メチル、四塩化ケイ素などがあげられる。
【００６４】
上記式（Ｉ）で表される化合物に基づく構成単位、一方の末端に有するアミノ基と組み合わせた場合に、低燃費性、ウェットグリップ性能をより相乗的に改善できるという理由から、上記変性剤としては、下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）、又は下記式（ＶＩ）で表される化合物が好ましく、下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）で表される化合物がより好ましく、下記式（ＩＶ）で表される化合物が更に好ましい。
【化１８】
（式中、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２４及びＲ２５は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）
【化１９】
（式中、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２９は、環状エーテル基を表す。ｐ及びｑは整数を表す。）
【化２０】
（式中、Ｒ３０〜Ｒ３３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）又はこれらの誘導体を表す。）
【００６５】
上記式（ＩＶ）で表される化合物において、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のアルキル基としては、例えば、メチル基などの炭素数１〜４のアルキル基（好ましくは炭素数１〜３）などが挙げられる。Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基などの炭素数１〜８のアルコキシ基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜４）などが挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基も含まれる。Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のシリルオキシ基としては、例えば、炭素数１〜２０の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基（トリメチルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基など）などが挙げられる。
【００６６】
上記式（ＩＶ）で表される化合物において、Ｒ２４及びＲ２５のアルキル基としては、例えば、上記アルキル基（Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３のアルキル基）と同様の基を挙げることができる。
【００６７】
低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３としては、アルコキシ基が好ましく、Ｒ２４及びＲ２５としては、アルキル基が好ましい。
【００６８】
ｎ（整数）としては、入手容易性という理由から０〜５が好ましい。更には、ｎは２〜４がより好ましく、３が最も好ましい。ｎが６以上であるとコストが増大する。
【００６９】
上記式（ＩＶ）で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示した３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。なかでも、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００７０】
上記式（Ｖ）で表される化合物において、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、上記式（ＩＶ）で表される化合物におけるＲ２１、Ｒ２２及びＲ２３と同様である。Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８としては、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、アルコキシ基が好ましい。
【００７１】
上記式（Ｖ）で表される化合物において、Ｒ２９の環状エーテル基としては、例えば、オキシラン基などのエーテル結合を１つ有する環状エーテル基、ジオキソラン基などのエーテル結合を２つ有する環状エーテル基、トリオキサン基などのエーテル結合を３つ有する環状エーテル基などが挙げられる。なかでも、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという点から、エーテル結合を１つ有する環状エーテル基が好ましく、オキシラン基がより好ましい。環状エーテル基の炭素数は、好ましくは２〜７、より好ましくは２〜４である。また、環状エーテル基は環骨格内に不飽和結合を有していないことが好ましい。
【００７２】
ｐ（整数）としては、入手容易性、反応性という理由から０〜５が好ましい。更には、ｐは２〜４がより好ましく、３が最も好ましい。ｐが６以上であるとコストが増大する。
【００７３】
ｑ（整数）としては、入手容易性、反応性という理由から０〜５が好ましい。更には、ｑは１〜３がより好ましく、１が最も好ましい。ｑが６以上であるとコストが増大する。
【００７４】
上記式（Ｖ）で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示した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などが挙げられる。なかでも、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００７５】
上記式（ＶＩ）で表される化合物において、Ｒ３０〜Ｒ３３は、上記式（ＩＶ）で表される化合物におけるＲ２１、Ｒ２２及びＲ２３と同様である。Ｒ３０〜Ｒ３３としては、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、アルコキシ基が好ましい。
【００７６】
上記式（ＶＩ）で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示したテトラエトキシシラン、テトラメトキシシランなどが挙げられる。なかでも、テトラエトキシシランが好ましい。
【００７７】
上記式（ＩＶ）、（Ｖ）、又は（ＶＩ）で表される化合物以外の好適な変性剤として、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、四塩化ケイ素などを挙げることもできる。
【００７８】
本発明においては、上記変性剤による変性反応を行った後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や、重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えてもよい。
【００７９】
