JP2834324B2 - 改善したトレッドウェア/ヒステリシスカーボンブラック - Google Patents
改善したトレッドウェア/ヒステリシスカーボンブラックInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
- C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
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Description
【発明の詳細な説明】 本出願は1990年3月13日に出願した出願番号07/492,8
94号の一部継続出願である。
94号の一部継続出願である。
産業上の利用分野 本発明は新規なファーネスカーボンブラックに関し、
この斬新なカーボンブラックは種々の用途があり、そし
て特にゴム組成物に用いるのが好適である。
この斬新なカーボンブラックは種々の用途があり、そし
て特にゴム組成物に用いるのが好適である。
従来の技術 カーボンブラックは、一般にファーネスタイプの反応
器において炭化水素供給原料を加熱燃焼ガスと共に熱分
解し、特定のカーボンブラックを含む燃焼生成物を得る
ことによって製造される。
器において炭化水素供給原料を加熱燃焼ガスと共に熱分
解し、特定のカーボンブラックを含む燃焼生成物を得る
ことによって製造される。
カーボンブラックは顔料、充填剤、補強剤として、ま
た他の種々の用途に使用することができる。例えば、カ
ーボンブラックは充填剤及び補強顔料として、ゴム組成
物及び製法に広く使用されている。最も重要なことは、
カーボンブラックは、タイヤの製造におけるゴムの加硫
において効果を有する。
た他の種々の用途に使用することができる。例えば、カ
ーボンブラックは充填剤及び補強顔料として、ゴム組成
物及び製法に広く使用されている。最も重要なことは、
カーボンブラックは、タイヤの製造におけるゴムの加硫
において効果を有する。
一般に、満足すべき耐磨耗性そしてヒステリシス性能
のタイヤを製造するために、カーボンブラックを使用し
て製造するのが望ましい。タイヤのトレッドウェア性質
は耐磨耗性に関係がある。タイヤの耐磨耗性が大きけれ
ば大きい程、タイヤは磨耗するまで長距離をより長く走
り続けることができる。ゴム化合物のヒステリシスは、
ゴム化合物が変形するのに要するエネルギーと、ゴム化
合物が最初の非変形状態に回収するのに放出されるエネ
ルギーとの間の差を意味する。低ヒステリシス値を有す
るタイヤは低回転抵抗であって熱の発生が少なく、それ
故このタイヤを使用した車は燃料の消費を少なくするこ
とができる。かくして、より大きい耐磨耗性及びより小
さいヒステリシスをタイヤに与えることができるカーボ
ンブラックを製造するのが、特に望ましい。従って、本
発明の一つの目的は、カーボンブラックを含む天然ゴ
ム、合成ゴム並びに天然及び合成ゴムの混合物の改善し
たトレッドウェア及びヒステリシス性能に関与する新規
なカーボンブラックを製造することである。
のタイヤを製造するために、カーボンブラックを使用し
て製造するのが望ましい。タイヤのトレッドウェア性質
は耐磨耗性に関係がある。タイヤの耐磨耗性が大きけれ
ば大きい程、タイヤは磨耗するまで長距離をより長く走
り続けることができる。ゴム化合物のヒステリシスは、
ゴム化合物が変形するのに要するエネルギーと、ゴム化
合物が最初の非変形状態に回収するのに放出されるエネ
ルギーとの間の差を意味する。低ヒステリシス値を有す
るタイヤは低回転抵抗であって熱の発生が少なく、それ
故このタイヤを使用した車は燃料の消費を少なくするこ
とができる。かくして、より大きい耐磨耗性及びより小
さいヒステリシスをタイヤに与えることができるカーボ
ンブラックを製造するのが、特に望ましい。従って、本
発明の一つの目的は、カーボンブラックを含む天然ゴ
ム、合成ゴム並びに天然及び合成ゴムの混合物の改善し
たトレッドウェア及びヒステリシス性能に関与する新規
なカーボンブラックを製造することである。
本発明の他の目的は、この新規なカーボンブラックを
含むトラック及びバスのタイヤに使用した場合に有利な
新規なゴム組成物である。
含むトラック及びバスのタイヤに使用した場合に有利な
新規なゴム組成物である。
本発明の他の目的は、次に示す説明及び請求の範囲か
ら明らかになるであろう。
ら明らかになるであろう。
発明の要約 120−160m2/g(1グラムについて平方米)のCTAB,120
−180m2/gの窒素表面積(N2SA),95−120cc/100gのCDBP
(粉砕ジブチルフタレート数),110−145cc/100gのDBP
(ジブチルフタレート数),0.8−1.10のチント/CTAB,70
−100の△D50及び0.80−1.05の△D50/Dmodeの割合を有
する新規なカーボンブラックを、ここに新たに見い出し
た。
−180m2/gの窒素表面積(N2SA),95−120cc/100gのCDBP
(粉砕ジブチルフタレート数),110−145cc/100gのDBP
(ジブチルフタレート数),0.8−1.10のチント/CTAB,70
−100の△D50及び0.80−1.05の△D50/Dmodeの割合を有
する新規なカーボンブラックを、ここに新たに見い出し
た。
このカーボンブラックは、好ましくは125−150m2/gの
CTAB,125−170m2/gのN2SA,98/117cc/100gのCDBP,112−1
40cc/100gのDBP,0.85−1.05のTint/CTABの割合,72−90
の△D50及び0.82−1.00の△D50/Dmodeの割合を有する。
CTAB,125−170m2/gのN2SA,98/117cc/100gのCDBP,112−1
40cc/100gのDBP,0.85−1.05のTint/CTABの割合,72−90
の△D50及び0.82−1.00の△D50/Dmodeの割合を有する。
またこのカーボンブラックを含む新規なゴム組成物を
新たに見い出した。
新たに見い出した。
本発明のカーボンブラックは、第1領域(燃焼)、転
移領域及び反応領域を有するファーネスカーボンブラッ
ク反応器の中で製造される。カーボンブラックを生成す
る供給原料は、この分野において公知の方法によって、
加熱燃料ガス流の中に噴射される。加熱燃焼ガス及び供
給原料のこの混合物を反応領域に通す。本発明のカーボ
ンブラックが形成されると、混合物を急冷して、カーボ
ンブラック形成供給原料の熱分解を停止する。好ましく
は、熱分解は冷却流体を噴射して急冷して停止する。本
発明の新規なカーボンブラックを製造する方法は、次後
詳細に説明する。
