JPH07172815A - 沈降珪酸、その製法及びこれを含有する加硫性弾性ゴム混合物及び加硫ゴム - Google Patents

沈降珪酸、その製法及びこれを含有する加硫性弾性ゴム混合物及び加硫ゴム

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JPH07172815A
JPH07172815A JP6243783A JP24378394A JPH07172815A JP H07172815 A JPH07172815 A JP H07172815A JP 6243783 A JP6243783 A JP 6243783A JP 24378394 A JP24378394 A JP 24378394A JP H07172815 A JPH07172815 A JP H07172815A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 沈降珪酸、その製法及びこれを含有する加硫
性弾性ゴム混合物及び加硫ゴム 【構成】 下記物理化学的パラメータ: BET表面積 35〜350m2/g BET/CTAB表面積比 0.8〜1.1 間隙率PV 1.6〜3.4ml/g シラノール基密度(V2=NaOH消費量) 6〜20ml 平均凝集体寸法 250〜1500nm CTAB表面積 30〜350m2/g DBP数 150〜300ml/100g Hg−ポロシメーターによるV2/V1 0.19〜0.46 DBP/CTAB 1.2〜3.9 を有する沈降珪酸を、珪酸アルカリを鉱酸と温度60〜
95℃でpH値7.5〜10.5を維持しながら連続的
攪拌下で反応させ、反応を沈澱懸濁液中の固体濃度が9
0〜120g/lになるまで行い、pH値を5以下に調
整し、沈降珪酸を濾取し、洗浄し、乾燥させ、場合によ
り粉砕又は顆粒状にすることによって製造する。この沈
降珪酸は填料として加硫性弾性ゴム混合物及び加硫ゴム
中に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、沈降珪酸、その製法及
び弾性ゴム混合物中へ使用することに関する。
【0002】
【従来の技術】沈降珪酸は弾性ゴム混合物中に混入する
ことができる(S.Wolff、Kautsch undGummikunstst. 7(1
988)674頁)。公知珪酸は弾性ゴム混合物中で、特に高
い充填度ではごく劣悪にしか分散しない。この劣悪な分
散性が、タイヤ混合物中に高い珪酸充填度が用いられる
ことが極めてまれである原因の一つである。この劣悪な
分散性は一つには沈降珪酸の製造にある可能性がある。
乾燥、劣悪な粉砕又は困難すぎる造粒によって、ゴム混
合物中に分散しにくい珪酸粒子(Stippen)が存
在する可能性がある。これらは肉眼で識別できる。
【0003】他方、珪酸は非常に極性が強いので、弾性
ゴム混合物の非極性重合体とごく劣悪にしか相相溶性で
はない。分散液のこの形は珪酸凝集体の根底に存在す
る。これらは光学顕微鏡を用いて判定できるにすぎず、
マイクロ分散液と呼称される。
【0004】欧州特許(EP−A)第0520862号
明細書から、填料としてタイヤ用の弾性ゴム混合物中に
使用することができる沈降珪酸が公知である。
【0005】欧州特許(EP−A)第0520862号
明細書から、欧州特許(EP−A)第0501227号
明細書により填料としてタイヤ用の弾性ゴム混合物中に
使用することができる沈降珪酸が公知である。
【0006】公知沈降珪酸は、微細分散性が悪いという
欠点を有する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、弾性ゴム、重合体と最適な相相溶性を有し、かつ良
好な微細分散性を有する沈降珪酸を開発することであっ
た。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記物
