JP2018150531A - 重荷重用タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤにしたときに低発熱性、耐摩耗性、および、ウェットグリップ性能に優れる重荷重用タイヤ用ゴム組成物、ならびに、上記重荷重用タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ジエン系ゴム（Ａ）と、エステル化合物（Ｂ）と、白色充填剤（Ｃ）とを含有し、エステル化合物（Ｂ）が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等から選択されるエステル化合物であり、ジエン系ゴム（Ａ）の平均ガラス転移温度が、−５０℃未満であり、ジエン系ゴム（Ａ）が、イソプレン系ゴムを５０質量％以上含有し、エステル化合物（Ｂ）の含有量が、白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．５〜４５質量部であり、白色充填剤（Ｃ）の含有量が、ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して５〜８０質量部であり、硬化後の温度０℃におけるＪＩＳ規定のタイプＡのゴム硬度が５５以上となる、重荷重用タイヤ用ゴム組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、重荷重用タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤに関する。

トラック、バス、建設車両などの重荷重車輌のタイヤ（重荷重タイヤ）には、特に低発熱性（低燃費性）や耐摩耗性といった特性が求められる。このようななか、重荷重タイヤ用ゴム組成物としては、主に、天然ゴムを主成分としたゴム成分にカーボンブラックやシリカを配合したタイヤ用ゴム組成物が使用されている。
例えば、特許文献１には、天然ゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴムとカーボンブラックとを含有する、重荷重用空気入りタイヤに好適なタイヤトレッド用ゴム組成物が開示されている（請求項、段落［００３１］）。

特開２０１１−０５７９６７号公報

近年、低発熱性（低燃費性）や耐摩耗性に加え、車両走行時の安全性の面から、ウェットグリップ性能（ウェット路面での制動性能）の向上も強く求められている。
そこで、本発明は、タイヤにしたときに低発熱性、耐摩耗性、および、ウェットグリップ性能に優れる重荷重用タイヤ用ゴム組成物、ならびに、上記重荷重用タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、所定のジエン系ゴムおよび白色充填剤を含有するタイヤ用ゴム組成物に対して、特定のエステル化合物を所定量配合することにより、タイヤにしたときに低発熱性、耐摩耗性、および、ウェットグリップ性能が良好となることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。

〔１〕
ジエン系ゴム（Ａ）と、エステル化合物（Ｂ）と、白色充填剤（Ｃ）とを含有し、
上記エステル化合物（Ｂ）が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸エステル、および、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエーテル硫酸エステルからなる群から選択される少なくとも１種のエステル化合物であり、
上記ジエン系ゴム（Ａ）の平均ガラス転移温度が、−５０℃未満であり、
上記ジエン系ゴム（Ａ）が、イソプレン系ゴムを５０質量％以上含有し、
上記エステル化合物（Ｂ）の含有量が、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．５〜４５質量部であり、
上記白色充填剤（Ｃ）の含有量が、上記ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して５〜８０質量部であり、
硬化後の温度０℃におけるＪＩＳ規定のタイプＡのゴム硬度が５５以上となる、
重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
〔２〕
上記エステル化合物（Ｂ）が、後述する式（１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルである、〔１〕に記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
〔３〕
上記白色充填剤（Ｃ）のＣＴＡＢ吸着比表面積が１５０〜３００ｍ²／ｇである、〔１〕または〔２〕に記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
〔４〕
更に、窒素原子およびケイ素原子を含む官能基を末端に有する変性ブタジエンポリマーを含有し、
上記変性ブタジエンポリマーが、重量平均分子量が１，０００以上１５，０００以下となり、かつ、分子量分布が２．０以下となるポリマーであり、
上記変性ブタジエンポリマーの含有量が、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して１〜２５質量部である、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
〔５〕
更に、炭素数３〜３０の炭化水素基と、ピペラジン環とを有するピペラジン化合物を含有し、
上記ピペラジン化合物の含有量が、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．５〜２０質量部である、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
〔６〕
上記ピペラジン化合物が、後述する式（２）で表される化合物である、〔５〕に記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
〔７〕
更に、シランカップリング剤を含有し、
上記シランカップリング剤の含有量が、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．１〜２０質量部である、〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
〔８〕
〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いる空気入りタイヤ。

以下に示すように、本発明によれば、タイヤにしたときに低発熱性、耐摩耗性、および、ウェットグリップ性能に優れる重荷重用タイヤ用ゴム組成物、ならびに、上記重荷重用タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの模式的な部分断面図である。

以下に、本発明の重荷重用タイヤ用ゴム組成物、および、本発明の重荷重用タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤについて説明する。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

［重荷重用タイヤ用ゴム組成物］
本発明の重荷重用タイヤ用ゴム組成物（以下、単に「本発明のタイヤ用ゴム組成物」とも略す。）は、ジエン系ゴム（Ａ）と、エステル化合物（Ｂ）と、白色充填剤（Ｃ）とを含有する。
上記ジエン系ゴム（Ａ）は、平均ガラス転移温度が、−５０℃未満であり、イソプレン系ゴムを５０質量％以上含有する。
また、上記エステル化合物（Ｂ）は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸エステル、および、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエーテル硫酸エステルからなる群から選択される少なくとも１種のエステル化合物である。
上記エステル化合物（Ｂ）の含有量は、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．５〜４５質量部である。
上記白色充填剤（Ｃ）の含有量は、ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して５〜８０質量部である。
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、硬化後の温度０℃におけるＪＩＳ規定のタイプＡのゴム硬度が５５以上となるタイヤ用ゴム組成物である。

