JP2994157B2

JP2994157B2 - ハード系高ストラクチャーカーボンブラック

Info

Publication number: JP2994157B2
Application number: JP4309518A
Authority: JP
Inventors: 光一二瓶; 岳仁石本
Original assignee: Asahi Carbon Co Ltd
Current assignee: Asahi Carbon Co Ltd
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JPH06136288A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にタイヤトレッド用
などに用いられる、高い耐摩耗性と低い転がり抵抗とい
う性能を同時に要求されるゴム部材に好適なカーボンブ
ラックに関するものである。より詳細には、ＨＡＦ級以
上のいわゆるハード系カーボンブラックにおいて、同等
の比表面積を有する従来のカーボンブラックに比較し
て、その配合ゴム組成物の耐摩耗性を同等以上に維持し
ながら、転がり抵抗を高度に低下させることのできるカ
ーボンブラックに係るものであり、これと同時にゴム組
成物を軽量化できるカーボンブラックを提供するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】近年、地球環境の保全が叫ばれ、この一貫
として省エネルギー指向の要請が広がって、従来にも増
して転がり抵抗の低く、従ってエネルギー消費量の少な
いタイヤおよびこれに適合するゴム組成物が望まれるよ
うになってきた。転がり抵抗の低い、エネルギー消費量
の少ないタイヤおよびゴム組成物という要請に対して、
ゴム自体の改良も数多くおこなわれているが、ここに使
用されるゴム組成物への補強用充填剤であるカーボンブ
ラックの特性ならびにその配合量も重要な要素である。
すなわち、配合するカーボンブラックの比表面積を小さ
くするか、ないしはカーボンブラックの配合量を減らす
ことにより、その配合物の転がり抵抗を低下させること
ができるが、これと同時に耐摩耗性の著しい低下をもた
らす結果となる。低い転がり抵抗で、しかも充分な耐摩
耗性を保持したゴム組成物を得るために、カーボンブラ
ックからの改良としては、従来は、配合ゴムのアグリゲ
ート分布を大きくしたり（特開昭６０−２０８３６９
号、特開昭６１−３４０７２号、特開昭６２−５７４３
５号など）、アグリゲートの代表径（最多頻度値、また
は中心値）を大きくしたり（特開昭６２−５７４３４号
など）をすることで対応していた。しかし、現在求めら
れている省エネルギー型タイヤ用のゴム組成物を得るた
めには、これらの従来技術により転がり抵抗を低下させ
るにはまだ不十分であり、より大幅な改善が求められて
いる現状にある。一方、配合カーボンブラックのストラ
クチャーを高めてゴムへの配合量を減らし、耐摩耗性を
維持しながら転がり抵抗を減少させようという試み〔R.
A.Swor他、Elastomerics,Vol.123(No.3),18(1991)およ
び同(No.4),30(1991)〕がなされている。ここでは、通
常のゴム配合物よりも多くのオイルを配合した各種ゴム
組成物について検討されており、耐摩耗性を向上させな
がら発熱特性を改良できるという効果が得られたと述べ
ている。しかしながら、動的弾性率（Ｅ′）と耐摩耗性
の関係を見てみると、耐摩耗性の向上に連れて動的弾性
率は大きく低下しており、このゴム組成物をそのままタ
イヤに使用した場合にはその重要特性の一つである操縦
安定性に悪影響を及ぼすという欠陥がある。また、特開
昭５２−８５９９５号には、タイヤトレッドゴム化合物
において比較的オイル配合量が多い場合でも高いトレッ
ド摩耗抵抗を与えるカーボンブラックとして、ハード系
の高ストラクチャーカーボンブラックが開示されてい
る。しかしながら、当該公報では、オイル添加による軽
量化というメリットは認められるが、本発明の技術的課
題である転がり抵抗の減少については全く考慮されてい
ない。さらに、最近ハード系高ストラクチャーカーボン
ブラックとして特開平２−７７４４５号および特開平２
−１５８６６８号（出願人はいずれも東海カーボン
（株））が公開されている。前者は、タイヤトレッド用
に有用な高度の耐摩耗性を与えるカーボンブラックに関
し、後者は路面状態に拘りなく高度の耐摩耗性を付与で
きるカーボンブラックに関するものである。しかしなが
ら、これら２つの発明のいずれにおいてもトレッドでの
高度の耐摩耗性については認識できるが、本発明におけ
る転がり抵抗の減少や動的粘弾性、損失正接の制御につ
いてはまったく考慮されておらず、またゴム組成物の軽
量化も配慮されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとした課題】従来では困難であった
高い耐摩耗性と転がり抵抗の両立を、高ストラクチャー
を有するカーボンブラックを低配合部数で配合すること
によりある程度解決することができたが、耐摩耗性を向
上させるにしたがって動的弾性率も低下するという欠点
があることから、本発明の目的は耐摩耗性を向上させて
も動的弾性率を大きく下げることなく、この結果損失正
接（ｔａｎ δ）を低下させ、これにより転がり抵抗を
低下させることができる新規なカーボンブラックを提供
することにある。さらには、従来の高ストラクチャーカ
ーボンブラックよりも大幅な配合部数の低減が可能で、
より顕著に低下した転がり抵抗と、より軽量化されたゴ
ム組成物を与えることができるカーボンブラックの提供
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】大幅に動的弾性率を低下
させることなく低い転がり抵抗と高い摩耗抵抗を有する
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、窒素吸着比表面積（Ｎ
_２ＳＡ）が７０ｍ^２／ｇを越え１２０ｍ^２／ｇ以下、ジ
ブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１６０〜２２０ｍ
ｌ／１００ｇの基本特性を有するハード系高ストラクチ
ャーカーボンブラックにおいて、１）Ｎ_２ＳＡとよう素吸着量（ＩＡ）との比（Ｎ_２ＳＡ
／ＩＡ）が１．１０以上、好ましくは１．１５以上２）遠心沈降分析によるアグリゲートの最多頻度値（Ｄ
ｓｔモード径、ｎｍ）とＮ_２ＳＡとの関係が、下記の関
係式（１）

