JP2016124921A - Rubber compound - Google Patents

Rubber compound Download PDF

Info

Publication number
JP2016124921A
JP2016124921A JP2014265100A JP2014265100A JP2016124921A JP 2016124921 A JP2016124921 A JP 2016124921A JP 2014265100 A JP2014265100 A JP 2014265100A JP 2014265100 A JP2014265100 A JP 2014265100A JP 2016124921 A JP2016124921 A JP 2016124921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
petroleum coke
rubber compound
mass
rubber
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014265100A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
睦美 加藤
Mutsumi Kato
睦美 加藤
渡辺 克哉
Katsuya Watanabe
克哉 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
Cosmo Oil Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cosmo Oil Co Ltd filed Critical Cosmo Oil Co Ltd
Priority to JP2014265100A priority Critical patent/JP2016124921A/en
Priority to PCT/JP2015/055165 priority patent/WO2015129669A1/en
Publication of JP2016124921A publication Critical patent/JP2016124921A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel rubber compound efficiently enhancing durability especially when used for a tire member such as a tire tread while inhibiting increase of cost.SOLUTION: There is provided a rubber compound by blending a petroleum coke fine pulverized article having average particle diameter (D50) of over 0 μm and 50 μm or less and carbon black to natural rubber, preferably the petroleum coke fine pulverized article manufactured by pulverizing coke obtained by thermal decomposition of atmospheric distillation residue oil or vacuum distillation residue oil of crude oil or the petroleum coke fine pulverized article of 1 to 500 pts.mass and the carbon black of 1 to 500 pts.mass are blended to 100 pts.mass of the natural rubber.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ゴム配合物に関する。   The present invention relates to rubber compounds.

タイヤトレッド等のタイヤ部材用のゴム配合物においては、天然ゴム(NR)、スチレンーブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)等のゴム成分に対し、さらに混合加工性、ゴム弾性、耐摩耗性および機械的性質等の諸特性を改善するために、上記ゴム成分の種類や分子量に応じて、種々の配合成分が添加されている(例えば、特許文献1(特開2001−30714号公報)参照)。   In rubber compounds for tire members such as tire treads, rubber components such as natural rubber (NR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), and polybutadiene rubber (BR) are further mixed and processed with rubber elasticity. In order to improve various properties such as wear resistance and mechanical properties, various compounding components are added according to the type and molecular weight of the rubber component (for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-30714). No.)).

例えば、タイヤトレッド等のタイヤ部材用のゴム配合物において、ゴム成分として天然ゴムを使用する場合、耐久性を向上させるために、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、チタン酸カリウム、カーボンブラック、硫酸バリウム等の種々の無機充填剤が配合されているが、これ等の無機充填剤は、ゴム成分による特性を低下させたり、コストアップ要因になっている。   For example, when natural rubber is used as a rubber component in a rubber compound for a tire member such as a tire tread, silica, aluminum hydroxide, alumina, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide are used to improve durability. , Magnesium oxide, Titanium oxide, Potassium titanate, Carbon black, Barium sulfate, and other inorganic fillers are blended. These inorganic fillers reduce the properties of rubber components and increase costs. It has become.

一方、トラックやフォークリフト等の産業用車両は、重量物を運送または搬送するものであり、タイヤに高い荷重がかかる結果、タイヤが摩耗したりチップカット等の破損や裂け等を生じ易くなることから、消耗品であるタイヤトレッド等のタイヤ部材に使用されるゴム配合物を、耐久性を効果的に向上させつつ安価に提供することが求められるようになっている。   On the other hand, industrial vehicles such as trucks and forklifts transport or convey heavy objects, and as a result of applying high loads to the tires, the tires are likely to wear out or break or tear such as chip cuts. Therefore, it is required to provide a rubber compound used for a tire member such as a tire tread, which is a consumable, at low cost while effectively improving durability.

特開2001−30714号公報JP 2001-30714 A

このような状況下、本発明は、コストの上昇を抑制しつつ、特にタイヤトレッド等のタイヤ部材に使用したときに耐久性を効果的に向上させる新規なゴム配合物を提供することを目的とするものである。   Under such circumstances, an object of the present invention is to provide a novel rubber compound that effectively improves durability when used in tire members such as tire treads while suppressing an increase in cost. To do.

上記技術課題を解決するために本発明者等が鋭意検討した結果、ゴム成分として天然ゴムを採用するとともに、無機充填剤として粒径が特定範囲にある石油コークス微粉砕物およびカーボンブラックを採用したゴム配合物により、上記技術課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above technical problem, natural rubber was adopted as the rubber component, and petroleum coke finely pulverized product having a particle size in a specific range and carbon black were adopted as the inorganic filler. The present inventors have found that the above technical problem can be solved by the rubber compound, and have completed the present invention based on this finding.

すなわち、本発明は、
(1)天然ゴムに対し、平均粒子径(D50)が0μmを超え50μm以下である石油コークス微粉砕物およびカーボンブラックを配合してなることを特徴とするゴム配合物、
(2)前記石油コークス微粉砕物が、原油の常圧蒸留残渣油または減圧蒸留残渣油を熱分解して得られるコークスを粉砕してなるものである上記(1)に記載のゴム配合物、
(3)前記天然ゴム100質量部に対し、前記石油コークス微粉砕物1〜500質量部と、前記カーボンブラック1〜500質量部とを配合してなる上記(1)または(2)に記載のゴム配合物、
(4)前記ゴム配合物がタイヤ部材用である上記(1)〜(3)のいずれかに記載のゴム配合物
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) A rubber compound characterized by comprising a petroleum coke finely pulverized product having an average particle size (D50) of more than 0 μm and not more than 50 μm and carbon black to natural rubber,
(2) The rubber compound according to the above (1), wherein the finely pulverized petroleum coke is obtained by pulverizing coke obtained by thermally decomposing crude oil atmospheric distillation residue oil or vacuum distillation residue oil,
(3) The above-mentioned (1) or (2), wherein 1 to 500 parts by mass of the finely pulverized petroleum coke and 1 to 500 parts by mass of the carbon black are blended with respect to 100 parts by mass of the natural rubber. Rubber compound,
(4) The rubber compound according to any one of (1) to (3), wherein the rubber compound is used for a tire member.

本発明によれば、コストの上昇を抑制しつつ、特にタイヤトレッド等のタイヤ部材に使用したときに耐久性を効果的に向上させる新規なゴム配合物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel rubber compound which improves durability effectively, especially when used for tire members, such as a tire tread, can be provided, suppressing a raise of cost.

本発明のゴム配合物は、平均粒子径(D50)が0μmを超え50μm以下である石油コークス微粉砕物およびカーボンブラックを配合してなることを特徴とするものである。   The rubber compound of the present invention is characterized by compounding a finely pulverized petroleum coke having an average particle size (D50) of more than 0 μm and not more than 50 μm and carbon black.

本発明のゴム配合物において、天然ゴムとしては、特に制限されず、例えば、本発明のゴム配合物をタイヤトレッド等のタイヤ部材用途に使用する場合には、SIR20、RSS#3、TSR20、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(HPNR)等から選ばれる一種以上を挙げることができる。   In the rubber compound of the present invention, the natural rubber is not particularly limited. For example, when the rubber compound of the present invention is used for a tire member such as a tire tread, SIR20, RSS # 3, TSR20, desorption. One or more kinds selected from protein natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (HPNR) and the like can be mentioned.