本発明においては、上述した通り、イソプレン系ゴムを所定の割合で含むジエン系ゴムおよび白色充填剤を含有するタイヤ用ゴム組成物に対して、特定のエステル化合物（Ｂ）を所定量配合することにより、タイヤにしたときに低発熱性、耐摩耗性、および、ウェットグリップ性能が良好となる。
これは、詳細には明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
すなわち、本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有するポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどの特定のエステル化合物（Ｂ）は、加水分解が進行しやすいと考えられ、また、この加水分解によって、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸などが生成していると考えられる。
そして、加水分解により生成したポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸などと、白色充填剤（特にシリカ）の表面に存在しうる水酸基とが、脱水反応による縮合や水素結合によって相互作用していると考えられる。
そのため、本発明においては、特定のエステル化合物（Ｂ）の加水分解生成物が白色充填剤の表面に化学結合することにより、ジエン系ゴムを含有するタイヤ用ゴム組成物の系内において白色充填剤を高いレベルで分散することが可能となり、その結果、タイヤにしたときの低発熱性、耐摩耗性、および、ウェットグリップ性能が良好になったと考えられる。
以下に、本発明のタイヤ用ゴム組成物のゴム硬度および本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有する各成分について詳細に説明する。

〔ゴム硬度〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物の硬化後の温度０℃におけるＪＩＳ規定のタイプＡのゴム硬度は５５以上である。
ここで、「温度０℃におけるＪＩＳ規定のタイプＡのゴム硬度」は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３−３：２０１２「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に準拠し、デュロメータのタイプＡにより、温度０℃の条件下で測定した、ゴムの硬さを意味する。
また、本発明において、ゴム硬度の測定には、タイヤ用ゴム組成物を１７０℃の条件下で、１０分間加熱し、硬化させた後のゴムを使用する。

上記ゴム硬度は、タイヤにしたときのウェットグリップ性能より良好となる理由から、５５以上６５以下であることが好ましく、５５以上６０以下であることがより好ましい。
また、上記ゴム硬度は、タイヤ用ゴム組成物に配合する白色充填剤（Ｃ）や任意の可塑剤（例えば、オイルなど）の配合量を変更することによって調整することができる。

〔ジエン系ゴム（Ａ）〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有するジエン系ゴム（Ａ）は、イソプレン系ゴムを５０質量％以上含むものであれば、特に限定されない。

上記ジエン系ゴム（Ａ）に含まれるイソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、改質天然ゴム等が挙げられる。なお、ＮＲには、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＨＰＮＲ）も含まれる。
ＮＲとしては、具体的には、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、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。
また、改質天然ゴムとしては、具体的には、例えば、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素添加天然ゴム（ＨＮＲ）、グラフト化天然ゴム等が挙げられる。
これらのイソプレン系ゴムうち、ＮＲ、ＩＲが好ましく、混練り時に局所的なシェアがかかりやすい等の理由から、ＮＲがより好ましい。

上記ジエン系ゴム（Ａ）中のイソプレン系ゴムの含有量は、５０質量％以上であれば特に限定されないが、タイヤにしたときの低発熱性がより良好となる理由から、６０〜９０質量％であることが好ましい。
なお、「ジエン系ゴム（Ａ）中のイソプレン系ゴムの含有量」とは、ジエン系ゴム（Ａ）全体に対するイソプレン系ゴムの含有量（質量％）を指す。

また、上記ジエン系ゴム（Ａ）は、イソプレン系ゴム以外のゴム成分を含有していてもよい。
このようなゴム成分としては、具体的には、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などが挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ここで、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレン共重合体ゴムなどが挙げられる。
これらのゴム成分のうち、ＢＲまたはＳＢＲをイソプレン系ゴムと併用することが好ましく、タイヤにしたときの耐摩耗性がより良好となる理由から、ＢＲをイソプレン系ゴムと併用することがより好ましい。

本発明においては、上記ジエン系ゴム（Ａ）は、上述した各ゴムの末端や側鎖がアミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、エポキシ基等で変成（変性）された誘導体であってもよい。

また、本発明においては、上記ジエン系ゴム（Ａ）の平均ガラス転移温度（Ｔｇ）は、−５０℃未満であり、−１００〜−６０℃であることが好ましく、−８５〜−７５℃であることがより好ましい。
ここで、上記ジエン系ゴム（Ａ）の平均Ｔｇは、各ゴムの成分のＴｇに各ゴム成分の質量％をそれぞれ掛け合わせて足し合わせたものである。また、各ゴムのＴｇは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて２０℃／分の昇温速度で測定し、中点法にて算出したものである。

〔エステル化合物（Ｂ）〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有するエステル化合物（Ｂ）は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸エステル、および、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエーテル硫酸エステルからなる群から選択される少なくとも１種のエステル化合物である。

本発明においては、タイヤにしたときに低燃費性がより良好となる理由から、上記エステル化合物（Ｂ）が、下記式（１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルであることが好ましい。
ここで、上記式（１）中、Ｒ^１は炭素数３〜２１のアルキル基を表し、ｎは１〜１０の整数を表し、ｍは１または２を表し、Ｒ^２は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ｍが１である場合、複数のＲ^２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、ｍが２である場合、複数のＲ^１はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。