上記共重合体の重量平均分子量Ｍｗは、１．０×１０５〜２．５×１０６である。Ｍｗが１．０×１０５未満の場合は低燃費性が悪くなる傾向があり、一方、Ｍｗが２．５×１０６を超えると加工性が悪くなる傾向がある。Ｍｗの下限は、好ましくは２．０×１０５以上、より好ましくは３．０×１０５以上であり、上限は、好ましくは１．５×１０６以下、より好ましくは１．０×１０６以下である。
なお、Ｍｗは、重合時に使用する重合開始剤の量を変更するなどの方法により適宜調節することができ、後述の実施例の方法で測定できる。
【００８０】
ゴム成分１００質量％中の共重合体の含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。５質量％未満であると、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくい傾向がある。また、共重合体の含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下である。９０質量％を超えると、高コストになり、耐摩耗性が低下する傾向がある。
【００８１】
＜他に使用できるゴム成分＞
上記共重合体以外に使用できるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのジエン系ゴムなどが挙げられる。なかでも、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く示すことから、ジエン系ゴムが好ましく、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲがより好ましく、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲを併用することが更に好ましい。
【００８２】
ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上であり、また、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。上記範囲内であれば、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性がバランス良く得られる。
【００８３】
ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上であり、また、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下である。上記範囲内であれば、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性がバランス良く得られる。
【００８４】
ＳＢＲのスチレン含量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上である。１０質量％未満であると、グリップ性能が低下するおそれがある。該スチレン含量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下である。５０質量％を超えると、耐摩耗性が悪化する傾向がある。
なお、本発明において、ＳＢＲのスチレン含量は、Ｈ１−ＮＭＲ測定により算出される。
【００８５】
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上である。３０質量％未満であると、加工性が悪化する傾向がある。該含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下である。９０質量％を超えると、シリカが分散しにくくなり、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性がバランス良く得らないおそれがある。
【００８６】
［式（１）で表される化合物］
【００８７】
本発明では、下記式（１）で表される化合物が使用される。これにより、結合エネルギーが高く、熱安定性が高いＣＣ結合をゴム組成物に保有させることができ、長期にわたり前述の性能を高い次元で維持できる。
【化２１】
［式中、Ａは炭素数２〜１０のアルキレン基、Ｒ１０１及びＲ１０２は、同一若しくは異なって、窒素原子を含む１価の有機基を表す。］
【００８８】
Ａのアルキレン基（炭素数２〜１０）としては、特に限定されず、直鎖状、分岐状、環状のものがあげられるが、なかでも、直鎖状のアルキレン基が好ましい。炭素数は４〜８が好ましい。アルキレン基の炭素数が１では、熱的な安定性が悪く、アルキレン基を有することによる効果が得られない傾向があり、炭素数が１１以上では、−Ｓ−Ｓ−Ａ−Ｓ−Ｓ−で表される架橋鎖の形成が困難になる傾向がある。
【００８９】
上記条件を満たすアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基などがあげられる。なかでも、ポリマー間に−Ｓ−Ｓ−Ａ−Ｓ−Ｓ−で表される架橋がスムーズに形成され、熱的にも安定であるという理由から、ヘキサメチレン基が好ましい。
【００９０】
Ｒ１０１及びＲ１０２としては、窒素原子を含む１価の有機基であれば特に限定されないが、芳香環を少なくとも１つ含むものが好ましく、炭素原子がジチオ基に結合したＮ−Ｃ（＝Ｓ）−で表される結合基を含むものがより好ましい。Ｒ１０１及びＲ１０２は、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、製造の容易さなどの理由から同一であることが好ましい。
【００９１】
式（１）で表される化合物としては、例えば、１，２−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）エタン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）プロパン、１，４−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ブタン、１，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ペンタン、１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン、１，７−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘプタン、１，８−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）オクタン、１，９−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ノナン、１，１０−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）デカンなどがあげられる。なかでも、熱的に安定であり、分極性に優れるという理由から、１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサンが好ましい。
【００９２】
