JP2019094378A - Surface-treated carbon black and method for producing the same - Google Patents
Surface-treated carbon black and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019094378A JP2019094378A JP2017222574A JP2017222574A JP2019094378A JP 2019094378 A JP2019094378 A JP 2019094378A JP 2017222574 A JP2017222574 A JP 2017222574A JP 2017222574 A JP2017222574 A JP 2017222574A JP 2019094378 A JP2019094378 A JP 2019094378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- rubber
- weight
- treated carbon
- dihydrazide compound
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
Description
本発明は、表面処理カーボンブラックおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to surface-treated carbon black and a method for producing the same.
従来、ゴム組成物を原料とした空気入りタイヤの低燃費性や低発熱性等の特性の向上を目的として、ゴム組成物にヒドラジド化合物を用いることが知られている（特許文献１、２）。 Conventionally, it has been known to use a hydrazide compound in a rubber composition for the purpose of improving the properties such as low fuel consumption and low heat buildup of a pneumatic tire using a rubber composition as a raw material (Patent Documents 1 and 2) .
一方、市場では、ゴム組成物において、よりスコーチ性（加工性）に優れ、かつ当該ゴム組成物を原料としたタイヤ（加硫ゴム）において、より低発熱性を有するものが求められているが、上記の特許文献のようなゴム組成物から得られた加硫ゴムは、当該特性に改善の余地があった。 On the other hand, in the market, rubber compositions which are more excellent in scorchability (processability) and which have lower heat buildup are required in tires (vulcanized rubber) which are made of the rubber compositions as a raw material. Vulcanized rubber obtained from a rubber composition as in the above-mentioned patent documents has room for improvement in the properties.
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、低発熱性を有する加硫ゴムが得られ、かつスコーチ性の低下が抑制できるゴム組成物が得られる、表面処理カーボンブラックおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a surface-treated carbon black which can obtain a vulcanized rubber having low heat buildup and which can suppress a decrease in scorch property, and its production Intended to provide a method.
本発明は、カーボンブラックの表面が、ジヒドラジド化合物で処理された表面処理カーボンブラックに関する。 The present invention relates to surface-treated carbon black in which the surface of carbon black is treated with a dihydrazide compound.
また、本発明は、前記表面処理カーボンブラックの製造方法であって、前記カーボンブラックの表面を、前記ジヒドラジド化合物で処理する工程を含む表面処理カーボンブラックの製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for producing the surface-treated carbon black, which comprises the step of treating the surface of the carbon black with the dihydrazide compound.
本発明に係る表面処理カーボンブラックにおける効果の作用メカニズムの詳細は不明な部分があるが、以下のように推定される。但し、本発明は、この作用メカニズムに限定して解釈されなくてもよい。 Although the details of the mechanism of action of the effects in the surface-treated carbon black according to the present invention are unclear, they are presumed as follows. However, the present invention may not be interpreted as being limited to this mechanism of action.
本発明の表面処理カーボンブラックは、カーボンブラックの表面が、ジヒドラジド化合物で処理されている。ジヒドラジド化合物により、予め、カーボンブラックの表面を処理することで、当該ジヒドラジド化合物がカーボンブラックの表面（当該表面に存在する数少ない官能基（例えば、カルボキシル基など））に効率よく付着（結合）できるものと推定される。とくに、当該ジヒドラジド化合物を含む水溶液を用いた場合、カーボンブラックと当該ジヒドラジド化合物の接触効率が上がるため、当該ジヒドラジド化合物がさらに効率よく付着（結合）できるものと推定される。 In the surface-treated carbon black of the present invention, the surface of the carbon black is treated with a dihydrazide compound. By treating the surface of carbon black with a dihydrazide compound in advance, the dihydrazide compound can be efficiently attached (bonded) to the surface of carbon black (a few functional groups (eg, carboxyl group etc. present on the surface)) It is estimated to be. In particular, when an aqueous solution containing the dihydrazide compound is used, the contact efficiency between the carbon black and the dihydrazide compound is increased, so it is presumed that the dihydrazide compound can be more efficiently attached (bonded).
このような表面処理カーボンブラックをタイヤ用ゴム組成物の原料として用いることで、表面処理カーボンブラックに存在する前記ジヒドラジド化合物の炭素−炭素二重結合の部分が、ゴム成分（ポリマー）のラジカルとの反応や硫黄架橋に伴う反応によりゴム成分（ポリマー）と結合することができると推定されるため、得られる加硫ゴムは優れた低発熱性を有する。 By using such surface-treated carbon black as a raw material for a rubber composition for a tire, the portion of the carbon-carbon double bond of the dihydrazide compound present in the surface-treated carbon black can be combined with the radical of the rubber component (polymer) The vulcanized rubber obtained has excellent low heat buildup, since it is presumed that it can be combined with the rubber component (polymer) by the reaction or the reaction involved in sulfur crosslinking.