Ｒ^１が示す炭素数３〜２１のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても分岐鎖状のアルキル基であってもよい。また、アルキル基の炭素数は、５〜１５であることが好ましく、７〜１３であることがより好ましく、９〜１３であることが更に好ましい。
このようなアルキル基としては、具体的には、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基などが挙げられる。

ｎは、１〜１０の整数を表し、２〜８の整数であることが好ましく、３〜６の整数であることが好ましい。なお、ｎは、エチレンオキシ基（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）の付加モル数とも言えるため、平均値（平均付加モル数）で表すと、３〜１０程度の数であることが好ましい。

Ｒ^２が示す炭素数１〜１０のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても分岐鎖状のアルキル基であってもよい。
このようなアルキル基としては、具体的には、例えば、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。

上記式（１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルとしては、具体的には、例えば、ポリオキシエチレンデシルエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンデシルエーテルのリン酸ジエステル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテルのリン酸ジエステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルのリン酸ジエステル、ポリオキシエチレントリデシルエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレントリデシルエーテルのリン酸ジエステルなどが挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記エステル化合物（Ｂ）の含有量は、白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．５〜４５質量部であり、１〜２０質量部であることが好ましく、２〜１８質量部であることが更に好ましい。

〔白色充填剤（Ｃ）〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有する白色充填剤（Ｃ）は特に限定されず、その具体例としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうち、補強性の観点から、シリカが好ましい。

シリカとしては、具体的には、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうち、ウェットグリップ性能がより向上し、転がり抵抗、耐摩耗性等のバランスという観点から、湿式シリカが好ましい。

本発明においては、混練性が良好となる理由から、上記白色充填剤（Ｃ）は、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１５０〜３００ｍ²／ｇであることが好ましく、１５０〜２５０ｍ²／ｇであることがより好ましい。
ここで、ＣＴＡＢ吸着比表面積は、シリカ表面への臭化ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をＪＩＳ Ｋ６２１７−３：２００１「第３部：比表面積の求め方−ＣＴＡＢ吸着法」にしたがって測定した値である。

また、本発明においては、上記白色充填剤（Ｃ）の含有量は、上記ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して５〜８０質量部であり、１５〜６０質量部であることが好ましく、２０〜４０質量部であることがより好ましい。

〔変性ブタジエンポリマー〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤにしたときに低発熱性がより良好となる理由から、窒素原子およびケイ素原子を含む官能基（以下、「特定官能基」とも略す。）を末端に有し、重量平均分子量が１，０００以上１５，０００以下であり、分子量分布が２．０以下である、変性ブタジエンポリマー（以下、「特定変性ＢＲ」とも略す。）を含有するのが好ましい。
なお、特定変性ＢＲは、上記ジエン系ゴム（Ａ）には含まれないものとする。

以下、特定変性ＢＲについて詳述する。
上述のとおり、特定変性ＢＲは、窒素原子およびケイ素原子を含む官能基（特定官能基）を末端に有し、重量平均分子量が１，０００以上１５，０００以下であり、分子量分布が２．０以下である、ブタジエンポリマー（変性ブタジエンポリマー）である。

＜特定官能基＞
上述のとおり、特定変性ＢＲは、窒素原子およびケイ素原子を含む官能基（特定官能基）を末端に有する。なお、特定官能基は少なくとも１つの末端に有すればよい。

（好適な態様）
特定官能基は窒素原子およびケイ素原子を含む官能基であれば特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、窒素原子をアミノ基（−ＮＲ_２：Ｒは水素原子または炭化水素基）として含むのが好ましく、ケイ素原子をヒドロカルビルオキシシリル基（≡ＳｉＯＲ：Ｒは炭化水素基）として含むのが好ましい。

特定官能基は、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、下記式（Ｍ）で表される基であることが好ましい。

上記式（Ｍ）中、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
上記式（Ｍ）中、Ｌは、２価の有機基を表す。

上記置換基は１価の置換基であれば特に制限されないが、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アミノ基、メルカプト基、アシル基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、シリル基、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基などが挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基のヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子などが挙げられる。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、直鎖状または分岐状のアルキル基（特に、炭素数１〜３０）、直鎖状または分岐状のアルケニル基（特に、炭素数２〜３０）、直鎖状または分岐状のアルキニル基（特に、炭素数２〜３０）などが挙げられる。
上記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などの炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基などが挙げられる。

上記式（Ｍ）中、Ｒ_１は、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、水素原子、アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アルキルシリル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、芳香族炭化水素基（好ましくは、炭素数６〜１８）であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
複数あるＲ_１は同一であっても異なっていてもよい。

Ｒ_２は、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、ヒドロカルビルオキシ基（−ＯＲ基：Ｒは炭化水素基）であることが好ましく、アルコキシ基（好ましくは、炭素数１〜１０）であることがより好ましい。

上述のとおり、上記式（Ｍ）中、Ｌは、単結合または２価の有機基を表す。
２価の有機基としては、例えば、脂肪族炭化水素基（例えば、アルキレン基。好ましくは炭素数１〜１０）、芳香族炭化水素基（例えば、アリーレン基。好ましくは炭素数６〜１８）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ_２−、−Ｎ（Ｒ）−（Ｒ：アルキル基）、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、またはこれらを組み合わせた基（例えば、アルキレンオキシ基（−Ｃ_ｍＨ_２ｍＯ−：ｍは正の整数）、アルキレンオキシカルボニル基、アルキレンカルボニルオキシ基など）などが挙げられる。
Ｌは、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、アルキレン基（好ましくは、炭素数１〜１０）であることが好ましい。

