(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）が２００〜３００ｍ2/ｇの範囲であり、Ｈｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ）が１５０ｍ2/ｇ以下であり、ジ・ブチル・アミン吸着量／ＢＥＴ法比表面積の比が１．４以下であり、且つ、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 ─ＳＡの比が０．６以下である湿式法含水ケイ酸からなることを特徴とするエラストマー補強用含水ケイ酸。
【請求項２】
Ｈｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ）が５０〜１５０ｍ2/ｇの範囲であり、ジ・ブチル・アミン吸着量／ＢＥＴ法比表面積の比が０．８〜１．４の範囲であり、且つ、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 ─ＳＡの比が０．２〜０．６の範囲である請求項１に記載の含水ケイ酸。
【請求項３】
（１）シリカ濃度が５ｇ／ｌ以下であるアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を予め充填した反応容器に、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸を並行して添加してケイ酸を生成させる工程であって、前記アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸との添加を４０〜１００分間に渡って行い、その間の反応液のｐＨを７〜１０の範囲に維持し、かつ添加終了時の反応液中のシリカ濃度を４０ｇ／ｌ以下とする工程、
（２）前記反応液に、前記反応で中和されたアルカリ金属ケイ酸塩と等量以上のアルカリ金属ケイ酸塩を含む水溶液を６０分以内で添加する工程であって、添加終了時の反応液中のシリカ濃度を６０〜８０ｇ／ｌとする工程、及び
（３）前記反応液に、鉱酸を添加して反応液のｐＨを５以下にする工程であって、前記添加を３０分以内に行う工程からなり、かつ
工程（１）〜（３）を６０〜１００℃の温度で行うことを特徴とする請求項１の含水ケイ酸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な含水ケイ酸及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、加工性と破壊特性及び耐磨耗性とに優れた新規なエラストマー補強用含水ケイ酸及びその製造方法に関する。本発明の含水ケイ酸は、工業用ゴム製品補強用充填剤として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴム組成物の補強剤として、無機充填剤が多岐分野にわたり使用されている。中でも含水ケイ酸は比較的高い補強性を有し、更には白色のため着色が自由であり、かつ安価であることから、一般的な高補強性充填剤として多用されてきた。これらの含水ケイ酸はその特性に応じて、各種用途のゴムに使いわけられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
含水ケイ酸のゴム補強メカニズムは複雑多岐で、ゴム配合物の特性は含水ケイ酸の粉体物性に大きく左右される。特にＢＥＴ法比表面積（以下Ｎ2 −ＳＡ）はゴム配合物の粘度、並びに破壊特性及び耐磨耗性等に大きな影響を及ぼすことは既によく知られている。中で、ゴム配合物の粘度は加工性を左右する大きなファクターである。粘度が低いものほど加工性は良好であることから、低粘度のものが求められている。また、ＢＥＴ比表面積が高い含水ケイ酸は、補強効果が大きいが、粘度も高くなる。逆にＢＥＴ比表面積が低いと粘度は下がり加工性は容易になるが、補強性が劣る。
加工性と補強性とは共に優れていることが望まれているのであるが、このように相反する物性である。ところが、実用上は、ゴム製品の用途の多様化と高度化とから、加工性と補強性の両者がより改善された含水ケイ酸が望まれている。しかし、現在の技術で製造される含水ケイ酸は、いずれも満足なゴム物性を提供するに至っていない。
【０００４】
このように相反する加工性と補強性の両者ともに優れた総合的バランスをもった高補強性充填剤としての含水ケイ酸が求められている。
