WO2009091057A1 - ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents

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silicic acid
integer
rubber
hydrous silicic
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Yuuta Hoshino
Takako Miyazaki
Kazunori Kaneda
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Bridgestone Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition suitable as a tread member of a tire, and more specifically, a rubber composition improved in low heat buildup and wear resistance using hydrous silicic acid having a specific structure as a reinforcing filler, and the rubber composition
  • the present invention relates to a tire using a tire.
  • carbon black has been used as a reinforcing filler for rubber. This is because carbon black can impart high wear resistance to the rubber composition.
  • low heat generation of tire rubber has been required at the same time for the purpose of saving fuel consumption of automobiles.
  • reinforcement, abrasion resistance, wetness It is known that it is inevitable that the grip performance on the road surface deteriorates.
  • silica is known as a filler in order to improve low heat build-up (for example, Patent Documents 1 to 4), but silica tends to aggregate particles due to hydrogen bonding of silanol groups which are surface functional groups.
  • the silanol group has a hydrophilic —OH group, so that the wettability with the rubber molecule is not good, and the silica is not well dispersed in the rubber. In order to improve this, it is necessary to lengthen the kneading time. Further, since the silica is not sufficiently dispersed in the rubber, the Mooney viscosity of the rubber composition is increased, and the processability such as extrusion is inferior.
  • the surface of the silica particles is acidic, when the rubber composition is vulcanized, a basic substance used as a vulcanization accelerator is adsorbed, vulcanization is not sufficiently performed, and the elastic modulus does not increase. It also had the disadvantage of.
  • Patent Document 6 discloses the use of hydrophobic precipitated silicic acid. However, since silicic silicic acid that has been completely hydrophobized is used, there is a surface silanol group with which the silane coupling agent reacts. As a result, there was a drawback that the rubber could not be sufficiently reinforced. Furthermore, in order to enhance low heat build-up, silica is increased in particle size. However, by increasing the particle size, the specific surface area of silica is reduced and the reinforcement is deteriorated. Patent Document 7 discloses the use of silica having a special shape, but the low heat build-up and wear resistance of the rubber composition are not sufficient. JP-A-6-248116 Japanese Patent Laid-Open No. 7-70369 JP-A-8-245838 JP-A-3-252431 JP-A-6-248116 JP-A-6-157825 JP 2006-37046 A
  • the present invention provides a rubber composition suitable as a tread rubber member improved in dispersion of hydrous silicic acid in the rubber composition and improved in both wear resistance and low heat build-up, and a tire using the rubber composition. .
  • the present inventors can obtain low heat buildup by giving the hydrated silicic acid a specific structure, while improving the wear resistance and reinforcement of the rubber composition.
  • the present invention has been completed.
  • the rubber composition of the present invention is a rubber composition obtained by compounding and kneading structural hydrous silicic acid, a silane coupling agent having a specific structure, and carbon black with natural rubber and / or diene synthetic rubber.
  • the hydrous silicic acid used in the present invention is characterized by having a structure (primary aggregation) that can be expressed by the following indicators. That is, cetyl trimethyl ammonium bromide adsorption specific surface area (CTAB) (m 2 / g ) and the mode A ac and the following formula of the diameter of the primary aggregates determined by an acoustic particle size distribution analyzer (nm) (I) A ac ⁇ ⁇ 0.76 ⁇ (CTAB) +274 (I) Further, the loss on ignition (mass loss% when heated at 750 ° C. for 3 hours) and the weight loss on heating (mass loss% when heated at 105 ° C. for 2 hours) are represented by the following formula (II): (Loss on ignition)-(Lose on heating) ⁇ 3 (II)
  • the rubber composition containing such hydrous silicic acid can achieve both low heat buildup and wear resistance.
  • the hydrous silicic acid used in the present invention is a method for precipitating and precipitating hydrous silicic acid by neutralizing an aqueous alkali silicate salt solution such as sodium silicate with a mineral acid such as sulfuric acid, so-called precipitation method producing hydrous silicic acid. It is obtained by a method according to the method.
  • a rubber composition excellent in low heat build-up is obtained, and when this is used as a tire tread member, both the low heat build-up and wear resistance, both of which are the conventional anti-twist events, are excellent, and the fuel consumption is low and the energy is saved. It can contribute greatly.
  • the rubber component used in the rubber composition of the present invention is natural rubber and / or diene synthetic rubber.
  • specific examples of the diene synthetic rubber include synthetic polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, styrene-butadiene rubber and the like. These rubber components may be used alone or in combination of two or more.
  • the structural hydrous silicic acid used in the present invention can be confirmed by the fact that the characteristic values measured by a method generally measured with silica or carbon black satisfy the following relationship.
  • cetyltrimethylammonium bromide adsorption specific surface area (CTAB) (m 2 / g) and the diameter A ac (nm) of the mode of the number of primary aggregates determined by acoustic particle size distribution measurement are represented by the following formula (I) A ac ⁇ ⁇ 0.76 ⁇ (CTAB) +274 (I)
  • the loss on ignition (mass loss% when heated at 750 ° C. for 3 hours)
  • the weight loss on heating mass loss% when heated at 105 ° C. for 2 hours) are represented by the following formula (II): (Loss on ignition)-(Lose on heating) ⁇ 3 (II) Hydrous silicic acid satisfying
  • Cetyltrimethylammonium bromide adsorption specific surface area is the specific surface area (m 2 / g) of hydrous silicic acid calculated from the amount of cetyltrimethylammonium bromide adsorbed on the hydrous silicic acid surface.