移領域及び反応領域を有するファーネスカーボンブラッ
ク反応器の中で製造される。カーボンブラックを生成す
る供給原料は、この分野において公知の方法によって、
加熱燃料ガス流の中に噴射される。加熱燃焼ガス及び供
給原料のこの混合物を反応領域に通す。本発明のカーボ
ンブラックが形成されると、混合物を急冷して、カーボ
ンブラック形成供給原料の熱分解を停止する。好ましく
は、熱分解は冷却流体を噴射して急冷して停止する。本
発明の新規なカーボンブラックを製造する方法は、次後
詳細に説明する。
本発明の新規なカーボンブラックが補強剤として効果
を示すゴムは、天然及び合成ゴムが含まれる。一般に、
100重量部のゴムについて約10から約250重量部の範囲か
らカーボンブラック生成物の量が、補強効果を顕著に上
げるため使用することができる。本願発明のカーボンブ
ラックについて、CTABが120m2/gより小さいか又は160m2
/gを超えると、ゴム組成物の耐磨耗性及びヒステリシス
の改善の効果が減少する。同様に、本発明のカーボンブ
ラックのN2SAが120m2/gより小さいか又は180m2/gを超え
た場合、CDBPが95cc/100gより小さいか又は120cc/100g
を超えた場合、DBPが110cc/100gより小さいか又は145cc
/100gを超えた場合、Tint/CTABが0.80より小さいか又は
1.10を超えた場合、ΔD50が70nmより小さいか又は100nm
を超えた場合、並びにΔD50/Dmodeが0.80より小さいか
又は1.05を超えた場合、いずれもゴム組成物に加えたと
きに優れた耐磨耗性及び優れたヒステリシスの性質を期
待することができない。しかしながら、100重量部のゴ
ムについて約20から約100部の間のカーボンブラックを
量を変えて使用するのが好ましく、そして特に100重量
部のゴムに対して約40から約80重量部を使用するのが好
ましい。
を示すゴムは、天然及び合成ゴムが含まれる。一般に、
100重量部のゴムについて約10から約250重量部の範囲か
らカーボンブラック生成物の量が、補強効果を顕著に上
げるため使用することができる。本願発明のカーボンブ
ラックについて、CTABが120m2/gより小さいか又は160m2
/gを超えると、ゴム組成物の耐磨耗性及びヒステリシス
の改善の効果が減少する。同様に、本発明のカーボンブ
ラックのN2SAが120m2/gより小さいか又は180m2/gを超え
た場合、CDBPが95cc/100gより小さいか又は120cc/100g
を超えた場合、DBPが110cc/100gより小さいか又は145cc
/100gを超えた場合、Tint/CTABが0.80より小さいか又は
1.10を超えた場合、ΔD50が70nmより小さいか又は100nm
を超えた場合、並びにΔD50/Dmodeが0.80より小さいか
又は1.05を超えた場合、いずれもゴム組成物に加えたと
きに優れた耐磨耗性及び優れたヒステリシスの性質を期
待することができない。しかしながら、100重量部のゴ
ムについて約20から約100部の間のカーボンブラックを
量を変えて使用するのが好ましく、そして特に100重量
部のゴムに対して約40から約80重量部を使用するのが好
ましい。
本発明において使用される好ましいゴムの中には、天
然ゴム、塩素化ゴムの如きその誘導体、約10から約70重
量%のスチレンと約90から約30重量%のブタジエンから
の共重合体で、例えば19部のスチレンと81部のブタジエ
ンの共重合体、30部のスチレンと70部のブタジエンの共
重合体、43部のスチレンと57部のブタジエンの共重合体
及び50部のスチレンと50部のブタジエンの共重合体、共
役ジエンの重合体若しくは共重合体で、例えばポリブタ
ジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン等及びこの
共役ジエンとスチレン、メチルスチレン、クロロスチレ
ン、アクリロニトリル、2−ビニル−ピリジン、5−メ
チル−2−ビニルピリジン、5−エチル−2−ビニルピ
リジン、2−メチル−5−ビニルピリジン、アルキル置
換アクリレート、ビニルケトン、メチルイソプロペニル
ケトン、メチルビニルエーテル、アルファーメチレンカ
ルボン酸、アクリル酸のエステル、ジアルキルアクリル
アミドの如きアミド等のエチレン基を含む共重合可能な
単量体との共重合体、並びにエチレンとプロピレン、ブ
テン−1及びペンテン−1の如き高級アルファ−オレフ
ィンとの共重合体が存在し、そして特に好ましいものは
エチレン−プロピレン共重合体であってエチレン成分が
20から90重量%でありそして第3単量体としてジシクロ
ペンタジエン,1,4−ヘキサジエン及びメチレンノルボネ
ンの如きものと付加的に含むものである。
然ゴム、塩素化ゴムの如きその誘導体、約10から約70重
量%のスチレンと約90から約30重量%のブタジエンから
の共重合体で、例えば19部のスチレンと81部のブタジエ
ンの共重合体、30部のスチレンと70部のブタジエンの共
重合体、43部のスチレンと57部のブタジエンの共重合体
及び50部のスチレンと50部のブタジエンの共重合体、共
役ジエンの重合体若しくは共重合体で、例えばポリブタ
ジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン等及びこの
共役ジエンとスチレン、メチルスチレン、クロロスチレ
ン、アクリロニトリル、2−ビニル−ピリジン、5−メ
チル−2−ビニルピリジン、5−エチル−2−ビニルピ
リジン、2−メチル−5−ビニルピリジン、アルキル置
換アクリレート、ビニルケトン、メチルイソプロペニル
ケトン、メチルビニルエーテル、アルファーメチレンカ
ルボン酸、アクリル酸のエステル、ジアルキルアクリル
アミドの如きアミド等のエチレン基を含む共重合可能な
単量体との共重合体、並びにエチレンとプロピレン、ブ
テン−1及びペンテン−1の如き高級アルファ−オレフ
ィンとの共重合体が存在し、そして特に好ましいものは
エチレン−プロピレン共重合体であってエチレン成分が
20から90重量%でありそして第3単量体としてジシクロ
ペンタジエン,1,4−ヘキサジエン及びメチレンノルボネ
ンの如きものと付加的に含むものである。
本発明のカーボンブラックの有利な点は、このカーボ
ンブラックを含む天然ゴム、合成ゴム及びこれらの混合
物に対し、カーボンブラックはより大きい耐磨耗性及び
より低いヒステリシスを付与する。
ンブラックを含む天然ゴム、合成ゴム及びこれらの混合
物に対し、カーボンブラックはより大きい耐磨耗性及び
より低いヒステリシスを付与する。
本発明のゴム組成物の有利な点は、通常市場において
入手できるカーボンブラックを加えたゴム組成物と比較