式（１）で表される化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上、更に好ましくは１質量部以上である。０．１質量部未満であると、式（１）で表される化合物の添加による効果が充分に得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは２．０質量部以下、より好ましくは１．９質量部以下、更に好ましくは１．８質量部以下である。２．０質量部を超えると、架橋密度が高くなり過ぎて、耐摩耗性が悪化するおそれがある。また、破壊特性が悪化する傾向がある。
【００９３】
［シリカ］
本発明のゴム組成物は、補強剤としてシリカを配合することが好ましい。上記共重合体によってシリカの分散が促進され、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性の向上効果を高めることができる。シリカとしては、例えば、乾式法シリカ（無水シリカ）、湿式法シリカ（含水シリカ）などが挙げられる。
【００９４】
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ以上であり、また、好ましくは３００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは２００ｍ２／ｇ以下である。窒素吸着比表面積が５０ｍ２／ｇ未満のシリカでは、ゴム組成物の補強効果が小さく、ゴム組成物の耐摩耗性が低下する傾向があり、３００ｍ２／ｇを超えるシリカでは、ゴム組成物中での分散性が悪く、ゴム組成物のヒステリシスロスが増大し、低燃費性が低下する傾向がある。
なお、シリカのＢＥＴ法による窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準拠した方法により測定することができる。
【００９５】
シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは２０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上であり、また、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１２０質量部以下、更に好ましくは７０質量部以下である。該含有量が５質量部未満であると、ウェットグリップ性能、低燃費性の改善効果が充分に得られない傾向があり、１５０質量部を超えると、得られたゴム組成物が硬くなりすぎて、充分なウェットグリップ性能が得られない傾向がある。
【００９６】
［シランカップリング剤］
本発明では、シリカとともに、シランカップリング剤を使用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ず、従来からタイヤ分野において汎用されているものを使用でき、例えば、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、カップリング剤添加効果及びコストの両立という点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどを好適に使用できる。
【００９７】
シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは４質量部以上である。０．１質量部未満では、カップリング効果が不充分であり、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が充分に得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。２０質量部を超えると、ウェットグリップ性能が低下する傾向がある。
【００９８】
［硫黄］
本発明では、硫黄を使用することが好ましい。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。
【００９９】
硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．２質量部以上、更に好ましくは０．３質量部以上である。０．１質量部未満であると、加硫速度が遅くなり、生産性が悪化するおそれがある。硫黄の含有量は、好ましくは２．０質量部以下、より好ましくは１．８質量部以下、更に好ましくは１質量部以下である。２．０質量部を超えると、老化後のゴム物性変化が大きくなるおそれがある。
【０１００】
本発明のゴム組成物に硫黄が使用される場合、硫黄及び式（１）で表される化合物の合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上である。該合計含有量は、好ましくは４質量部以下であり、より好ましくは３質量部以下である。上記範囲内にすることにより、良好な架橋構造が形成され、本発明の効果が良好に得られる。
【０１０１】
また、硫黄の含有量（質量）＜式（１）で表される化合物の含有量（質量）を満たすことが好ましい。硫黄の含有量（質量）≧式（１）で表される化合物の含有量（質量）の場合には、式（１）で表される化合物を配合する効果が充分に得られないおそれがある。
硫黄の含有量（質量）／式（１）で表される化合物の含有量（質量）は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上である。０．０５未満であると、加硫速度が遅くなる傾向がある。また、該質量比は、好ましくは０．９５以下、より好ましくは０．９以下である。
【０１０２】
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、カーボンブラック、クレーなどの補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【０１０３】
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。
【０１０４】
特に、上記共重合体などのゴム成分、シリカ及びシランカップリング剤などを混合する工程１と、工程１で得られた混合物、ステアリン酸、酸化亜鉛及び老化防止剤などを混合する工程２と、工程２で得られた混合物、式（１）で表される化合物、硫黄及び加硫促進剤などを混合する工程３からなる混練工程により得られることが好ましい。これにより、シランカップリング剤の反応効率を向上でき、本発明の効果が良好に得られる。
なお、上記工程１における混合温度は１３０〜１６０℃が好ましく、上記工程２における混合温度は１３０〜１５５℃が好ましく、上記工程３における混合温度は７０〜１２０℃が好ましい。これらの上限を超えると、ゴムが劣化する傾向がある。
【０１０５】
本発明のゴム組成物は、トレッド、サイドウォール、インナーライナーなどのタイヤの各部材に使用できる。なかでも、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性に優れるため、トレッドに好適に使用できる。
【０１０６】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造できる。すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成できる。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して、本発明の空気入りタイヤを製造できる。
