(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのエラストマー、補強無機充填剤、エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤、および架橋系をベースとするゴム組成物であって；前記補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB；
−  ３５ｍ2／ｇ以上の、ＢＥＴ比表面積ＳBETとＣＴＡＢ比表面積ＳCTABとの間の差；
−  シリカＳの質量に対して０．５から７．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量ＷAl；
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ；ならびに
−  遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０であって、ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【数１】
0006796216.tif 000035
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり；
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり；
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり；
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、前記ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含み、
シリカＳが、補強無機充填剤の合計質量の少なくとも５０質量％であり、補強無機充填剤の含有量が、１０から２００ｐｈｒまでに及ぶ範囲内にある、ゴム組成物。
【請求項２】
前記関係式（ＩＩ）が
２５９≦Ａ≦３００（ＩＩｆ）
である、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
シリカＳのアルミニウム含有量ＷAlが、シリカＳの質量に対して０．５から５．０質量％までに及ぶ範囲内にある、請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
シリカＳの、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄが、１．５から３．５までに及ぶ範囲内にある、請求項１から３までのいずれか１項に記載のゴム組成物。
【請求項５】
シリカＳのＢＥＴ比表面積（ＳBET）とＣＴＡＢ比表面積（ＳCTAB）との間の差が、４０ｍ2／ｇ以上である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のゴム組成物。
【請求項６】
エラストマーが、ジエンエラストマーである、請求項１から５までのいずれか１項に記載のゴム組成物。
【請求項７】
以下のステップ：
・  少なくとも１つのエラストマー、少なくとも１つの補強無機充填剤、およびエラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための少なくとも１つの薬剤を接触させるステップであって；前記補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB；
−  ３５ｍ2／ｇ以上の、ＢＥＴ比表面積ＳBETとＣＴＡＢ比表面積ＳCTABとの間の差；
−  シリカＳの質量に対して、０．５から７．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量ＷAl；
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ；ならびに
−  遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０であって、ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【数２】
0006796216.tif 000036
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり；
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり；
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり；
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、前記ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む、ステップ；
・  １１０℃と１９０℃との間の最高温度に到達するまで、前記エラストマー、補強無機充填剤および薬剤を、１回または数回、熱機械的に混練するステップ；
・  先行するステップからの混合物を、１００℃未満の温度まで冷却するステップ、
・  架橋系を、先行するステップからの冷却混合物へと組み込むステップ、
・  架橋系を含む混合物を、１１０℃未満の最高温度まで混練するステップ
を含む、請求項１から６までのいずれか１項に記載のゴム組成物を調製する方法。
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の、または請求項７の方法によって得ることが可能な少なくとも１つの組成物を含む、半製品。
【請求項９】
タイヤトレッドであることを特徴とする、請求項８に記載の半製品。
【請求項１０】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の少なくとも１つの組成物を含む、または請求項８もしくは９に定義されるような少なくとも１つの半製品を含む、タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ、またはこれらのタイヤ用半製品、特にタイヤのトレッドの製造のためを意図した、無機充填剤により補強されたゴム組成物の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム組成物は、タイヤの路上性能の大部分を決定する。当初、タイヤの摩耗を抑えるという観点で、補強充填剤としてカーボンブラックがゴム組成物中で使用された。
しかしながら、省燃費、および環境を保護する必要性が優先的となったため、それらの耐摩耗性に悪影響を及ぼすことなく、転がり抵抗が低減されたタイヤを生産することが必要であると分かってきた。
さらに、１つの性能特性がしばしば別の特性を低下させて改善されることは、タイヤの分野において公知である。これは、転がり抵抗および耐摩耗性の場合であるが、このことは、これらの性能特性が相反するためである。
したがって、タイヤ製造業者は、これら２つの性能特性間の妥協点を捜し求める。
これはとりわけ、無機充填剤、特に高分散タイプの特殊なシリカで補強された新規なゴム組成物を、これらのタイヤのトレッド中に使用することによって可能とされ、そのシリカは、従来のタイヤグレードのカーボンブラックと補強の観点から、これらの組成物に、それらを含むタイヤの転がり抵抗がより低いことと同義であるより低いヒステリシスを提示しながら競合可能である。
【０００３】
使用者に提供されるエネルギー節約（「グリーンタイヤの概念」）に関する、時折「グリーンタイヤ」と称される転がり抵抗が低いタイヤにおいて使用される、そのような高分散シリカ（「高分散」または「高分散シリカ」に対して「ＨＤ」または「ＨＤＳ」と表される）を充填剤として含有しているトレッドが、広範に記載されてきた。特許出願、欧州特許出願公開第０５０１２２７号、欧州特許出願公開第０６９２４９２号、欧州特許出願公開第０６９２４９３号、欧州特許出願公開第０７３５０８８号、欧州特許出願公開第０７６７２０６号、欧州特許出願公開第０７８６４９３号、欧州特許出願公開第０８８１２５２号、国際公開第９９／０２５９０号、国際公開第９９／０２６０１号、国際公開第９９／０２６０２号、国際公開第９９／０６４８０号、国際公開第００／０５３００号、および国際公開第００／０５３０１号にとりわけ言及されている。従来技術のこれらの文献は、１００ｍ2／ｇと２５０ｍ2／ｇとの間の比表面積を有する、ＨＤタイプのシリカの使用を教示する。
【０００４】
これらのＨＤシリカのうち、高い比表面積を備えるシリカが、優先的には使用される。高い比表面積とは、一般的に、少なくとも１３０ｍ2／ｇ、またはさらに１５０ｍ2／ｇ以上の平均表面積を意味することを意図している。高い比表面積を備えるシリカを使用する恩恵は、主に、シリカとエラストマーとの間の結合の数を増大させ、従って、それらの補強のレベルを増大させる可能性にある。これ故、とりわけこれらのトレッドの耐摩耗性を改善するために、タイヤトレッド用のゴム組成物中に高い比表面積を有するシリカを使用することが有利と思われる。およそ１６０ｍ2／ｇの比表面積を有するシリカの例として、「グリーンタイヤ」の分野のベンチマークである、Ｓｏｌｖａｙにより販売されているＺｅｏｓｉｌ（登録商標）１１６５ＭＰシリカを挙げることができる。
しかしながら、シリカの比表面積を増大させることは、ゴム組成物のヒステリシス特性を損なわせ、これにより、転がり抵抗が劣化することが知られている。
タイヤ製造業者が、とりわけシリカの形態を特異的に変更することにより、転がり抵抗／耐摩耗性性能の妥協点を改善し続けることは依然としてなお有益なままである。
そのために、特許出願である国際公開第０３／０１６３８７号において、その出願人は、現在までに公知のシリカよりも高い比表面積を有する高分散シリカのファミリーを記載している。これらのシリカは、それらを含有する組成物の耐摩耗性を、これらの組成物の他の特性、およびとりわけ転がり抵抗を下げることなく、著しく改善する。
【０００５】
研究の追求において、本出願人は、驚くべきことに、ゴム組成物中に補強無機充填剤として使用される特殊な形態を有するシリカが、優れた転がり抵抗／耐摩耗性の妥協点を達成することを可能とすることを発見した。この妥協点は、「グリーンタイヤ」のトレッドに通常使用される、高い比表面積を備える既存のシリカにより得られるものよりも優れている。
【発明の概要】
【０００６】
それゆえ、本発明の第１の主題は、少なくとも１つのエラストマー、補強無機充填剤、エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤、および架橋系をベースとするゴム組成物であって、前記補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB、
−  ３５ｍ2／ｇ以上の、ＢＥＴ比表面積ＳBETとＣＴＡＢ比表面積ＳCTABとの間の差、
−  シリカＳの質量に対して、０．５から７．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量ＷAl、
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【０００７】
【数１】
0006796216.tif 000002
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり；
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む、ゴム組成物に関する。
【０００８】
本発明の別の主題は、上で定義されたようなゴム組成物を調製方法する方法する方法であって、前記方法は、以下のステップ：
・  少なくとも１つのエラストマー、少なくとも１つの補強無機充填剤、およびエラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための少なくとも１つの薬剤を接触させるステップであって、前記補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB、
−  ３５ｍ2／ｇ以上の、ＢＥＴ比表面積ＳBETとＣＴＡＢ比表面積ＳCTABとの間の差、
−  シリカＳの質量に対して、０．５から７．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量ＷAl、
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、および
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【数２】
0006796216.tif 000003
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たす、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む、ステップ、
・  １１０℃と１９０℃との間の最高温度に到達するまで、全てを、１回または数回、熱機械的に混練するステップ、
・  先行するステップからの混合物を、１００℃未満の温度まで冷却するステップ、
・  架橋系を、先行するステップからの冷却混合物へと組み込むステップ、
・  架橋系を含む混合物を、最大１１０℃未満の最高温度まで混練するステップ
を含む、方法に関する。
本発明の別の主題は、上で定義される、または上記方法に従って得ることができる少なくとも１つの組成物を含む、とりわけタイヤのための半完成品に関する。優先的には、この半完成品は、とりわけタイヤのためのトレッドである。
本発明の別の主題は、上で定義される、または上記方法に従って得ることができるような少なくとも１つの組成物を含むタイヤである。
本発明の別の主題は、上で定義されるような少なくとも１つの半完成品を含むタイヤである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ｉ−発明の詳細な説明
Ｉ．１  使用される測定および試験
□  シリカの特性決定
シリカを、以下に示されるように特性決定する。
【００１０】
・  ＣＴＡＢ比表面積（ＳCTAB）の測定
レ  測定の原理
ＣＴＡＢ比表面積（ＳCTAB）の値を、２０１０年６月の規格ＮＦ  ＩＳＯ  ５７９４−１付録Ｇに由来する内部手順に従って決定した。その方法は、シリカの「外部」表面への、ＣＴＡＢ（Ｎ−ヘキサデシル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムブロミド）の吸着に基づく。
【００１１】
磁気撹拌を用いて、ＣＴＡＢを水性懸濁液中のシリカに吸着させたままにする。遠心分離機を使用して液相を分離した後に、過剰な非吸着ＣＴＡＢを、タイトロプロセッサーを使用して、ビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム塩（本明細書の残りの部分で「ＯＴ」と呼ばれる）を用いる濾過により決定し、滴定点を、溶液の濁度の最大値により得て、フォトトロード（ｐｈｏｔｏｔｒｏｄｅ）により決定した。
【００１２】
レ  使用した装置
−  ｍｇの１／１０まで正確な精密天秤、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  ＡＳ２０５、
−  １１００ｒｐｍの速度で回転可能なマグネチックスターラー、
−  Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ製のＩｎＬａｂ  Ｅｘｐｅｒｔ  ＰｒｏタイプのｐＨ電極を備えた、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ製のｓｅｖｅｎ  ｅａｓｙタイプのｐＨ計、
−  ５５５ｎｍに設定されたＤＰ５フォトトロードを備えた、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ製Ｔ７０タイプの自動滴定装置、
−  動作単位が秒であるタイマー、
−  Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ製プラスチック製１２５ｍｌビーカータイプの滴定ビーカー、
−  ５０および５００ｍｌのサンプリングシリンダー、
−  ８０００ｒｐｍの速度で回転可能な遠心分離機、
−  乳鉢および乳棒、
−  ねじ蓋を備える、遠心分離機に適切な５０ｍｌ容量遠心分離管、
−  １リットルのクラスＡメスフラスコ、
−  テフロン（登録商標）加工のマグネチックスターラーバー、
−  ２つのマークを有する、１０ｍｌおよび２０ｍｌクラスＡ+精度の目盛ピペット、
−  ５０ｍｌのクラスＡ精度のビュレット、
−  カバーを備える、４０ｍｌ容量の、例えばφ３５、Ｈ７０ｍｍのホウケイ酸ガラスで作られた高形状秤量瓶、
−  キャッピングカバーを備えた、直径５０ｍｍの低形状秤量瓶、
−  自然換気オーブン、Ｍｅｍｍｅｒｔ  ＵＭ１００、
−  デシケーター、
−  １５０μｍの篩および篩支持体。
【００１３】
レ  試薬
全ての試薬は、承認された分析品質のものでなければならない。使用する水は、脱イオン水でなければならない。
−  ９９％よりも高い純度の炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）、
−  ９９％よりも高い純度の重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）、
−  ９９％よりも高い純度のヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ；Ｃ19Ｈ42ＢｒＮ）、
−  ９９％よりも高い純度のビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム（ＯＴ；Ｃ20Ｈ37Ｏ7ＳＮａ）、
−  脱イオン水。
【００１４】
レ  溶液の調製
○  ｐＨ９．５４の緩衝液の調製、ｃ（ＨＣＯ3-／ＣＯ32-）＝０．０５４ｍｏｌ／ｌ
５００ｍｌの脱イオン水を含む１ｌのメスフラスコ中に、以下のものを添加する：
４．５４７０±０．００３ｇの炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）、
９．３５８５±０．００３ｇの重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）。
固体を溶解させた後、メスフラスコを目盛線まで脱イオン水で充填し、均質化を、磁気撹拌を用いて、２５０ｒｐｍで１０分間実行する。
溶液のｐＨを、ｐＨ計で確認する。ｐＨは、９．５４±０．１でなければならない。
【００１５】
○  ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）溶液、ｃ（ＣＴＡＢ）＝０．０１５ｍｏｌ／ｌ
５．５０±０．００５ｇのＣＴＡＢを、３５０ｍｌの緩衝液およびおよそ５００ｍｌの脱イオン水を含む１ｌのメスフラスコ中で溶解させる。脱イオン水を目盛線まで添加する。
均質化を、磁気撹拌を用いて、２５０ｒｐｍの速度でおよそ１０時間実行する。
溶液のｐＨはｐＨ計で確認する。ｐＨは、ｍ９．６±０．１でなければならない。
この溶液の温度は、再結晶温度である２２℃を決して下回ってはならない。
その溶液は、調製後２４時間使用できる。この溶液の使用期限は、１５日間である。
○  ビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム（ＯＴ）溶液、ｃ（ＯＴ）＝０．００３８９ｍｏｌ／ｌ
５００ｍｌの脱イオン水を含む１ｌのメスフラスコ中に、以下のものを溶解させる：
１．７３０±０．００５ｇのＯＴ、脱イオン水を目盛線まで添加し、撹拌を、マグネチックスターラーを用いて、２５０ｒｐｍで１０時間実行する。
この溶液は、その調製後１２日に使用されることになっている。この溶液の使用期限は、２ヶ月である。開封したら、その固体試薬は、デシケーターに保管しなければならない。
【００１６】
レ  試験条件
その試験は、２４℃±２℃の温度で実施しなければならない。
試薬と装置を部屋の平衡温度にすることを推奨する。
ＣＴＡＢ溶液は、２２℃未満の温度で保管してはならない。これは、緩やかな再結晶の原因となる。
いずれの分析の前にも、試薬を、磁気撹拌の下、２５０ｒｐｍで１５分間、均質化する。
いずれの分析の前にも、ビュレットの循環路をパージしなければならず、循環路中に気泡が存在していないことが確証されなければならない。
いずれの分析の前にも、フォトトロードを、エタノールですすぎ、その後脱イオン水ですすぎ、その後５０ｍｌの脱イオン水を含むビーカー中で、３０分間コンディショニングする。
