JP2016183263A

JP2016183263A - シリカ組成物

Info

Publication number: JP2016183263A
Application number: JP2015064423A
Authority: JP
Inventors: 新築島; Shin Chikushima
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-10-20

Abstract

【課題】ジエン系ゴムに対するシリカの分散性および加工性を従来レベル以上に向上するようにしたシリカ組成物を提供する。【解決手段】シリカ１００重量部に対し、水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を複合化したことを特徴する。このシリカ組成物は、シリカ１００重量部および水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を、バンバリーミキサー中で混練することにより製造することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、ジエン系ゴムに対するシリカの分散性および加工性を従来レベル以上に向上するようにしたシリカ組成物に関する。

空気入りタイヤの転がり抵抗およびウェットグリップ性能を向上するため、タイヤ用ゴム組成物にシリカを配合し、その動的粘弾性を改質することが行われる。しかしシリカはジエン系ゴムに対する分散性が悪いためその改質効果を十分に発現させることは困難であった。

ジエン系ゴムに対するシリカの分散性を改良するため種々のシランカップリング剤が提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、需要者が空気入りタイヤの転がり抵抗の低減およびウェットグリップ性能の向上に求める要求は近年ますます高くなり、加工性を確保しながら、シリカの分散性をより優れたものにすることがより一層強く求められている。

特許第５３９４０２６号公報

本発明の目的は、ジエン系ゴムに対するシリカの分散性および加工性を従来レベル以上に向上するようにしたシリカ組成物を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のシリカ組成物は、シリカ１００重量部に対し、水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を複合化したことを特徴する。

本発明のシリカ組成物は、シリカ１００重量部に水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を複合化したので、水素結合性界面活性剤がシリカ表面に吸着し、その加工性を維持しながらジエン系ゴムに対する分散性を従来レベル以上に向上することができる。

前記水素結合性界面活性剤のシリカへの吸着率は、５０〜１００重量％であるとよい。

前記水素結合性界面活性剤としては、水素結合供与性の官能基を有する界面活性剤が挙げられる。このような水素結合性界面活性剤として、長鎖アルキルアルコール、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸アミド、グリセリン長鎖脂肪酸エステル、長鎖アルキル１級アミン、長鎖アルキル２級アミン、長鎖アルキルリン酸モノエステル、長鎖アルキルリン酸ジエステルから選ぶことができる。

前記水素結合性界面活性剤としては、水素結合受容性の官能基を有する界面活性剤が挙げられる。このような水素結合性界面活性剤は、長鎖アルキルエーテル、長鎖アルキルケトン、長鎖脂肪酸エステル、長鎖アルキル３級アミン、長鎖アルキル硫酸エステル、長鎖アルキルリン酸トリエステルから選ぶことができる。

上述したシリカ組成物の製造方法は、前記シリカ１００重量部および前記水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を、バンバリーミキサー中で混練することできる。

ジエン系ゴム１００重量部に上述したシリカ組成物３０〜２００重量部を配合したタイヤ用ゴム組成物の製造方法として、前記シリカ１００重量部および前記水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を、バンバリーミキサー中で混練することにより前記シリカ組成物を調製した後、これに前記ジエン系ゴムを加えて混練する製造方法がよい。

上記製造方法により得られたタイヤ用ゴム組成物でトレッド部を形成した空気入りタイヤは、シリカが良好に分散しているので、転がり抵抗が小さく燃費性能が優れるとともにウェットグリップ性が優れる。またゴム組成物の加工性が優れるため、品質が高い空気入りタイヤを安定して得ることができる。

本発明のシリカ組成物を組成するシリカは、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるものであればよく、湿式法シリカ、乾式法シリカのいずれの種類でもよい。

またシリカの窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡは、特に制限されるものではなく、好ましくはＮ₂ＳＡが５０〜４００ｍ²／ｇ、より好ましくは７５〜３００ｍ²／ｇであるとよい。Ｎ₂ＳＡを７５ｍ²／ｇ以上にすることにより、ウェットグリップ性能をより優れたものにすることができる。またＮ₂ＳＡを３００ｍ²／ｇ以下にすることによりシリカの分散性を一層改良することができる。シリカのＮ₂ＳＡは、ＪＩＳＫ６２１７−２に準拠して、測定するものとする。