上記のような表面処理カーボンブラックをタイヤ用ゴム組成物の原料として用いることで、未反応の前記ジヒドラジド化合物が加硫反応を促進しないであることが推定されるため、ゴム組成物のスコーチ性の低下（悪化）を抑制できる。 By using the surface-treated carbon black as described above as a raw material of the rubber composition for tires, it is presumed that the unreacted dihydrazide compound does not promote the vulcanization reaction, so that the scorch property of the rubber composition It is possible to suppress the deterioration (deterioration).
＜表面処理カーボンブラック＞
本発明の表面処理カーボンブラックは、カーボンブラックの表面が、ジヒドラジド化合物で処理されたものである。
<Surface-treated carbon black>
The surface-treated carbon black of the present invention is obtained by treating the surface of carbon black with a dihydrazide compound.
前記カーボンブラックとしては、例えば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなど、通常のゴム工業で使用されるカーボンブラックの他、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどの導電性カーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックは、通常のゴム工業において、そのハンドリング性を考慮して造粒された、造粒カーボンブラックであってもよく、未造粒カーボンブラックであってもよい。カーボンブラックは、単独で用いてもよく２種類以上を併用してもよい。 As said carbon black, conductive carbon blacks, such as acetylene black and ketjen black, can be used besides carbon black used by usual rubber industry, such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, for example. . The carbon black may be granulated carbon black or non-granulated carbon black which is granulated in consideration of its handling property in ordinary rubber industry. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.
前記カーボンブラックは、加硫ゴムの補強性を向上させる観点から、ＤＢＰ吸収量（ジブチルフタレート吸収量）が、８０ｃｍ３／１００ｇ以上であることが好ましく、１１０ｃｍ３／１００ｇ以上であることがより好ましく、そして、１８０ｃｍ３／１００ｇ以下であることが好ましく、１４０ｃｍ３／１００ｇ以下であることがより好ましい。 The carbon black, from the viewpoint of improving the reinforcing property of the vulcanized rubber, DBP absorption amount (dibutyl phthalate absorption) is preferably at 80 cm 3/100 g or more, more preferably 110 cm 3/100 g or more and it is preferably 180cm 3/100 g or less, and more preferably less 140cm 3 / 100g.
前記カーボンブラックは、加硫ゴムの低発熱性を向上させる観点から、窒素吸着比表面積が、３０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、５０ｍ２／ｇ以上であることがより好ましく、１００ｍ２／ｇ以上であることがさらに好ましく、そして、２５０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、２００ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、１８０ｍ２／ｇ以下であることがさらに好ましい。 The carbon black, from the viewpoint of improving the low heat generation property of the vulcanized rubber, the nitrogen adsorption specific surface area, is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more, 100 m 2 / It is more preferably g or more, and preferably 250 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g or less, and still more preferably 180 m 2 / g or less.
前記ジヒドラジド化合物は、ヒドラジド基（−ＣＯＮＨＮＨ２）を分子中に２つ有する化合物であり、例えば、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、エイコサン二酸ジヒドラジド、７，１１−オクタデカジエン−１，１８−ジカルボヒドラジドなどが挙げられる。前記ジヒドラジド化合物は、これらの中でも、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジドが好ましく、イソフタル酸ジヒドラジドがより好ましい。前記ジヒドラジド化合物は、単独で用いてもよく２種類以上を併用してもよい。 The dihydrazide compound is a compound having two hydrazide groups (-CONHNH 2 ) in the molecule, and is, for example, isophthalic acid dihydrazide, terephthalic acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, eicosane diacid dihydrazide, 7,11-octadecadiene-1,18-dicarbohydrazide etc. are mentioned. Among these, isophthalic acid dihydrazide and adipic acid dihydrazide are preferable, and isophthalic acid dihydrazide is more preferable. The dihydrazide compounds may be used alone or in combination of two or more.
前記ジヒドラジド化合物は、カーボンブラックに対する接触効率を高める観点から、前記ジヒドラジド化合物を含む水溶液で使用することが好ましい。前記水溶液における媒体は、イオン交換水、蒸留水、工業用水などの水を主成分とする媒体であるが、例えば、有機溶媒を含有する水であってもよい。前記媒体は、単独で用いてもよく２種類以上を併用してもよい。 The dihydrazide compound is preferably used in an aqueous solution containing the dihydrazide compound from the viewpoint of enhancing the contact efficiency to carbon black. The medium in the aqueous solution is a medium containing water as a main component, such as ion exchanged water, distilled water, industrial water, etc., but may be water containing an organic solvent, for example. The media may be used alone or in combination of two or more.