本発明のゴム配合物において、天然ゴムの数平均分子量も特に制限されず、数平均分子量が、200万以上であるものが好ましく、250万以上であるものがより好ましい。   In the rubber compound of the present invention, the number average molecular weight of natural rubber is not particularly limited, and the number average molecular weight is preferably 2 million or more, more preferably 2.5 million or more.

本発明のゴム配合物において、天然ゴムの配合割合(天然ゴムの含有割合)は、
10〜95質量%であることが好ましく、20〜90質量%であることがより好ましく、30〜85質量%であることがさらに好ましい。
In the rubber blend of the present invention, the blending ratio of natural rubber (content ratio of natural rubber) is:
It is preferably 10 to 95% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, and further preferably 30 to 85% by mass.

本発明のゴム配合物は、天然ゴムに対し、平均粒子径(D50)が0μmを超え50μm以下である石油コークス微粉砕物を配合してなるものである。   The rubber compound of the present invention is obtained by blending a natural rubber with a finely pulverized petroleum coke having an average particle size (D50) of more than 0 μm and 50 μm or less.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物は、石油コークスを粉砕して得られる粉砕物であり、石油コークスが粉砕手段により細かく粉砕された粉砕物である。   In the rubber compound of the present invention, the petroleum coke fine pulverized product is a pulverized product obtained by pulverizing petroleum coke, and is a pulverized product obtained by finely pulverizing petroleum coke by a pulverizing means.

粉砕原料となる石油コークスは、石油精製プロセスにおいて生成する熱分解原料油を、熱分解装置で熱分解処理されることにより生成し、熱分解処理において生成する軽質分を採取した後に残るものである。   Petroleum coke, which is a pulverized raw material, is produced by pyrolyzing raw oil produced in the petroleum refining process by pyrolysis treatment in a pyrolysis device, and remains after collecting light components produced in the pyrolysis treatment. .

熱分解処理される熱分解原料油としては、原油を常圧蒸留した後の常圧蒸留残渣油や、常圧蒸留残渣油を減圧蒸留した後の減圧蒸留残渣油や、常圧蒸留残渣油と減圧蒸留残渣油の混合油や、常圧蒸留残渣油及び減圧蒸留残渣油のうちの1種以上と他の炭化水素油(1)との混合油が挙げられる。   The pyrolysis raw oil to be pyrolyzed includes atmospheric distillation residue oil after crude oil distillation, atmospheric distillation residue oil after distillation of atmospheric distillation residue oil, and atmospheric distillation residue oil. A mixed oil of a vacuum distillation residue oil or a mixed oil of at least one of an atmospheric distillation residue oil and a vacuum distillation residue oil and another hydrocarbon oil (1) may be mentioned.

熱分解原料油に係る常圧蒸留残渣油は、特に制限はなく、原油を常圧蒸留して、蒸発留分を分離した後の残渣分である。熱分解原料油に係る減圧蒸留残渣油は、特に制限はなく、常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して、蒸発留分を分離した後の残渣分である。熱分解原料油は、常圧蒸留残渣油と減圧蒸留残渣油の混合油であってもよく、熱分解原料油が、常圧蒸留残渣油と減圧蒸留残渣油の混合油である場合、常圧蒸留残渣油と減圧蒸留残渣油の混合割合は、特に制限されず、適宜調節される。   There is no restriction | limiting in particular in the atmospheric distillation residue oil which concerns on a pyrolysis raw material oil, It is a residue part after carrying out atmospheric pressure distillation and isolate | separating an evaporation fraction. There is no restriction | limiting in particular in the vacuum distillation residue oil which concerns on a pyrolysis raw material oil, It is a residue part after carrying out vacuum distillation of the atmospheric distillation residue oil, and isolate | separating an evaporation fraction. The pyrolysis raw material oil may be a mixed oil of atmospheric distillation residue oil and vacuum distillation residue oil. When the pyrolysis raw oil is a mixture oil of atmospheric distillation residue oil and vacuum distillation residue oil, The mixing ratio of the distillation residue oil and the vacuum distillation residue oil is not particularly limited, and is appropriately adjusted.

常圧蒸留残渣油の蒸留原料となる原油としては、特に制限されず、原油種としては、例えば、アラビアンヘビー、アラビアンミディアム、アラビアンライト、アラビアンエクストラライト、クウェート、バスラ、オマーン、マーバン、ムバラスブレンド、ザクム、アッパーザクム、カタールランド、カタールマリン、ウムシャイフ、シリー、カフジ、エスポ等が挙げられ、いずれか1種であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。   The crude oil used as the distillation raw material for the atmospheric distillation residue is not particularly limited, and examples of crude oil types include, for example, Arabian heavy, Arabian medium, Arabian light, Arabian extra light, Kuwait, Basra, Oman, Marban, Mubarras blend. , Zakum, Upper Zakum, Qatar Land, Qatar Marine, Umshaif, Shiri, Kafuji, Espo, etc., any one or a combination of two or more.

また、熱分解原料油は、常圧蒸留残渣油及び減圧蒸留残渣油のうちの1種以上と他の炭化水素油(1)の混合油、すなわち、常圧蒸留残渣油と他の炭化水素油(1)との混合油、減圧蒸留残渣油と他の炭化水素油(1)との混合油、又は常圧蒸留残渣油と減圧蒸留残渣油と他の炭化水素油(1)との混合油であってもよい。熱分解原料油が、常圧蒸留残渣油及び減圧蒸留残渣油のうちの1種以上と他の炭化水素油(1)の混合油である場合、他の炭化水素油(1)は、本発明の効果を示す範囲の炭化水素油であればよく、例えば、流動接触分解処理のスラリーオイル、エチレンクラッカー残渣油等が挙げられる。   The pyrolysis raw material oil is a mixed oil of at least one of atmospheric distillation residue oil and vacuum distillation residue oil and other hydrocarbon oil (1), that is, atmospheric distillation residue oil and other hydrocarbon oil. Mixed oil of (1), mixed oil of vacuum distillation residue oil and other hydrocarbon oil (1), or mixed oil of atmospheric distillation residue oil, vacuum distillation residue oil and other hydrocarbon oil (1) It may be. When the pyrolysis raw material oil is a mixed oil of at least one of atmospheric distillation residue oil and vacuum distillation residue oil and other hydrocarbon oil (1), the other hydrocarbon oil (1) is the present invention. For example, a slurry oil in a fluid catalytic cracking process, an ethylene cracker residue oil, or the like may be used.

熱分解処理の条件としては、熱分解温度が、好ましくは490〜510℃、より好ましくは495〜505℃であり、また、熱分解処理の際の圧力(ゲージ圧)は、好ましくは0.01〜0.6MPaG、より好ましくは0.05〜0.4MPaGである。   As conditions for the pyrolysis treatment, the pyrolysis temperature is preferably 490 to 510 ° C., more preferably 495 to 505 ° C., and the pressure (gauge pressure) during the pyrolysis treatment is preferably 0.01. It is -0.6 MPaG, More preferably, it is 0.05-0.4 MPaG.

また、熱分解処理の雰囲気は、スチームである。また、熱分解処理中に過度の発泡が認められる場合は、消泡剤を投入する事もある。消泡剤としては、一般的にシリコン系の消泡剤などを用いることができる。   Moreover, the atmosphere of a thermal decomposition process is steam. Moreover, when excessive foaming is recognized during a thermal decomposition process, an antifoamer may be thrown in. As the antifoaming agent, a silicon-based antifoaming agent or the like can be generally used.