フォトトロード中の脱イオン水の電位は、１０００±５ｍＶでなければならず、これは、１００％の透過率に相当する。
【００１７】
レ  ブランク試験の決定
ブランク試験は、１０ｍｌのＣＴＡＢ溶液を滴定するために必要なＯＴの量を決定することを可能とする。
１０．０ｍｌのＣＴＡＢ溶液を取り出し、滴定のためにビーカーへとデカントする。５０ｍｌの脱イオン水を、サンプリングシリンダーを使用して添加する。
アッセイを、以下のパラメーターで実行する。
−  終点値：２００ｍＶ、
−  最大速度：１０ｍｌ／分、
−  最低速度：１０μｌ／分。
アッセイを２回実行する。
２回のブランク試験間に決定したＯＴ溶液のｍｌの体積を、Ｖ2およびＶ3で表す。
平均体積Ｖ4は、以下のように算出する。
【数３】
0006796216.tif 000004
【００１８】
レ  シリカによるＣＴＡＢの吸着。
シリカの試料を、乳棒および乳鉢を使用して粉末状にし、その後、１５０μｍの篩を通過させる。
０．３５±０．００５ｇの、シリカの篩い分けされた試料を秤量し、試験試料のこの質量をＰ１で表す。
試験試料を秤量瓶へと慎重に入れ、マグネチックスターラーバーを秤量瓶へと入れる。
その後、３０．０ｍｌのＣＴＡＢ溶液を入れ、１１００ｒｐｍで４０分間、磁気撹拌下に配置する。
レ  シリカの分離
シリカの吸着直後に、懸濁液全体を、遠心分離管へとデカントする。
そのシリカを、８０００ｒｐｍで３０分間遠心分離することにより、懸濁液から分離させる。
【００１９】
レ  吸着後のＣＴＡＢのアッセイ
ピペットを使用して、１０．０ｍｌの上澄みのＣＴＡＢ溶液を、いかなるシリカも同伴しないように注意しながら、遠心分離管から直接取り出す。
滴定ビーカーへのデカントを実行し、５０ｍｌの脱イオン水を、サンプリングシリンダーを使用して添加する。アッセイを、以下のパラメーターで実行する。
−  終点値：２５０ｍＶ、
−  最大速度：１０ｍｌ／分、
−  最低速度：５μｌ／分。
消費されたＯＴの体積を、Ｖ１で記録する。
【００２０】
レ  シリカの含水量
各シリカ試料に対する含水量（％Ｈ2Ｏ）を、オーブン中に１０５℃で２時間配置した後に、試料からの質量損失により決定する。この目的のために、秤量瓶およびキャッピングカバーの質量を、精密天秤で秤量し、この質量ｍ0を記録し、その後、ほぼ正確に２ｇの試験するシリカ試料を、迅速に秤量する。シリカを秤量したら、そのカバーを瓶上に置き、秤量瓶、カバー、および試料のアセンブリの質量ｍ1を記録する。その後、カバーを外し、シリカを含む秤量瓶を、１０５±５℃で設定し、かつ所定温度まで予熱した自然換気オーブンへと２時間入れる。
秤量瓶および試料のアセンブリをオーブンから取り出し、そのカバーを瓶上に再び配置し、その集りを、周囲温度に戻るまで冷却するためにデシケーターに配置する。その集りを秤量し、その質量ｍ2を記録する。
【００２１】
その後、質量パーセントとして表現する含水量を、以下の式に従って得る。
【数４】
0006796216.tif 000005
ｍ0：秤量瓶およびカバーの質量；グラム、
ｍ1：オーブンに配置する前の秤量瓶、カバー、およびシリカ試料の集りの質量；グラム、
ｍ2：オーブンから取り出した後の秤量瓶、カバー、およびシリカ試料の集りの質量；グラム。
【００２２】
レ  結果の表示
ＣＴＡＢ吸着指数を、以下の関係式により得る。
【数５】
0006796216.tif 000006
式中、
０．１６５ｇ  ＝  ３０．０ｍｌの溶液に含有されるＣＴＡＢの質量、
ｍｌでのＶ4  ＝  ブランク試験のために投入したＯＴ溶液の平均体積、
ｍｌでのＶ1  ＝  試験アッセイのために投入したＯＴ溶液の体積、
ｇでのＰ１  ＝  粗製試験試料の質量、
％Ｈ2Ｏ  ＝  シリカの含水量。
【００２３】
・  ＢＥＴ比表面積（ＳBET）の測定
シリカのＢＥＴ比表面積を、"The Journal of the American Chemical Society", (Vol. 60, page 309, February 1938)に記載されるブルナウアー・エメット・テラー法を使用して、より具体的には、２０１０年６月の、規格ＮＦ  ＩＳＯ  ５７９４−１付録Ｅに由来する方法［多点（５点）容積法  −  気体：窒素  −  真空下での脱気：１６０℃で１時間  −  相対圧力ｐ／ｐｏ範囲：０．０５〜０．２］に従って、気体吸着により決定する。
【００２４】
・  アルミニウム含有量（ＷAl）の測定
Ａｌ含有量（ＷAlとも表される）は、アルミニウムの、すなわち金属化学元素の含有量である。それは、誘導結合プラズマ原子発光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）により決定される。
レ  装置
−  ０．１ｍｇスケールまでの精密天秤、
−  漏斗、
−  １００ｍｌのクラスＡメスフラスコ、
−  ２５０ｍｌのクラスＡメスフラスコ、
−  白金皿、
−  ０．１〜１ｍｌで体積可変な校正されたマイクロピペット（例えば、Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ）、
−  ０．５〜５ｍｌで体積可変な校正されたマイクロピペット（例えば、Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ）、
−  ０．４５μｍの孔径を有する酢酸セルロースで作られたシリンジフィルター、
−  ２０ｍｌの試料ホルダー、
−  ＩＣＰ分光計（例えば、Ｊｏｂｉｎ  Ｙｖｏｎ、Ａｃｔｉｖａ  Ｍモデル）、
−  砂浴。
【００２５】
レ  試薬
−  超純水
−  濃塩酸（例えば、ＶＷＲ  ｒｅｆ：２０２５２．２９０）
ｄ＝１．１８
％ＨＣｌ＝３７
−  濃硫酸（例えば、ＶＷＲ  ｒｅｆ：１．００７３１．１０００）
ｄ＝１．８４
％Ｈ2ＳＯ4＝９５〜９７
−  濃フッ化水素酸（例えば、ＶＷＲ  ｒｅｆ：２０３０７．２９０）
ｄ＝１．１３
％ＨＦ＝４０
−  １ｇ／ｌのアルミニウム標準溶液（ＶＷＲ  ｒｅｆ  １．１９７７０．０５００）
【００２６】
レ  操作手順
試験するシリカ試料の調製：
−  ほぼ精密に１００ｍｇの試験するシリカを、白金皿へと秤量する、
−  数ｍｌの脱イオン水、および３滴の濃硫酸を添加する、
−  １０ｍｌの濃フッ化水素酸を添加する、
−  砂浴上で蒸発乾固させる、
−  さらに１０ｍｌのフッ化水素酸を添加し、蒸発乾固させる、
−  この操作を３回繰り返す、
−  皿を放置して冷却する、
−  試料を、数分間１０ｍｌの濃塩酸中に再度取る、
−  その酸が冷却したら、脱イオン水を含む２００ｍｌのフラスコへと試料をデカントし、目盛線まで脱イオン水を添加する。
【００２７】
ブランクの調製：
−  白金皿に、数ｍｌの脱イオン水、および３滴の濃硫酸を添加する、
−  １０ｍｌの濃フッ化水素酸を添加する、
−  砂浴上で蒸発乾固させる、
−  さらに１０ｍｌのフッ化水素酸を添加し、蒸発乾固させる、
−  この操作を３回繰り返す、
−  皿を放置して冷却する、
−  試料を、数分間１０ｍｌの濃塩酸中に、再び受ける、
−  その酸が冷却したら、脱イオン水を含む２００ｍｌのフラスコへと試料をデカントし、目盛線まで脱イオン水を添加する。
【００２８】
校正範囲の調製：
校正範囲を、以下の表Ｉに従って、市販の１０００ｍｇ／ｌアルミニウム溶液からの１００ｍｌフラスコ中で調製した５つの標準から構成する。
【表１】
0006796216.tif 000007
【００２９】
検証対照の調製
検証対照を、以下の表ＩＩに従って、１００ｍｌフラスコ中で１０００ｍｇ／ｌアルミニウム溶液を使用して、校正範囲の標準Ｓｔ２と同じ手法で調製する。
【表２】
0006796216.tif 000008
【００３０】
ＩＣＰ−ＡＥＳアッセイ：
ＩＣＰ−ＡＥＳより得た溶液を分析する（器機パラメーター参照）。
使用した方針：
Ｊｏｂｉｎ  Ｙｖｏｎ  Ａｃｔｉｖａ  ＩＣＰ−ＡＥＳ
【表３】
0006796216.tif 000009
分析シーケンス：
１−  校正、
２−  検証対照、
３−  ブランク、
４−  試料。
【００３１】
Ｊｏｂｉｎ  Ｙｖｏｎ  Ａｃｔｉｖａ  ＩＣＰ−ＡＥＳ器機パラメーターを、以下の表ＩＩＩに示す。
【表４】
0006796216.tif 000010
【００３２】
レ  結果
試験したシリカのアルミニウム含有量（ＷAl）を、以下の関係式（ＩＶ）により得る。
【数６】
0006796216.tif 000011
式中、Ｃ：試料中のｍｇ／ｌでのアルミニウム濃度、
Ｃｂ：ブランク中のｍｇ／ｌでのアルミニウム濃度、
Ｖ：ｌでのメスフラスコの体積（この実例では０．２００ｌ）、
ＰＥ：試料の、ｍｇでの試験試料。
【００３３】
・  パラメーターｄ１６、ｄ５０、ｄ８４、およびＬｄの測定
値ｄ１６、ｄ５０、ｄ８４、およびＬｄを、ＣＰＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓにより販売されている、ＣＰＳ  ＤＣ２４０００  ＵＨＲタイプの遠心光沈降計（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｐｈｏｔｏｓｅｄｉｍｅｎｔｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定する。この装置は、その装置に提供されるオペレーティングソフトウェア（オペレーティングソフトウェアバージョン１１ｇ）を備えている。
【００３４】
測定の目的のために、以下の装置および製品も使用する：
−  超音波システム：Ｓｏｎｉｃｓ  Ｖｉｂｒａｃｅｌｌ  ＢＨＮ１５ＧＤ（ｘ１．５）タイプブースターを有するＳｏｎｉｃｓ  Ｖｉｂｒａｃｅｌｌ  ＣＶ１５４タイプコンバータ、および交換可能な１９ｍｍのＳｏｎｉｃｓ  Ｖｉｂｒａｃｅｌｌ  ６３０−０４０７タイプの先端を有するＳｏｎｉｃｓ  Ｖｉｂｒａｃｅｌｌ  ２０７−１０  １９ｍｍプローブを備えた、Ｓｏｎｉｃｓ  Ｖｉｂｒａｃｅｌｌ  ＶＣＦ１５００タイプの１５００ワット発生器、
−  ０．１ｍｇ精度の分析用天秤（例えば、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  モデルＸＰ５０４）、
−  シリンジ：１．０ｍｌおよび２．０ｍｌ、直径０．８１ｍｍの針を備える、
−  高形状５０ｍｌガラスビーカー（ＳＣＨＯＴＴ  ＤＵＲＡＮ：直径３８ｍｍ、高さ７０ｍｍ）、２ｃｍのスターラーバーを備えるマグネチックスターラー、
−  晶析装置タイプの氷浴用の容器、
−  化学製品：脱イオン水、９６％エタノール、９９％スクロース（ＣＡＳ番号５７−５０−１）、ドデカン、全てＳｉｇｍａにより供給；ＣＰＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，Ｉｎｃ．により提供されたＰＶＣ校正標準。使用される校正標準の最高ピークは、２００ｎｍと６００ｎｍとの間、例えば、２３９ｎｍに位置しなければならない。
【００３５】
レ  器機の予備設定および構成
測定のために、表ＩＶに従うパラメーターを器機のソフトウェアに入力する。ＰＶＣ校正標準に関するデータは、前記標準の供給業者により提供される。
【表５】
0006796216.tif 000012
【００３６】
処理オプションのための以下のパラメーターを、以下の表Ｖに従って設定する。
【表６】
0006796216.tif 000013
ソフトウェアにおける他の全てのオプションは、デフォルトで器機の製造業者により設定されたままにする。
【００３７】
レ  沈降勾配の調製
遠心分離機円板を、２４０００ｒｐｍで３０分間回転するように設定する。スクロース溶液密度勾配を、以下の様式で調製する。２４質量％のスクロースを含有する水溶液を、５０ｍｌビーカー中に調製する。８質量％のスクロースを含有する水溶液を、第２の５０ｍｌビーカー中に調製する。これらの２つの溶液を個別に均質化したら、試料を、２ｍｌシリンジを使用してこれらの溶液の各々からとり、これらの試料を、以下の順番に従って回転円板に注入する。
−  試料１：１．８ｍｌの２４％溶液、
−  試料２：１．６ｍｌの２４％溶液  ＋  ０．２ｍｌの８％溶液、
−  試料３：１．４ｍｌの２４％溶液  ＋  ０．４ｍｌの８％溶液、
−  試料４：１．２ｍｌの２４％溶液  ＋  ０．６ｍｌの８％溶液、
−  試料５：１．０ｍｌの２４％溶液  ＋  ０．８ｍｌの８％溶液、
−  試料６：０．８ｍｌの２４％溶液  ＋  １．０ｍｌの８％溶液、
−  試料７：０．６ｍｌの２４％溶液  ＋  １．２ｍｌの８％溶液、
−  試料８：０．４ｍｌの２４％溶液  ＋  １．４ｍｌの８％溶液、
−  試料９：０．２ｍｌの２４％溶液  ＋  １．６ｍｌの８％溶液、
−  試料１０：１．８ｍｌの８％溶液。
【００３８】
円板への各注入前に、２つの溶液を、およそ０．２ｍｌの空気を吸引することによりシリンジ中で均質化させ、その後、液体を全く失わないようにしながら、手動で数秒間簡単に撹拌する。
これらの注入は、その全体積が１８ｍｌであり、測定される試料を注入する際に現われることもある一定の不安定性を除去するのに役立つ密度勾配を生じさせるねらいがある。この勾配を蒸発から保護するために、１ｍｌのドデカンを、２ｍｌシリンジを用いて回転円板へと添加する。その後、その円板を、任意の第１の測定前に、２４０００ｒｐｍで６０分間左回転させたままにする（ｒｐｍ＝毎分回転数）。
【００３９】
レ  分析するシリカ試料の調製
３．２ｇのシリカを、高形状５０ｍｌグラスビーカー（ＳＣＨＯＴＴ  ＤＵＲＡＮ：直径３８ｍｍ、高さ７０ｍｍ）へと秤量し、４０ｍｌの脱イオン水を添加する。その懸濁液を、３００ｒｐｍ（ｒｐｍ＝毎分回転数）で２ｃｍマグネチックスターラーバーを用いる磁気撹拌下に、少なくとも２０秒間配置し、その後、そのマグネチックスターラーバーを取り外し、そのビーカーを、氷浴で充填された晶析装置に配置する。その後、超音波プローブをビーカーに浸し、そのプローブの端部を、気相液相界面の１ｃｍ下に設置する。発生器を作動させる前に、懸濁液に超音波を伝達する交換可能な先端が摩耗の容認可能な状態であることを確保することが推奨される。当業者に公知なように、摩耗の容認可能な状態とは、通常は、あらゆる視覚的に知覚可能な粗さのない表面状態であると考えられる。摩耗の受け入れがたい状態に関する参考としては、例えば、"Preparation of Nanoparticle Dispersions from Powdered Material Using Ultrasonic Disruption, version 1.1, [J. S. Taurozzi, V. A. Hackley, M. R. Wiesner]、National Institute of Standards and Technology Special Publication 1200-2), June 2012" (CODEN NSPUE, publication available using the digital identifier dx.doi.org/10.6028/NIST.SP.1200-2に公表されている、１４ページの図３の右側の画像が使用されてもよい。プローブの発生器をその最大出力の６０％に設定し、シリカ懸濁液を超音波に８分間さらす。超音波処置の終わりに、その懸濁液を磁気撹拌下に再び配置する。その試料を撹拌下で得る。
【００４０】
レ  分析
測定される試料の各注入前に、ＣＰＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓにより供給された標準ＰＶＣ粒子を含有する１００μｌの懸濁液は、その特性をソフトウェアに予め記録しておき、円板に注入する。この第１の注入と同時にソフトウェアにおける測定を始めること、および予め超音波にさらした１００μｌのシリカ懸濁液を注入できるようになる前に装置からの確認を待ち、その測定が注入と同時に開始されることをもう一度確かめることが推奨される。これらの注入を、１ｍｌシリンジを用いて実行する。
最も小さな直径の全ての粒子が沈殿するのに必要な時間（ソフトウェアにおいて０．０２μｍで構成される）後に到達する測定の終わりに、ソフトウェアは、測定された各クラスの直径に対する、質量の相対的割合を提供する。このような方法で得られたこの曲線は、凝集物サイズ分布と呼ばれる。
直径の関数として凝集物サイズ分布を積分すると、「累積」分布と呼ばれるもの；すなわち、測定された最小直径と、目的の直径との間の凝集物の合計質量を得ることが可能となる。
【００４１】
レ  結果
ｄ５０、ｄ１６、ｄ８４、およびＬｄの値は、累積分布に由来し、均等目盛に基づいて、以下のように算出される。
−  ｄ５０は、凝集物の集団の５０質量％がそれより小さいおよびそれより大きいと実測される直径である。ｄ５０は、シリカ凝集物のメジアン径と呼ばれ、ｎｍで表される。
−  ｄ８４は、凝集物の集団の８４質量％がそれより小さいと実測される直径であり、ｎｍで表される。
−  ｄ１６は、凝集物の集団の１６質量％がそれより小さいと実測される直径であり、ｎｍで表される。
−  Ｌｄ：凝集物サイズ分布の幅を表す。式Ｌｄ＝（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０に従って算出される。Ｌｄは無次元数である。
【００４２】
□  ゴム組成物の特性決定
ゴム組成物を、以下に示されるように、硬化後に特性決定する。
・  動力学的特性
動力学的特性ｔａｎ（δ）を、規格ＡＳＴＭ  Ｄ  ５９９２−９６に従って、粘度分析器（Ｍｅｔｒａｖｉｂ  ＶＡ４０００）で測定する。
【００４３】
２３℃の温度での測定：
規格ＡＳＴＭ  Ｄ  ５９９２−９６に従って、２３℃で、１０Ｈｚの周波数で、単純交互正弦剪断応力（ｓｉｍｐｌｅ  ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ  ｓｈｅａｒ  ｓｔｒｅｓｓ）にさらされる、架橋組成物（４ｍｍの厚さおよび４００ｍｍ2の断面を有する円筒形の試験片）の試料の反応を記録する。ピークトゥピークのひずみ振幅掃引を、０．１％から１００％（往路サイクル）まで、その後１００％から０．１％（復路サイクル）まで実行する。使用した結果は、損失係数（ｔａｎ（δ））である。復路サイクルのために、観測されたｔａｎ（δ）の最大値（２３℃でのｔａｎ（δ）ｍａｘ）を示す。
その結果をベース１００で示し、試験した異なる試料の２３℃でのｔａｎ（δ）maxをその後算出し、かつ比較するためにその１００の任意の値を対照に割り当てる。試験した試料のためのベース１００の値を、操作に従って算出する。（試験した試料の２３℃でのｔａｎ（δ）ｍａｘの値／対照の２３℃での（δ）ｍａｘの値）×１００。このように、１００未満の結果は、ヒステリシスの減少（従って、ヒステリシス特性の改善）を示し、このことが、転がり抵抗性能の改善に対応する。
【００４４】
・  耐磨耗性
耐磨耗性を、２０１０年１１月の規格ＮＦ  ＩＳＯ  ４６４９に従って測定し、この規格は、規格化された研摩紙上で４０リニアメーター移動後に、試料の体積損失を決定することからなる。
より詳細には、円筒形の試験片が５Ｎ（Ｎ＝ニュートン）の接触圧力下で４０ｍのコースにわたって回転ドラムの表面に付着させたＰ６０グレインの研磨ガーゼの作用を受ける耐摩耗試験機を使用して、摩耗による体積損失を、２０１０年１１月の規格ＮＦ  ＩＳＯ  ４６４９の指示（方法Ｂ）に従って決定する。試料の質量損失を測定し、体積損失を、試験片を構成する材料の密度（ρ）に従って算出する。試験片を構成する材料の密度（ρ）は、従来、材料の各成分の質量の割合、およびそれぞれの密度（ρ）に基づいて得られる。
【００４５】
その結果をベース１００で示し、１００の任意の値を、試験した異なる試料の物質の体積損失をその後算出し、かつ比較するために、対照に割り当てる。試験した試料のためのベース１００の値を、操作に従って算出する。（試験した試料の物質の体積損失の値／対照の物質の体積損失の値）×１００。このように、１００未満の結果は、体積損失の減少、従って耐磨耗性の改善を示し、このことが、耐摩耗性の性能の改善に対応する。これに反して、１００よりも高い結果は、体積損失の増加、従って耐磨耗性の減少を示し、このことが、耐摩耗性の性能の減少に対応する。
【００４６】
□  組成物の他の成分の特性決定
・  ガラス転移温度Ｔｇ
ガラス転移温度Ｔｇを、規格ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８、１９９９に従って、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）により公知の手法で測定する。
・  ポリマーの微細構造
