JP5424540B2 - ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents

Description

本発明はゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関する。より詳細には、作業性を十分に維持しながら低発熱性に優れているゴム組成物、及びそれを用いたタイヤに関するものである。

近年、省エネルギーの社会的な要請及び環境問題への関心が高まっている。このため、世界的な二酸化炭素排出規制の動きに関連して、自動車の低燃費化に対する要求がある。このような要求に対応するため、タイヤ性能についても転がり抵抗の減少が求められている。タイヤの転がり抵抗を下げる手法は、タイヤ構造の最適化による手法、及びタイヤの発熱性の低いゴム組成物を用いる手法がある。

例えば、発熱性の低いゴム組成物を得る方法としては、使用する充填剤に特定のシリカを使用する方法が知られている（例えば特許文献１を参照）。また、充填剤にカーボンブラックを用い、重合活性末端をスズ化合物にて修飾する方法（例えば、特許文献２を参照。）、同様にカーボンブラックを用い、重合活性末端にアミノ基を導入する方法（例えば、特許文献３を参照。）等がある。
しかしながら、単純なシリカ分散剤だけではシリカの分散が十分とはいえず、より一層の低発熱性化が期待できない。また、重合活性末端を導入した変性共役ジエン系重合体では、ＭＬ_１＋４の上昇を来たす傾向があり、作業性を悪くする。新たな問題である。
特開２００１−１３１３４４号公報 特公平５−８７５３０号公報 特開昭６２−２０７３４２号公報

本発明は、前記課題に鑑み、低発熱性がより向上し、且つ作業性も十分に維持することができるゴム組成物、及びそれを用いたタイヤを提供することである。

本発明者等は、ゴム組成物に、特定の官能基を有する変性共役ジエン系重合体、吸着表面積が特定の範囲にある含水ケイ酸、及びシランカップリン剤を配合することによって、分散性が向上し、変性共役ジエン系重合体と充填剤との効果が相まって、ゴム組成物の低発熱性がより向上するだけでなく、その作業性が十分に維持されることを見出し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は以下の構成を特徴とするものである。

少なくとも１種以上の官能基を有する変性共役ジエン系重合体を１０質量％以上含むゴム成分１００質量部に対して、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）の吸着表面積が５０〜２５０ｍ^２／ｇの範囲にあり、且つ数式（１）：Ｙ＜５．００＋０．４７×Ｘ（式中のＹは温度７５０℃で３時間加熱したときの減少質量％であり、Ｘは温度１０５℃で２時間加熱したときの減少質量％である。）の関係を満たす含水ケイ酸を１０〜１３０質量部を配合すると共に、該含水ケイ酸１００質量部に対してシランカップリング剤を１０〜２０質量部を配合してなるゴム組成物である。

前記変性共役ジエン系重合体が１，３−ブタジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体、又は１，３−ブタジエンの単独重合体であることが好ましい。
前記芳香族ビニル化合物はスチレン、α−メチルスチレン、１−ビニルナフタレン、３−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４−シクロヘキシルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、等を挙げることができる。
また前記変性共役ジエン系重合体のガラス転移点（Ｔｇ）が０℃以下であることが好ましい。

本発明に係る変性共役ジエン系重合体の官能基は、変性共役ジエン系重合体の重合開始剤もしくは重合停止剤の末端及び／又は主鎖中もしくは側鎖中にあれば良い。
また、変性共役ジエン系重合体の官能基が、窒素を含む官能基、珪素を含む官能基、酸素又は硫黄を含む官能基、及び金属を含む官能基からなる群から選択された官能基であることが好ましい。

本発明では、前記ゴム組成物からなる部材を用いたタイヤ、特に、前記部材がトレッド部材であるタイヤを提供することが好ましい。

本発明のゴム組成物は、変性共役ジエン系重合体と特定の水ケイ酸である充填剤とを配合することによって、その組成物のＭ_１＋４を維持し、即ち、作業性を維持し、且つその組成物の低発熱性（損失正接：ｔａｎδ）がより優れたものとなる。そして、それを使用したタイヤは低転がり抵抗性を一層発揮することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明のゴム組成物は、変性共役ジエン系重合体を１０質量％以上含み、該変性共役ジエン系重合体１００質量部に対して、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）の吸着表面積が５０〜２５０ｍ^２／ｇの範囲にあり、且つ数式（１）：Ｙ＜５．００＋０．４７×Ｘ（式中のＹは温度７５０℃で３時間加熱したときの減少質量％であり、Ｘは温度１０５℃で２時間加熱したときの減少質量％である。）の関係を満たす含水ケイ酸を１０〜１３０質量部を配合すると共に、該含水ケイ酸１００質量部に対してシランカップリング剤を１０〜２０質量部を配合してなる。

＜変性共役ジエン系重合体＞
本発明の変性共役ジエン系重合体は、少なくとも１つ以上の官能基を有する。
また、変性共役ジエン系重合体の官能基が、窒素を含む官能基、珪素を含む官能基、酸素又は硫黄を含む官能基、及び金属を含む官能基からなる群から選択された官能基であることが好ましい。
変性共役ジエン系重合体はその官能基を末端或いは主鎖中に有することができる。特に、末端官能基の場合、変性共役ジエン系重合体はその末端官能基が変性開始剤又は変性停止剤を使用して形成することができる。
変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物はその低発熱性が向上するが、後述の含水ケイ酸を配合することによってゴム組成物での作業性の低下を抑える。