  • CTAB can be measured according to the method described in ASTM D3765-92. Since the method described in ASTM D3765-92 is a method for measuring CTAB of carbon black, it is slightly modified.
  • CE-TRAB cetyltrimethylammonium bromide
  • hydrous silicate sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate
  • the hydrous silicic acid used in the present invention desirably has a CTAB of 50 to 250 m 2 / g, preferably 100 to 200 m 2 / g.
  • CTAB a CTAB of 50 to 250 m 2 / g, preferably 100 to 200 m 2 / g.
  • the CTAB is less than 50 m 2 / g, the storage elastic modulus of the rubber composition is remarkably lowered, and when it is more than 250 m 2 / g, the viscosity of the rubber composition when unvulcanized may be increased.
  • the diameter (acoustic particle size distribution diameter) measured by an acoustic particle size distribution measuring device is an index of the development of the structure.
  • the hydrous silicic acid particles include those in which finely sized particles are primary aggregated and those that are slightly secondary aggregated.
  • the measurement with an acoustic particle size distribution measuring apparatus is carried out by dispersing a hydrous silicic acid 0.01 M KCl aqueous solution with ultrasonic waves for 5 minutes to remove bubbles and destroying secondary aggregates. The distribution of the particle size and the number of particles of hydrous silicic acid primary aggregates is obtained. Of these, the most frequently occurring particle diameter is A ac (nm).
  • CTAB low heat build-up and the wear resistance of the rubber composition
  • Aac is preferably 1 ⁇ m or less.
  • hydrous silicic acid becomes a fracture nucleus, and the mechanical properties of the rubber composition may be impaired.
  • the difference between the decrease in mass when the hydrous silicic acid used in the present invention is heated (%) and the decrease in mass when heated (%) is, (Loss on ignition)-(Lose on heating) ⁇ 3 (II) It is preferable that The loss on heating and the loss on ignition are carried out in accordance with the test method of the compounding agent for JIS K6220-1 rubber. It is the% decrease in mass when ignited at 3 ° C. for 3 hours.
  • the amount of hydrous silicic acid used in the present invention is preferably 10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the hydrous silicic acid used in the present invention is produced according to the method for producing hydrous silicic acid by precipitation method.
  • sodium silicate and sulfuric acid are placed in a reaction vessel in which a certain amount of warm water is previously filled while controlling pH and temperature, and a hydrous silicate slurry is obtained after a certain period of time.
  • the hydrated silicate slurry is filtered and washed by a filter capable of cake washing such as a filter press to remove the by-product electrolyte, and then the obtained hydrated silicate cake is slurried, and a spray dryer or the like It is dried and manufactured using a dryer.
  • silane coupling agent reacts with the silanol group remaining on the surface of the hydrous silicic acid and the rubber component polymer, and acts as a bonding bridge between the hydrous silicic acid and the rubber to form a reinforcing phase.
  • the silane coupling agent used in the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula.
  • A is C n H 2n + 1 O (n is an integer of 1 to 3) or a chlorine atom
  • B is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • m is an integer of 1 to 3
  • a is 1
  • An integer of ⁇ 9 and b may be an integer of 1 or more and have a distribution.
  • two B may be the same or different
  • two or three A may be the same or different.
  • A is C n H 2n + 1 O (n is an integer of 1 to 3) or a chlorine atom
  • B is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Y is a mercapto group, a vinyl group, an amino group, A glycidoxy group or an epoxy group
  • m is an integer of 1 to 3
  • c is an integer of 0 to 9.
  • two B may be the same or different, and when m is 2 or 3, two or three A may be the same or different.
  • A is C n H 2n + 1 O (n is an integer of 1 to 3) or a chlorine atom
  • B is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Z is a benzothiazolyl group, N, N-dimethylthio It is a carbamoyl group or a methacryloyl group
  • m is an integer of 1 to 3
  • a is an integer of 1 to 9
  • b is an integer of 1 or more and may have a distribution.
  • two B may be the same or different
  • two or three A may be the same or different.
  • the silane coupling agent represented by the general formula (III) includes bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis- (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis- ( 3-methyldimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis- (3-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis- (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis- (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis- ( 3-triethoxysilylpropyl) trisulfide,
  • silane coupling agent represented by the general formula (IV) examples include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane,
  • silane coupling agent represented by the general formula (V) examples include 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-trimethoxy And silylpropylmethacryloyl monosulfide.
  • the amount of the silane coupling agent used is preferably 1 to 20% by mass relative to the amount of hydrous silicic acid. If the amount used is less than 1% by mass, a sufficient coupling effect may not be obtained, and if it exceeds 20% by mass, gelation of the polymer may be caused.
  • carbon black can be used as a reinforcing filler together with hydrous silicic acid.
  • the amount of carbon black used is preferably 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the total amount of carbon black and hydrous silicic acid combined is preferably 120 parts by mass or less.
  • the rubber composition of the present invention contains, as necessary, compounding agents usually used in the rubber industry, such as other reinforcing fillers, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, softening agents and the like. It can mix
  • compounding agents usually used in the rubber industry such as other reinforcing fillers, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, softening agents and the like. It can mix
  • the rubber composition of the present invention can be obtained by kneading using an open kneader such as a roll or a closed kneader such as a Banbury mixer, and can be vulcanized after molding and applied to various rubber products. is there.