近赤外分光（ＮＩＲ）を、エラストマー中のスチレンの質量含有量、ならびにその微細構造（１，２−ビニル−、ｔｒａｎｓ−１，４−、およびｃｉｓ−１，４−ブタジエン単位の相対分布）を定量的に決定するために使用する。その方法の原理は、多成分系のために一般化されたランベルト・ベールの法則に基づく。その方法が間接的であるため、それは、13Ｃ  ＮＭＲにより決定された組成物を有する標準エラストマーを使用して実施される多変量校正[Vilmin, F., Dussap, C. and Coste, N., Applied Spectroscopy, 2006, 60, 619-29]を伴う。その後、スチレン含有量およびその微細構造を、厚さがおよそ７３０μｍであるエラストマーフィルムのＮＩＲスペクトルから算出する。そのスペクトルを、ペルチェ効果により冷却されるＩｎＧａＡｓ検出器を備えたＢｒｕｋｅｒ  Ｔｅｎｓｏｒ  ３７フーリエ変換近赤外分光計を使用して、２ｃｍ-1の解像度で、４０００ｃｍ-1と６２００ｃｍ-1との間の転送モードで取得する。
【００４７】
Ｉ．２  本発明の実施形態
本発明に従う、とりわけタイヤまたはタイヤ用の半製品の製造向けのゴム組成物は、少なくとも１つのエラストマー、補強無機充填剤、エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤、および架橋系をベースとし、前記補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB、
−  ３５ｍ2／ｇ以上の、ＢＥＴ比表面積ＳBETとＣＴＡＢ比表面積ＳCTABとの間の差、
−  シリカＳの質量に対して、０．５から７．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量ＷAl、
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【００４８】
【数７】
0006796216.tif 000014
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む。
【００４９】
「をベースとする」組成物という表現は、使用される様々な成分の混合物および／または反応生成物を含む組成物の意味として理解されるべきであり、これらのベース成分のいくつかは、組成物の製造の様々なフェーズの間に、特にそれらの架橋または加硫の間に、少なくとも部分的に互いに反応可能であるか、または反応することが意図される。
「シリカ凝集物」は、本発明の目的のために、公知の手法で、シリカ合成間に生産された分割できない（すなわち、切断、分割、分裂できない）一次粒子の集りを意味するように意図される。シリカ凝集物は、混合物中に分散可能な最も小さな単位を表す。
本明細書では、明確に示されない限り、示された全てのパーセンテージ（％）は、質量パーセンテージである。
【００５０】
さらに、表現「ａとｂとの間の」により表される値のあらゆる範囲は、「ａ」超から「ｂ」未満までに及ぶ値の範囲を表す（すなわち、ａおよびｂを除く限定）一方で、表現「ａからｂまで」により表される値のあらゆる範囲は、「ａ」から最大「ｂ」までに及ぶ値の範囲（すなわち、ａおよびｂを含む厳密な限定）を意味する。
略語「ｐｈｒ」（ｐｅｒ  ｈｕｎｄｒｅｄ  ｐａｒｔｓ  ｏｆ  ｒｕｂｂｅｒ）は、ゴム組成物中に存在する１００質量部のエラストマー（いくつかのエラストマーが存在する場合、エラストマーの合計）またはゴム当たりの質量部を意味する。
本出願の残りの部分では、用語「シリカ」および「沈降シリカ」は同義である。
いかなる曖昧さも避けるために、式中、とりわけ式（Ｉ）中で使用される記号「×」は、掛け算記号を表す。したがって、表現「ａ×ｂ」は、「ｂ」で掛けられる「ａ」を意味する。
本発明の文脈内では、明細書において言及される炭素ベース生成物は、石油起源または生物ベース起源のものであってもよい。後者の場合では、それらは、部分的にまたは完全に、生物資源に由来するか、または生物資源から生じる再生可能な出発材料から得られてもよい。ポリマー、可塑剤、充填剤などにとりわけ当てはまる。
【００５１】
□  エラストマー
本発明に従うゴム組成物は、少なくとも１つのエラストマー、すなわち１つのエラストマーまたはいくつかのエラストマーの混合物を含む。エラストマーは、当業者に周知なポリマーである。
優先的には、エラストマーは、ジエンエラストマーである。
より優先的には、エラストマーは、合成ジエンエラストマーである。
本明細書において、「ジエン」タイプのエラストマー（または「ゴム」であり、この２つの用語は、同義であると見なされる）が、公知の手法で、ジエンモノマー（すなわち、２つの共役または非共役の炭素−炭素二重結合を担持するモノマー）から少なくとも部分的に生じる、１つ（１つ以上として理解される）のエラストマー（すなわち、ホモポリマーまたはコポリマー）を意味するように理解されるべきであることが想起される。
【００５２】
ジエンエラストマーは、２つのカテゴリー：「本質的に不飽和」または「本質的に飽和している」に分類できる。「本質的に不飽和」は、一般的に、１５％（ｍｏｌ％）よりも高い、モル含有量のジエン起源の単位（共役ジエン）を有する共役ジエンモノマーから少なくとも部分的に生じたジエンエラストマーを意味するように意図され、かくして、例えば、ブチルゴムまたはジエンおよびＥＰＤＭタイプのα−オレフィンのコポリマーなどのジエンエラストマーは、前述の定義には該当せず、とりわけ、「本質的に飽和している」ジエンエラストマー（常に１５％（ｍｏｌ％）未満の、低いまたは非常に低いモル含有量のジエン起源の単位）と呼ばれることもある。「本質的に不飽和の」ジエンエラストマーのカテゴリーでは、「高度に不飽和の」ジエンエラストマーは、特に、５０％（ｍｏｌ％）よりも高い、モル含有量のジエン起源の単位（共役ジエン）を有するジエンエラストマーを意味すると意図される。
【００５３】
これらの定義を前提として、「本発明に従うゴム組成物中で使用可能なジエンエラストマー」は、より詳細には、以下のものを意味するように意図される。
（ａ）４から１２個までの炭素原子を有する共役ジエンモノマーを重合させることにより得られるあらゆるホモポリマー、
（ｂ）１つまたは複数の共役ジエンを、互いに共重合させることにより、または８から２０個までの炭素原子を有する１つまたは複数のビニル芳香族化合物と共重合させることにより得られるあらゆるコポリマー、
（ｃ）例えば、エチレンおよびプロピレンと、とりわけ１，４−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン、またはジシクロペンタジエンなどの上述のタイプの非共役ジエンモノマーから得られたエラストマーなどの、エチレン、および３から６個までの炭素原子を有するα−オレフィンを、６から１２個までの炭素原子を有する非共役のジエンモノマーと共重合させることにより得られる三元コポリマー、
（ｄ）イソブテンおよびイソプレンのコポリマー（ブチルゴム）、ならびにこのタイプのコポリマーのハロゲン化物、特に塩素化物または臭化物。
これは、あらゆるタイプのエラストマー、とりわけジエンエラストマーに適用されるが、当業者は、本発明が、特に上のタイプ（ａ）または（ｂ）の本質的に不飽和のジエンエラストマーとともに利用されることが好ましいことを理解するであろう。
コポリマー（ｂ）の場合には、後者は、２０％から９９質量％までのジエン単位、および１％から８０質量％までのビニル芳香族単位を含むこともある。
【００５４】
共役ジエンとしては、以下のもの１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、例えば、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジエチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−３−エチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−３−イソプロピル−１，３−ブタジエンなどの２，３−ジ（Ｃ1−Ｃ5アルキル）−１，３−ブタジエン、アリール−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、または２，４−ヘキサジエンがとりわけ適切である。
例えば、以下のもの：スチレン、オルト−、メタ−、もしくはパラ−メチルスチレン、「ビニルトルエン」の市販の混合物、パラ−（ｔｅｒｔ−ブチル）スチレン、メトキシスチレン、クロロスチレン、ビニルメシチレン、ジビニルベンゼン、またはビニルナフタレンがビニル芳香族化合物として適切である。
【００５５】
優先的には、本発明に従う組成物のジエンエラストマーは、ポリブタジエン（ＢＲと略す）、合成ポリイソプレン（ＩＲと略す）、天然ゴム（ＮＲと略す）、ブタジエンコポリマー、イソプレンコポリマー、およびこれらのエラストマーの混合物からなるジエンエラストマーの群から優先的に選択されてもよい。そのようなコポリマーは、より優先的には、後者が乳化重合（ＥＳＢＲ）または溶液重合（ＳＳＢＲ）により調製されるブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＲと略す）、イソプレン／ブタジエンコポリマー（ＢＩＲと略す）、イソプレン／スチレンコポリマー（ＳＩＲと略す）、およびイソプレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＩＲと略す）からなる群から選択される。ジエンエラストマーは、ポリブタジエン（ＢＲ）、ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＲ）、イソプレン／ブタジエンコポリマー（ＢＩＲ）、イソプレン／スチレンコポリマー（ＳＩＲ）、イソプレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＩＲ）、およびこれらのコポリマーの混合物からなる群から選択されることが好ましい。
【００５６】
ジエンエラストマーのうち、以下のものが適切である。ポリブタジエン、および特に４％と８０％との間の１，２−単位の含有量（ｍｏｌ％）を有するポリブタジエン、または８０％よりも高いｃｉｓ−１，４−単位の含有量（ｍｏｌ％）を有するポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン／スチレンコポリマー、および特に０℃と−７０℃との間の、より詳細には−１０℃と−６０℃との間のＴｇ（ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８、１９９９年に従って測定されるガラス転移温度Ｔｇ）、５％と６０質量％との間の、より詳細には２０％と５０質量％との間のスチレン含有量、４％と７５％との間のブタジエン部分の１，２−結合の含有量（ｍｏｌ％）、および１０％と８０％との間のｔｒａｎｓ−１，４−結合の含有量（ｍｏｌ％）を有するブタジエン／スチレンコポリマー、ブタジエン／イソプレンコポリマー、およびとりわけ５％と９０質量％との間のイソプレン含有量、および−４０℃から−８０℃までに及ぶＴｇを有するブタジエン／イソプレンコポリマー、またはイソプレン／スチレンコポリマー、およびとりわけ５％と５０質量％との間のスチレン含有量、および−５℃と−５０℃との間のＴｇを有するイソプレン／スチレンコポリマー。ブタジエン／スチレン／イソプレンコポリマーの場合では、５％と５０質量％との間の、およびより詳細には１０％と４０％との間のスチレン含有量、１５％と６０質量％との間の、およびより詳細には２０％と５０％との間のイソプレン含有量、５％と５０質量％との間の、およびより詳細には２０％と４０％との間のブタジエン含有量、４％と８５％との間のブタジエン部分の１，２−単位の含有量（ｍｏｌ％）、６％と８０％との間のブタジエン部分のｔｒａｎｓ−１，４−単位の含有量（ｍｏｌ％）、５％と７０％との間のイソプレン部分の１，２−加えて３，４−単位の含有量（ｍｏｌ％）、および１０％と５０％との間のイソプレン部分のｔｒａｎｓ−１，４−単位の含有量（ｍｏｌ％）を有するブタジエン／スチレン／イソプレンコポリマー、ならびにより一般的には、−５℃と−７０℃との間のＴｇを有するあらゆるブタジエン／スチレン／イソプレンコポリマーがとりわけ適切である。
【００５７】
特定の実施形態に従って、ジエンエラストマーは、主要素をなすように（すなわち５０ｐｈｒ超の）ＳＢＲであり、これは、エマルジョン（「ＥＳＢＲ」）中で調製されたＳＢＲか、溶液（「ＳＳＢＲ」）中で調製されたＳＢＲか、ＳＢＲ／ＢＲ、ＳＢＲ／ＮＲ（もしくはＳＢＲ／ＩＲ）、ＢＲ／ＮＲ（もしくはＢＲ／ＩＲ）か、または他にＳＢＲ／ＢＲ／ＮＲ（またはＳＢＲ／ＢＲ／ＩＲ）配合物（混合物）のいずれかである。ＳＢＲ（ＥＳＢＲもしくはＳＳＢＲ）エラストマーの場合には、とりわけ、例えば２０％と３５質量％との間の適度なスチレン含有量、または例えば３５％から４５質量％までの高いスチレン含有量、１５％と７０％との間のブタジエン部分のビニル結合の含有量（ｍｏｌ％）、１５％と７５％との間のｔｒａｎｓ−１，４−結合の含有量（ｍｏｌ％）、および−１０℃と−５５℃との間のＴｇを有するＳＢＲが使用され；そのようなＳＢＲは、有利には混合物として使用でき、ＢＲは、９０％（ｍｏｌ％）超のｃｉｓ−１，４−結合を有することが好ましい。
【００５８】
本発明の別の特定の実施形態に従って、本発明に従う組成物のジエンエラストマーは、１つまたは複数のＳ−ＳＢＲまたはＥ−ＳＢＲ（高Ｔｇのエラストマーとして）との、９０％を超えるｃｉｓ−１，４−結合の含有量（ｍｏｌ％）を有するＢＲ（低Ｔｇのエラストマーとして）の配合物（混合物）を含む。
【００５９】
エラストマーはあらゆる微細構造を持ち、この構造は、使用される重合条件に依存し、とりわけ、修飾および／またはランダム化剤の有無、および使用する修飾および／またはランダム化剤の量に依存する。これらのエラストマーは、例えば、ブロック、ランダム、序列もしくは微細序列エラストマーであり、分散体または溶液中で調製されてもよく；それらは、カップリングおよび／もしくは星状分枝剤、または官能化剤によって、カップリングおよび／もしくは星状分枝されるか、またはそうでなければ官能化されてもよい。
優先的には、エラストマーは、官能化ジエンエラストマーである。
官能化ジエンエラストマーは、官能化されたブタジエン／スチレンコポリマーであることが好ましい。
「官能化ジエンエラストマー」は、例えば、硫黄原子Ｓ、窒素原子Ｎ、酸素原子Ｏ、ケイ素原子Ｓｉ、またはスズ原子Ｓｎなどの、１つまたは複数のヘテロ原子を含む少なくとも１つの化学基を含む、合成ジエンエラストマーを意味するように意図される。本明細書の文脈内では、この化学基も「官能基」と呼ばれる。２つの用語は、区別なく使用される。
この化学基は、鎖末端、すなわち線状の主エラストマー鎖の一端に位置してもよい。この場合、ジエンエラストマーが「鎖末端で」官能化されていると言われるであろう。それは、一般的に、リビングエラストマーの、官能化剤、すなわちあらゆる少なくとも単官能性の分子との反応により得られるエラストマーであり、官能基は、リビング鎖末端と反応する、当業者に公知のあらゆるタイプの化学基である。
【００６０】
この化学基は、線状の主エラストマー鎖に位置してもよい。その後、ジエンエラストマーは、「鎖末端の」位置とは対照的に、「鎖の中央で」カップリングされるか、またはそうでなければ官能化されるが、その基は、エラストマー鎖の中央に精密には位置しないと言われるであろう。それは、一般的に、リビングエラストマーの２つの鎖の、カップリング剤、すなわちあらゆる少なくとも二官能性の分子との反応により得られたエラストマーであり、官能基は、リビング鎖末端と反応する、当業者に公知のあらゆるタイプの化学基である。
この基は中心にあってもよく、そこにｎ個のエラストマー鎖（ｎ＞２）が結合され、エラストマーの星状分枝構造を形成する。その後、ジエンエラストマーが星状分枝であると言われるであろう。それは、一般的に、リビングエラストマーのｎ個の鎖の、星状分枝剤、すなわち任意の多官能分子との反応により得られたエラストマーであり、官能基は、リビング鎖末端と反応する当業者に公知のあらゆるタイプの化学基である。
【００６１】
当業者は、リビングエラストマーに対して反応する１つを超える官能基を含む薬剤との官能化反応が、鎖の鎖末端および中央において官能化されている実体の混合物をもたらし、官能化ジエンエラストマー、およびまた、適切な場合、星状分枝された実体の直鎖を構成することを理解するであろう。操作条件に応じて、主に、官能化剤のリビング鎖に対するモル比率に応じて、特定の実体は、混合物において主要素をなす。
優先的には、官能化ジエンエラストマーは、少なくとも１つの酸素原子を含む少なくとも１つの極性官能基を含む。
【００６２】
優先的には、極性官能基は、シラノール、アルコキシシラン、アミン基を担持するアルコキシシラン、エポキシド、エーテル、エステル、カルボン酸、およびヒドロキシルからなる群から選択されてもよい。極性官能基は、とりわけ補強無機充填剤とエラストマーとの間の相互作用を改善する。そのような官能化されたエラストマーは、それ自体公知であり、とりわけ以下の文献に記載されている。仏国特許出願公開第２７４０７７８号、米国特許仮出願第６０１３７１８号、国際公開第２００８／１４１７０２号、仏国特許出願公開第２７６５８８２号、国際公開第０１／９２４０２号、国際公開第２００４／０９６８６号、欧州特許出願公開第１１２７９０９号、米国特許第６５０３９７３号、国際公開第２００９／０００７５０号、および国際公開第２００９／０００７５２号。
官能化ジエンエラストマーは、シラノールである極性官能基を含むジエンエラストマーであることが好ましい。
優先的には、シラノールは、官能化ジエンエラストマーの主鎖の、鎖末端または鎖の中央に位置する。より優先的には、シラノールは、官能性ジエンエラストマーの主鎖の鎖末端に位置する。
【００６３】
官能化ジエンエラストマーは、シラノール官能基が鎖末端に位置するジエンエラストマー（とりわけＳＢＲ）であることが好ましい。この官能化ジエンエラストマーは、その主鎖の一端に、シラノール官能基、または式−（ＳｉＲ1Ｒ2−Ｏ−）ｍＨのシラノール末端を有するポリシロキサン基を含み、ｍは、３から８までの範囲の値を含む整数、好ましくは３を表し、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なり、１〜１０個の炭素原子を有するアルキルラジカル、好ましくは１〜４個の炭素原子を有するアルキルラジカルを表す。
このタイプのエラストマーは、反応媒体がシクロポリシロキサンの重合を可能としない限り、欧州特許出願公開第０７７８３１１号明細書に記載される方法に従って、より詳細には、アニオン重合のステップの後の、環状ポリシロキサンタイプの官能化剤を用いてリビングエラストマーを官能化するステップからなる方法に従って得られてもよい。環状ポリシロキサンとしては、式（Ｖ）に対応する環状ポリシロキサンを挙げることができ、
【００６４】
【化１】
0006796216.tif 000015
式中、ｍは、３から８までに及ぶ値を含む整数、好ましくは３を表し、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なり、１〜１０個の炭素原子を有するアルキルラジカル、好ましくは１〜４個の炭素原子を有するアルキルラジカルを表す。これらの化合物のうち、ヘキサメチルシクロトリシロキサンを挙げることができる。
【００６５】
より優先的には、官能化ジエンエラストマーは、その主鎖の一端に、シラノール官能基、または式−（ＳｉＲ1Ｒ2−Ｏ−）ｍＨのシラノール末端を有するポリシロキサン基を含むジエンエラストマー（とりわけ、ＳＢＲ）であり、ｍは、３に等しい値を含む整数、好ましくは３を表し、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なり、１〜４個の炭素原子を有するアルキルラジカルを表す。
優先的には、官能化ジエンエラストマー（とりわけＳＢＲ）は、別の官能基を担持する（または別の化学基を担持し、これらの表現は同義である）またはしないアルコキシシランである極性官能基を含む。
この官能化ジエンエラストマーは、その主鎖内に、ケイ素原子によりエラストマー鎖に結合している少なくとも１つのアルコキシシラン基を含むことが好ましく、および少なくとも１つの他の官能基を担持してもよい。
いくつかの変形体によれば、アルコキシシラン基（別の官能基を有するまたは有していない）は、エラストマーの主鎖の一端（鎖末端）に位置する。
