JPH07324144A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JPH07324144A JPH07324144A JP11856094A JP11856094A JPH07324144A JP H07324144 A JPH07324144 A JP H07324144A JP 11856094 A JP11856094 A JP 11856094A JP 11856094 A JP11856094 A JP 11856094A JP H07324144 A JPH07324144 A JP H07324144A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 天然ゴム、ジエン系合成ゴム１００重量部に
Ｎ2ＳＡ ７０〜１４５ｍ3／ｇ、ＤＢＰ吸油量１６
０〜２００ml/100g、２４Ｍ４ＤＢＰ １３０〜１５
０ml/100g、ＤＢＰ−２４Ｍ４ＤＢＰ≦１．２５×Ｄ
ＢＰ−１７２．５、Ｎ2ＳＡ／ＩＡ １．１〜１．
４、凝集体分布半値幅／凝集体分布の最頻値０．５０
〜０．８０を満足するカーボンブラックＩ ２０〜７０
重量部に、Ｎ2ＳＡ ４００〜１，３００ｍ2／ｇ、
ＤＢＰ吸油量１５０〜４５０ml／100gを満足するカーボ
ンブラックII １〜２０重量部を配合してなるゴム組成
物。 【効果】 耐摩耗性、低発熱性をそこなうことなく、弾
性率、電気伝導率を改善したゴム組成物を得る。
Ｎ2ＳＡ ７０〜１４５ｍ3／ｇ、ＤＢＰ吸油量１６
０〜２００ml/100g、２４Ｍ４ＤＢＰ １３０〜１５
０ml/100g、ＤＢＰ−２４Ｍ４ＤＢＰ≦１．２５×Ｄ
ＢＰ−１７２．５、Ｎ2ＳＡ／ＩＡ １．１〜１．
４、凝集体分布半値幅／凝集体分布の最頻値０．５０
〜０．８０を満足するカーボンブラックＩ ２０〜７０
重量部に、Ｎ2ＳＡ ４００〜１，３００ｍ2／ｇ、
ＤＢＰ吸油量１５０〜４５０ml／100gを満足するカーボ
ンブラックII １〜２０重量部を配合してなるゴム組成
物。 【効果】 耐摩耗性、低発熱性をそこなうことなく、弾
性率、電気伝導率を改善したゴム組成物を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐摩耗性、低発熱性をそ
こなうことなく、弾性率、電気伝導性を向上させたゴム
組成物に関する。
こなうことなく、弾性率、電気伝導性を向上させたゴム
組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】特公平３−３６８４９号公報では、ジエ
ン系のゴムの少なくとも１種からなる原料ゴム１００重
量部に対し、カーボンブラックを１２０重量部以上配合
してなり (1) 窒素比表面積が２００〜５００ｍ2／ｇ、
ＤＢＰ吸油量が９０ml／100g以上、比着色力が１２０〜
１５０、揮発分が６．０以下である顔料用カーボンブラ
ックが全カーボンブラックの１０〜６０％を占め、か
つ、(2) 窒素比表面積が８０〜１８０ｍ2／ｇ、ＤＢＰ
吸油量が１００ml／100g以上であるゴム用カーボンブラ
ックが残りのカーボンブラックであるタイヤトレッド用
ゴム組成物が開示されている。
ン系のゴムの少なくとも１種からなる原料ゴム１００重
量部に対し、カーボンブラックを１２０重量部以上配合
してなり (1) 窒素比表面積が２００〜５００ｍ2／ｇ、
ＤＢＰ吸油量が９０ml／100g以上、比着色力が１２０〜
１５０、揮発分が６．０以下である顔料用カーボンブラ
ックが全カーボンブラックの１０〜６０％を占め、か
つ、(2) 窒素比表面積が８０〜１８０ｍ2／ｇ、ＤＢＰ
吸油量が１００ml／100g以上であるゴム用カーボンブラ
ックが残りのカーボンブラックであるタイヤトレッド用
ゴム組成物が開示されている。
【０００３】しかしながら、このゴム組成物は、スキッ
ド特性（路面把握力）の温度変化が小さく、かつ、耐ブ
