(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子鎖の末端にアミノ基を有するアミノ変性ゴムと、水ガラスとを含む配合ラテックスを、酸または塩により凝固させて得られることを特徴とする、ハイブリッドフィラー。
【請求項２】
前記アミノ変性ゴムのアミノ基の含有量が、０．５〜２０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッドフィラー。
【請求項３】
前記アミノ変性ゴムが、アミノ変性ジエン系ゴムであることを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッドフィラー。
【請求項４】
前記ジエン系ゴムが、スチレンとブタジエンとの共重合体であることを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッドフィラー。
【請求項５】
前記水ガラスから生成されるケイ酸成分を、ＳｉＯ２換算量として、前記アミノ変性ゴム１００重量部に対して、１〜９０重量部含有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッドフィラー。
【請求項６】
原料ゴムと、前記原料ゴム中に分散された請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッドフィラーとを含むゴム組成物であって、
前記ハイブリッドフィラーの配合割合が、前記ゴム組成物全体に対して３〜８５重量％であることを特徴とする、ゴム組成物。
【請求項７】
熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に分散された請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッドフィラーとを含む樹脂組成物であって、
前記ハイブリッドフィラーの配合割合が、前記樹脂組成物全体に対して３〜８５重量％であることを特徴とする、樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム製品や樹脂製品の成形加工に用いられるハイブリッドフィラーと、このハイブリッドフィラーを含有するゴム組成物および樹脂組成物とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム中に、補強剤としてのシリカを配合する方法としては、例えば、バンバリーミキサ、オープンロール、ニーダーなどを用いて混練する、いわゆる混練法が採用されている。
しかし、シリカは、その表面にシラノール基を有しており、親水性を示すことから、一般に疎水性を示すゴムとの親和性が低い。しかも、シリカは、自己凝集性が強いことから、ゴム中にシリカを均一に分散させることは容易ではない。
【０００３】
一方、特許文献１には、水ガラスとゴムラテックスとの混合物を、酸を用いて共同沈殿させることにより、粗粒状の加硫可能な混合物を製造する方法が提案されている。
また、特許文献２には、エチレン基をもつゴム本体と、このゴム本体に結合して、末端にシラノールのピリジニウム塩をもつ側鎖とからなる有機−無機ハイブリッド体が、非特許文献１には、水ガラスから調製されたケイ酸と、２−ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体ゴムとを用いて複合化されたゴム（ケイ酸ＰＳＢＲ）が、それぞれ記載されており、これらのゴムが、低ヒステリシス損失といった特性を有することが示されている。
【特許文献１】特開昭４７−１０９０号公報
【特許文献２】特開平１１−２５５８４３号公報
【非特許文献１】「水ガラスを用いた複合化  −  ケイ酸２−ビニルピリジニウム−スチレン−ブタジエン共重合体ゴムの調製および物性」、高分子論文集（Ｋｏｂｕｎｓｈｉ  Ｒｏｎｂｕｎｓｈｕ）、５９巻、１号、ｐ．１５〜２０（２００２年１月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１に記載の方法により得られる加硫可能な混合物は、粒子径が２〜３ｍｍ程度の粗粒状物であって、例えば、この混合物を、原料ゴム中に補強剤として配合させる場合には、均一な分散状態を得るために、あらかじめ、粉砕などによって上記混合物の粒子径を小さくする必要がある。それゆえ、上記の加硫可能な混合物を使用するには、余分の手間やコストがかかる。
【０００５】