理化学的パラメータ: BET表面積 35〜350m2/g BET/CTAB表面積比 0.8〜1.1 間隙率PV 1.6〜3.4ml/g シラノール基密度(V2=NaOH消費量) 6〜20ml 平均凝集体寸法 250〜1500nm CTAB表面積 30〜350m2/g DBP数 150〜300ml/100g Hg−ポロシメーターによるV2/V1 0.19〜0.46 有利に0.20〜0.23 DBP/CTAB 1.2〜3.9 有利に1.2〜2.4 を特徴とする、沈降珪酸である。
【0009】物理化学的パラメーターは下記測定方法を
用いて測定する: BET表面積:ストレーライン社(Fa.Strohl
ein)製アレアメーター(Areameter)、I
SO 5794/Annex Dによる 間隙率:DIN 66133による水銀ポロシメーター
法 シラノール基密度:G.W.シアーズ(Sears)に
よるシアーズ数(Sears−Zahlen)、アナリ
テイカル ケミストリー(AnalyticalChe
mistry)第12巻、1982〜83頁(1956
年) 平均凝集体の寸法:光子相関分光法 CTAB表面積:pH9で、ジェイ(Jay)、ジャン
セン(Janzen)及びクラウス(Kraus)著
“ラバー ケミストリー アンド テクノロジー(Ru
bber Chemistry and Techno
logy)”第44巻(1971年)、1287頁 DBP数:ASTM D 2412−88 Hg−ポロシメーター法:DIN 66133 本発明による沈降珪酸は特に下記の物理化学的特性値を
有する: BET表面積 HG−ポロシメトリー シアーズ数 平均凝集体寸法 V2 (m2/g) (ml/g) NaOH(ml) (nm) 35〜100 2.5〜3.4 6〜12 900〜1500 100〜150 2.4〜3.2 8〜15 400〜 850 150〜200 1.6〜2.4 11〜19 300〜 550 200〜350 1.6〜2.3 12〜20 250〜 520 特に有利な態様では、本発明による沈降珪酸は良好な粉
砕性を有する。これは、装入率6kg/時でアルピン−
コロプレックス−プラールステイフトミューレ(Alp
ine−Kolloplex−Prallstiftm
uhle)(Z160)で粉砕後に測定して、マルベル
ン−レーザー回析(Malvern−Laserbeu
gung)(D(4,3))による平均粒度<=11μ
m、特に<=10μmにより表わされる。
【0010】本発明のその他の目的は、下記物理化学的
パラメータ: BET表面積 35〜350m2/g BET/CTAB表面積比 0.8〜1.1 間隙率PV 1.6〜3.4ml/g シラノール基密度(V2=NaOH消費量) 6〜20ml 平均凝集体寸法 250〜1500nm CTAB表面積 30〜350m2/g DBP数 150〜300ml/100g Hg−ポロシメーターによるV2/V1 0.19〜0.46 有利に0.20〜0.23 DBP/CTAB 1.2〜3.9 有利に1.2〜2.4 を有する沈降珪酸の製法であるが、これは珪酸アルカリ
を鉱酸と温度60〜95℃でpH値7.5〜10.5を
維持しながら連続的攪拌下で反応させ、反応を沈澱懸濁
液中の固体濃度が90〜120g/lになるまで行い、
pH値を5以下に調整し、沈降珪酸を濾取し、洗浄し、
乾燥させ、場合により粉砕又は顆粒状にすることを特徴
とする。
【0011】特に有利な態様では、市販のソーダ水ガラ
スを水でpH値8〜9になるまで希釈し、SiO2含量
<4.9g/lを有するこの希釈水ガラス溶液に、同時
に濃硫酸及び同じ水ガラス溶液をpH値8〜9を維持し
ながら添加してもよい。
【0012】水ガラス溶液及び硫酸の同時添加(沈澱時
間)は、160分間までの時間、有利には90分より長
く、特には30〜90分間実施することができる。
【0013】その際、沈澱時間によって珪酸のBET表
面積を種々に調整することができる。即ち、90分より
長い沈澱時間では表面積は35〜150m2/gとな
り、30〜90分間の沈澱時間では表面積は150〜3
