JPH02286727A

JPH02286727A - ゴム組成物

Info

Publication number: JPH02286727A
Application number: JP10779589A
Authority: JP
Inventors: Takamichi Mukai; 宇宙迎; Masanori Kawamura; 正徳川村; Kazuhide Sato; 和秀佐藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-26
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH07110910B2; EP0396348A1; CA2015690A1; CA2015690C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、タイヤ、ボース、コンベアヘルド笠に用いら
れる補強性、特に耐摩耗性、および低発熱性並びに加工
性の改良されたゴム組成物に関するものである。

（従来の技術）トラック・バス用タイヤのトレッド等のかなり高い耐摩
耗性が要求されるゴム配合では、従来からｌ５ＡＦ等の
高補強性のカーボンブラックが使用されて来たが、近年
市場の経済性要求が高まるにつれ、更に高耐摩耗性を得
ることが商品価値を決定する重要なポイントとなってい
る。

従来からの耐摩耗性を向上させる手法としては、カーボ
ンブラック配合量を増加する、プロセスオイル等の軟化
剤の量を減量する、と言うような配合量の変更、または
ｌ５ＡＦカーボンブラツクに代る更に補強性にすぐれる
ＳＡＦ級のカーボンブラックを使用すること等が行われ
ている。

（発明が解決しようとする課題）然しなから、カーボンブランクの配合量を増加させると
、ある配合量の範囲内では耐摩耗性は向上するが、増加
とともにその効果が次第に減少し加えて、ゴム配合の耐
摩耗性が低下する等のデメリットが大きくなる。

次に、プロセスオイル等の軟化剤を減量させると、耐摩
耗性は向上するが、反面、練ゴムのまとまりが悪くなる
。また、ゴムの粘度が高くなる等、大幅な作業性の低下
をおこす。

また、ＳＡＦクラスのカーボンブラックを用いると、や
はり耐摩耗性は向上するかぐ粘度上昇による作業性も悪
化する等の問題点がある。

そのため、ゴム練り時間の延長等、製造技術の面から種
々検討が加えられているが、十分な効果が得られるまで
に至っていない。

そこで本発明の目的は、粘度上昇による作業性の悪化が
なく、低発熱性および高補強性、特に高耐摩耗性を有す
るゴム組成物を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者等は、この課題を解決するため鋭意研究、検討
を重ねた結果、特定の特性要件を満たずｌ５ＡＦおよび
ＳＡＰカーボンブラックがこの解決に有効であることを
突き止め、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、天然ゴムおよび／またはジエン系
合成ゴムとカーボンブラックとを含むゴム組成物におい
て、該カーボンブラックが次式：電子スピン共鳴スペク
トル（ＥＳＩ？　）における線幅（ｍＴ）≧ｅ　Ｑ−１
１７．７．５６４５（式中ｍＴはミリテスラ、Ｔはトル
エン着色透過度（％）で１００〜６０を示す）で表わさ
れる特性を有することを特徴とするゴム組成物に関する
ものである。

本発明のゴム成分の一つであるジエン系合成ゴムの例と
しては、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジェンゴム
、スチレンブタジェンゴム等が挙げられ、これらを単独
もしくは２種以上併用して用いることができる。

次に本発明の要をなすカーボンブラックについて説明す
る。

先ず、このカーボンブランクは次式：ＥＳＲにおける線幅（ｍＴ）≧ｅＯ−＋ＩＴ−７・５６
４５で表わされる特性を有することを要するが、これは
次のような理由に基づくものである。

すなわち、ＥＳＲ測定における線幅は、高温長時間で焼
成されたものほど大きくなると言われている。また、こ
の様な場合にトルエン着色透過度Ｔは１００％に近づく
ことになる。一般に、トルエン着色透過度が低いカーボ
ンブラックはポリマーとの濡れ性に優れ、配合ゴム物性
に高補強性と低発熱性の両立をもたらす。しかし、かか
るカーボンブラックは黒鉛化度が低いために、カーボン
ブラック自身の補強性に欠点がある。すなわち、Ｔが６
０％よりも小さい場合にはカーボンブラックの粒子自体
が脆くなり、結局ゴム補強性に悪影響を及ぼすことにな
る。本発明に係るカーボンブラックは、正にこれらの二
律背反性を克服し得るカーボンブラックであり、表面は
ポリマーとの濡れ性に優れ、構造的には黒鉛化が進んだ
構造をとり、その満たすべき条件が上記式で表わされる
関係である。Ｔは好ましくは９５％以下である。尚、こ
れは経験的に求められたものである。

次に本発明に係るカーボンブラックはＣＴＡＢ値（セチ
ルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着量）が１０５
　ｍ２／ｇ以上であるのが好ましい。これは、補強性を
考慮した場合、ＣＴＡＢ値が１０５　ｍ２／ｇより小さ
い場合、現在使用されているカーボンブラックに劣るこ
とがあるためである。

また、かかるカーボンブラックは、４Ｍ４０ＢＰ吸油量
（２４０００Ｐｓｉで４回圧縮した後のヂブチルフタレ
ート吸着量）が８５　ｍ！／１００ｇ以上であるのが好
ましい。これは、この値が８５　ｍＲ／１００ｇよりも
小さい値のカーボンブラックを配合したゴム組成物は、
特に高シビアリティ領域における耐摩耗性が劣るためで
ある。