して、トラック又はバスのタイヤに使用したときに改善
されたトレッドウェア及び燃料の経済性を与えるゴム組
成物である。
入手できるカーボンブラックを加えたゴム組成物と比較
して、トラック又はバスのタイヤに使用したときに改善
されたトレッドウェア及び燃料の経済性を与えるゴム組
成物である。
本発明の他の有利な点は、次に示す本発明の詳細な記
述によって明らかになろう。
述によって明らかになろう。
図面の簡単な説明 図1は、本発明のカーボンブラックを製造するために
使用されるファーネスカーボンブラック反応器を示す横
断図である。
使用されるファーネスカーボンブラック反応器を示す横
断図である。
図2は、本発明のカーボンブラックを用いて得られた
ゴム組成物及び比較のためのカーボンブラックを用いて
得られたゴム組成物の7%スリップ(Slip)における弾
性反撥(rebound)%に対する実験による磨耗インデッ
クスについてである。
ゴム組成物及び比較のためのカーボンブラックを用いて
得られたゴム組成物の7%スリップ(Slip)における弾
性反撥(rebound)%に対する実験による磨耗インデッ
クスについてである。
図3は、本発明のカーボンブラックを用いて得られた
ゴム組成物及び比較のためのカーボンブラックを用いて
得られたゴム組成物の14%スリップにおける弾性反撥%
に対する実験による磨耗インデックスについてである。
ゴム組成物及び比較のためのカーボンブラックを用いて
得られたゴム組成物の14%スリップにおける弾性反撥%
に対する実験による磨耗インデックスについてである。
図4は、本発明のカーボンブラックを用いて得られた
ゴム組成物及び比較のためのカーボンブラックを用いて
得られたゴム組成物の21%スリップにおける弾性反撥%
に対する実験による磨耗インデックスについてである。
ゴム組成物及び比較のためのカーボンブラックを用いて
得られたゴム組成物の21%スリップにおける弾性反撥%
に対する実験による磨耗インデックスについてである。
図5は、所定の試料の相対的頻度(重量%)に対する
カーボンブラックのストーク直径(Stockes diamete
r)のヒストグラムである。
カーボンブラックのストーク直径(Stockes diamete
r)のヒストグラムである。
発明の詳細な記述 本発明のカーボンブラックは、120−160m2/gのCTAB,1
20−180m2/gのN2SA,95−120cc/100gのCDBP,110−145cc/
100gのDBP,0.80−1.10のTint/CTABの割合,70−100の△D
50そして0.80−1.05の△D50/Dmodeの割合を有すること
を特徴とする。
20−180m2/gのN2SA,95−120cc/100gのCDBP,110−145cc/
100gのDBP,0.80−1.10のTint/CTABの割合,70−100の△D
50そして0.80−1.05の△D50/Dmodeの割合を有すること
を特徴とする。
本発明のカーボンブラックは、モジュール(modula
r)即ち段階的ファーネスカーボンブラック反応器とも
いわれる中で製造される。本発明のカーボンブラックを
製造するために使用される代表的なモジュールファーネ
スカーボンブラック反応器のセクションを図1を示す。
他の代表的なモジュールファーネスカーボンブラック反
応器は、例えば本発明において引用文献として示した米
国特許第3,922,335号に開示されている。
r)即ち段階的ファーネスカーボンブラック反応器とも
いわれる中で製造される。本発明のカーボンブラックを
製造するために使用される代表的なモジュールファーネ
スカーボンブラック反応器のセクションを図1を示す。
他の代表的なモジュールファーネスカーボンブラック反
応器は、例えば本発明において引用文献として示した米
国特許第3,922,335号に開示されている。
図1についてみると、収束直径の領域11、転移領域12
及び反応領域18を有し、燃焼領域10を有するファーネス
カーボンブラック反応器2の中で、本発明のカーボンブ
ラックが製造される。燃焼領域10の直径は収束直径の領
域11が始まる所までであって、D−1として示され、領
域12の直径はD−2として、そして領域18の直径はD−
3として示される。燃焼領域10の長さは収束直径の11の
始まるところまでであってL−1に相当し、収束直径の
領域の長さはL−2に相当と、そして転移領域の長さは
L−3に相当する。
及び反応領域18を有し、燃焼領域10を有するファーネス
カーボンブラック反応器2の中で、本発明のカーボンブ
ラックが製造される。燃焼領域10の直径は収束直径の領
域11が始まる所までであって、D−1として示され、領
域12の直径はD−2として、そして領域18の直径はD−
3として示される。燃焼領域10の長さは収束直径の11の
始まるところまでであってL−1に相当し、収束直径の
領域の長さはL−2に相当と、そして転移領域の長さは
L−3に相当する。
本発明のカーボンブラックを製造するために、加熱燃
焼ガスは燃焼領域10において、液状又はガス状燃料を空
気、酸素、空気と酸素の混合物等の如き適当な酸化流と
反応させて生成される。加熱燃料ガスを生成するため燃
焼領域10において酸化流と反応させるために使用される
好ましい燃料としては、天然ガス、水素、一酸化炭素、
メタン、アルコール又はケロシンの如き容易に燃焼する
ガス状、蒸気状又は液状流体が含まれる。しかしなが
ら、一般には炭素の高含有量物、そして特に炭化水素の
燃料を使用するのが好ましい。本発明のカーボンブラッ
クを製造するために使用される天然ガスに対する空気の
割合は、約10:1から約20:1である。加熱燃焼ガスの発生
を効率良くするために、酸化流体を予め加熱するのが良
い。
焼ガスは燃焼領域10において、液状又はガス状燃料を空
気、酸素、空気と酸素の混合物等の如き適当な酸化流と
反応させて生成される。加熱燃料ガスを生成するため燃
焼領域10において酸化流と反応させるために使用される
好ましい燃料としては、天然ガス、水素、一酸化炭素、
メタン、アルコール又はケロシンの如き容易に燃焼する
ガス状、蒸気状又は液状流体が含まれる。しかしなが
ら、一般には炭素の高含有量物、そして特に炭化水素の
燃料を使用するのが好ましい。本発明のカーボンブラッ
クを製造するために使用される天然ガスに対する空気の
割合は、約10:1から約20:1である。加熱燃焼ガスの発生
を効率良くするために、酸化流体を予め加熱するのが良
い。
加熱燃焼ガス流は、領域10及び11から領域12そして18
へと下流に流れて行く。加熱燃焼ガスの流れの方向は矢
印によって示されている。カーボンブラック生成供給原