50m2/gとなる。
【0014】本発明による沈降珪酸は、下記式I〜II
Iのオルガノシランを用いて変性することができる: [R′n-(RO)3-nSi-(Alk)m-(Ar)pq[B] (I)、 R′n(RO)3-nSi-(Alkyl) (II)、 又は R′n(RO)3-nSi-(Alkenyl) (III)、 式中、B:−SCN、−SH、−Cl、−NH2(q=
1の場合)又は−Sx−(q=2の場合)、R及び
1:炭素原子1〜4個を有するアルキル基、フェニル
基、その際R及びR1は全て各々同一又は異なるものを
表わすことができる、R:C1〜C4−アルキル、C1
4−アルコキシ基、n:0;1又は2、Alk:炭素
原子1〜6個を有する2価の直鎖又は分枝鎖状炭化水素
基、m:0又は1、Ar:C原子6〜12個、有利には
6個を有するアリレン基、p:p及びnが同時には0で
ないという条件で0又は1、x:2〜8の数、Alky
l:炭素原子1〜20個、有利には2〜8個を有する1
価の直鎖又は分枝鎖状の不飽和炭化水素基、Alken
yl:炭素原子2〜20個、有利には2〜8個を有する
1価の直鎖又は分枝鎖状の不飽和炭化水素基。
【0015】オルガノシランを用いる変性は、珪酸10
0部に対して0.5〜50部、特に沈降珪酸100部に
対して2から15部の混合物で行うことができるが、そ
の際、沈降珪酸とシランとの間の反応は混合物製造の間
に(現場で:in situ)又はその外で(予め変性
して:vormodifiziert)行われる。
【0016】本発明の特に有利な態様では、シランとし
てビス(トリエトキシシリル−プロピル)テトラスルフ
ァンを使用することができる。
【0017】本発明による沈降珪酸を、加硫性弾性ゴム
混合物中に補強填料として弾性ゴム100部に対して5
〜200部の量で粉末、マイクロパール又は顆粒とし
て、シラン変性された又はシラン変性されてない状態
で、混入することができる。
【0018】1種又は数種の前記シランの添加は、本発
明による珪酸と一緒に弾性ゴム混合物に行うことができ
るが、その際、填料とシランとの間の反応は高めた温度
で混合工程中に行われる(現場変性in−situ−M
odifizierung)か又は既に前変性された形
で(例えば西ドイツ特許第4004781号明細書)行
われる、即ち二つの反応成分が本質的な混合物製造以外
で反応を起こす。
【0019】専ら本発明による珪酸を式I〜IIIによ
るオルガノシランと一緒にか又はそれなしに、填料とし
て含有する混合物の他に、弾性ゴム混合物は付加的に多
かれ少なかれ補強作用を有する1種又は数種の填料で充
填されていてよい。このために先ずカーボンブラック
(例えば、ファーネス−、ガス−、フレーム−、アセチ
レン−ブラック)と本発明による珪酸の、シランを有す
る及びシランなしのブレンドが使用されるが、天然填
料、例えばクレー、珪酸チョーク、その他市販の珪酸と
本発明による珪酸のブレンドも使用される。
【0020】その際、ブレンド比は、オルガノシランの
添加の場合と同じに完成されたゴム混合物の目的とされ
る特性像に合わせて調整される。本発明による珪酸とそ
の他の前記填料との5〜95%の比が想定され、この範
囲で実施される。
【0021】本発明による珪酸、オルガノシラン及びそ
の他の填料の他にエラストマーが弾性ゴム混合物のその
他の重要な成分である。本発明による珪酸は特に促進剤
/硫黄と一緒に使用することができるが、過酸化架橋性
弾性ゴムの種類と一緒に使用することもできる。その
際、エラストマー、天然及び合成、油でのばしたかのば
してない、単独重合体として又はその他の弾性ゴム、例
えば天然弾性ゴム、ブタンジエン弾性ゴム、イソプレン
弾性ゴム、ブタンジエン−スチレン−弾性ゴム、特にS
BR(溶液重合法により製造)、ブタンジエン−アクリ
ルニトリル弾性ゴム、ブチル弾性ゴム、エチレン、プロ
ピレン及び非共役ジエンからのテレポリマーとのブレン
ド(Blend)としてのものが挙げられる。更に、前