前記ジヒドラジド化合物を含む水溶液中の、前記ジヒドラジド化合物の割合は、加硫ゴムの低発熱性を向上させる観点から、０．１重量％以上であることが好ましく、０．３重量％以上であることがより好ましく、０．５重量％以上であることがさらに好ましく、１．５重量％以上であることがよりさらに好ましく、そして、前記媒体中に前記ジヒドラジド化合物を十分に溶解させる観点、およびゴム組成物のスコーチ性の低下（悪化）を抑制（防止）する観点から、３０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがより好ましく、１５重量％以下であることがさらに好ましい。 The proportion of the dihydrazide compound in the aqueous solution containing the dihydrazide compound is preferably 0.1% by weight or more and 0.3% by weight or more from the viewpoint of improving the low heat buildup of the vulcanized rubber. Is more preferably 0.5% by weight or more, still more preferably 1.5% by weight or more, and the viewpoint of sufficiently dissolving the dihydrazide compound in the medium, and the rubber composition The content is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and still more preferably 15% by weight or less from the viewpoint of suppressing (preventing) a decrease (decrease) in the scorch property of the product.
また、前記ジヒドラジド化合物を含む水溶液は、前記媒体中に前記ジヒドラジド化合物を十分に溶解させる観点から、温度が６０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましく、８０℃以上であることがさらに好ましく、９０℃以上であることがよりさらに好ましく、そして、安全性の観点からは、前記媒体の沸点以下であることが好ましい。 The aqueous solution containing the dihydrazide compound preferably has a temperature of 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and more preferably 80 ° C. or higher, from the viewpoint of sufficiently dissolving the dihydrazide compound in the medium. It is more preferable that the temperature be 90 ° C. or higher, and it is preferable that the temperature be equal to or lower than the boiling point of the medium from the viewpoint of safety.
前記表面処理カーボンブラックにおいて、前記ジヒドラジド化合物の使用量（表面処理量）は、加硫ゴムの低発熱性を向上させる観点から、前記カーボンブラック１００重量部に対して、０．０２重量部以上であることが好ましく、０．０５重量部以上であることがより好ましく、０．１重量部以上であることがさらに好ましく、０．２重量部以上であることがよりさらに好ましく、そして、ゴム組成物のスコーチ性の低下（悪化）を抑制（防止）する観点から、２０重量部以下であることが好ましく、１０重量部以下であることがより好ましく、５重量部以下であることがさらに好ましく、３重量部以下であることがよりさらに好ましい。 In the surface-treated carbon black, the use amount (surface treatment amount) of the dihydrazide compound is 0.02 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the carbon black from the viewpoint of improving the low heat buildup of the vulcanized rubber. Is preferable, more preferably 0.05 parts by weight or more, still more preferably 0.1 parts by weight or more, still more preferably 0.2 parts by weight or more, and the rubber composition From the viewpoint of suppressing (preventing) a decrease (decrease) in the scorch property of the film, it is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and still more preferably 5 parts by weight or less, It is even more preferable that it is not more than part by weight.
＜表面処理カーボンブラックの製造方法＞
本発明の表面処理カーボンブラックの製造方法において、その表面処理の方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ミキサーやブレンダー中で、カーボンブラックを攪拌（流動）しながら、１）前記ジヒドラジド化合物または当該化合物を含む水溶液を添加して攪拌処理する方法、２）前記ジヒドラジド化合物を含む水溶液を、スプレーなどの噴霧機を用いて噴霧処理する方法、また、３）カーボンブラックの造粒工程に使用する水に前記ジヒドラジド化合物を添加して処理する方法などが挙げられる。前記表面処理の方法は、均一塗布の観点から、噴霧処理する方法が好ましい。
<Method of producing surface-treated carbon black>
In the method of producing surface-treated carbon black of the present invention, the method of surface treatment is not particularly limited. For example, while stirring (flowing) carbon black in a mixer or blender, 1) the dihydrazide Method of adding and stirring a compound or an aqueous solution containing the compound, 2) a method of spray treating an aqueous solution containing the dihydrazide compound using a sprayer such as a spray, and 3) carbon black granulation step The method etc. which add and process the said dihydrazide compound to the water to be used are mentioned. From the viewpoint of uniform application, the method of surface treatment is preferably a method of spray treatment.