料30は、点32の所で導入される(領域12)。カーボンブ
ラック生成供給原料30は、同時に点34におけるプローブ
14を通して流出される。収束直径11の端部から点32まで
の距離はF−1として示され、そして点32から流出点34
までの距離はF−2として示される。本発明のカーボン
ブラックを製造するために、約40から約85重量%の供給
原料が点32において流入され、そして全体量の残りの約
15から約60重量%は点34において流入される。好ましく
は、全体の供給原料の約50から約65重量%が点32におい
て導入され、そして全体量の残りの約35から約50重量%
は点34において導入される。本願における各実施例にお
いては、カーボンブラック生成供給原料は多数のジェッ
トを放射状に噴射して、加熱燃焼ガス流の内部領域に浸
透し加熱燃焼ガスとカーボンブラック生成供給原料を十
分に混合させ、供給原料を急速且つ完全に分解し、そし
て供給原料を本発明の新規なカーボンブラックに転換す
る。
へと下流に流れて行く。加熱燃焼ガスの流れの方向は矢
印によって示されている。カーボンブラック生成供給原
料30は、点32の所で導入される(領域12)。カーボンブ
ラック生成供給原料30は、同時に点34におけるプローブ
14を通して流出される。収束直径11の端部から点32まで
の距離はF−1として示され、そして点32から流出点34
までの距離はF−2として示される。本発明のカーボン
ブラックを製造するために、約40から約85重量%の供給
原料が点32において流入され、そして全体量の残りの約
15から約60重量%は点34において流入される。好ましく
は、全体の供給原料の約50から約65重量%が点32におい
て導入され、そして全体量の残りの約35から約50重量%
は点34において導入される。本願における各実施例にお
いては、カーボンブラック生成供給原料は多数のジェッ
トを放射状に噴射して、加熱燃焼ガス流の内部領域に浸
透し加熱燃焼ガスとカーボンブラック生成供給原料を十
分に混合させ、供給原料を急速且つ完全に分解し、そし
て供給原料を本発明の新規なカーボンブラックに転換す
る。
カーボンブラック生成供給原料と加熱燃焼ガスの混合
物は、領域12から領域18に流れる。点42に位置する急冷
部40は冷却流体50を噴射し、そして実施例1−4では水
であるが、ここでカーボンブラック生成供給原料の熱分
解を停止させて、本発明の新規なカーボンブラックを製
造する。点42は熱分解を停止させる冷却部の位置の選定
であるが、当該技術分野において公知の方法によって設
定される。熱分解を停止させる冷却部の位置を設定する
一つの方法は、本発明の新規なカーボンブラックがトル
エン抽出によって満足されるレベルで達成させる点を決
定する。トルエン抽出レベルは、ASTM Test D1618−8
3 カーボンブラック抽出物−トルエン着色を採用して
測定される。Qは領域18の始めから冷却部42までの距離
であり、そして冷却部の位置に従って変化する。
物は、領域12から領域18に流れる。点42に位置する急冷
部40は冷却流体50を噴射し、そして実施例1−4では水
であるが、ここでカーボンブラック生成供給原料の熱分
解を停止させて、本発明の新規なカーボンブラックを製
造する。点42は熱分解を停止させる冷却部の位置の選定
であるが、当該技術分野において公知の方法によって設
定される。熱分解を停止させる冷却部の位置を設定する
一つの方法は、本発明の新規なカーボンブラックがトル
エン抽出によって満足されるレベルで達成させる点を決
定する。トルエン抽出レベルは、ASTM Test D1618−8
3 カーボンブラック抽出物−トルエン着色を採用して
測定される。Qは領域18の始めから冷却部42までの距離
であり、そして冷却部の位置に従って変化する。
加熱燃焼ガスとカーボンブラック生成供給原料の混合
物が冷却された後、冷却されたガスは通常の冷却及び分
離装置に通され、ここでカーボンブラックが回収され
る。ガス流からカーボンブラックの分離は、集塵器、サ
イクロン分離器又は袋濾過器の如き通常の装置によって
容易に分離される。この分離は、例えば湿式ペレタイザ
ーを使用してペレットにすることがきる。
物が冷却された後、冷却されたガスは通常の冷却及び分
離装置に通され、ここでカーボンブラックが回収され
る。ガス流からカーボンブラックの分離は、集塵器、サ
イクロン分離器又は袋濾過器の如き通常の装置によって
容易に分離される。この分離は、例えば湿式ペレタイザ
ーを使用してペレットにすることがきる。
次に示す試験方法は、本発明のカーボンブラックの分
析特性及び本発明のカーボンブラックを加えたゴム組成
物の物理特性を測定及び評価するのに採用される。
析特性及び本発明のカーボンブラックを加えたゴム組成
物の物理特性を測定及び評価するのに採用される。
カーボンブラックのCTABはASTM試験方法D3765−85に
従って測定された。カーボンブラックのN2SAはASTMD303
7−88に従って測定された。カーボンブラックの着色力
(Tint)はASTM試験方法D3265−85aに従って測定され
た。カーボンブラックペレットのCDBP(粉砕Dibutyl P
hthalate)はASTM D3493−86の方法に従って測定され
た。カーボンブラックペレットのDBPはASTM D2414の方
法に従って測定された。
従って測定された。カーボンブラックのN2SAはASTMD303
7−88に従って測定された。カーボンブラックの着色力
(Tint)はASTM試験方法D3265−85aに従って測定され
た。カーボンブラックペレットのCDBP(粉砕Dibutyl P
hthalate)はASTM D3493−86の方法に従って測定され
た。カーボンブラックペレットのDBPはASTM D2414の方
法に従って測定された。
デモード(Dmode)、そしてカーボンブラックの△D50
は次に示す方法によって測定された。ヒストグラムはカ
ーボンブラック試料の凝集体のストーク直径(Stokes
diameter)に対する試料の相対的頻度によるものであ
る。図4に示されているように、線(B)はヒストグラ
ムのピーク(A)からY軸と平行方向にX軸のヒストグ
ラムの点(C)まで引いたものである。この線(B)の
中間点(F)が決められ、そして線(G)は中間点
(F)からX軸に平行に引かれる。線(G)は二つの点
(D)及び(F)のヒストグラムの分布曲線と交叉す
る。点(D)及び(E)におけるカーボンブラック粒子
の二つのストーク直径の差絶対値が△D50の値である。
は次に示す方法によって測定された。ヒストグラムはカ
ーボンブラック試料の凝集体のストーク直径(Stokes
diameter)に対する試料の相対的頻度によるものであ