上記式（Ｍ）中、ｎは、０〜２の整数を表す。
ｎは、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、２であることが好ましい。

上記式（Ｍ）中、ｍは、１〜３の整数を表す。
ｍは、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、１であることが好ましい。

上記式（Ｍ）中、ｎおよびｍは、ｎ＋ｍ＝３の関係式を満たす。

上記式（Ｍ）中、＊は、結合位置を表す。

＜重量平均分子量＞
上述のとおり、特定変性ＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００以上１５，０００以下である。なかでも、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、５，０００以上１０，０００未満であることが好ましい。

＜数平均分子量＞
特定変性ＢＲの数平均分子量（Ｍｎ）は、特定変性ＢＲの重量平均分子量および分子量分布が特定の範囲にあれば特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、１，０００以上１５，０００以下であることが好ましく、５，０００以上１０，０００未満であることがより好ましい。

＜分子量分布＞
上述のとおり、特定変性ＢＲの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．０以下である。なかでも、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、１．７以下であることが好ましく、１．５以下であることがより好ましく、１．３以下であることがさらに好ましい。
下限は特に制限されないが、通常、１．０以上である。

なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定により得られる標準ポリスチレン換算値とする。
・溶媒：テトラヒドロフラン
・検出器：ＲＩ検出器

＜ミクロ構造＞
（ビニル構造）
特定変性ＢＲにおいて、ビニル構造の割合は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、１０〜５０モル％であることが好ましく、２０〜４０モル％であることがより好ましい。
ここで、ビニル構造の割合とは、ブタジエンに由来する繰り返し単位のうち、ビニル構造を有する繰り返し単位が占める割合（モル％）を言う。

（１，４−トランス構造）
特定変性ＢＲにおいて、１，４−トランス構造の割合は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、１０〜７０モル％であることが好ましく、３０〜５０モル％であることがより好ましい。
ここで、１，４−トランス構造の割合とは、ブタジエンに由来する全繰り返し単位のうち、１，４−トランス構造を有する繰り返し単位が占める割合（モル％）を言う。

（１，４−シス構造）
特定変性ＢＲにおいて、１，４−シス構造の割合は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、１０〜５０モル％であることが好ましく、２０〜４０モル％であることがより好ましい。
ここで、１，４−シス構造の割合とは、ブタジエンに由来する全繰り返し単位のうち、１，４−シス構造を有する繰り返し単位が占める割合（モル％）を言う。

なお、以下、「ビニル構造の割合（モル％）、１，４−トランス構造の割合（モル％）、１，４−シス構造の割合（モル％）」を「ビニル／トランス／シス」とも表す。

＜ガラス転移温度＞
特定変性ＢＲのガラス転移温度（Ｔｇ）は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、−１００〜−６０℃であることが好ましく、−９０〜−７０℃であることがより好ましく、−８５〜−７５℃であることがさらに好ましい。
なお、本明細書において、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて１０℃／分の昇温速度で測定し、中点法にて算出したものとする。

＜粘度＞
特定変性ＢＲの粘度は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、３，０００〜６，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。
また、特定変性ＢＲを変性する前のブタジエンポリマーの粘度は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、５００〜５，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１，５００〜３，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。
また、特定変性ＢＲの粘度は、タイヤにしたとき低発熱性が更に良好となる理由から、変性前のブタジエンポリマーの粘度に対して、１５０〜２４０％であることが好ましい。以下、変性前の特定変性ＢＲに対する変性後の特性変性ＢＲの粘度を「粘度（変性後／変性前）」とも言う。
なお、本明細書において、粘度は、ＪＩＳ Ｋ５６００−２−３に準じて、コーンプレート型粘度計を用いて測定したものとする。

本発明においては、特定変性ＢＲの含有量は、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して、１〜２５質量部であることが好ましく、１０〜２０質量部であることがより好ましい。
また、特定変性ＢＲの含有量は、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、上記ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して、１〜２５質量部であることが好ましく、１〜１０質量部であることがより好ましい。

＜特定変性ＢＲの製造方法＞
特定変性ＢＲを製造する方法は特に制限されず、従来公知の方法を用いることができる。分子量および分子量分布を特定の範囲する方法は特に制限されないが、開始剤とモノマーと停止剤との量比、反応温度、および、開始剤を添加する速度などを調整する方法などが挙げられる。

（好適な態様）
特定変性ＢＲを製造する方法の好適な態様としては、例えば、有機リチウム化合物を用いてブタジエンを重合し、その後、窒素原子およびケイ素原子を含む求電子剤を用いて重合を停止する方法（以下、「本発明の方法」とも言う）が挙げられる。本発明の方法を用いた場合、得られる特定変性ＢＲは、白色充填剤を含有するタイヤ用ゴム組成物に用いたときに、より優れた分散性、加工性、靭性、低発熱性および耐摩耗性を示す。

〈有機リチウム化合物〉
上記有機リチウム化合物は特に制限されないが、その具体例としては、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、ｉｓｏ−プロピルリチウム、ベンジルリチウム等のモノ有機リチウム化合物；１，４−ジリチオブタン、１，５−ジリチオペンタン、１，６−ジリチオヘキサン、１，１０−ジリチオデカン、１，１−ジリチオジフェニレン、ジリチオポリブタジエン、ジリチオポリイソプレン、１，４−ジリチオベンゼン、１，２−ジリチオ−１，２−ジフェニルエタン、１，４−ジリチオ−２−エチルシクロヘキサン、１，３，５−トリリチオベンゼン、１，３，５−トリリチオ−２，４，６−トリエチルベンゼン等の多官能性有機リチウム化合物が挙げられる。なかでも、タイヤにしたときにウェットグリップ性能が更に良好となる理由から、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウムのモノ有機リチウム化合物が好ましい。

