JPH03119043A - タイヤトレッドゴム用カーボンブラック - Google Patents
タイヤトレッドゴム用カーボンブラックInfo
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- JPH03119043A JPH03119043A JP1258056A JP25805689A JPH03119043A JP H03119043 A JPH03119043 A JP H03119043A JP 1258056 A JP1258056 A JP 1258056A JP 25805689 A JP25805689 A JP 25805689A JP H03119043 A JPH03119043 A JP H03119043A
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Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09C1/48—Carbon black
- C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
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。
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、ゴム成分に良好な耐摩耗性とグリップ性能を
付与することができるタイヤトレッドゴム用のカーボン
ブラックに関する。
付与することができるタイヤトレッドゴム用のカーボン
ブラックに関する。
近年、自動車の高性能化に伴って高速性能や安定走行に
対する要求が高まり、タイヤトレッド部の性能向上に関
する研究開発も活発に進められている。このため、ゴム
補強用のカーボンブラックに対しても、高速安定走行に
耐える高度の耐摩耗性と路面把持力の大きい高グリップ
性能とを同時に付与することができる特性が強く要望さ
れている。
対する要求が高まり、タイヤトレッド部の性能向上に関
する研究開発も活発に進められている。このため、ゴム
補強用のカーボンブラックに対しても、高速安定走行に
耐える高度の耐摩耗性と路面把持力の大きい高グリップ
性能とを同時に付与することができる特性が強く要望さ
れている。
カーボンブラックによるゴムの補強性能は、従来からそ
の比表面積(粒子径)やストラフチャーが支配的な因子
として考えられており、通常、これらの特性が大きいほ
ど配合ゴムの耐摩耗性が増大する。
の比表面積(粒子径)やストラフチャーが支配的な因子
として考えられており、通常、これらの特性が大きいほ
ど配合ゴムの耐摩耗性が増大する。
また、グリップ性能を向上には、例えばトレッド部のゴ
ム成分にスチレン含有率の高いSBRを用いたり、プロ
セスオイルを高充填で配合する等の方法が知られている
。
ム成分にスチレン含有率の高いSBRを用いたり、プロ
セスオイルを高充填で配合する等の方法が知られている
。
しかし、上記した成分またはプロセスオイル等による手
段ではグリップ性能の向上が十分に達成されないばかり
か、耐摩耗性の面で著しい低下を招く問題点がある。
段ではグリップ性能の向上が十分に達成されないばかり
か、耐摩耗性の面で著しい低下を招く問題点がある。
発明者らは、ゴム成分に高耐摩耗性を損なわずに高度の
グリップ性能を付与する研究をカーボンブラックの特性
面から多角的に進めた結果、カーボンブラックのアグリ
ゲート分布を狭くし、かつ表面活性度を低くすること、
およびカーボンブラックの電子顕微鏡平均粒子径に対す
るアグリゲートのストークス径を相対的に小さくするこ
とが効果的であることを知見して本発明の開発に至った
ものである。
グリップ性能を付与する研究をカーボンブラックの特性
面から多角的に進めた結果、カーボンブラックのアグリ
ゲート分布を狭くし、かつ表面活性度を低くすること、
およびカーボンブラックの電子顕微鏡平均粒子径に対す
るアグリゲートのストークス径を相対的に小さくするこ
とが効果的であることを知見して本発明の開発に至った
ものである。
したがって、本発明は高度の耐摩耗性を維持しながら良
好なグリップ性能を付与することができるタイヤトレッ
ドゴム用カーボンブラックの提供を目的としている。
好なグリップ性能を付与することができるタイヤトレッ
ドゴム用カーボンブラックの提供を目的としている。
上記の目的を達成するための本発明によるタイヤトレッ
ドゴム用カーボンブラックは、窒素吸着比表面積(N!
SA)が120〜165m”/g 、 D B P吸油
量が120m/100g以上のハード系領域に属し、か
つ下記(1)式および(2)式の要件を満たすことを構
成的特徴とする。
ドゴム用カーボンブラックは、窒素吸着比表面積(N!