一方、特許文献２に記載の有機−無機ハイブリッド体や、非特許文献１に記載のケイ酸ＰＳＢＲは硬度が高く、しかも、分子中にピリジニウム基を有することから、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの汎用の原料ゴムとの間に、大きな極性の差異が生じている。それゆえ、上記の有機−無機ハイブリッド体やケイ酸ＰＳＢＲを、ドライブレンドによって、原料ゴム中に均一に分散させることは困難である。さらに、上記の有機−無機ハイブリッド体やケイ酸ＰＳＢＲは、原料ゴム中で凝集体として存在しやすく、この凝集体は、ゴム成形体の内部に破壊を生じさせる起点となることから、ゴム製品の機械的強度が低下するという不具合を招くおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、原料ゴムや熱可塑性樹脂中での分散性が良好で、ゴム製品や樹脂製品の機械的強度や、ヒステリシス損失、耐摩耗性などの機械的特性を向上させる効果に優れたハイブリッドフィラーと、機械的強度や上記の機械的特性に優れたゴム製品または樹脂製品を得るためのゴム組成物または樹脂組成物とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、
（１）分子鎖の末端にアミノ基を有するアミノ変性ゴムと、水ガラスとを含む配合ラテックスを、酸または塩により凝固させて得られることを特徴とする、ハイブリッドフィラー、
（２）前記アミノ変性ゴムのアミノ基の含有量が、０．５〜２０重量％であることを特徴とする、前記（２）に記載のハイブリッドフィラー、
（３）前記アミノ変性ゴムが、アミノ変性ジエン系ゴムであることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載のハイブリッドフィラー、
（４）前記ジエン系ゴムが、スチレンとブタジエンとの共重合体であることを特徴とする、前記（３）に記載のハイブリッドフィラー、
（５）前記水ガラスから生成されるケイ酸成分を、ＳｉＯ２換算量として、前記アミノ変性ゴム１００重量部に対して、１〜９０重量部含有することを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のハイブリッドフィラー、
（６）原料ゴムと、前記原料ゴム中に分散された前記（１）〜（５）のいずれかに記載のハイブリッドフィラーとを含むゴム組成物であって、前記ハイブリッドフィラーの配合割合が、前記ゴム組成物全体に対して３〜８５重量％であることを特徴とする、ゴム組成物、
（７）熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に分散された前記（１）〜（５）のいずれかに記載のハイブリッドフィラーとを含む樹脂組成物であって、前記ハイブリッドフィラーの配合割合が、前記樹脂組成物全体に対して３〜８５重量％であることを特徴とする、樹脂組成物、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハイブリッドフィラーは、極めて微細な粉末として生成することから、粉砕などの処理を経ることなく、そのままの状態で配合させることにより、原料ゴム中において、均一に分散させることができる。
なお、特許文献２に記載のケイ酸ＰＳＢＲは、複合化の処理条件などによっては、粒状から粉末状の形態で得られることから、これを直接に、原料ゴムに配合させることができるものの、上述のとおり、ケイ酸ＰＳＢＲは、原料ゴム中に、直径２〜３ｍｍ程度の凝集体を生じさせることがあり、ゴム製品の機械的強度の低下を招く原因となる。また、ケイ酸ＰＳＢＲには、未反応のピリジンモノマーが微量に残存していることがあり、このピリジンモノマーによって臭気を生じるという不具合もある。
【０００９】
これに対し、本発明のハイブリッドフィラーは、上述のとおり、極めて微細な粉末として生成するものであることから、原料ゴムなどに混合しても、肉眼で確認し得る程度の凝集体が生じない。また、ハイブリッドフィラー中にピリジンモノマーを残留させることがなく、臭気を生じるという不具合を防止することができる。しかも、本発明のハイブリッドフィラーは、ゴム粒子の表面にケイ酸成分（シリカ）が極めて微細な状態で高度に分散した状態となっていることから、例えば、シリカ微粒子を分散させる通常のシリカ配合系のゴム組成物または樹脂組成物とは異なり、フィラー・補強剤の配合量を抑制しつつ、優れた補強効果を発揮させることができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッドフィラーを含有するゴム組成物や樹脂組成物を用いて、成型加工することにより、得られたゴム製品または樹脂製品についての機械的強度や、ヒステリシス損失などの機械的特性を優れたものとすることができる。