有機リチウム化合物の使用量は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、ブタジエンに対して、０．００１〜１０モル％であることが好ましい。

〈ブタジエンの共重合〉
有機リチウム化合物を用いてブタジエンを重合する方法は特定に制限されないが、ブタジエンを含有する有機溶媒溶液に上述した有機リチウム化合物を加え、０〜１２０℃（好ましくは３０〜１００℃）の温度範囲で撹拌する方法などが挙げられる。

〈特定求電子剤〉
本発明の方法では、窒素原子およびケイ素原子を含む求電子剤（以下、「特定求電子剤」とも言う）を用いてブタジエンの重合を停止する。特定求電子剤を用いて重合を停止することで、上述した特定官能基を末端に有する変性ブタジエンポリマーが得られる。
特定求電子剤は窒素原子およびケイ素原子を含む化合物であれば特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、窒素原子をアミノ基（−ＮＲ_２：Ｒは水素原子または炭化水素基）として含むのが好ましく、ケイ素原子をヒドロカルビルオキシシリル基（≡ＳｉＯＲ：Ｒは炭化水素基）として含むのが好ましい。

特定求電子剤は、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、シラザンであることが好ましく、環状シラザンであることがより好ましい。ここで、シラザンとは、ケイ素原子と窒素原子とが直接結合した構造を有する化合物（Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物）を意図する。

上記環状シラザンは、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、下記式（Ｓ）で表される化合物であることが好ましい。

上記式（Ｓ）中、Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。置換基の具体例および好適な態様は上述した式（Ｍ）中のＲ_１およびＲ_２と同じである。
上記式（Ｓ）中、Ｌは、２価の有機基を表す。２価の有機基の具体例および好適な態様は、上述した式（Ｍ）中のＬと同じである。

上記式（Ｓ）中、Ｒ_１は、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アルキルシリル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、芳香族炭化水素基（好ましくは、炭素数６〜１８）であることが好ましく、アルキルシリル基であることがより好ましい。

上記式（Ｓ）中、Ｒ_２およびＲ_３は、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、それぞれ独立に、ヒドロカルビルオキシ基（−ＯＲ基：Ｒは炭化水素基）であることが好ましく、アルコキシ基（好ましくは、炭素数１〜１０）であることがより好ましい。

上記式（Ｓ）中、Ｌは、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは２〜８、さらに好ましくは３〜５）であることが好ましい。

上記式（Ｓ）で表される化合物としては、例えば、Ｎ−ｎ−ブチル−１，１−ジメトキシ−２−アザシラシクロペンタン、Ｎ−フェニル−１，１−ジメトキシ−２−アザシラシクロペンタン、Ｎ−トリメチルシリル−１，１−ジメトキシ−２−アザシラシクロペンタン、Ｎ−トリメチルシリル−１，１−ジエトキシ−２−アザシラシクロペンタンなどが挙げられる。
なお、環状シラザンのケイ素原子は求電子性を示すと考えられる。

有機リチウム化合物に対する特定求電子剤の量は特に制限されないが、タイヤにしたときに低発熱性が更に良好となる理由から、モル比で、０．１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。

〔ピペラジン化合物〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤにしたときにウェットグリップ性能がより良好となる理由から、炭素数３〜３０の炭化水素基と、ピペラジン環とを有するピペラジン化合物を含有することが好ましい。
中でも、上記ピペラジン化合物は、下記式（２）で表されるピペラジン化合物を含有することが好ましい。
ここで、上記式（２）中、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｘ^３およびＸ^４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、Ａ^１およびＡ^２は、それぞれ独立に、単結合または２価の連結基を表し、Ｒ^１１およびＲ^１２は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ^１１およびＲ^１２の少なくとも一方は、炭素数３〜３０の１価の炭化水素基を表す。

上記式（２）、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｘ^３およびＸ^４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、水素原子であることが好ましい。
上記置換基としては、１価の置換基であれば特に制限されないが、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アミノ基、メルカプト基、アシル基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、シリル基、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基などが挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基のヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子などが挙げられる。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、直鎖状または分岐状のアルキル基（特に、炭素数１〜３０）、直鎖状または分岐状のアルケニル基（特に、炭素数２〜３０）、直鎖状または分岐状のアルキニル基（特に、炭素数２〜３０）などが挙げられる。
上記芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基、ナフチル基などが挙げられる。上記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基などの炭素数６〜１８のアリール基などが挙げられる。