SA)が120〜165m”/g 、 D B P吸油
量が120m/100g以上のハード系領域に属し、か
つ下記(1)式および(2)式の要件を満たすことを構
成的特徴とする。
性状が下記(1)式および(2)式の要件を満たすこと
を構成上の特徴としている。
を構成上の特徴としている。
f5st≦(4,35Xd n) −10,0・(1)
り計測した算術平均粒子径(nm)、ΔDstは遠心沈
降法による凝集体ストークス相当径分布における最大頻
度の50%頻度が得られる大小2点のストローク相当径
の差(nm)、15sLは前記凝集体ストークス相当径
分布における最大頻度のストークス相当径(n−)、N
、SAは窒素吸着比表面積(鵬8/g)、IAはよう素
吸着量(−g/g)を指すものとする。
り計測した算術平均粒子径(nm)、ΔDstは遠心沈
降法による凝集体ストークス相当径分布における最大頻
度の50%頻度が得られる大小2点のストローク相当径
の差(nm)、15sLは前記凝集体ストークス相当径
分布における最大頻度のストークス相当径(n−)、N
、SAは窒素吸着比表面積(鵬8/g)、IAはよう素
吸着量(−g/g)を指すものとする。
本発明に適用されるカーボンブラックの各特性は、下記
の測定方法によるものとする。
の測定方法によるものとする。
(1)窒素吸着比表面積(N!SA)
ASTM D3037−86″5tandard T
e5t Methodfor Carbon Blac
k−5urface Area by Nitroge
n A−dsorption″Method Bによる
。この方法で測定したI RB#5の値は80.3m”
/gとなる。
e5t Methodfor Carbon Blac
k−5urface Area by Nitroge
n A−dsorption″Method Bによる
。この方法で測定したI RB#5の値は80.3m”
/gとなる。
(2)DBP吸油量
J I S K6221(1975) rゴム用カー
ボンブラックの試験方法」6・1 ・2項、吸油量A法
による。
ボンブラックの試験方法」6・1 ・2項、吸油量A法
による。
(3)電子顕微鏡平均粒子径(dn)
カーボンブラック試料を超音波洗浄法により周波数21
3KHzで30分間クロロホルムに分散させたのち、分
散試料をカーボン支持膜に固定する。これを電子顕微鏡
で直接倍率20000倍、総合倍率80000〜100
000倍に撮影し、得られた写真からランダムに100
0個のカーボンブラック粒子について直径を計測して3
μ−区分のヒストグラムから算術平均粒子直径(dn)
を求める。
3KHzで30分間クロロホルムに分散させたのち、分
散試料をカーボン支持膜に固定する。これを電子顕微鏡
で直接倍率20000倍、総合倍率80000〜100
000倍に撮影し、得られた写真からランダムに100
0個のカーボンブラック粒子について直径を計測して3
μ−区分のヒストグラムから算術平均粒子直径(dn)
を求める。
(4)l5st、ΔDst
乾燥カーボンブラック試料を少量の界面活性剤を含む2
0%エタノール水溶液と混合してカーボンブラック濃度
50mg/ffiの分散液を作成し、これを超音波で十
分に分散させて試料とする。ディスク・セントリフエー
ジ装置(英国Joyes Lobe1社製)を8000
rp−の回転速度に設定し、スピン液(2%グリセリン
水溶液)をlOd加えたのち、ldのバッファー液(エ
タノール水溶液)を注入する。次いで試料0.5dを注
射器で加えたのち遠心沈降を開始し、同時に記録計を作
動させて光学的に凝集体ストークス相当径の分布曲線を
作成する。得られた分布曲線における最大頻度のストー
クス相当径を5St(nm)とし、最大頻度の50%の