他の変形体によれば、アルコキシシラン基（別の官能基を有するまたは有していない）は、主エラストマー鎖（鎖の中央）に位置する。この官能基のケイ素原子は、ジエンエラストマーの主鎖の２つの分枝を結合する。
アルコキシシラン基（別の官能基を有するまたは有していない）は、部分的にまたは完全に加水分解されてヒドロキシルを与えてもよいＣ1−Ｃ10アルコキシルラジカル、またはさらにＣ1−Ｃ8、好ましくはＣ1−Ｃ4アルコキシルラジカルを含み、より優先的にはメトキシおよびエトキシである。
【００６６】
他の官能基は、直接、またはスペーサ基を介してアルコキシシラン基のケイ素により担持されることが好ましく、飽和もしくは不飽和、環状もしくは非環状、二価、線状もしくは分枝の、脂肪族Ｃ1−Ｃ18炭化水素ベースラジカルもしくは原子、または二価芳香族Ｃ6−Ｃ18炭化水素ベースラジカルとして定義される。
他の官能基は、Ｎ、Ｓ、Ｏ、またはＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含む官能基であることが好ましい。例としては、これらの官能基のうち、環状または非環状の、第一級、第二級、もしくは第三級アミン、イソシアネート、イミン、シアノ、チオール、カルボキシレート、エポキシド、または第一級、第二級、第三級ホスフィンを挙げることができる。
【００６７】
したがって、第二級または第三級アミン官能基としては、Ｃ1−Ｃ10、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキルラジカル、より優先的にはメチルまたはエチルラジカルにより置換されているアミン、またはそうでなければ窒素原子および少なくとも１個の炭素原子、好ましくは２から６個までの炭素原子を含む複素環を形成する環状アミンを挙げることができる。例えば、メチルアミノ−、ジメチルアミノ−、エチルアミノ−、ジエチルアミノ−、プロピルアミノ−、ジプロピルアミノ−、ブチルアミノ−、ジブチルアミノ−、ペンチルアミノ−、ジペンチルアミノ−、ヘキシルアミノ−、ジヘキシルアミノ−、またはヘキサメチレンアミノ−基、好ましくはジエチルアミノ−およびジメチルアミノ−基が適切である。
イミン官能基としては、ケチミンを挙げることができる。例えば、（１，３−ジメチルブチリデン）アミノ−、（エチリデン）アミノ−、（１−メチルプロピリデン）アミノ−、（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンジリデン）アミノ−、（シクロヘキシリデン）アミノ−、ジヒドロイミダゾール、およびイミダゾール基が適切である。
したがって、カルボキシレート官能基としては、アクリレートまたはメタクリレートを挙げることができる。そのような官能基は、メタクリレートであることが好ましい。
エポキシド官能基としては、エポキシまたはグリシジルオキシ基を挙げることができる。
【００６８】
第二級または第三級ホスフィン官能基としては、Ｃ1−Ｃ10、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキルラジカル、より優先的にはメチルまたはエチルラジカルにより置換されているホスフィン、またはそうでなければジフェニルホスフィンを挙げることができる。例えば、メチルホスフィノ−、ジメチルホスフィノ−、エチルホスフィノ−、ジエチルホスフィノ、エチルメチルホスフィノ−、およびジフェニルホスフィノ−基が適切である。
優先的には、他の官能基は、第三級アミンであり、より優先的には、ジエチルアミノ−またはジメチルアミノ−基であることが好ましい。
優先的には、官能化ジエンエラストマー（とりわけＳＢＲ）は、アミン基を有するまたは有していないアルコキシシランである極性官能基を含んでもよい。
優先的には、アミン基を有するまたは有していないアルコキシシランは、官能化ジエンエラストマーの主鎖の鎖末端または鎖の中央に位置する。より優先的には、アミン基を有するまたは有していないアルコキシシラン基は、官能化ジエンエラストマーの主鎖の鎖の中央に位置する。
優先的には、アミン基は、第三級アミンである。
【００６９】
好ましくは、アルコキシシラン基は、以下の式（ＶＩ）：
（*−）aＳｉ（ＯＲ’）bＲcＸ  （ＶＩ）
（式中、
・  *−は、エラストマー鎖に対する結合を表し、
・  ラジカルＲは、置換または非置換のＣ1−Ｃ10、またはさらにＣ1−Ｃ8アルキルラジカル、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキルラジカル、より優先的にはメチルおよびエチルを表し、
・  部分的にまたは完全に加水分解されてヒドロキシルを与えてもよい式−ＯＲ’のアルコキシルラジカル中、Ｒ’は、置換または非置換のＣ1−Ｃ10、またはさらにＣ1−Ｃ8アルキルラジカル、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキルラジカル、より優先的にはメチルおよびエチルを表し、
・  Ｘは、他の官能基を含む基を表し、
・  ａ＋ｂ＋ｃ＝３という条件で、ａは１または２、ｂは１または２、およびｃは０または１である）
により表されてもよい。
【００７０】
より優先的には、官能化ジエンエラストマーは、その主鎖内に式（ＶＩ）の少なくとも１つのアルコキシシラン基を含むジエンエラストマー（とりわけＳＢＲ）であり、式中、
・  *−は、エラストマー鎖に対する結合を表し、
・  ラジカルＲは、置換または非置換のＣ1−Ｃ4アルキルラジカル、より優先的にはメチルおよびエチルを表し、
・  部分的にまたは完全に加水分解されてヒドロキシルを与えてもよい式−ＯＲ’のアルコキシルラジカル中、Ｒ’は、置換または非置換のＣ1−Ｃ4アルキルラジカル、より優先的には、メチルおよびエチルを表し、
・  Ｘは、他の官能基、好ましくは第三級アミンを含む基を表し、
・  ａ＋ｂ＋ｃ＝３という条件で、ａは１または２、ｂは１または２、およびｃは０または１である。
【００７１】
このタイプのエラストマーは、主に、アニオン重合から生じたリビングエラストマーの官能化により得られる。エラストマーが、官能化剤の、アニオン重合のステップから生じるリビングエラストマーとの反応により修飾される場合、このエラストマーの修飾された実体の混合物が得られることが当業者に公知であることが明示されるべきである。その組成は、修飾反応条件に依存し、とりわけリビングエラストマー鎖の数に対する官能化剤の反応部位の割合に依存する。この混合物は、鎖末端で官能化されている、カップリングされている、星状分枝されている、および／または官能化されていない実体を含む。
【００７２】
特に好ましい変形体によれば、修飾されたジエンエラストマーは、主要素をなす実体として、ケイ素原子を介してジエンエラストマーの２つの分枝に結合するアルコキシシラン基により、鎖の中央で官能化されたジエンエラストマーを含む。なおより詳細には、アルコキシシラン基により鎖の中央で官能化されたジエンエラストマーは、７０質量％の修飾されたジエンエラストマーを表す。
これらの官能化されたエラストマーは、互いの、または官能化されていないエラストマーとの配合物（混合物）として使用できる。
本発明に従うゴム組成物は、官能化されているもしくはされていない単に１つのジエンエラストマーか、またはそうでなければ官能化されているもしくはされていないいくつかのジエンエラストマーの混合物を含有してもよく、そのジエンエラストマーを、ジエンエラストマー以外のあらゆるタイプの合成エラストマー、またはさらにエラストマー以外のポリマー、例えば熱可塑性ポリマーと組み合わせて使用可能である。
【００７３】
□  補強無機充填剤
用語「補強無機充填剤」は、本明細書において、公知の手法で、「白色充填剤」、「透明充填剤」、またはそうでなければ「非黒色充填剤」としても公知の、その色およびその起源（天然または合成）に関係のないあらゆる無機または鉱物充填剤を意味するように理解されるべきであり、カーボンブラックとは対照的に、この無機充填剤は、中間カップリング剤以外の手段を用いることなく、それ自体で、とりわけタイヤ用の半製品、またはタイヤの製造向けのゴム組成物を補強可能であり、言い換えれば、その補強の役割において、とりわけタイヤ用の半製品、またはタイヤの製造向けのゴム組成物のための従来のタイヤグレードのカーボンブラックと置き換え可能である。そのような充填剤は、一般的に、その表面における官能基、とりわけヒドロキシル（−ＯＨ）官能基の存在により特性決定され、その点に関して、エラストマーと前記充填剤との間の安定した化学結合を提供するように意図されるカップリング剤または系の使用を必要とする。
【００７４】
本発明に従うゴム組成物中で使用される補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB、
−  ３５ｍ2／ｇ以上の、ＢＥＴ比表面積ＳBETとＣＴＡＢ比表面積ＳCTABとの間の差、
−  シリカＳの質量に対して、０．５から７．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量ＷAl、
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、および
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【００７５】
【数８】
0006796216.tif 000016
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
有する少なくとも１つのシリカＳを含む。
【００７６】
優先的には、本発明に従うゴム組成物中に使用される補強無機充填剤は、調製方法により得ることが可能な少なくとも１つのシリカＳを含み、前記方法は、以下のステップ：
（ｉ）２．００から５．００までに及ぶ範囲内のｐＨを有する初期溶液を用意するステップ、
（ｉｉ）反応媒体のｐＨが２．００から５．００までに及ぶ範囲で維持されるように、前記初期溶液に、ケイ酸塩および酸を同時に添加するステップ、
（ｉｉｉ）７．００から１０．００までに及ぶ範囲内の前記反応媒体のｐＨ値が得られるまで、反応媒体へのケイ酸塩の添加を継続しながら、酸の添加を停止するステップ、
（ｉｖ）反応媒体のｐＨが７．００から１０．００までに及ぶ範囲に維持されるように、反応媒体に、少なくとも１つのアルミニウム化合物、ケイ酸塩、および酸を同時に添加するステップ、
（ｖ）６．０未満の反応媒体のｐＨ値が得られるまで、反応媒体への酸の添加を継続しながら、ケイ酸塩および前記少なくとも１つのアルミニウム化合物の添加を停止するステップ、および沈降シリカＳの懸濁液を得るステップであって、
−  前記シリカＳは、とりわけ、ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【００７７】
【数９】
0006796216.tif 000017
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表される測定されたｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり； 
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する、ステップを含む。
【００７８】
簡潔さのために、本出願の残りの部分において、上で定義した特徴を有するシリカ（以下で定義されるような前記特徴の好ましいモードを含む）、およびまた得られたシリカもしくは上で定義された方法により得ることが可能なシリカ（以下で定義されるような前記方法の好ましいモードを含む）は、「シリカＳ」と呼ばれる。
ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABは、所与のｐＨでシリカの表面上へと吸着されたＮ−ヘキサデシル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムブロミドの量を測定することにより決定されるような外部の比表面積であり、この測定は上に記載されている。
【００７９】
シリカＳのＣＴＡＢ比表面積ＳCTABは、４０ｍ2／ｇ以上、より優先的には６０ｍ2／ｇ以上である。優先的には、ＳCTABは、７０ｍ2／ｇ以上であってもよい。なおより優先的には、ＳCTABは、１１０ｍ2／ｇ以上、１２０ｍ2／ｇ以上、またはさらに１３０ｍ2／ｇ以上であってもよい。
シリカＳのＳCTABは、３００ｍ2／ｇ以下、優先的には２８０ｍ2／ｇ以下、なおより優先的には２７０ｍ2／ｇ以下である。
優先的には、本発明に従う組成物にとって有利であることが証明されてきたシリカＳのＳCTABは、７０から３００ｍ2／ｇまで、８０から３００ｍ2／ｇまで、１１０から３００ｍ2／ｇまで、１２０から３００ｍ2／ｇまで、１３０から２８０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内にあってもよい。
ＢＥＴとＣＴＡＢ比表面積との間の差（ＳBET−ＳCTABと本明細書の残りの部分で表される）は、一般的に、シリカの微細孔性の典型例であると考えられ、つまり、それは、窒素分子にとって到達可能であるが、Ｎヘキサデシル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムブロミドなどのより大きい分子にとっては到達可能ではないシリカの細孔の測定を構成する。
【００８０】
シリカＳは、３５ｍ2／ｇ以上のＳBET−ＳCTAB差を有する。シリカＳのＳBET−ＳCTABは、４０ｍ2／ｇ以上、より優先的には４５ｍ2／ｇ以上、より優先的には５０ｍ2／ｇ以上、なおより優先的には５５ｍ2／ｇ以上、およびさらに６０ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。ＳBET−ＳCTAB差の値は限定的ではない。一般的に、シリカＳのＳBET−ＳCTAB差は、１５０ｍ2／ｇ以下、優先的には１００ｍ2／ｇ以下であってもよい。ＳBET−ＳCTABは、とりわけ３００ｍ2／ｇを超過しない。
優先的には、ＳBET−ＳCTAB差は、５０から３００ｍ2／ｇまで、より優先的には５５から１５０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内にある。
シリカＳのＢＥＴ比表面積ＳBETは、特に限定されないが、ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの値よりも少なくとも３５ｍ2／ｇ高い。シリカＳのＳBETは、優先的には８０ｍ2／ｇ以上、好ましくは１００ｍ2／ｇ以上、好ましくは１４０ｍ2／ｇ以上、好ましくは１６０ｍ2／ｇ以上、好ましくは１７０ｍ2／ｇ以上、より優先的には１８０ｍ2／ｇ以上である。ＳBETは、４５０ｍ2／ｇ以下、より優先的には４００ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
【００８１】
シリカＳは、比表面積の下記の好ましい組み合わせを有することもある。７０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、および１１０から４５０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳBET；１１０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、および１６０から４５０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳBET；１１０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、および１８０から４５０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳBET；１２０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、および２００から４５０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳBET。
【００８２】
シリカＳはアルミニウムを含む。シリカＳのアルミニウム含有量（ＷAl）は、０．５から７．０質量％まで、優先的には０．５から５．０質量％までに及ぶ範囲内にある。本明細書の全体では、アルミニウム含有量ＷAlは、シリカＳの質量に対するＡｌの質量含有量として定義される。ＷAlは、上に記載したように、誘導結合プラズマ原子発光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）により決定（測定）される。
ＷAlは、０．８質量％、および優先的には１．０質量％以上であることが好ましい。より優先的には、ＷAlは、０．８から３．５質量％まで、およびさらに１．０から３．０質量％までに及ぶ範囲内にあってもよい。
シリカＳが、アルミニウムに加えて他の元素を含有することもあり、他の元素の非限定的な例は、とりわけＭｇ、Ｃａ、またはＺｎであることが認識しなければならない。
同じＳCTABを有する沈降シリカと比較して、シリカＳは、より高い凝集物サイズ分布を有し、同じものを含むゴム組成物に、転がり抵抗／耐摩耗性の性能特性の改善された妥協点を与えることが観察されている。
シリカＳは、１．５以上、優先的には１．６以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布Ｌｄの幅を有する。優先的には、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布Ｌｄの幅は、４以下、例えば３．５以下であってもよい。
【００８３】
優先的には、遠心沈降により測定されるシリカＳの凝集物サイズ分布Ｌｄの幅は、１．５から３．５まで、優先的には１．５から３．２までに及ぶ範囲内にある。さらにより優先的には、遠心沈降により測定されるシリカＳの凝集物サイズ分布Ｌｄの幅は、１．５から３．０まで、好ましくは１．５から２．５までに及ぶ範囲内にある。
シリカＳは、ＳCTABの所与の値に対して、遠心沈降により測定される、高いメジアン凝集物径ｄ５０を有する。シリカ凝集物のサイズおよびシリカの表面積は、互いに反比例することが公知であり、凝集物のサイズは、比表面積、とりわけＳCTABが増加する場合に減少する。
【００８４】
特に、本発明に従うゴム組成物中で使用されるシリカが、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０を有し、それは、得られた比表面積ＳCTAB値に対しておよび所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、アルミニウムを含有する従来技術のシリカよりも大幅に高いことが観察されてきた。この原理は、大きさＡにより表され、Ａは以下の関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たし；
Ａは、単位のない数であり、式（Ｉ）：
【００８５】
【数１０】
0006796216.tif 000018
により定義され、
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値である。
式（Ｉ）において、［ｄ５０］には単位がない。例えば、遠心沈降により測定されるｄ５０の測定値が１６ｎｍである場合、ｄ５０の数値は１６であり、したがって［ｄ５０］＝１６である。
式（Ｉ）において、［ＳCTAB］には単位がない。例えば、ＳCTABの測定値が２００ｍ2／ｇである場合、ＳCTABの数値は２００であり、したがって、［ＳCTAB］＝２００である。
式（Ｉ）において、［ＷAl］には単位がない。例えば、ＷAlの測定値が、シリカＳの質量に対して１．３質量％である場合、ＷAlの数値は１．３であり、したがって［ＷAl］＝１．３である。
大きさＡは、単位がない数であり、シリカＳに関しては、２５３以上である。
優先的には、大きさＡは、３００以下である。大きさＡに対する好ましい値は、Ａ≧２５３、Ａ≧２５５、Ａ≧２５８、Ａ≧２５９、Ａ≧２６０であってもよい。
優先的には、関係式（ＩＩ）は、２５３≦Ａ≦２９８（ＩＩａ）であってもよい。
優先的には、関係式（ＩＩ）は、２５５≦Ａ≦２９７（ＩＩｂ）であってもよい。
優先的には、関係式（ＩＩ）は、２５５≦Ａ≦２８８（ＩＩｃ）であってもよい。
優先的には、関係式（ＩＩ）は、２５８≦Ａ≦２８５（ＩＩｄ）であってもよい。
優先的には、関係式（ＩＩ）は、２５９≦Ａ≦２８５（ＩＩｅ）であってもよい。
優先的には、関係式（ＩＩ）は、２５９≦Ａ≦３００（ＩＩｆ）であってもよい。
優先的には、ＳCTABが４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内にある場合、シリカＳは、３０ｎｍ以上の、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０を有する。