前記表面処理において、処理温度は、何ら限定されないが、前記ジヒドラジド化合物を含む水溶液を用いる場合、ジヒドラジド化合物の析出を抑制する観点から、当該水溶液の温度は、６０℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましく、８０℃以上であることがさらに好ましく、９０℃以上であることがよりさらに好ましく、そして、安全性の観点からは、前記媒体の沸点以下であることが好ましい。また、処理時間は、使用するカーボンブラックの量に依存するため一概に言えないが、通常、３．０〜５．０分程度である。 In the surface treatment, the treatment temperature is not limited at all, but when using an aqueous solution containing the dihydrazide compound, the temperature of the aqueous solution is preferably 60 ° C. or higher from the viewpoint of suppressing the precipitation of the dihydrazide compound. C. or higher is more preferable, 80.degree. C. or higher is even more preferable, and 90.degree. C. or higher is even more preferable. From the viewpoint of safety, the temperature is preferably not higher than the boiling point of the medium. Further, the treatment time depends on the amount of carbon black to be used and can not be generally stated, but it is usually about 3.0 to 5.0 minutes.
上記の表面処理にて得られた表面処理カーボンブラックは、混合時間短縮の観点から、自然乾燥、強制乾燥などの乾燥工程を設けずに使用することができるが、上記の表面処理の工程のあとには、前記乾燥工程を設けることもできる。 The surface-treated carbon black obtained by the above surface treatment can be used without providing a drying step such as natural drying or forced drying from the viewpoint of shortening the mixing time, but after the above-mentioned surface treatment step Can also be provided with the above-mentioned drying step.
＜ゴム組成物＞
本発明では、前記表面処理カーボンブラックを用いて、ゴム組成物を調製することができる。ゴム組成物の原料としては、通常ゴム業界で使用される、ゴム、各種配合剤が挙げられる。
<Rubber composition>
In the present invention, the surface-treated carbon black can be used to prepare a rubber composition. As a raw material of a rubber composition, rubber | gum and various compounding agents which are normally used in the rubber industry are mentioned.
前記ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）や、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などの合成ジエン系ゴムが挙げられる。ゴムは、単独で用いてもよく２種類以上を併用してもよい。 Examples of the rubber include synthetic dienes such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR) and nitrile rubber (NBR). Rubber is mentioned. The rubber may be used alone or in combination of two or more.
前記ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して、前記表面処理カーボンブラックにおける前記ジヒドラジド化合物は、加硫ゴムの低発熱性を向上させる観点から、０．０１重量部以上であることが好ましく、０．０３重量部以上であることがより好ましく、０．０５重量部以上であることがさらに好ましく、０．１重量部以上であることがよりさらに好ましく、そして、ゴム組成物のスコーチ性の低下（悪化）を抑制（防止）する観点から、１０重量部以下であることが好ましく、５重量部以下であることがより好ましく、３重量部以下であることがさらに好ましく、１．５重量部以下であることがよりさらに好ましい。 From the viewpoint of improving the low heat buildup of the vulcanized rubber, the dihydrazide compound in the surface-treated carbon black is preferably 0.01 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition. 0.03 parts by weight or more, more preferably 0.05 parts by weight or more, still more preferably 0.1 parts by weight or more, and the scorch property of the rubber composition The amount is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, and still more preferably 3 parts by weight or less, from the viewpoint of suppressing (preventing) reduction (deterioration). It is even more preferable that
前記ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して、前記表面処理カーボンブラックは、加硫ゴムの補強性を向上させる観点から、３０〜１００重量部であることが好ましく、３５〜８０重量部であることがより好ましく、４０〜７０重量部であることがさらに好ましい。 The surface-treated carbon black is preferably 30 to 100 parts by weight, preferably 35 to 80 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition, from the viewpoint of improving the reinforcing property of the vulcanized rubber. Is more preferably 40 to 70 parts by weight.
前記各種配合剤としては、例えば、硫黄系加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカ、シランカップリング剤、酸化亜鉛、メチレン受容体およびメチレン供与体、ステアリン酸、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化物、ワックスやオイルなどの軟化剤、加工助剤などが挙げられる。 Examples of the various compounding agents include sulfur-based vulcanizing agents, vulcanization accelerators, antiaging agents, silica, silane coupling agents, zinc oxide, methylene acceptors and methylene donors, stearic acid, and vulcanization accelerators Vulcanization retarders, organic peroxides, softeners such as waxes and oils, processing aids and the like.
前記硫黄系加硫剤としての硫黄は、通常のゴム用硫黄であればよく、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを用いることができる。硫黄系加硫剤は、単独で用いてもよく２種類以上を併用してもよい。 The sulfur as the sulfur-based vulcanizing agent may be any conventional sulfur for rubber, and for example, powder sulfur, precipitated sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur and the like can be used. The sulfur-based vulcanizing agent may be used alone or in combination of two or more.