る。図4に示されているように、線(B)はヒストグラ
ムのピーク(A)からY軸と平行方向にX軸のヒストグ
ラムの点(C)まで引いたものである。この線(B)の
中間点(F)が決められ、そして線(G)は中間点
(F)からX軸に平行に引かれる。線(G)は二つの点
(D)及び(F)のヒストグラムの分布曲線と交叉す
る。点(D)及び(E)におけるカーボンブラック粒子
の二つのストーク直径の差絶対値が△D50の値である。
ヒストリグラムを算出するために用いるデータは、ジ
ョイシーローベル社(英国)から製造されているデスク
遠心分離機(disk centrifuge)を用いて得られる。次
に示す方法は、ジョイシーローベル社のマニュアル(19
85年2月1日発行のデスク遠心分離の文献ファイルDCF
4,008)に記載された方法を改良したもので、この方法
は本願において文献として示し、そしてデータを得るた
めに採用した。
ョイシーローベル社(英国)から製造されているデスク
遠心分離機(disk centrifuge)を用いて得られる。次
に示す方法は、ジョイシーローベル社のマニュアル(19
85年2月1日発行のデスク遠心分離の文献ファイルDCF
4,008)に記載された方法を改良したもので、この方法
は本願において文献として示し、そしてデータを得るた
めに採用した。
この方法は次の如くである。10ミリグラム(mg)のカ
ーボンブラック試料を秤量し、10%無水エタノール及び
90%蒸留水からの50ccの溶液であって、0.05%の界面活
性剤(シエル化学社から登録商標名ノニデットP−40と
して製造販売されている)を含む溶液に加えた。この得
られた懸濁液を、ヒートシステムウルトラソニック社
(Farmigdale,NY)によって製造販売されているソニフ
ァイヤーモデルW385を用いて約15分間超音波エネルギー
により分散した。
ーボンブラック試料を秤量し、10%無水エタノール及び
90%蒸留水からの50ccの溶液であって、0.05%の界面活
性剤(シエル化学社から登録商標名ノニデットP−40と
して製造販売されている)を含む溶液に加えた。この得
られた懸濁液を、ヒートシステムウルトラソニック社
(Farmigdale,NY)によって製造販売されているソニフ
ァイヤーモデルW385を用いて約15分間超音波エネルギー
により分散した。
遠心分離を行う前に、次に示すデータをコンピュータ
ーに入力し、このコンピューターによりデスク遠心分離
機からのデータを記録した。
ーに入力し、このコンピューターによりデスク遠心分離
機からのデータを記録した。
1. カーボンブラックの比重を1.86g/ccとした。
2. 水とエタノールの溶液に分散したカーボンブラック
の溶液量は、この場合0.5ccである。
の溶液量は、この場合0.5ccである。
3. スピン流体の量は、この場合10ccの水である。
4. スピン流体の粘度は、この場合23℃において0.933
センチポイズである。
センチポイズである。
5. スピン流体の密度は、この場合23℃において0.9975
g/ccである。
g/ccである。
6. デスクスピードは、この場合8000rpmである。
7. データのサンプリング間隔は、この場合1秒であ
る。
る。
ストロボスコープを操作しながらデスク遠心分離機の
回転を8000rpmにして、10ccの蒸留水をスピン流体とし
てスピンデスクに加えた。濁度を0に合せ、そして10%
の無水エタノール及び90%の蒸留水からの1ccの水溶液
を緩衝液として加えた。デスク遠心分離機を操作し、ス
ピン流体と緩衝液との濃度勾配を平滑にし、この勾配を
目視によって監視した。二つの流体の間の境界面がなく
なって平滑になった時、エタノール水溶液中の0.5ccの
分散カーボンブラックをスピンデスクに注入し、そして
直ちにデーターを収集し始めた。流れが生じた場合に
は、実験を中止した。デスクを20分間回転し、次いでエ
タノール水溶液中の分散カーボンブラックを注入した。
20分間回転を行ってから、デスクを止め、スピン流体の
温度を測定し、そして実験の初めのスピン流体の平均温
度と実験の終りのスピン液体の平均温度をコンピュータ
ーに入力し、次いでデスク遠心分離機からのデータを記
録した。標準ストーク式(Stokes equation)に従って
データを分析し、そして次の如き定義となる。
回転を8000rpmにして、10ccの蒸留水をスピン流体とし
てスピンデスクに加えた。濁度を0に合せ、そして10%
の無水エタノール及び90%の蒸留水からの1ccの水溶液
を緩衝液として加えた。デスク遠心分離機を操作し、ス
ピン流体と緩衝液との濃度勾配を平滑にし、この勾配を
目視によって監視した。二つの流体の間の境界面がなく
なって平滑になった時、エタノール水溶液中の0.5ccの
分散カーボンブラックをスピンデスクに注入し、そして
直ちにデーターを収集し始めた。流れが生じた場合に
は、実験を中止した。デスクを20分間回転し、次いでエ
タノール水溶液中の分散カーボンブラックを注入した。
20分間回転を行ってから、デスクを止め、スピン流体の
温度を測定し、そして実験の初めのスピン流体の平均温
度と実験の終りのスピン液体の平均温度をコンピュータ
ーに入力し、次いでデスク遠心分離機からのデータを記
録した。標準ストーク式(Stokes equation)に従って
データを分析し、そして次の如き定義となる。
カーボンブラック凝集体…離散した剛性のコロイド状
物で最小限の分散単位、広範囲に合体した粒子から成っ
ている。
物で最小限の分散単位、広範囲に合体した粒子から成っ
ている。
ストークス直径…ストークスの式に従えば遠心分離又
は重力の場での粘性媒体中は沈降した微小球の径であ
る。
は重力の場での粘性媒体中は沈降した微小球の径であ
る。
同じ密度での平滑で剛性の球体として作用し、そして
物体としての沈降速度を考慮した場合、ストークスの式
によるとカーボンブラック凝集式の如き非球形体として
表わすことがきる。通常の単位はナノメーターで表示さ
れる粒径である。
物体としての沈降速度を考慮した場合、ストークスの式
によるとカーボンブラック凝集式の如き非球形体として
表わすことがきる。通常の単位はナノメーターで表示さ
れる粒径である。
モード(報告を目的としてはDmode)…ストークス直
径の分布曲線のピーク点(図2での点A)におけるスト
ークス直径である。
径の分布曲線のピーク点(図2での点A)におけるスト
ークス直径である。
中間ストークス直径(報告を目的としてDst)…スト
ークス直径の分布曲線における50重量%の試料がより大
きいか又はより小さいかのいづれの点(point)であ
る。それ故に測定値の中間の値になる。