【実施例】
【０１０７】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【０１０８】
以下、合成、重合時に用いた各種薬品について、まとめて説明する。なお、薬品は必要に応じて定法に従い精製を行った。
ｎ−ヘキサン：関東化学（株）製
スチレン：関東化学（株）製
１，３−ブタジエン：東京化成工業（株）製
ｐ−メトキシスチレン：関東化学（株）製（式（Ｉ）で表される化合物）
ｐ−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）スチレン：和光純薬工業（株）製（式（Ｉ）で表される化合物）
テトラメチルエチレンジアミン：関東化学（株）製
変性剤Ａ−１：関東化学（株）製ジメチルアミン
変性剤Ａ−２：関東化学（株）製ピロリジン
変性剤Ａ−３：ＦＭＣリチウム社製のＡＩ−２００（下記式で表される化合物（ｓ＝２））
【化２２】
ｎ−ブチルリチウム：関東化学（株）製の１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液
変性剤Ｂ−１：関東化学（株）製のテトラエトキシシラン
変性剤Ｂ−２：アヅマックス社製の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
変性剤Ｂ−３：アヅマックス社製の３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン
２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール：大内新興化学工業（株）製のノクラック２００
【０１０９】
＜共重合体の分析＞
下記により得られた共重合体の分析は以下の方法で行った。
【０１１０】
（重量平均分子量Ｍｗの測定）
共重合体の重量平均分子量Ｍｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ ＨＺ−Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めた。
【０１１１】
（共重合体の構造同定）
共重合体の構造同定は、日本電子（株）製ＪＮＭ−ＥＣＡシリーズの装置を用いて行った。測定結果から、共重合体中の１，３−ブタジエン、式（Ｉ）で表される化合物（ｐ−メトキシスチレン、ｐ−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）スチレン）、及びスチレンの含有量を算出した。
【０１１２】
＜共重合体の合成＞
（共重合体（１））
十分に窒素置換した耐熱容器にｎ−ヘキサン１５００ｍｌ、スチレン１００ｍｍｏｌ、１，３−ブタジエン８００ｍｍｏｌ、ｐ−メトキシスチレン５ｍｍｏｌ、テトラメチルエチレンジアミン０．２ｍｍｏｌ、変性剤Ａ−１ ０．１２ｍｍｏｌ、ｎ−ブチルリチウム０．１２ｍｍｏｌを加えて、０℃で４８時間攪拌した。その後、変性剤Ｂ−１ ０．１５ｍｍｏｌを加えて０℃で１５分間撹拌した。その後、アルコールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１ｇを添加後、再沈殿精製により共重合体（１）を得た。得られた共重合体（１）の重量平均分子量は５００，０００、上記式（Ｉ）で表される化合物の含有量（アルコキシスチレン成分含有率）は１．１質量％、スチレン含有量（スチレン成分含有率）は１９質量％であった。
【０１１３】
（共重合体（２）〜（１５））
表１のレシピにて共重合体（１）と同様の方法で合成した。得られたポリマーの特性を表１に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
＜実施例及び比較例＞
以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：宇部興産（株）製のウベポールＢＲ１５０Ｂ
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＬ５７４
共重合体（１）〜（１５）：上記方法で合成
シリカ：デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ：１７５ｍ２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
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）
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
ＫＡ９１８８：ランクセス社製のＶｕｌｃｕｒｅｎ ＶＰ ＫＡ９１８８（１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン）
加硫促進剤ＣＺ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−ｔ−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Ｄ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）
【０１１６】
表２〜３に示す配合内容に従い、（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、共重合体（１）〜（１５）、シリカ及びシランカップリング剤を１５０℃の条件下で３分間混練りして混練り物を作製し（工程１）、さらに、工程１で得られた混練り物に老化防止剤、ステアリン酸及び酸化亜鉛を添加し、１４０℃の条件下で３分間混練りして混練り物を作製した（工程２）。工程２で得られた混練り物に硫黄、ＫＡ９１８８及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た（工程３）。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で２０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。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃で１５分間加硫し、試験用タイヤ（サイズ：２１５／４５ＺＲ１７）を製造した。
【０１１７】
（劣化条件）
上記にて作製した試験用タイヤを８０℃のオーブンで１６８時間熱劣化（老化）させた。得られたものを劣化品（老化後の試験用タイヤ）とした。
【０１１８】
得られた加硫ゴム組成物及び試験用タイヤ（新品、劣化品）について、以下に示す試験方法により評価を行った。それぞれの試験結果を表２〜３に示す。
【０１１９】
（転がり抵抗）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗性に優れ、低燃費性に優れる。
転がり抵抗指数＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【０１２０】
（ウェットスキッド性能）
