粒子充てん複合材料の特性に及ぼすシランカップリング剤の 添加方法の影響と界面領域の構造解析

抄録

前処理法とインテグラルブレンド法によるシランカップリング剤の添加方法が，シリカ粒子充てんスチレンブタジエンゴムの力学特性に及ぼす影響について解説した。メルカプト基含有シランカップリング剤でアルコキシ基の数が2 の場合，前処理法の200％モジュラスがより高かった。これに対して3 では，インテグラルブレンド法の方がより高かった。この理由は以下である。アルコキシ基数2 の前処理法では，シラン鎖はシリカ表面で直鎖状に成長するので，これとゴム分子鎖との絡み合いが起こりやすい。アルコキシ基数3 のインテグラルブレンド法では，ネットワーク形成とゴム分子鎖との絡み合いが同時に進行する。その結果，いずれも補強性の高い界面領域が形成したと考えられる。添加法にかかわらず，形成される界面の構造が補強性を支配することが分かった。未加硫ゴムの¹H パルス核磁気共鳴分析により，複合材料の界面におけるシラン分子鎖とゴム分子鎖の絡み合いの程度を推定できることが分かった。