頻度が得られる大小2点のストークス相当径の差をΔD
st(nm)とする。この測定方法によるASTM D
−245tandardReference Blac
k C−3(N−234)のl5stは80nm、ΔD
stは60n■となる。
0%エタノール水溶液と混合してカーボンブラック濃度
50mg/ffiの分散液を作成し、これを超音波で十
分に分散させて試料とする。ディスク・セントリフエー
ジ装置(英国Joyes Lobe1社製)を8000
rp−の回転速度に設定し、スピン液(2%グリセリン
水溶液)をlOd加えたのち、ldのバッファー液(エ
タノール水溶液)を注入する。次いで試料0.5dを注
射器で加えたのち遠心沈降を開始し、同時に記録計を作
動させて光学的に凝集体ストークス相当径の分布曲線を
作成する。得られた分布曲線における最大頻度のストー
クス相当径を5St(nm)とし、最大頻度の50%の
頻度が得られる大小2点のストークス相当径の差をΔD
st(nm)とする。この測定方法によるASTM D
−245tandardReference Blac
k C−3(N−234)のl5stは80nm、ΔD
stは60n■となる。
(5)よう素吸着量(IA)
JISに6221−82 ”ゴム用カーボンブラックの
試験方法″6・1・3項を用い、対比試料をIRB#3
とする。
試験方法″6・1・3項を用い、対比試料をIRB#3
とする。
本発明で特定したカーボンブラック特性項目のうち、窒
素比表面積(NASA) 120〜165m”/gおよ
びDBP吸油量120 d/100g以上の範囲は、通
常のS A F (NIIO)、I S A F (N
220)品種のカーボンブラックと同等のハード領域に
属し、配合ゴムに高度の耐摩耗性を付与するための前提
要件となる。
素比表面積(NASA) 120〜165m”/gおよ
びDBP吸油量120 d/100g以上の範囲は、通
常のS A F (NIIO)、I S A F (N
220)品種のカーボンブラックと同等のハード領域に
属し、配合ゴムに高度の耐摩耗性を付与するための前提
要件となる。
この窒素吸着比表面積(NASA)が120m”/gお
よびDBP吸油量が120 d/100gを下田る場合
にはタイヤトレッドに耐える高耐摩耗性を付与すること
ができず、また窒素吸着比表面積(N、SA)が165
m”/gを越えるとゴムに対する分散加工性が著しく悪
化“する。
よびDBP吸油量が120 d/100gを下田る場合
にはタイヤトレッドに耐える高耐摩耗性を付与すること
ができず、また窒素吸着比表面積(N、SA)が165
m”/gを越えるとゴムに対する分散加工性が著しく悪
化“する。
(1)式で示されるカーボンブラックの粒子性状は、電
子顕微鏡平均粒子径(dn)に対するアグリゲートのス
トークスモード径(15st)が相対的に小さいことに
よって特長付けられ、主に耐摩耗性を増大させるために
寄与する特性要素となる。
子顕微鏡平均粒子径(dn)に対するアグリゲートのス
トークスモード径(15st)が相対的に小さいことに
よって特長付けられ、主に耐摩耗性を増大させるために
寄与する特性要素となる。
(2)式で示される選択的特性は、アグリゲート分布が
狭く(ΔDst15st)かつ表面活性度(N2SA/
IA)が低いことに特長付けられ、グリップ性能の向上
に機能する特性となる。
狭く(ΔDst15st)かつ表面活性度(N2SA/
IA)が低いことに特長付けられ、グリップ性能の向上
に機能する特性となる。
上述の前提要件の満たしたうえでこれら(1)および(
2)式の選択的特性要件を満足する場合に、配合ゴムに
高度の耐摩耗性とグリップ性能を同時に付与することが
可能になる。しかし、153t(nl)が[(4,35