  • the tire of the present invention is characterized by applying the above rubber composition to a tread member.
  • a tire using the rubber composition as a tread member has low rolling resistance and excellent wear resistance because the rubber composition has low heat generation.
  • As the gas filled in the tire of the present invention normal or air having a changed oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen can be used.
  • silicate OT sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate
  • a stainless steel reaction vessel with a capacity of 180 L equipped with a stirrer is charged with 93 L of water and 0.6 L of a sodium silicate aqueous solution (SiO 2 160 g / L, SiO 2 / Na 2 O molar ratio 3.3) and heated to 96 ° C. did.
  • the concentration of Na 2 O in the obtained solution was 0.005 mol / L.
  • the same sodium silicate aqueous solution as described above was simultaneously added dropwise at a flow rate of 540 ml / min and sulfuric acid (18 mol / L) at a flow rate of 24 ml / min.
  • the neutralization reaction was performed while maintaining the Na 2 O concentration in the reaction solution in the range of 0.00 to 0.01 mol / L. From the middle of the reaction, white turbidity started, and the viscosity increased at 47 minutes to form a gel solution. Further addition was continued and the reaction was stopped in 90 minutes. After stopping the reaction, the reaction solution temperature was maintained at 96 ° C. for 30 minutes. The silica concentration in the resulting solution was 55 g / L. Subsequently, sulfuric acid having the above-mentioned concentration was added until the pH of the solution reached 3, to obtain a silicic acid slurry.
  • the obtained silicic acid slurry was filtered with a filter press and washed with water to obtain a wet cake.
  • the wet cake was made into a slurry using an emulsifier and dried with a spray dryer to obtain a wet method hydrous silicate A.
  • Production example B Using the same container and raw materials as in Production Example A, 93 L of water and 0.6 L of an aqueous sodium silicate solution were added and heated to 90 ° C. The Na 2 O concentration in the obtained solution was 0.005 mol / L. While maintaining the temperature of this solution at 90 ° C., the same sodium silicate aqueous solution as described above was simultaneously added dropwise at a flow rate of 540 ml / min and sulfuric acid (18 mol / L) at a flow rate of 24 ml / min. While adjusting the flow rate, the neutralization reaction was performed while maintaining the Na 2 O concentration in the reaction solution in the range of 0.00 to 0.01 mol / L.
  • Production Example C Using the same container and raw material as in Production Example A, 93 L of water and 0.6 L of sodium silicate aqueous solution were added and heated to 84 ° C. The Na 2 O concentration in the obtained solution was 0.005 mol / L. While maintaining the temperature of this solution at 84 ° C., the same sodium silicate aqueous solution as described above was simultaneously added dropwise at a flow rate of 540 ml / min and sulfuric acid (18 mol / L) at a flow rate of 24 ml / min. While adjusting the flow rate, the neutralization reaction was performed while maintaining the Na 2 O concentration in the reaction solution in the range of 0.00 to 0.01 mol / L.
  • Production Example D Using the same container and raw materials as in Production Example A, 93 L of water and 0.6 L of an aqueous sodium silicate solution were added and heated to 90 ° C. The Na 2 O concentration in the obtained solution was 0.005 mol / L. While maintaining the temperature of this solution at 90 ° C., the same sodium silicate aqueous solution as described above was simultaneously added dropwise at a flow rate of 540 ml / min and sulfuric acid (18 mol / L) at a flow rate of 24 ml / min. While adjusting the flow rate, the neutralization reaction was performed while maintaining the Na 2 O concentration in the reaction solution in the range of 0.00 to 0.01 mol / L.
  • Production Example E Using the same container and raw material as in Production Example A, 93 L of water and 0.6 L of an aqueous sodium silicate solution were added and heated to 78 ° C. The Na 2 O concentration in the obtained solution was 0.005 mol / L. While maintaining the temperature of this solution at 78 ° C., the same sodium silicate aqueous solution as described above was simultaneously added dropwise at a flow rate of 540 ml / min and sulfuric acid (18 mol / L) at a flow rate of 24 ml / min. While adjusting the flow rate, the neutralization reaction was performed while maintaining the Na 2 O concentration in the reaction solution in the range of 0.00 to 0.01 mol / L.
  • Production Example F Using the same container and raw material as in Production Example A, 93 L of water and 0.6 L of sodium silicate aqueous solution were added and heated to 65 ° C. The Na 2 O concentration in the obtained solution was 0.005 mol / L. While maintaining the temperature of this solution at 65 ° C., the same sodium silicate aqueous solution as described above was simultaneously added dropwise at a flow rate of 540 ml / min and sulfuric acid (18 mol / L) at a flow rate of 24 ml / min. While adjusting the flow rate, the neutralization reaction was performed while maintaining the Na 2 O concentration in the reaction solution in the range of 0.00 to 0.01 mol / L.
  • reaction solution began to become cloudy, and the viscosity increased to a gel solution at 50 minutes. Further addition was continued and the reaction was stopped in 90 minutes. After stopping the reaction, the reaction solution temperature was maintained at 65 ° C. for 60 minutes. The silica concentration in the resulting solution was 55 g / L. Subsequently, sulfuric acid having the above-mentioned concentration was added until the pH of the solution reached 3, to obtain a silicic acid slurry. Thereafter, wet method hydrous silicic acid F was obtained in the same manner as in Production Example A.