前記硫黄の含有量は、ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して０．３〜６．５重量部であることが好ましい。硫黄の含有量が０．３重量部未満であると、加硫ゴムの架橋密度が不足してゴム強度などが低下し、６．５重量部を超えると、特に耐熱性および耐久性の両方が悪化する。加硫ゴムのゴム強度を良好に確保し、耐熱性と耐久性をより向上するためには、硫黄の含有量がゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して１．０〜５．５重量部であることがより好ましい。 The content of sulfur is preferably 0.3 to 6.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition. If the content of sulfur is less than 0.3 parts by weight, the crosslink density of the vulcanized rubber will be insufficient to lower the rubber strength, etc. If it exceeds 6.5 parts by weight, both the heat resistance and the durability will be particularly good. Getting worse. In order to ensure the rubber strength of the vulcanized rubber favorably and to further improve the heat resistance and durability, the sulfur content is 1.0 to 5.5 with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition. It is more preferable that it is a weight part.
前記加硫促進剤としては、通常のゴム用加硫促進剤であればよく、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などが挙げられる。加硫促進剤は、単独で用いてもよく２種類以上を併用してもよい。 As the vulcanization accelerator, any conventional vulcanization accelerator for rubber may be used, and a sulfenamide-based vulcanization accelerator, a thiuram-based vulcanization accelerator, a thiazole-based vulcanization accelerator, a thiourea-based vulcanization accelerator And guanidine-based vulcanization accelerators and dithiocarbamate-based vulcanization accelerators. The vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more.
前記加硫促進剤の含有量は、ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して１〜５重量部であることが好ましい。 The content of the vulcanization accelerator is preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition.
前記老化防止剤としては、通常のゴム用老化防止剤であればよく、芳香族アミン系老化防止剤、アミン−ケトン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤などが挙げられる。老化防止剤は、単独で用いてもよく２種類以上を併用してもよい。 The anti-aging agent may be any conventional anti-aging agent for rubber, such as aromatic amine based anti-aging agent, amine-ketone based anti-aging agent, monophenol based anti-aging agent, bisphenol based anti-aging agent, polyphenol based Antiaging agents, dithiocarbamate antiaging agents, thiourea antiaging agents, etc. may be mentioned. The antioxidant may be used alone or in combination of two or more.
前記老化防止剤の含有量は、ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して１〜５重量部であることが好ましい。 The content of the anti-aging agent is preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition.
前記表面処理カーボンブラック、前記ゴム、および前記各種配合剤の配合（添加）の方法は、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの通常のゴム工業において使用される混練機を用いて混練する方法が挙げられる。 The method of blending (adding) the surface-treated carbon black, the rubber, and the various compounding agents is, for example, a method of kneading using a kneader used in a usual rubber industry such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll. It can be mentioned.
前記混練する方法は特に限定されないが、例えば、硫黄系加硫剤および加硫促進剤などの加硫系成分以外の成分を、任意の順序で添加し混練する方法、同時に添加して混練する方法、また、全成分を同時に添加して混練する方法などが挙げられる。また、混練する回数は、１回または複数回であってもよい。混練する時間は、使用する混練機の大きさなどによって異なるが、通常、２〜５分程度とすればよい。また、混練機の排出温度は、１２０〜１７０℃とすることが好ましく、１２０〜１５０℃とすることがより好ましい。なお、混練機の排出温度は、前記加硫系成分を含む場合、８０〜１１０℃とすることが好ましく、８０〜１００℃とすることがより好ましい。 Although the method of kneading is not particularly limited, for example, a method of adding and kneading components other than a vulcanizing component such as a sulfur-based vulcanizing agent and a vulcanization accelerator in any order, and a method of simultaneously adding and kneading Also, a method of simultaneously adding and kneading all the components may be mentioned. The number of times of kneading may be one or more. The time for kneading varies depending on the size of the kneader used, etc., but may usually be about 2 to 5 minutes. Moreover, it is preferable to set it as 120-170 degreeC, and, as for the discharge temperature of a kneading machine, it is more preferable to set it as 120-150 degreeC. In addition, when the discharge temperature of a kneading machine contains the said vulcanization system component, it is preferable to set it as 80-110 degreeC, and it is more preferable to set it as 80-100 degreeC.
本発明の表面処理カーボンブラックを含むゴム組成物は、耐スコーチ性を有する。また、当該ゴム組成物から得られた加硫ゴムは、低発熱性を有するため、空気入りタイヤ用に適している。 The rubber composition containing the surface-treated carbon black of the present invention has scorch resistance. Moreover, since the vulcanized rubber obtained from the said rubber composition has low heat buildup, it is suitable for pneumatic tires.