【数２】Ｄｓｔモード径＞４３．３＋５５８１×（Ｎ_２ＳＡ）^{−０．９１} …（１）を満すカーボンブラックを配合することにより得られる
ものである。カーボンブラックの比表面積およびＤＢＰ
吸油量で示されるストラクチャーはカーボンブラックの
二大基本特性であり、いずれの特性も配合ゴム組成物の
耐摩耗性に対して大きな影響を与えることは周知の事実
である。自動車用タイヤの接地面（トレッド）に使用さ
れるゴム組成物には、必要な耐摩耗性を得るために、窒
素吸着比表面積がおおむね７０ｍ^２／ｇ以上の、いわゆ
るハード系のカーボンブラックが使用され、そのストラ
クチャーの大きさは、ＤＢＰ吸油量がおおむね１３０ｍ
ｌ／１００ｇ以下のものが使用されている。一方、転が
り抵抗に関する動的粘弾性特性の一つである損失正接
（ｔａｎ δ）に対しては、配合カーボンブラックの比
表面積（Ｎ_２ＳＡ）およびアグリゲートのサイズ分布な
いしはその代表径（Ｄｓｔモード径）が影響し、一般に
はストラクチャーは影響を与えないと考えられてきた
（カーボンブラックのアグリゲートとは、カーボンブラ
ックの一次粒子が複数個融合して形成されるゴムへの最
小分散単位であり、一次粒子の結合形式は、微細な黒鉛
結晶子を介した共有結合であると言われている）。