  • Production example G Using the same container and raw material as in Production Example A, 86 L of water and 0.5 L of an aqueous sodium silicate solution were added and heated to 96 ° C. The Na 2 O concentration in the obtained solution was 0.005 mol / L. While maintaining the temperature of this solution at 96 ° C., the same aqueous sodium silicate solution as described above was simultaneously added dropwise at a flow rate of 615 ml / min and sulfuric acid (18 mol / L) at a flow rate of 27 ml / min. While adjusting the flow rate, the neutralization reaction was performed while maintaining the Na 2 O concentration in the reaction solution in the range of 0.00 to 0.01 mol / L.
  • reaction solution started to become cloudy, and the viscosity increased to a gel solution at 40 minutes. Further addition was continued and the reaction was stopped in 90 minutes. After stopping the reaction, the reaction solution temperature was maintained at 96 ° C. for 30 minutes. The silica concentration in the resulting solution was 62 g / L. Subsequently, sulfuric acid having the above-mentioned concentration was added until the pH of the solution reached 3, to obtain a silicic acid slurry. Thereafter, wet method hydrous silicic acid G was obtained in the same manner as in Production Example A.
  • Examples 1-7 and Comparative Examples 1-2 In Examples 1 to 7, hydrous silicic acids A to G produced in Production Examples A to G were used, in Comparative Example 1, Nippon Sil AQ manufactured by Tosoh Silica Co., and in Comparative Example 2, ULTRASIL VN2 manufactured by Degussa were used. And the rubber composition which consists of the rubber component and compounding agent of the kind and quantity shown in Table 1 was prepared by the conventional method. Table 2 shows the physical properties of the hydrous silicic acid and the vulcanized rubber used in each example and comparative example.
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between CTAB of hydrous silicic acid used in Examples and Comparative Examples and acoustic particle size distribution diameter Aac .
  • CTAB computed tomography
  • the hydrous silicic acid used in the comparative example has a small Aac .
  • the hydrous silicic acid of an Example from Table 2 also satisfies the said Formula (II) in the difference of a ignition loss and a heating loss.

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Abstract

　ゴム組成物へのシリカの分散がよく、耐摩耗性と低発熱性を共に改善したトレッドゴム部材として好適なゴム組成物及びそれを用いたタイヤを提供する。 含水ケイ酸を配合してなるゴム組成物において、セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の直径の最頻値Ａａｃ（ｎｍ）とが式 Ａａｃ≧−０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４ を満たすことを特徴とする。 さらに灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）が式 （灼熱減量）−（加熱減量）≦３ を満たすことが好ましい。

Description

ゴム組成物及びタイヤ
　本発明は、タイヤのトレッド用部材として好適なゴム組成物に関し、さらに詳しくは補強用充填剤として特定構造の含水ケイ酸を用いた低発熱性、耐摩耗性が改良されたゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関する。
　従来、ゴム用補強充填剤としては、カーボンブラックが使用されている。これは、カーボンブラックがゴム組成物に高い耐摩耗性を付与し得るからである。近年、省資源、省エネルギーの社会的な要請に伴い、自動車の燃料消費節約を目的として、タイヤゴムの低発熱も同時に求められるようになってきた。カーボンブラックの単独使用で低発熱化を図ろうとする場合、カーボンブラックの充填量を減らす、あるいは、粒径の大きいものを使用することが考えられるが、いずれの場合も補強、耐摩耗性、湿潤路面でのグリップ性が低下するのを避けられないことが知られている。一方、低発熱性を向上させるために充填剤としてシリカが知られているが（例えば、特許文献１～４）、シリカはその表面官能基であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあり、また、シラノール基は親水性を有する－ＯＨ基のためにゴム分子とのぬれ性が良くなく、ゴム中へのシリカの分散は悪い。これをよくするためには混練時間を長くする必要がある。また、ゴム中へのシリカの分散が不十分なためゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、押出しなどの加工性に劣るなどの欠点を有していた。さらに、シリカ粒子の表面が酸性であることから、ゴム組成物を加硫する際に、加硫促進剤として使用される塩基性物質を吸着し、加硫が十分行われず、弾性率が上がらないという欠点も有していた。