ークス直径の分布曲線における50重量%の試料がより大
きいか又はより小さいかのいづれの点(point)であ
る。それ故に測定値の中間の値になる。
ゴム組成物のショアーA硬度はASTM D−2240−86の
方法に従って測定された。
方法に従って測定された。
ゴム組成物の磨耗データは、ランボーン型の機械をベ
ースにした磨耗試験機を使用して測定した。磨耗率(立
方糎/動かした糎)は7%,13%及び21%スリップを測
定した。スリップはスリップの角度よりはむしろスリッ
プ面の相対速度をベースにした。次に示す実施例では、
磨耗インデックスは、キャボット社(Weltham,MA)で製
造されている商標名バルカン6カーボンブラックを含む
標準組成物の磨耗率を、同じスリップにおいて本発明の
カーボンブラックを使用した製造した所定の組成物の磨
耗率で割った割合である。
ースにした磨耗試験機を使用して測定した。磨耗率(立
方糎/動かした糎)は7%,13%及び21%スリップを測
定した。スリップはスリップの角度よりはむしろスリッ
プ面の相対速度をベースにした。次に示す実施例では、
磨耗インデックスは、キャボット社(Weltham,MA)で製
造されている商標名バルカン6カーボンブラックを含む
標準組成物の磨耗率を、同じスリップにおいて本発明の
カーボンブラックを使用した製造した所定の組成物の磨
耗率で割った割合である。
ゴム組成物の弾性率、引張り、及び伸び率は、ASTM
D412に述べられている方法に従って測定された。
D412に述べられている方法に従って測定された。
ゴム試料すべてについての反撥弾性のデータは、ツゥ
ク社(East Windsor,CT)で製造された反撥弾性レジリ
エンス試験機モデル5109を使用して測定した。反撥弾性
値を測定のための取扱説明書はこの装置に添付してあっ
たものである。
ク社(East Windsor,CT)で製造された反撥弾性レジリ
エンス試験機モデル5109を使用して測定した。反撥弾性
値を測定のための取扱説明書はこの装置に添付してあっ
たものである。
本発明の効果及び利点は次に示す実施例によって更に
明らかにされよう。
明らかにされよう。
実施例1−4 本発明の新規なカーボンブラックの四つの例は、表1
に示した反応条件及び配置を用い、図1に示された如き
反応器により製造した。各実施例における燃焼反応に使
用した燃焼は天然ガスである。各実施例で用いた液状供
給原料は下記のチャートに示した性質を有する。
に示した反応条件及び配置を用い、図1に示された如き
反応器により製造した。各実施例における燃焼反応に使
用した燃焼は天然ガスである。各実施例で用いた液状供
給原料は下記のチャートに示した性質を有する。
供給原料の性質 水素/炭素の割合 0.93 水素(wt%) 7.16 炭素(wt%) 91.2 硫黄(wt%) 0.4 A.P.I.Gravity 15.5/15.6 −2.2 C(60)F[ASTM D−287] 比重15.5/15.6 1.094 C(60)F[ASTM D−287] 粘度SUS(54.5℃) 105.8 [ASTM D−88] 粘度SUS(98.9℃) 40.8 [ASTM D−88] BMCI(Visc−Grav) 135 反応条件及び配置は次に示す表1に示す。
Injは噴射、Combは燃焼、Pressは圧力、32は図1にお
ける点32、34は図1における点34、gphはガロン/時
間、psiはポンド/平方インチ、inはインチ、ftはフィ
ート、゜Fは華氏の温度、kscfhは1000'sにおける標準立
方フィート/時間、K+はカリウム、そしてgK+/100ga
l oilはグラムK+/100ガロン供給原料(オイル)であ
る。
ける点32、34は図1における点34、gphはガロン/時
間、psiはポンド/平方インチ、inはインチ、ftはフィ
ート、゜Fは華氏の温度、kscfhは1000'sにおける標準立
方フィート/時間、K+はカリウム、そしてgK+/100ga
l oilはグラムK+/100ガロン供給原料(オイル)であ
る。
実施例1−4で得られたカーボンブラックは、本願に
おいて示した手法に従って分析を行った。湿潤ペレット
化及び乾燥した後の、得られたカーボンブラック及び二
つの参考のカーボンブラックの分析特性は次の如くであ
る。
おいて示した手法に従って分析を行った。湿潤ペレット
化及び乾燥した後の、得られたカーボンブラック及び二
つの参考のカーボンブラックの分析特性は次の如くであ
る。
バルカン6カーボンブラック及びバルカン10Hカーボ
ンブラックはカーボンブラックの商品名であって、キャ
ボット社(Weltham,MA)から製造、販売されている。
ンブラックはカーボンブラックの商品名であって、キャ
ボット社(Weltham,MA)から製造、販売されている。
実施例5 ここでの実施例は、バルカン6カーボンブラック及び
バルカン10Hカーボンブラックを使用して得たゴム組成
物と比較するため、本発明の新規なカーボンブラックを
用いたゴム組成物を説明する。ゴム組成物Aは、実施例
1において得た本発明のカーボンブラックを用いて準備
した。ゴム組成物Bは、実施例2において得た本発明の
カーボンブラックを用いて準備した。ゴム組成物Cは、
実施例3において得た本発明のカーボンブラックを用い
て準備した。ゴム組成物Dは、実施例4において得た本
発明のカーボンブラックを用いて準備した。ゴム組成物
Eは、バルカン6カーボンブラックを用いて準備した。
ゴム組成物Fは、バルカン10Hカーボンブラックを用い
て準備した。ゴム組成物A,B,C,E及びFは、下記の表2
に示したゴムの配合に従って各カーボンブラックを加え
て準備した。
バルカン10Hカーボンブラックを使用して得たゴム組成
物と比較するため、本発明の新規なカーボンブラックを
用いたゴム組成物を説明する。ゴム組成物Aは、実施例
1において得た本発明のカーボンブラックを用いて準備
した。ゴム組成物Bは、実施例2において得た本発明の
カーボンブラックを用いて準備した。ゴム組成物Cは、
実施例3において得た本発明のカーボンブラックを用い
て準備した。ゴム組成物Dは、実施例4において得た本
発明のカーボンブラックを用いて準備した。ゴム組成物
Eは、バルカン6カーボンブラックを用いて準備した。
ゴム組成物Fは、バルカン10Hカーボンブラックを用い
て準備した。ゴム組成物A,B,C,E及びFは、下記の表2
に示したゴムの配合に従って各カーボンブラックを加え
て準備した。
シルコライトゴム プロセス油はナフテン油であって
ASTM D2226タイプ103、サンプルーフ インプルーブド
は安定剤として使用されるろう状物質の混合物、サント
フレックス13はn−(1,3−ジメチルブチル)−N′−