本発明のシリカ組成物は、上述したシリカに水素結合性界面活性剤を複合化した組成物である。シリカ表面に水素結合性界面活性剤を吸着させることにより、その加工性を維持しながらジエン系ゴムに対する分散性を従来レベル以上に向上することができる。

水素結合性界面活性剤を複合化する量は、シリカ１００重量部に対し１〜１００重量部、好ましくは３〜５０重量部である。水素結合性界面活性剤を複合化する量が１重量部未満であると、シリカの分散性を改良する効果が十分に得られない。また水素結合性界面活性剤が１００重量部を超えると、シリカの分散性が頭打ちになるとともに、シリカ組成物を配合したゴム組成物の物性に影響を及ぼす。

本発明において、水素結合性界面活性剤のシリカに対する吸着率は、好ましくは５０〜１００重量％、より好ましくは７５〜１００重量％であるとよい。シリカへの水素結合性界面活性剤の吸着率が５０重量％未満であると、シリカの分散性を改良する効果が十分に得られない。本明細書において、水素結合性界面活性剤の吸着率は、水素結合性界面活性剤の複合化量、およびシリカ組成物をアセトンで抽出したときの重量減少量から算出するものとする。

本発明において、界面活性剤は、親水性および疎水性の両方の構成部位を有する両親媒性物質であるものをいう。また水素結合性界面活性剤は、水素結合性の官能基を有する界面活性剤をいう。水素結合性界面活性剤として、水素結合供与性の界面活性剤および水素結合受容性の界面活性剤が挙げられる。

水素結合供与性の界面活性剤として、例えば長鎖アルキルアルコール、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸アミド、グリセリン長鎖脂肪酸エステル、長鎖アルキル１級アミン、長鎖アルキル２級アミン、長鎖アルキルリン酸モノエステル、長鎖アルキルリン酸ジエステル等を例示することができる。本明細書において、長鎖アルキルとは、炭素数が好ましくは８〜３０、より好ましくは１０〜２４であるアルキル基であるものとする。長鎖アルキルは直鎖状、分岐状のいずれでもよい。また長鎖脂肪酸とは、炭素数が好ましくは８〜３０、より好ましくは１０〜２４の飽和または不飽和の脂肪酸であるものとする。長鎖脂肪酸は直鎖状、分岐状のいずれでもよい。

長鎖アルキルアルコールとしては、例えばオクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、へネイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコノール、２−エチルヘキサノール、２−エチルヘプタノール、２−エチルオクタノール、２−エチルノナノール、２−エチルデカノール、２−エチルドデカノール、２−エチルテトラデカノール、２−エチルヘキサデカノール、イソオクタノール、イソデカノール、イソドデカノール、イソテトラデカノール、イソヘキサデカノール、イソオクタデカノール、等を例示することができる。

長鎖脂肪酸としては、例えばオクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸（ラウリン酸）、ウンデカン酸、テトラデカン酸（ミリスチン酸）、ペンタデカン酸（ペンタデシル酸）、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、ヘプタデカン酸（マルガリン酸）、オクタデカン酸（ステアリン酸）、エイコサン酸（アラキジン酸）、ドコサン酸（ベヘン酸）、テトラコサン酸（リグノセリン酸）、９−ヘキサデセン酸（パルミトレイン酸）、ｃｉｓ−９−オクタデセン酸（オレイン酸）、１１−オクタデセン酸（バクセン酸）、パウリン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、エイコサジエン酸、アラキドン酸、エライジン酸、エルカ酸、ネルボン酸、２−エチルヘキサン酸、イソオクタン酸、イソノナン酸、イソデカン酸、イソステアリン酸等を例示することができる。

長鎖脂肪酸アミドとしては、例えばカプリル酸アミド、ラウリル酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルチミン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、リノール酸アミド、リノレン酸アミド等を例示することができる。

グリセリン長鎖脂肪酸エステルとしては、例えばグリセリンカプリル酸エステル、グリセリンラウリル酸エステル、グリセリンステアリン酸エステル、グリセリンオレイン酸エステル、グリセリンベヘン酸エステル、グリセリンヒドロキシステアリン酸エステル、グリセリンリノール酸エステル、グリセリンリノレン酸エステル等を例示することができる。