熱分解原料油の熱分解により生成する石油コークスは、熱分解処理後、ウォータージェット等を用いて砕かれて、熱分解装置から取り出される。そして、熱分解装置から取り出される石油コークスは、一般にショットコークスと呼ばれる形状が粒状のものや、一般にスポンジコークスと呼ばれる形状が多孔質の大きな塊状のものであり、本発明において、石油コークス微粉砕物を製造するための粉砕原料としては、ショットコークスであっても、スポンジコークスであっても、それらの混合物であってもよい。また、熱分解装置から取り出された石油コークスは、必要に応じて、室温(20℃)〜500℃の温度で乾燥される。   Petroleum coke produced by pyrolysis of the pyrolysis feedstock is crushed using a water jet or the like after the pyrolysis treatment and taken out from the pyrolysis apparatus. The petroleum coke taken out from the pyrolyzer is generally granular in shape called shot coke, or in the form of a large porous porous shape generally called sponge coke. The pulverized raw material for producing slab may be shot coke, sponge coke, or a mixture thereof. Moreover, the petroleum coke taken out from the thermal decomposition apparatus is dried at a temperature of room temperature (20 ° C.) to 500 ° C. as necessary.

次いで、熱分解装置から取り出された石油コークスは、粉砕処理されて、本発明の石油コークス微粉砕物が得られる。粉砕処理を行うための粉砕手段としては、特に制限されず、また、乾式であっても湿式であってもよい。粉砕手段としては、ジョークラッシャ、ジョイレトリクラッシャ、コーンクラッシャ、ハンマクラッシャ、自生粉砕機、ボールミル、ローラミル、高速回転ミル、ジェットミル等の粉砕装置が挙げられる。また、粉砕処理条件は、目的とする微粉砕物の平均粒子径、その他の粒度特性、粉砕手段、粉砕回数等により、適宜選択される。粉砕処理された石油コークスは、必要に応じて分級される。   Subsequently, the petroleum coke taken out from the thermal cracking apparatus is pulverized to obtain the finely pulverized petroleum coke of the present invention. The pulverization means for performing the pulverization process is not particularly limited, and may be dry or wet. Examples of the pulverizing means include pulverizers such as a jaw crusher, a joy crusher, a cone crusher, a hammer crusher, an autogenous pulverizer, a ball mill, a roller mill, a high-speed rotary mill, and a jet mill. The pulverization conditions are appropriately selected depending on the average particle size of the desired finely pulverized product, other particle size characteristics, pulverization means, number of pulverizations, and the like. The pulverized petroleum coke is classified as necessary.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の平均粒子径(D50)は、0μmを超え50μm以下である。
本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の平均粒子径(D50)は、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましく、5μm以下が特に好ましい。
また、本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の平均粒子径(D50)は、0.05μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましく、0.2μm以上がさらに好ましい。
石油コークス微粉砕物の平均粒子径(D50)が上記範囲内にあることにより、分散性が高まり、ゴム配合物のフィラーとして用いたときに、コストの上昇を抑制しつつ、ゴム配合物の引張強度を容易に向上させることができる。
In the rubber compound of the present invention, the average particle diameter (D50) of the finely pulverized petroleum coke is more than 0 μm and 50 μm or less.
In the rubber compound of the present invention, the average particle diameter (D50) of the finely pulverized petroleum coke is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, further preferably 10 μm or less, and particularly preferably 5 μm or less.
In the rubber compound of the present invention, the average particle size (D50) of the finely pulverized petroleum coke is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and further preferably 0.2 μm or more.
When the average particle size (D50) of the finely pulverized petroleum coke is within the above range, the dispersibility is enhanced, and when used as a filler of a rubber compound, the increase in cost is suppressed and the tensile of the rubber compound is suppressed. The strength can be easily improved.

石油コークス微粉砕物において、下記式
(D90−D10)/D50 (I)
で表されるスパンは、0.3〜7であることが好ましく、0.3〜6であることがより好ましい。
本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物のスパンが上記範囲にあることにより、ゴム配合物のフィラーとして配合条件の設計が容易になる。
In the finely pulverized petroleum coke, the following formula
(D90-D10) / D50 (I)
Is preferably 0.3 to 7, and more preferably 0.3 to 6.
In the rubber compound of the present invention, when the span of the finely pulverized petroleum coke is within the above range, the compounding conditions can be easily designed as a filler for the rubber compound.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物のD90は、150μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましく、50μm以下がさらに好ましい。
また、本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物のD10は、0.01μm以上が好ましく、0.03μm以上がより好ましく、0.05μm以上が更に好ましい。
In the rubber compound of the present invention, D90 of the finely pulverized petroleum coke is preferably 150 μm or less, more preferably 100 μm or less, and further preferably 50 μm or less.
Moreover, in the rubber compound of the present invention, D10 of the finely pulverized petroleum coke is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.03 μm or more, and further preferably 0.05 μm or more.