【００８６】
優先的には、ＷAlが０．８から３．０質量％までに及ぶ範囲内にある、およびＣＴＡＢ表面積が７０から２８０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内にある場合、メジアン凝集物径ｄ５０の典型的な値は、一般的に６５ｎｍ以上、さらに７０ｎｍ以上、およびさらに８０ｎｍ以上である。
優先的には、シリカＳのｄ５０は、３２０ｎｍ以下であり、より優先的には、３００ｎｍ以下である。
【００８７】
有利な一実施形態では、補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、
−  ３５ｍ2／ｇ以上のＳBET−ＳCTAB差、
−  ０．５から５．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量（ＷAl）、
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【００８８】
【数１１】
0006796216.tif 000019
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５５（ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む。
【００８９】
別の有利な実施形態では、補強無機充填剤は、
−  ７０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、
−  ５０ｍ2／ｇ以上のＳBET−ＳCTAB差、
−  ０．５から５．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量（ＷAl）、
−  １．５から３．５までに及ぶ範囲内の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【００９０】
【数１２】
0006796216.tif 000020
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５５（ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有するシリカＳを含む。
【００９１】
別の有利な実施形態では、補強無機充填剤は、
−  １１０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、
−  ５０ｍ2／ｇ以上のＳBET−ＳCTAB差、
−  ０．８から５．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量（ＷAl）、
−  １．５から３．５までに及ぶ範囲内の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【００９２】
【数１３】
0006796216.tif 000021
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
２５９≦Ａ≦３００（ＩＩｆ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む。
【００９３】
追加の有利な実施形態では、補強無機充填剤は、
−  １１０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲のＳCTAB、
−  ５０ｍ2／ｇ以上のＳBET−ＳCTAB差、
−  ０．８から３．０質量％までに及ぶ範囲のアルミニウム含有量（ＷAl）、
−  １．５から２．５までに及ぶ範囲内の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【数１４】
0006796216.tif 000022
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
２５９≦Ａ≦３００（ＩＩｆ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む。
【００９４】
追加の有利な実施形態では、補強無機充填剤は、
−  １１０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳCTAB、
−  １８０ｍ2／ｇから４５０ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＳBET、
−  ５０ｍ2／ｇ以上のＳBET−ＳCTAB、
−  ０．８から３．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量（ＷAl）、
−  １．５から２．５までに及ぶ範囲内の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【００９５】
【数１５】
0006796216.tif 000023
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む。
これらのシリカＳは、前記方法の好ましいモードおよび変形体を全て含む、下に記載されるような沈降シリカを調製する方法により得られる、または得ることが可能であることが好ましい。シリカＳは、沈降シリカを含む。
【００９６】
沈降シリカＳを調製方法する方法は、以下のステップを含む。  （ｉ）２．００から５．００までに及ぶ範囲内のｐＨを有する初期溶液を用意するステップ、
（ｉｉ）反応媒体のｐＨが２．００から５．００までに及ぶ範囲で維持されるように、前記初期溶液に、ケイ酸塩および酸を同時に添加するステップ、
（ｉｉｉ）７．００から１０．００までに及ぶ範囲内の前記反応媒体のｐＨ値が得られるまで、反応媒体へのケイ酸塩の添加を継続しながら、酸の添加を停止するステップ、
（ｉｖ）反応媒体のｐＨが７．００から１０．００までに及ぶ範囲に維持されるように、反応媒体に、少なくとも１つのアルミニウム化合物、ケイ酸塩、および酸を同時に添加するステップ、
（ｖ）６．０未満の反応媒体のｐＨ値が得られるまで、反応媒体への酸の添加を継続しながら、ケイ酸塩および前記少なくとも１つのアルミニウム化合物の添加を停止するステップ、および沈降シリカＳの懸濁液を得るステップ。
本明細書では、用語「ケイ酸塩」は、前記方法の間に添加されてもよい１つまたは複数のケイ酸塩を表すために使用される。ケイ酸塩は、アルカリ金属ケイ酸塩からなる群から選択されてもよい。
優先的には、ケイ酸塩は、ケイ酸ナトリウムおよびケイ酸カリウムからなる群から選択される。ケイ酸塩は、メタケイ酸塩または二ケイ酸塩などのあらゆる公知の形態であってもよい。
ケイ酸ナトリウムが使用される場合、後者は、一般的に、２．０から４．０まで、特に２．４から３．９まで、例えば３．１から３．８までに及ぶ範囲内のＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ質量比を有する。
ケイ酸塩は、３．９％から２５．０質量％まで、例えば５．６％から２３．０質量％まで、特に５．６％から２０．７％までに及ぶ範囲内の濃度（ＳｉＯ2に対する質量％として表される）を有してもよい。
【００９７】
本明細書では、用語「酸」は、前記方法の間に添加されてもよい１つまたは複数の酸を表すように使用される。その方法は、当業者に公知のあらゆるタイプの酸を用いて実行されてもよい。酸としては、一般的に、硫酸、硝酸、もしくは塩酸などの無機酸、または酢酸、ギ酸、もしくは炭酸などの有機酸が使用される。優先的には、酸は、硫酸、硝酸、または塩酸からなる群から選択され、より優先的には、酸は硫酸である。
反応媒体へと正確に添加される酸は、希釈または濃縮された形態であってもよい。同じ酸は、異なるステップにおける同一または異なる濃度で、方法の異なるステップにおいて使用されてもよい。優先的には、酸は硫酸である。
方法の好ましい実施形態では、方法の全てのステップに関して、酸は硫酸であり、ケイ酸塩はケイ酸ナトリウムである。優先的には、同じ濃度（ＳｉＯ2に対する質量％として表される）を有する同じケイ酸ナトリウムが、方法の全てのステップで使用される。
方法のステップ（ｉ）では、２．００から５．００までに及ぶ範囲内のｐＨを有する初期溶液を用意し、反応装置へと導入する。初期溶液は、水溶液である。用語「水（ａｑｕｅｏｕｓ）」は、溶媒が水であることを示す。
初期溶液は、２．５０から５．００まで、特に３．００から４．５０まで、例えば３．５０から４．５０までに及ぶ範囲内のｐＨを有することが好ましい。
初期溶液は、２．５０から５．００まで、特に３．００から４．５０まで、例えば３．５０から４．５０までに及ぶ範囲内の初期水溶液ｐＨ値を得るように、水へと酸を添加することによって得られてもよい。
【００９８】
あるいは、初期溶液は、ケイ酸塩を含んでいてもよい。したがって、それはまた、２．００から５．００まで、特に３．００から４．５０まで、例えば３．５０から４．５０までに及ぶ範囲内のｐＨを得るように、水およびケイ酸塩の混合物へと酸を添加することによって得られてもよい。
初期溶液も、２．００から５．００まで、好ましくは２．５０から５．００まで、特に３．００から４．５０まで、例えば３．５０から４．５０までに及ぶ範囲内のｐＨ値を得るように、７．００未満のｐＨで、予め形成されたシリカ粒子を含有する溶液へと酸を添加することによって調製されてもよい。
ステップ（ｉ）の初期溶液は、電解質を含むこともあれば、含まないこともある。ステップ（ｉ）の初期水溶液は、アルミニウムを含有していない電解質を含むことが好ましい。
【００９９】
用語「電解質」は、本明細書において、その通常一般に容認されている意味で理解され、すなわち、それが溶液中にある場合、イオンまたは荷電粒子を形成するように分解または分離するあらゆるイオン性または分子性物質を意味する。用語「電解質」は、存在する可能性のある１つまたは複数の電解質を示すように、本明細書において使用される。初期水溶液中で使用する電解質として、アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩からなる群から選択される塩を挙げることができる。優先的には、初期水溶液中で使用する電解質は、方法において使用される、初期ケイ酸塩の、および酸の金属塩である。これらの塩の注目すべき例は、とりわけ、ケイ酸ナトリウムの塩酸との反応の場合の塩化ナトリウム、またはケイ酸ナトリウムの硫酸との反応の場合の硫酸ナトリウムである。電解質は、硫酸ナトリウムであることが好ましい。
硫酸ナトリウムがステップ（ｉ）において電解質として使用される場合、初期水溶液のその濃度は、８から４０ｇ／ｌまで、特に１０から３５ｇ／ｌまで、例えば１３から３０ｇ／ｌまでに及ぶ範囲内にあることが好ましい。
方法のステップ（ｉｉ）は、酸およびケイ酸塩を、初期溶液へと同時に添加するステップを含む。ステップ（ｉｉ）の間に添加される酸およびケイ酸塩の量は、反応媒体のｐＨが、２．００から５．００までに及ぶ範囲に維持される、より優先的には、２．５０から５．００までに及ぶ範囲に維持される、特に３．００から５．００までに維持される、例えば３．２０から４．８０までに及ぶ範囲に維持されるように調節される。
ステップ（ｉｉ）におけるこの同時添加は、有利には、反応媒体のｐＨ値が、ステップ（ｉ）の終わりに達したｐＨに常に等しいように、すなわち±０．２０ｐＨ単位であるように実行される。
以下に詳細に記載されるように、ステップ（ｉｉ）は、酸およびケイ酸塩を初期溶液へと同時に添加することからなることが好ましい。
【０１００】
方法の一実施形態では、中間ステップ（ｉｉ’）は、ステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）との間で実行されてもよく、ここで、ケイ酸塩および酸は、反応媒体のｐＨが２．００から９．５０までに及ぶ範囲に維持されるように初期溶液に添加される。ケイ酸塩および酸の添加は、ステップ（ｉｉ’）の全て、またはその単に一部の間、同時であってもよい。ステップ（ｉｉ’）は、典型的には、ステップ（ｉｉ）が開始される前に１〜１０分間、好ましくは２〜８分間延長される。
その後、ステップ（ｉｉｉ）において、酸の添加は、反応媒体へのケイ酸塩の添加を継続させながら、停止される。酸の添加は、反応媒体のｐＨが、７．００から１０．００まで、好ましくは７．５０から９．５０までに及ぶ範囲内にある場合に停止される。
【０１０１】
ステップ（ｉｉｉ）の終わり、すなわち、ケイ酸塩の添加を停止した後に、反応媒体の熟成のステップを実行するのが有利であることもある。反応媒体の熟成のこのステップは、ステップ（ｉｉｉ）の終わりに得られたｐＨで実行されることが好ましい。熟成のステップは、反応媒体の撹拌下で実行されてもよい。熟成のステップは、２〜４５分、特に５〜２５分の継続時間にわたって反応媒体の撹拌下で実行されることが好ましい。熟成のステップは、酸またはケイ酸塩のいかなる添加も含まないことが好ましい。
ステップ（ｉｉｉ）および熟成の任意選択のステップ後に、少なくとも１つのアルミニウム化合物、酸、およびケイ酸塩の同時添加が、反応媒体のｐＨが、７．００から１０．００まで、好ましくは７．５０から９．５０までに及ぶ範囲に維持されるように実行される。
少なくとも１つのアルミニウム化合物、酸、およびケイ酸塩のこの同時添加（ステップ（ｉｖ））は、反応媒体のｐＨ値が、先行するステップ、ステップ（ｉｉｉ）の終わりに達したｐＨに常に等しいように、すなわち±０．２０ｐＨ単位であるように実行されることが好ましい。
【０１０２】
前記方法が追加のステップを含んでもよいことに留意されたい。例えば、一方ではステップ（ｉｉｉ）とステップ（ｉｖ）との間、他方ではステップ（ｉｉｉ）後の熟成の任意選択のステップと、ステップ（ｉｖ）との間に、酸は、反応媒体に添加されてもよい。酸のこの添加後に、反応媒体のｐＨは、７．００から９．５０まで、好ましくは７．５０から９．５０までに及ぶ範囲内にとどめなければならない。
ステップ（ｖ）において、ケイ酸塩、および前記少なくとも１つのアルミニウム化合物の添加は、６．００未満の反応媒体のｐＨ値、好ましくは３．００から５．５０までに及ぶ範囲内の反応媒体のｐＨ値、特に３．００から５．００までに及ぶ範囲内の反応媒体のｐＨ値を得るように、反応媒体への酸の添加を継続しながら停止される。沈降シリカの懸濁液は、反応装置中で得られる。
【０１０３】
ステップ（ｖ）の終わりに、それゆえ反応媒体への酸の添加を停止した後に、有利には、熟成のステップが実行されてもよい。反応媒体の熟成のこのステップは、ステップ（ｉｖ）の終わりに得られたｐＨで実行されることが好ましい。熟成のステップは、反応媒体の撹拌下で実行されてもよい。熟成のステップは、２〜４５分、特に５〜２５分の継続時間にわたって反応媒体の撹拌下で実行されることが好ましい。熟成のステップは、酸またはケイ酸塩のいかなる添加も含まないことが好ましい。
【０１０４】
少なくとも１つのアルミニウム化合物は、ステップ（ｉｖ）の間に、すなわち７．００から１０．００までに及ぶ範囲内のｐＨで反応媒体へと酸およびケイ酸塩を同時に添加する間に、反応媒体へと正確に添加される。前記少なくとも１つのアルミニウム化合物は、ステップ（ｉｖ）の合計継続時間の最中に、すなわち酸およびケイ酸塩の添加と同じ時間に反応媒体へと正確に添加されてもよい。変形体として、それは、ステップ（ｉｖ）の単に一部の間に、例えば、酸およびケイ酸塩の第１の同時添加が実行された後にのみに、正確に添加されてもよい。
表現「少なくとも１つのアルミニウム化合物」は、前記方法の最中に添加されてもよい１つまたは複数のアルミニウム化合物を表すように使用される。
【０１０５】
あらゆる公知のアルミニウム化合物が、それが水溶性であるという条件で、前記方法で使用できる。適切なアルミニウム化合物の注目すべき例は、これが限定されることなく、塩化アルミニウム、硫酸塩もしくは亜硝酸塩、またはアルカリ金属アルミン酸塩であってもよい。優先的には、アルミニウム化合物は、アルカリ金属アルミン酸塩からなる群から選択される。アルミニウム化合物は、アルミン酸カリウムおよびアルミン酸ナトリウムからなる群から選択されることが好ましい。なおより優先的には、アルミニウム化合物は、アルミン酸ナトリウムである。
ケイ酸塩の酸との反応の全体が実行される反応装置は、慣習的に、適切な撹拌装置および加熱装置と共に提供される。
ケイ酸塩の酸との反応の全体（ステップ（ｉ）〜（ｖ））は、一般的に、４０から９７℃まで、特に６０から９５℃まで、好ましくは８０から９５℃まで、より優先的には８５から９５℃までに及ぶ範囲内の温度で実行される。
本発明の変形体によれば、ケイ酸塩の酸との反応の全体は、一定温度、優先的には、４０から９７℃まで、特に８０から９５℃まで、より優先的には８５から９５℃までに及ぶ範囲内で実行される。
本発明の別の変形体に従って、反応終了温度は、反応開始温度よりも高く、したがって、温度は、好ましくは４０から８５℃までに及ぶ範囲内の、反応の開始時（例えば、ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）の最中）に維持され、その後、温度は、好ましくは最大８０から９５℃まで、好ましくは８５から９５℃までに及ぶ範囲内の値まで増加させられ、その値で、反応の終わりまで（例えばステップ（ｉｖ）および（ｖ）の最中）維持される。
【０１０６】
これらの一連の特定のステップ、特に、２．００から５．００までに及ぶ範囲内のｐＨでの酸およびケイ酸塩の第１の同時添加、ならびに７．００から１０．００までに及ぶ範囲内のｐＨでのアルミニウム化合物、酸、およびケイ酸塩の同時添加の存在が、特許請求される特徴、および特に高い凝集物サイズ分布およびメジアン凝集物径ｄ５０を有する沈降シリカを得るための重要な条件を構成することが分かっている。例えば、温度、反応媒体のｐＨ、ステップ（ｉ）における電解質の量、およびアルミニウム化合物の量などの、方法の異なるパラメーターは、ＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB、ＢＥＴ比表面積ＳBET、およびアルミニウム含有量ＷAlの必要値を有する沈降シリカを得るために変更されてもよい。
ちょうど今説明したステップの終わりにシリカスラリーが得られ、その後分離される（液体−固体分離）。優先的には、シリカを調製する方法は、前記懸濁液が濾過され、沈降シリカが乾燥させられるステップ（ｖｉ）も含む。
【０１０７】
前記調製方法で実行される分離は、慣習的に濾過を含み、必要であれば、続けて洗浄を行う。例えば、濾過は、フィルタープレス、ベルト濾過器、真空濾過器、または回転濾過器を用いるあらゆる公知の方法、好ましくはフィルタープレスを用いるあらゆる公知の方法に従って実行される。このステップの終わりに、濾過ケーキが得られる。
その後、濾過ケーキは、粉砕操作にさらされる。本願の場合における用語「粉砕する」は、固体（すなわち濾過ケーキ）が流動体に変換される方法を表すように意図される。粉砕ステップ（流動化または液状化操作とも呼ばれる）後は、濾過ケーキは流体タイプの流動状態となり、沈降シリカは再び懸濁状態となる。
【０１０８】
一変形体では、粉砕ステップは、懸濁状態のシリカの粒子径が減少する原因となる機械的処理を含んでもよい。前記機械的処理は、濾過ケーキを、コロイドタイプのミルまたはボールミルなどの高剪断混合機に通過させることにより実行されてもよい。別の変形体では、粉砕ステップは、化学的処理を含んでもよい。その後、濾過ケーキは、例えば、方法のステップ（ｉｖ）で使用されるものとは異なるかまたは同一である酸またはアルミニウム化合物を添加することにより、化学作用にさらされる。粉砕ステップで使用されるアルミニウム化合物は、方法のステップ（ｉｖ）で使用されるものと同一であることが好ましく、例えばアルミン酸ナトリウムまたはアルミン酸カリウム、さらにより好ましくはアルミン酸ナトリウムである。まだ別の変形体では、粉砕ステップは、機械的処理および化学的処理の両方を含んでもよい。
アルミニウム化合物が、粉砕操作の間に濾過ケーキへと添加される場合、その量は、一般的に、アルミニウム化合物の、濾過ケーキ中に存在するＳｉＯ2として表されるシリカの量に対する質量比が、０．１０％から０．７５％まで、好ましくは０．１０％から０．５０質量％まで、より好ましくは０．２０％から０．４５質量％までに及ぶ範囲内にあるような量である。
【０１０９】