長鎖アルキル１級アミンとしては、例えばオクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、エイコシルアミン、ドコシルアミン等を例示することができる。

長鎖アルキル２級アミンとしては、例えばＮ−メチルオクチルアミン、Ｎ−エチルオクチルアミン、Ｎ−メチルデシルアミン、Ｎ−エチルデシルアミン、Ｎ−メチルドデシルアミン、Ｎ−エチルドデシルアミン、Ｎ−メチルテトラデシルアミン、Ｎ−エチルテトラデシルアミン、Ｎ−メチルヘキサデシルアミン、Ｎ−エチルヘキサデシルアミン、Ｎ−メチルオクタデシルアミン、Ｎ−エチルオクタデシルアミン、Ｎ−メチルエイコシルアミン、Ｎ−エチルエイコシルアミン、Ｎ−メチルドコシルアミン、Ｎ−エチルドコシルアミン等を例示することができる。

長鎖アルキルリン酸モノエステルとしては、例えばオクチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、エイコシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸等を例示することができる。

長鎖アルキルリン酸ジエステルとしては、例えばオクチルホスホン酸メチル、オクチルホスホン酸エチル、デシルホスホン酸メチル、デシルホスホン酸エチル、ドデシルホスホン酸メチル、ドデシルホスホン酸エチル、テトラデシルホスホン酸メチル、テトラデシルホスホン酸エチル、ヘキサデシルホスホン酸メチル、ヘキサデシルホスホン酸エチル、オクタデシルホスホン酸メチル、オクタデシルホスホン酸エチル、エイコシルホスホン酸メチル、エイコシルホスホン酸エチル、ドコシルホスホン酸メチル、ドコシルホスホン酸エチル等を例示することができる。

水素結合受容性の界面活性剤として、例えば長鎖アルキルエーテル、長鎖アルキルケトン、長鎖脂肪酸エステル、長鎖アルキル３級アミン、長鎖アルキル硫酸エステル、長鎖アルキルリン酸トリエステル等を例示することができる。

長鎖アルキルエーテルとしては、例えばオクチルメチルエーテル、オクチルエチルエーテル、ジオクチルエーテル、デシルメチルエーテル、デシルエチルエーテル、ジデシルエーテル、ドデシルメチルエーテル、ドデシルエチルエーテル、ジドデシルエーテル、テトラデシルメチルエーテル、テトラデシルエチルエーテル、ジテトラデシルエーテル、ヘキサデシルメチルエーテル、ヘキサデシルエチルエーテル、ジヘキサデシルエーテル、オクタデシルメチルエーテル、オクタデシルエチルエーテル、ジオクタデシルエーテル、エイコシルメチルエーテル、エイコシルエチルエーテル、ジエイコシルエーテル、ドコシルメチルエーテル、ドコシルエチルエーテル、ジドコシルエーテル等を例示することができる。

長鎖アルキルケトンとしては、例えばオクチルメチルケトン、オクチルエチルケトン、ジオクチルケトン、デシルメチルケトン、デシルエチルケトン、ジデシルケトン、ドデシルメチルケトン、ドデシルエチルケトン、ジドデシルケトン、テトラデシルメチルケトン、テトラデシルエチルケトン、ジテトラデシルケトン、ヘキサデシルメチルケトン、ヘキサデシルエチルケトン、ジヘキサデシルケトン、オクタデシルメチルケトン、オクタデシルエチルケトン、ジオクタデシルケトン、エイコシルメチルケトン、エイコシルエチルケトン、ジエイコシルケトン、ドコシルメチルケトン、ドコシルエチルケトン、ジドコシルケトン等を例示することができる。

長鎖脂肪酸エステルとしては、例えばカプリル酸メチル、カプリル酸エチル、ラウリル酸メチル、ラウリル酸エチル、ミリスチン酸メチル、ミリスチン酸エチル、パルチミン酸メチル、パルチミン酸エチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、ベヘン酸メチル、ベヘン酸エチル、ヒドロキシステアリン酸メチル、ヒドロキシステアリン酸エチル、エルカ酸メチル、エルカ酸エチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、リノール酸メチル、リノール酸エチル、リノレン酸メチル、リノレン酸エチル等を例示することができる。

長鎖アルキル３級アミンとしては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルテトラデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルテトラデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエイコシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエイコシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドコシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルドコシルアミン等を例示することができる。