本発明に係る変性共役ジエン系重合体の窒素を含む官能基としては、置換もしくは非置換のアミノ基、アミド残基、イソシアネート基、イミダゾリル基、インドリル基、ニトリル基、ビリジル基、及びケチミン基であることが好ましい。置換もしくは非置換のアミノ基としては、第一アルキルアミン、第二アルキルアミン又は環状アミンあるいは、置換もしくは非置換のイミンから誘導されるアミノ基が挙げられる。
置換もしくは非置換のアミノ基としては、下記式（Ｉ）で表される置換アミノ基又は下記式（ＩＩ）で表される環状アミノ基であることが、更に好ましい。

ここで、Ｒ^１は、それぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、又は炭素数７〜１２のアラルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、オクチル基、シクロへキシル基、及び３−フェニルプロピル基が好適に挙げられる。

ここで、Ｒ^２は、３〜１６のメチレン基を有するアルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はＮ−アルキルアミノ−アルキレン基を示す。
具体的には、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オキシジエチレン基、Ｎ−アルキルアザジエチレン基、ドデカメチレン基、及びヘキサデカメチレン基等が好ましい。

また、本発明に係る変性共役ジエン系重合体の珪素を含む官能基としては、有機シリル基、又はシロキシ基あることが好ましく、より詳細には、アルコキシシリル基、アルキルハロシリル基、シロキシ基、アルキルアミノシリル基、及びアルコキシハロシリル基からなる群から選択された官能基であることが好ましい。
そして、本発明に係る変性共役ジエン系重合体の酸素又は硫黄を含む官能基が、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、グリシドキシ基、ジグリシジルアミノ基、サイクリックジチアン由来の官能基、エステル基、アルデヒド基、アルコキシ基、ケトン基、チオカルボキシル基、チオエポキシ基、チオグリシドキシ基、チオジグリシジルアミノ基、チオエステル基、チオアルデヒド基、チオアルコキシ基及びチオケトン基からなる群から選択された官能基であることが好ましい。アルコキシ基として，ペンゾフェノンから誘導されたアルコール由来のアルコキシ基であっても良い。
更に、本発明に係る変性共役ジエン系重合体の金属を含む官能基が、有機金属を含む官能基であることが好ましい。

前記有機アルカリ金属化合物等を重合開始剤として、アニオン重合により共役ジエン系重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、例えば、重合反応に不活性な炭化水素溶媒中で、共役ジエン化合物単独で、又は共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との混合物を重合させることで共役ジエン系重合体を製造することができる。ここで、重合反応に不活性な炭化水素溶媒としては、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、エチルベンゼン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。

前記アニオン重合は、ランダマイザーの存在下で実施してもよい。該ランダマイザーは、共役ジエン化合物のミクロ構造を制御することができ、例えば、単量体としてブタジエンを用いた重合体のブタジエン単位の１，２−結合含量を制御したり、単量体としてスチレンとブタジエンを用いた共重合体のブタジエン単位とスチレン単位とをランダム化する等の作用を有する。前記ランダマイザーとしては、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、カリウム−ｔ−アミレート、カリウム−ｔ−ブトキシド、ナトリウム−ｔ−アミレート等が挙げられる。これらランダマイザーの使用量は、重合開始剤の有機アルカリ金属化合物１モル当り０．０１〜１００モル当量の範囲が好ましい。

前記アニオン重合は、溶液重合、気相重合、バルク重合のいずれで実施してもよいが、溶液重合の場合、溶液中の前記単量体の濃度は、５〜５０質量％の範囲が好ましく、１０〜３０質量％の範囲が更に好ましい。なお、単量体として、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を併用する場合、単量体混合物中の芳香族ビニル化合物の含有率は、３〜５０質量％の範囲が好ましく、４〜４５質量％の範囲が更に好ましい。また、重合形式は特に限定されず、回分式でも連続式でもよい。

前記アニオン重合の重合温度は、０〜１５０℃の範囲が好ましく、２０〜１３０℃の範囲が更に好ましい。また、該重合は、発生圧力下で実施できるが、通常は、使用する単量体を実質的に液相に保つのに十分な圧力下で行うことが好ましい。ここで、重合反応を発生圧力より高い圧力下で実施する場合、反応系を不活性ガスで加圧することが好ましい。また、重合に使用する単量体、重合開始剤、溶媒等の原材料は、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化合物等の反応阻害物質を予め除去したものを用いることが好ましい。

一方、配位重合で活性末端を有する共役ジエン系重合体を製造する場合、重合開始剤としては、希土類金属化合物を用いるのが好ましく、下記（ａ）成分、（ｂ）成分、（ｃ）成分を組み合わせて用いることが更に好ましい。