上記式（２）、Ａ^１およびＡ^２は、それぞれ独立に、単結合または２価の連結基を表す。
２価の連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基；酸素原子を含む、２価の酸素原子含有連結基；置換基を有していてもよい２価の炭化水素基と２価の酸素原子含有連結基との組み合わせ；等が挙げられる。
ここで、２価の炭化水素基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基などの２価の脂肪族炭化水素基；アリーレン基、アラルキレン基などの２価の芳香族炭化水素基；が挙げられる。なかでも、２価の脂肪族炭化水素基が好ましく、アルキレン基がより好ましく、炭素原子数１〜６のアルキレン基がさらに好ましい。
また、２価の酸素原子含有連結基は、酸素原子以外のヘテロ原子（例えば、炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子など）を有していてもよく、具体的には、例えば、エーテル結合（−Ｏ−）、エステル結合（−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−）、アミド結合（−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−）、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）、カーボネート結合（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−）、イミド結合（−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｑ）−Ｃ（＝Ｏ）−）等が挙げられる。なお、イミド結合中のＱは、１価の炭化水素基を示し、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基などの１価の脂肪族炭化水素基；アリール基、アラルキル基などの１価の芳香族炭化水素基；等が挙げられる。
また、２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記式（１）のＸ^１、Ｘ^２、Ｘ^３およびＸ^４において説明したものと同様のものが挙げられる。なかでも、ヒドロキシ基が好ましい。

上記式（２）、Ｒ^１１およびＲ^１２は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ^１１およびＲ^１２の少なくとも一方は、炭素数３〜３０の１価の炭化水素基を表す。
上記置換基としては、例えば、上記式（１）のＸ^１、Ｘ^２、Ｘ^３およびＸ^４において説明したものと同様のものが挙げられる。なかでも、ヒドロキシ基が好ましい。
また、炭素数３〜３０の１価の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基などが挙げられる。
アルキル基としては、例えば、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、１，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基などが挙げられ、なかでも、炭素数３〜１８のアルキル基が好ましい。
シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられ、なかでも、炭素数３〜１０のシクロアルキル基が好ましい。
アルケニル基としては、例えば、１−プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基などが挙げられ、なかでも、炭素数３〜１８のアルケニル基が好ましい。

上記式（２）で表されるピペラジン化合物としては、具体的には、例えば、下記式（２−１）〜（２−６）で表される化合物が挙げられる。なお、下記式（２−５）中、ｒは、１〜１０の整数を表し、１〜５の整数であることが好ましい。

本発明においては、上記ピペラジン化合物（好ましくは、式（２）で表されるピペラジン化合物）を含有する場合の含有量は、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して、０．５〜２０質量部であることがより好ましく、１〜１０質量部であることがより好ましく、２〜５質量部であることが更に好ましい。

〔シランカップリング剤〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤの補強性能を向上させる理由から、シランカップリング剤を含有することが好ましい。
上記シランカップリング剤を配合する場合の含有量は、上記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して、０．１〜２０質量部であるのが好ましく、１〜２０質量部であるのがより好ましく、４〜１２質量部であるのが更に好ましい。

上記シランカップリング剤としては、具体的には、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（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）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、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、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、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−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、ビス（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

これらのうち、補強性改善効果の観点から、ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドおよび／またはビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドを使用することが好ましく、具体的には、例えば、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；エボニック・デグッサ社製］、Ｓｉ７５［ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド；エボニック・デグッサ社製］等が挙げられる。

〔カーボンブラック〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤの補強性能を向上させる理由から、カーボンブラックを含有するのが好ましい。
上記カーボンブラックとしては、具体的には、例えば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＥ、ＳＲＦ等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、上記カーボンブラックは、タイヤ用ゴム組成物の混合時の加工性や空気入りタイヤの補強性等の観点から、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が１０〜３００ｍ²／ｇであるのが好ましく、２０〜２００ｍ²／ｇであるのがより好ましい。
ここで、Ｎ₂ＳＡは、カーボンブラック表面への窒素吸着量をＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１「第２部：比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」にしたがって測定した値である。

本発明においては、上記カーボンブラックを含有する場合の含有量は、上記ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して４０〜１３０質量部であるのが好ましく、５０〜１００質量部であるのよりが好ましい。

〔その他の成分〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した成分以外に、炭酸カルシウムなどのフィラー；ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、ベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、窒素を発生するトルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、ニトロソスルホニルアゾ化合物、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソフタルアミド、Ｐ，Ｐ′−オキシービス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）などの化学発泡剤；硫黄等の加硫剤；スルフェンアミド系、グアニジン系、チアゾール系、チオウレア系、チウラム系などの加硫促進剤；酸化亜鉛、ステアリン酸などの加硫促進助剤；ワックス；アロマオイル；老化防止剤；可塑剤；等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられている各種のその他添加剤を配合することができる。
これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。例えば、ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して、硫黄は０．５〜５質量部、加硫促進剤は０．１〜５質量部、加硫促進助剤は０．１〜１０質量部、老化防止剤は０．５〜５質量部、ワックスは１〜１０質量部、アロマオイルは５〜３０質量部、それぞれ配合してもよい。
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した以外のゴムを更に含んでいてもよい。

〔タイヤ用ゴム組成物の製造方法〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置（例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等）を用いて、混練する方法等が挙げられる。
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。

［空気入りタイヤ］
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明のタイヤ用ゴム組成物を、タイヤトレッドに用いた空気入りタイヤである。上記空気入りタイヤは、重荷重用空気入りタイヤであるのが好ましい。
図１に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの模式的な部分断面図を示すが、本発明のタイヤは図１に示す態様に限定されるものではない。

図１において、符号１はビード部を表し、符号２はサイドウォール部を表し、符号３は本発明のタイヤ用ゴム組成物から構成されるトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部１間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層４が装架されており、このカーカス層４の端部はビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。
また、ビード部１においては、リムに接する部分にリムクッション８が配置されている。

本発明の空気入りタイヤは、例えば従来公知の方法に従って製造することができる。また、タイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。