長鎖アルキル硫酸エステルとしては、例えばオクチル硫酸メチル、オクチル硫酸エチル、デシル硫酸メチル、デシル硫酸エチル、ドデシル硫酸メチル、ドデシル硫酸エチル、テトラデシル硫酸メチル、テトラデシル硫酸エチル、ヘキサデシル硫酸メチル、ヘキサデシル硫酸エチル、オクタデシル硫酸メチル、オクタデシル硫酸エチル、エイコシル硫酸メチル、エイコシル硫酸エチル、ドコシル硫酸メチル、ドコシル硫酸エチル等を例示することができる。

長鎖アルキルリン酸トリエステルとしては、例えば例えばオクチルホスホン酸ジメチル、オクチルホスホン酸ジエチル、デシルホスホン酸ジメチル、デシルホスホン酸ジエチル、ドデシルホスホン酸ジメチル、ドデシルホスホン酸ジエチル、テトラデシルホスホン酸ジメチル、テトラデシルホスホン酸ジエチル、ヘキサデシルホスホン酸ジメチル、ヘキサデシルホスホン酸ジエチル、オクタデシルホスホン酸ジメチル、オクタデシルホスホン酸ジエチル、エイコシルホスホン酸ジメチル、エイコシルホスホン酸ジエチル、ドコシルホスホン酸ジメチル、ドコシルホスホン酸ジエチル等を例示することができる。

本発明のシリカ組成物は、バンバリーミキサー中でシリカおよび水素結合性界面活性剤を混練することによりシリカ組成物を製造することができる。バンバリーミキサーの運転条件は、特に制限されるものではなく、通常のタイヤ用ゴム組成物を混練するときの条件と同様にすることができる。すなわち、シリカ組成物の製造方法は、バンバリーミキサー中にシリカ１００重量部および水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を投入し、混練することができる。

またシリカ組成物を配合したタイヤ用ゴム組成物を製造するには、バンバリーミキサー中で調製されたシリカ組成物に、ジエン系ゴムを加え混練するとよい。ゴム組成物の製造条件は、通常のタイヤ用ゴム組成物を混練するときの条件と同様にすることができる。

タイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００重量部に上述したシリカ組成物３０〜２００重量部、好ましくは５０〜１５０重量部を配合したものである。シリカ組成物の配合量が５０重量部以上にすることにより、ウェットグリップ性能を優れたものにすることができる。またシリカ組成物の配合量を１５０重量部以下にすることにより、シリカの分散性を良好にするとともに、耐摩耗性を確保することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、そのゴム成分をジエン系ゴムで構成する。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム等を例示することができる。なかでもスチレンブタジエンゴムブタジエンゴム、天然ゴムが好ましい。これらは、単独または任意のブレンドとして使用することができる。

タイヤ用ゴム組成物は、シランカップリング剤を配合することにより、シリカの分散性をさらに向上することができる。シランカップリング剤の配合量は、シリカ配合量に対して好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは５〜１２重量％にするとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカ重量の３重量％未満の場合、シリカの分散性をさらに改良する効果が十分に得られない。また、シランカップリング剤が１５重量％を超えると、シランカップリング剤同士が重合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。またゴム組成物の調製時にロールへの滞留が多くなる。

シランカップリング剤としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましく、例えばビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、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サルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。

タイヤ用ゴム組成物には、上記以外の他の配合剤を添加することができる。他の配合剤としては、シリカ以外の他の補強性充填剤、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など、一般的に空気入りタイヤに使用される各種配合剤を例示することができる。これら配合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にすることができる。また混練機としは、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用することができる。

他の補強性充填剤としては、例えばカーボンブラック、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等を例示することができる。なかでもシリカが好ましい。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッド部、サイドウォール部、ビード部、各種コード被覆用ゴム等に好適に使用することができる。なかでもトッレド部に使用するのがよい。タイヤ用ゴム組成物でトレッド部を形成した空気入りタイヤは、シリカが良好に分散しているので、転がり抵抗が小さく燃費性能が優れるとともにウェットグリップ性が優れる。またゴム組成物の加工性が優れるため、品質が高い空気入りタイヤを安定して製造することができる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