以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited by these examples.
（使用原料）
ａ）ジヒドラジド化合物：イソフタル酸ジヒドラジド（日本ファインケム社製）
ｂ）カーボンブラック（１）：「シースト３００（ＨＡＦ−ＬＳ）」（窒素吸着比表面積８４ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量７５ｃｍ３／１００ｇ）（東海カーボン社製）
ｃ）天然ゴム：「ＲＳＳ＃３」
ｄ）亜鉛華：「酸化亜鉛２種」（三井金属鉱山社製）
ｅ）ステアリン酸：「ビーズステアリン酸」（日油社製）
ｆ）硫黄：「５％油入微粉末硫黄」（鶴見化学工業社製）
ｇ）加硫促進剤（Ａ）：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、「サンセラーＣＭ−Ｇ」（三新化学工業社製）
ｈ）加硫促進剤（Ｂ）：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、「ノクセラーＮＳ−Ｐ」（大内新興化学社製）
(Raw material used)
a) Dihydrazide compound: Isophthalic acid dihydrazide (manufactured by Nippon Fine Chem Co., Ltd.)
b) Carbon black (1): "SEAST 300 (HAF-LS)" (nitrogen adsorption specific surface area 84m 2 / g, DBP absorption 75 cm 3/100 g) (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
c) Natural rubber: "RSS # 3"
d) Zinc flower: "Zinc oxide type 2" (Mitsui Metal Mining Co., Ltd.)
e) Stearic acid: "beads stearic acid" (manufactured by NOF Corporation)
f) Sulfur: "5% oil-filled fine powder sulfur" (made by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
g) Vulcanization accelerator (A): N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, "Sunseller CM-G" (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
h) Vulcanization accelerator (B): N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, "Noxceler NS-P" (manufactured by Ouchi New Chemical Co., Ltd.)
＜実施例１＞
＜表面処理カーボンブラック１の製造＞
所定量のカーボンブラック（１）に、ジヒドラジド化合物として、イソフタル酸ジヒドラジドを、カーボンブラック／ジヒドラジド化合物の重量比が、表１に記載の重量比になるように測り取った。測り取ったジヒドラジド化合物の全量に対して、ジヒドラジド化合物の濃度が０．５重量％になるように蒸留水を加え、６０℃まで加熱混合した。得られたジヒドラジド化合物を含む水溶液（０．５重量％）の全量を、上記の所定量のカーボンブラック（１）に、ミキサー（株式会社カワタ製「ＳＭＶ−２０」）で攪拌しながら、スプレーガンを用いて噴霧して、表面処理カーボンブラック１を製造した。なお、表１中の配合比率は、表２記載のゴム組成物に含まれるゴム成分の全量を１００重量部としたときの重量部（ｐｈｒ）で示す。
Example 1
<Production of surface-treated carbon black 1>
In a predetermined amount of carbon black (1), isophthalic acid dihydrazide was measured as a dihydrazide compound such that the weight ratio of carbon black / dihydrazide compound was the weight ratio described in Table 1. Distilled water was added such that the concentration of the dihydrazide compound was 0.5% by weight based on the total amount of the dihydrazide compound measured, and the mixture was heated to 60 ° C. and mixed. A spray gun while stirring the total amount of the obtained aqueous solution (0.5% by weight) containing the dihydrazide compound into the above-mentioned predetermined amount of carbon black (1) with a mixer (“SMV-20” manufactured by Kawata Co., Ltd.) To prepare a surface-treated carbon black 1. In addition, the compounding ratio in Table 1 is shown by weight part (phr) when the whole quantity of the rubber component contained in the rubber composition of Table 2 is made into 100 weight part.
＜ゴム組成物および未加硫ゴム組成物の製造＞
上記で得られた表面処理カーボンブラック１と、表２に記載の各原料（硫黄と加硫促進剤を除く成分）を、バンバリーミキサーを用いて乾式混合（混練時間：３分、排出温度：１５０℃）することにより、ゴム組成物を製造した。次いで、得られたゴム組成物に、表２に記載の硫黄、加硫促進剤（Ａ）および加硫促進剤（Ｂ）を加え、バンバリーミキサーを用いて乾式混合（混練時間：１分、排出温度：９０℃）することにより、未加硫ゴム組成物を製造した。なお、表２中の配合比率は、ゴム組成物に含まれるゴム成分の全量を１００重量部としたときの重量部（ｐｈｒ）で示す。また、表２中の表面処理カーボンブラックの重量部は、カーボンブラックとジヒドラジド化合物の合計重量のみを表す。
<Production of rubber composition and unvulcanized rubber composition>
Dry mixing (using time: 3 minutes, discharge temperature: 150) of the surface-treated carbon black 1 obtained above and each raw material listed in Table 2 (components excluding sulfur and vulcanization accelerator) using a Banbury mixer The rubber composition was manufactured by carrying out (C). Next, the sulfur, vulcanization accelerator (A) and vulcanization accelerator (B) listed in Table 2 are added to the obtained rubber composition, and dry mixing (kneading time: 1 minute, discharge using a Banbury mixer) The unvulcanized rubber composition was manufactured by carrying out temperature: 90 degreeC. In addition, the compounding ratio in Table 2 is shown by the weight part (phr) when the whole quantity of the rubber component contained in a rubber composition is 100 weight part. Further, parts by weight of the surface-treated carbon black in Table 2 represent only the total weight of the carbon black and the dihydrazide compound.