そこで本発明の目的は、ゴム配合物の粘度を低くして加工性を向上させることができ、かつ、引張強度等の破壊特性と耐摩耗性に優れた補強特性を有するエラストマー補強用含水ケイ酸及びその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、含水ケイ酸をエラストマー用補強充填剤として使用するにあたり、ゴム配合物の粘度を低くして加工性の向上を図り、同時に補強性能、即ち引張強度、引張応力、反撥弾性及び耐磨耗性等を向上させた含水ケイ酸について鋭意研究を重ね、本発明に至った。
即ち、本発明は、ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）が２００〜３００ｍ2/ｇの範囲であり、Ｈｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ）が１５０ｍ2/ｇ以下であり、ジ・ブチル・アミン吸着量／ＢＥＴ法比表面積の比が１．４以下であり、且つ、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 ─ＳＡの比が０．６以下である湿式法含水ケイ酸からなることを特徴とするエラストマー補強用含水ケイ酸に関する。
【０００６】
さらに本発明は、（１）シリカ濃度が５ｇ／ｌ以下であるアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を予め充填した反応容器に、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸を並行して添加してケイ酸を生成させる工程であって、前記アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸との添加を４０〜１００分間に渡って行い、その間の反応液のｐＨを７〜１０の範囲に維持し、かつ添加終了時の反応液中のシリカ濃度を４０ｇ／ｌ以下とする工程、
（２）前記反応液に、前記反応で中和されたアルカリ金属ケイ酸塩と等量以上のアルカリ金属ケイ酸塩を含む水溶液を６０分以内で添加する工程であって、添加終了時の反応液中のシリカ濃度を６０〜８０ｇ／ｌとする工程、及び
（３）前記反応液に、鉱酸を添加して反応液のｐＨを５以下にする工程であって、前記添加を３０分以内に行う工程からなり、かつ
工程（１）〜（３）を６０〜１００℃の温度で行うことを特徴とする請求項１の含水ケイ酸の製造方法に関する。
【０００７】
【発明の実施の態様】
本発明を更に詳細に説明する。
充填剤のゴム補強のメカニズムは、フィラー特有の反応性及び構造性並びに分散機能によると、一般にいわれている。より具体的には、ゴムの補強性能に関与する大きな因子として、含水ケイ酸の一次粒子径及びアグリゲート径、それに伴うゴム配合物中での分散が大きく関与することが知れている。従って、これら含水ケイ酸の物性をコントロールすることは、所望のゴムの補強性能を得る上で重要である。含水ケイ酸の構造性については、粒子径及び細孔容積等がその指標として用いられている。しかし、分散機能に関しては、未だ確たる指標が見出されていないのが現状である。
【０００８】
本発明者らは、これら構造性のみならず、分散機能にも着目して、含水ケイ酸によるゴム補強の研究を重ねた。含水ケイ酸配合物の補強性能は、大きくは含水ケイ酸のＢＥＴ比表面積に比例し、ＢＥＴ比表面積が高いほど補強性能は高い傾向にある。しかしながら、高比表面積である含水ケイ酸ほどゴム配合物の粘度も高くなる傾向がある。更に、比表面積が高すぎると分散不良を招き、補強性能が逆に低下すると同時に加工性も阻害する。これは、以下のような理由によると考えられる。含水ケイ酸の表面には多数のシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）基が存在している。これらのシラノール基は官能基として働き、補強効果をもたらす反面、粒子間の水素結合による自己凝集力が強く働き過ぎるためかエラストマー内部における分散が困難となる。そのため、高比表面積ではあってもその一部分のみがエラストマーに接する結果となり、補強効果を逆に低下させることになると解される。
【０００９】
それ故、充填剤としての含水ケイ酸の比表面積の増大（一次粒子の小径化）は、粒子表面のシラノール基の増大につながる。その結果、エラストマー内部での分散不良をもたらし、補強効果の低下を招くと推測される。