　これらの欠点を改良するために、シランカップリング剤が開発されたが、依然としてシリカの分散は十分なレベルには達しておらず、特に工業的に良好なシリカ粒子の分散を得ることは困難であった。そこで、疎水化剤で表面を処理したシリカを混練してシランカップリング剤の反応を促進することが行われている（特許文献５）。
　また、特許文献６には、疎水性沈降ケイ酸を用いることが開示されているが、完全疎水化処理した沈降ケイ酸を用いているので、シランカップリング剤が反応する表面シラノール基が存在しなくなるため、ゴムの補強が十分にとれないという欠点があった。さらに、低発熱性を高めるため、シリカを大粒径化することが行われているが、大粒径化することでシリカの比表面積が低下し、補強性が悪くなる。特許文献７には、特殊形状のシリカを用いることが開示されているが、ゴム組成物の低発熱性、耐摩耗性が十分ではない。
特開平６－２４８１１６号公報 特開平７－７０３６９号公報 特開平８－２４５８３８号公報 特開平３－２５２４３１号公報 特開平６－２４８１１６号公報 特開平６－１５７８２５号公報 特開２００６－３７０４６号公報
　本発明は、ゴム組成物への含水ケイ酸の分散を改良し、耐摩耗性と低発熱性を共に改善したトレッドゴム部材として好適なゴム組成物及びそれを用いたタイヤを提供するものである。
　本発明者らは、含水ケイ酸含有ゴム組成物において、含水ケイ酸に特定構造を持たせることで、低発熱性が得られる一方、ゴム組成物の耐摩耗性、補強性が改善されること見出し本発明を完成した。
　本発明のゴム組成物は、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに構造性の含水ケイ酸、特定構造のシランカップリング剤、カーボンブラックを配合混練してなるゴム組成物である。
　本発明で使用する含水ケイ酸は、次のような指標で表すことができる構造（一次凝集）を持つことが特徴である。
　即ち、セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の直径（ｎｍ）の最頻値Ａａｃとが下記式（Ｉ）
　　　Ａａｃ≧－０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ｉ）
を満たし、さらに灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）とが下記式（ＩＩ）
　　　（灼熱減量）－（加熱減量）≦３・・・（ＩＩ）
を満たすことが好ましく、このような含水ケイ酸を含有するゴム組成物は、低発熱性と耐摩耗性が両立できる。
　本発明で使用する含水ケイ酸は、ケイ酸ナトリウム等のケイ酸アルカリ塩水溶液を硫酸等の鉱酸で中和することにより含水ケイ酸を析出、沈殿させる方法、いわゆる沈殿法含水ケイ酸の製造方法に準じた方法により得られる。
　本発明によれば、低発熱性に優れたゴム組成物が得られ、これをタイヤトレッド部材として用いるとき、従来二律背反事象であった低発熱性と耐摩耗性が共に優れ、低燃費で省エネルギーに大きく寄与することができる。
は、実施例、比較例で使用した含水ケイ酸のＣＴＡＢとＡａｃの関係を示すグラフである。
発明を実施するための形態
　本発明のゴム組成物に用いられるゴム成分は、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムである。ジエン系合成ゴムの具体例は、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴム成分は、単独でも２種以上混合して用いてもよい。
　本発明で用いる構造性の含水ケイ酸は、シリカやカーボンブラックなどで一般に測定されている方法で測定した特性値が、次のよう関係を満たすことで確認できる。
　即ち、セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の数の最頻値の直径Ａａｃ（ｎｍ）とが下記式（Ｉ）
　　　Ａａｃ≧－０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ｉ）
を満たし、好ましくは灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）とが下記式（ＩＩ）
　　　（灼熱減量）－（加熱減量）≦３・・・（ＩＩ）
を満たす含水ケイ酸である。
　セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）は、含水ケイ酸表面に対するセチルトリメチルアンモニウムブロミドの吸着量から算出した含水ケイ酸の比表面積（ｍ２／ｇ）である。
　ＣＴＡＢの測定は、ＡＳＴＭ　Ｄ３７６５－９２記載の方法に準拠して行うことができる。ＡＳＴＭ　Ｄ３７６５－９２記載の方法は、カーボンブラックのＣＴＡＢを測定する方法であるので、若干の修正を加える。即ち、カーボンブラックの標準品を使用せず、セチルトリメチルアンムニウムブロミド（以下、ＣＥ－ＴＲＡＢと略記する）標準液を調製し、これによって含水ケイ酸ＯＴ（ジ－２－エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム）溶液の標定を行い、含水ケイ酸表面に対するＣＥ－ＴＲＡＢ１分子当たりの吸着断面積を０．３５ｎｍ２としてＣＥ－ＴＲＡＢの吸着量から、比表面積を算出する。
　本発明で用いる含水ケイ酸は、ＣＴＡＢが５０～２５０ｍ２／ｇ、好ましくは１００～２００ｍ２／ｇであることが望ましい。ＣＴＡＢが５０ｍ２／ｇ未満であるとゴム組成物の貯蔵弾性率が著しく低下し、２５０ｍ２／ｇより大きいと未加硫時のゴム組成物の粘度が上昇するおそれがある。
　含水ケイ酸の粒子径として、音響式粒度分布測定装置によって測定した径（音響式粒度分布径）が構造性の発達の指標になる。含水ケイ酸の粒子は、微粒径の粒子が一次凝集したものと、僅かに二次凝集しているものも含んでいる。
　音響式粒度分布測定装置による測定は、含水ケイ酸の０．０１Ｍ　ＫＣｌ水溶液を超音波で５分間分散処理し、泡を除去して二次凝集体を破壊した後、測定する。含水ケイ酸の一次凝集体の粒径と粒子数の分布が得られ、このうち、最も頻度が多く現われた粒子の直径をＡａｃ（ｎｍ）とすると、
　　　Ａａｃ≧－０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ｉ）
を満足するとき、ゴム組成物の低発熱性と耐摩耗性が共に改善される。Ａａｃが、この条件を満たさない時、低発熱性と耐摩耗性のどちらか又は両方が低下する。さらに、Ａａｃは、１μｍ以下であることが好ましい。１μｍより大きいと含水ケイ酸が破壊核となり、ゴム組成物の力学的特性が損なわれる虞がある。
　さらに、本発明で用いる含水ケイ酸を加熱した時の質量の減少（％）と灼熱した時の質量減少（％）の差が、
　　　（灼熱減量）－（加熱減量）≦３・・・（ＩＩ）
であることが好ましい。