p−フェニレンジアミン、I−ジライト樹脂Dは1,2−
ジヒドロ−2,2,4−トリメチルキノリンの重合体、そし
てサントキュワーMORは2−(モルホリノチオ)−ベン
ゾチアゾールである。
ASTM D2226タイプ103、サンプルーフ インプルーブド
は安定剤として使用されるろう状物質の混合物、サント
フレックス13はn−(1,3−ジメチルブチル)−N′−
p−フェニレンジアミン、I−ジライト樹脂Dは1,2−
ジヒドロ−2,2,4−トリメチルキノリンの重合体、そし
てサントキュワーMORは2−(モルホリノチオ)−ベン
ゾチアゾールである。
これらゴム組成物の静的性質は、本願において示した
ASTMに従って評価した。この結果を次に示す。
ASTMに従って評価した。この結果を次に示す。
本発明のカーボンブラックを用いて得たゴム組成物A,
B,C及びDの静的性質は、参考として示したカーボンブ
ラックを用いて得たゴム組成物E及びFと比較できるこ
とを上記の結果は示している。各ゴム組成物の実験によ
る磨耗インデックス及び弾性反撥%を本願において示し
たものに従い評価した。これらの結果を次に示す。
B,C及びDの静的性質は、参考として示したカーボンブ
ラックを用いて得たゴム組成物E及びFと比較できるこ
とを上記の結果は示している。各ゴム組成物の実験によ
る磨耗インデックス及び弾性反撥%を本願において示し
たものに従い評価した。これらの結果を次に示す。
実験による磨耗インデックスデータによると、本発明
のカーボンブラックを含むゴム組成物A,B,C及びDは、
比較のためのカーボンブラックを含むゴム組成物E及び
Fと比較して改善された耐磨耗性及びヒステリヒス性能
特性を示す。本発明のカーボンブラックを含むゴム組成
物の改善された耐磨耗性及びヒステリヒス性能特性に関
し、7%,13%及び21%スリップ値のそれぞれを図2,3及
び4に示す。
のカーボンブラックを含むゴム組成物A,B,C及びDは、
比較のためのカーボンブラックを含むゴム組成物E及び
Fと比較して改善された耐磨耗性及びヒステリヒス性能
特性を示す。本発明のカーボンブラックを含むゴム組成
物の改善された耐磨耗性及びヒステリヒス性能特性に関
し、7%,13%及び21%スリップ値のそれぞれを図2,3及
び4に示す。
本願において記載した本発明は説明のためであり、そ
して本発明の範囲を限定するものでないことは、理解さ
れるべきである。
して本発明の範囲を限定するものでないことは、理解さ
れるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブラナン,ジョン アメリカ合衆国,テキサス 79109,ア マリロ,オザーク 3815 (56)参考文献 特開 昭62−290738(JP,A) 特開 平2−32137(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09C 1/48 - 1/60 C08L 7/00 - 21/00 C08K 3/04,7/18
Claims (10)
- 【請求項1】120−160m2/gのCTAB,125−180m2/gのN2SA,
95−120cc/100のgのCDBP,110−145cc/100gのDBP,0.80
−1.10のTint/CTABの割合、70−100nmのΔD50及び0.80
−1.05のΔD50/Dmodeを有するカーボンブラック。 - 【請求項2】CTABが125−150m2/g,N2SAが125−170m2/g,
CDBPが98−117cc/100g,DBPが112−140ccc/100g,Tint/CT
ABの割合が0.85−1.05,ΔD50が72−90nmそしてΔD50/Dm
odeの割合が0.82−1.00である請求項1記載のカーボン
ブラック。 - 【請求項3】CTABが131m2/g,N2SAが141m2/g,CDBPが104c
c/100g,DBPが118cc/100g,Tint/CTABの割合が1.01,ΔD50
が86nmそしてΔD50/Dmodeの割合が0.96である請求項1
記載のカーボンブラック。 - 【請求項4】CTABが129m2/g,N2SAが133m2/g,CDBPが100c
c/100g,DBPが114cc/100g,Tint/CTABの割合が1.02,ΔD50
が78nmそしてΔD50/Dmodeの割合が0.91である請求項1
記載のカーボンブラック。 - 【請求項5】CTABが149m2/g,N2SAが159m2/g,CDBPが110c
c/100g,DBPが108cc/100g,Tint/CTABの割合が0.88,ΔD50
が82nmそしてΔD50/Dmodeの割合が0.87である請求項1
記載のカーボンブラック。 - 【請求項6】CTABが135m2/g,N2SAが156m2/g,CDBPが102c
c/100g,DBPが115cc/100g,Tint/CTABの割合が1.00,ΔD50
が74nmそしてΔD50/Dmodeの割合が0.84である請求項1
記載のカーボンブラック。 - 【請求項7】100重量部のゴム並びに120−160m2/gのCTA
B,125−180m2/gのN2SA,95−120cc/100gのCDBP,110−145
cc/100gのDBP,0.80−1.10のTint/CTABの割合、70−100n
mのΔD50及び0.80−1.05のΔD50/Dmodeの割合を有する1
0から250重量部のカーボンブラックを包含するゴム組成
物。 - 【請求項8】カーボンブラックのCTABが125−150m2/g、
カーボンブラックのN2SAが125−170m2/g、カーボンブラ
ックのCDBPが98−117cc/100g、カーボンブラックのDBP
が112−140cc/100g、カーボンブラックのTint/CTABの割
合が0.85−1.05、カーボンブラックのΔD50が72−90nm
そしてカーボンブラックのΔD50/Dmodeの割合が0.82−
1.00である請求項7記載のゴム組成物。 - 【請求項9】ゴムが天然ゴムである請求項7記載のゴム
組成物。 - 【請求項10】100重量のゴムについて、50から100重量
部の量のカーボンブラックが存在する請求項7記載のゴ
ム組成物。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US505,116 | 1990-04-03 | ||
US07/505,116 US5124396A (en) | 1990-03-13 | 1990-04-03 | Treadwear/hysteresis carbon blacks |
US492,894 | 1990-04-03 | ||