なお、本出願書類において、石油コークス微粉砕物のD10、D50(平均粒子径)およびD90は、各々、JIS Z 8825に準拠したレーザー回折散乱式粒度分布測定装置で測定される体積頻度粒度分布測定により求められる積算粒度で、10%、50%および90%の粒径を意味する。   In the present application documents, D10, D50 (average particle size) and D90 of the finely pulverized petroleum coke are each measured by a volume frequency particle size distribution measurement using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device based on JIS Z 8825. Mean particle size of 10%, 50% and 90%.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の硫黄含有量は、乾燥状態で、1〜12質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましく、4〜8質量%がさらに好ましい。
硫黄含有量が上記範囲にあることにより、基礎材料である天然ゴムとの親和性が向上し、石油コークス微粉砕物の分散性を向上させることができる。
熱分解原料油の熱分解処理により得られるコークスは、通常、水分を1〜12質量%程度含有しているため、含水した状態の石油コークスの質量を、硫黄含有量の算出の基準とすると、石油コークスの含水状態により、石油コークス中の硫黄含有量の計算値が変動してしまう。そこで、石油コークス中の硫黄含有量の算出に当たっては、含水状態の石油コークスを200℃±10℃で4時間乾燥(JIS M 8811に準拠)させ、得られる乾燥状態の石油コークスの質量を測定し、その乾燥状態の石油コークスの質量を基準に、石油コークス中の硫黄含有量を算出する。つまり、石油コークスの乾燥状態での硫黄含有量とは、乾燥状態の石油コークスの質量に対する石油コークス中の硫黄の質量の割合を意味する。
In the rubber compound of the present invention, the sulfur content of the finely pulverized petroleum coke is preferably 1 to 12% by mass, more preferably 2 to 10% by mass, and still more preferably 4 to 8% by mass in a dry state.
When sulfur content exists in the said range, affinity with the natural rubber which is a base material improves, and the dispersibility of petroleum coke fine ground material can be improved.
Since the coke obtained by the pyrolysis treatment of the pyrolysis raw material oil usually contains about 1 to 12% by mass of water, when the mass of the petroleum coke in a water-containing state is used as a reference for calculating the sulfur content, Depending on the water content of petroleum coke, the calculated value of sulfur content in petroleum coke will fluctuate. Therefore, in calculating the sulfur content in petroleum coke, water-containing petroleum coke is dried at 200 ° C. ± 10 ° C. for 4 hours (according to JIS M 8811), and the mass of the resulting dried petroleum coke is measured. The sulfur content in the petroleum coke is calculated based on the mass of the dried petroleum coke. That is, the sulfur content in the dry state of petroleum coke means the ratio of the mass of sulfur in petroleum coke to the mass of dry petroleum coke.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の嵩密度は、0.1〜1.0g/cmが好ましい。
石油コークス微粉砕物の嵩密度の上限値は、0.8g/cmがより好ましく、0.5g/cmがさらに好ましく、0.4g/cmが特に好ましい。
石油コークス微粉砕物の嵩密度の下限値は、0.2g/cmがより好ましく、0.3g/cmがさらに好ましい。
In the rubber compound of the present invention, the bulk density of the finely pulverized petroleum coke is preferably 0.1 to 1.0 g / cm 3 .
The upper limit of the bulk density of the petroleum coke grind, more preferably 0.8 g / cm 3, more preferably 0.5g / cm 3, 0.4g / cm 3 is particularly preferred.
The lower limit of the bulk density of the petroleum coke grind, more preferably 0.2 g / cm 3, more preferably 0.3 g / cm 3.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物としては、炭素原子を70〜90質量%、水素原子を1〜10質量%含有するものが好ましい。
なお、本出願書類において、石油コークス微粉砕物の炭素原子含有量および水素原子含有量は、JIS M 8813に準拠して測定された値を意味する。
In the rubber compound of the present invention, the petroleum coke pulverized product preferably contains 70 to 90% by mass of carbon atoms and 1 to 10% by mass of hydrogen atoms.
In the present application documents, the carbon atom content and hydrogen atom content of the finely pulverized petroleum coke are values measured in accordance with JIS M 8813.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物は、炭素原子および水素原子を、通常、炭化水素基の形態で含有している。   In the rubber compound of the present invention, the finely pulverized petroleum coke contains carbon atoms and hydrogen atoms, usually in the form of hydrocarbon groups.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物が炭化水素基を含有していることは、赤外線吸収スペクトル分析(IR)により確認され、石油コークス微粉砕物のIRチャートにおいて、2800〜3000cm−1付近にC−H、−CH−、CH−の伸縮振動に由来するピーク、1600cm−1付近にフェニル基C=Cに由来するピーク、1300〜1500cm−1付近にC−H、−CH−、CH−の変角振動に由来するピーク、800〜900cm−1付近にフェニル基C−Hに由来するピークのいずれか一種以上のピークが検出されることによって確認することができる。 In the rubber compound of the present invention, it is confirmed by infrared absorption spectrum analysis (IR) that the petroleum coke fine pulverized product contains a hydrocarbon group. In the IR chart of the petroleum coke fine pulverized product, 2800 to 3000 cm CH around 1, -C 2 H-, CH 3 - telescopic peaks from vibration, the peak derived from the vicinity of 1600 cm -1 to the phenyl group C = C, CH around 1300~1500Cm -1, Confirmation is made by detecting at least one of the peaks derived from -C 2 H-, CH 3- bending vibration and the peak derived from phenyl group C-H in the vicinity of 800 to 900 cm -1. Can do.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の窒素含有量は、0.1〜2.0質量%であることが好ましい。
なお、本出願書類において、石油コークス微粉砕物の窒素含有量は、JIS M 8813に準拠して測定した値を意味する。
In the rubber compound of the present invention, the nitrogen content of the finely pulverized petroleum coke is preferably 0.1 to 2.0% by mass.
In addition, in this application document, the nitrogen content of a petroleum coke fine ground material means the value measured based on JISM8813.

本発明のゴム配合物において、石油コークス粉砕物の芳香族性炭素割合は、75〜98質量%が好ましく、85〜95質量%がより好ましい。
なお、本出願書類において、石油コークス微粉砕物の芳香族性炭素割合は、13CNMR(核磁気共鳴)スペクトルにおける芳香族炭素(CA)のピーク面積強度(100〜200ppm)を、全炭素のピーク面積強度(0〜200ppm)で除すことにより算出される値を意味する。また、13C-NMRスペクトルは、重水素クロロホルムを溶媒とし、テトラメチルシラン(TMS)を内標に用いて、日本電子(株)製核磁気共鳴装置Alpha−400により測定されるものを意味する。
In the rubber compound of the present invention, the aromatic carbon ratio of the petroleum coke pulverized product is preferably 75 to 98% by mass, and more preferably 85 to 95% by mass.
In the present application documents, the aromatic carbon ratio of the finely pulverized petroleum coke is the peak area intensity (100 to 200 ppm) of aromatic carbon (CA) in the 13 CNMR (nuclear magnetic resonance) spectrum. It means a value calculated by dividing by the area intensity (0 to 200 ppm). The 13 C-NMR spectrum means that measured by JEOL Ltd. Nuclear Magnetic Resonator Alpha-400 using deuterium chloroform as a solvent and tetramethylsilane (TMS) as an internal standard. .

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の固定炭素分は、70〜95質量%であることが好ましく、75〜90質量%であることがより好ましい。
なお、本出願書類において、石油コークス微粉砕物の固定炭素分は、JIS M 8812に準拠して測定した値を意味する。
In the rubber compound of the present invention, the fixed carbon content of the finely pulverized petroleum coke is preferably 70 to 95% by mass, and more preferably 75 to 90% by mass.
In addition, in this application document, the fixed carbon content of a petroleum coke fine ground material means the value measured based on JISM8812.

本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の炭素分の原子換算のモル数に対する水素分の原子換算のモル数の比(H/Cモル比)は、0.1〜1.0であることが好ましく、0.2〜0.8であることがより好ましい。
なお、本出願書類において、石油コークス微粉砕物の炭素分の原子換算のモル数に対する水素分の原子換算のモル数の比(H/Cモル比)は、JIS M 8813に準拠して測定される炭素分の原子換算のモル数に対する水素分の原子換算のモル数から算出される値を意味する。
In the rubber compound of the present invention, the ratio (H / C molar ratio) of the number of moles in terms of hydrogen to the number of moles in terms of carbon of the finely pulverized petroleum coke is 0.1 to 1.0. It is preferable that it is 0.2 to 0.8.
In the present application documents, the ratio of the number of moles of hydrogen equivalent to the number of moles of carbon equivalent of the finely pulverized petroleum coke pulverized product (H / C mole ratio) is measured in accordance with JIS M 8813. It means a value calculated from the number of moles of hydrogen in terms of atoms relative to the number of moles of atoms in terms of carbon.

タイヤトレッド等のタイヤ部材用のゴム配合物においては、炭素系の無機充填剤としてカーボンブラックを使用することも考えられるが、カーボンブラックは、石油系重質油やエチレン製造時の残渣油を、1400℃以上の高温雰囲気下、炉内に連続的に噴霧して熱分解を生じさせ、次いで水を噴霧して粒子径を制御しながら反応させた後、さらに造粒処理することで製造されており、製造工程が多工程かつ複雑であることからゴム配合物の高コスト化を招き易い。
一方、石油精製時に生成する残渣油を熱分解して得られる石油コークスは、製造工程が単純で安価であるものの、従来は専らボイラー燃料等として使用されるに過ぎなかった。このような状況下、本発明者等が鋭意検討した結果、驚くべきことに、粒径が特定範囲にある石油コークスは、ゴム成分として天然ゴムを配合したゴム配合物の無機充填剤として有用であり、特にカーボンブラックの配合量を低減してもゴム配合物の引張強度を効果的に向上させ得ることを見出して、本発明を完成するに至ったものである。
In rubber compounds for tire members such as tire treads, it may be possible to use carbon black as a carbon-based inorganic filler, but carbon black is a petroleum heavy oil or residual oil from ethylene production. It is manufactured by spraying continuously in a furnace in a high temperature atmosphere of 1400 ° C or higher to cause thermal decomposition, then spraying water and reacting while controlling the particle size, and further granulating. In addition, since the manufacturing process is multi-step and complicated, the cost of the rubber compound tends to increase.
On the other hand, petroleum coke obtained by pyrolyzing residual oil produced during petroleum refining has been simple and inexpensive in its production process, but has been used only as boiler fuel. Under such circumstances, as a result of intensive studies by the present inventors, surprisingly, petroleum coke having a particle size in a specific range is useful as an inorganic filler in a rubber compound containing natural rubber as a rubber component. In particular, the present inventors have found that the tensile strength of a rubber compound can be effectively improved even if the amount of carbon black is reduced, and the present invention has been completed.