【０００５】しかし、本発明者らは、ハード系の高スト
ラクチャーカーボンブラックについて広範囲な研究を行
った結果、ＤＢＰ吸油量を１６０〜２２０ｍｌ／１００
ｇという高ストラクチャーとし、かつ窒素吸着比表面積
（Ｎ₂ＳＡ）とよう素吸着量（ＩＡ）との比（Ｎ₂ＳＡ／
ＩＡ）をある一定値以上にするとともに、アグリゲート
の最多頻度値をＮ₂ＳＡをもとに算出した数値よりも大
きくすることにより、通常のストラクチャーを有する、
および高ストラクチャーを有するカーボンブラックの場
合と比較して、前記二特性のほかに前記の二要件を満た
したハード系高ストラクチャーにおいては、予想された
程度を大きく越える転がり抵抗の低下効果のあることを
見いだして本発明を完成させたものである。すなわち、
従来の低発熱（低転がり抵抗）用カーボンブラックの場
合、アグリゲートサイズ分布を広げて有意な低発熱性を
得ようとすると、耐摩耗性を高度に維持することが困難
となって、両特性を同時に満足させることはできずに両
者ともある程度での妥協点で満足せざるを得ず、その結
果として充分な低発熱性が得られなかった。しかし、本
発明の場合には、比表面積が大きく、かつ高度に発達し
たストラクチャーを有するカーボンブラックにおいて、
Ｎ₂ＳＡ／ＩＡの比をある一定値以上にするとともに、
アグリゲートの最多頻度値をＮ₂ＳＡの値から算出され
る計算値よりも大きくするという要件を具備させること
により、耐摩耗性と低発熱性をより高度なレベルで両立
させることができるのである。アグリゲートサイズ分布
を制御せず、高度に発達したストラクチャーを有するカ
ーボンブラックにおいても、同等の硬さ、または弾性率
となるように配合量を減少することができ、この配合量
の減少は、結果的に低発熱性をもたらす。しかしなが
ら、前述したようにカーボンブラックの配合量の減少
は、発熱性を顕著に低下させることができるが、これに
ともなって耐摩耗性および動的弾性率の低下をもたらし
てしまう。したがって、直進走行性やハンドル応答性な
どの、タイヤの走行安定性に悪影響を与える動的弾性率
の低下は最小限に抑える必要がある。本発明によるカー
ボンブラックでは、配合量が減少しても動的弾性率の低
下程度は少なく、かつ耐摩耗性の低下以上に発熱性を減
少させることができ、加えてゴム組成物を軽量化するこ
とによる燃費向上という顕著な特徴を有している。

【０００６】より詳しく説明すると、本発明は、窒素吸
着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が７０ｍ^２／ｇを越え１２０ｍ
^２／ｇ以下、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１
６０〜２２０ｍｌ／１００ｇの基本特性を有するハード
系高ストラクチャーカーボンブラックにおいて、１）Ｎ_２ＳＡとよう素吸着量（ＩＡ）との比（Ｎ_２ＳＡ
／ＩＡ）が１．１０以上、好ましくは１．１５以上２）遠心沈降分析によるアグリゲートの最多頻度値（Ｄ
ｓｔモード径、ｎｍ）とＮ_２ＳＡとの関係が、下記の関
係式（１）

【数３】Ｄｓｔモード径＞４３．３＋５５８１×（Ｎ_２
ＳＡ）^{−０．９１} …（１）を満すことを特徴とする
ハード系高ストラクチャーカーボンブラックである。本
発明カーボンブラックの２基本特性は、ＨＡＦ（Ｈｉｇ
ｈＡｂｒａｓｉｏｎＦｕｒｎａｃｅ−高耐摩耗性フ
ァーネスブラック）ないしＩＩＳＡＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅ
ｄｉａｔｅＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＳｕｐｅｒ
ＡｂｒａｓｉｏｎＦｕｒｎａｃｅ−準々超耐摩耗性フ
ァーネス）の範囲にあり、本発明と同時に出願したより
高表面積側にあるハード系高ストラクチャーカーボンブ
ラックとはその対象表面積範囲が異なる近接した発明と
なっている。このように、同じハード系の高ストラクチ
ャーのカーボンブラックではあるが、特定要件での数値
で多少異なっているのは、両者共通の目的である配合ゴ
ム組成物での耐摩耗性を同等以上に維持しながら、転が
り抵抗に関連する動的粘弾性を改良しようとした場合
に、その表面積範囲の違いによりカーボンブラックの特
性値を調整する必要が生じたためである。これらの各要
件に加え、トルエン着色透過度が８５％以下、より好ま
しくは２０〜６０％の範囲にあるものが、本発明として
一層望ましいカーボンブラックとなる。さらに、カーボ
ンブラックの表面積の測定値を比較した場合に、セチル
トリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）吸着比
表面積とＮ_２ＳＡおよびＩＡとの大小関係が、

【数４】Ｎ_２ＳＡ＞ＣＴＡＢ＞ＩＡを満たすカーボンブラックがさらに望ましい。ＤＢＰ吸
油量の特性では、１６５ｍｌ／１００ｇを越えたものが
望ましく、より好ましくは１７０ｍｌ／１００ｇを上回
ったカーボンブラックである。また、Ｎ_２ＳＡ／ＩＡの
値では、１．１５以上のカーボンブラックが本発明にお
いては一層望ましいゴム特性を発揮させることができる
ので好ましい。