記弾性ゴムとの弾性ゴム混合物用に下記の付加的な弾性
ゴムが挙げられる:カルボキシ弾性ゴム、エポキシド弾
性ゴム、トランス−ポリペンテナマー、ハロゲン化ブチ
ル弾性ゴム、2−クロル−ブタジエン、エチレン−酢酸
ビニル−共重合体、エチエン−プロピレン−共重合体、
場合により天然弾性ゴムの化学的誘導体並びに変性天然
弾性ゴム。
【0022】同様に一般的な添加でその他常用の成分、
例えば可塑剤、安定化剤、活性化剤、顔料、老化防止剤
及び加工助剤が公知である。
【0023】本発明による珪酸は、シランと一緒に及び
それなしに、特にゴム分野、例えばタイヤ、ベルトコン
ベア、パッキング、Vベルト、ホース、靴底等に使用さ
れる。
【0024】分散度、即ち重合体溶液中の物質(填料)
の分配は、これら物質を含有する製品の以後の特性像に
とって極めて重要である。特に引裂き値(引張強さ、破
断時の伸び、引裂き伝ぱん抵抗)、またヒステリシス−
及び摩耗値も、分散度に非常に左右される[C.W.S
chweitzer、W.M.Hess、J.E.Ca
llun、Rubber World、138、第6
号、809(1958)及び139、第1号、74(1
958)W.M.Hess、F.P.Ford、Rub
ber Chem.Tech.、36、第5号、119
1(1963)]。
【0025】ゴム工業的データに関するこれらの値の重
要性に対して、これらの値を正確に測定することができ
る方法が欠如しているか、又は慣用の方法の多くは分散
度の主観的な観察及び評価を可能にするにすぎない。
【0026】分散度を測定する最も一般的な方法は、A
STM D2663−88に記載されており、全てゴム
中のカーボンブラックの分散液用に発展させられたが、
しかし珪酸充填混合物の分散度の測定用にも、混合物が
これらの填料のみを含有し、例えばカーボンブラック及
び珪酸のブレンドを全く含まないという条件で、適用す
ることができる。
【0027】前記指針中に記載の3つの方法の1つには
肉眼による視覚観察又は軽度の拡大で顕微鏡及び加硫ゴ
ム試料の写真撮影による視覚評価が該当するが、その
際、結果は5つの標準写真を使用して1から5までの数
段階により評価する。
【0028】もう1つの方法は、>5μmの大きさの填
料凝集体の数の測定である。このために加硫ゴムのミク
ロトーム切片を調製し、光学顕微鏡によりこれらの凝集
体の占める面積の百分率を測定する。この場合にも分散
度を等級に分ける。
【0029】3番目に記載の方法は、針を用いて加硫ゴ
ムの粗面性を触診することである。その際、表面粗面性
の数及び平均高さを測定する。粗面性因子も方法2の場
合と同様に、非常に良いから非常に悪いまでの分散度指
数にする。
【0030】主観的方法でも、迅速で説得力のある実験
室操業で最も好適である、今日最も頻繁に使用される方
法は、顕微鏡による方法(例えば30倍の拡大)であ
り、その場合には加硫ゴム中の分散度の評価を10枚の
標準写真を使用して1〜10の数段階を用いて行う。
【0031】分散度及びその前記評価から、重合体混合
物中の珪酸の特性が得られる。沈澱専門家が既に例えば
弾性ゴム混合物の他に重合体混合物中の珪酸の後々の分
散状態に関する予想をすることを可能にするためには、
珪酸の粉砕性が役立つ。換言すれば珪酸の粉砕性及び例
えばゴム中のその後々の分散度は極めて一致する。この
粉砕性は特に一定の粒子細度を得るために必要なエネル
ギーにより特性付けられ、反対に粉砕装置を同じ出力及
び同じ生成物装入量で操作する場合に調整される粒子細
度により特性付けられる。ミルの種類としてアルピン−
コロプレックス−プラールステイフトミューレ(Alpine
-Kolloplex-Prallstiftmuehle)(Z160)が使用さ
れ、6kg/時の一定の生成物装入量で操業される。
【0032】粒子細度を特性付けるために、レーザー回
析による測定からの平均容積重量の粒子直径MTG(D
(4,3))が用いられる(Fa.Malvern Instruments、M