本発明のゴム配合物は、上述した天然ゴム100質量部に対し、上記石油コークス微粉砕物を1〜500質量部配合してなるものであることが好ましく、5〜300質量部配合してなるものであることがより好ましく、10〜200 質量部配合してなるものであることがさらに好ましい。
また、本発明のゴム配合物において、石油コークス微粉砕物の配合割合(石油コークス微粉砕物の含有割合)は、1〜80質量%であることが好ましく、4〜70質量%であることがより好ましく、7〜65質量%であることがさらに好ましい。
The rubber compound of the present invention is preferably formed by blending 1 to 500 parts by mass of the above-mentioned finely pulverized petroleum coke with respect to 100 parts by mass of the natural rubber described above, and is composed of 5 to 300 parts by mass. More preferably, it is more preferably 10 to 200 parts by mass.
In the rubber compound of the present invention, the blending ratio of the finely pulverized petroleum coke (content ratio of the finely pulverized petroleum coke) is preferably 1 to 80% by mass, and preferably 4 to 70% by mass. More preferably, the content is 7 to 65% by mass.

本発明のゴム配合物が、上記石油コークス微粉砕物を上記範囲の量含有するものであることにより、引張強度を効果的に向上させることができる。   When the rubber compound of the present invention contains the above-mentioned finely pulverized petroleum coke in the above range, the tensile strength can be effectively improved.

本発明のゴム配合物は、天然ゴムに対し、平均粒子径(D50)が0μmを超え50μm以下である石油コークス微粉砕物とともにカーボンブラックを配合してなるものである。   The rubber compound of the present invention is obtained by blending carbon black with natural coke finely ground petroleum coke having an average particle size (D50) of more than 0 μm and 50 μm or less.

本発明のゴム配合物において、カーボンブラックとしては、特に制限されず、公知のものを採用することができ、例えばSAF、ISAF、HAF、FEF、GPF等、通常のゴム工業で使用されるものを挙げることができる。   In the rubber compound of the present invention, the carbon black is not particularly limited, and known ones can be used, such as those used in ordinary rubber industry such as SAF, ISAF, HAF, FEF and GPF. Can be mentioned.

本発明のゴム配合物は、上述した天然ゴム100質量部に対し、上記カーボンブラックを1〜500質量部配合してなるものであることが好ましく、5〜300質量部配合してなるものであることがより好ましく、10〜200質量部配合してなるものであることがさらに好ましい。
また、本発明のゴム配合物において、カーボンブラックの配合割合(カーボンブラックの含有割合)は、1〜80質量%であることが好ましく、4〜70質量%であることがより好ましく、7〜65質量%であることがさらに好ましい。
The rubber compound of the present invention is preferably formed by blending 1 to 500 parts by mass of the carbon black with respect to 100 parts by mass of the natural rubber described above, and is obtained by blending 5 to 300 parts by mass. More preferably, it is more preferably 10 to 200 parts by mass.
In the rubber compound of the present invention, the carbon black content (carbon black content) is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 4 to 70% by mass, and 7 to 65%. More preferably, it is mass%.

本発明のゴム配合物は、上記石油コークス微粉砕物を含有するものであることにより、カーボンブラックの含有割合を低減させ、このためにコストの上昇を抑制しつつ引張強度を効果的に向上させることができる。   The rubber compound of the present invention contains the above-mentioned petroleum coke finely pulverized product, thereby reducing the content ratio of carbon black, thereby effectively improving the tensile strength while suppressing an increase in cost. be able to.

本発明のゴム配合物は、天然ゴム、石油コークス微粉砕物およびカーボンブラック以外に、必要に応じて任意の添加剤を配合してなるものであってもよい。   The rubber compound of the present invention may be formed by blending an optional additive as required in addition to natural rubber, petroleum coke fine pulverized product, and carbon black.

添加剤としては、公知のものから適宜選択すればよく、加硫剤、加硫促進剤、加硫活性化剤、有機過酸化物、充填剤、シランカップリング剤、伸展油、滑剤等の加工助剤、老化防止剤等から選ばれる一種以上を挙げることができる。   Additives may be appropriately selected from known ones. Processing of vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization activators, organic peroxides, fillers, silane coupling agents, extender oils, lubricants, etc. One or more selected from auxiliaries, antioxidants and the like can be mentioned.

加硫剤としては硫黄等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
本発明のゴム配合物において、加硫剤の配合量は、天然ゴム100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。
また、本発明のゴム配合物において、加硫剤の配合割合(加硫剤の含有割合)は、0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%がより好ましく、0.7〜2質量%がさらに好ましい。
Examples of the vulcanizing agent include one or more selected from sulfur and the like.
In the rubber compound of the present invention, the compounding amount of the vulcanizing agent is preferably 0.1 to 10 parts by mass and more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of natural rubber.
In the rubber compound of the present invention, the compounding ratio of the vulcanizing agent (the vulcanizing agent content ratio) is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, and 0.7 More preferred is ˜2% by mass.

上記加硫促進剤としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等のチウラム系加硫促進剤、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤、ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
加硫促進剤の配合量は、天然ゴム100質量部に対して0.1〜5質量部が好ましく、0.2〜3質量部がより好ましい。
Examples of the vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and thiazole vulcanization accelerators such as N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, tetramethylthiuram monosulfide, and tetramethylthiuram. Thiuram-based vulcanization accelerators such as disulfide, N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N -Sulfenamide vulcanization accelerators such as oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N, N'-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, diphenylguanidine, diortolylguanidine, orthotolylbiguanidine, etc. Gua One or more types selected from nidin vulcanization accelerators and the like can be mentioned.
0.1-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of natural rubber, and, as for the compounding quantity of a vulcanization accelerator, 0.2-3 mass parts is more preferable.

加硫活性化剤としては、ステアリン酸、酸化亜鉛等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
充填剤としては、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカ等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
Examples of the vulcanization activator include one or more selected from stearic acid, zinc oxide and the like.
Examples of the filler include one or more selected from calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, mica and the like.

伸展油としては、アロマチック系鉱物油(粘度比重恒数(V.G.C.値)0.900〜1.049)、ナフテン系鉱物油(V.G.C.値0.850〜0.899)、パラフィン系鉱物油(V.G.C.値0.790〜0.849)等から選ばれる一種以上を挙げることができる。   As the extending oil, aromatic mineral oil (viscosity specific gravity constant (VGC value) 0.900 to 1.049), naphthenic mineral oil (VGC value 0.850 to 0) 899), paraffinic mineral oil (VGC value 0.790 to 0.849) and the like.