【０００７】本発明において適用されるカーボンブラッ
クの物理化学特性は、次のようにして測定される。（１）ＤＢＰ吸油量ＪＩＳＫ６２２１６．１．２項Ａ法に記載の方法で
測定され、カーボンブラック１００ｇ当たりに吸収され
るジブチルフタレート（ＤＢＰ）のｍｌで表示される。（２）２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量ＡＳＴＭＤ３４９３−９１に記載の方法で測定され、
１００ｇ当たりに吸収されるＤＢＰのｍｌで表わされ
る。（３）窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）ＡＳＴＭＤ３０３７−８４Ｂ法に記載の方法で測定
され、単位重量当たりの比表面積ｍ²／ｇで表示され
る。（４）よう素吸着量ＪＩＳＫ６２２１６．１．１項に記載の方法で測定
され、カーボンブラック１ｇ当たりに吸着されるよう素
のｍｇで表示される。（５）ＣＴＡＢ比表面積比ＡＳＴＭＤ３７６５−８９に記載の方法で測定され、
単位重量当たりの比表面積ｍ²／ｇで表示される。（６）トルエン着色透過度ＪＩＳＫ６２２１６．２．４項に記載の方法で測定
され、トルエン抽出溶液の透過率（％）で表示される。（７）比着色力ＪＩＳＫ６２２１６．１．３項に記載された方法で
測定され、標準ブラックの着色力に対する指数で表示さ
れる。（８）遠心沈降分析によるカーボンブラックアグリゲー
トサイズの分析法測定機器 Disk Centrifuge Photosedimentmeter〔Joyc
e Loebl社製、４型機（ＭＡＲＫ IV）〕測定法…３０Ｖ／Ｖ％メタノール水溶液５０ｍｌを三角
フラスコに入れ、０．１ｍｌの界面活性剤のノニオライ
トＰＮ−１０（共栄社油脂化学工業製）を加える。０．
０３〜０．０４重量％のカーボンブラックを加え、超音
波処理（４００Ｗ、３８ＫＨｚ、５分）を施して完全に
分散させる。１５Ｖ／Ｖ％グリセリン水溶液（スピン
液）２０〜３０ｍｌを注加した回転ディスクの回転数を
８０００ｒｐｍとし、上記分散液０．０２〜０．０３ｍ
ｌを注加する。分散液の注加と同時に記録計を作動さ
せ、回転ディスクの外周近傍の一定点を沈降により通過
するカーボンブラックのアグリゲートの量を光学的に測
定し、その量を時間に対する連続曲線として記録する。
沈降時間を、下記のストークスの一般式によりストーク
ス相当径に換算し、アグリゲートのストークス相当径と
その頻度の対応曲線を得る。

【数５】式（１）において、ｄは沈降開始ｔ分後での回転ディス
クの光学測定点を通過するカーボンブラックアグリゲー
トのストークス相当径（ｎｍ）である。定数Ｋは、測定
時のスピン液温度、粘度およびカーボンブラックとの密
度差（カーボンブラックの真密度は１．８６ｇ／ｃｍ³
とする）、さらに回転ディスクの回転数により決定され
る。本発明の測定で、スピン液として１５Ｖ／Ｖ％グリ
セリン水溶液２５ｍｌを用い、測定温度２４℃、ディス
ク回転数８０００ｒｐｍとし、Ｋ値は４４８．９を用い
た。Ｄｓｔモードの定義…前記の操作により得られたア
グリゲートのストークス相当径の測定曲線において、最
多頻度値（ピーク値であり、実際には光学的測定なので
最大吸光度に当たる）を与えるストークス相当径をＤｓ
ｔモード径とする。