以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜特定変性ＢＲ１の合成＞
ｎ−ＢｕＬｉ（関東化学製：１．６０ｍｏｌ／Ｌ（ヘキサン溶液），５０ｍＬ，８０ｍｍｏｌ）を、１，３−ブタジエン（１９８ｇ，３６６７ｍｍｏｌ）および２，２−ジ（２−テトラヒドロフリル）プロパン（東京化成製，０．１ｍＬ，０．５５ｍｍｏｌ）のシクロヘキサン（２．９６ｋｇ）混合溶液に加えて、室温で６時間攪拌した。反応後、Ｎ−トリメチルシリル−１，１−ジメトキシ−２−アザシラシクロペンタン（３０ｇ，１３７ｍｍｏｌ）を投入し、重合を停止した。得られた溶液を取り出し、減圧下で濃縮した。その濃縮溶液をメタノール（５．０Ｌ）に流し込み、メタノール不溶成分を分離した。その結果、上記式（ｍ１）で表される官能基を末端に有する変性ＢＲ（特定変性ＢＲ１）（１８２ｇ，Ｍｎ＝４，１００，Ｍｗ＝４，４００，Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１）を９２％の収率で得た。なお、ＩＲ分析によって、シス／トランス／ビニル＝３１／４５／２４と見積もられた。また、Ｔｇは−８３℃であった。また、粘度（変性後／変性前）は１９６％であった。

＜ピペラジン化合物１の合成＞
１−ブロモオクタデカン（東京化成工業（株）製）３３．３ｇと、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン（日本乳化剤（株）製ヒドロキシエチルピペラジン）１３．０ｇとを、テトラヒドロフランおよびジクロロメタン中、室温（２３℃）で１時間反応させた。
次いで、反応溶液を炭酸カリウム水溶液で水洗した後、ジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。
次いで、無水硫酸マグネシウムをろ別し、濃縮することで、下記式で表されるピペラジン化合物１を得た。

〔標準例１、実施例１〜７および比較例１〜４〕
下記表１に示す成分を、下記表１に示す割合（質量部）で配合した。
具体的には、まず、下記表１に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて１５０℃付近に温度を上げてから、５分間混合した後に放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。
次いで、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤を混合し、タイヤ用ゴム組成物を得た。

＜ムーニー粘度＞
調製したタイヤ用ゴム組成物（未加硫）について、ＪＩＳ Ｋ６３００−１：２０１３に準じ、Ｌ形ロータを使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、試験温度１００℃の条件で、ムーニー粘度を測定した。
結果を下記表１に示す。結果は、標準例１を１００とする指数で表す。指数が小さいほど粘度が小さく、加工性に優れる。

＜ムーニースコーチ＞
調製したタイヤ用ゴム組成物（未加硫）について、ＪＩＳ Ｋ６３００−１：２０１３に準じ、Ｌ形ロータを使用し、試験温度１２５℃の条件で、スコーチタイムを測定した。
結果を第１表に示す。結果は、標準例１を１００とする指数で表す。指数が大きいほどスコーチタイムが長く、耐スコーチ性が優れることを示す。

＜ペイン効果＞
調製したタイヤ用ゴム組成物（未加硫）について、歪せん断応力測定機（ＲＰＡ２０００、α−テクノロジー社製）を用い、１７０℃で１０分間加硫した後、歪０．２８％の歪せん断弾性率Ｇ′と歪３０．０％の歪せん断弾性率Ｇ′とを測定し、その差Ｇ′０．２８（ＭＰａ）−Ｇ′３０．０（ＭＰａ）をペイン効果として算出した。
結果を下記表１に示す。結果は、標準例１を１００とする指数で表す。指数が小さいほどペイン効果が小さく、白色充填剤としてのシリカの分散性が優れることを示す。

＜硬化後のゴム硬度＞
調製したタイヤ用ゴム組成物（未加硫）を、円柱状の金型（１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍ）中で、１７０℃の条件下で１０分間加熱し、硬化（加硫）させた。
得られた硬化後のゴムの硬度（ゴム硬度）を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３−３：２０１２「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に準拠し、デュロメータのタイプＡにより、温度０℃の条件下で測定した。結果を下記表１に示す。

＜ｔａｎδ（０℃）（ウェットグリップ性能）＞
調製したタイヤ用ゴム組成物（未加硫）を、円柱状の金型（１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍ）中で、１７０℃の条件下で１０分間プレス加硫して、加硫ゴム試験片を作製した。
作製した加硫ゴム試験片について、ＪＩＳ Ｋ６３９４：２００７に準拠し、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所社製）を用いて、伸張変形歪率１０％±２％、振動数２０Ｈｚ、温度０℃の条件でｔａｎδ（０℃）を測定した。
結果を下記表１に示す。結果は、標準例１のｔａｎδ（０℃）を１００とする指数で表した。指数が大きいほどｔａｎδ（０℃）が大きく、タイヤにしたときにウェットグリップ性能に優れる。

＜ｔａｎδ（６０℃）（低発熱性）＞
上述のとおり作製した加硫ゴムシートについて、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所社製）を用いて、伸張変形歪率１０％±２％、振動数２０Ｈｚ、温度６０℃の条件で、ｔａｎδ（６０℃）を測定した。
結果を下記表１に示す。結果は、標準例１を１００とする指数で表す。指数表示の値が小さいほど（つまり、ｔａｎδ（６０℃）の値が小さいほど）、タイヤにしたときに発熱性が低く、好ましい。