前記配位重合に用いる（ａ）成分は、希土類金属化合物、及び希土類金属化合物とルイス塩基との錯化合物等から選択される。ここで、希土類金属化合物としては、希土類元素のカルボン酸塩、アルコキサイド、β−ジケトン錯体、リン酸塩及び亜リン酸塩等が挙げられ、ルイス塩基としては、アセチルアセトン、テトラヒドロフラン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、チオフェン、ジフェニルエーテル、トリエチルアミン、有機リン化合物、１価又は２価のアルコール等が挙げられる。前記希土類金属化合物の希土類元素としては、ランタン、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウムが好ましく、これらの中でも、ネオジムが特に好ましい。また、（ａ）成分として、具体的には、ネオジムトリ−２−エチルヘキサノエート，それとアセチルアセトンとの錯化合物，ネオジムトリネオデカノエート，それとアセチルアセトンとの錯化合物，ネオジムトリｎ−ブトキシド等が挙げられる。これら（ａ）成分は一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。

前記配位重合に用いる（ｂ）成分は、有機アルミニウム化合物から選択される。該有機アルミニウム化合物として、具体的には、式：Ｒ^９ _３Ａｌで表されるトリヒドロカルビルアルミニウム化合物、式：Ｒ^９ _２ＡｌＨ又はＲ^９ＡｌＨ_２で表されるヒドロカルビルアルミニウム水素化物（式中、Ｒ^９は、それぞれ独立して炭素数１〜３０の炭化水素基である）、炭素数１〜３０の炭化水素基をもつヒドロカルビルアルミノキサン化合物等が挙げられる。該有機アルミニウム化合物として、具体的には、トリアルキルアルミニウム，ジアルキルアルミニウムヒドリド，アルキルアルミニウムジヒドリド，アルキルアルミノキサン等が挙げられる。これらの化合物は一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。なお、（ｂ）成分としては、アルミノキサンと他の有機アルミニウム化合物とを併用するのが好ましい。

前記配位重合に用いる（ｃ）成分は、加水分解可能なハロゲンを有する化合物又はこれらとルイス塩基の錯化合物；三級アルキルハライド、ベンジルハライド又はアリルハライドを有する有機ハロゲン化物；非配位性アニオン及び対カチオンからなるイオン性化合物等から選択される。かかる（ｃ）成分として、具体的には、アルキルアルミニウム二塩化物、ジアルキルアルミニウム塩化物、四塩化ケイ素、四塩化スズ、塩化亜鉛とアルコール等のルイス塩基との錯体、塩化マグネシウムとアルコール等のルイス塩基との錯体、塩化ベンジル，塩化ｔ−ブチル，臭化ベンジル，臭化ｔ−ブチル、トリフェニルカルボニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート等が挙げられる。これら（ｃ）成分は一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。

前記重合開始剤は、前記の（ａ），（ｂ），（ｃ）成分以外に、必要に応じて、重合用単量体と同じ共役ジエン化合物及び／又は非共役ジエン化合物を用いて予備的に調製してもよい。また、（ａ）成分又は（ｃ）成分の一部又は全部を不活性な固体上に担持して用いてもよい。前記各成分の使用量は、適宜設定することができるが、通常、（ａ）成分は単量体１００ｇ当たり０．００１〜０．５ｍｍｏｌである。また、モル比で（ｂ）成分／（ａ）成分は５〜１０００、（ｃ）成分／（ａ）成分は０．５〜１０の範囲が好ましい。

前記配位重合における重合温度は、−８０〜１５０℃の範囲が好ましく、−２０〜１２０℃の範囲が更に好ましい。また、配位重合に用いる溶媒としては、上述のアニオン重合で例示した反応に不活性な炭化水素溶媒を用いることができ、反応溶液中の単量体の濃度もアニオン重合の場合と同様である。更に、配位重合における反応圧力もアニオン重合の場合と同様であり、反応に使用する原材料も、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化合物等の反応阻害物質を実質的に除去したものが望ましい。

本発明に係る変性共役ジエン系重合体を製造する方法としては、上述のように製造された活性末端を有する共役ジエン系重合体の活性末端を変性剤で変性する方法、上述のようにリチウムアミド化合物等の変性基含有重合開始剤を用いて重合開始側の末端を変性する方法、共役ジエン系重合体の活性末端を変性剤で変性（第１段変性）した後に更にその変性基と変性剤とを反応させる多段変性の方法、共役ジエン系重合体の主鎖中もしくは側鎖中に変性剤をグラフトさせる方法及び共役ジエン系重合体の重合時に官能基含有モノマーと共重合する方法等が挙げられる。

本発明に係る変性共役ジエン系重合体を製造するために、上述のように製造された活性末端を有する共役ジエン系重合体の活性末端を変性剤で変性する場合、変性剤としては、窒素含有化合物、ケイ素含有化合物、酸素又は硫黄含有化合物、スズ含有化合物等を用いることができる。

前記変性剤として用いることができる窒素含有化合物としては、ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドン、４−ジメチルアミノベンジリデンアニリン等が挙げられる。これらの窒素含有化合物を変性剤として用いることで、置換及び非置換のアミノ基、アミド残基、イミダゾリル基、インドリル基、ニトリル基、ピリジル基、ケチミン基等の窒素を含む官能基を共役ジエン系重合体に導入することができる。ケチミン基、即ち、ケチミン構造（−Ｎ＝ＣＲ^１Ｒ^２）を有するアミノ基は、マスクされたアミノ基であり、そのままでは第一アミンとしての性質を示さないが、空気中の水分等により極めて容易に加水分解されケトン化合物が脱離することにより活性な第一アミンが再生する。