表１〜３に示す配合からなる２３種類のシリカ組成物（組成物１〜２３）を、各種界面活性剤（化合物１〜１６）およびシランカップリング剤から選ばれるいずれかをシリカとともに１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーで５分間、混練りして調製した。なおシリカ組成物２３は、シリカおよびシランカップリング剤Ｓｉ６９を混練したものである。得られたシリカ組成物における界面活性剤の吸着率を測定し表１〜３に示した。

表４に示す配合剤を共通配合とし、表１〜３に示す配合からなる２８種類のタイヤ用ゴム組成物（実施例１〜１６、比較例１〜１２）を、硫黄および加硫促進剤を除く成分を、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーで５分間、混練りした後、ミキサーから放出して室温冷却させた。これを１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに投入し、硫黄および加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。なお実施例１〜１６および比較例２〜８の製造に当たり、既に１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサー中で調製されたシリカ組成物１〜２３に、硫黄および加硫促進剤を除く成分を投入し混練を行った。また表１〜３のＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）の欄に、製品の配合量に加え、括弧内に油展成分を除く正味のＳＢＲの配合量を記載した。また表４に記載した配合剤の配合量は、表１〜３に記載したジエン系ゴム１００重量部に対する重量部で示した。

得られた２８種類のタイヤ用ゴム組成物について、ムーニー粘度およびペイン効果を下記の測定方法により評価した。

ムーニー粘度
得られたゴム組成物のムーニー粘度をＪＩＳＫ６３００−１：２００１に準拠して、ムーニー粘度計にて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、１００℃の条件で測定した。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数で表わし表１の「ムーニー粘度」の欄に示した。この指数が小さいほど粘度が低く、混合加工性が良好であることを意味する。

＜ペイン効果＞
得られたゴム組成物を所定の金型中で１６０℃、２０分間、プレス加硫し試験片を得た。この試験片を、歪せん断応力測定機（α−テクノロジー社製ＲＰＡ２０００）を用い、歪０．２８％の歪せん断弾性率［Ｇ′０．２８］（ＭＰａ）と歪３０．０％の歪せん断弾性率［Ｇ′３０．０］（ＭＰａ）とを測定し、その差［Ｇ′０．２８−Ｇ′３０．０］（ＭＰａ）をペイン効果として算出した。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数で表わし表１の「ペイン効果」の欄に示した。この指数が小さいほどペイン効果が小さくシリカの分散性に優れることを意味する。

なお、表１〜３において使用した原材料の種類を下記に示す。
・シリカ：ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰ、窒素吸着比表面積が１６５ｍ²／ｇ
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、旭化成社製ＳＢＲＥ５８１、スチレンブタジエンゴム１００重量部にオイル成分３７．５重量部を配合した油展製品、スチレン量が４０重量％、ビニル単位量が４４重量％、重量平均分子量が１２６万
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０
・カップリング剤：硫黄含有シランカップリング剤、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、エボニック社製Ｓｉ６９
・化合物１：オクタデシルアルコール
・化合物２：ステアリン酸
・化合物３：ステアリン酸アミド
・化合物４：グリセリンステアリン酸エステル
・化合物５：オクタデシルホスホン酸（リン酸モノエステル）
・化合物６：オクタデシルホスホン酸エチル（リン酸ジエステル）
・化合物７：オクタデシルアミン（１級アミン）
・化合物８：Ｎ−メチルオクタデシルアミン（２級アミン）
・化合物９：オクタデシルエチルエーテル
・化合物１０：オクタデシルエチルケトン
・化合物１１：ステアリン酸エチル
・化合物１２：Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン（３級アミン）
・化合物１３：オクタデシル硫酸エチル（硫酸エステル）
・化合物１４：オクタデシルホスホン酸ジエチル（リン酸トリエステル）
・化合物１５：ＳＤＳ、ラウリル硫酸ナトリウム
・化合物１６：ＣＴＡＢ、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム

表４において使用した原材料の種類を下記に示す。
・カーボンブラック：キャボットジャパン社製ショウブラック３３９
・ステアリン酸：ＮＯＦコーポレーション社製ステアリン酸ＹＲ
・酸化亜鉛：正同化学工業社製亜鉛華３種
・老化防止剤：ＳｏｌｕｔｉａＥｕｒｏｐｅ社製Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ６ＰＰＤ
・プロセスオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・硫黄：軽井沢精錬所社製油処理イオウ
・加硫促進剤１：ＣＢＺ、大内新興化学社製ノクセラーＣＺ−Ｇ
・加硫促進剤２：ＤＰＧ、Ｆｌｅｘｓｙｓ社製ＰｅｒｋａｃｉｔＤＰＧ

