| 研究概要 |
表題のストラクチャー構造を持つシリカ(Si-CB)の調製を目的として,水蒸気プラズマによって表面に水酸基を導入したカーボンブラック(Hy-CB)とテトラエトキシシラン(TEOS)との反応を湿式(平成8年度)および乾式(平成9年度)で行った。さらに,調製したSi-CBについて,ゴムとの配合を試み,ゴム補強特性,ウェット性能,燃費性能諸物性を評価した。
湿式法によるSi-CBの調製はゾル-ゲル反応を応用し,TEOS添加量を通常のゾル-ゲル法における量の1/200量程度とすることによって,Hy-CBへのシリカの薄膜コーティングを試みた。この場合,CB表面がシリカで覆われるにしたがって,サスペンションの粘度に変化が認められ,流動特性はシリカの流動特性に変化する様子が確認された。乾式法は気相遂次吸着法により行った。気相遂次吸着法は(1)Hy-CBへのTEOSの気相吸着,(2)脱気(I),(3)アンモニアガスによる加水分解,(4)脱気(II)の4つのプロセスを1シーケンスとし,これを繰り返し行うことによりシリカ層の膜厚を制御する方法である。この方法ではシリカの膜厚を,吸着するTEOSの単分子膜レベルで制御できることを見いだした。これらのSi-CBはTEM像の観察結果より,CBの一時粒子がシリカによって均一に被覆されている様子が観察され,CBのストラクチャー構造も維持されており,目的の表題化合物の合成に成功した。本法で調製されたSi-CBをゴム補強材料として利用し,自動車用タイヤのトレッド部に適用したところ,これまでのシリカ配合ゴム組成物に比べ大幅に低燃費性能,湿潤路面での摩擦抵抗(ウエットスキッド抵抗)および耐磨耗性能を改良し得るゴム組成物となることがわかった。この技術は特許出願中である。
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