【０００８】

【作用】本発明では、Ｎ₂ＳＡが７０ｍ²／ｇを越え１２
０ｍ²／ｇ以下、ＤＢＰ吸油量が１６０〜２２０ｍｌ／
１００ｇという特性を有することが基本であるが、窒素
吸着比表面積が７０ｍ²／ｇを下回った場合にはゴム組
成物に十分な耐摩耗性を付与することが困難となり、１
２０ｍ²／ｇを上回った場合には本出願と同時に出願し
た、より高表面積のカーボンブラックの特性を適用す
る。もう一つの基本特性であるＤＢＰ吸油量では、１６
０ｍｌ／１００ｇを下回るとゴムに対する耐摩耗性、特
に低部配合時での特性が低下し、また２２０ｍｌ／１０
０ｇを上回るストラクチャーのゴム用カーボンブラック
の製造は今のところ困難なため、ＤＢＰ吸油量の範囲は
１６０〜２２０ｍｌ／１００ｇとする。上記の基本特性
のほかに、本発明の必須要件であるＮ₂ＳＡ／ＩＡの比
およびアグリゲートのＤｓｔモード径については、Ｎ₂
ＳＡ／ＩＡの比が１．１０を下回った場合には転がり抵
抗に関連の大きいゴムの動的弾性率Ｅ′が低下するので
この値以上にする必要があるが、より望ましくは１．１
５から１．４０の範囲のカーボンブラックである。ま
た、Ｄｓｔモード径がＮ₂ＳＡの値から算出される数値
よりも小さい場合には発熱特性において特性が低下す
る。このように、本発明においてはＮ₂ＳＡとＤＢＰ吸
油量でハード系の高ストラクチャーカーボンブラックに
属するものであるが、この特性に加えてＮ₂ＳＡ／ＩＡ
の値を一定数値以上とし、アグリゲートの最多頻度値を
Ｎ₂ＳＡの数値を用いて算出される値よりも大きくする
ことにより、良好な耐摩耗性を有しながら低発熱性並び
に動的弾性率の低下防止とを同時に満足させることので
きるゴム組成物を与えることができるが、Ｎ₂ＳＡ／Ｉ
Ａの条件はおもに動的弾性率の低下を妨げる効果を有
し、またアグリゲートの要件は低発熱性への効果が大き
いものと考えられる。これに加えて、トルエン着色透過
度が８５％以下であり、表面積を評価する値である３つ
の測定値の大小が、

【数６】Ｎ₂ＳＡ＞ＣＴＡＢ＞ＩＡの関係を満たすカーボンブラックがさらに好ましいゴム
組成物を与える。

【０００９】

【実施例】

製造例カーボンブラックの製造本発明にかかるハード系高ストラクチャーカーボンブラ
ックの製造は、本出願人が出願した特願平３−４５８２
４号明細書に記載されたと同様の装置を用いて行った。
図１、図２及び図３に示した製造装置を用い、各部の寸
法は次の通りとした。可燃性流体導入室２内径４５０ｍｍφ 長さ４００ｍｍ酸素含有ガス導入管３長辺４００ｍｍ短辺１００ｍｍ酸素含有ガス導入用円筒４内径２５０ｍｍ長さ３００ｍｍ収れん室８上流端内径３７０ｍｍ下流端内径８０ｍｍ長さ１６００ｍｍ収れん角度５．３゜燃料油導入装置燃料油導入管７２の内径７ｍｍφ 高圧・高音空気導入管７３の内径１３ｍｍφ 空気温度３００℃ 空気圧力３ｋｇ／ｃｍ² 低圧・低温空気導入管７４の内径２２ｍｍφ 空気温度６０℃ 空気圧力０．５ｋｇ／ｃｍ² 反応室１２内径１４０ｍｍφ また、反応継続兼急速冷却室１３内でのａ〜ｈの冷却水
噴霧装置は、実用新案登録第１０２８６３号（出願人：
旭カーボン株式会社）に開示されているのと同様構造の
装置をとりつけた。

【００１０】原料油及び燃料油としては、表１に示した
性状組成を有するものを使用した。

【表１】上述のカーボンブラック製造装置において、本発明に適
するカーボンブラックは、原料油の導入位置、導入総空
気量、原料油の導入量、導入空気の分割割合、原料油の
導入圧量および温度、反応停止用冷却水導入位置などの
諸条件を調整して製造した。

【００１１】製造したハード系高ストラクチャーカーボ
ンブラックの製造条件を表２〜４に、その物理化学特性
を表５〜７に示した。

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】＊Ｄｓｔモード径計算値＝４３．３＋５５８１×（Ｎ_２
ＳＡ）^{−０．９１}