このような観点から、本発明者らは、従来の一次粒子径の揃った含水ケイ酸に対して、一次粒子径が大小異なったものが混在し、混在の程度を調整することで含水ケイ酸の比表面積の調整すれば、高比表面積をもった含水ケイ酸粒子であっても、エラストマー内における良好なる分散が得られると同時に、低粘度化が図れ加工性をも容易にすることができると考えた。
本発明者らはかかる観点から研究を重ね、前記の特定した範囲の含水ケイ酸において優れた補強効果がもたらされることを見出し本発明を完成するに至ったのである。
【００１０】
本発明の湿式法含水ケイ酸は、ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）が２００〜３００ｍ2/ｇの範囲である。ＢＥＴ法比表面積が２００ｍ2 ／ｇ未満では補強性が劣り、逆に３００ｍ2 ／ｇを超えると自己凝集力があまりにも強すぎ分散不良の原因となり補強性の低下及び粘度の上昇を招く。ＢＥＴ法比表面積の範囲は、好ましくは２３０〜２８０ｍ2 ／ｇの範囲である。
本発明の含水ケイ酸は、さらに、Ｈｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ）が１５０ｍ2/ｇ以下である。Ｈｇ−ＳＡは、含水ケイ酸の凝集粒子及び凝集粒子同志で形成される細孔の大きさより計算される値である。算出法は、細孔を円筒形と仮定してＡ＝２Ｖ／ｒとして表される。但し、Ａ＝表面積（ｍ2 ／ｇ）、Ｖ＝全細孔容積（ｃｃ／ｇ）、ｒ＝平均細孔半径（μｍ）とした場合である。従って、Ｈｇ−ＳＡの値が小さい含水ケイ酸は、細孔容積が小さく、含水ケイ酸の大小の一次粒子が混在していて密充填に近い状態となっていること、あるいは含水ケイ酸のアグリゲート（凝集粒子）が大小混在していて密充填に近い状態となっていると推測される。
Ｈｇ−ＳＡが１５０ｍ2/ｇを超えると高活性シリカのゴム挙動を示し、補強性は高いが同時にゴム粘度も高くなり好ましくないことから、本発明の含水ケイ酸ではＨｇ−ＳＡを１５０ｍ2/ｇ以下とする。Ｈｇ−ＳＡは、好ましくは、５０〜１５０ｍ2/ｇの範囲、さらに好ましくは１００〜１５０ｍ2 ／ｇの範囲である。
【００１１】
さらに本発明の含水ケイ酸は、ジ・ブチル・アミン吸着量／ＢＥＴ法比表面積の比が１．４以下である。ジ・ブチル・アミン（以下、ＤＢＡ）吸着量(m・mol/kg-SiO2)(R.Meyer: Kautschuk und Gummi 7(8),180-182WT(1954)) は、酸性点の量を示し、含水ケイ酸の外部表面積に比例すると言われている。外部表面積があまりに大きくなりすぎると、前述したように分散不良や加工性低下等の問題を起こすことになる。一般にＢＥＴ比表面積が高いものはＤＢＡ吸着量も高い傾向にあり、しばしば高活性であるともいわれる。本発明はこのＤＢＡとＮ2 −ＳＡとのバランス関係を調整してゴム補強性能を改善している。即ち、本発明では、ＤＢＡ／Ｎ2 −ＳＡの比率を１．４以下とすることで、加工性の改善と補強性の向上を両立させている。ＤＢＡ吸着量／ＢＥＴ法比表面積の比は、好ましくは０．８〜１．４の範囲である。
【００１２】
さらに本発明の含水ケイ酸は、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 ─ＳＡの比が０．６以下である。Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 ─ＳＡの比は、好ましくは０．２〜０．６の範囲、より好ましくは０．３〜０．５の範囲である。Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比は、含水ケイ酸の一次粒子の異なるものの混在状態の指標であり、０．６以下と小さくすることで、ゴム配合物の粘度の上昇を抑制すると同時にゴム加硫物性の改善が図れる。但し、Ｈｇ−ＳＡを低くしすぎたり、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比を小さくしすぎるとゴム配合物の粘度が下がり加工性は良くなるが、補強性が劣ることになるので注意を要する。
【００１３】
以下、本発明の湿式法含水ケイ酸の製造方法について説明する。