試験用タイヤ（新品）を車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を求めた。比較例１のウェットスキッド性能を１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどウェットスキッド性能が良好である。
ウェットスキッド性能指数＝（比較例１の新品の制動距離）／（各配合の新品の制動距離）×１００
【０１２１】
また、老化後のウェットスキッド性能については、老化後の試験用タイヤを用いて上記同様に制動距離を求め、下記計算式により指数表示した。
老化後のウェットスキッド性能指数＝（比較例１の新品の制動距離）／（各配合の劣化品の制動距離）×１００
指数が大きいほど老化後のウェットスキッド性能が良好である。
【０１２２】
（耐摩耗性）
試験用タイヤ（新品）を車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着して、テストコースを実車走行し、３００００ｋｍ走行後のパターン溝深さの変化を求めた。結果は、比較例１を１００として指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が良好である。
【０１２３】
また、老化後の耐摩耗性については、老化後の試験用タイヤを用いて上記同様に溝深さの変化を求め、下記計算式により指数表示した。
老化後の耐摩耗性指数＝（比較例１の新品の溝深さの変化）／（各配合の劣化品の溝深さの変化）×１００
指数が大きいほど老化後の耐摩耗性が良好である。
【０１２４】
【表２】
【０１２５】
【表３】
【０１２６】
表２〜３に示すように、特定の共重合体（共重合体１〜９及び１１）及び特定の化合物（ＫＡ９１８８）を含む実施例は、比較例に比べて、低燃費性、ウェットスキッド性能、耐摩耗性がバランスよく改善された。また、これらの実施例では、新品から劣化品にかけての性能劣化が小さく、老化後のウェットスキッド性能、耐摩耗性が良好に得られた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、
下記式（１）で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。）
【化２】
［式中、Ａは炭素数２〜１０のアルキレン基、Ｒ１０１及びＲ１０２は、同一若しくは異なって、窒素原子を含む１価の有機基を表す。］
【請求項２】
硫黄を含む請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
シリカを含む請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
前記硫黄の配合量＜前記式（１）で表される化合物の配合量である請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
前記硫黄及び前記式（１）で表される化合物の配合量が、それぞれゴム成分１００質量部に対して０．１〜２質量部である請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項６】
前記官能基がアルコキシシリル基である請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項７】
前記官能基がアルコキシシリル基及びアミノ基である請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項８】
前記一方の末端に有するアミノ基が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基である請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化３】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項９】
前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基である請求項８記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化４】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項１０】
前記一方の末端にアミノ基と共に、イソプレン単位を有する請求項１〜９のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１１】
前記共重合体中、前記式（Ｉ）で表される化合物の含有量が０．０５〜３５質量％である請求項１〜１０のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１２】
前記共重合体は、
リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として、１，３−ブタジエン、スチレン及び前記式（Ｉ）で表される化合物を共重合した後、重合末端を窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する変性剤により変性して得られるものである請求項１〜１１のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１３】
前記変性剤が下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）、又は下記式（ＶＩ）で表される化合物である請求項１２記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化５】
（式中、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２４及びＲ２５は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）
【化６】
（式中、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２９は、環状エーテル基を表す。ｐ及びｑは整数を表す。）
【化７】
（式中、Ｒ３０〜Ｒ３３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。）
【請求項１４】
前記重合開始剤が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基を有する請求項１２又は１３記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化８】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項１５】
前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基である請求項１４記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化９】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項１６】
前記重合開始剤がイソプレン単位を有する請求項１２〜１５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１７】