【表６】＊Ｄｓｔモード径計算値＝４３．３＋５５８１×（Ｎ_２
ＳＡ）^{−０．９１}

【表７】＊Ｄｓｔモード径計算値＝４３．３＋５５８１×（Ｎ_２
ＳＡ）^{−０．９１}

【００１２】ゴム配合性能試験表５〜７に示したカーボンブラックの性能を評価するた
めに、表８に示した配合比によりゴム組成物を調整し、
その特性の試験を行った。その結果を表９〜１１（カー
ボンブラック等量配合）に示す。

【表８】

【表９】

【表１０】

【表１１】旭＃７０：ＨＡＦ級カーボンブラック（旭カーボン製）

【００１３】さらに、表１２には本発明のカーボンブラ
ックの特性をより明確にするために、表５〜７に掲げた
カーボンブラックの一部を用い、表８の配合表におい
て、カーボンブラックの配合量のみを変化させた場合の
ゴム特性を示した。なお、対照カーボンブラックとして
は、旭＃７０（ＨＡＦ級カーボンブラック、旭カーボン
（株）製）を用いた。

【表１２】

【００１４】なお、各配合ゴム組成物のゴム特性の性能
評価は、次の試験条件により測定した。ゴム特性試験条件配合物の加硫条件：１４５℃、３０分耐摩耗性試験：ランボーン摩耗試験機を用い、スリッ
プ率２５％および６０％で測定し、耐摩耗指数は下式に
より算出する。

【数７】耐摩耗指数＝（Ｓ／Ｔ）×１００ここで、Ｓ：ＨＡＦ級カーボンブラック（旭＃７０：旭
カーボン製）試験片の２５％および６０％スリップ率で
の摩耗減量Ｔ：供試試験片の２５％および６０％スリップ率での摩
耗減量動的粘弾性：岩本製作所製粘弾性スペクトロメータ
ー（型式ＶＥＳ−Ｆ−III)を用いて、下記の条件下で動
的粘弾性率Ｅ′および損失正接ｔａｎδを測定した。周波数：５０Ｈｚ動的歪率：±１％測定温度：２５±１℃ 初期荷重：１６０ｇ重その他のゴム特性：ＪＩＳＫ６３００−１９７４お
よびＫ６３０１−１９７５の記載にしたがって測定し
た。ゴム組成物の比重：縦２５ｍｍ、横７ｍｍ、厚さ６ｍ
ｍの加硫ゴム片を用い、この試料片の空気中の重量およ
び水中での重量から比重を算出した。

【００１５】

【評価】表５〜７に示した物理化学的特性を有する実施
例および比較例のカーボンブラックをゴムに配合したゴ
ム組成物の結果（等量配合の表９〜１１および変量配合
の表１２の結果）から、本発明カーボンブラックの効果
を説明する。製造例１に示したカーボンブラックにおい
て、ＲｕｎＮｏ．１〜５は本発明にかかるカーボンブ
ラックであり、ＲｕｎＮｏ．６〜１０は比較カーボン
ブラックである。比較例において、ＲｕｎＮｏ．６
は、ＲｕｎＮｏ．１とほぼ同じ２基本特性を有してい
るが、本発明の必須要件であるＮ_２ＳＡ／ＩＡの特性が
外れたものであり、ＲｕｎＮｏ．７はＲｕｎＮｏ．
４に対応しているがＤｓｔの特性が外れたものである。
ＲｕｎＮｏ．８はＲｕｎＮｏ．５に対応する比較例
であり、上記のＮ_２ＳＡ／ＩＡおよびＤｓｔの両特性で
本発明の範囲を外れている。ＲｕｎＮｏ．９および１
０は、本発明カーボンブラックの基本特性を外れた例で
あり、ＲｕｎＮｏ．９はＮ_２ＳＡで、ＲｕｎＮｏ．
１０はＤＢＰで外れたものである。１）耐摩耗性ＲｕｎＮｏ．１とＮｏ．６およびＮｏ．５とＮｏ．８
との比較では、表９〜１１にみられるように比較例Ｎ
ｏ．６およびＮｏ．８はランボーン摩耗指数のいずれの
スリップ率においてもかなりの低下がみられ、Ｎ_２ＳＡ
／ＩＡ特性が耐摩耗性に大きな要素となっていることが
わかる。特に、両者の特性が外れたＲｕｎＮｏ．８はＮ
ｏ．５に比較してその低下が大きくなっている。しか
し、Ｄｓｔが外れたＲｕｎＮｏ．７の場合での耐摩耗
特性の低下はわずかである。Ｎ_２ＳＡが本発明範囲を外
れるＲｕｎＮｏ．９では、耐摩耗性、特にスリップ率
２５％のランボーン耐摩耗指数が大きく低下している。
ＲｕｎＮｏ．１０においては、耐摩耗指数だけを考え
た場合には、本発明カーボンブラックと比較して拮抗す
る性能を示している。しかし、表１２での変量配合のゴ
ム特性から明らかなように、本発明の目的の一つである
低配合部数での耐摩耗性能の維持という観点では満足せ
ず、特にＤＢＰ低下によるスリップ率６０％の耐摩耗指
数の性能劣化が大きくなっている。また、ＲｕｎＮ
ｏ．８での変量配合では、低配合時においてランボーン
摩耗指数での低下がみられ、特にスリップ率２５％での
低下が大きくなっている。２）動的粘弾性上記のいずれの対比においても、比較例では動的弾性率
の低下および損失正接の上昇が認められる。特に、Ｒｕ
ｎＮｏ．８での特性低下が大きくなっている。Ｒｕｎ
Ｎｏ．９では、動的弾性率Ｅ′の低下が著しい。３）その他の特性ＲｕｎＮｏ．１０では、ＤＢＰ低下による３００％モ
ジュラス値の低下がみれる。ゴム組成物の比重では、本
発明カーボンブラックの３５重量部配合時においても標
準のＨＡＦ級カーボンブラックと同等の耐摩耗性がえら
れるので真比重値の大きいカーボンブラックの配合量を
減らすことができ、約３．５％の減量が可能となる。こ
れに加え、低部配合により動的粘弾性特性が改良でき、
操縦性を損なうことなく燃料消費効率を改善する有効な
手段となる。