×dn) −10,OJ 値を越えると耐摩耗性の低下
が著しく、また[ΔDst/ht XNtSA/IAI
が0.58を上履ると十分なグリップ性能を付与するこ
とができなくなり、いずれの場合も目的とするタイヤト
レッド性能を満足しなくなる。
2)式の選択的特性要件を満足する場合に、配合ゴムに
高度の耐摩耗性とグリップ性能を同時に付与することが
可能になる。しかし、153t(nl)が[(4,35
×dn) −10,OJ 値を越えると耐摩耗性の低下
が著しく、また[ΔDst/ht XNtSA/IAI
が0.58を上履ると十分なグリップ性能を付与するこ
とができなくなり、いずれの場合も目的とするタイヤト
レッド性能を満足しなくなる。
これらの特性を具備するカーボンブラックは、頭部に接
線方向空気供給口と炉軸方向に挿着した燃焼バーナーを
存する燃焼室と、これに同軸的に連設するテーパー状に
狭径化された第1反応室、引続(狭径の第2反応室およ
び後部の広径反応室から構成されたオイルファーネス炉
を用い、主原料油を第1反応室の最狭径部に、補助原料
油をま原料油の導入点よりも燃焼ガス流速の遅い前方位
置にそれぞれ燃焼ガス流に対して直角方向に分割導入す
る方法によって製造することができる。この際、補助原
料油に軽質油を使用して主原料油導入直前の高温燃焼ガ
スの温度分布をより均一化するとともに主原料油の注入
圧力を高め、炉内の中央部まで浸入させて相互衝突をお
こなわせることが効果的である。
線方向空気供給口と炉軸方向に挿着した燃焼バーナーを
存する燃焼室と、これに同軸的に連設するテーパー状に
狭径化された第1反応室、引続(狭径の第2反応室およ
び後部の広径反応室から構成されたオイルファーネス炉
を用い、主原料油を第1反応室の最狭径部に、補助原料
油をま原料油の導入点よりも燃焼ガス流速の遅い前方位
置にそれぞれ燃焼ガス流に対して直角方向に分割導入す
る方法によって製造することができる。この際、補助原
料油に軽質油を使用して主原料油導入直前の高温燃焼ガ
スの温度分布をより均一化するとともに主原料油の注入
圧力を高め、炉内の中央部まで浸入させて相互衝突をお
こなわせることが効果的である。
本発明のカーボンブラックは、常法に従って天然ゴム、
スチレンブタジェンゴム、ポリブタジェンゴム、イソプ
レンゴム、ブチルゴム、その他常用のカーボンブラック
で補強可能な各種の合成ゴム、混合ゴムなどのエラスト
マーに配合する。カーボンブラックの配合比率は、ゴム
成分100重量部に対し25〜150重量部の割合とし
、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、加硫助剤、軟化剤
、可塑剤等の必要成分とともに添加混練してタイヤトレ
ッド用ゴム組成物を得る。
スチレンブタジェンゴム、ポリブタジェンゴム、イソプ
レンゴム、ブチルゴム、その他常用のカーボンブラック
で補強可能な各種の合成ゴム、混合ゴムなどのエラスト
マーに配合する。カーボンブラックの配合比率は、ゴム
成分100重量部に対し25〜150重量部の割合とし
、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、加硫助剤、軟化剤
、可塑剤等の必要成分とともに添加混練してタイヤトレ
ッド用ゴム組成物を得る。
ゴム成分に高度の耐摩耗性を付与させるためには、電子
顕微鏡平均粒子径(dn)を可及的に小さくする一方で
DBP吸油量を高めることが有効であるが、DBP吸油
量の増大化はアグリゲートを相対的に大きくなることに
なるため、必然的にアグリゲートのストークスモード径
も大きくなる。しかし、DBP吸油量が12011!/
100g以上の領域においては、f)stが本発明の(
1)式を満たす場合に高度な耐摩耗性を付与するために