　加熱減量及び灼熱減量は、ＪＩＳ　Ｋ６２２０－１ゴム用配合剤の試験方法に準じて行い、加熱減量は通常１０５±２℃で２時間加熱した時の質量の減少％、灼熱減量は通常７５０±２５℃で３時間強熱した時の質量の減少％である。
　本発明で用いる含水ケイ酸の使用量は、好ましくはゴム成分１００質量部に対して、１０～１５０質量部である。
　本発明で使用する含水ケイ酸は、沈殿法含水ケイ酸の製造方法に準じて製造される。例えば、予め一定量の温水を張り込んだ反応容器中に、ｐＨ、温度を制御しながらケイ酸ナトリウムおよび硫酸を入れ、一定時間して含水ケイ酸スラリーを得る。
　続いて、該含水ケイ酸スラリーをフィルタープレス等のケーキ洗浄が可能なろ過機により濾別、洗浄して副生電解質を除去した後、得られた含水ケイ酸ケーキをスラリー化し、噴霧乾燥機等の乾燥機を用いて乾燥し製造される。
　本発明では、シランカップリング剤を用いることが好ましい。シランカップリング剤は含水ケイ酸表面に残存するシラノール基とゴム成分ポリマーと反応して、含水ケイ酸とゴムとの結合橋として作用し補強相を形成する。
　本発明で用いられるシランカップリング剤は、好ましくは下記一般式で表される化合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種である。
　　ＡｍＢ３－ｍＳｉ－（ＣＨ２）ａ－Ｓｂ－（ＣＨ２）ａ－ＳｉＡｍＢ３－ｍ・・・（ＩＩＩ）
[式中、ＡはＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ（ｎは１～３の整数）又は塩素原子であり、Ｂは炭素数１～３のアルキル基であり、ｍは１～３の整数、ａは１～９の整数、ｂは１以上の整数で分布を有していてもよい。但し、ｍが１の時、２つのＢは同一でも異なってもよく、ｍが２又は３の時、２つ又は３つのＡは同一でも異なってもよい。]
　　ＡｍＢ３－ｍＳｉ－（ＣＨ２）ｃ－Ｙ・・・（ＩＶ）
[式中、ＡはＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ（ｎは１～３の整数）又は塩素原子であり、Ｂは炭素数１～３のアルキル基であり、Ｙはメルカプト基、ビニル基、アミノ基、グリシドキシ基又はエポキシ基であり、ｍは１～３の整数、ｃは０～９の整数である。但し、ｍが１の時、２つのＢは同一でも異なってもよく、ｍが２又は３の時、２つ又は３つのＡは同一でも異なってもよい。]
　　ＡｍＢ３－ｍＳｉ－（ＣＨ２）ａ－Ｓｂ－Ｚ・・・（Ｖ）
[式中、ＡはＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ（ｎは１～３の整数）又は塩素原子であり、Ｂは炭素数１～３のアルキル基であり、Ｚはベンゾチアゾリル基、Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイル基又はメタクリロイル基であり、ｍは１～３の整数、ａは１～９の整数、ｂは１以上の整数で分布を有していてもよい。但し、ｍが１の時、２つのＢは同一でも異なってもよく、ｍが２又は３の時、２つ又は３つのＡは同一でも異なってもよい。]
　具体的には、一般式（ＩＩＩ）で表されるシランカップリング剤としては、ビス－（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス－（３－トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス－（３－メチルジメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス－（３－トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス－（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス－（３－トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス－（３－トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、
　一般式（ＩＶ）で表されるシランカップリング剤としては、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、
　一般式（Ｖ）で表されるシランカップリング剤としては、３－トリメトキシシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルメタクリロイルモノスルフィドが挙げられる。
　シランカップリング剤の使用量は、含水ケイ酸の量に対して、１～２０質量％が好ましい。使用量が１質量％未満では、十分なカップリング効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、ポリマーのゲル化を引き起こすことがある。
　本発明のゴム組成物では、含水ケイ酸と共にカーボンブラックを補強用充填剤として用いることができる。カーボンブラックを配合することによって、ゴム組成物の耐摩耗性を向上することができる。
　カーボンブラックの使用量は、好ましくはゴム成分１００質量部に対して８０質量部以下で、カーボンブラックと含水ケイ酸を合わせた総配合量が１２０質量部以下であることが好ましい。総配合量をゴム成分１００質量部に対して１２０質量部以下とすることで、低発熱性及び耐摩耗性を十分に向上させることができる。
　本発明のゴム組成物には、必要に応じて、ゴム工業で通常使用される配合剤、例えば、他の補強性充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤等を適宜配合することができる。
　本発明のゴム組成物は、ロール等の開放式混練機やバンバリーミキサー等の密閉式混練機等を用いて混練することにより得られ、成形加工後に加硫を行い、各種ゴム製品に適用可能である。
　本発明のタイヤは、上記ゴム組成物をトレッド部材に適用することを特徴とする。該ゴム組成物をトレッド部材に用いたタイヤは、ゴム組成物が低発熱性であるため転がり抵抗が低く、耐摩耗性に優れている。本発明のタイヤに充填する気体としては、通常の又は酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスも使用できる。
　以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
　以下の実施例、比較例において、含水ケイ酸の物性及びゴム組成物の低発熱性、耐摩耗性を下記の方法により測定、評価した。
　含水ケイ酸の物性
（１）音響式粒度分布径の測定
　各含水ケイ酸の０．０１Ｍ　ＫＣｌ水溶液を超音波で５分間分散処理し、泡を除去した後、超音波式粒度分布測定装置ＤＴ１２００（Ｄｉｓｐｅｒｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いて、含水ケイ酸の１次凝集体の直径の最頻値Ａａｃ（ｎｍ）を測定した。
（２）ＣＴＡＢの測定
　ＡＳＴＭ　Ｄ３７６５－９２記載の方法に準拠して実施した。ＡＳＴＭ　Ｄ３７６５－９２記載の方法は、カーボンブラックのＣＴＡＢを測定する方法であるので、若干の修正を加えた。すなわち、カーボンブラックの標準品であるＩＲＢ＃３（８３．０ｍ２／ｇ）を使用せず、別途セチルトリメチルアンムニウムブロミド（以下、ＣＥ－ＴＲＡＢと略記する）標準液を調製し、これによって含水ケイ酸ＯＴ（ジ－２－エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム）溶液の標定を行い、含水ケイ酸表面に対するＣＥ－ＴＲＡＢ１分子当たりの吸着断面積を０．３５ｎｍ２としてＣＥ－ＴＲＡＢの吸着量から、比表面積（ｍ２／ｇ）を算出した。これは、カーボンブラックと含水ケイ酸とでは表面が異なるので、同一表面積でもＣＥ－ＴＲＡＢの吸着量に違いがあると考えられるからである。
