JPH04189847A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

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JPH04189847A
JPH04189847A JP31786290A JP31786290A JPH04189847A JP H04189847 A JPH04189847 A JP H04189847A JP 31786290 A JP31786290 A JP 31786290A JP 31786290 A JP31786290 A JP 31786290A JP H04189847 A JPH04189847 A JP H04189847A
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rubber
carbon black
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Masayuki Ohashi
大橋 昌行
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浩 山田
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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) 本発明はゴム組成物に関するものであり、特には耐摩耗
性および耐疲労性に優れた重荷重用空気入りタイヤに使
用されるゴム組成物に関するものである。
(従来の技術) 従来、補強性の高いゴム用充填材としては、l5AF級
のカーボンブラックが良く知られていた。
しかし、近年の重荷重用空気入りタイヤにおいては、ケ
ース耐久性の向上、省資源、低燃費性の要請から、より
耐摩耗性を向上し得るカーボンブラックが求められるよ
うになってきた。そこで、ゴム組成物への充填材として
使用するカーボンブラックも、上記l5AF級からSA
F級へと移り変わってきた。
ところで、タイヤ等のゴム製品の耐摩耗性を向上させる
には一般に微粒径かつハイストラクチャーカーボンブラ
ックが適していることは概に知られている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、カーボンブラックを微粒化していくと低
発熱性が悪くなり、またハイストラクチャー化していく
と耐疲労性が悪化してくるという問題があった。
また、このようなカーボンブランクをゴム組成物に配合
すると、配合ゴムの粘度上昇を招き、加工が困難となる
という問題もあった。
そこで、本発明の目的は、このような問題を生じること
なく耐摩耗性および耐疲労性を改良し得るゴム組成物を
提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記課題を解決すべく、カーボンブラッ
クの特性について種々の検討を行った結果、特定の特性
を有するカーボンブラックを配合することにより、タイ
ヤ等のゴム製品の低発熱性および作業性の悪化を来たす
ことなく耐摩耗性および耐疲労性を共に大幅に改良し得
ることを確かめ、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴム
より成る群より選ばれた少なくとも1種のゴム成分10
0重量部に対して、 (1)セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比
表面積(CTAB)が130〜158m2/gの範囲内
であり、 (2)ジブチルフタレート吸油量(DBP)が110〜
140戚/100gの範囲内であり、 (3)着色力(TINT)値が137以上であり、(4
)凝集体空隙容積(νρ)が105〜140 cc/1
00gの範囲内であり、 (5)凝集体空隙平均径(Dm)が200〜250人の
範囲内であるカーボンブランク40〜90重量部が配合
されている ことを特徴とするゴム組成物に関するものである。
本発明で使用子ることのできるジエン系合成ゴムとして
は、イソプレンゴム、ブタジェンゴム、ブチルゴム、ス
チレン−ブタジェン共重合体ゴム等が挙げられるが、こ
れらに限定されるべきものではない。
また、本発明のこのゴム組成物には、ゴム工業で通常用
いられている配合剤、例えば硫黄、加硫促進剤、加硫促
進助剤、老化防止剤を適宜配合することができるのは勿
論のことである。
尚、上記カーボンブラックの各種特性値のうち、CTA
Bは八STM D 3765−89に準拠し、DBP 
はJISに6221−1982A法に準拠し、TINT
値はJIS K 6221−1982に準拠して夫々測
定して得た値である。
またVpおよびDyaは次のようにして測定した。
先ず、カーボンブラック試料にマイクロメトリックス社
製水銀ポロシメーター(商品名: PoreSizer
 9310)により水銀を圧入して、凝集体空隙径を測
定し、次式、 (式中、X、は16psiでの指示値(pF)、×2は
30000psiでの指示値(pF)、CFはセルによ
って決まる定数、Wはサンプル重量を示す)にて、凝集
体空隙径0.006〜11μまでの空隙径の累積容積を
凝集体空隙容積Vpとした。
また、各凝集体径に対する空隙容積分布曲線をプロット
したときの、最大の微分空隙容積を与える空隙径を凝集
体空隙平均径Dmとした。
本発明に係るカーボンブランクは、通常のオイルファー
ネス法による反応炉を用い生成反応温度、反応温度、反