有効機能する。
顕微鏡平均粒子径(dn)を可及的に小さくする一方で
DBP吸油量を高めることが有効であるが、DBP吸油
量の増大化はアグリゲートを相対的に大きくなることに
なるため、必然的にアグリゲートのストークスモード径
も大きくなる。しかし、DBP吸油量が12011!/
100g以上の領域においては、f)stが本発明の(
1)式を満たす場合に高度な耐摩耗性を付与するために
有効機能する。
一方、グリップ性能の向上に対しては、相対的に小さな
アグリゲートのストークスモード径を有しつつその分布
を狭くし、同時にカーボンブラックの表面活性度を抑制
する本発明の(2)式を満足する場合に効果よく機能す
る。
アグリゲートのストークスモード径を有しつつその分布
を狭くし、同時にカーボンブラックの表面活性度を抑制
する本発明の(2)式を満足する場合に効果よく機能す
る。
これらの相互機構が前提特性となる窒素吸着比表面積(
N、SA) 120〜165a+”/gおよびDBP吸
油量120 d/100g以上の要件と相乗的に作用し
て、タイヤトレッドゴムに要求される高度の耐摩耗性な
らびにグリップ性能を同時に付与する効果を発現する。
N、SA) 120〜165a+”/gおよびDBP吸
油量120 d/100g以上の要件と相乗的に作用し
て、タイヤトレッドゴムに要求される高度の耐摩耗性な
らびにグリップ性能を同時に付与する効果を発現する。
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。
実施例1〜3、比較例1〜4
(1)カーボンブラックの製造
頭部に接線方向空気供給口と炉軸方向に挿着した燃焼バ
ーナーを備えた燃焼室(直径500mm、長さ1000
mm+ )と、該燃焼室と同軸的に連結して緩やかに収
斂する第1反応室(入口部直径250a+m 、最狭径
部直径150s+m 、テーパ一部長さ1ooo−一、
最狭径部長さ300m5)、引き続く第2反応室(直径
200+u+。
ーナーを備えた燃焼室(直径500mm、長さ1000
mm+ )と、該燃焼室と同軸的に連結して緩やかに収
斂する第1反応室(入口部直径250a+m 、最狭径
部直径150s+m 、テーパ一部長さ1ooo−一、
最狭径部長さ300m5)、引き続く第2反応室(直径
200+u+。
長さ10100hおよび直径4001m−1長さ600
0mmの後段広径部位を連設したオイルファーネス炉を
設置し、前記第1反応室の最狭径部に主原料油層ノズル
を、また主原料油ノズルの設置点より前で燃焼ガス流速
が約1/2になる広径テーパー位置に補助原料油用のノ
ズルを導入方向がそれぞれ燃焼ガス流に直角になるよう
に装着した。
0mmの後段広径部位を連設したオイルファーネス炉を
設置し、前記第1反応室の最狭径部に主原料油層ノズル
を、また主原料油ノズルの設置点より前で燃焼ガス流速
が約1/2になる広径テーパー位置に補助原料油用のノ
ズルを導入方向がそれぞれ燃焼ガス流に直角になるよう
に装着した。
主原料油には、比重(15/4°C)1.137、トル
エン不溶分0.05%、相関係数(BMCI)162
、初留点203℃、3分0.51%、Na” 1.0
ppm、 K” 0.3 PI)−〇芳香族炭化水素油
を、また補助原料油しては、比重(15/4°C)0.
97?、トルエン不溶分0.01%、相関係数(BMC
I)111 、初留点133°C,3分0.09%、N
a”1.7ppm、K ” 0.6ppmの軽質炭化水
素油を用いた。
エン不溶分0.05%、相関係数(BMCI)162
、初留点203℃、3分0.51%、Na” 1.0
ppm、 K” 0.3 PI)−〇芳香族炭化水素油
を、また補助原料油しては、比重(15/4°C)0.