ローアウト特性に優れた、特にサーキット走行を目的と
した競技用タイヤのトレッド用ゴム組成物であって、従
ってカーボンブラックの配合量も１２０重量部以上と本
発明と全く異なり、目的、効果を異にするゴム組成物で
ある。この(1)のカーボンブラックはＮ2ＳＡ、ＤＢＰで
本願のカーボンブラック(II)と、重複するところがある
が、比着色力、揮発分を規定した顔料用カーボンブラッ
クで、この点でも本願のカーボンブラック（II）と異な
る。この（２）のカーボンブラックも本願のカーボンブ
ラック（Ｉ）とＮ2ＳＡ、ＤＢＰの点で重複するところ
があるが、本願のカーボンブラック（Ｉ）は、圧縮ＤＢ
Ｐ、凝集体分布を規定しており（２）のカーボンブラッ
クとは異なる。
ド特性（路面把握力）の温度変化が小さく、かつ、耐ブ
ローアウト特性に優れた、特にサーキット走行を目的と
した競技用タイヤのトレッド用ゴム組成物であって、従
ってカーボンブラックの配合量も１２０重量部以上と本
発明と全く異なり、目的、効果を異にするゴム組成物で
ある。この(1)のカーボンブラックはＮ2ＳＡ、ＤＢＰで
本願のカーボンブラック(II)と、重複するところがある
が、比着色力、揮発分を規定した顔料用カーボンブラッ
クで、この点でも本願のカーボンブラック（II）と異な
る。この（２）のカーボンブラックも本願のカーボンブ
ラック（Ｉ）とＮ2ＳＡ、ＤＢＰの点で重複するところ
があるが、本願のカーボンブラック（Ｉ）は、圧縮ＤＢ
Ｐ、凝集体分布を規定しており（２）のカーボンブラッ
クとは異なる。
【０００４】本出願人は、先に特願平４−２８６０４７
号を出願し、又これを国内優先権主張の基礎として、特
願平５−２２７５１２号を出願している。本願のカーボ
ンブラック（Ｉ）は、この出願にかかる、耐摩耗性に優
れ、なおかつ低発熱性に優れたゴム組成物である。
号を出願し、又これを国内優先権主張の基礎として、特
願平５−２２７５１２号を出願している。本願のカーボ
ンブラック（Ｉ）は、この出願にかかる、耐摩耗性に優
れ、なおかつ低発熱性に優れたゴム組成物である。
【０００５】従来、ゴムの低発熱性を確保するためには
カーボンブラックとして比表面積の低い低補強性カー
ボンブラックを使用する、カーボンブラックの配合割
合を下げるといった手段がとられている。一方、耐摩耗
性を向上させるためにはカーボンブラックとして比表
面積の高い、高補強性カーボンブラックを使用する、
カーボンブラックの配合割合を増加するといった手段が
とられている。これらの条件は互いに相反することか
ら、低発熱性を確保しようとすると、耐摩耗性が低下
し、耐摩耗性を向上させるようとすると低発熱性が低下
するという問題点があった。このように両特性を両立さ
せることは、従来の手段では不可能であり、両特性を兼
備したゴム組成物の開発が望まれていた。
カーボンブラックとして比表面積の低い低補強性カー
ボンブラックを使用する、カーボンブラックの配合割
合を下げるといった手段がとられている。一方、耐摩耗
性を向上させるためにはカーボンブラックとして比表
面積の高い、高補強性カーボンブラックを使用する、
カーボンブラックの配合割合を増加するといった手段が
とられている。これらの条件は互いに相反することか
ら、低発熱性を確保しようとすると、耐摩耗性が低下
し、耐摩耗性を向上させるようとすると低発熱性が低下
するという問題点があった。このように両特性を両立さ
せることは、従来の手段では不可能であり、両特性を兼
備したゴム組成物の開発が望まれていた。
【０００６】特願平５−２２７５１２号のカーボンブラ
ック即ち本願のカーボンブラック（Ｉ）は、一定の比表
面積の範囲において、ストラクチャーの大きさ及び強度
を上げ、かつ表面活性及び凝集体分布を特定の範囲に規
定したカーボンブラックであり、カーボンブラックＩを
減量配合した（特願平５−２２７５１２号ではゴム成分
１００重量部に対し、２０〜７０重量部、好ましくは２
５〜５５重量部）ゴム組成物は、耐摩耗性をそこなうこ