アルミニウム化合物が添加される段階とは独立して、反応媒体へと、化学的な粉砕ステップの間に正確に添加される前記アルミニウム化合物の累計量は、沈降シリカＳ中のアルミニウム含有量が、シリカの質量に対して０．５から７．０質量％まで、好ましくはシリカの質量に対して０．８から３．５質量％まで、およびさらに１．０から３．０質量％までに及ぶ範囲内にあるような量である。化学的な粉砕ステップの間に添加されるアルミニウム化合物の含有量は、当業者に公知の手段によって沈降シリカＳにおける所望のアルミニウム含有量を得るように適合されている。
その後、粉砕ステップ後に得られる沈降シリカＳの懸濁液は、乾燥させられることが好ましい。
この乾燥は、それ自体が公知である任意の手段によって実行されてもよい。
【０１１０】
乾燥は、噴霧により実行されることが好ましい。そのため、あらゆるタイプの適切な噴霧器、とりわけ回転噴霧器、ノズル噴霧器、液圧噴霧器、または二流体噴霧器が使用されてもよい。一般的に、濾過がフィルタープレスを使用して実行される場合はノズル噴霧器が使用され、濾過が真空濾過器を使用して実行される場合は回転噴霧器が使用される。
乾燥がノズル噴霧器を使用して実行される場合、その後得ることが可能なシリカＳは、慣習的に、実質的に球状のビーズの形態である。このタイプの乾燥の終わりに、その後、回収された生成物が粉砕または微粉化のステップが実行されてもよい。その後得ることが可能なシリカＳは、一般的に、粉体の形態である。
乾燥が回転噴霧器を使用して実行される場合、その後得ることが可能なシリカＳは、粉体の形態であってもよい。
【０１１１】
最後に、上に示されるように乾燥させられた（とりわけ回転噴霧器により）か、粉砕されたか、または微粉化された生成物は、凝集のステップにさらされてもよく、このステップは、例えば、直接圧縮、湿式造粒（すなわち水、シリカ懸濁液等などの結合剤を使用する）、押出、または好ましくは乾燥圧縮からなる。この凝集ステップによってその後得ることが可能なシリカＳは、一般的に、粒剤の形態である。
優先的には、シリカＳは、本発明に従うゴム組成物の少なくとも１つの追加のシリカと組み合わせられてもよい。言い換えれば、補強無機充填剤は、シリカＳとは異なる追加のシリカも含む。
そのような場合では、これらのシリカの各々の含有量は、補強無機充填剤の合計質量に対して１から９９質量％までに及ぶ範囲内にあってもよい。シリカＳに関しては、補強無機充填剤の合計質量の少なくとも５０質量％、より優先的には補強無機充填剤の合計質量の少なくとも８０質量％であることが有利であることが好ましい。補強無機充填剤の合計質量は、シリカＳの質量と、追加のシリカの質量の合計に相当する。
【０１１２】
「追加のシリカ」は、シリカＳとは異なる、すなわちシリカＳとは異なる特徴を有する、とりわけ関係式（ＩＩ）を満たさない大きさＡを有する他のあらゆるシリカを意味するように意図される。追加のシリカとしては、シリカＳとは異なる沈降シリカまたはヒュームドシリカを挙げることができる。とりわけ、例えば、ＥｖｏｎｉｋからのＵｌｔｒａｓｉｌ  ７０００ＧＲシリカ、ＳｏｌｖａｙからのＺｅｏｓｉｌ（登録商標）１１６５  ＭＰおよびＺｅｏｓｉｌ（登録商標）１１１５  ＭＰシリカ、ＳｏｌｖａｙからのＺｅｏｓｉｌ（登録商標）Ｐｒｅｍｉｕｍ  ２００ＭＰシリカ、ＰＰＧからのＨｉ−Ｓｉｌ  ＥＺ１５０Ｇシリカ、ＨｕｂｅｒからのＺｅｏｐｏｌ  ８７１５、８７４５、もしくは８７５５シリカ、または出願である国際公開第０３／０１６２１５号および国際公開第０３／０１６３８７号に記載されているようなシリカなどの高分散シリカ（「ＨＤＳ」）と呼ばれるものが使用されてもよい。
【０１１３】
別の実施形態では、補強無機充填剤は、シリカＳの混合物、および酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミノケイ酸塩、酸化チタン、窒化ケイ素、または炭化物（全て補強タイプ）からなる群から選択される別の補強無機充填剤の混合物であってもよい。そのような補強無機充填剤は、例えば、出願である国際公開第９９／２８３７６号、国際公開第００／７３３７２号、国際公開第０２／０５３６３４号、国際公開第２００４／００３０６７号、国際公開第２００４／０５６９１５号に記載されている。
【０１１４】
酸化アルミニウムとしては、３０から４００ｍ2／ｇまでに及ぶ、より優先的には６０ｍ2／ｇと２５０ｍ2／ｇとの間のＢＥＴ表面積、ならびに最大で５００ｎｍに等しい、より優先的には最大で２００ｎｍに等しい平均凝集物サイズを有する、補強および高分散アルミナがとりわけ使用されてもよい。そのような補強アルミナの非限定的な例としては、とりわけ、Ｂａｉｋａｌｏｘ  Ａ１２５もしくはＣＲ１２５アルミナ（Ｂａｉｋｏｗｓｋｉ）、ＡＰＡ−１００ＲＤＸアルミナ（Ｃｏｎｄｅａ）、Ａｌｕｍｉｎｏｘｉｄ  Ｃアルミナ（Ｄｅｇｕｓｓａ）、またはＡＫＰ−Ｇ０１５アルミナ（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、および出願である欧州特許出願公開第０８１０２５８に記載されているものを挙げることができる。
追加の補強無機充填剤の同等物として、当業者は、無機層、とりわけシリカの層で少なくとも部分的に覆われている、有機タイプの補強充填剤、とりわけ以下に記載されるようなカーボンブラックを、とりわけ使用できることを理解するであろう。そのようなカーボンブラックは、例えば、国際公開第２０１３／１９００６３号明細書に記載されている。
優先的には、シリカＳは、補強無機充填剤の合計質量の１００質量％である。
【０１１５】
本発明のゴム組成物中の補強無機充填剤の量は、この組成物の使用に依存する。実際に、自転車のタイヤのための補強の期待されるレベルは、例えば、公知のように、高速で持続的に走ることが可能なタイヤ、例えば、自動二輪車のタイヤ、乗用車のためのタイヤ、または重荷重車両などの特定用途車のためのタイヤのために必要とされるものよりも大幅に低い。当業者は、本発明の組成物の使用に応じて補強無機充填剤の量をどのように適合させるかを知っている。
組成物中の補強無機充填剤の量は、好ましくは１０から２００ｐｈｒまでに及ぶ範囲内、なおより優先的には３０から１５０ｐｈｒまでに及ぶ範囲内であってもよい。
【０１１６】
□  エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤
本発明に従うゴム組成物は、エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための少なくとも１つの薬剤を含む。
補強無機充填剤をジエンエラストマーにカップリングさせるために、周知の手法で、無機充填剤（その凝集物の表面）とジエンエラストマーとの間の、化学的および／または物理的な性質の満足な接続を提供することが意図される少なくとも二官能性カップリング剤（または結合剤）が使用される。カップリング剤は、例えば、単純化された一般式「Ｙ−Ｔ−Ｘ」を有し、式中、
−  Ｙは、無機充填剤に、物理的および／または化学的に結合可能な官能基（「Ｙ」官能基）を表し、例えば、カップリング剤のケイ素原子と、無機充填剤の表面のヒドロキシル（ＯＨ）基との間に確立されるような結合が可能であり、
−  Ｘは、例えば硫黄原子を介して、エラストマーに、物理的および／または化学的に結合可能な官能基（「Ｘ」の官能基）を表し、
−  Ｔは、ＹおよびＸを接続することを可能とする基を表す。
例えば、この接続は、Ｙ官能基と補強無機充填剤との間、ならびにＺ官能基とエラストマーとの間の、共有、水素、イオン、および／または静電結合を介して確立されてもよい。
カップリング剤は、特に、公知の手法で、充填剤に対して活性であるＹ官能基を含むことがあるが、エラストマーに対して活性であるＸ官能基が欠けている、問題の充填剤を覆うための単純な薬剤と混同されるべきではない。
そのようなカップリング剤は、非常に多くの文献に記載されており、当業者に周知である。実際に、補強無機充填剤とエラストマーとの間の結合またはカップリングを効果的に提供可能なあらゆるカップリング剤が使用されてもよい。
エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤は、オルガノシラン化合物であることが好ましい。
【０１１７】
優先的には、オルガノシラン化合物は、オルガノシランポリスルフィド（対称または非対称の）、ポリオルガノシロキサン、メルカプトシラン、マスクドメルカプトシラン、メルカプトシランダイマー、マスクドメルカプトシランダイマー、メルカプトシラン単位を有するシランダイマー、メルカプトシランオリゴマー、マスクドメルカプトシランオリゴマーならびに少なくとも１つのメルカプトシラン単位および少なくとも１つのマスクドメルカプトシランを有するシランオリゴマー、ならびに少なくとも１つのマスクドメルカプトシランからなる群から選択され、好ましくはオルガノシランポリスルフィドである。
【０１１８】
エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるためのこれらの薬剤は、とりわけ、多くの文献に記載されており、アルコキシシランスルフィドなどの二官能性アルコキシシランが最もよく知られている。特に、例えば、特許出願または特許である米国特許第３８４２１１１号、米国特許第３８７３４８９号、米国特許第３９７８１０３号、米国特許第３９９７５８１号、米国特許第４００２５９４号、米国特許第４０７２７０１号、米国特許第４１２９５８５号、またはより最近の明細書である米国特許第５５８０９１９号、米国特許第５５８３２４５号、米国特許第５６５０４５７号、米国特許第５６６３３５８号、米国特許第５６６３３９５号、米国特許第５６６３３９６号、米国特許第５６７４９３２号、米国特許第５６７５０１４号、米国特許第５６８４１７１号、米国特許第５６８４１７２号、米国特許第５６９６１９７号、米国特許第５７０８０５３号、米国特許第５８９２０８５号および、国際公開第０２／０８３７８２号に記載されているような、それらの具体的な構造に応じて、「対称」もしくは「非対称」と呼ばれるアルコキシシランスルフィドが使用される。
より優先的には、オルガノシラン化合物は、シランポリスルフィドとも呼ばれるオルガノシランポリスルフィド（対称または非対称の）から選択される。
【０１１９】
より詳細には、例えば、出願である国際公開第０３／００２６４８号（または米国特許出願公開第２００５／０１６６５１号）、および国際公開第０３／００２６４９号（または米国特許出願公開第２００５／０１６６５０号）に記載されているような、それらの具体的な構造に応じて「対称」または「非対称」と呼ばれるシランポリスルフィドが使用されてもよい。
【０１２０】
優先的には、特に、以下の定義を限定することなく、以下の一般式（ＶＩＩ）に対応するシランポリスルフィドが適切であり、
Ｚ−Ａ−Ｓx−Ａ−Ｚ  （ＶＩＩ）、
式中、
−  ｘは、２から８まで（好ましくは２から５まで）の整数であり、
−  記号Ａは、同一であるかまたは異なり、二価炭化水素ベースラジカル（好ましくはＣ1−Ｃ18アルキレン基またはＣ6−Ｃ12アリーレン基、より詳細にはＣ1−Ｃ10、とりわけＣ1−Ｃ4アルキレン、特にプロピレン）を表し、
−  記号Ｚは、同一であるかまたは異なり、以下の３つの化学式（ＶＩＩ）のうちの１つに相当し、
【０１２１】
【化２】
0006796216.tif 000024
式中、
・  Ｒaラジカルは、置換されているかまたは置換されておらず、かつ互いに同一であるかまたは互いとは異なり、Ｃ1−Ｃ18アルキル基、Ｃ5−Ｃ18シクロアルキル基、またはＣ6−Ｃ18アリール基（好ましくはＣ1−Ｃ6アルキル基、シクロヘキシル、またはフェニル、とりわけＣ1−Ｃ4アルキル基、より詳細にはメチルおよび／またはエチル）を表す。
・  Ｒbラジカルは、置換されているかまたは置換されておらず、かつ互いに同一であるかまたは互いとは異なり、Ｃ1−Ｃ18アルコキシル基またはＣ5−Ｃ18シクロアルコキシル基（好ましくはＣ1−Ｃ8アルコキシルおよびＣ5−Ｃ8シクロアルコキシルから選択される基、なおより優先的にはＣ1−Ｃ4アルコキシルから選択される基、特にメトキシルおよびエトキシル）を表す。
上の式（ＶＩＩ）に相応するアルコキシシランポリスルフィドの混合物、とりわけ通常の市販されている混合物の場合には、下付き文字「ｘ」の平均値は、好ましくは２と５との間、より優先的にはおよそ４の小数である。しかしながら、本発明は、有利には、例えばアルコキシシランジスルフィド（ｘ＝２）を用いても実行できる。
【０１２２】
シランポリスルフィドの例としては、より詳細には、例えば、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）またはビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドなどの、ビス（（Ｃ1−Ｃ4）アルコキシル（Ｃ1−Ｃ4）アルキルシリル（Ｃ1−Ｃ4）アルキル））ポリスルフィド（特に、ジスルフィド、トリスルフィドまたはテトラスルフィド）が挙げられるであろう。これらの化合物のうち、特に、式［（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3Ｓｉ（ＣＨ2）3Ｓ2］2のＴＥＳＰＴと略されるビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、または式［（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3Ｓｉ（ＣＨ2）3Ｓ］2のＴＥＳＰＤと略されるビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが使用される。優先的な例としては、前述の特許出願である国際公開第０２／０８３７８２号、（または米国特許第７２１７７５１号）に記載されているような、ビス（モノ（Ｃ1−Ｃ4）アルコキシルジ（Ｃ1−Ｃ4）アルキルシリルプロピル）ポリスルフィド（とりわけ、ジスルフィド、トリスルフィド、またはテトラスルフィド）、より詳細にはビス（モノエトキシジメチルシリルプロピル）テトラスルフィドが挙げられるであろう。
【０１２３】
とりわけ、アルコキシシランポリスルフィド以外のカップリング剤の例として、例えば、特許出願である国際公開第０２／３０９３９号、（もしくは米国特許第６７７４２５５号）、国際公開第０２／３１０４１号（もしくは米国特許出願公開第２００４／０５１２１０号）、および国際公開第２００７／０６１５５０号に記載されているような、二官能性ＰＯＳ（ポリオルガノシロキサン）、またはそうでなければヒドロキシシランポリスルフィド（上の式ＶＩＩにおいてＲb＝ＯＨ）、または他に、例えば、特許出願である国際公開第２００６／１２５５３２号、国際公開第２００６／１２５５３３号、および国際公開第２００６／１２５５３４号に記載されているような、アゾジカルボニル官能基を担持するシランまたはＰＯＳが使用されてもよい。
【０１２４】
例えば、他のシランスルフィドの例としては、例えば、特許または特許出願である、米国特許第６８４９７５４号、国際公開第９９／０９０３６号、国際公開第２００６／０２３８１５号、国際公開第２００７／０９８０８０号、国際公開第２００７／９８１２０号、欧州特許第１９９４０３８号、欧州特許第２０７９７９３号、国際公開第２０１０／０７２６８５号、および国際公開第２００８／０５５９８６号に記載されているような、少なくとも１つのチオール（−ＳＨ）官能基（メルカプトシランと呼ばれる）および／または少なくとも１つのマスクドチオール官能基を担持するシラン、これらのシランのダイマーまたはオリゴマーが挙げられるであろう。
エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤の含有量は、組成物中で使用される無機充填剤を補強する含有量に応じて、当業者により容易に調整される。
【０１２５】
より詳細には、カップリング剤の含有量は、有利には、２０ｐｈｒ未満であり、一般的に、可能な限りその使用を少なくすることが望ましいことが理解される。典型的には、カップリング剤の含有量は、補強無機充填剤の質量に対して０．５％から１５質量％までである。その含有量は、優先的には０．５ｐｈｒと１２ｐｈｒとの間、より優先的には３ｐｈｒから１０ｐｈｒまでに及ぶ範囲内にある。
【０１２６】
□  被覆剤：
本発明に従うゴム組成物はまた、カップリング剤が使用される場合のカップリング活性剤、無機充填剤を覆うための薬剤、またはより一般的には、公知の様式で、ゴムマトリックスの充填剤の分散体の改善、および組成物の粘度の低下の結果として、未硬化状態におけるそれらの加工性を改善可能な加工助剤を含有してもよい。これらの被覆剤は、周知であり（例えば、特許出願である国際公開第２００６／１２５５３３号、国際公開第２００７／０１７０６０号、および国際公開第２００７／００３４０８号を参照）、例えば、ヒドロキシシランなどのヒドロキシシランまたは加水分解性シラン（例えば、国際公開第２００９／０６２７３３号を参照）、アルキルアルコキシシラン、とりわけ、例えば１−オクチルトリエトキシシランなどのアルキルトリエトキシシラン、ポリオール（例えばジオールまたはトリオール）、ポリエーテル（例えばポリエチレングリコール）、第一級、第二級、または第三級アミン（例えばトリアルカノールアミン）、ヒドロキシル化または加水分解性ポリオルガノシロキサン（例えばα，ω−ジヒドロキシポリオルガノシラン（とりわけα，ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン）（例えば、欧州特許出願公開第０７８４０７２号を参照））、および例えばステアリン酸などの脂肪酸が挙げられるであろう。
【０１２７】
□  補強有機充填剤
本発明に従うゴム組成物はまた、例えば、カーボンブラックまたはポリマータイプの補強充填剤などの少なくとも１つの補強有機充填剤を含有してもよい。優先的には、補強有機充填剤は、カーボンブラックである。
タイヤに従来使用される全てのカーボンブラック、とりわけＨＡＦ、ＩＳＡＦ、またはＳＡＦタイプのブラック（「タイヤグレード」のブラック）は、カーボンブラックとして適切である。より詳細には、後者のうち、例えば、Ｎ１１５、Ｎ１３４、Ｎ２３４、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｎ３３９、Ｎ３４７またはＮ３７５ブラックなどの１００、２００、もしくは３００シリーズ（ＡＳＴＭグレード）、またはそうでなければ対象とする出願に応じて、より高級なシリーズ（例えば、Ｎ６６０、Ｎ６８３、またはＮ７７２）のブラックの補強用カーボンブラックが挙げられるであろう。カーボンブラックは、例えば、マスターバッチの形態の、エラストマー、とりわけイソプレンエラストマー中に既に組み込まれていてもよい（例えば、出願である国際公開第９７／３６７２４号または国際公開第９９／１６６００号参照）。
【０１２８】
高分子有機充填剤の例としては、出願である国際公開第２００６／０６９７９２号、国際公開第２００６／０６９７９３号、国際公開第２００８／００３４３４号、および国際公開第２００８／００３４３５号に記載されているような官能性ポリビニル有機充填剤を挙げることができる。
有機充填剤が補強無機充填剤と組み合わせられる場合、有機充填剤は低比率で使用され、すなわち補強無機充填剤は主要素をなす充填剤のままである。
優先的には、補強有機充填剤の質量の割合は、補強充填剤の合計質量（補強充填剤の合計質量＝補強無機充填剤の質量＋補強有機充填剤の質量）に対して５０％未満、好ましくは補強充填剤の合計質量に対して２０％以下である。
より詳細には、補強有機充填剤の含有量、とりわけカーボンブラックの含有量は、２から２０ｐｈｒまでに及ぶ範囲内、より優先的には５から１５ｐｈｒまでに及ぶ範囲内にある。
【０１２９】
□  他の添加剤
本発明に従うゴム組成物はまた、例えば、出願である国際公開第０２／１０２６９号に記載されているような、例えば、顔料、抗オゾンワックス（ａｎｔｉ−ｏｚｏｎｅ  ｗａｘ）、化学的オゾン劣化防止剤、もしくは抗酸化剤などの保護剤、抗疲労剤（ａｎｔｉ−ｆａｔｉｇｕｅ  ａｇｅｎｔ）、上に記載されたもの以外の架橋剤、補強樹脂もしくは可塑剤、メチレンアクセプター（例えばフェノールノボラック樹脂）、またはメチレンドナー（例えば、ＨＭＴもしくはＨ３Ｍ）などの、慣習的にタイヤ、もしくはタイヤ用の半完成品の製造向けのエラストマー組成物中に使用される通常の添加剤の全てまたは一部を含んでもよい。本発明のゴム組成物が可塑剤を含む場合に、可塑剤は、固体状炭化水素ベース樹脂（もしくは可塑化樹脂）、伸展油（可塑化用オイル）、または可塑化用オイルおよび樹脂の混合物からなる群から選択されることが好ましい。
【０１３０】
□  架橋系
本発明に従うゴム組成物は、化学的橋架系を含む。ゴム組成物のための当業者に公知のあらゆるタイプの架橋系が使用されてもよい。