本発明のゴム配合物は、引張強度が、5〜45MPaであるものが好ましく、8〜40MPaであるものがより好ましく、10〜35MPaであるものがさらに好ましい。
本出願書類において、引張強度は、ダンベル状3号試験片形状に打ち抜いた本発明のゴム配合物をJIS K 6251の規定に準拠して測定した値を意味する。
The rubber compound of the present invention preferably has a tensile strength of 5 to 45 MPa, more preferably 8 to 40 MPa, and still more preferably 10 to 35 MPa.
In the present application documents, the tensile strength means a value obtained by measuring a rubber compound of the present invention punched into a dumbbell-shaped No. 3 test piece according to JIS K 6251.

本発明のゴム配合物は、ゴム成分として天然ゴムを採用するとともに、無機充填剤として粒径が特定範囲にある石油コークス微粉砕物およびカーボンブラックを採用することにより、特に引張強度を好適に向上させることができ、本発明のゴム配合物の引張強度が上記範囲内にあることにより、高荷重による圧縮条件下でのねじり挙動に対し破損、裂け等を生じ難くなり、本発明のゴム配合物を例えばタイヤトレッド等のタイヤ部材に好適に使用することができる。   The rubber compound of the present invention employs natural rubber as a rubber component, and by using petroleum coke fine pulverized product and carbon black having a particle size in a specific range as an inorganic filler, particularly improves tensile strength. When the tensile strength of the rubber compound of the present invention is within the above range, the rubber compound of the present invention is less prone to breakage, tearing, and the like with respect to torsional behavior under compression conditions due to high loads. Can be suitably used for a tire member such as a tire tread.

本発明のゴム配合物は、上記天然ゴム、石油コークス微粉砕物、カーボンブラックおよび必要に応じて任意に添加する添加剤を、公知の方法、例えば、オープンロールミキサー等のロールやバンバリーのような公知の混合機で混練する方法により製造することができる。   The rubber compound of the present invention is a known method such as a roll or a banbury of an open roll mixer, such as natural rubber, petroleum coke finely pulverized product, carbon black, and additives optionally added as necessary. It can be produced by a kneading method using a known mixer.

上記混合機で混練する際の条件は特に制限されず、添加剤として加硫剤や加硫促進剤を配合しない場合、混練温度は、50℃〜200℃が適当であり、80℃〜190℃がより適当であり、混練時間は、30秒間〜30分間が適当であり、1分間〜30分間がより適当である。
また、添加剤として加硫剤や加硫促進剤を配合する場合、混練温度は、100℃以下が適当であり、室温〜80℃がより適当である。
The conditions at the time of kneading with the mixer are not particularly limited. When a vulcanizing agent or a vulcanization accelerator is not blended as an additive, the kneading temperature is suitably 50 ° C to 200 ° C, and 80 ° C to 190 ° C. The kneading time is suitably 30 seconds to 30 minutes, and more suitably 1 minute to 30 minutes.
Moreover, when mix | blending a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator as an additive, kneading | mixing temperature is 100 degrees C or less suitably, and room temperature-80 degreeC are more suitable.

また、加硫剤、加硫促進剤を配合する場合、所定形状に成形した後、適宜加温して硬化することにより所望のゴム成形体を得ることができ、例えば別途プレス加硫等により加硫処理を行うことができるが、この場合、加硫温度は120〜200℃が適当であり、140〜180℃がより適当であり、加硫時間は、5〜60分間が適当であり、10〜40分間がより適当である。   In addition, when a vulcanizing agent or a vulcanization accelerator is blended, a desired rubber molded body can be obtained by molding it into a predetermined shape and then heating and curing as appropriate. In this case, the vulcanization temperature is suitably from 120 to 200 ° C., more preferably from 140 to 180 ° C., and the vulcanization time is suitably from 5 to 60 minutes. ~ 40 minutes is more appropriate.

上記方法によって、本発明のゴム配合物を得ることができる。   By the above method, the rubber compound of the present invention can be obtained.

本発明によれば、コストの上昇を抑制しつつ、特にタイヤトレッド等のタイヤ部材に使用したときに耐久性を効果的に向上させるゴム配合物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rubber compound which improves durability effectively can be provided, especially when used for tire members, such as a tire tread, suppressing a raise of cost.

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated more concretely, this is only an illustration and does not restrict | limit this invention.

<石油コークス>
熱分解原料油として減圧残渣油とスラリーオイルを用い、500℃、0.1MPaGの条件にて熱分解処理し、熱分解処理後、ウォータージェットにて粉砕し、目視にて、ショットコークスとスポンジコークスとを分取して、石油コークスとした。上記ショットコークスおよびスポンジコークスの性状を表1に示す。
<Petroleum coke>
Using pyrolysis residue oil and slurry oil as pyrolysis raw material oil, pyrolysis treatment under conditions of 500 ° C. and 0.1 MPaG, pyrolysis treatment, pulverization with water jet, and visually, shot coke and sponge coke To make petroleum coke. Table 1 shows the properties of the shot coke and sponge coke.

なお、石油コークスの性状は、以下の方法により測定したものである。
(水分)
JIS M 8811に準拠して測定した。
(CHN分、H/C)
JIS M 8813に準拠して測定した。
(硫黄分)
JIS M 8819に準拠して、硫黄含有量を測定した。
(灰分)
JIS M 8812に準拠して測定した。
(揮発分)
JIS M 8812に準拠して測定した。
(固定炭素分)
JIS M 8812に準拠して測定した。
(芳香族性炭素割合)
13CNMR(核磁気共鳴)スペクトルにおける芳香族炭素(CA)のピーク面積強度(100〜200ppm)を、全炭素のピーク面積強度(0〜200ppm)で除すことにより、算出した。また、13C-NMRスペクトルは、重水素クロロホルムを溶媒とし、テトラメチルシラン(TMS)を内標に用いて、日本電子(株)製核磁気共鳴装置Alpha−400により測定した。
The properties of petroleum coke are measured by the following method.
(moisture)
The measurement was performed according to JIS M 8811.
(CHN, H / C)
The measurement was performed according to JIS M 8813.
(Sulfur content)
The sulfur content was measured according to JIS M 8819.
(ash)
The measurement was performed according to JIS M 8812.
(Volatile)
The measurement was performed according to JIS M 8812.
(Fixed carbon content)
The measurement was performed according to JIS M 8812.
(Aromatic carbon ratio)
The calculation was performed by dividing the peak area intensity (100 to 200 ppm) of aromatic carbon (CA) in the 13 CNMR (nuclear magnetic resonance) spectrum by the peak area intensity (0 to 200 ppm) of all carbons. The 13 C-NMR spectrum was measured with a nuclear magnetic resonance apparatus Alpha-400 manufactured by JEOL Ltd. using deuterium chloroform as a solvent and tetramethylsilane (TMS) as an internal standard.

Figure 2016124921
Figure 2016124921

<石油コークスの乾燥>
上記で得た石油コークスを一昼夜(24時間)、室温(25℃)で乾燥して、粉砕原料となる石油コークスの乾燥物を得た。乾燥後の石油コークスの水分量を測定したところ、乾燥後のショットコークス、スポンジコークスのいずれも、水分量は1質量%以下であった。
<Drying of petroleum coke>
The petroleum coke obtained above was dried at room temperature (25 ° C.) all day and night (24 hours) to obtain a dried product of petroleum coke as a pulverized raw material. When the moisture content of the dried petroleum coke was measured, the moisture content of both the shot coke and sponge coke after drying was 1% by mass or less.