すなわち、本発明のハイブリッドフィラーは、ゴム組成物または樹脂組成物用のフィラー・補強剤として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のハイブリッドフィラーは、アミノ変性ゴムと、水ガラスとを含む配合ラテックスを、酸または塩により凝固させたものである。
アミノ変性ゴムは、分子中に、通常、分子鎖の末端に、アミノ基を有しているゴムである。また、上記アミノ基は、水ガラスから生成されるケイ酸成分（シラノール基）と相互作用を示す官能基である。
【００１２】
アミノ変性ゴムのラテックスを、水ガラスとの共存下で酸または塩により凝固させたときには、平均粒径（５０％粒径）が０．１〜０．５ｍｍ程度の、微粉末状のハイブリッドフィラーが生成される。
上記アミノ変性ゴムのゴム（アミノ変性ゴムのうち、アミノ基を除いた部分）としては、例えば、ＳＢＲ（スチレンとブタジエンとの共重合体；スチレン−ブタジエンゴム）、ＳＢＩＲ（スチレンとイソプレンとブタジエンとの共重合体）、ＭＳＢＲ（α−メチルスチレンとブタジエンとの共重合体）、ｐ−メチルスチレンとイソブチレンとの共重合体の臭素化物、ＮＢＲ（アクリロニトリルとブタジエンとの共重合体；アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＮＢＩＲ（アクリロニトリルとブタジエンとイソプレンとの共重合体）、ＮＩＲ（アクリロニトリルとイソプレンとの共重合体）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＩＩＲ（イソブテンとイソプレンとの共重合体；ブチルゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンとプロピレンとジエンとの共重合体）などが挙げられる。なかでも、好ましくは、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＩＲ、ＩＩＲ、ＢＲなどのジエン系ゴムが挙げられ、より好ましくは、ＳＢＲが挙げられる。
【００１３】
アミノ変性ゴムのアミノ基含有量（アミノ変性ゴムのゴム分子全体に占めるアミノ基（−ＮＨ2）の重量割合）は、好ましくは、０．５重量％以上、より好ましくは、２重量％以上、さらに好ましくは、２〜２０重量％である。
上記アミノ基含有量が０．５重量％を下回るときは、水ガラスから生成されるケイ酸成分（シラノール基）と相互作用する部位が少なくなり、その結果、上記ハイブリッドフィラーに所望の特性を付与できなくなったり、ゴム製品または樹脂製品の機械的強度や機械的特性を向上させる効果が不十分になったりするおそれがある。逆に、上記アミノ基含有量が２０重量％を上回るときは、ゴム中にケイ酸成分（シリカ）が混入されにくくなったり、ケイ酸成分（シリカ）の分散不良が生じやすくなったりするおそれがある。
【００１４】
上記アミノ変性ゴムは、本発明の作用効果を損なうことがない範囲において、さらに、その分子中に、カルボキシル基、カルバモイル基、Ｎ−ヒドロキシメチルカルバモイル基またはエポキシ基を有していてもよい。
上記の、分子中にカルボキシル基を有するアミノ変性ゴムのうち、アミノ基を除いた部分としては、例えば、ＸＳＢＲ（カルボキシル化されたスチレンとブタジエンとの共重合体）、ＸＮＢＲ（カルボキシル化されたアクリロニトリルとブタジエンとの共重合体）、ＸＢＲ（カルボキシル化されたブタジエンゴム）、ＸＣＲ（カルボキシル化されたクロロプレンゴム）などが挙げられ、好ましくは、ＸＳＢＲが挙げられる。
【００１５】
上記の、分子中にカルバモイル基またはＮ−ヒドロキシメチルカルバモイル基を有するアミノ変性ゴムは、分子中に、アミノ基と、カルバモイル基またはＮ−ヒドロキシメチルカルバモイル基とを有するゴムであって、具体的には、例えば、アミノ−アミド変性ＳＢＲ、アミノ−アミド変性ＸＳＢＲなどが挙げられる。
上記の、分子中にエポキシ基を有するアミノ変性ゴムのうち、アミノ基を除いた部分としては、例えば、ＥＮＲ（エポキシ化天然ゴム）などが挙げられる。
【００１６】
上記アミノ変性ゴムは、上記例示のもののなかでも、特に好ましくは、アミノ変性ＸＳＢＲである。