となく、低発熱性に優れたものであった。
ック即ち本願のカーボンブラック（Ｉ）は、一定の比表
面積の範囲において、ストラクチャーの大きさ及び強度
を上げ、かつ表面活性及び凝集体分布を特定の範囲に規
定したカーボンブラックであり、カーボンブラックＩを
減量配合した（特願平５−２２７５１２号ではゴム成分
１００重量部に対し、２０〜７０重量部、好ましくは２
５〜５５重量部）ゴム組成物は、耐摩耗性をそこなうこ
となく、低発熱性に優れたものであった。
【０００７】しかし、このゴム組成物は、カーボンブラ
ックを減量配合しているため、ゴムの弾性率及び電気伝
導性が著しく低下する。従来、ゴムの弾性率を確保する
ために、カーボンブラックの比表面積を高くする、
表面活性度を高くする、配合量を増やす、と云った手
段がとられていたが、いずれも目標の耐摩耗性と低発熱
性を維持しながら弾性率を向上することは出来なかっ
た。
ックを減量配合しているため、ゴムの弾性率及び電気伝
導性が著しく低下する。従来、ゴムの弾性率を確保する
ために、カーボンブラックの比表面積を高くする、
表面活性度を高くする、配合量を増やす、と云った手
段がとられていたが、いずれも目標の耐摩耗性と低発熱
性を維持しながら弾性率を向上することは出来なかっ
た。
【０００８】また、十分なレベルの電気伝導性を確保す
るためには、比表面積を大きくする、ストラクチャ
ーを大きくする、配合量を増やす、と云った手段がと
られている。しかし何れの手法も、前記の記載から明ら
かなように耐摩耗性と低発熱性との両立は困難であり、
１種のカーボンブラックで、これら４つの性能を満足さ
せることは不可能であった。
るためには、比表面積を大きくする、ストラクチャ
ーを大きくする、配合量を増やす、と云った手段がと
られている。しかし何れの手法も、前記の記載から明ら
かなように耐摩耗性と低発熱性との両立は困難であり、
１種のカーボンブラックで、これら４つの性能を満足さ
せることは不可能であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐摩
耗性、低発熱性をそこなうことなく、弾性率、電気伝導
性を向上させたゴム組成物を提供することである。
耗性、低発熱性をそこなうことなく、弾性率、電気伝導
性を向上させたゴム組成物を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記の課題を
解決するため鋭意研究を行った結果、特願平５−２２７
５１２号のカーボンブラック即ち本発明のカーボンブラ
ックＩに、超高比表面積、超高ストラクチャーを備えた
カーボンブラックIIを少量配合することにより、耐摩耗
性、低発熱性をそこなうことなく、弾性率、電気伝導性
を向上させ得ることを見い出し本発明を完成した。
解決するため鋭意研究を行った結果、特願平５−２２７
５１２号のカーボンブラック即ち本発明のカーボンブラ
ックＩに、超高比表面積、超高ストラクチャーを備えた
カーボンブラックIIを少量配合することにより、耐摩耗
性、低発熱性をそこなうことなく、弾性率、電気伝導性
を向上させ得ることを見い出し本発明を完成した。
【００１１】すなわち本発明は次の通りである。 （１） 天然ゴム及びジエン系合成ゴムよりなる群より
選ばれた少なくとも１種のゴム１００重量部に対し、下
記の特性を有するカーボンブラック（Ｉ）を２０〜７０
重量部、又下記の特性を有するカーボンブラック（II）
を１〜２０重量部よりなるカーボンブラックを含んでな
るゴム組成物。 カーボンブラック（Ｉ） 窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ） ７０〜１４５ｍ3/ｇ ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １６０〜２００ml/100g 圧縮ジブチルフタレート吸油量（２４Ｍ４ＤＢＰ）１３０〜１５０ml/100g ＤＢＰ−２４Ｍ４ＤＢＰで表わされるΔＤＢＰが ΔＤＢＰ≦１．２５×ＤＢＰ−１７２．５ 窒素吸着比表面積／ヨウ素吸着比表面積 １．１〜１．４ （Ｎ2ＳＡ／ＩＡ） 凝集体分布半値幅／凝集体分布の最頻値 ０．５０〜０．８０ （ΔＤ50／dst） カーボンブラック（II） 窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ） ４００〜１，３００ｍ2/g ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １５０〜４５０ml/100g
選ばれた少なくとも１種のゴム１００重量部に対し、下
記の特性を有するカーボンブラック（Ｉ）を２０〜７０
重量部、又下記の特性を有するカーボンブラック（II）
を１〜２０重量部よりなるカーボンブラックを含んでな
るゴム組成物。 カーボンブラック（Ｉ） 窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ） ７０〜１４５ｍ3/ｇ ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １６０〜２００ml/100g 圧縮ジブチルフタレート吸油量（２４Ｍ４ＤＢＰ）１３０〜１５０ml/100g ＤＢＰ−２４Ｍ４ＤＢＰで表わされるΔＤＢＰが ΔＤＢＰ≦１．２５×ＤＢＰ−１７２．５ 窒素吸着比表面積／ヨウ素吸着比表面積 １．１〜１．４ （Ｎ2ＳＡ／ＩＡ） 凝集体分布半値幅／凝集体分布の最頻値 ０．５０〜０．８０ （ΔＤ50／dst） カーボンブラック（II） 窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ） ４００〜１，３００ｍ2/g ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １５０〜４５０ml/100g
【００１２】（２） ゴム成分１００重量部中に、スチ
レン−ブタジエン共重合体合成ゴムを少なくとも１０重
量部含有してなる前項（１）記載のゴム組成物。
レン−ブタジエン共重合体合成ゴムを少なくとも１０重
量部含有してなる前項（１）記載のゴム組成物。
【００１３】カーボンブラックＩにおいては、ＤＢＰが
１６５〜１９０ml／100gの範囲にあることが好ましく、
１７０〜１８５ml／100gの範囲にあることが更に好まし
い。またΔＤ50／dstが０．５５〜０．７５の範囲にあ
ることが好ましい。またＮ2ＳＡ／ＩＡが１．１５〜
１．２５の範囲にあることが好ましい。
１６５〜１９０ml／100gの範囲にあることが好ましく、
１７０〜１８５ml／100gの範囲にあることが更に好まし
い。またΔＤ50／dstが０．５５〜０．７５の範囲にあ
ることが好ましい。またＮ2ＳＡ／ＩＡが１．１５〜
１．２５の範囲にあることが好ましい。
【００１４】本発明において使用することのできるジエ
ン系合成ゴムとしてはスチレンブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）等が挙げられる。
ン系合成ゴムとしてはスチレンブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）等が挙げられる。
【００１５】カーボンブラックＩにかかるカーボンブラ
ック製造用の原料油および燃料流体としては、表１に示
した通りの性状および組成を有する高芳香族性のものを
用いた。
ック製造用の原料油および燃料流体としては、表１に示
した通りの性状および組成を有する高芳香族性のものを
用いた。
【００１６】
【表１】
【００１７】カーボンブラック（Ｉ）は、一般的に円筒
形状の高温の燃焼ガス発生用可燃性流体および酸素含有
ガス流体の導入室、この導入室の下流側に同軸的に連結
され、かつそれよりも直径の小さい酸素含有ガス導入用
円筒、前記円筒の外周に設けられた複数の放射状整流
板、上流端が前記導入室に連結し、かつ下流側に向かっ
て緩やかに収斂する燃焼ガス収斂室、前記収斂室の下流
側にあり、複数個の原料油噴霧装置を備えた少なくとも
１つの平面を有する原料油導入室、前記原料油導入室の
下流端に接し、かつ下流端の直径よりも大きな直径の円
筒状の反応室、前記反応室に連結し、かつ挿入−引出し
自在の冷却水圧入噴霧装置を複数個設置した反応継続兼
急速冷却室、前記反応継続兼急速冷却室の後端部に連結
された煙道部とからなる全体が耐火物で被覆されたカー
ボンブラック製造装置を用いて製造された。
形状の高温の燃焼ガス発生用可燃性流体および酸素含有
ガス流体の導入室、この導入室の下流側に同軸的に連結
され、かつそれよりも直径の小さい酸素含有ガス導入用
円筒、前記円筒の外周に設けられた複数の放射状整流
板、上流端が前記導入室に連結し、かつ下流側に向かっ
て緩やかに収斂する燃焼ガス収斂室、前記収斂室の下流
側にあり、複数個の原料油噴霧装置を備えた少なくとも
１つの平面を有する原料油導入室、前記原料油導入室の
下流端に接し、かつ下流端の直径よりも大きな直径の円
筒状の反応室、前記反応室に連結し、かつ挿入−引出し
自在の冷却水圧入噴霧装置を複数個設置した反応継続兼
急速冷却室、前記反応継続兼急速冷却室の後端部に連結
された煙道部とからなる全体が耐火物で被覆されたカー
ボンブラック製造装置を用いて製造された。
【００１８】カーボンブラックＩの物理化学的特性の制
御は次のようにして行った。まず、表面積の調節は原燃
料導入量と空気導入量の比により行い、空気導入量を大
きくすることにより表面積は増加する。また、Ｎ2ＳＡ
／ＩＡの制御はカーボンブラック生成反応の停止位置、
すなわち反応継続兼冷却室に設置された冷却水圧入噴霧
装置の使用位置により行い、上流側の装置を使用するこ
とによりこの値を大きい側に制御することができる。
御は次のようにして行った。まず、表面積の調節は原燃
料導入量と空気導入量の比により行い、空気導入量を大
きくすることにより表面積は増加する。また、Ｎ2ＳＡ
／ＩＡの制御はカーボンブラック生成反応の停止位置、
すなわち反応継続兼冷却室に設置された冷却水圧入噴霧
装置の使用位置により行い、上流側の装置を使用するこ
とによりこの値を大きい側に制御することができる。
【００１９】ＤＢＰ吸油量の調整は、主として原料油の
導入位置、すなわち複数個設置された原料油導入平面の
使用位置により行い、収斂室の上流側、換言すれば導入
室に近い位置で原料油を導入することによりＤＢＰを上
昇させることができる。もう一つのストラクチャー特性
であるΔＤＢＰの調整は、同様にして上流側で原料油を
導入することにより小さい方向とすることができ、また
補助的には導入する燃料の量によっても制御することが
できる。
導入位置、すなわち複数個設置された原料油導入平面の
使用位置により行い、収斂室の上流側、換言すれば導入
室に近い位置で原料油を導入することによりＤＢＰを上
昇させることができる。もう一つのストラクチャー特性
であるΔＤＢＰの調整は、同様にして上流側で原料油を
導入することにより小さい方向とすることができ、また
補助的には導入する燃料の量によっても制御することが
できる。
【００２０】さらに、カーボンブラックのアグリゲート
特性であるΔＤ50／dstは、導入する原料油の噴霧状態
を調整することにより行い、原料油の圧力および温度を
低下させると噴霧状態は悪化して、この結果ΔＤ50の値
が大きくなってΔＤ50／dstの値は高くなる。
特性であるΔＤ50／dstは、導入する原料油の噴霧状態
を調整することにより行い、原料油の圧力および温度を
低下させると噴霧状態は悪化して、この結果ΔＤ50の値
が大きくなってΔＤ50／dstの値は高くなる。
【００２１】本発明の各要件に対して以上のような製造
制御条件を組み合わせ、本発明のカーボンブラックＩお
よび比較例用カーボンブラックを製造した。製造条件お
よびカーボンブラックの物理化学特性について表２およ
び表３にまとめて示した。ただし、比較例Ｆは従来のＨ
ＡＦ級高ストラクチャーカーボンブラック（Ｎ３３９
級：商品名 シーストＫＨ；東海カーボン（株）製）で
ある。
制御条件を組み合わせ、本発明のカーボンブラックＩお
よび比較例用カーボンブラックを製造した。製造条件お
よびカーボンブラックの物理化学特性について表２およ
び表３にまとめて示した。ただし、比較例Ｆは従来のＨ
ＡＦ級高ストラクチャーカーボンブラック（Ｎ３３９
級：商品名 シーストＫＨ；東海カーボン（株）製）で
ある。
【００２２】前記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Ｉは、表２に記載
したように原料油の導入位置、導入総空気量、原料油の
導入量、原料油の導入圧力および温度、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。
て、本発明に適するカーボンブラックＩは、表２に記載
したように原料油の導入位置、導入総空気量、原料油の
導入量、原料油の導入圧力および温度、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。
【００２３】
【表２】
【表３】
【００２４】本発明において、配合するカーボンブラッ
クＩは前記〜の特性要件を具備する必要がある。Ｎ
２ＳＡについて、この値が７０ｍ2／g未満では、補強性
に改良効果が見られず、一方、１４５ｍ2／gを超すと、
低発熱性が悪化する。ＤＢＰについて、この値が１６０
ml／100g未満では、補強性と低発熱性とのバランスの改
良が不十分であり、一方、２００ml／100gを超えると作
業性が著しく悪化する。
クＩは前記〜の特性要件を具備する必要がある。Ｎ
２ＳＡについて、この値が７０ｍ2／g未満では、補強性
に改良効果が見られず、一方、１４５ｍ2／gを超すと、
低発熱性が悪化する。ＤＢＰについて、この値が１６０
ml／100g未満では、補強性と低発熱性とのバランスの改
良が不十分であり、一方、２００ml／100gを超えると作
業性が著しく悪化する。
【００２５】２４Ｍ４ＤＢＰについて、この値はストラ
クチャー強度を表していると考えられ、ＤＢＰがいくら
大きくても２４Ｍ４ＤＢＰが伴わないと、強固なストラ
クチャーが十分発達しているとは言い難い。したがっ
て、１３０ml／100g未満であると、補強性と低発熱性の
バランスの改良が不十分であり、一方、１５０ml／100g
を超えると作業性が著しく悪化する。
クチャー強度を表していると考えられ、ＤＢＰがいくら
大きくても２４Ｍ４ＤＢＰが伴わないと、強固なストラ
クチャーが十分発達しているとは言い難い。したがっ
て、１３０ml／100g未満であると、補強性と低発熱性の
バランスの改良が不十分であり、一方、１５０ml／100g
を超えると作業性が著しく悪化する。
【００２６】ΔＤＢＰについて、この値はＤＢＰ−２４
Ｍ４ＤＢＰで規定されることからも判るように弱いスト
ラクチャー部分の量であり、この値が大きい程、混練中
に粉砕されるストラクチャーが多くなり、これら微細粒
子の増加により発熱性の低下が不十分となる。従ってΔ
ＤＢＰはΔＤＢＰ≦１．２５ＤＢＰ−１７２．５なる式
を満たす必要がある。
Ｍ４ＤＢＰで規定されることからも判るように弱いスト
ラクチャー部分の量であり、この値が大きい程、混練中
に粉砕されるストラクチャーが多くなり、これら微細粒
子の増加により発熱性の低下が不十分となる。従ってΔ
ＤＢＰはΔＤＢＰ≦１．２５ＤＢＰ−１７２．５なる式
を満たす必要がある。
【００２７】Ｎ2ＳＡ／ＩＡについて、この値が１．１
未満であると、カーボンブラックの表面活性が十分でな
く、この結果ポリマーとカーボンブラックの相互作用が
弱くなるためカーボンブラックゲル量が低下し、補強性
が低下する。また低発熱性も劣る。一方、この値が１．