(実施例1および実施例2)
<石油コークスの粉砕処理>
上記で得たショットコークスの乾燥物を、カッターミル((株)セイシン企業製VM−22型)に供給し、粗粉砕して粗粉砕物を得た。そのときの粉砕条件及び結果を表2に示す。
次いで、得られた粗粉砕物を、ジェットミル((株)セイシン企業製FS−4)に供給し、微粉砕して、石油コークス微粉砕物を得た。そのときの粉砕条件及び微粉砕物の分析結果を表2に示す。
なお、微粉砕物の粒度は、以下の方法により測定したものである。
(粒度分布)
JIS Z 8825に準拠したレーザー回折散乱式粒度分布測定装置(日機装(株)製MICROTRAC)を用いて、レーザー回折散乱法により、体積頻度粒度分布測定を行い、得られた体積頻度粒度分布測定結果より、積算粒度10%、50%、90%の粒径を求め、各々D10、D50(平均粒子径)およびD90とした。
(Example 1 and Example 2)
<Pulverization of petroleum coke>
The dried shot coke obtained above was supplied to a cutter mill (VM-22 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) and coarsely pulverized to obtain a coarsely pulverized product. Table 2 shows the grinding conditions and results at that time.
Subsequently, the obtained coarsely pulverized product was supplied to a jet mill (FS-4 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) and finely pulverized to obtain a petroleum pulverized finely pulverized product. Table 2 shows the pulverization conditions and the analysis results of the finely pulverized product.
The particle size of the finely pulverized product is measured by the following method.
(Particle size distribution)
Volume frequency particle size distribution measurement is performed by a laser diffraction scattering method using a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device (Nikkiso Co., Ltd. MICROTRAC) in accordance with JIS Z 8825, and from the obtained volume frequency particle size distribution measurement results The integrated particle sizes of 10%, 50%, and 90% were obtained and were set as D10, D50 (average particle size), and D90, respectively.

次いで、天然ゴム(RSS3グレード)100質量部に対し、ステアリン酸(花王(株)製ルナックS−50V)2質量部、酸化亜鉛(ハクスイテック(株)製)5質量部、TBBS(N−(tert−ブチル)−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、三井化学(株)製サンセラーNS−G)0.7質量部、硫黄(細井化学工業(株)製)2.25質量部混合するとともに、各石油コークス微粉砕物65質量部およびカーボンブラック(HAF級)35質量部を混合して、各々石油コークス微粉砕物を含有する混合物を調製した。
上記各混合物を、オープンロールミキサーで混練した後、得られた混練物を140℃で30分間プレス加硫することにより、目的とする各ゴム配合物を得た。
得られた各ゴム配合物の配合比およびその評価結果を表4に示す。
Next, 100 parts by mass of natural rubber (RSS3 grade), 2 parts by mass of stearic acid (Lunac S-50V manufactured by Kao Corporation), 5 parts by mass of zinc oxide (manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.), TBBS (N- (tert -Butyl) -2-benzothiazole sulfenamide, Mitsui Chemicals Co., Ltd. Sunseller NS-G) 0.7 parts by mass, sulfur (Hosoi Chemical Co., Ltd.) 2.25 parts by mass, and each petroleum 65 parts by mass of finely pulverized coke and 35 parts by mass of carbon black (HAF grade) were mixed to prepare mixtures each containing finely pulverized petroleum coke.
After kneading each of the above mixtures with an open roll mixer, the obtained kneaded product was press vulcanized at 140 ° C. for 30 minutes to obtain each desired rubber compound.
Table 4 shows the blending ratio of the obtained rubber blends and the evaluation results thereof.

なお、各ゴム配合物は、以下の方法により評価したものである。
(スコーチ時間)
JIS K6300に準拠したムーニースコーチ試験機(S形ロータ)を用い、温度120℃で測定時のt5値(分間)を求めた。
(ムーニー粘度)
JIS K 6300に準拠して、温度120℃でのムーニー粘度(MS120℃)を測定した。
(硬度)
JIS K6253に準拠し、デュロメータ硬さ計を用いて測定した。
(引張強度、伸び、300%モジュラス)
各ゴム配合物をダンベル状3号形試験片に打ち抜き、JIS K 6251の規定に準拠して、伸び(%)、引張強度(MPa)、300%モジュラスを測定した。
(比重)
JIS K6268に準拠して測定した。
(永久圧縮歪)
JIS K 6262に準じて、70℃、25%圧縮という条件で、24時間後の圧縮永久ひずみを測定した。
Each rubber compound was evaluated by the following method.
(Scorch time)
Using a Mooney scorch tester (S type rotor) conforming to JIS K6300, the t5 value (minute) at the time of measurement at a temperature of 120 ° C. was determined.
(Mooney viscosity)
According to JIS K 6300, Mooney viscosity (MS 120 ° C.) at a temperature of 120 ° C. was measured.
(hardness)
Based on JIS K6253, it measured using the durometer hardness meter.
(Tensile strength, elongation, 300% modulus)
Each rubber compound was punched into a dumbbell-shaped No. 3 test piece, and elongation (%), tensile strength (MPa), and 300% modulus were measured in accordance with JIS K 6251.
(specific gravity)
The measurement was performed according to JIS K6268.
(Permanent compression strain)
According to JIS K 6262, compression set after 24 hours was measured under the conditions of 70 ° C. and 25% compression.

(比較例1)
<石油コークスの粉砕処理>
上記した方法で得たショットコークスの乾燥物を、カッターミル((株)セイシン企業製VM−22型)に供給し、粗粉砕して粗粉砕物を得、得られた粉砕物を実施例1と同様に評価した。そのときの粉砕条件及び評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
<Pulverization of petroleum coke>
The dried product of shot coke obtained by the above-described method is supplied to a cutter mill (VM-22 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) and coarsely pulverized to obtain a coarsely pulverized product. And evaluated in the same manner. Table 2 shows the grinding conditions and evaluation results at that time.

次いで、得られた粉砕物を用いて実施例1と同様にしてゴム配合物を調製し、実施例1と同様に得られたゴム配合物の性状を評価した。得られたゴム配合物の配合比およびその評価結果を表4に示す。   Next, using the obtained pulverized product, a rubber compound was prepared in the same manner as in Example 1, and the properties of the rubber compound obtained in the same manner as in Example 1 were evaluated. Table 4 shows the compounding ratio of the obtained rubber compound and the evaluation results.

Figure 2016124921
Figure 2016124921

(実施例3および実施例4)
<石油コークスの粉砕処理>
上記で得たスポンジコークスの乾燥物を、カッターミル((株)セイシン企業製VM−22型)に供給し、粗粉砕して粗粉砕物を得た。そのときの粉砕条件及び評価結果を表3に示す。
次いで、得られた粗粉砕物を、ジェットミル((株)セイシン企業製FS−4)に供給し、微粉砕して、石油コークス微粉砕物を得、得られた微粉砕物を実施例1と同様に評価した。そのときの粉砕条件及び評価結果を表3に示す。
次いで、得られた粉砕物を用いて実施例1と同様にして各ゴム配合物を調製し、実施例1と同様に得られた各ゴム配合物の性状を評価した。得られたゴム配合物の配合比およびその評価結果を表4に示す。
(Example 3 and Example 4)
<Pulverization of petroleum coke>
The dried sponge coke obtained above was supplied to a cutter mill (VM-22 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) and coarsely pulverized to obtain a coarsely pulverized product. Table 3 shows the grinding conditions and evaluation results at that time.
Subsequently, the obtained coarsely pulverized product was supplied to a jet mill (FS-4 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) and finely pulverized to obtain a finely pulverized petroleum coke product. And evaluated in the same manner. Table 3 shows the grinding conditions and evaluation results at that time.
Next, each rubber compound was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained pulverized product, and the properties of each rubber compound obtained in the same manner as in Example 1 were evaluated. Table 4 shows the compounding ratio of the obtained rubber compound and the evaluation results.