odell2600c)。
【0033】本発明による珪酸に関しては、≦11μ
m、特に≦10μmの値が得られるが、従来の珪酸では
これより上である(≧12μm)。その際、本発明によ
る珪酸は既に製造により非常に微細であるので、従来の
製品とは異なり、多くの工業用途のために更に粉砕する
必要はなく、従って経済的にも有利であることも実証さ
れた。
【0034】本発明のもう1つの目的は、本発明による
沈降珪酸を弾性ゴム100部に対して5〜200部の量
で含有する加硫性弾性ゴム混合物である。この珪酸の混
入及びこの珪酸を含有する混合物の製造は、ゴム工業で
常用の方法でインナーミキサー又はローラー装置で行わ
れる。提供−又は使用形は、粉末、マイクロパール又は
顆粒として行われる。この場合にも、本発明による珪酸
は公知の透明な珪酸塩填料と異なるものではない。
【0035】本発明による沈降珪酸は、各々一定の表面
積で標準珪酸に対して前記した相違に基づき、改良され
た分散特性をもたらす。
【0036】いくつかのその他の重要なゴム技術パラメ
ーターに関しても、本発明による珪酸は、公知沈降珪酸
に対して改良された特性を示す。その際、より高いモジ
ュール、タイヤの回転抵抗の目安としてのより低いta
nδ、改良された摩耗性、より低いTセンター値、改良
された耐湿潤滑り性、改良された反跳弾性、改良された
熱分解性及び粘性が挙げられる。
【0037】次に実施例につき本発明を詳説する。
【0038】実施例 実施例中、下記物質を使用する: ファースト ラテックス クレープ(First La
tex Crepe):天然ゴム ウルトラシル(Ultrasil)VN2:N2−表面
積125m2/gを有する沈降珪酸(Degussa
AG) ウルトラシルVN3:N2−表面積175m2/gを有す
る沈降珪酸(Degussa AG) CBS:ベンゾチアジル−2−シクロヘキシルスルフェ
ンアミド TMTM:テトラメチルチウラモノスルフィド Si69:ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テ
トラスルファン(Degussa AG) DEG:ジエチレングリコール VSL1955S25:スチレン含量25%及びビニル
含量55%を有する溶液重合を基礎とするスチレン−ブ
タンジエン−弾性ゴム(Bayer AG) DPG:ジフェニルグアニジン ブルカノックス(Vulkanox)4020: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(Bayer AG) プロテクター(Protector)G35:オゾン保
護ワックス ZBED:亜鉛−ジベンジルジチオカルバメート ブナ(Buna)CB24:ブナヴェルケ ヒュルス
(Bunawerke Huls)のブタンジエン弾性
ゴム ナフトレン(Naftolen)ZD:芳香族鉱油可塑
剤 ヒシル(Hisil)210:N2−表面積約130m2
/gを有するPPGの沈降珪酸 ヒシル225:N2−表面積約170m2/gを有するP
PGの沈降珪酸 KS300:N2−表面積約125m2/gを有するアク
ゾ(Akzo)の沈降珪酸 KS404:N2−表面積約175m2/gを有するAk
zoの沈降珪酸 下記試験規格を使用する: 試験 単 位 規 格 引張り値 MPa DIN 53504 圧縮永久歪B % ASTM D 395 損失角 tanδ − DIN 53513 DIN−摩耗 mm3 DIN 53516 ファイヤストーンボール−弾性反撥 % AD 20405 力(Firestone Ball-Rebound) ムーニー粘度 ME DIN 53523/524 グッドリッチ−フレキソメーター (Goodrich-Flexometer) ASTM D 623 A 例1 N2−表面積≦100m2/gの本発明による珪酸の製造 樽中に攪拌下に熱湯43.5m3及びpHが8.5にな
るまでの量の市販ソーダ水ガラス(重量モジュール3.