従来、湿式法含水ケイ酸は、一般に、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸の反応により沈殿物として得られることは知られており、基本的には、本発明の製造方法もこれに基づいている。本発明の製造方法において、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液は特に限定しないが、例えば、ケイ酸ナトリウムを用いることができる。また鉱酸も特に限定しないが、例えば、硫酸が好適である。
【００１４】
本発明の製造方法は３つの工程からなる。
第１の工程は、シリカ濃度が５ｇ／ｌ以下であるアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を予め充填した反応容器に、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸を並行して添加してケイ酸を生成させる工程であって、前記アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸との添加を４０〜１００分間に渡って行い、その間の反応液のｐＨを７〜１０の範囲に維持し、かつ添加終了時の反応液中のシリカ濃度を４０ｇ／ｌ以下とする工程である。
第１の工程において、初期シリカ濃度が５ｇ／ｌを超えると、得られる含水ケイ酸のＨｇ−ＳＡが１５０ｍ2/ｇを超えるようになるので適当でない。また、第１の工程の終了時のシリカ濃度が４０ｇ／ｌを超えると、同様にＨｇ−ＳＡが１５０ｍ2/ｇを超えるようになるので適当でない。アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸との添加の時間（反応時間）が４０分未満ではＮ2 −ＳＡが低くなる傾向があり、また１００分を超えると生産性が悪くなる。また、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液と鉱酸の添加の間の反応液のｐＨを７〜１０の範囲に維持するのは、ｐＨ７未満の酸性領域では含水ケイ酸合成条件から外れ、ゲル状生成物が発生して反応のコントロールが困難になるからであり、また、ｐＨが１０を超えると微小な一次粒子の含有割合が多くなり、Ｎ2 −ＳＡが高くなりすぎるためである。
【００１５】
第２の工程は、第１の工程で得られる反応液に、前記反応で中和されたアルカリ金属ケイ酸塩と等量以上のアルカリ金属ケイ酸塩を含む水溶液を６０分以内で添加する工程であって、添加終了時の反応液中のシリカ濃度を６０〜８０ｇ／ｌとする工程である。
第２の工程では、第１の工程で中和されたアルカリ金属ケイ酸塩と等量以上のアルカリ金属ケイ酸塩を含む水溶液を反応液に添加する。この工程でのケイ酸ナトリウムの添加量が多いほど大粒子（一次粒子）の比率は多くなる。ここで、添加終了時の反応液中のシリカ濃度を６０〜８０ｇ／ｌとすることで、Ｎ2 −ＳＡの調整が容易になる。即ち、本工程においてシリカ濃度が低すぎるとＮ2 −ＳＡが高くなりすぎ、逆にシリカ濃度が高すぎるとＮ2 −ＳＡが低くなりすぎ、いずれの場合にも、本発明の目的とする含水ケイ酸が得られにくくなる。また、アルカリ金属ケイ酸塩を含む水溶液を６０分以内で添加するのは、添加時間が６０分を超えるとＮ2 −ＳＡが低くなりすぎる傾向があるからである。
【００１６】
第３の工程は、第２の工程で得られる反応液に、鉱酸を添加して反応液のｐＨを５以下にする工程であって、前記添加を３０分以内に行う工程である。鉱酸を３０分以内に添加して反応液のｐＨを５以下にするのは、３０分以内の短時間でｐＨを５以下に酸性化することにより小粒子（一次粒子）のものが多く得られ、バランスの良い大小不揃いの粒子が得られるからである。ゆっくりと長時間で酸性化を行うと粒子成長が更に進み大粒子が増し小粒子の割合が減少し、本発明の所望の含水ケイ酸は得られない。酸性化の時間が短いほど小粒子の含有率は多く、比表面積は高くなりゴム補強効果は高まる傾向がある。前述したように小粒子の含有度合いは、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比で知ることができ、上記条件とすることで、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡが０．６以下の含水ケイ酸が得られる。
【００１７】
上記第１〜第３の工程は、いずれも６０〜１００℃の範囲の温度で行う。好ましくは７０〜９０℃の範囲である。この範囲の温度で反応を行うことで、反応を速やかに進行させることができる。