応時間、燃焼ガス流速などを制御することで製造するこ
とができる。
(作 用) 本発明において用いる上述のカーボンブランクの各種特
性値の範囲は、以下に示す理由に基づき定められたもの
である。
CTABが130m27g未満の場合は十分な体摩耗性
が得られず、一方158m2/gよた大きい場合には低
発熱性の特性低下が余りに大きくなるため、CTABは
130〜158m”/gの範囲内であることを要する。
DBPについては、この値が110 d/100g未満
の場合は、十分な耐摩耗性やカーボンブラックの良好な
る分散性が得られず、一方14(l xtll/loo
gより大きい場合は作業性が低下するため、DBPは1
10〜140 m/100gの範囲内であることを要す
る。
TINT値については、この値が137より小さいと耐
摩耗性において著しい向上効果が見られず、このため1
37以上であることを要する。
Vpについては、この値が105cc/100g未満の
場合は、十分な耐摩耗性が得られず、逆に140cc/
100gより大きい場合は作業性が低下するため、Vp
は105〜140cc/100gの範囲内であることを
要する。
好ましくは、110〜135cc/100gの範囲とす
る。
Dmについては、この値が250人より大きいと十分な
耐疲労性効果が得られず、逆に200人より小さいと作
業性が劣るため、Dmは200〜250人の範囲内であ
ることを要する。好ましくは210〜240人の範囲内
とする。
カーボンブラックの配合量については、40重量部より
少ないと十分な耐摩耗性が得られず、逆に90重量部よ
り多いと配合物粘度が上昇し、作業性が極度に悪化して
しまうため、ゴム成分100重量部に対して40〜90
重量部の範囲内とする。
尚、本発明においては更に上述のカーボンブラックの窒
素吸着比表面性(N2SA)とヨウ素吸着比表面積(I
A)との比(NzSA/IA)が1.05よりも大きい
ことが好ましい。1.05以下であると発熱性の悪化を
きたし、好ましくない。ここで、NZSAはASTM 
D3037−884.:m拠し、rAはASTM  D
 1510〜88b ニ準拠して測定することにより得
られる値である。
(実施例) 次に本発明を実施例により具体的に説明する。
下記の第1表に、本実施例において比較検討のために用
いた各種カーボンブラックの特性値を示す。
第1表 第1表に示すカーボンブランク種A−Dの4種は本発明
に係るカーボンブラックであり、E−Jの6種は比較の
ために用いたカーボンブラックである。
比較のために用いたカーボンブランクは夫々次の特性を
有する。
カーボンブラック種JはCTABが158m2/gより
大きく、EはCTABが130m”/gよりも小さく、
いずれもCTABが本発明の範囲から逸脱している。
また、GはDBPが140戚7100gよりも大きく、
FはDBPが110+1/100gよりも小さく、いず
れもDBPが本発明の範囲から逸脱している。
更に、E、F、G、HおよびIはいずれもTINT値が
137未満であり、本発明の範囲よりも小さい値となっ
ている。
更にまた、E、FおよびIはいずれもVpが105cc
/100gよりも小さく、本発明の範囲から逸脱してお
り、またE、GおよびHはDmが250人よりも大きく
、やはり本発明の範囲から逸脱している。
尚、Eは一般に市販されているSAFカーボンブランク
である。
上述の各種カーボンブラ、りを下記の第2表にしめず配
合処方(重量部)にて配合し、各種試験ゴム組成物を調
製した。
得られたゴム組成物について、ランボーン式摩耗試験機
を用いて摩耗損失量を測定し、第2表に示す比較例3の
値を100として指数表示した。値が大なる程結果は良
好である。
また、かかるゴム組成物について、耐疲労性を、空気中
で老化させた後同様に上記摩耗試験機にて測定を行い、
オリジナルからの低下率で評価した。
この評価は、比較例3の値を100として指数表示した
。但し、実施例5については比較例8の値を100とし
て指数表示した。値が大なる程結果は良好である。
尚、これら試験用の各試料について加硫条件は145°
Cで30分とした。
得られた結果を第2表に併記する。
(発明の効果) 第2表に示す試験結果からも分かるように、本発明の要
件を満たすカーボンブラックを所定量配合したゴム組成
物は、かかる要件を満たしていないカーボンブラックを
配合したゴム組成物に比し、耐摩耗性および耐疲労性に
優れている。
従って、本発明のゴム組成物は、トラックハス用ラジア
ルタイヤ等のような過酷な条件下で使用される重荷重用
空気入りタイヤのトレッドに好適に使用することができ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムより成る群より選
    ばれた少なくとも1種のゴム成分100重量部に対して
    、 (1)セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比
    表面積(CTAB)が130〜158m^2/gの範囲
    内であり、 (2)ジブチルフタレート吸油量(DBP)が110〜
    140ml/100gの範囲内であり、 (3)着色力(TINT)値が137以上であり、(4
    )凝集体空隙容積(Vp)が105〜140cc/10
    0gの範囲内であり、 (5)凝集体空隙平均径(Dm)が200〜250Åの
    範囲内であるカーボンブラック40〜90重量部が配合
    されている ことを特徴とするゴム組成物。
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