＜耐摩耗性＞
調製した各タイヤ用ゴム組成物を金型（１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍ）中で、１５０℃で３０分間プレス加硫して、加硫ゴムシートを作製した。
次いで、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６２６４−２：２００５に準拠し、付加力５．０ｋｇ／ｃｍ³（＝４９Ｎ）、スリップ率２５％、摩耗試験時間４分、試験温度を室温の条件で摩耗試験を行い、摩耗質量を測定した。
試験結果は、以下の式により、比較例１の測定値を１００として、指数（インデックス）で表し、下記第１表に示す。指数が大きいほど摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好である。
指数＝（比較例１の試験片の摩耗質量／測定値）×１００

・ＮＲ１：ＴＳＲ２０（Ｔｇ：−７５℃）
・ＢＲ１：Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０（日本ゼオン社製、Ｔｇ：−１０５℃）
・ＳＢＲ１：Ｎｉｐｏｌ ＮＳ５２２（日本ゼオン社製、油展品、Ｔｇ：−３１℃（油展成分を含めたＮＳ５２２全体としてのＴｇ））
・シリカ１：Ｚｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ（ＣＴＡＢ吸着比表面積＝１６０ｍ^２／ｇ、ローディア社製）
・ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル１：ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル（プライサーフＡ２１２Ｃ、第一工業製薬株式会社製）
・特定変性ＢＲ１：上述した合成品
・ピペラジン化合物１：上述した合成品
・カーボンブラック：ショウブラックＮ２３４（キャボットジャパン社製）
・シランカップリング剤：Ｓｉ６９（Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製）
・ステアリン酸：ビーズステアリン酸ＹＲ（日油社製）
・亜鉛華：酸化亜鉛３種（正同化学工業社製）
・老化防止剤：アミン系老化防止剤（サントフレックス ６ＰＰＤ、フレクシス社製）
・プロセスオイル：エキストラクト４号Ｓ（昭和シェル石油社製）
・硫黄：金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業社製）
・加硫促進剤１：加硫促進剤ＣＢＳ（ノクセラーＣＺ−Ｇ、大内新興化学工業社製）
・加硫促進剤２：加硫促進剤ＤＰＧ（ノクセラーＤ、大内新興化学工業社製）

表１に示す結果から、本発明の重荷重用タイヤ用ゴム組成物を用いて作製したタイヤは、低発熱性、耐摩耗性、および、ウェットグリップ性能が良好となることが確認された。
重荷重用タイヤ用ゴム組成物が特定変性ＢＲを所定量含有することで、ムーニー粘度が低下し、低発熱性がより向上することが確認された（実施例２の結果）。
重荷重用タイヤ用ゴム組成物が特定のピペラジン化合物を所定量含有することで、ムーニー粘度が低下し、低発熱性およびウェットグリップ性能がより向上することが確認された（実施例３の結果）。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ タイヤトレッド部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ リムクッション

Claims (8)

1. ジエン系ゴム（Ａ）と、エステル化合物（Ｂ）と、白色充填剤（Ｃ）とを含有し、
   前記エステル化合物（Ｂ）が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸エステル、および、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエーテル硫酸エステルからなる群から選択される少なくとも１種のエステル化合物であり、
   前記ジエン系ゴム（Ａ）の平均ガラス転移温度が、−５０℃未満であり、
   前記ジエン系ゴム（Ａ）が、イソプレン系ゴムを５０質量％以上含有し、
   前記エステル化合物（Ｂ）の含有量が、前記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．５〜４５質量部であり、
   前記白色充填剤（Ｃ）の含有量が、前記ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部に対して５〜８０質量部であり、
   硬化後の温度０℃におけるＪＩＳ規定のタイプＡのゴム硬度が５５以上となる、
   重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
2. 前記エステル化合物（Ｂ）が、下記式（１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルである、請求項１に記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
   ここで、前記式（１）中、Ｒ^１は炭素数３〜２１のアルキル基を表し、ｎは１〜１０の整数を表し、ｍは１または２を表し、Ｒ^２は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ｍが１である場合、複数のＲ^２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、ｍが２である場合、複数のＲ^１はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
3. 前記白色充填剤（Ｃ）のＣＴＡＢ吸着比表面積が１５０〜３００ｍ²／ｇである、請求項１または２に記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
4. 更に、窒素原子およびケイ素原子を含む官能基を末端に有する変性ブタジエンポリマーを含有し、
   前記変性ブタジエンポリマーが、重量平均分子量が１，０００以上１５，０００以下となり、かつ、分子量分布が２．０以下となるポリマーであり、
   前記変性ブタジエンポリマーの含有量が、前記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して１〜２５質量部である、請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
5. 更に、炭素数３〜３０の炭化水素基と、ピペラジン環とを有するピペラジン化合物を含有し、
   前記ピペラジン化合物の含有量が、前記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．５〜２０質量部である、請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
6. 前記ピペラジン化合物が、下記式（２）で表される化合物である、請求項５に記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
   ここで、前記式（２）中、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｘ^３およびＸ^４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、Ａ^１およびＡ^２は、それぞれ独立に、単結合または２価の連結基を表し、Ｒ^１１およびＲ^１２は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ^１１およびＲ^１２の少なくとも一方は、炭素数３〜３０の１価の炭化水素基を表す。
7. 更に、シランカップリング剤を含有し、
   前記シランカップリング剤の含有量が、前記白色充填剤（Ｃ）１００質量部に対して０．１〜２０質量部である、請求項１〜６のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いる空気入りタイヤ。