また、前記変性剤として用いることができるケイ素含有化合物としては、ヒドロカルビルオキシシラン化合物が好ましく、下記式（ＩＩＩ）、
又は式：Ｒ^６ _ｐ−Ｓｉ−（ＯＲ^７）_４−ｐ・・・（ＩＶ）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物からなる群から選択される少なくとも一種以上のヒドロカルビルオキシシラン化合物が更に好ましい。

式中、Ａ^１は（チオ）エポキシ基、（チオ）インシアネート基、（チオ）ケトン、（チオ）アルデヒド基、イミン残基、アミド残基、イソシアヌル酸トリエステル残基、（チオ）カルボン酸ヒドロカルビルエステル残基、（チオ）カルボン酸残基の金属塩、カルボン酸無水物残基、カルボン酸ハロゲン化物残基、炭酸ジヒドロカルビルエステル残基、環状第二アミン残基、非環状第二アミン残基、ピリジン基、及びシラザン基の中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、あるいはジスルフィド基であり；Ｒ^３及びＲ^４は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基で；Ｒ^５は単結合又は炭素数１〜２０の二価の不活性炭化水素基であり；ｎは１〜３の整数であり；ＯＲ^３が複数ある場合、複数のＯＲ^３はたがいに同一でも異なっていてもよく；また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない

また、Ａ^１における官能基の中で、イミン残基はケチミン基、アルジミン残基、アミジン基を包含し、（チオ）カルボン酸エステル基は、アクリレート残基やメタクリレート残基等の不飽和カルボン酸エステル残基を包含する。また、（チオ）カルボン酸残基の金属塩の金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ等を挙げることができる。

Ｒ^３及びＲ^４としては、炭素数１〜２０のアルキル基，炭素数２〜１８のアルケニル基，炭素数６〜１８のアリール基，炭素数７〜１８のアラルキル基等が挙げられる。ここで、前記アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状，枝分かれ状，環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基，エチル基，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，ペンチル基，ヘキシル基，オクチル基，デシル基，ドデシル基，シクロペンチル基，シクロヘキシル基，ビニル基，プロぺニル基，アリル基，ヘキセニル基，オクテニル基，シクロペンテニル基，シクロヘキセニル基等が挙げられる。また、前記アリール基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基，トリル基，キシリル基，ナフチル基等が挙げられる。更に、前記アラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、ベンジル基，フェネチル基，ナフチルメチル基等が挙げられる。

Ｒ^５の内の炭素数１〜２０の二価の不活性炭化水素基としては、炭素数１〜２０のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基は、直鎖状，枝分かれ状，環状のいずれであってもよいが、特に直鎖状のものが好適である。該直鎖状アルキレン基としては、メチレン基，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，オクタメチレン基，デカメチレン基，ドデカメチレン基等が挙げられる。

式（ＩＩＩ）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば、（チオ）エポキシ基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、２−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、２−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、（２−グリシドキシエチル）メチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル（メチル）ジメトキシシラン及びこれらの化合物におけるエポキシ基をチオエポキシ基に置き換えたものを挙げることができるが、これらの中でも、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。

また、イミン基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン，Ｎ−（１−メチルエチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン，Ｎ−エチリデン−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン，Ｎ−（１−メチルプロピリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン，Ｎ−（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンジリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン，Ｎ−（シクロヘキシリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物，メチルジエトキシシリル化合物，エチルジエトキシシリル化合物，メチルジメトキシシリル化合物，エチルジメトキシシリル化合物等を挙げることができるが、これらの中でも、Ｎ−（１−メチルプロピリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン及びＮ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミンが特に好ましい。

また、アミジンの部分構造含有化合物としては、１−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール，１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール，Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール，Ｎ−（３−イソプロポキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール，Ｎ−（３−メチルジエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール等が挙げられ、これらの中でも、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾールが好ましい。

更に、その他のヒドロカルビルオキシシラン化合物として、以下のものを挙げることができる。即ち、カルボン酸エステル基含有化合物としては、３−メタクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられ、これらの中でも、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。

また、イソシアネート基含有化合物としては、３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられ、これらの中でも、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシランが好ましい。

更に、カルボン酸無水物含有化合物としては、３−トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物、３−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、３−メチルジエトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられ、これらの中でも、３−トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物が好ましい。

シラザン含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、１−トリメチルシリル−２、２−ジメトキシ−１−アザ−２−シラシクロペンタン、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノエチルメチルジメトキシシラン、及びＮ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノエチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。好ましくは、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ、Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン、又は１−トリメチルシリル−２、２−ジメトキシ−１−アザ−２−シラシクロペンタンである。

式中、Ｒ^６及びＲ^７は、それぞれ独立して炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり；ｐは０〜２の整数であり；Ｒ^６及びＯＲ^７がそれぞれ複数ある場合、複数のＲ^６及びＯＲ^７はそれぞれたがいに同一でも異なっていてもよく；また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。

式（ＩＶ）で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン等が挙げられ、これらの中でも、テトラエトキシシランが特に好ましい。

前記ヒドロカルビルオキシシラン化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記ヒドロカルビルオキシシラン化合物の部分縮合物も用いることができる。