42、密度1.348)を前装入する。沈澱温度88℃
及びpH8.5を厳守しながら、同じソーダ水ガラス1
6.8m3及び硫酸(96%)を150分間で同時に反
対場所から添加する。固体含量は100g/lとなる。
その後更に硫酸をpH<5となるまで添加する。固体を
圧濾器で分離し、洗浄し、圧縮パスタを噴霧乾燥又は回
転管炉乾燥させ、場合により粉砕する。
【0039】得られた沈降珪酸は、N2−表面積80m2
/g、凝集体寸法1320nm及び粉砕性10μmを有
する。シアーズ数(V2)は9.0ml、Hg−ポロシ
メトリーは2.7ml/gである。CTAB表面積は7
5m2/gである。DBP数は236ml/100gで
ある。V2/V1比は0.327である。DBP/CTA
B比は3.5である。
【0040】例2 N2−表面積標準100〜150m2/gの本発明による
珪酸の製造 例1と同様に行うが、沈澱容器中及び沈澱中、pH値が
9.0に一定に保たれるようにする。135分後に沈澱
懸濁液中の固体含量は98g/lになる。
【0041】得られた沈降珪酸は、N2−表面積120
2/g、粉砕性8.8μm、凝集体寸法490nmで
シアーズ数9.1ml、Hg−間隙率は2.85ml/
gを有する。DBP数は270ml/100gである。
CTAB表面積は115m2/gである。V2/V1比は
0.27である。DBP/CTAB比は2.34であ
る。
【0042】例3 N2−表面積標準150〜200m2/gの本発明による
珪酸の製造 例2と同様に行うが、沈澱時間を76分に短縮し、沈澱
温度を80℃に下げる。この時間後に沈澱懸濁液中の固
体含量は100g/lとなる。得られた沈降珪酸は、下
記の物理化学的特有値を有する: BET表面積 184m2/g 粉砕性 8.7μm シアーズ数 15.7ml 凝集体寸法 381nm Hg−間隙率 2.26ml/g CTAB表面積は165m2/gである。DBP数は2
55ml/100gである。V2/V1比は0.2080
〜0.2299である。DBP/CTAB比は1.54
5である。
【0043】例4 いくつかの現在公知の市販標準珪酸と比較した、本発明
による珪酸のHg−ポロシメトリーを用いる間隙率の測
定 方法:DIN66133によるHg−ポロシメトリー、
圧縮法7−500バール N2−表面積(m2/g):100〜150 製品名 N2−表面積(m2/g) 間隙率(ml/g) ヒシル 210 130 1.54 KS 300 125 1.98 ウルトラシル VN 2 125 1.82 本発明による珪酸(例2) 120 2.85 N2−表面積(m2/g):150〜200 製品名 N2−表面積(m2/g) 間隙率(ml/g) ヒシル 255 170 1.13 KS 404 175 1.66 ウルトラシルVN3 175 1.46 本発明による珪酸(例3) 184 2.26 本発明による珪酸は著しく高い間隙率を有する。
【0044】例5 本発明による珪酸のOH基密度の尺度としてのシアーズ
数(V2)と市販標準珪酸の比較 N2−表面積(m2/g):100〜150 製品名 N2−表面積(m2/g) V2(ml)=NaOH消費量 ヒシル 210 130 16.8 KS 300 125 16.1 ウルトラシルVN2 125 15.0 本発明による珪酸(例2) 120 9.1 N2−表面積(m2/g):150〜200 製品名 N2−表面積(m2/g) V2(ml)=NaOH消費量 ヒシル 255 170 16.9 KS 404 175 16.9 ウルトラシルVN3 175 20.7 本発明による珪酸(例3) 184 15.7 V2=NaOHの消費量が小さければそれだけ、OH基
密度は低くなる。比較から、本発明による珪酸は公知沈
降珪酸より40%まで低いシラノ基密度を有しえること
が明かである。
【0045】例6 光子相関スペクトロスコピーを用いる平均凝集体寸法の
測定 パラメーター:超音波時間:15’ 懸濁剤:イソプロパノール/ペンタノール 10:1 秤量:懸濁剤10mlに対して珪酸30mg N2−表面積(m2/g):100〜150 製品名 N2−表面積(m2/g) 平均凝集体寸法(nm) ヒシル 210 130 254 KS 300 125 197 ウルトラシルVN2 125 191 本発明による珪酸(例2) 120 490 N2−表面積(m2/g):150〜200 製品名 N2−表面積(m2/g) 平均凝集体寸法(nm) ヒシル 255 170 152 KS 404 175 218 ウルトラシルVN3 175 167 本発明による珪酸(例3) 184 381 本発明による珪酸の平均凝集体寸法は、公知沈降珪酸の