【００１６】

【効果】以上に説明したとおり、本発明のカーボンブラ
ックを配合したゴム組成物は、耐摩耗性が優れているに
もかかわらず、低発熱性で、転がり抵抗も低く、かつよ
り軽量化されているという特性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の装置の縦断正面説明図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視における断面図である。

【図３】図１の前頭部および燃料導入装置を示す部分拡
大図である。

【符号の説明】

１カーボンブラック反応装置２可燃性流体導入室３酸素含有ガス導入管４酸素含有ガス導入用円筒５整流板７燃料油噴霧装置８収れん室９バーナータイル１０原料油噴霧装置１１原料油導入室１２反応室１３反応継続兼急冷室７１燃料油噴霧チップ７２燃料油導入管７３酸素含有ガス導入管７４酸素含有ガス導入管７５酸素含有ガスの導管７６酸素含有ガスの導管ａ急冷水圧入噴霧装置ｂ急冷水圧入噴霧装置ｃ急冷水圧入噴霧装置ｄ急冷水圧入噴霧装置ｅ急冷水圧入噴霧装置ｆ急冷水圧入噴霧装置ｇ急冷水圧入噴霧装置ｈ急冷水圧入噴霧装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が７０ｍ
^２／ｇを越え１２０ｍ^２／ｇ以下、ジブチルフタレート
（ＤＢＰ）吸油量が１６０〜２２０ｍｌ／１００ｇの基
本特性を有するハード系高ストラクチャーカーボンブラ
ックにおいて、１）Ｎ_２ＳＡとよう素吸着量（ＩＡ）との比（Ｎ_２ＳＡ
／ＩＡ）が１．１０以上２）遠心沈降分析によるアグリゲートの最多頻度値（Ｄ
ｓｔモード径、ｎｍ）が、下記の関係式（１）【数１】Ｄｓｔモード径＞４３．３＋５５８１×（Ｎ_２ＳＡ）^{−０．９１} …（１）を満すものであることを特徴とするカーボンブラック。
【請求項２】溶媒としてトルエンを用いたときのトル
エン着色透過度の値が８５％を下回る請求項１記載のカ
ーボンブラック。
【請求項３】セチルトリメチルアンモニウムブロマイ
ド（ＣＴＡＢ）吸着比表面積の値が、Ｎ_２ＳＡより小さ
くかつＩＡよりも大きい請求項１記載のカーボンブラッ
ク。
【請求項４】Ｎ_２ＳＡ／ＩＡが１．１５以上である請
求項１記載のカーボンブラック。