更に、上記カーボンブラックはＮＺＳＡ値（窒素吸着比
表面積）　（＋ｎ２／ｇ）とＣＡＴＢ値との差が１０ｍ
２／　ｇ以下であるのが好ましい。この理由は、この値
が１０　ｍ２／ｇを超えるとカーボンブラック表面の細
孔が増し、配合ゴムの粘度が上がり５分散不良による補
強性の低下、ひいては耐摩耗性が不十分となり好ましく
ないからである。

尚、本発明のゴム組成物にはゴム工業で通常使用される
配合剤、例えば補強性充填剤、加硫剤、加硫促進剤、加
硫促進助剤、老化防止剤等を適宜配合することができる
のは勿論のことである。

（実施例）以下、実施例および比較例により本発明をより具体的に
説明する。

先ず最初に、カーボンブラックの特性値の測定法および
ゴム物性測定法についって述べる。

（ア）カーボンブラックの　　　　　法トルエン着色透
過度は、ＪＩＳ　Ｋ−６２２１−１９８２に準拠した。

ＣＴＡＢ値はＡＳＴＭ　Ｄ３７６５−８５に準拠した。

２４Ｍ、１ＤＢＰ吸油量はＡＳＴＭ　Ｄ３４９３−８４
に準拠した。

Ｎ２５Ａ値は＾ＳＴ門Ｄ　３０３７．８４　Ｂ法に準拠
した。

ＥＳＲは電子スピン共鳴装置ＪＥＳ−ＲＥ　２Ｘ　（、
日本電子（株）製）を用い、以下の測定条件にて測定し
た。

測定温度　　　　　２５°Ｃマイクロ波出力　　　１ｍＷ中心磁場　　　　　３３１　ｍＴ磁場掃引幅　　　　１５０　ｍＴ　（３３１±７５ｍＴ
）磁場掃引時間　　　１２　ｍｉｎ変調周波数　　　１００　Ｋ１１ｚ変調磁場　　　　　２　ｍＴタイムコンスタンＩ・１　ｓｅｃ尚、ＥＳＨにおける線幅は、ＥＳＲスペク１ヘルのピー
クとピークの差をΔＨとしく第１図参照）、このΔＨを
線幅と定義した。

（イ）ブＬ１１Ｕ則（汰ムーニー粘度は、ＪＩＳ　６３００−１９７４に準拠し
た。

耐摩耗性を表わす耐摩耗指数は、ランホーン試験機を用
いて摩耗損失量を測定し、次式によって算出した。

注）実施例１．２に対しては比較例１をコントロールと
する。

実施例３に対しては比較例２をコントロールとする。

実施例４．５に対しては比較例３をコントロールとする
。

実施例６．７に対しては比較例４をコントロールとする
。

実施例８に対しては比較例５をコントロールとする。

発熱性を表わすＴａｎδ値は、唐本製作所（株）製の粘
弾性スペクトロメータを使用し、引張りの動歪１％、周
波数５０Ｈｚ　、２５°Ｃの条件で測定した。

尚、試験片は厚さ約２ｍｍ、幅５ｍｍのスラブシートを
用い、試料挟み間距離２ｃ＋ｎとして初期荷重を１００
ｇとした。このＴａｎδの値が低いほど、低発熱性であ
る。

下記の第１表に示す配合系で、特性の異なるカ−ボンブ
ラックを用いたゴム組成物をバンバリーミキサ−で混練
りし、上記ムーニー粘度を測定した。また、その１４５
°Ｃ×３０分加硫物の耐摩耗指数およびＴａｎδ値を測
定評価した。その結果を下記の第２表に示す。

第２表の結果より、本発明の特性要件を満たすカーボン
ブラックを使用したもの（実施例１〜６）は、その要件
を満たさないもの（比較例１〜５）に比して、未加硫物
のムーニー粘度が小さく、このため加硫物の耐摩耗性お
よび低発熱性に優れていることが分かる。

（発明の効果）以上説明してきたように、特定の要件を満たすカーボン
ブラックをジエン系ゴムに配合した本発明のゴム組成物
においては、これを補強剤として使用することにより、
加工性の重要なファクターとなる未加硫物のムーニー粘
度を低く抑えられ、しかもこの加硫物の耐摩耗性および
低発熱性を大幅に向上することができる。このため、各
種タイヤのトレンド用としては勿論のこと、コンヘアヘ
ルドやホース等の各種ゴム製品に使用して、特にその耐
摩耗性および低発熱性の向上、ひいては製品の性能向上
に寄与することができる。また、上述の如く未加硫物の
ムーニー粘度が小さく、加工作業性が良好であることか
ら、製品製造上でのメリッ１−が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＥＳＲスペクトルを示す線図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴムとカーボ
ンブラックとを含むゴム組成物において、該カーボンブラックが次式：ＥＳＲにおける線幅（ｍＴ）≧ｅ＾０＾．＾１＾１＾７
＾−＾７＾．＾５＾６＋５（式中Ｔはトルエン着色透過
度（％）で１００〜６０を示す）で表わされる特性を有
することを特徴とするゴム組成物。２、上記カーボンブラックのＣＴＡＢ値が１０５ｍ＾２
／ｇ以上で、＿２＿４Ｍ＿４ＤＢＰ吸油量が８５ｍｌ／
１００ｇ以上である請求項１記載のゴム組成物。３、上記カーボンブラックのＣＴＡＢ値（ｍ＾２／ｇ）
−Ｎ＿２ＳＡ値（ｍ＾２／ｇ）の値が１０以下である請
求項１または２記載のゴム組成物。４、上記カーボンブラックのトルエン着色透過度Ｔ（％
）が９５以下である請求項１、２または３記載のゴム組
成物。