前記変性剤による変性反応は、溶液反応で行うのが好ましく、該溶液中には、重合時に使用した単量体が含まれていてもよい。また、変性反応の反応形式は特に制限されず、バッチ式でも連続式でもよい。更に、変性反応の反応温度は、反応が進行する限り特に限定されず、重合反応の反応温度をそのまま採用してもよい。なお、変性剤の使用量は、共役ジエン系重合体の製造に使用した重合開始剤１ｍｏｌに対し、０．２５〜３．０ｍｏｌの範囲が好ましく、０．５〜１．５ｍｏｌの範囲が更に好ましい。

前記変性ジエン系重合体は、示差走査熱量分析計（ＤＳＣ）で測定したガラス転移点（Ｔｇ）が０℃以下であることが好ましい。変性共役ジエン系重合体のガラス転移点が０℃を超えると、ゴム組成物の低発熱性や低温時の特性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、ゴム成分として上述の変性ジエン系重合体を含む。ここで、ゴム成分中の該変性ジエン系重合体の含有率は、１０質量％以上である。ゴム成分（Ａ）中の変性共役ジエン系重合体の含有率が１０質量％未満では、充填剤等の分散性を改良する効果が小さく、ゴム組成物の作業性、低発熱性、破壊特性及び耐摩耗性を改善する効果が小さい。この観点から、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上が更に好ましい。
なお、本発明のゴム組成物において、前記変性ジエン系重合体以外のゴム成分（Ａ）としては、天然ゴム（ＮＲ）の他、未変性のスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン共重合体等を用いることができ、これらの中でも、天然ゴム及びポリイソプレンゴムが好ましい。これらゴム成分は、１種単独でも、２種以上のブレンドとして用いてもよい。

＜含水ケイ酸＞
本発明のゴム組成物は、変性共役ジエン系重合体１００質量部に対して含水ケイ酸１０〜１３０質量部を配合するものである。
含水ケイ酸は、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（以下、ＣＴＡＢという。）の吸着表面積が５０〜２５０ｍ^２／ｇの範囲にあり、且つ数式（１）：Ｙ＜５．００＋０．４７×Ｘを満たすものであることを特徴としている。ここで、数式中のＹは温度７５０℃で３時間加熱したときの減少質量％であり、Ｘは温度１０５℃で２時間加熱したときの減少質量％である。
数式（１）を満たす含水ケイ酸は、表面に吸着した水分量と、表面シラノール基の数とが適度に維持され、かかる含水ケイ酸を配合することで、ゴム組成物の特性を低下させずに、ゴム組成物の未加硫時の粘度を低下させ、ゴム組成物の作業性又は加工性を大幅に向上させることができる。従って、該ゴム 組成物をタイヤ、特にタイヤのトレッドに適用することで、低発熱性のより一層の向上と工場での生産性を両立することができる。

本発明のゴム 組成物に用いる含水ケイ酸は、ＣＴＡＢの吸着比表面積が５０〜２５０ｍ^２／ｇの範囲である。特に、８０〜２４０ｍ^２／ｇであることが好ましい。使用する含水ケイ酸のＣＴＡＢの吸着比表面積が５０ｍ^２／ｇ未満では、ゴム組成物の貯蔵弾性率が低下し、また耐摩耗性を確保することができず、２５０ｍ^２／ｇを超えると、未加硫時のゴム組成物の粘度が上昇して加工性を悪くする。また、前記範囲内にあれば、ゴム組成物の低発熱性及び耐破壊性を更に向上させることができる。

また、前記含水ケイ酸は、前記ＣＴＡＢの吸着比表面積と加熱減少量Ｘ、Ｙ（（％））とが前記数式（１）の関係を満たすことを要する。含水ケイ酸が数式（１）の関係を満たさない場合、ゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、ゴム 組成物の加工性が低下する傾向がある。
数式（１）において、１０５℃で２時間加熱した時の質量減少は、含水ケイ酸に物理吸着した水分の脱離と含水ケイ酸のシラノール基の消滅に起因する。そして、数式（１）の関係を満たす含水ケイ酸は、シラノール基が少ないため、通常のシリカよりも凝集し難い。また、数式（１）の関係を満たす含水ケイ酸は、表面シラノール基と吸着水分のバランスが、変性共役ジエン系重合体の極性基と相互作用するのに最適であるため、変性共役ジエン系重合体に対する分散性が高く、ゴム組成物の低発熱性及び耐破壊性を改善することができる。

前記含水ケイ酸は、湿式法で含水ケイ酸を製造する際の諸条件を調整することで製造することができ、また、含水ケイ酸としては、シリコーン処理を施した疎水シリカ、熱処理を施したシリカ等を使用することもできる。
本発明のゴム組成物において、前記含水ケイ酸の配合量は、変性共役ジエン系重合体１００質量部に対して１０〜１３０質患部の範囲にある。含水ケイ酸の配合量が１０質量部未満では、ゴム組成物の補強性が不十分となる場合があり、一方、１３０質量部を超えると、ゴム組成物の加工性が悪化してくる。