＜実施例２〜６＞
＜表面処理カーボンブラックの製造＞
カーボンブラック／ジヒドラジド化合物の重量比、およびジヒドラジド化合物を含む水溶液の濃度を、表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の操作により、表面処理カーボンブラック２〜６を製造した。
Examples 2 to 6
<Production of surface-treated carbon black>
Surface-treated carbon blacks 2 to 6 were produced in the same manner as in Example 1, except that the weight ratio of the carbon black / dihydrazide compound and the concentration of the aqueous solution containing the dihydrazide compound were changed as shown in Table 1. .
＜ゴム組成物および未加硫ゴム組成物の製造＞
表面処理カーボンブラックの種類を表２に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様の方法により、ゴム組成物および未加硫ゴム組成物を製造した。
<Production of rubber composition and unvulcanized rubber composition>
A rubber composition and an unvulcanized rubber composition were produced in the same manner as in Example 1 except that the type of surface-treated carbon black was changed as shown in Table 2.
＜比較例１〜２＞
表２に記載の各原料（硫黄と加硫促進剤を除く成分）を、バンバリーミキサーを用いて乾式混合（混練時間：３分、排出温度：１５０℃）することにより、ゴム組成物を製造した。次いで、得られたゴム組成物に、表２に記載の硫黄、加硫促進剤（Ａ）および加硫促進剤（Ｂ）を加え、バンバリーミキサーを用いて乾式混合（混練時間：１分、排出温度：９０℃）して、未加硫ゴム組成物を製造した。
Comparative Examples 1 and 2
A rubber composition was produced by dry mixing (kneading time: 3 minutes, discharge temperature: 150 ° C.) of each raw material (component excluding sulfur and vulcanization accelerator) described in Table 2 using a Banbury mixer. . Next, the sulfur, vulcanization accelerator (A) and vulcanization accelerator (B) listed in Table 2 are added to the obtained rubber composition, and dry mixing (kneading time: 1 minute, discharge using a Banbury mixer) Temperature: 90 ° C.) to produce an unvulcanized rubber composition.
上記の実施例及び比較例で得られた未加硫ゴム組成物について以下の評価を行った。評価結果を表２に示す。 The following evaluation was performed about the unvulcanized rubber composition obtained by said Example and comparative example. The evaluation results are shown in Table 2.
＜耐スコーチ性の評価＞
耐スコーチ性の評価は、ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、（株）東洋精機製作所製のロータレスムーニー測定機を用い、未加硫ゴム組成物を１２５℃で１分間予熱後、最低粘度Ｖｍより５ムーニー単位上昇するのに要した時間ｔ５を測定し、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど、スコーチタイムが長く、耐スコーチ性に優れることを意味する。
<Evaluation of scorch resistance>
The scorch resistance is evaluated according to JIS K 6300 using a Rotares Mooney measuring machine manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and after preheating the unvulcanized rubber composition at 125 ° C. for 1 minute, the minimum viscosity Vm 5 The time t5 required to increase the Mooney unit was measured, and the value of Comparative Example 1 was expressed as an index of 100. The larger the index, the longer the scorch time, and the better the scorch resistance.
上記の実施例及び比較例で得られた未加硫ゴム組成物を、１５０℃、３０分間の条件で加硫することにより、加硫ゴムを製造した。得られた加硫ゴムについて以下の評価を行った。評価結果を表２に示す。 A vulcanized rubber was produced by vulcanizing the unvulcanized rubber compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples under the conditions of 150 ° C. and 30 minutes. The following evaluation was performed about the obtained vulcanized rubber. The evaluation results are shown in Table 2.