水ガラスは、通常、下記式で示される組成で表される。
Ｎａ2Ｏ・ｎＳｉＯ2・ｍＨ2Ｏ
上記係数ｎは、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏの分子比で示される値であって、一般にモル比と呼ばれる（ＪＩＳ  Ｋ  １４０８-1966）に規定の範囲である。この係数ｎは、特に限定されないが、好ましくは、２．１〜３．１であり、より好ましくは、３．１である。上記係数ｎが３．１であるときは、水ガラス中のケイ酸成分の含有量（ＳｉＯ2換算量）が多くなることから、ゴムとの複合化処理の効率が向上する。
【００１７】
なお、一般に、上記係数ｎが３．１である水ガラスは、水ガラス３号として市販されている。本発明に使用可能な水ガラスは、これに限定されるものではなく、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  １４０８に規定の１〜３号水ガラスや、その他各種のグレード品を使用することができる。
水ガラスの配合量は、水ガラスから生成されるケイ酸成分についての、ハイブリッドフィラー中での含有量（ＳｉＯ2換算量）が、後述する範囲となるように設定すればよい。
【００１８】
ハイブリッドフィラー中での、水ガラスから生成されるケイ酸成分の含有量（ＳｉＯ2換算量）は、アミノ変性ゴム１００重量部に対して、１〜５０重量部、好ましくは、３〜４０重量部、より好ましくは、５〜３５重量部である。ケイ酸成分の含有量（ＳｉＯ2換算量）が、アミノ変性ゴム分１００重量部に対して１重量部を下回ると、水ガラスの配合に伴う効果が得られにくくなる。逆に、ケイ酸成分の含有量（ＳｉＯ2換算量）が、アミノ変性ゴム分１００重量部に対して５０重量部を上回ると、アミノ変性ゴムとの相互作用に関わらない水ガラスが生じることから、水ガラスが無駄になる。
【００１９】
配合ゴムラテックスを凝固させるための酸としては、例えば、硫酸、塩酸などが挙げられ、好ましくは、硫酸が挙げられる。
また、配合ゴムラテックスを凝固させるための塩としては、例えば、金属塩、より詳しくは、例えば、硝酸カルシウム、塩化カルシウムなどのカルシウム塩などが挙げられる。なお、これに限定されないが、塩の価数は、好ましくは、２価または３価である。
【００２０】
本発明のハイブリッドフィラーは、アミノ変性ゴムのラテックスと、水ガラスとを配合して、配合ラテックスを調製した後、得られた配合ラテックスに酸または塩を配合して、配合ラテックスを凝固させることにより、得ることができる。
アミノ変性ゴムラテックスのゴム固形分濃度は、特に限定されず、取扱性の観点から適宜設定すればよい。通常、ゴム固形分濃度は、３０〜６０重量％に設定するのが適当である。
【００２１】
配合ラテックスへの酸または塩の配合は、配合ラテックスを撹拌しながら、酸、塩またはこれらの水溶液をゆっくりと滴下させることが好ましい。
配合ラテックスに酸または塩を配合する際の条件としては、特に限定されないが、例えば、配合ラテックスの温度は、好ましくは、０〜９０℃であり、より好ましくは、３０〜６０℃である。
【００２２】
本発明のゴム組成物は、原料ゴムと、上記原料ゴム中に分散された上記ハイブリッドフィラーと、さらに必要に応じて、架橋剤とを含むものである。
また、本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、上記熱可塑性樹脂中に分散された上記ハイブリッドフィラーとを含むものである。
原料ゴムとしては、例えば、ＳＢＲ、ＳＢＩＲ、ＭＳＢＲ、ＮＢＲ、ＮＢＩＲ、ＮＩＲ、ＩＲ、ＩＩＲ、ＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭなどのゴムが挙げられる。なかでも、好ましくは、ＳＢＲが挙げられる。
【００２３】
また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル，ポリ酢酸ビニル，ポリ塩化ビニリデン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレートなどの、種々の熱可塑性樹脂が挙げられる。
架橋剤としては、ゴムを加硫させたり、加硫を促進させたりするための、種々の薬剤が挙げられる。これら架橋剤は、上記ゴム組成物を形成する原料ゴムの種類に応じて、適宜選択して使用すればよい。
【００２４】
上記ゴム組成物または上記樹脂組成物における上記ハイブリッドフィラーの配合割合は、特に限定されず、所望の補強効果に応じて、適宜設定すればよいが、一般的には、上記ハイブリッドフィラーの配合割合は、ゴム組成物または樹脂組成物全体に対して、好ましくは、３〜８５重量％であり、より好ましくは、１０〜５０重量％である。
上記ゴム組成物および上記樹脂組成物において、上記ハイブリッドフィラーは、ドライブレンドによって、原料ゴムまたは熱可塑性樹脂と混合させればよい。ドライブレンドの方法については、特に限定されず、例えば、バンバリーミキサ、オープンロール、ラボプラストミルなどの混練機や、１軸、２軸などの押出機を用いて、常法に従って混練すればよい。
【００２５】
また、上記ゴム組成物および上記樹脂組成物には、カップリング剤を配合してもよい。カップリング剤としては、特に限定されず、種々のカップリング剤が挙げられるが、なかでも、好ましくは、シランカップリング剤や、チタン系、アルミニウム系などのカップリング剤が挙げられ、より好ましくは、シランカップリング剤が挙げられる。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
実施例および比較例に使用する成分は、次のとおりである。
・アミノ変性ＸＳＢＲラテックス：全固形分４３％、アミノ基含有量０．５〜５重量％、カルボキシル基含有量（アミノ変性ＸＳＢＲのゴム分子全体に占めるカルボキシル基の重量割合）約０．５〜４重量％、商品名「Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ４０７Ｋ３」、日本ゼオン（株）製
・非油展ＳＢＲ：非油展の乳化重合ＳＢＲ、商品名「Ｎｉｐｏｌ  １５０２」、日本ゼオン（株）製
・カルボキシル化ＰＳＢＲラテックス：カルボキシ変性ＰＳＢＲラテックス、全固形分３６．０％、ブタジエン：スチレン：ビニルピリジン＝７０：１５：１５（単量体単位の重量比）、カルボキシル基の含有量（カルボキシル化ＰＳＢＲのゴム分子全体に占めるカルボキシル基の重量割合）０．５〜４重量％、商品名「Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ６０３」、日本ゼオン（株）製
・ＮＲ：ＮＲラテックス（ハイアンモニアタイプ、ゴム分６０％）のゴム分を２Ｎ−硫酸で凝固させた未加硫ゴム
・ＥＮＲ：エポキシ化率２５％の未加硫エポキシ化天然ゴム
・水ガラス：水ガラス３号（Ｎａ2Ｏ・ｎＳｉＯ2・ｍＨ2Ｏ、ｎ＝３．２）、ケイ酸成分（シリカ）の含有量（ＳｉＯ2換算量）２８％相当、富士化学（株）製
・粉末硫黄：粉末状（２００メッシュ）の硫黄
・加硫促進剤ＣＺ：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、商品名「ノクセラーＣＺ」、大内新興化学工業（株）製
・加硫促進剤Ｄ：商品名「ソクシノールＤ」、住友化学（株）製
・シリカ微粒子：商品名「ニプシル（Ｎｉｐｓｉｌ）ＡＱ」、東ソー・シリカ（株）製
・シランカップリング剤：商品名「Ｓｉ−２６６」、信越化学工業（株）製
＜ハイブリッドフィラーおよびゴム組成物の製造＞
実施例１
アミノ変性ＸＳＢＲラテックスと水ガラスとを、前記水ガラスから生成されるケイ酸成分の量（ＳｉＯ2換算量）が前記アミノ変性ＸＳＢＲ分１００重量部に対して１０重量部となるように配合して、１時間撹拌することにより、配合ラテックスを得た。
【００２７】
次いで、上記配合ラテックスを２Ｎ−硫酸中にゆっくりと滴下し、こうして得られた凝固物を、一昼夜、蒸留水に浸漬させて、洗浄した。なお、上記蒸留水は、数回交換した。
さらに、上記凝固物を、６０℃で数時間〜２日間かけて乾燥させることにより、粉末状のハイブリッドフィラー（ケイ酸−アミノ変性ＸＳＢＲ）を得た。得られたハイブリッドフィラー中のケイ酸成分（シリカ）の含有量を、熱重量測定装置（ＴＧＡ）で測定したところ、ＳｉＯ2換算量で９．８重量％であった。
【００２８】
次に、非油展ＳＢＲ１００重量部に対して、上記ハイブリッドフィラーを１１重量部配合し、さらに、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（混練試験装置ミックスラボ、（株）モリヤマ製）にて混練することにより、配合ゴム（ゴム組成物）を得た。
また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００２９】
実施例２