（３）加熱減量及び灼熱減量の測定
　含水ケイ酸サンプルを秤量し、加熱減量の場合は１０５±２℃でサンプルを２時間加熱し、灼熱減量の場合は７５０±２５℃でサンプルを３時間加熱した後、質量を測定し、加熱前のサンプル質量との差を加熱前の質量に対して％で表した。
（４）低発熱性
　粘弾性スペクトロメーター（東洋精機株式会社製）を使用し、温度６０℃、歪１％、周波数５０Ｈｚでｔａｎδを測定した。比較例１の値を１００として指数で表示した。この数値が大きい程、低発熱性に優れる。
（５）耐摩耗性
　ランボーン型摩耗試験機を用い、ＪＩＳ　Ｋ６２６４に従い、室温におけるスリップ率６０％の摩耗量を測定し、摩耗量の逆数を比較例１を１００として指数で表示した。この数値が大きい程、耐摩耗性が良好である。
　含水ケイ酸の製造
　製造例Ａ
　攪拌機を備えた容量１８０Ｌのジャケット付ステンレス製反応槽に、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ２　１６０ｇ／Ｌ、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比３．３）０．６Ｌを入れ９６℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ２Ｏ濃度は、０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
　この溶液の温度を９６℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００～０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４７分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９６℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。得られたケイ酸スラリーをフィルタープレスで濾過、水洗を行なって湿潤ケーキを得た。次いで、湿潤ケーキを乳化装置を用いてスラリーとして、噴霧式乾燥機で乾燥して湿式法含水ケイ酸Ａを得た。
　製造例Ｂ
　製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、９０℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
　この溶液の温度を９０℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００～０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４７分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９０℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｂを得た。
　製造例Ｃ
　製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、８４℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
　この溶液の温度を８４℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００～０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４８分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を８４℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｃを得た。
　製造例Ｄ
　製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、９０℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
　この溶液の温度を９０℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００～０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４７分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９０℃に６０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｄを得た。
　製造例Ｅ
　製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、７８℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
　この溶液の温度を７８℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００～０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から白濁をはじめ、４９分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を７８℃に６０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｅを得た。
　製造例Ｆ
　製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水９３Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．６Ｌを入れ、６５℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
　この溶液の温度を６５℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を５４０ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２４ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００～０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から反応溶液は白濁をはじめ、５０分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を６５℃に６０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は５５ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｆを得た。
　製造例Ｇ
　製造例Ａと同じ容器および原料を使用し、水８６Ｌとケイ酸ナトリウム水溶液０．５Ｌを入れ、９６℃に加熱した。得られた溶液中のＮａ２Ｏ濃度は０．００５ｍｏｌ／Ｌであった。