前記ゴム成分１００質量％中、前記共重合体の含有量が５質量％以上であり、
前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が５〜１５０質量部である請求項１〜１６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１８】
タイヤトレッド用ゴム組成物として用いられる請求項１〜１７のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。
【請求項１】
１，３−ブタジエン、スチレン及び下記式（Ｉ）で表される化合物を共重合して得られ、一方の末端にアミノ基を有し、他方の末端に窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する重量平均分子量が１．０×１０５〜２．５×１０６である共重合体と、
下記式（１）で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１は、炭素数が１〜１０の炭化水素基を表す。）
【化２】
［式中、Ａは炭素数２〜１０のアルキレン基、Ｒ１０１及びＲ１０２は、同一若しくは異なって、窒素原子を含む１価の有機基を表す。］
【請求項２】
硫黄を含む請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
シリカを含む請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
前記硫黄の配合量＜前記式（１）で表される化合物の配合量である請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
前記硫黄及び前記式（１）で表される化合物の配合量が、それぞれゴム成分１００質量部に対して０．１〜２質量部である請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項６】
前記官能基がアルコキシシリル基である請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項７】
前記官能基がアルコキシシリル基及びアミノ基である請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項８】
前記一方の末端に有するアミノ基が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基である請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化３】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項９】
前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基である請求項８記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化４】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項１０】
前記一方の末端にアミノ基と共に、イソプレン単位を有する請求項１〜９のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１１】
前記共重合体中、前記式（Ｉ）で表される化合物の含有量が０．０５〜３５質量％である請求項１〜１０のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１２】
前記共重合体は、
リチウム原子とアミノ基を有する化合物を重合開始剤として、１，３−ブタジエン、スチレン及び前記式（Ｉ）で表される化合物を共重合した後、重合末端を窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも１種の原子を含む官能基を有する変性剤により変性して得られるものである請求項１〜１１のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１３】
前記変性剤が下記式（ＩＶ）、下記式（Ｖ）、又は下記式（ＶＩ）で表される化合物である請求項１２記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化５】
（式中、Ｒ２１、Ｒ２２及びＲ２３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２４及びＲ２５は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）
【化６】
（式中、Ｒ２６、Ｒ２７及びＲ２８は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ２９は、環状エーテル基を表す。ｐ及びｑは整数を表す。）
【化７】
（式中、Ｒ３０〜Ｒ３３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。）
【請求項１４】
前記重合開始剤が、アルキルアミノ基、又は下記式（ＩＩ）で表される基を有する請求項１２又は１３記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化８】
（式中、Ｒ１１は、炭素数が２〜５０の２価の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項１５】
前記式（ＩＩ）で表される基が下記式（ＩＩＩ）で表される基である請求項１４記載のタイヤ用ゴム組成物。
【化９】
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９は、同一又は異なって、水素原子、又は炭素数が１〜５の炭化水素基を表し、窒素原子、酸素原子を有してもよい。）
【請求項１６】
前記重合開始剤がイソプレン単位を有する請求項１２〜１５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１７】
前記ゴム成分１００質量％中、前記共重合体の含有量が５質量％以上であり、
前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が５〜１５０質量部である請求項１〜１６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１８】
タイヤトレッド用ゴム組成物として用いられる請求項１〜１７のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。
【公開番号】特開２０１３−３５９９１（Ｐ２０１３−３５９９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５０９５（Ｐ２０１１−１７５０９５）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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