＜シランカップリング剤＞
本発明のシランカップリング剤は、含水ケイ酸の分散性、変性共役ジエン系重合体との親和性向上のために配合されるが、その配合量は含水ケイ酸に対して１〜２０質量部の範囲で配合する。特に５〜１０質量部であることが好ましい。シランカップリング剤の配合量が含水ケイ酸に対して１質量部未満ではカップリング剤としての配合効果が十分に発現されず、２０質量部を超えて添加しても効果に差異は認められない。

シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシ−エトキシ）シラン、β−（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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びγ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジ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〕テトラスルフィドなどのテトラスルフィド類などを挙げることができる。

なお、シランカップリング剤としては、窒素及び／又は硫黄原子を含む化学構造のものが、ブチル系ゴムとの親和性の面から好ましく、このようなシランカップリング剤 としては、公知の市販品を用いることができ、例えば、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕テトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドなどのテトラスルフィド類などが挙げられ、特に、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド〔デグサ社製「Ｓｉ６９」〕、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン〔東レダウコーニング社製「ＳＨ６０６２」〕を好適に使用することができる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。

シランカップリング剤は、無機充填剤をシランカップリング剤により表面処理し、この表面処理シリカを配合することによりゴム 組成物に含有させても良く、ゴム組成物調製時に添加することにより配合しても良い。

本発明のゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば加硫剤，加硫促進剤，プロセス油，老化防止剤，スコーチ防止剤，亜鉛華，ステアリン酸などを含有させることができる。前記加硫剤としては、硫黄等が挙げられ、その使用量は、ゴム成分１００質量部に対し、硫黄分として０．１〜１０．０質量部が好ましく、さらに好ましくは１．０〜５．０質量部である。０．１質量部未満では加硫ゴムの破壊強度、耐摩耗性、低発熱性が低下するおそれがあり、１０．０質量部を超えるとゴム弾性が失われる原因となる。本発明で使用できる加硫促進剤は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｍ（２−メルカプトベンゾチアゾール），ＤＭ（ジベンゾチアジルジスルフィド），ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系、あるいはＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアジニン系の加硫促進剤等を挙げることができ、その使用量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．１〜５．０質量部が好ましく、さらに好ましくは０．２〜３．０質量部である。また、本発明のゴム組成物で使用できるプロセス油としては、例えばパラフィン系，ナフテン系，アロマチック系等を挙げることができる。引張強度、耐摩耗性を重視する用途にはアロマチック系が、ヒステリシスロス、低温特性を重視する用途にはナフテン系又はパラフィン系が用いられる。その使用量は、ゴム成分１００質量部に対して、０〜１００質量部が好ましく、１００質量部を超えると加硫ゴムの引張強度、低発熱性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、タイヤトレッド，アンダートレッド，カーカス，サイドウォール，ビード部分等のタイヤ部材用途を始め、防振ゴム，ベルト，ホースその他の工業品等の用途にも用いることができるが、特にタイヤトレッド用ゴムとして好適に使用される。
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、前記のように各種薬品を含有させた本発明のゴム組成物が未加硫の段階でトレッド用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。このようにして得られた本発明のタイヤは、低燃費性、破壊特性及び耐摩耗性に優れており、しかも該ゴム組成物の加工性が良好であるので、生産性にも優れている。
尚、本発明のゴム組成物及びタイヤは、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら制限を受けるものではない。
なお、実施例中の各種の測定は下記の方法に拠った。
＜変性共役ジエン系重合体等の製造＞
変性重合体を下記の如く製造した。
（重合体Ａの製造法）
乾燥し、窒素置換した８００ｍＬの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン３００ｇ、１，３−ブタジエン４０ｇ、スチレン１０ｇ、ジテトラヒドロフリルプロパン０．２ｍｍｏｌを加え、更にリチウムヘキシルアミド［（ジヘキシルアミン／リチウム）＝０．９（ｍｏｌ比）でインサイチューにて調整］０．４ｍｍｏｌを加えた後、５０℃で１．５時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ１００％であった。次に、重合反応系に、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール溶液（ＢＨＴ濃度：５質量％）０．５ｍＬを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体Ａを得た。
前記のようにして製造した重合体Ａの結合スチレン量（芳香族ビニル化合物量
）が２０質量％で、ブタジエン部分（共役ジエン化合物部分）のビニル結合量が５８質量％でガラス転移点（Ｔｇ）が−３８℃であった。

（重合体Ｂの製造方法）
乾燥し、窒素置換した８００ｍＬの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン３００ｇ、１，３−ブタジエン４０ｇ、スチレン１０ｇ、ジテトラヒドロフリルプロパン０．２ｍｍｏｌを加え、更にｎ−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）０．４ｍｍｏｌを加えた後、５０℃で１．５時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ１００％であった。次に、重合反応系に、変性剤として３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン（信越化学工業株式会社製）を０．４３ｍｍｏｌ速やかに加え、更に５０℃で３０分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール溶液（ＢＨＴ濃度：５質量％）０．５ｍＬを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して重合体Ｂを得た。
前記のようにして製造した重合体Ｂの結合スチレン量（芳香族ビニル化合物量
）が２０質量％で、ブタジエン部分（共役ジエン化合物部分）のビニル結合量が５９質量％でガラス転移点（Ｔｇ）が−３５℃であった。