得られる反応生成物を、従来の湿式法含水ケイ酸と同様な方法で、濾過、水洗、乾燥、必要ならば粉砕を行い、本発明の含水ケイ酸を製造できる。
本発明の製造方法により、従来困難とされていた加工性に優れた高補強性含水ケイ酸を湿式沈殿法により製造することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の含水ケイ酸及びその製造方法について実施例によりさらに説明する。
含水ケイ酸の物性測定法及びゴム物性の試験法を以下に示す。
（１）ジ・ブチル・アミン（ＤＢＡ）吸着量
石油ベンジン溶液中で含水ケイ酸に、一定量の過剰のｎ−ジブチルアミンを添加吸着させ、残ったアミンを過塩素酸の酢酸溶液で逆滴定して差し引き吸着したアミン量でもってシラノール基量を定量する。単位：ｍ・ｍｏｌ／ｋｇ
（２）ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）
ＡＭＳ−８０００（大倉理研社製）で１点法により測定。単位：ｍ2 ／ｇ
【００１９】
（３）Ｈｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ）
ポロシメーター２０００型（伊国 Carlo Erba 社製) にて測定。
算定法：  Ａ＝２Ｖ／ｒ
（Ａ＝比表面積（ｍ2 ／ｇ）、Ｖ＝細孔容積（ｃｃ／ｇ）、ｒ＝平均半径（μｍ））
（４）ムーニー粘度（ＭＬ1+4)
ムーニー粘度計（島津製作所  ＳＭＶ−２００型）を用い、１２５℃、Ｌ型ローターにて測定。
【００２０】
（５）加硫物特性
一般加硫物特性
ＪＩＳ  Ｋ６３０１の試験法に準じ測定。
磨耗試験はアクロン型磨耗試験機で測定
傾角−  １５°、  荷重−  ６ポンド
試験回数−２０００ｒｐｍでの磨耗減容を測定し、比較例２を１００として指数で表示。（数値の高い方が耐磨耗性は良）
【００２１】
（６）配合及び混練法
Ａ配合
ＳＢＲ１５０２（日本合成ゴム社製）１００部を８インチロールに巻きつけ、ステアリン酸を１部、加硫助剤として酸化亜鉛を３部、加硫促進剤Ｄを１．２部、ＤＭを０．８部（大内新興社製）、加硫剤として硫黄を２部、活性剤としてＰＥＧ＃４０００を２部、含水ケイ酸を５０部を添加して、練り温度３５±５℃にて混練してゴム組成物を得た。これら試料の未加硫物及び加硫物（１５０℃で１０分間加硫）の各種物性試験を行い、結果を表１に示した。
Ｂ配合
容量１．７リットルのバンバリーミキサーにてＪＳＲ１７１２を９６．３部とＢＲ０１を３０部３０秒間素練り後、ステアリン酸を２部、含水ケイ酸を７０部、パラフィンワックスを１部、アロマ油を７部、シランＳｉ６９を７部投入し、全練り時間５分後取り出す。取り出し時のコンパウンド温度を１４０〜１５０℃にラム圧や回転数で調整する。コンパウンドを室温にて冷却後、コンパウンドに老防８１０ＮＡを１部、亜鉛華を４部、加硫促進剤ＣＺを１．５部、加硫剤Ｓを２部添加し、約１分間混練し（取り出し時の温度を１１０℃以下とする）後８インチロールにてシーティングして未加硫物、加硫物特性を測定した。結果を表２に示した。
【００２２】
実施例１
攪拌器を備えた２００リットルジャケット付きステンレス容器に、水９１リットル及びケイ酸ナトリウム水溶液〔ＳｉＯ2 １５０ｇ／ｌ、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ重量比３．３〕０．７リットルを投入し、加熱して温度８５℃とした。この時のｐＨは９．４で、シリカ濃度は１．２ｇ／ｌであった。
【００２３】
上記水溶液に、同様のケイ酸ナトリウム水溶液と硫酸（１８. ４ mol／ｌ）とをｐＨを９．５±０．５に維持しながら同時に添加し、５５分で停止した。この時のシリカ濃度は３８ｇ／ｌであった。続いてこの反応で消費されたケイ酸ナトリウムの１５５％の量のケイ酸ナトリウムを含む上記と同様のケイ酸ナトリウム水溶液を３５分間で添加した。この時のシリカ濃度は６８ｇ／ｌであった。引き続いて上記と同様の硫酸の添加を２０分間行い、ｐＨ３で酸性化を終了して沈殿物を得た。
全工程反応温度は８５±１℃を保った。その後得られた反応物をフィルタープレスで濾過、水洗し、得られた湿潤ケーキを箱型乾燥器で乾燥して湿式沈殿法による含水ケイ酸を得た。
【００２４】
実施例２