＜発熱性の評価＞
発熱性の評価は、（株）東洋精機製作所製の粘弾性試験機を用い、静歪み１０％、動歪み±２％、周波数５０Ｈｚ、温度６０℃の条件下で、損失係数ｔａｎδを測定し、比較例１の値を１００として指数で表示した。指数が小さいほど、発熱し難く、低発熱性に優れることを示す。
<Evaluation of heat buildup>
For evaluation of heat buildup, using a visco-elastic tester manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, the loss factor tan δ is measured under the conditions of static strain 10%, dynamic strain ± 2%, frequency 50 Hz and temperature 60 ° C. The value of Comparative Example 1 is expressed as an index of 100. The smaller the index is, the less the heat is generated and the lower the heat buildup is.
Claims (6)
前記カーボンブラックの表面を、前記ジヒドラジド化合物で処理する工程を含むことを特徴とする表面処理カーボンブラックの製造方法。 It is a manufacturing method of surface treatment carbon black according to any one of claims 1 to 3,
A process for producing a surface-treated carbon black, comprising the step of treating the surface of the carbon black with the dihydrazide compound.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017222574A JP6986935B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Surface-treated carbon black and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017222574A JP6986935B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Surface-treated carbon black and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019094378A true JP2019094378A (en) | 2019-06-20 |
| JP6986935B2 JP6986935B2 (en) | 2021-12-22 |
Family
ID=66970986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017222574A Active JP6986935B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Surface-treated carbon black and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6986935B2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08283461A (en) * | 1995-04-17 | 1996-10-29 | Bridgestone Corp | Rubber composition |
| JP2012241160A (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Rubber composition and pneumatic tire |
| JP2013119614A (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition for tire and pneumatic tire |
| JP2013147581A (en) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Bridgestone Corp | Rubber composition and tire using the same |
| WO2014065438A1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | 住友化学株式会社 | Carbon black |
| JP2015034196A (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-19 | 東洋ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tire tread |
| JP2015083639A (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 東洋ゴム工業株式会社 | Rubber composition |
-
2017
- 2017-11-20 JP JP2017222574A patent/JP6986935B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08283461A (en) * | 1995-04-17 | 1996-10-29 | Bridgestone Corp | Rubber composition |
| JP2012241160A (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Rubber composition and pneumatic tire |
| JP2013119614A (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition for tire and pneumatic tire |
| JP2013147581A (en) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Bridgestone Corp | Rubber composition and tire using the same |
| WO2014065438A1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | 住友化学株式会社 | Carbon black |
| JP2015034196A (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-19 | 東洋ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tire tread |
| JP2015083639A (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 東洋ゴム工業株式会社 | Rubber composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6986935B2 (en) | 2021-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008184551A (en) | Rubber composition for covering tire cord | |
| US20150051338A1 (en) | Method for producing rubber composition | |
| AU2017296838A1 (en) | Rubber composition, conveyor belt, and belt conveyor | |
| JP2008222845A (en) | Rubber composition for tire | |
| JP2010196004A (en) | Diene-based rubber composition | |
| JP6248004B2 (en) | Cushion rubber for retreaded tires and retreaded tires | |
| JPWO2018110396A1 (en) | Rubber composition, conveyor belt cover rubber, and conveyor belt | |
| JP2019089881A (en) | Surface-treated carbon black and method of producing the same | |
| JP2018062623A (en) | Method for manufacturing tire member | |
| JP6986935B2 (en) | Surface-treated carbon black and its manufacturing method | |
| JP6977243B2 (en) | Rubber composition for tire steel cord coating | |
| JP6989360B2 (en) | Manufacturing method of rubber composition for tires | |
| JP7385466B2 (en) | Rubber compositions and pneumatic tires | |
| JP6278847B2 (en) | Method for producing rubber composition, rubber composition, cushion rubber and retreaded tire | |
| JP2019089879A (en) | Method of producing rubber composition for tire sidewall | |
| JP6959106B2 (en) | Method for manufacturing rubber composition for bead filler | |
| JP2019089878A (en) | Method of producing rubber composition for tire tread | |
| JP2019089882A (en) | Method of producing rubber composition for tire | |
| JP7089435B2 (en) | A method for producing surface-treated carbon black and a method for producing a rubber composition. | |
| JP2019089880A (en) | Method of producing rubber composition for base tread | |
| US20190144634A1 (en) | Method for producing rubber composition for tires | |
| JP2019089883A (en) | Method of producing rubber composition for shoulder pad | |
| JP6933042B2 (en) | Rubber composition for side tread | |
| JP7396880B2 (en) | Rubber composition for cushion rubber for retreaded tires and retreaded tires | |
| US20170361654A1 (en) | Tire sidewalls including high molecular weight waxes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200918 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210430 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210507 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210624 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211125 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211130 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6986935 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |