JPH06256577A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JPH06256577A JPH06256577A JP6942793A JP6942793A JPH06256577A JP H06256577 A JPH06256577 A JP H06256577A JP 6942793 A JP6942793 A JP 6942793A JP 6942793 A JP6942793 A JP 6942793A JP H06256577 A JPH06256577 A JP H06256577A
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Abstract
高度な耐摩耗性を併有するタイヤトレッド用として好適
なゴム組成物を提供する。 【構成】 ジエン系ゴム成分100重量部に対し、下記
の選択的特性を備えるカーボンブラックを50〜180
重量部の割合で配合してなるゴム組成物。 (1) 140≦CTAB≦180〔CTABはCTAB比表面積(m
2/g)〕 (2) −10<N2 SA−IA<0〔N2SAはN2比表面積(m
2/g)、IAはよう素吸着量(mg/g)〕 (3) 110≦24M4 DBP≦130〔24M4DBPは圧縮 D
BP吸油量(ml/100g) 〕 (4) 20≦DBP−24M4 DBP≦40〔 DBPは DBP吸
油量(ml/100g) 〕 (5) ΔDst≦0.5Dst+23〔 Dstはティスクセ
ントリフュージ装置で測定されるカーボンブラック凝集
体のストークスモード径、ΔDst は同ストークス径分布
の半値幅〕。
Description
に優れる空気入りタイヤトレッド用として好適なゴム組
成物に関する。
るゴム組成物には耐摩耗性のほか、自動車の高性能化や
道路の発達に伴って要求が高まっている高度の操縦安定
性を付与させることが重要な課題とされている。とくに
操縦安定性の中でも重要な特性要素とされているグリッ
プ性能を付与するためには、ゴム組成物のヒステリシス
ロスを増大させる必要がある。
を大きくする手段としては、従来から結合スチレン量の
多い種類のスチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR) に多
量のカーボンブラックを充填する方法が採られてきた
が、カーボンブラックを多量に配合充填したゴム組成物
は、硬度が高くなり過ぎて路面との摩擦抵抗が小さくな
るほか、走行中に著しい発熱が生じてタイヤのゴム組織
が劣化する等の現象を招く問題がある。
能と耐摩耗性をゴム成分およびカーボンブラック配合量
によって同時に改善することには限界があるため、配合
するカーボンブラックの特性面からこれらゴム性能の両
立化を図る試みが盛んに研究されている。例えば、結合
スチレン量、ブタジエン部分のビニル結合量等に特徴を
もつSBRと他のシエン系ゴムとのブレンドゴム100
重量部に対し、ΔDst/Dstが0.7以上のカーボ
ンブラックを配合したゴム組成からなる乗用車用ラジア
ルタイヤ(特開平2−248441号公報)、グリップ性能と
耐摩耗性の両立化を目的として窒素吸着比表面積(N2SA)
120〜165m2/g、DBP吸油量120ml/100g 以上
のハード系に属し、かつ表面活性度を抑制しつつ粒子径
を小さくするための特性関係値(G値)を限定したゴム
配合用カーボンブラック(特開平2−32137 号公報) 、
Dstを70以下、窒素吸着比表面積/よう素吸着量を
0.85〜0.98、さらにDBP吸油量−24M4 DB
Pを20未満のカーボンブラックを配合することにより
比表面積やDBP吸油量量が高くなくても高度の耐摩耗
性およびグリップ性能を示し、さらに高い比表面積にお
いても加工性や耐摩耗性を損なわずに高度の耐偏摩耗性
を発揮するゴム組成物(特開平3−174470号公報) 等が
提案されている。
とは異なる観点からタイヤのグリップ性能および耐摩耗
性と配合カーボンブラックとの関係について研究を重ね
る中で、24M4 DBP吸油量が相対的に高いカーボンブ
ラックは耐摩耗性の低下を伴うことなしにグリップ性能
を向上させる機能があり、これに加えて窒素吸着比表面
積とよう素吸着量の差が一定範囲にあるカーボンブラッ
クは配合ゴムにグリップ性能と耐摩耗性の両立化を効果
的に助長する作用があることを確認した。
ボンブラック特性範囲を見極めた結果開発に至ったもの
で、その目的は、タイヤトレッド用として操縦安定性を
支配する優れたグリップ性能と高度の耐摩耗性を併有す
るゴム組成物を提供するところにある。
めの本発明によるゴム組成物は、ジエン系ゴム成分10
0重量部に対し、下記 (1)〜(5) の選択的特性を備える
カーボンブラックを50〜180重量部の割合で配合し
てなることを構成上の特徴とする。 (1) 140≦CTAB≦180 (2) −10<N2 SA−IA<0 (3) 110≦24M4 DBP≦130 (4) 20≦DBP−24M4 DBP≦40 (5) ΔDst≦0.5Dst+23 但し、CTABはCTAB比表面積(m2/g)、N2 SAは
窒素吸着比表面積(m2/g)、IAはよう素吸着量(mg/g)、
24M4 DBPは圧縮DBP吸油量(ml/100g) 、DBPは
DBP吸油量(ml/100g) 、Dstはディスクセントリフ
ュージ装置(DCF) により測定されるカーボンブラックア
グリゲートのストークスモード径、そしてΔDstは前
記ストークス分布の半値幅を指す。
は、以下の測定方法によって得られる値が用いられる。 CTAB(CTAB比表面積);ASTM D3765−80
“Standard Test Method for Carbon Black-CTAB(CETY-
LTRIMETHYL AMMONIUM BROMIDE) Surface Area ”によ
る。この方法で測定されたIRB #6のCTAB比表面
積は、77m2/gである。 N2 SA(窒素吸着比表面積);ASTM D3037−88
“Standard Test Method for Carbon Black-SurfaceAre
a by Nitrogen Absorption ”MethodBによる。この方
法で測定されたIRB#6のN2 SA値は、76m2/gで
ある。 IA(よう素吸着量);JIS K6221(1982)「ゴム用
カーボンブラックの試験方法」6・1・1項、よう素吸
着量による。この方法で測定されたIRB #6のよう素
吸着量は、80mg/gである。 24M4 DBP(圧縮DBP吸油量);ASTM D3493
−85a “Standard Test Method for Carbon Black-Dibu
tylPhthalate Absorption Number of Compressed Sampl
e”による。この方法で測定されたIRB #6NO24M4
DBP値は、87ml/100g である。 DBP(DBP吸油量);JIS K6221(1975)「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。
試料を少量の界面活性剤を含む20容量%エタノール水
溶液と混合してカーボンブラック濃度50mg/lの分散液
を作製し、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ュージ装置(英国Joyes Lobel
社製)を8000rpm の回転数に設定し、スピン液(2
重量%グリセリン水溶液)を10ml加えたのち、1mlの
バッファー液(20容量%エタノール水溶液)を注入す
る。ついで、カーボンブラック分散液0.5mlを注射器
で加えて遠心沈降を開始し、同時に記録計を作動させて
光学的にカーボンブラックアグリゲートのストークス相
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Dstモード径(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ΔDst(nm)とする。この測定法に
よるIRB #6のDstは92nm、ΔDstは68nmで
ある。
(1)〜(5) で特定したカーボンブラックを選択的特性を
全て満足させる必要がある。すなわち、これら選択的特
性のうち、 (1)のCTABが140m2/g未満では十分な
グリップ性能ならびに耐摩耗性を付与することができ
ず、180m2/gを越えるとゴム成分との混練性が後退し
てカーボンブラックの分散が著しく悪化し、破壊特性が
損なわれる。 (2)の〔N2SA−IA〕が−10以下で
は耐摩耗性の後退が大きくなり、0以上になるとグリッ
プ性能の向上が認められなくなる。
廻ると十分な耐摩耗性が得られなくなり、逆に130ml
/100g を越えるとゴム組成物の粘度が高くなり過ぎて加
工性の低下を招く。 (4)の〔DBP−24M4 DBP〕値
が20未満の場合にはグリップ性能の向上が認められな
くなり、40を上廻るとアイススキッド性能が極端に低
下する。更に (5)の〔0.5Dst+23〕値がΔDs
tを下廻ると耐摩耗性とグリップ性能の同時改善効果が
得られなくなる。
分としては、スチレン−ブタジエン共重合ゴムその他の
シエン系ゴムが使用され、該ゴム成分100重量部に対
し上記の選択的特性を備えるカーボンブラックを50〜
180重量部の割合で配合する。カーボンブラックの配
合量が50重量部未満では十分なグリップ性能と耐摩耗
性を併有させることができず、180重量部を越えると
加硫ゴムの硬度が高くなり過ぎて路面との摩擦抵抗が小
さくなるため操縦安定性が低下する。ゴム成分とカーボ
ンブラックとの配合は、常法に従い加硫剤、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
分とともに混練される。
炉頭部に接線方向の空気供給口と炉軸方向に挿着された
燃焼バーナーを有する燃焼室と、同軸的に第1段狭径反
応室、第2段狭径反応室および広径反応室とを連設した
構造のオイルファーネス炉を用い、原料油を前記第1段
狭径反応室と第2段狭径反応室に分割して導入するプロ
セスにおいて燃焼条件、原料油の供給条件等を制御する
とによって製造することができる。
は、主に従来品種のカーボンブラックと比べて〔N2 S
A−IA〕および〔DBP−24M4 DBP〕の値が狭い
範囲に集約され、かつ一定アグリゲートモード径当たり
のアグリゲート分布幅(ΔDst)が相対的にシャープ
である点に特徴づけられる。
よび24M4 DBP特性に基づくグリップ性能ならびに耐
摩耗性の向上機能を助長促進し、この作用を介して従来
の相当品種カーボンブラックより高水準の操縦安定性と
耐摩耗性の両立付与が可能となる。
体的に説明する。
焼バーナーを備える燃焼室(直径900mm 、長さ1000mm)
を設け、該燃焼室と同軸的に連結する第1段狭径反応室
(直径180mm 、長さ500mm)、第2段狭径反応室(直径16
0mm 、長さ600mm)および引き続く広径反応室(直径400m
m)とから構成され、第1段狭径反応室に第1原料油供給
ノズル、第2段狭径反応室に第2原料油供給ノズルを各
設定したオイルファーネス炉を用い、発生条件を変えて
特性の異なるカーボンブラックを製造した。原料油とし
ては、比重(15/4 ℃) 1.073、粘度(エングラー40
/20 ℃) 2.10、トルエン不溶分0.03%、相関係
数(BMCI)140の芳香族炭化水素油を、また燃料油に
は、比重(15/4 ℃) 0.903、粘度(Cst/50 ℃) 1
6.1、残炭分5.4%、引火点96℃の炭化水素油を
用いた。
1〜7)に、適用した発生条件と得られたカーボンブラ
ックの特性を対比して示した。
クを用いて表3に示す配合割合で成分配合し、配合物を
145℃の温度で50分間加硫してゴム組成物を作製し
た。
能の指標となる損失係数(tanδ) および耐摩耗性を示す
ピコ摩耗の試験をおこない、その結果を表4に示した。
Spectrometerを用い、次の条件によって測定した。測定
数値は大きい方が高いグリップ性能であることを示す。 試験片:厚さ2mm、長さ30mm、幅5mm 周波数:50Hz 温 度:60℃ 動的歪率:±1% ピコ摩耗試験;ピコ摩耗試験機を用い、ASTM D2
228に準拠して測定した。結果は、測定値を比較例1
の摩耗量を100とした場合の指数〔(比較例1摩耗
量)/(試料摩耗量)×100 〕として示した。したがっ
て、数値が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示
す。
ゴム組成物は選択的要件を外れるカーボンブラックを用
いた比較例1〜7のゴム組成物に比べていずれも高水準
のグリップ性能と耐摩耗性を併有していることが認めら
れる。
リップ性能ならびに耐摩耗性を同時に具備する高性能の
ゴム組成物を提供することができる。したがって、耐久
性ならびに操縦安定性が要求されるタイヤトレッド用と
して極めて有用である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ジエン系ゴム成分100重量部に対し、
下記 (1)〜(5) の選択的特性を備えるカーボンブラック
を50〜180重量部の割合で配合してなることを特徴
とするゴム組成物。 (1) 140≦CTAB≦180 (2) −10<N2 SA−IA<0 (3) 110≦24M4 DBP≦130 (4) 20≦DBP−24M4 DBP≦40 (5) ΔDst≦0.5Dst+23 但し、CTABはCTAB比表面積(m2/g)、N2 SAは
窒素吸着比表面積(m2/g)、IAはよう素吸着量(mg/g)、
24M4 DBPは圧縮DBP吸油量(ml/100g) 、DBPは
DBP吸油量(ml/100g) 、Dstはディスクセントリフ
ュージ装置(DCF) により測定されるカーボンブラックア
グリゲートのストークスモード径、そしてΔDstは前
記ストークス径分布の半値幅を指す。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06942793A JP3316248B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06942793A JP3316248B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | ゴム組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06256577A true JPH06256577A (ja) | 1994-09-13 |
JP3316248B2 JP3316248B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=13402318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06942793A Expired - Lifetime JP3316248B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3316248B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0985713A3 (en) * | 1998-09-07 | 2002-07-24 | Tokai Carbon Company, Ltd. | Hard-type high-structure carbon black and rubber composition comprising same |
JP2005126556A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP06942793A patent/JP3316248B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0985713A3 (en) * | 1998-09-07 | 2002-07-24 | Tokai Carbon Company, Ltd. | Hard-type high-structure carbon black and rubber composition comprising same |
KR100610593B1 (ko) * | 1998-09-07 | 2006-08-09 | 도카이 카본 가부시키가이샤 | 하드계 하이스트럭쳐 카본 블랙 및 그 카본 블랙을 배합한 고무 조성물 |
JP2005126556A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3316248B2 (ja) | 2002-08-19 |
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