非油展ＳＢＲ１００重量部に対する、上記ハイブリッドフィラー（ケイ酸−アミノ変性ＸＳＢＲ）の配合量を３３重量部とし、さらに、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）の配合量を、表１に示す割合としたこと以外は、実施例１と同様にして、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００３０】
実施例３
非油展ＳＢＲ１００重量部に対する、上記ハイブリッドフィラー（ケイ酸−アミノ変性ＸＳＢＲ）の配合量を５５重量部とし、さらに、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）の配合量を、表１に示す割合としたこと以外は、実施例１と同様にして、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００３１】
実施例４
ＮＲ１００重量部に対して、実施例１で作製したのと同じハイブリッドフィラー（ケイ酸−アミノ変性ＸＳＢＲ）３３重量部を配合し、さらに、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００３２】
実施例５
ＥＮＲ１００重量部に対して、実施例１で作製したのと同じハイブリッドフィラー（ケイ酸−アミノ変性ＸＳＢＲ）３３重量部を配合し、さらに、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００３３】
比較例１
カルボキシル化ＰＳＢＲラテックスと水ガラスとを、前記水ガラスから生成されるケイ酸成分の量（ＳｉＯ2換算量）が前記カルボキシル化ＰＳＢＲ分１００重量部に対して１０重量部となるように配合して、１時間撹拌することにより、配合ラテックスを得た。
次いで、上記配合ラテックスを２Ｎ−硫酸中にゆっくりと滴下し、こうして得られた凝固物を、一昼夜、イオン交換水に浸漬させて、洗浄した。なお、上記イオン交換水は、数回交換した。
【００３４】
さらに、上記凝固物を、水絞りロールで水洗しながら、薄いシート状に成形し、４０℃のオーブン中で乾燥させることにより、未加硫ゴム（ケイ酸−カルボキシル化ＰＳＢＲ）を得た。
なお、この未加硫のケイ酸−カルボキシル化ＰＳＢＲは、凝固させる際のハンドリング次第で、混練や成形が可能な未加硫ゴムとして得られるだけでなく、粉末状のフィラーとしても得ることができる。また、上記未加硫ゴム中のケイ酸成分（シリカ）の含有量は、ＳｉＯ2換算量で、約１０重量％であった。
【００３５】
次に、上記未加硫のケイ酸−カルボキシル化ＰＳＢＲ３０重量部と、非油展ＳＢＲ１００重量部との混合物に対して、シリカ微粒子、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００３６】
比較例２
アミノ変性ＸＳＢＲラテックスを２Ｎ−硫酸中にゆっくりと滴下し、こうして得られた凝固物を、一昼夜、イオン交換水に浸漬させて、洗浄した。なお、上記イオン交換水は、数回交換した。次いで、上記凝固物を水絞りロールで水洗しながら、薄いシート状に成形し、４０℃のオーブン中で乾燥させることにより、未加硫のアミノ変性ＸＳＢＲを得た。
【００３７】
次に、上記未加硫のアミノ変性ＸＳＢＲ３０重量部と、非油展ＳＢＲ１００重量部との混合物に対して、シリカ微粒子、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００３８】
比較例３
ＮＲ１００重量部と、比較例２で作製したのと同じ未加硫のアミノ変性ＸＳＢＲ３０重量部との混合物に対して、シリカ微粒子、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００３９】
比較例４
ＥＮＲ１００重量部と、比較例２で作製したのと同じ未加硫のアミノ変性ＸＳＢＲ３０重量部との混合物に対して、シリカ微粒子、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００４０】
比較例５
非油展ＳＢＲ１００重量部と、比較例２で作製したのと同じ未加硫のアミノ変性ＸＳＢＲ１０重量部との混合物に対して、シリカ微粒子、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００４１】
比較例６