97?、トルエン不溶分0.01%、相関係数(BMC
I)111 、初留点133°C,3分0.09%、N
a”1.7ppm、K ” 0.6ppmの軽質炭化水
素油を用いた。
なお、燃料油には補助原料油と同一のものを用いた。
上記の反応炉、原料油および燃料油を用い、表1に示し
た発生条件を適用して本発明で使用する特性範囲のカー
ボンブラック(3種類)を製造した。
た発生条件を適用して本発明で使用する特性範囲のカー
ボンブラック(3種類)を製造した。
表1
なお、表2のうち比較例1〜4のカーボンブラックは、
窒素吸着比表面積(NASA)およびDBP吸油量は本
発明の範囲に入るハード系領域に属しているが、(1)
式または(2)式の要件を満たしていない特性のもので
ある。
窒素吸着比表面積(NASA)およびDBP吸油量は本
発明の範囲に入るハード系領域に属しているが、(1)
式または(2)式の要件を満たしていない特性のもので
ある。
(表注H,主原料油導入部直前の最高ガス温度。
2、同上部の最高温度と最低温度の差。
3、生成ガスの水冷点までの滞留時間。
表1の条件で製造したカーボンブラックの各種特性を表
2に示した。
2に示した。
(2)ゴム配合
次に、表2の各カーボンブラックを表3に示す配合比率
で油展SBHに配合した。
で油展SBHに配合した。
表3
表3の配合物を145℃の温度で加硫して得たゴム組成
物につき、各種のゴム特性を測定した。その結果を表4
に示した。
物につき、各種のゴム特性を測定した。その結果を表4
に示した。
なお、ゴム特性のうち摩耗量および損失係数、動的弾性
率については下記の測定方法および測定条件を用い、そ
の他は全てJISK6301 r一般ゴム物理試験法
」によった。
率については下記の測定方法および測定条件を用い、そ
の他は全てJISK6301 r一般ゴム物理試験法
」によった。
なお、グリップ性能の評価は損失係数(tanδ)が指
標となり、この値が大きいほどグリップ性能が向上して
いることを示す。
標となり、この値が大きいほどグリップ性能が向上して
いることを示す。
(1)摩耗量
ランボーン摩耗試験機(機械式スリップ機構)を用い、
次の条件で測定した。
次の条件で測定した。
試験片:厚さ10a+−、外径44m5エメリーホイー
ル=GCタイプ、粒度SO1硬度H添加カーボランダム
粉:粒度80メツシユ、添加量的9g/sin。
ル=GCタイプ、粒度SO1硬度H添加カーボランダム
粉:粒度80メツシユ、添加量的9g/sin。
エメリーホイール面と試験片との
相対スリップ率:24%、60%
試験片回転数: 535rpvx
試験荷重74kg
(2)損失係数(tanδ)、動的弾性率(ε′)Hs
co Elastic Spectrometer(春
本製作所製)を用い、次の条件で測定した。
co Elastic Spectrometer(春
本製作所製)を用い、次の条件で測定した。
試験片:厚さ2mtg、長さ35■、輻51温度:室温
。
。
周波数: 50H2゜
動的歪率=1.2%
表4の結果から、本発明の実施例は同等粒径の比較例と
同ベルの高耐摩耗性を有しながらグリップ性能を示す損
失係数(tan δ)が有意に向上しており、また操縦
安定性の指標となる動的弾性率(E’) も高くなっ
ていることが認められる。
同ベルの高耐摩耗性を有しながらグリップ性能を示す損
失係数(tan δ)が有意に向上しており、また操縦
安定性の指標となる動的弾性率(E’) も高くなっ
ていることが認められる。
以上のとおり、本発明に係るカーボンブラックはその特
有の粒子性状を介して配合ゴムに対し相対的に高度の耐
摩耗性ならびにグリップ性能を付与することが可能とな
る。したがって、高速性能、安定走行が要求されるタイ
ヤトレッドゴム用のカーボンブラックとして諸性能を満
足するものである。
有の粒子性状を介して配合ゴムに対し相対的に高度の耐
摩耗性ならびにグリップ性能を付与することが可能とな
る。したがって、高速性能、安定走行が要求されるタイ
ヤトレッドゴム用のカーボンブラックとして諸性能を満
足するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、窒素吸着比表面積(N_2SA)が120〜165
m^2/g、DBP吸油量が120ml/100g以上
のハード系領域に属し、かつ下記(1)式および(2)
式の要件を満たすタイヤトレッドゴム用カーボンブラッ
ク。 @D@st≦(4.35×dn)−10.0・・・(1
) (ΔDst/@D@st)×(N_2SA/IA)≦0
.58・・・(2) 但し、上式において、dnは電子顕微鏡法により計測し
た算術平均粒子径(nm)、ΔDstは遠心沈降法によ
る凝集体ストークス相当径分布における最大頻度の50
%頻度が得られる大小2点のストークス相当径の差(n
m)、@D@stは前記凝集体ストークス相当径分布に
おける最大頻度のストークス径(nm)、N_2SAは
窒素吸着比表面積(m^2/g)、IAはよう素吸着量
(mg/g)を指すものとする。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1258056A JPH0649803B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | タイヤトレッドゴム用カーボンブラック |
KR1019900008819A KR950004187B1 (ko) | 1989-10-02 | 1990-06-15 | 타이어 트레드 고무용 카번 블랙 |
FR909007814A FR2652586B1 (fr) | 1989-10-02 | 1990-06-22 | Noir de carbone pour caoutchouc de bande de roulement de pneumatique. |
US07/799,880 US5230878A (en) | 1989-10-02 | 1991-11-27 | Carbon black for tire tread rubber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1258056A JPH0649803B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | タイヤトレッドゴム用カーボンブラック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03119043A true JPH03119043A (ja) | 1991-05-21 |
JPH0649803B2 JPH0649803B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=17314925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1258056A Expired - Fee Related JPH0649803B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | タイヤトレッドゴム用カーボンブラック |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0649803B2 (ja) |
KR (1) | KR950004187B1 (ja) |
FR (1) | FR2652586B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181534A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Asahi Carbon Kk | タイヤトレッド配合用カーボンブラック |
JP2007247354A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Toda Constr Co Ltd | 軽量盛土構造及びそのための樹脂発泡ブロック体、並びにその構築方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5877250A (en) * | 1996-01-31 | 1999-03-02 | Cabot Corporation | Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks |
JP3185652B2 (ja) * | 1996-02-28 | 2001-07-11 | 三菱化学株式会社 | カーボンブラック |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62277443A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | Bridgestone Corp | 改良ゴム組成物 |
JPS62290739A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Asahi Carbon Kk | ゴム補強用カーボンブラック |
JPS63297439A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Tokai Carbon Co Ltd | ゴム組成物 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4058590A (en) * | 1976-04-14 | 1977-11-15 | Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. | Carbon black reactor with turbofan |
US4289743A (en) * | 1977-07-01 | 1981-09-15 | Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. | Double venturi carbon black reactor system |
JPH0641539B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1994-06-01 | 東海カーボン株式会社 | タイヤトレッドゴム配合用カーボンブラック |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP1258056A patent/JPH0649803B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-06-15 KR KR1019900008819A patent/KR950004187B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-06-22 FR FR909007814A patent/FR2652586B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62277443A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | Bridgestone Corp | 改良ゴム組成物 |
JPS62290739A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Asahi Carbon Kk | ゴム補強用カーボンブラック |
JPS63297439A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Tokai Carbon Co Ltd | ゴム組成物 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181534A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Asahi Carbon Kk | タイヤトレッド配合用カーボンブラック |
JP2007247354A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Toda Constr Co Ltd | 軽量盛土構造及びそのための樹脂発泡ブロック体、並びにその構築方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR950004187B1 (ko) | 1995-04-27 |
FR2652586A1 (fr) | 1991-04-05 |
FR2652586B1 (fr) | 1992-01-03 |
KR910008090A (ko) | 1991-05-30 |
JPH0649803B2 (ja) | 1994-06-29 |
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