実施例１と同容器、同原料を用い、水８６リットル及びケイ酸ナトリウム水溶液０．５リットルを投入し，加熱して９０℃とした。この時のｐＨは９．３で，シリカ濃度は０．８ｇ／ｌであった。以後実施例１と同様な方法で同時添加を５５分間行った。この時のシリカ濃度は４０ｇ／ｌであった。引き続き同時添加で消費されたケイ酸ナトリウムの１６０％の量のケイ酸ナトリウムを含む上記と同様のケイ酸ナトリウム水溶液を４５分間で添加した。この時のシリカ濃度は７１ｇ／ｌであった。その後硫酸で２５分間酸添加を行ないｐＨ３で終了して実施例１と同様の方法で含水ケイ酸を得た。反応温度は全工程９０±１℃を保った。
【００２５】
実施例３
実施例１と同容器、同原料を用い、水１０２リットル及びケイ酸ナトリウム水溶液０．６リットルを投入し、加熱して８０℃とした。この時のｐＨは９．２で、シリカ濃度は０．９ｇ／ｌであった。以後実施例１と同様な方法で同時添加を９５分間行った。この時のシリカ濃度は３４ｇ／ｌであった。引き続き同時添加で消費されたケイ酸ナトリウムの１４０％の量のケイ酸ナトリウムを含む上記と同様のケイ酸ナトリウム水溶液を３０分間で添加した。この時のシリカ濃度は６１ｇ／ｌであった。その後、硫酸で３０分間酸添加を行ないｐＨ３で終了して実施例１と同様の方法で含水ケイ酸を得た。反応温度は全工程８０±１℃を保った。
【００２６】
実施例４
実施例１と同容器、同原料を用い、水８７リットル及びケイ酸ナトリウム水溶液０．４リットルを投入し、加熱して８５℃とした。この時のｐＨは９．２で、シリカ濃度は０．６ｇ／ｌであった。以後実施例１と同様な方法で同時添加を４０分間行った。この時のシリカ濃度は３５ｇ／ｌであった。引き続き同時添加で消費されたケイ酸ナトリウムの２２０％の量のケイ酸ナトリウムを含む上記と同様のケイ酸ナトリウム水溶液を６０分間で添加した。この時のシリカ濃度は７２ｇ／ｌであった。その後、硫酸の添加を２１分間行ないｐＨ３で終了して実施例１と同様の方法で含水ケイ酸を得た。反応温度は全工程８５±１℃を保った。
【００２７】
比較例１
実施例１と同容器、同原料を用い、水１０４リットル及びケイ酸ナトリウム水溶液０．７リットルを投入し、加熱して８５℃とした。この時のｐＨは９．６で、シリカ濃度は１．０ｇ／ｌであった。以後実施例１と同様な方法で同時添加を４７分間行った。この時のシリカ濃度は３７ｇ／ｌであった。引き続き同時添加で消費されたケイ酸ナトリウムの９０％の量のケイ酸ナトリウムを含む上記と同様のケイ酸ナトリウム水溶液を３０分間で添加した。この時のシリカ濃度は５５ｇ／ｌであった。その後、硫酸の添加を１８分間行ないｐＨ３で終了して実施例１と同様の方法で含水ケイ酸を得た。反応温度は全工程８５±１℃を保った。
【００２８】
比較例２：Ｎｉｐｓｉｌ  ＥＲ−Ｒ（日本シリカ工業社製）
比較例３：Ｎｉｐｓｉｌ  ＮＳ−ＫＲ（日本シリカ工業社製）
比較例４：Ｎｉｐｓｉｌ  ＨＤ−Ｒ（日本シリカ工業社製）
【００２９】
【表１】
0003818554.tif 000002
【００３０】
【表２】
0003818554.tif 000003
【００３１】
表中、ＴＢは引張強度、Ｍ300 は300 ％引張応力、Ｅｂは伸び、Ｈｓは硬度、ＴＲは引裂強度、Ｒは反撥弾性、Ｃ．Ｓは圧縮永久歪をそれぞれ示す。
尚、本発明において、破壊特性とは、引張強度、引張応力、伸び及び引裂強度の総称である。
一般にゴム加硫配合物は、ＤＢＡ吸着量及びＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）が高い含水ケイ酸ほど、高い補強性を示し、逆に加工性、反撥弾性、セット性が低下する。表１及び２の結果から、実施例１〜４のゴム配合物は、いずれも、低い粘度を示すにも係わらず、破壊特性の指標である引張強度、引張応力、伸び及び引裂強度が高く、加工性と補強特性のバランスが取れたものであると言える。それに対して、比較例１、３及び４のゴム配合物は、粘度が極端に高く、加工性が悪い。また、比較例２のゴム配合物は、粘度は低く加工性は良好であるが、破壊特性の指標である引張強度、引張応力、伸び及び引裂強度が低く、補強特性に劣るものである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ゴム配合物の粘度を低くして加工性を向上させることができ、かつ、引張強度等の破壊特性と耐摩耗性に優れた補強特性を有するエラストマー補強用含水ケイ酸とその製造方法を提供することができる。