表１〜３から明らかなように、シリカ組成物２，３，５〜１１，１３，１６〜２０を配合した実施例１〜１６のタイヤ用ゴム組成物は、ムーニー粘度（混合加工性）およびペイン効果（シリカの分散性）に優れることが確認された。

比較例２のゴム組成物は、水素結合性界面活性剤（化合物１）の配合量が１重量部未満であるのでムーニー粘度（混合加工性）およびペイン効果（シリカの分散性）を改良する効果が得られない。

比較例３のゴム組成物は、水素結合性界面活性剤（化合物１）の配合量が１００重量部を超える未満であるのでムーニー粘度が大きくなるとともにシリカの分散性が劣る。

比較例４のゴム組成物は、水素結合性界面活性剤（化合物９）の配合量が１重量部未満であるのでムーニー粘度およびシリカの分散性を改良する効果が得られない。

比較例５のゴム組成物は、水素結合性界面活性剤（化合物９）の配合量が１００重量部を超える未満であるのでムーニー粘度が大きくなるとともにシリカの分散性が劣る。

比較例６のゴム組成物は、水素結合性界面活性剤の代わりにアニオン性界面活性剤ＳＤＳをシリカ組成物に配合したので、ムーニー粘度が大きくなるとともにシリカの分散性が劣る。

比較例７のゴム組成物は、水素結合性界面活性剤の代わりにカチオン性界面活性剤ＣＴＡＢをシリカ組成物に配合したので、ムーニー粘度が大きくなるとともにシリカの分散性が劣る。

比較例８のゴム組成物は、水素結合性界面活性剤の代わりにシランカップリング剤Ｓｉ６９をシリカ組成物に配合したので、ムーニー粘度が大きくなるとともにシリカの分散性が劣る。

比較例９〜１２のゴム組成物は、シリカ組成物を調製することなく、シリカおよび水素結合性界面活性剤を直接ジエン系ゴムに配合し混練したので、ムーニー粘度が大きくなるとともにシリカの分散性が劣る。

Claims

シリカ１００重量部に対し、水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を複合化したことを特徴するシリカ組成物。
前記水素結合性界面活性剤のシリカへの吸着率が、５０〜１００重量％であることを特徴する請求項１に記載のシリカ組成物。
前記水素結合性界面活性剤が、水素結合供与性の官能基を有することを特徴する請求項１または２に記載のシリカ組成物。
前記水素結合性界面活性剤が、長鎖アルキルアルコール、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸アミド、グリセリン長鎖脂肪酸エステル、長鎖アルキル１級アミン、長鎖アルキル２級アミン、長鎖アルキルリン酸モノエステル、長鎖アルキルリン酸ジエステルから選ばれることを特徴する請求項３に記載のシリカ組成物。
前記水素結合性界面活性剤が、水素結合受容性の官能基を有することを特徴する請求項１または２に記載のシリカ組成物。
前記水素結合性界面活性剤が、長鎖アルキルエーテル、長鎖アルキルケトン、長鎖脂肪酸エステル、長鎖アルキル３級アミン、長鎖アルキル硫酸エステル、長鎖アルキルリン酸トリエステルから選ばれることを特徴する請求項５に記載のシリカ組成物。
請求項１〜６のいずれかに記載のシリカ組成物の製造方法であって、前記シリカ１００重量部および前記水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を、バンバリーミキサー中で混練することを特徴するシリカ組成物の製造方法。
ジエン系ゴム１００重量部に請求項１〜６のいずれかに記載のシリカ組成物３０〜２００重量部を配合したタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、前記シリカ１００重量部および前記水素結合性界面活性剤１〜１００重量部を、バンバリーミキサー中で混練することにより前記シリカ組成物を調製した後、これに前記ジエン系ゴムを加えて混練することを特徴するタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
請求項８に記載の製造方法により得られたタイヤ用ゴム組成物でトレッド部を形成した空気入りタイヤ。