（重合体Ｃの製造方法）
変性剤に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（Ｇｅｌｅｓｔ社製）を用いた以外は製造例２と同様な方法で調製を行い、重合体Ｃを得た。
前記のようにして製造した重合体Ｃの結合スチレン量（芳香族ビニル化合物量
）が２０質量％で、ブタジエン部分（共役ジエン化合物部分）のビニル結合量が５８質量％でガラス転移点（Ｔｇ）が−３８℃であった。

（１）数平均分子量（Ｍｎ）及び質量平均分子量（Ｍｗ）
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー［ＧＰＣ：東ソー製ＨＬＣ−８０２０、カラム：東ソー製ＧＭＨ−ＸＬ（２本直列）、検出器：示差屈折率計（ＲＩ）］で単分散ポリスチレンを基準として、各重合体のポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）及び質量平均分子量（Ｍｗ）を求めた。なお、表１には、各重合体の変性 反応前の数平均分子量と、変反応後の質量平均分子量を示す。

（２）ミクロ構造及び結合スチレン量
重合体のミクロ構造を赤外法（モレロ法）で求め、重合体の結合スチレン量を１Ｈ−ＮＭＲスペクトルの積分比より求めた。

（３）ガラス転移点
パーキンエルマー社製の示差熱分析機（ＤＳＣ）７型装置を用い、各重合体を−１００℃まで冷却した後に１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温して、各重合体のガラス転移点を測定した。

＜含水ケイ酸の製造例１＞
攪拌機を備えた１８０Ｌのジャケット付きステンレス反応槽に、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ_２１６０ｇ／Ｌ、ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏモル比３．３）０．６Ｌを入れ、９６℃に加熱した。生成した溶液中のＮａ_２Ｏ濃度は０．０５ｍｏｌ／Ｌであった。この溶液の温度を９６度に維持しながら、前記と同様のケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍＬ／分で、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を流量２４ｍＬ／分で同時に滴下した。流量を調整して、反応液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００から０，０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持しながら中和反応を行った。反応途中から反応溶液は白濁をはじめ、５０分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。
更に、添加を続けて７５分で反応を停止した。生成した溶液中のシリカ濃度は４９ｇ／Ｌであった。引き続き、前記と同様の硫酸を添加して、溶液のｐＨを３として酸性化を終了し、ケイ酸スラリーを得た。得られたケイ酸スラリーをフィルタープレスで濾過、水洗を行って湿潤ケーキを得、次いで、該湿潤ケーキを乳化装置を用いてスラリーとして、噴霧式乾燥機で乾燥して湿式法含水ケイ酸Ａを得た。

＜含水ケイ酸の評価＞
前記のようにして製適した含水ケイ酸のＣＴＡＢ吸着比表面積並びに加熱減量及び灼熱減量を下記の方法で評価した。また、比較として、東ソー・シリカ（株）社製の含水ケイ酸「ＮｉｐｓｉｌＡＱ」（商標名）についても評価した。

（４）ＣＴＡＢ吸着比表面積の測定
ＡＳＴＭ Ｄ３７６５−９２記載の方法に準拠して実施した。但し、ＡＳＴＭ Ｄ３７６５−９２記載の方法は、カーボンブラックのＣＴＡＢを測定する方法であるので、若干の改良を加えた方法とした。
即ち、カーボンブラックの榛準晶であるＩＲＢ♯３（８３．０ｍ^２／ｇ）を使用せず、別途セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）標準液を調製し、これによって含水ケイ酸ＯＴ（ジ−２−エチルへキシルスルホコハク酸ナトリウム）溶液の標定を行い、含水ケイ酸表面に対するＣＴＡＢ １分子当たりの吸着断面積を０．３５ｎｍ^２としてＣＴＡＢの吸着量から比表面積を算出した。これは、カーボンブラックと含水ケイ酸とでは表面が異なるので、同一表面積でもＣＴＡＢの吸着最に違いがあると考えられるからである。

（５）加熱減量Ｘ及び灼熱減塩Ｙ
含水ケイ酸のサンプルを秤量し、加熱減量Ｘの場合はサンプルを１０５℃で２時間加熱し、灼熱減量Ｙの場合はサンプルを７５０℃で３時間加熱した後、サンプルの質量を測定し、加熱前のサンプル質量との差を質量減少％とした。
製造した含水ケイ酸及び市販シリカの評価を表１に示した。

次に、下記表３及び表４の配合処方を行って、実施例及び比較例のゴム組成物を処方した。また、かかるゴム組成物を加硫又はゴム組成物をトレッドに使用してタイヤを製造して評価をした。ゴム組成物の損失正接（６０℃ｔａｎδ）及びＭＬ_１＋４を測定した。結果を表２に示す。

（６）損失正接（６０℃ｔａｎδ）
レオメトリクス社製、メカニカルスペクトロメーターを用いて動的歪１．０％、周波数（振動）１５Ｈｚの条件下で６０℃におけるｔａｎδを測定した。
表３及び４においては比較例１及び比較例７の値をそれぞれ１００として指数表示した。指数値が小さいほど優れている。
損失正接（ｔａｎδ）については、指数値が小さい程、低発熱性に優れ、一方、貯蔵弾性率（Ｇ’）については、指数値が大きい程、貯蔵弾性率が高いことを示す
（７）ＭＬ_１＋４（１３０℃）
ムーニー粘度により流動性を評価した。ムーニー粘度は、島津製作所製ムーニー粘度計を使用して、１３０℃で測定した。試験法は、ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して行い、ＭＬ_１＋４（１分予熱後、４分稼動後のムーニー粘度値）を求めた。表３及び４においては比較例１及び比較例７の値をそれぞれ１００として指数表示した。指数が小さいほど作業性が良好なことを示す。