PCT/US1991/001151 WO1991013944A1 (en) | 1990-03-13 | 1991-02-21 | Improved treadwear/hysteresis carbon blacks |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05506870A JPH05506870A (ja) | 1993-10-07 |
JP2834324B2 true JP2834324B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=27050903
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Country Status (6)
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US5248722A (en) * | 1992-06-02 | 1993-09-28 | Bridgestone Corporation | Tire tread composition |
PH31156A (en) * | 1993-02-23 | 1998-03-20 | Cabot Corp | Carbon blacks. |
FR2721038A1 (fr) * | 1994-06-08 | 1995-12-15 | Tokai Carbon Kk | Noir ce carbone au four perfectionné. |
DE19521565A1 (de) * | 1995-06-19 | 1997-01-16 | Degussa | Verbesserte Furnaceruße und Verfahren zu ihrer Herstellung |
JP3373712B2 (ja) * | 1995-07-14 | 2003-02-04 | 三菱化学株式会社 | カーボンブラック |
JP3585017B2 (ja) * | 1997-04-14 | 2004-11-04 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
US6251983B1 (en) | 1998-04-09 | 2001-06-26 | DEGUSSA - HüLS AKTIENGESELLSCHAFT | Inversion carbon blacks and method for their manufacture |
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MY119844A (en) * | 1998-04-09 | 2005-07-29 | Evonik Carbon Black Gmbh | Improved inversion carbon blacks and method for their manufacture |
EP1157063A1 (en) | 1998-12-08 | 2001-11-28 | Cabot Corporation | Elastomeric compositions having improved appearance |
US20040071626A1 (en) * | 2002-10-09 | 2004-04-15 | Smith Thomas Dale | Reactor and method to produce a wide range of carbon blacks |
EP1728820B1 (en) * | 2004-03-25 | 2014-01-15 | Bridgestone Corporation | Rubber composition for tire tread and pneumatic tire utilizing the same |
US7847009B2 (en) | 2004-05-13 | 2010-12-07 | Columbian Chemicals Company | Carbonaceous material with dissociated aggregate size and particle size distribution and improved dispersibility |
US7238741B2 (en) * | 2004-05-13 | 2007-07-03 | Columbian Chemicals Company | Carbonaceous material with broad aggregate size distribution and improved dispersibility |
DE102007047432A1 (de) | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Evonik Degussa Gmbh | Ruß, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
CN102186932B (zh) | 2008-10-16 | 2014-07-23 | 赢创炭黑有限公司 | 炭黑、其制备方法及其用途 |
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JP2020002207A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4703079A (en) * | 1985-04-12 | 1987-10-27 | The B. F. Goodrich Company | Cutting and chipping resistant tread for heavy service pneumatic off-the-road tires |
JPH0723434B2 (ja) * | 1986-06-11 | 1995-03-15 | 株式会社ブリヂストン | 改良されたゴム組成物 |
JPH07754B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1995-01-11 | 昭和キャボット株式会社 | 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 |
JP3105382B2 (ja) * | 1993-06-16 | 2000-10-30 | 高砂熱学工業株式会社 | 超低露点空気発生装置 |
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