架橋系は、加硫系、すなわち硫黄（または硫黄供与剤）および一次加硫促進剤ベースの系であることが好ましい。様々な公知の二次加硫促進剤、または酸化亜鉛、ステアリン酸もしくは同等化合物、もしくはグアニジン誘導体（特に、ジフェニルグアニジン）などの加硫活性化剤は、このベース加硫系に添加されてもよく、第１の非生産フェーズの間、および／または後に記載されるような生産フェーズの間に組み込まれる。
硫黄が使用される場合、それは、０．５ｐｈｒと１２ｐｈｒとの間、特に１ｐｈｒと１０ｐｈｒとの間の優先的な含有量で使用される。一次加硫促進剤は、０．５ｐｈｒと１０ｐｈｒとの間の、より優先的には０．５ｐｈｒと５．０ｐｈｒとの間の優先的な含有量で使用される。
【０１３１】
本発明に従う組成物の加硫系はまた、１つまたは複数の追加の促進剤、例えば、チウラム、ジチオカルバミド酸亜鉛誘導体、スルフェンアミド、グアニジン、またはチオリン酸塩のファミリーの化合物を含んでもよい。特に、硫黄の存在下でのジエンエラストマーの加硫の促進剤として作用可能なあらゆる化合物、とりわけチアゾールタイプの促進剤、またそれらの誘導体、チウラムタイプの促進剤、およびジチオカルバミド酸亜鉛が使用されてもよい。これらの促進剤は、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾールジスルフィド（ＭＢＴＳと略される）、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢＺＴＤ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＤＣＢ）、Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−ベンゾチアゾールスルフェンイミド（ＴＢＳ）、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＢＥＣ）、およびこれらの化合物の混合物からなる群から選択される。スルフェンアミドタイプの一次促進剤が使用されることが好ましい。
【０１３２】
□  本発明に従う組成物を調製方法する方法
本発明のゴム組成物は、とりわけタイヤ、またはタイヤ用の半製品の製造向けであり、当業者に周知のあらゆる方法により生産されてもよい。
例えば、本発明に従うこれらのゴム組成物は、当業者に周知の基本手順に従う調製の以下の２つの連続するフェーズを使用して、適切な混合機中で生産されてもよく、最大で１３０℃と２００℃との間の最高温度（Ｔmaxと表される）、好ましくは１４５℃と１８５℃との間の最高温度の高温での熱的機械加工または混練の第１のフェーズ（時に「非生産」フェーズと呼ばれる）、およびその後の、架橋または加硫系が組み込まれるこの仕上げフェーズ間の、典型的には１２０℃未満、例えば６０℃と１００℃との間の、より低い温度での機械加工の第２のフェーズ（時折「生産」フェーズと呼ばれる）、そのようなフェーズは、例えば、出願である欧州特許出願公開第０５０１２２７号、欧州特許出願公開第０７３５０８８号、および欧州特許出願公開第０８１０２５８号に記載されている。
【０１３３】
例えば、本発明の組成物を調製する方法では、例えば追加のシリカなどの別の補強無機充填剤、またはカーボンブラック、およびエラストマーを前記補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤と組み合わせられたか、または組み合わせられていないシリカＳは、第１の「非生産」フェーズ間に、エラストマー（複数可）に混練すること、すなわち少なくともこれらの原料が混合機へと導入され、１回または複数回熱機械的に混練されることにより組み込まれる。その後、例えば混練の１〜２分後に、架橋または加硫系を除く、任意選択の追加の被覆剤または加工助剤および他の様々な添加剤が、密閉式混合機に添加される。この混合物は、上述の最高温度Ｔmaxに到達するまで熱機械的に混練される。第１の「非生産」フェーズ間に導入されることが意図されるエラストマー／補強無機充填剤のマスターバッチを調製するねらいがある、１つまたは複数の追加のステップを想定することが可能である。少なくとも１つのシリカＳを含むエラストマー／補強無機充填剤のマスターバッチは、エラストマーラテックスおよび前記補強無機充填剤の水性分散液から出発して、バルク混合または液混合により得られてもよい。
その後、混合物は冷却され、その後、架橋系（好ましくは加硫系）は、一般的に開放式ミルなどの外部混合機中で、低温（典型的には１００℃未満）で組み込まれ、その後、組み合わせられた混合物は、数分間、例えば５分と１５分との間混合される。この第２のフェーズは「生産」フェーズである。
【０１３４】
本発明に従ってゴム組成物を調製する方法は、以下の段階を含むことが好ましい。
・  少なくとも１つのエラストマー、少なくとも１つの補強無機充填剤、およびエラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための少なくとも１つの薬剤を接触させる段階であって、前記補強無機充填剤は、
−  ４０から３００ｍ2／ｇまでに及ぶ範囲内のＣＴＡＢ比表面積ＳCTAB、
−  ３５ｍ2／ｇ以上の、ＢＥＴ比表面積ＳBETとＣＴＡＢ比表面積ＳCTABとの間の差、
−  シリカの質量に対して、０．５から７．０質量％までに及ぶ範囲内のアルミニウム含有量ＷAl、
−  １．５以上の、遠心沈降により測定される凝集物サイズ分布の幅Ｌｄ、ならびに
−  ＣＴＡＢ比表面積ＳCTABの所与の値および所与のアルミニウム含有量ＷAlに対して、大きさＡは以下の式（Ｉ）により定義され：
【０１３５】
【数１６】
0006796216.tif 000025
式中、
［ｄ５０］は、ｎｍで表されるｄ５０の数値であり、
［ＳCTAB］は、ｍ2／ｇで表されるＳCTABの数値であり、
［ＷAl］は、シリカＳの質量に対して質量％で表されるＷAlの数値であり、
前記大きさＡは、関係式（ＩＩ）：
Ａ≧２５３  （ＩＩ）
を満たすような、遠心沈降により測定されるメジアン凝集物径ｄ５０
を有する少なくとも１つのシリカＳを含む、段階、
・  全てを、１１０℃と１９０℃との間の最高温度に到達するまで、１回または数回、熱機械的に混練する段階、
・  先行するステップからの混合物を、１００℃未満の温度まで冷却する段階、
・  架橋系を、先行するステップからの冷却混合物へと組み込む段階、
・  架橋系を含む混合物を、最大１１０℃未満の最高温度まで混練する段階。
【０１３６】
このように得られた最終組成物は、後にとりわけ試験室での特性決定のために、例えばシートまたはスラブの形態でカレンダー加工されるか、またはそうでなければ例えば、とりわけタイヤ用の半製品の製造において使用されるゴムの輪郭要素を形成するように押出成形される。その後、これらの製品は、本発明の利点、すなわち良好な転がり抵抗／耐摩耗性の妥協点を有する、当業者に公知の技術に従うタイヤの製造のために使用されてもよい。
本発明に従うゴム組成物を調製方法する方法はまた、架橋系を含む混練された混合物を硬化させるステップを含むことが好ましい。
【０１３７】
この硬化（または加硫）ステップは、当業者に周知の方法に従って実行される。そのステップは、公知の手法で、一般的に１３０℃と２００℃との間の温度で、数１００ｂａｒの圧力下で、例えば５分と９０分との間に及ぶ範囲内であってもよい十分な時間の間、とりわけ硬化温度、採用された架橋系、問題の組成物の加硫の動力学、またはそうでなければタイヤのサイズに応じて、とりわけ実行される。
【０１３８】
□  半完成品およびタイヤ
本発明の別の主題は、とりわけ、本発明に従い、かつ上で定義されるような少なくとも１つの組成物を含む、タイヤのための半完成品に関する。本発明の半完成品は、有利には、改善された転がり抵抗／耐磨耗性の妥協点を有する。半製品のゴム組成物は、未硬化状態（架橋前の）または硬化状態（架橋後の）のいずれかあってもよい。
半完成品は、完成したゴム商品、および例えばタイヤを製造するために使用されるあらゆる品物であってもよい。
優先的には、タイヤ用の半完成品は、基層、異なる性質のゴム間の結合用ゴムもしくは金属、もしくは繊維補強剤用のカレンダー加工ゴム、サイドウォール用ゴム、またはトレッドから選択されてもよい。より優先的には、半完成品はタイヤトレッドである。
半完成品は、当業者に周知の方法により得られる。本発明に従う組成物について言及される、シリカＳ、エラストマー、およびカップリング剤の好ましいモードは、この半完成品にも適用される。
本発明の別の主題は、本発明に従い、かつ上に記載したような少なくとも１つのゴム組成物を含むか、または上に記載したような少なくとも１つの半完成品を含むタイヤに関する。本発明のタイヤは、有利には、改善された転がり抵抗／耐磨耗性の妥協点を有する。
【０１３９】
本発明のタイヤは、とりわけ、乗用車、ＳＵＶ（「スポーツ用多目的車」）、二輪車（とりわけ自動二輪車）、または航空機型式、バン、重荷重車両、すなわち地下鉄列車、バス、大型道路運送車両（貨物自動車、トラクター、トレーラー）、または大型農業用車両もしくは建設プラント車両などのオフロード車、および他の輸送車両もしくは荷役車両から選ばれる産業車両の自動車に装備されるように意図されてもよい。
本発明のタイヤは、当業者に周知の方法により得られる。本発明に従う組成物のために言及される、シリカＳ、エラストマー、およびカップリング剤の好ましいモードは、このタイヤにも適用される。
【実施例】
【０１４０】
ＩＩ−実施例
以下の例は、限定することはないが、本発明を例示する。
【０１４１】
ＩＩ．１  補強無機充填剤の調製
試験する組成物中で使用されるシリカは、以下のとおりである：
・  シリカＳＣ１
シリカＳＣ１は、Ｚｅｏｓｉｌ（登録商標）１１６５ＭＰの参照名で、Ｓｏｌｖａｙにより販売されているシリカである。それを、とりわけ、出願である欧州特許出願公開第０５２０８６２号に記載されている方法に従って得る。その特性を表ＶＩに示す。
・  シリカＳＣ２
シリカＳＣ２は、Ｚｅｏｓｉｌ（登録商標）Ｐｒｅｍｉｕｍ  ２００ＭＰの参照名で、Ｓｏｌｖａｙにより販売されているシリカである。それを、とりわけ、出願である国際公開第０３／０１６２１５号の１〜１５頁に記載されている方法に従って得る。その特性を表ＶＩに示す。
・  シリカＳＣ３
シリカＳＣ３を、出願である国際公開第０３／１０６３３９号の１８ページの１５〜３２行に記載されている実施要領（例２）に従って得た。その特性を表ＶＩに示す。
【０１４２】
・  シリカＳ１
１６．７ｌの精製水および２１０ｇのＮａ2ＳＯ4（固体）を、２５ｌステンレス鋼反応装置へと導入する。このように得られた溶液を撹拌し、加熱して９２℃の温度に到達させる。全プロセスを、均質な反応培地を維持するために、この温度で撹拌しながら実行する。７．７質量％の濃度の硫酸を、３．９０に等しいｐＨに到達するように導入する。
ケイ酸ナトリウム（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏの重量比＝３．４５、およびＳｉＯ2濃度＝１９．４質量％を有する）の溶液を、反応装置へと、４５秒にわたって１１５ｇ／分の流量で導入する。同じケイ酸ナトリウム溶液を、全プロセスにわたって使用する。次に、１１５ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および１４０ｇ／分の流量の７．７質量％に等しい濃度を有する硫酸溶液を、反応装置へと、１４分にわたって同時に導入する。硫酸溶液の流量を、４．５０に等しい反応媒体のｐＨを維持するように調節する。このステップの終わりに、１１５ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６質量％の硫酸溶液（明細書の残りの部分で９６％硫酸と呼ばれる）を、１０分間にわたって同時に導入する。この９６％硫酸溶液の流量を、４．５０に等しいｐＨを維持するように調節する。
９６％硫酸の導入を停止する一方で、前記ケイ酸ナトリウム溶液の添加を、反応媒体が８．００のｐＨに到達するまで、９３ｇ／分の流量で継続する。
１８１ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６％硫酸溶液を、その後、反応媒体へと３分間にわたって同時に導入する。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
【０１４３】
その後、以下のものを、１５分にわたって同時に添加する：１８１ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、１０ｇ／分の流量のアルミン酸ナトリウム溶液（Ａｌの質量％：１１．６％−Ｎａ2Ｏの質量％：１９．９％）、および９６％硫酸溶液。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
この同時添加の終わりに、反応媒体を、９６％硫酸を用いてｐＨ＝４．８０とする。反応混合物を、５分間熟成させる。沈降シリカの懸濁液をこのように得る。
反応媒体を、フィルタープレス上で濾過および洗浄する。得られたケーキを機械的に粉砕する。沈降シリカＳ１を得るために、生じた懸濁液を噴霧によって乾燥させる。沈降シリカＳ１の特性を、表ＶＩに示す。
【０１４４】
・  シリカＳ２
１１２９ｌの水および２９．７ｋｇのＮａ2ＳＯ4（固体）を、２５００ｌステンレス鋼反応装置へと導入する。このように得られた溶液を撹拌し、加熱して９２℃の温度に到達させる。全方法を、均質な反応培地を維持するために、この温度で撹拌しながら実行する。９６質量％の硫酸（明細書の残りの部分で９６％硫酸と呼ばれる）を、３．９０に等しいｐＨに到達するように、反応装置へと導入する。ケイ酸ナトリウム（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏの重量比＝３．４６、およびＳｉＯ2濃度＝１９．４質量％を有する）の溶液を、反応装置へと、６１秒にわたって３５３ｌ／時の流量で導入する。同じケイ酸ナトリウム溶液を、全プロセスにわたって使用する。
【０１４５】
次に、４４５ｌ／時の流量のケイ酸ナトリウム溶液、５７５ｌ／時の流量の水、および９６％硫酸溶液を、反応装置へと、１５分にわたって同時に導入する。９６％硫酸溶液の流量を、３．９０に等しい反応媒体のｐＨを維持するように調節する。このステップの終わりに、４４５ｌ／時の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６％硫酸溶液を、９分間にわたって同時に導入する。この９６％硫酸溶液の流量を、３．９０に等しいｐＨを維持するように調節する。９６％硫酸の導入を停止する一方で、前記ケイ酸ナトリウム溶液の添加を、反応媒体が８．００のｐＨに到達するまで、５８２ｌ／時の流量で継続する。
７０３ｌ／時の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６％硫酸溶液を、その後、３分間にわたって反応媒体へと同時に導入する。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
その後、以下のものを、１５分にわたって同時に添加する：７０３ｌ／時の流量のケイ酸ナトリウム溶液、４７．６ｋｇ／時の流量のアルミン酸ナトリウム溶液（Ａｌの質量％：１１．６％−Ｎａ2Ｏの質量％：１９．４％）、および９６％硫酸溶液。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
この同時添加の終わりに、反応媒体を、９６％硫酸を用いてｐＨ＝４．５０とする。その後、水を導入して、温度を８５℃の値まで低下させ、反応混合物を、５分間熟成させる。沈降シリカの懸濁液をこのように得る。
反応媒体を、フィルタープレス上で濾過および洗浄する。得られたケーキを機械的に粉砕する。沈降シリカＳ２を得るために、生じた懸濁液を噴霧によって乾燥させる。沈降シリカＳ２の特性を、表ＶＩに示す。
【０１４６】
・  シリカＳ３
１６．７ｌの精製水および２６０ｇのＮａ2ＳＯ4（固体）を、２５ｌステンレス鋼反応装置へと導入する。このように得られた溶液を撹拌し、加熱して９２℃の温度に到達させる。全プロセスを、均質な反応培地を維持するために、この温度で撹拌しながら実行する。７．７質量％の濃度の硫酸を、３．９０に等しいｐＨに到達するように導入する。ケイ酸ナトリウム（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏの重量比＝３．４、およびＳｉＯ2濃度＝１９．４質量％を有する）の溶液を、反応装置へと、４５秒にわたって１１４ｇ／分の流量で導入する。同じケイ酸ナトリウム水溶液を、全プロセスにわたって使用する。
【０１４７】
次に、１１４ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および１３７ｇ／分の流量の７．７質量％に等しい濃度を有する硫酸溶液を、反応装置へと、１４分にわたって同時に導入する。硫酸溶液の流量を、４．５３に等しい反応媒体のｐＨを維持するように調節する。このステップの終わりに、１１４ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６質量％の硫酸溶液（明細書の残りの部分で９６％硫酸と呼ばれる）を、１０分間にわたって同時に導入する。この９６％硫酸溶液の流量を、４．５３に等しいｐＨを維持するように調節する。
９６％硫酸の導入を停止する一方で、前記ケイ酸ナトリウム溶液の添加を、反応媒体が８．００のｐＨに到達するまで、１１４ｇ／分の流量で継続する。
１８１ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６％硫酸溶液を、その後、反応媒体へと３分間にわたって同時に導入する。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
【０１４８】
その後、以下のものを、１５分にわたって同時に添加する：１８１ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、１０ｇ／分の流量のアルミン酸ナトリウム溶液（Ａｌの質量％：１１．６％−Ｎａ2Ｏの質量％：１９．９％）、および９６％硫酸溶液。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
この同時添加の終わりに、反応媒体を、９６％硫酸を用いてｐＨ＝４．８０とする。反応混合物を、５分間熟成させる。沈降シリカの懸濁液をこのように得る。
反応媒体を、フィルタープレス上で濾過および洗浄する。得られたケーキを機械的に粉砕する。沈降シリカＳ３を得るために、生じた懸濁液を噴霧によって乾燥させる。沈降シリカＳ３の特性を、表ＶＩに示す。
【０１４９】
・  シリカＳ４
１６．７ｌの純水および２６０ｇのＮａ2ＳＯ4（固体）を、２５ｌステンレス鋼反応装置へと導入する。このように得られた溶液を撹拌し、加熱して９２℃の温度に到達させる。全プロセスを、均質な反応培地を維持するために、この温度で撹拌しながら実行する。７．７質量％の濃度の硫酸を、３．９０に等しいｐＨに到達するように導入する。ケイ酸ナトリウム（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏの重量比＝３．４、およびＳｉＯ2濃度＝１９．３質量％を有する）の溶液を、反応装置へと、４５秒にわたって１１４ｇ／分の流量で導入する。同じケイ酸ナトリウム水溶液を、全プロセスにわたって使用する。次に、１１４ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および１４２ｇ／分の流量の７．７質量％に等しい濃度を有する硫酸溶液を、反応装置へと、１４分にわたって同時に導入する。硫酸溶液の流量を、３．７４に等しい反応媒体のｐＨを維持するように調節する。このステップの終わりに、１１５ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６質量％の硫酸溶液（明細書の残りの部分で９６％硫酸と呼ばれる）を、１０分間にわたって同時に導入する。この９６％硫酸溶液の流量を、３．７４に等しいｐＨを維持するように調節する。
９６％硫酸の導入を停止する一方で、前記ケイ酸ナトリウム溶液の添加を、反応媒体が８．００のｐＨに到達するまで、１１４ｇ／分の流量で継続する。
１８２ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、および９６％硫酸溶液を、その後、反応媒体へと、３分間にわたって同時に導入する。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
【０１５０】