表２、３中の＊２：東海カーボン（株）製「シーストＫＨ（Ｎ３３９）（商標）」、＊３；デグッサ社製 Ｓｉ７５、＊４；Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン大内新興化学工業（株）製 ノクラック６Ｃ、＊５；ジフェニルグアニジン大内新興化学工業（株）製 ノクセラーＤ、＊６；メルカプトベンゾチアジルジスルフィド大内新興化学工業（株）製 ノクセラーＤＭ、＊６；Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド大内新興化学工業（株）製 ノクセラーＮＳである。

本発明のゴム組成物は低発熱性に優れ、作業性も良好であり、タイヤにそれを用いた場合に転がり抵抗性が向上する産業上の利用可能性があるものである。

Claims (11)

1. 少なくとも１種以上の官能基を有する、活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端に、下記式（ＩＩＩ）：
   

   

   ［式中、Ａ ^１ は（チオ）エポキシ基、（チオ）イソシアネート基、（チオ）ケトン、（チオ）アルデヒド基、イミン残基、アミド残基、イソシアヌル酸トリエステル残基、（チオ）カルボン酸ヒドロカルビルエステル残基、（チオ）カルボン酸残基の金属塩、カルボン酸無水物残基、カルボン酸ハロゲン化物残基、炭酸ジヒドロカルビルエステル残基、環状第二アミン残基、非環状第二アミン残基、ピリジン基、イミダゾリル基、及びシラザン基の中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基、あるいはジスルフィド基であり；Ｒ ^３ 及びＲ ^４ は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基で；Ｒ ^５ は単結合又は炭素数１〜２０の二価の不活性炭化水素基であり；ｎは１〜３の整数であり；ＯＲ ^３ が複数ある場合、複数のＯＲ ^３ はたがいに同一でも異なっていてもよく；また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない］で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及び下記式（ＩＶ）：
   Ｒ ^６ _ｐ −Ｓｉ−（ＯＲ ^７ ） _４−ｐ ・・・（ＩＶ）
   ［式中、Ｒ ^６ 及びＲ ^７ は、それぞれ独立して炭素数１〜２０の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜１８の一価の芳香族炭化水素基であり；ｐは０〜２の整数であり；Ｒ ^６ 及びＯＲ ^７ がそれぞれ複数ある場合、複数のＲ ^６ 及びＯＲ ^７ はそれぞれたがいに同一でも異なっていてもよく；また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない］で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物からなる群から選択される少なくとも一種を反応させて得た、又はリチウムアミド化合物で重合開始されることにより窒素を含む官能基を有する、変性共役ジエン系重合体を１０質量％以上含むゴム成分１００質量部に対して、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）の吸着表面積が５０〜２５０ｍ^２／ｇの範囲にあり、且つ数式（１）：Ｙ＜５．００＋０．４７×Ｘ（式中のＹは温度７５０℃で３時間加熱したときの減少質量％であり、Ｘは温度１０５℃で２時間加熱したときの減少質量％である。）の関係を満たす含水ケイ酸を１０〜１３０質量部を配合すると共に、該含水ケイ酸１００質量部に対してシランカップリング剤を１０〜２０質量部を配合してなるゴム組成物。
2. 前記変性共役ジエン系重合体が１，３−ブタジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体、又は１，３−ブタジエンの単独重合体である請求項１記載のゴム組成物。
3. 前記芳香族ビニル化合物がスチレンである請求項２記載のゴム組成物。
4. 前記変性共役ジエン系重合体のガラス転移点（Ｔｇ）が０℃以下である請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物。
5. 前記変性共役ジエン系重合体が、有機アルカリ金属化合物又は希土類金属化合物を用いて重合したものである請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
6. 前記有機アルカリ金属化合物がヒドロカルビルリチウム化合物である請求項５に記載のゴム組成物。
7. 前記変性共役ジエン系重合体の官能基が、前記変性共役ジエン系重合体の重合開始剤もしくは重合停止剤の末端及び／又は主鎖中もしくは側鎖中にある請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物。
8. 前記窒素を含む官能基が、下記式(Ｉ)：
   

   

   （式中、Ｒ^１は、それぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、又は炭素数７〜１２のアラルキル基である。）で表される置換アミノ基、及び下記式（ＩＩ）：
   

   

   （式中、Ｒ^２は、３〜１６のメチレン基を有するアルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はＮ−アルキルアミノ−アルキレン基を示す。）で表される環状アミノ基からなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
9. 前記ゴム成分が、前記変性共役ジエン系重合体と他のジエン系ゴムを含む請求項１〜８項のいずれかに記載のゴム組成物。
10. 請求項１〜９項のいずれかの１項に記載のゴム組成物からなる部材を用いたタイヤ。
11. 前記部材がトレッド部材である請求項１０記載のタイヤ。