　この溶液の温度を９６℃に維持しながら、上記と同じケイ酸ナトリウム水溶液を６１５ｍｌ／分、硫酸（１８ｍｏｌ／Ｌ）を２７ｍｌ／分の流量で同時に滴下した。流量を調整しながら、反応溶液中のＮａ２Ｏ濃度を０．００～０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲に維持して中和反応を行なった。反応途中から反応溶液は白濁をはじめ、４０分目に粘度が上昇してゲル状溶液となった。さらに添加を続けて９０分で反応を停止した。反応停止後、反応液温度を９６℃に３０分間維持した。生じた溶液中のシリカ濃度は６２ｇ／Ｌであった。引き続いて、上記濃度の硫酸を溶液のｐＨが３になるまで添加してケイ酸スラリーを得た。以下製造例Ａと同様な方法で湿式法含水ケイ酸Ｇを得た。
　実施例１～７及び比較例１～２
　実施例１～７においては、それぞれ製造例Ａ～Ｇで製造した含水ケイ酸Ａ～Ｇを、比較例１においては東ソー・シリカ社製Ｎｉｐｓｉｌ　ＡＱを、比較例２ではＤｅｇｕｓｓａ社製ＵＬＴＲＡＳＩＬ　ＶＮ２を使用し、表１に示す種類と量のゴム成分及び配合剤をからなるゴム組成物を常法により調製した。
　各実施例、比較例において使用した含水ケイ酸の物性及び加硫ゴムの物性は表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　注
１）ＳＢＲ＃１２０〔ＪＳＲ社製〕ゴム成分１００質量部に対して３７．５質量部のアロマ油で油展
２）ＢＲ　１５０Ｌ〔宇部興産製〕
３）シーストＫＨ（Ｎ３３９）〔東海カーボン社製〕
４）含水ケイ酸の製造例Ａ～Ｇに記載
５）シランカップリング剤Ｓｉ７５〔Ｄｅｇｕｓｓａ社製〕
６）Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン
７）ジフェニルグアニジン
８）Ｎ－ｔ－ブチル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図１に実施例、比較例で使用した含水ケイ酸のＣＴＡＢと音響式粒度分布径Ａａｃの関係をグラフで示す。実施例で用いた含水ケイ酸は、ＡａｃがＹ（Ａａｃ）＝－０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４の直線より上にあって、前記の式（Ｉ）を満たしているのに対して、比較例で使用した含水ケイ酸は、Ａａｃが小さいことが分かる。また、表２から実施例の含水ケイ酸は、灼熱減量と加熱減量の差が前記式（ＩＩ）をも満たしている。
　これらの含水ケイ酸を使用することで低発熱性と耐摩耗性がバランスよく向上したゴム組成物が得られた。

Claims (9)

  1. 　含水ケイ酸を配合してなるゴム組成物において、含水ケイ酸のセチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ）（ｍ２／ｇ）と音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の直径の最頻値Ａａｃ（ｎｍ）とが下記式（Ｉ）
    　　　Ａａｃ≧－０．７６×（ＣＴＡＢ）＋２７４・・・（Ｉ）
    を満たすことを特徴とするゴム組成物。
  2. 　含水ケイ酸が、その灼熱減量（７５０℃で３時間加熱した時の質量減少％）と加熱減量（１０５℃で２時間加熱した時の質量減少％）とが下記式（ＩＩ）
    　　　（灼熱減量）－（加熱減量）≦３・・・（ＩＩ）
    を満たすことを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
  3. 　含水ケイ酸が、音響式粒度分布測定によって求められる一次凝集体の直径の最頻値が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム組成物。
  4. 　含水ケイ酸が、ＣＴＡＢが５０～２５０ｍ２／ｇであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のゴム組成物。
  5. 　ゴム成分が天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムから選ばれる少なくとも１つ以上のゴムであって、該ゴム成分１００質量部に対して含水ケイ酸を１０～１５０質量部を配合してなる請求項１～４のいずれかに記載のゴム組成物。
  6. 　シランカップリング剤を含水ケイ酸の配合量の１～２０質量％配合したことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のゴム組成物。
  7. 　シランカップリング剤が、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物：
    　　ＡｍＢ３－ｍＳｉ－（ＣＨ２）ａ－Ｓｂ－（ＣＨ２）ａ－ＳｉＡｍＢ３－ｍ・・・（ＩＩＩ）
    [式中、ＡはＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ（ｎは１～３の整数）又は塩素原子であり、Ｂは炭素数１～３のアルキル基であり、ｍは１～３の整数、ａは１～９の整数、ｂは１以上の整数で分布を有していてもよい。但し、ｍが１の時、２つのＢは同一でも異なってもよく、ｍが２又は３の時、２つ又は３つのＡは同一でも異なってもよい。]、
    下記一般式（ＩＶ）で表される化合物：
    　　ＡｍＢ３－ｍＳｉ－（ＣＨ２）ｃ－Ｙ・・・（ＩＶ）
    [式中、ＡはＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ（ｎは１～３の整数）又は塩素原子であり、Ｂは炭素数１～３のアルキル基であり、Ｙはメルカプト基、ビニル基、アミノ基、グリシドキシ基又はエポキシ基であり、ｍは１～３の整数、ｃは０～９の整数である。但し、ｍが１の時、２つのＢは同一でも異なってもよく、ｍが２又は３の時、２つ又は３つのＡは同一でも異なってもよい。]
    および下記一般式（Ｖ）で表される化合物：
    　　ＡｍＢ３－ｍＳｉ－（ＣＨ２）ａ－Ｓｂ－Ｚ・・・（Ｖ）
    [式中、ＡはＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ（ｎは１～３の整数）又は塩素原子であり、Ｂは炭素数１～３のアルキル基であり、Ｚはベンゾチアゾリル基、Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイル基又はメタクリロイル基であり、ｍは１～３の整数、ａは１～９の整数、ｂは１以上の整数で分布を有していてもよい。但し、ｍが１の時、２つのＢは同一でも異なってもよく、ｍが２又は３の時、２つ又は３つのＡは同一でも異なってもよい。]
    からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項６に記載のゴム組成物。
  8. 　補強用充填剤としてカーボンブラックをゴム成分１００質量部に対して８０質量部以下含有し、カーボンブラックと含水ケイ酸との総配合量が１２０質量部以下であることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のゴム組成物。
  9. 　請求項１～８のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤのゴム部材のいずれかに適用したタイヤ。
     
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