その後、以下のものを、１５分にわたって同時に添加する：１８２ｇ／分の流量のケイ酸ナトリウム溶液、１０ｇ／分の流量のアルミン酸ナトリウム溶液（Ａｌの質量％：１１．６％−Ｎａ2Ｏの質量％：１９．９％）、および９６％硫酸溶液。９６％硫酸溶液の流量を、反応媒体のｐＨが８．００の値で維持されるように調節する。
この同時添加の終わりに、反応媒体を、９６％硫酸を用いてｐＨ＝４．８０とする。反応混合物を５分間熟成させる。沈降シリカの懸濁液をこのように得る。
【０１５１】
反応媒体を、フィルタープレス上で濾過および洗浄する。得られたケーキを機械的に粉砕する。沈降シリカＳ４を得るために、生じた懸濁液を噴霧によって乾燥させる。沈降シリカＳ４の特性を表ＶＩに示す。
【表７】
0006796216.tif 000026
【０１５２】
ＩＩ．２  試験するゴム組成物の調製
試験するゴム組成物を以下の手法で調製する：ジエンエラストマー（または必要に応じて、ジエンエラストマーの混合物）、その後の補強無機充填剤（試験されるシリカ）、エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤、およびその後の、１〜２分の間混練した後の、硫黄およびスルフェンアミド一次加硫促進剤を除く様々な他の原料を、７０％充填され、かつ６０℃の初期容器温度を有する密閉式混合機へと導入する。その後、熱的機械加工を、１または２つのステップ（およそ５〜７分に等しい混練の合計継続時間であり、当業者は、この合計継続時間を、組成物のエラストマーマトリックスに応じて適合させる方法を知っている）で、およそ１６０〜１６５℃の最大「降下」温度に到達するまで実行する（非生産フェーズ）。このように得られた混合物を回収し、冷却し、その後硫黄およびスルフェンアミド促進剤を、３０℃で、外部混合機（ｈｏｍｏｆｉｎｉｓｈｅｒ）上に添加し、その全てを３〜４分間混合する（生産フェーズ）。
その後、組成物を、それらの物理的または機械的特性を測定するために、（例えば４ｍｍの試験片等の形態で）形成し、必要に応じて、硬化特性を測定するために硬化（または加硫）させる。
【０１５３】
ＩＩ．３  試験Ａ
この試験のねらいは、従来使用され、かつ「グリーンタイヤ」として販売されているゴム組成物と比較して、新規なシリカに基づいて、本発明に従うゴム組成物の性能特性の改善を実証することである。
【０１５４】
この目的のために、とりわけタイヤトレッドの製造向けの、４つのゴム組成物を比較する：
−  対照組成物Ｔ１およびＴ２は、シリカＳＣ１を含有し、
−  本発明に従う組成物Ｃ１およびＣ２は、シリカＳ１を含有する。
対照組成物Ｔ１およびＴ２は、市販の「グリーンタイヤ」中に使用されるゴム組成物の代表であり、転がり抵抗／耐摩耗性の性能特性の良好な妥協点を有することが知られている。
【０１５５】
対照組成物Ｔ２、および本発明に従う組成物Ｃ２は、それぞれエラストマーの性質および充填剤の含有量により、対照組成物Ｔ１、および本発明に従う組成物Ｃ１と異なる。組成物Ｔ１およびＣ１のエラストマーマトリックスは、官能化ジエンエラストマーを含み、ならびに組成物Ｔ２およびＣ２のエラストマーマトリックスは、非官能化ジエンエラストマーを含む。
表ＶＩＩは、異なる組成物の処方を示し、その含有量は、ｐｈｒ（１００質量部のエラストマー当たりの質量部）として表される。
ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）の最適な含有量を、試験するシリカのＢＥＴ比表面積に応じて適合させる。
【０１５６】
実際に、シリカのＢＥＴ比表面積がより大きいと、シリカの表面を覆い、それらの分散を促進させるために、高含有量のＤＰＧを使用することがより必要となる。当業者は、使用されるシリカの性質に応じてこれらの含有量を適合させる方法を知っている。その処方を比較することができる。
各組成物Ｔ１およびＣ１は、１．２３に等しい密度（ρ）を有する。
各組成物Ｔ２およびＣ２は、１．１８に等しい密度（ρ）を有する。
【表８】
0006796216.tif 000027
【０１５７】
（１）エラストマー：鎖の中央に第三級アミン−アルコキシシラン官能基を有し、および−４８℃に等しい、１９９９年の規格Ｄ３４１８に従って測定されるガラス転移温度を有するスチレン／ブタジエンコポリマーＳＢＲ。ＮＩＲ法により決定されるその微細構造は、以下の通りである：１，４−ｔｒａｎｓ単位の質量含有量は、４５．１％であり、１，４−ｃｉｓ単位の質量含有量は、３０．５％であり、および１，２−単位の質量含有量は、２４．４％である（これら３つの含有量の各々は、ブタジエン単位に関する）。スチレン単位の質量含有量は、２７％である；
（２）エラストマー：−４８℃に等しい、１９９９年の規格Ｄ３４１８に従って測定されるガラス転移温度を有する、溶液中の非官能化スチレン／ブタジエンコポリマーＳＢＲ。ＮＩＲ法により決定されるその微細構造は、以下の通りである：１，４−ｔｒａｎｓ単位の質量含有量は、５０％であり、１，４−ｃｉｓ単位の質量含有量は、２６％であり、および１，２−単位の質量含有量は、２４％である（これら３つの含有量の各々は、ブタジエン単位に関する）。スチレン単位の質量含有量は、２６．５％である；
（３）Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されているＮ２３４グレードのカーボンブラック；
（４）カップリング剤：Ｓｉ６９の参照名で、Ｅｖｏｎｉｋにより販売されているビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィドシラン（ＴＥＳＰＴ）；
（５）ＤＰＧ：Ｐｅｒｋａｃｉｔの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているジフェニルグアニジン；
（６）樹脂：ＥＣＲ−３７３の参照名で、Ｅｘｘｏｎにより販売されているＣ５／Ｃ９留分；
（７）可塑剤：Ｌｕｂｒｉｒｏｂ  Ｔｏｄ  １８８０の参照名で、Ｎｏｖａｎｃｅにより販売されている８５質量％のオレイン酸を含むヒマワリ油；
（８）抗酸化剤：Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ６−ＰＰＤの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ−フェニル−パラ−フェニレンジアミン；
（９）促進剤：Ｓａｎｔｏｃｕｒｅ  ＣＢＳの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド。
１５０℃で４５分間硬化した後に測定した特性を、表ＶＩＩＩで報告する。
【０１５８】
【表９】
0006796216.tif 000028
全く驚くべきことに、本発明に従う組成物Ｃ１は、対照組成物Ｔ１と比較して、ヒステリシスおよび摩耗特性の大幅な低下を同時に示す。
ヒステリシスおよび摩耗特性のこの明瞭な改善は、別のエラストマーマトリックスでも観察される。実際に、本発明に従う組成物Ｃ２はまた、対照組成物Ｔ２よりもはるかに低いヒステリシスおよび摩耗特性を示す。
【０１５９】
結論として、これらの結果は、本発明に従う組成物中に使用される新規なシリカが、「グリーンタイヤ」用のゴム組成物中で使用されるシリカと比較して、転がり抵抗／耐摩耗性の性能特性の妥協点の明瞭な改善を有するゴム組成物を得ることを可能にすることを示す。
【０１６０】
ＩＩ．４  試験Ｂ
この試験のねらいは、従来技術（国際公開第０３／０１６２１５号）のシリカを含むゴム組成物と比較して、新規なシリカをベースとする、本発明に従うゴム組成物の性能特性の改善を実証することである。
この目的のために、とりわけタイヤトレッドの製造向けの、４つのゴム組成物を比較する：
−  対照組成物Ｔ３およびＴ４は、シリカＳＣ２を含有し、
−  本発明に従う組成物Ｃ３およびＣ４は、シリカＳ２を含有する。
【０１６１】
対照組成物Ｔ４、および本発明に従う組成物Ｃ４は、それぞれエラストマーの性質および充填剤の含有量により、対照組成物Ｔ３、および本発明に従う組成物Ｃ３と異なる。組成物Ｔ３およびＣ３のエラストマーマトリックスは、官能化ジエンエラストマーを含み、ならびに組成物Ｔ４およびＣ４のエラストマーマトリックスは、非官能化ジエンエラストマーを含む。
表ＩＸは、異なる組成物の処方を示し、その含有量は、ｐｈｒ（１００質量部のエラストマー当たりの質量部）として表される。
ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）の最適な含有量を、試験するシリカのＢＥＴ比表面積に応じて適合させる。
【０１６２】
実際に、シリカのＢＥＴ比表面積がより大きいと、シリカの表面を覆い、それらの分散体を促進させるために、高含有量のＤＰＧを使用することがより必要となる。当業者は、使用されるシリカの性質に応じてこれらの含有量を適合させる方法を知っている。その処方を比較することができる。
各組成物Ｔ３およびＣ３は、１．２３に等しい密度（ρ）を有する。
各組成物Ｔ４およびＣ４は、１．１８に等しい密度（ρ）を有する。
【表１０】
0006796216.tif 000029
【０１６３】
（１）エラストマー：鎖の中央にアミン−アルコキシシラン官能基を有し、および−４８℃に等しい、１９９９年の規格Ｄ３４１８に従って測定されるガラス転移温度を有するスチレン／ブタジエンコポリマーＳＢＲ。ＮＩＲ法により決定されるその微細構造は、以下の通りである：１，４−ｔｒａｎｓ単位の質量含有量は、４５．１％であり、１，４−ｃｉｓ単位の質量含有量は、３０．５％であり、および１，２−単位の質量含有量は、２４．４％である（これら３つの含有量の各々は、ブタジエン単位に関する）。スチレン単位の質量含有量は、２７％である；
（２）エラストマー：−４８℃に等しい、１９９９年の規格Ｄ３４１８に従って測定されるガラス転移温度を有する、溶液中の非官能化スチレン／ブタジエンコポリマーＳＢＲ。ＮＩＲ法により決定されるその微細構造は、以下の通りである：。１，４−ｔｒａｎｓ単位の質量含有量は、５０％であり、１，４−ｃｉｓ単位の質量含有量は、２６％であり、および１，２−単位の質量含有量は、２４％である（これら３つの含有量の各々は、ブタジエン単位に関する）。スチレン単位の質量含有量は、２６．５％である；
（３）Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されているＮ２３４グレードのカーボンブラック；
（４）カップリング剤：Ｓｉ６９の参照名で、Ｅｖｏｎｉｋにより販売されているビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィドシラン（ＴＥＳＰＴ）；
（５）ＤＰＧ：Ｐｅｒｋａｃｉｔの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているジフェニルグアニジン；
（６）樹脂：ＥＣＲ−３７３の参照名で、Ｅｘｘｏｎにより販売されているＣ５／Ｃ９留分；
（７）可塑剤：Ｌｕｂｒｉｒｏｂ  Ｔｏｄ  １８８０の参照名で、Ｎｏｖａｎｃｅにより販売されている８５質量％のオレイン酸を含むヒマワリ油；
（８）抗酸化剤：Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ６−ＰＰＤの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ−フェニル−パラ−フェニレンジアミン；
（９）促進剤：Ｓａｎｔｏｃｕｒｅ  ＣＢＳの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド。
１５０℃で４５分間硬化した後に測定した特性を、表Ｘで報告する。
【０１６４】
【表１１】
0006796216.tif 000030
全体的に、驚くべきことに、本発明に従う組成物Ｃ３は、対照組成物Ｔ３と比較して、ヒステリシスおよび摩耗特性の大幅な低下を同時に示す。
ヒステリシスおよび摩耗特性のこの明瞭な改善は、別のエラストマーマトリックスでも観察される。実際に、本発明に従う組成物Ｃ４はまた、対照組成物Ｔ４よりもはるかに低いヒステリシスおよび摩耗特性を示す。
結論として、これらの結果は、本発明に従う組成物中に使用される新規なシリカが、従来技術のゴム組成物中で使用されるシリカと比較して、転がり抵抗／耐摩耗性の性能特性の妥協点の明瞭な改善を有するゴム組成物を得ることを可能とすることを示す。
【０１６５】
ＩＩ．５  試験Ｃ
この試験のねらいは、従来技術（国際公開第０３／１０６３３９号）のシリカを含むゴム組成物と比較して、新規なシリカをベースとする、本発明に従うゴム組成物の性能特性の改善を実証することである。
【０１６６】
この目的のために、タイヤトレッドの製造向けの、２つのゴム組成物を比較する：
−  対照組成物Ｔ５は、シリカＳＣ３を含有し、
−  本発明に従う組成物Ｃ５は、シリカＳ１を含有する。
表ＸＩは、異なる組成物の処方を示し、その含有量は、ｐｈｒ（１００質量部のエラストマー当たりの質量部）として表される。
【０１６７】
エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤の含有量、およびジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）の含有量を、それぞれ試験するシリカのＣＴＡＢおよびＢＥＴ比表面積に適合させる。実際に、シリカの比表面積ＳCTABがより大きいと、補強無機充填剤とエラストマーとの間の潜在的結合部位の数がより多く、それゆえ補強無機充填剤とエラストマーとの間の結合を促進するのに必要な前記カップリング剤の量がより多くなる。さらに、シリカのＢＥＴ比表面積がより大きいと、シリカの表面を覆い、それらの分散を促進させるために、高含有量のＤＰＧを使用することがより必要となる。当業者は、使用されるシリカの性質に応じてこれらの含有量を適合させる方法を知っている。その処方を比較することができる。
各組成物Ｔ５およびＣ５は、１．２３に等しい密度（ρ）を有する。
【０１６８】
【表１２】
0006796216.tif 000031
【０１６９】
（１）エラストマー：鎖の中央にアミン−アルコキシシラン官能基を有し、および−４８℃に等しい、１９９９年の規格Ｄ３４１８に従って測定されるガラス転移温度を有するスチレン／ブタジエンコポリマーＳＢＲ。ＮＩＲ法により決定されるその微細構造は、以下の通りである：１，４−ｔｒａｎｓ単位の質量含有量は、４５．１％であり、１，４−ｃｉｓ単位の質量含有量は、３０．５％であり、および１，２−単位の質量含有量は、２４．４％である（これら３つの含有量の各々は、ブタジエン単位に関する）。スチレン単位の質量含有量は、２７％である；
（２）Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されているＮ２３４グレードのカーボンブラック；
（３）カップリング剤：Ｓｉ６９の参照名で、Ｅｖｏｎｉｋにより販売されているビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィドシラン（ＴＥＳＰＴ）；
（４）ＤＰＧ：Ｐｅｒｋａｃｉｔの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているジフェニルグアニジン；
（５）樹脂：ＥＣＲ−３７３の参照名で、Ｅｘｘｏｎにより販売されているＣ５／Ｃ９留分；
（６）可塑剤：Ｌｕｂｒｉｒｏｂ  Ｔｏｄ  １８８０の参照名で、Ｎｏｖａｎｃｅにより販売されている８５質量％のオレイン酸を含むヒマワリ油；
（７）抗酸化剤：Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ６−ＰＰＤの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ−フェニル−パラ−フェニレンジアミン；
（８）促進剤：Ｓａｎｔｏｃｕｒｅ  ＣＢＳの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド。
【０１７０】
１５０℃で４５分間硬化した後に測定した特性を、表ＸＩＩで報告する。
【表１３】
0006796216.tif 000032
全体的に、驚くべきことに、本発明に従う組成物Ｃ５は、対照組成物Ｔ５と比較して、ヒステリシスおよび摩耗特性の大幅な低下を同時に示す。
したがって、転がり抵抗／耐摩耗性の性能特性の妥協点の改善を、対照組成物Ｔ５と比較して、補強無機充填剤としての新規なシリカＳ１を含む、本発明に従う組成物Ｃ５を用いて観察した。
【０１７１】
ＩＩ．６  試験Ｄ
この試験のねらいは、従来使用され、かつ「グリーンタイヤ」として販売されているゴム組成物と比較して、新規なシリカをベースとする、本発明に従うゴム組成物の性能特性の改善を実証することである。
この目的のために、タイヤトレッドの製造向けの、４つのゴム組成物を比較する：
−  対照組成物Ｔ１は、シリカＳＣ１を含有し、
−  本発明に従う組成物Ｃ６、Ｃ７、およびＣ８は、本発明の異なる実施形態である。
表ＸＩＩＩは、異なる組成物の処方を示し、その含有量は、ｐｈｒ（１００質量部のエラストマー当たりの質量部）として表される。
【０１７２】
エラストマーを補強無機充填剤にカップリングさせるための薬剤の含有量、およびジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）の含有量を、それぞれ試験するシリカのＣＴＡＢおよびＢＥＴ比表面積に適合させる。実際に、シリカの比表面積ＳCTABがより大きいと、補強無機充填剤とエラストマーとの間の潜在的結合部位の数がより多く、それゆえ補強無機充填剤とエラストマーとの間の結合を促進するのに必要な前記カップリング剤の量がより多くなる。さらに、シリカのＢＥＴ比表面積がより大きいと、シリカの表面を覆い、それらの分散体を促進させるために、高含有量のＤＰＧを使用することがより必要となる。当業者は、使用されるシリカの性質に応じてこれらの含有量を適合させる方法を知っている。その処方を比較することができる。
各組成物Ｔ１、Ｃ６、Ｃ７、およびＣ８は、１．２３に等しい密度（ρ）を有する。
【０１７３】
【表１４】
0006796216.tif 000033
【０１７４】
（１）エラストマー：鎖の中央にアミン−アルコキシシラン官能基を有し、および−４８℃に等しい、１９９９年の規格Ｄ３４１８に従って測定されるガラス転移温度を有するスチレン／ブタジエンコポリマーＳＢＲ。ＮＩＲ法により決定されるその微細構造は、以下の通りである：１，４−ｔｒａｎｓ単位の質量含有量は、４５．１％であり、１，４−ｃｉｓ単位の質量含有量は、３０．５％であり、および１，２−単位の質量含有量は、２４．４％である（これら３つの含有量の各々は、ブタジエン単位に関する）。スチレン単位の質量含有量は、２７％である；
（３）Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されているＮ２３４グレードのカーボンブラック；
（４）カップリング剤：Ｓｉ６９の参照名で、Ｅｖｏｎｉｋにより販売されているビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィドシラン（ＴＥＳＰＴ）；
（５）ＤＰＧ：Ｐｅｒｋａｃｉｔの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているジフェニルグアニジン；
（６）樹脂：ＥＣＲ−３７３の参照名で、Ｅｘｘｏｎにより販売されているＣ５／Ｃ９留分；
（７）可塑剤：Ｌｕｂｒｉｒｏｂ  Ｔｏｄ  １８８０の参照名で、Ｎｏｖａｎｃｅにより販売されている８５質量％のオレイン酸を含むヒマワリ油；
（８）抗酸化剤：Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ６−ＰＰＤの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ−フェニル−パラ−フェニレンジアミン；
（９）促進剤：Ｓａｎｔｏｃｕｒｅ  ＣＢＳの参照名で、Ｆｌｅｘｓｙｓにより販売されているＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド。
【０１７５】
１５０℃で４５分間硬化した後に測定した特性を、表ＸＩＶで報告する。
【表１５】
0006796216.tif 000034
対照組成物Ｔ１と比較して、異なる形態を有する新規なシリカを含む本発明の組成物Ｃ６、Ｃ７、およびＣ８は全て、良好な耐摩耗性と同義である摩耗の低下を示す。
本発明に従う組成物Ｃ６およびＣ７はまた、対照組成物Ｔ１と比較して、極めて良好なヒステリシス特性を有する。
組成物Ｃ８は、対照組成物Ｔ１よりもわずかに高いヒステリシスを有する。それでもなお、この少しの劣化は、タイヤで使用するのに許容可能なままであり、この組成物の摩耗の増大は著しい。