平均凝集体寸法より明らかに上である。
【0046】例7 Si69を有するNR−処方物中のウルトラシルVN2
とSi69を比較した、本発明の例2による珪酸 1 2 ファースト ラテックス クレープ 100 100 ウルトラシルVN2 50 − 本発明の例2による珪酸 − 50 ZnO RS 4 4 ステアリン酸 2 2 DEG 1 1 Si 69 3.2 3.2 CBS 1.6 1.6 TMTM 0.3 0.3 硫黄 0.8 0.8 ムーニー粘度(ME) 77 69 加硫ゴムデータ:150℃/t95% モジュール300% (MPa) 8.1 9.0 ボール弾性反撥力 (%) 56.8 58.6 DIN−摩耗性 (mm3) 125 114 グードリッヒ−フレキソメーター 81.2 70.8 (0.175”、108N、室温、18時間)T−セン
ター(℃) MTS(DIN53513) tan δ/60℃ 本発明の例2による珪酸は、表面積で比較可能なウルト
ラシルVN2に対してより低い粘度、高いモジュール−
及び弾性値、改良された摩耗性、低い加熱分解性及び6
0℃で低い損失角tanδ及び低い回転抵抗を生じる。
【0047】例8 SI69を有するL−SBR/BRタイヤ走行面におけ
るウルトラシルVN3と比較した、本発明による珪酸
(例3) 1 2 VSL1955S25 96 96 ブナCB24 30 30 ウルトラシルVN3 80 − 本発明による珪酸(例) − 80 ZnO RS 3 3 ステアリン酸 2 2 ナフトレンZD 10 10 ブルカノックス4020 1.5 1.5 プロテクターG35 1 1 Si69 6.4 6.4 CBS 1.5 1.5 DPG 2 2 ZBED 0.2 0.2 硫黄 1.5 1.5 ムーニー粘度 72 68 加硫ゴムデータ:150℃/t95% モジュール300% (MPa) 8.9 9.3 ボール弾性反撥力 (%) 52.6 54.7 MTS(DIN53513) tan δ/0℃ 0.480 0.501 tan δ/60℃ 0.152 0.144 本発明による珪酸は、VN3に対してより低い粘度、高
いモジュール、高い弾性及び低い回転抵抗で特に重要な
高い湿潤滑り耐性を有する。
【0048】例9 ウルトラシルVN2に対する本発明による珪酸(例2)
の分散度の比較(約120m2/gの同じN2−表面積)
(Technischen Info−Broschu
re 102Aに記載のPhilipps法による) 弾性ゴム100部に対して80部のウルトラシルVN2
又は本発明による例2からの珪酸を充填した、例8によ
る処方の6−mm−加硫ゴムプレートを、FTB−ファ
インヴェルクテヒニーク(Feinwerktechn
ik)社のヴィブラカット(Vibracut)を用い
て切断して厚さ約20〜30μmのゴム片(面積約5×
5mm)にする。このゴム試料をガラス支持体上にの
せ、第2のガラス支持体で覆う。こうして準備した試料
を観察スクリーン付き光学顕微鏡で検査し、55倍拡大
でネガの形で写す。このネガを所望の最終倍率で陽画に
する。
【0049】10枚の標準写真を用いるフィリップス法
(Philipps−Methoden)による分散度
の評価は下記のようにして実施する。
【0050】 ウルトラシルVN2の分散度評価の結果は評価数5であ
り、従って十分であり、本発明による例2の珪酸の評価
は9、従って非常に良好である。
【0051】例10 ウルトラシルVN3に対する本発明による例3の珪酸の
分散度の比較(約175m2/gの同じN2−表面積) 処方、操作方法及び評価は例9と同じである。
【0052】ウルトラシルVN3の分散度評価の結果は
評価数2であり、従って非常に悪く、本発明による例3
の珪酸の評価は8、従って良好である。
【0053】例11 フェデラル社(Firma Federal)の装置、
デイスパージョンズ−アナライゼ(Dispersio
ns−Analyse)EM D−4000−W7を用
いる粗面性測定による分散度の測定。ウルトラシルVN
2と本発明による例2の珪酸の比較 弾性ゴム100部に対して80部のウルトラシルVN2