非油展ＳＢＲ１００重量部と、比較例２で作製したのと同じ未加硫のアミノ変性ＸＳＢＲ５０重量部との混合物に対して、シリカ微粒子、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、粉末硫黄および加硫促進剤（ＣＢＳ，ＤＰＧ）を、表１に示す割合で配合して、混練機（前出）にて混練することにより、配合ゴムを得た。また、この配合ゴムをシート状に成形して、１７０℃で１２分間、プレス加硫することにより、加硫ゴムシートを得た。
【００４２】
実施例１〜５におけるハイブリッドフィラーおよび配合ゴムと、比較例１〜６における未加硫ゴムおよび配合ゴムとについての組成を、表１および表２に示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
【表２】
0004782487.tif 000003
【００４５】
＜加硫ゴムシートの評価＞
各実施例および比較例で得られた加硫ゴムシートについて、下記の物性を評価した。
（１）  機械的強度
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に準拠して、１００％伸び時の引張応力Ｍ100（ＭＰａ）、引張強さＴB（ＭＰａ）および切断時伸びＥB（％）を測定した。測定には、加硫ゴムシートをくり抜いて得られた試験片（ダンベル３号形）を使用し、測定条件は、温度２３℃、引張速度５００ｍｍ／分とした。
【００４６】
（２）  硬さ
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準拠して、加硫ゴムシートのデュロメータ硬さ（タイプＡ）を測定した。
（３）  ヒステリシス損失
加硫ゴムシートを打ち抜いて得られた試験片（ダンベル３号形）の伸びが１００％になるまで引っ張った後、元に戻す操作を３回繰り返して、１回目および３回目の引張−復元操作におけるそれぞれのヒステリシスループに基づいて、ヒステリシス損失（％）を算出した。
【００４７】
（４）  摩耗指数
ＪＩＳ  Ｋ  ６２６４（１９９３）「加硫ゴムの摩耗試験方法」に規定の「ランボーン摩耗試験」に従って、測定温度４０℃、負荷荷重２．５ｋｇ重（約２４．５Ｎ）、スリップ率４０％、落砂量２０ｇ／分、試験時間４分の条件で、加硫ゴムシート打ち抜いて得られた試験片の単位時間当たりの摩耗容積Ｔ（容積損失量；ｃｍ3／分）と、標準試験片（ＪＩＳ  Ｋ  ６２６４に規定のもの。）の単位時間当たりの摩耗容積Ｓ（ｃｍ3／分）と、を測定した。次いで、下記式より、摩耗抵抗指数Ｉ（ランボーン指数）を算出した。摩耗抵抗指数が大きいものほど、耐摩耗性に優れている。
【００４８】
摩擦抵抗指数Ｉ＝Ｓ／Ｔ×１００
（５）  凝集体の有無
各実施例および比較例で得られた加硫ゴムシートから、それぞれ、厚さ約０．０５ｍｍの薄層シートを切り出して、光学顕微鏡（３０倍）により目視で観察することにより、ゴム中にＳｉＯ2分の凝集体が存在しているか否かを確認した。
【００４９】
また、上記加硫ゴムシートから切り出された厚さ３０〜５０ｎｍのサンプルを、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察することにより、ゴム中でのケイ酸成分（シリカ）凝集体の大きさ（μｍ）やドメイン（海−島構造の島部をなすケイ酸成分（シリカ）領域）の大きさ（μｍ）を測定した。
＜ハイブリッドフィラーおよび未加硫ゴムの評価＞
ピリジン臭の有無
実施例１〜５で得られたハイブリッドフィラー（ケイ酸−アミノ変性ＸＳＢＲ）、比較例１で得られた未加硫ゴム（ケイ酸−カルボキシル化ＰＳＢＲ）、および、比較例２〜６で得られた未加硫のアミノ変性ＸＳＢＲについて、それぞれ、ピリジンの臭気の有無を確認した。
【００５０】
以上の結果を表３および表４に示す。
【００５１】
【表３】
0004782487.tif 000004
【００５２】
【表４】
0004782487.tif 000005
【００５３】
表３および表４より明らかなように、実施例１〜５で得られたハイブリッドフィラー（ケイ酸−アミノ変性ＸＳＢＲ）は、ゴム組成物中でのハイブリッドフィラーの分散性が極めて良好であって、比較例１〜６のゴム組成物に対して、顕著な差異が観察された。
さらに、実施例１〜５で得られたハイブリッドフィラーを用いることにより、従来のシリカ配合系によるゴム組成物（比較例２〜６）に比べて、高モジュラス、高ヒステリシス損失であり、かつ、耐摩耗性にも優れたゴム組成物を得ることができた。
【００５４】
また、実施例１〜５で得られたハイブリッドフィラーを用いることにより、ピリジンの臭気を防止することができ、この作用効果については、ケイ酸−カルボキシル化ＰＳＢＲを用いた比較例１に比べて、顕著であった。