(比較例2)
<石油コークスの粉砕処理>
上記で得たスポンジコークスの乾燥物を、カッターミル((株)セイシン企業製VM−22型)に供給し、粗粉砕して粗粉砕物を得、得られた粉砕物を実施例1と同様に評価した。そのときの粉砕条件及び評価結果を表3に示す。
次いで、得られた粉砕物を用いて実施例1と同様にして各ゴム配合物を調製し、実施例1と同様に得られた各ゴム配合物の性状を評価した。得られたゴム配合物の配合比およびその評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 2)
<Pulverization of petroleum coke>
The dried sponge coke obtained above is supplied to a cutter mill (VM-22 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) and coarsely pulverized to obtain a coarsely pulverized product. The obtained pulverized product is the same as in Example 1. Evaluated. Table 3 shows the grinding conditions and evaluation results at that time.
Next, each rubber compound was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained pulverized product, and the properties of each rubber compound obtained in the same manner as in Example 1 were evaluated. Table 4 shows the compounding ratio of the obtained rubber compound and the evaluation results.

Figure 2016124921
Figure 2016124921

Figure 2016124921
Figure 2016124921

表2〜表4より、実施例1〜実施例4においては、ゴム成分として天然ゴムを採用するとともに、平均粒子径(D50)が0μmを超え50μm以下である安価な石油コークス微粉砕物を用いてゴム配合物を調製していることから、カーボンブラックの配合量を低減し製造コストを抑制しつつも、引張強度が高く、特にタイヤトレッド等のタイヤ部材に使用したときに耐久性を効果的に向上させ得るゴム配合物を提供できることが分かる。   From Table 2 to Table 4, in Examples 1 to 4, natural rubber is used as the rubber component, and an inexpensive petroleum coke fine pulverized product having an average particle diameter (D50) of more than 0 μm and 50 μm or less is used. Since the rubber compound is prepared, the tensile strength is high while reducing the production cost by reducing the amount of carbon black, and the durability is effective especially when used for tire treads and other tire members. It can be seen that it is possible to provide a rubber compound that can be improved significantly.

一方、表2〜表4より、比較例1〜比較例2においては、平均粒子径(D50)が50μmを超える石油コークス微粉砕物を用いてゴム配合物を調製していることから、得られるゴム配合物の引張強度が低く、耐久性に劣るために、タイヤトレッド用等の実用に供し難いものであることが分かる。   On the other hand, from Tables 2 to 4, in Comparative Examples 1 to 2, the rubber compound is prepared using a finely pulverized petroleum coke having an average particle size (D50) exceeding 50 μm. It can be seen that the rubber compound has a low tensile strength and is inferior in durability, making it difficult to put it into practical use for tire treads and the like.

本発明によれば、コストの上昇を抑制しつつ、特にタイヤトレッド等のタイヤ部材に使用したときに耐久性を効果的に向上させる新規なゴム配合物を提供することができる。




ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel rubber compound which improves durability effectively, especially when used for tire members, such as a tire tread, can be provided, suppressing a raise of cost.




Claims (4)

天然ゴムに対し、平均粒子径(D50)が0μmを超え50μm以下である石油コークス微粉砕物およびカーボンブラックを配合してなることを特徴とするゴム配合物。   A rubber compound comprising a natural rubber blended with finely pulverized petroleum coke having an average particle size (D50) of more than 0 μm and not more than 50 μm, and carbon black. 前記石油コークス微粉砕物が、原油の常圧蒸留残渣油または減圧蒸留残渣油を熱分解して得られるコークスを粉砕してなるものである請求項1に記載のゴム配合物。   The rubber compound according to claim 1, wherein the finely pulverized petroleum coke is obtained by pulverizing coke obtained by thermally decomposing crude oil atmospheric distillation residue oil or vacuum distillation residue oil. 前記天然ゴム100質量部に対し、前記石油コークス微粉砕物1〜500質量部と、前記カーボンブラック1〜500質量部とを配合してなる請求項1または請求項2に記載のゴム配合物。   The rubber compound according to claim 1 or 2, wherein 1 to 500 parts by mass of the finely pulverized petroleum coke and 1 to 500 parts by mass of the carbon black are blended with 100 parts by mass of the natural rubber. 前記ゴム配合物がタイヤ部材用である請求項1〜請求項3のいずれかに記載のゴム配合物。






The rubber compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the rubber compound is for a tire member.






JP2014265100A 2014-02-28 2014-12-26 Rubber compound Pending JP2016124921A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014265100A JP2016124921A (en) 2014-12-26 2014-12-26 Rubber compound
PCT/JP2015/055165 WO2015129669A1 (en) 2014-02-28 2015-02-24 Finely pulverized petroleum coke, fired finely pulverized petroleum coke, filler for rubber composition, and rubber composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014265100A JP2016124921A (en) 2014-12-26 2014-12-26 Rubber compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016124921A true JP2016124921A (en) 2016-07-11

Family

ID=56358907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014265100A Pending JP2016124921A (en) 2014-02-28 2014-12-26 Rubber compound

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016124921A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017139003A (en) * 2015-11-25 2017-08-10 カシオ計算機株式会社 Flight device, method and program
JP2018039994A (en) * 2016-08-31 2018-03-15 コスモ石油株式会社 Insulation black fine particle, insulation black material and insulation black ink

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017139003A (en) * 2015-11-25 2017-08-10 カシオ計算機株式会社 Flight device, method and program
JP2018039994A (en) * 2016-08-31 2018-03-15 コスモ石油株式会社 Insulation black fine particle, insulation black material and insulation black ink
JP7064296B2 (en) 2016-08-31 2022-05-10 コスモ石油株式会社 Black fine particle insulator, black insulating material, black insulating ink and black insulating material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014200009A1 (en) Rubber composition and pneumatic tire
Dileep et al. An innovative approach to utilize waste silica fume from zirconia industry to prepare high performance natural rubber composites for multi-functional applications
JP2009114257A (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire
WO2015129669A1 (en) Finely pulverized petroleum coke, fired finely pulverized petroleum coke, filler for rubber composition, and rubber composition
Moresco et al. Natural rubber compositions with the partial/total replacement of carbon black/naphthenic oil by renewable additives: Rice husk ash and cashew nut oil
JP5814410B2 (en) Rubber composition for studless tire and studless tire
JP2016124921A (en) Rubber compound
JP2010065137A (en) Rubber composition for undertread
JP2016124920A (en) Rubber compound
KR101413175B1 (en) Tire rubber composition comprising environment-friendly process oil
JP2016124922A (en) Rubber compound
JP2016124919A (en) Rubber compound
Samaržija-Jovanović et al. Properties of vulcanized polyisoprene rubber composites filled with opalized white tuff and precipitated silica
JP2016141773A (en) Rubber compound
JP6045551B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP6217157B2 (en) Production method of carbon black
JP2016141774A (en) Rubber compound
JP2016141772A (en) Rubber compound
JP6045558B2 (en) Pneumatic tire manufacturing method
JP6042399B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP2018119025A (en) Tread rubber composition and tire
JP2009114253A (en) Rubber composition for tire tread
JP2016124917A (en) Petroleum coke fine pulverized article
JP2011068784A (en) Rubber composition for tread, and studless tire
JP2016124918A (en) Petroleum coke fine pulverized article

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170602