又は本発明による例2からの珪酸を充填した、例8によ
る処方の2mm−加硫ゴムプレートを、前記装置製造所
提供の切断装置を用いて切断してゴム片(20×2m
m)にし、装置製造所の保持装置中に挟む。ダイヤモン
ド針で加硫ゴムの表面を触診し、その際分散度に起因す
る表面粗面性を測定する。この方法により装置により大
きさF2Hを測定することによって、分散度に関する定
量的な値が得られる。その際Fは頂点の数を表わし、H
はその平均高さを表わす。その際加硫ゴム試料中の填料
の分散度は、これらのパラメーターが低ければそれだけ
良好である。前記填料のパラメーターF2Hは下記の通
りであった: ウルトラシルVN2 本発明による珪酸(例2)2H 82366 32556 従って、本発明による珪酸は著しく良好な分散度を有す
る。従って例9の結果はこの方法によっても確認され
る。
【0054】例12 例11の粗面性測定を用いるウルトラシルVN3と本発
明による例3の珪酸の分散度の比較 この場合の充填度及び操作方法は例11と同じである。
【0055】 ウルトラシルVN3 本発明による珪酸(例3)2H 55601 22602 本発明による珪酸はVN3より著しく良好な分散度を有
する。例10により見出された結果はこの方法によって
も確認される。
【0056】本発明による沈降珪酸の主要な物理化学的
パラメータと公知沈降珪酸のパラメーターとの比較を図
に表わす。
【図面の簡単な説明】
【図1】CTABとDPBの比を表わす。
【図2】CTABとDBPの比を表わす。
【図3】CTABとDBPの比を表わす。
【図4】CTABとDBPの比を表わす。
【図5】CTABとV2/V1の比を表わす。
【図6】CTABとDBP/CTABの比を表わす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローベルト クールマン ドイツ連邦共和国 エルフトシュタット パウル−ケラー−シュトラーセ 24 (72)発明者 ラルフ ラウシュ ドイツ連邦共和国 クロイツァウ イン デン ベンデン 18

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記物理化学的パラメータ: BET表面積 35〜350m2/g BET/CTAB表面積比 0.8〜1.1 間隙率PV 1.6〜3.4ml/g シラノール基密度(V2=NaOH消費量) 6〜20ml 平均凝集体寸法 250〜1500nm CTAB表面積 30〜350m2/g DBP数 150〜300ml/100g Hg−ポロシメーターによるV2/V1 0.19〜0.46 DBP/CTAB 1.2〜3.9 を特徴とする、沈降珪酸。
  2. 【請求項2】 下記物理化学的パラメータ: BET表面積 35〜350m2/g BET/CTAB表面積比 0.8〜1.1 間隙率PV 1.6〜3.4ml/g シラノール基密度(V2=NaOH消費量) 6〜20ml 平均凝集体寸法 250〜1500nm CTAB表面積 30〜350m2/g DBP数 150〜300ml/100g Hg−ポロシメーターによるV2/V1 0.19〜0.46 DBP/CTAB 1.2〜3.9 を有する沈降珪酸を製造するに当り、珪酸アルカリと鉱
    酸とを温度60〜95℃でpH値7.5〜10.5を維
    持しながら連続的攪拌下で反応させ、反応を沈澱懸濁液
    中の固体濃度が90〜120g/lになるまで行い、p
    H値を5以下に調整し、沈降珪酸を濾取し、洗浄し、乾
    燥させ、場合により粉砕又は顆粒状にすることを特徴と
    する、沈降珪酸の製法。
  3. 【請求項3】 下記物理化学的パラメータ: BET表面積 35〜350m2/g BET/CTAB表面積比 0.8〜1.1 間隙率PV 1.6〜3.4ml/g シラノール基密度(V2=NaOH消費量) 6〜20ml 平均凝集体寸法 250〜1500nm CTAB表面積 30〜350m2/g DBP数 150〜300ml/100g Hg−ポロシメーターによるV2/V1 0.19〜0.46 DBP/CTAB 1.2〜3.9 を有する請求項1に記載の沈降珪酸を填料として含有す
    ることを特徴とする、加硫性弾性ゴム及び加硫ゴム。
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