４を超えると作業性が著しく低下する。
未満であると、カーボンブラックの表面活性が十分でな
く、この結果ポリマーとカーボンブラックの相互作用が
弱くなるためカーボンブラックゲル量が低下し、補強性
が低下する。また低発熱性も劣る。一方、この値が１．
４を超えると作業性が著しく低下する。
【００２８】ΔＤ50／dstについて、０．５０未満であ
ると低発熱性が劣り、０．８０を超えると耐摩耗性の低
下が大きくなる。
ると低発熱性が劣り、０．８０を超えると耐摩耗性の低
下が大きくなる。
【００２９】本発明のゴム組成物においては、前記〜
の特性要件を具備するカーボンブラックＩをゴム成分
１００重量部に対して、２０〜７０重量部、好ましくは
２５〜５５重量部配合する必要がある。２０重量部未満
では補強性が十分確保できず、また７０重量部を超える
と作業性が悪化するためである。
の特性要件を具備するカーボンブラックＩをゴム成分
１００重量部に対して、２０〜７０重量部、好ましくは
２５〜５５重量部配合する必要がある。２０重量部未満
では補強性が十分確保できず、また７０重量部を超える
と作業性が悪化するためである。
【００３０】本発明のカーボンブラックIIはＮ2ＳＡが
４００〜１，３００ｍ2／ｇの範囲であるが、特にＮ2Ｓ
Ａが６００〜１，０００ｍ2／ｇの範囲にあることが好
ましい。またＤＢＰは１５０〜４５０ml／100gの範囲で
あるが、特に２５０〜４００ml／100gの範囲にあること
が好ましい。本発明のカーボンブラックIIとしては、実
施例に示したように市販のケッチェンＥＣ（ライオン
製）、プリンテックスＸＥ２（テグッサ製）、６００Ｊ
Ｄ（ライオン製）、＃３９５０（三菱化成製）を使用し
た。
４００〜１，３００ｍ2／ｇの範囲であるが、特にＮ2Ｓ
Ａが６００〜１，０００ｍ2／ｇの範囲にあることが好
ましい。またＤＢＰは１５０〜４５０ml／100gの範囲で
あるが、特に２５０〜４００ml／100gの範囲にあること
が好ましい。本発明のカーボンブラックIIとしては、実
施例に示したように市販のケッチェンＥＣ（ライオン
製）、プリンテックスＸＥ２（テグッサ製）、６００Ｊ
Ｄ（ライオン製）、＃３９５０（三菱化成製）を使用し
た。
【００３１】カーボンブラックIIのＮ2ＳＡが４００ml
／100g未満又ＤＢＰが１５０ml／100g未満では、発熱性
と弾性率のバランスを改良するのは不可能であり、また
電気伝導性を付与するようなカーボンブラックどうしの
つながりを形成するにはいたらない。またＮ2ＳＡが
１，３００ｍ2／ｇ超、ＤＢＰが４５０ml／100g超で
は、発熱性も大幅に悪化し、発熱性と弾性率のバランス
を改良することはできず、また作業性が悪化する。
／100g未満又ＤＢＰが１５０ml／100g未満では、発熱性
と弾性率のバランスを改良するのは不可能であり、また
電気伝導性を付与するようなカーボンブラックどうしの
つながりを形成するにはいたらない。またＮ2ＳＡが
１，３００ｍ2／ｇ超、ＤＢＰが４５０ml／100g超で
は、発熱性も大幅に悪化し、発熱性と弾性率のバランス
を改良することはできず、また作業性が悪化する。
【００３２】カーボンブラックIIは、前記の要件を
具備し、ゴム成分１００重量部に対して、１〜２０重量
部、好ましくは１〜１０重量部、更には１〜５重量部配
合する必要がある。１重量部未満では、ゴムの弾性率と
電気伝導性を改良する効果が十分に発揮されず、２０重
量部超では、ゴムの発熱性、作業性が著しく悪化するた
めである。
具備し、ゴム成分１００重量部に対して、１〜２０重量
部、好ましくは１〜１０重量部、更には１〜５重量部配
合する必要がある。１重量部未満では、ゴムの弾性率と
電気伝導性を改良する効果が十分に発揮されず、２０重
量部超では、ゴムの発熱性、作業性が著しく悪化するた
めである。
【００３３】本発明のゴム組成物にはゴム業界で通常使
用される配合剤、例えば加硫剤、加硫促進剤、加硫促進
助剤、老化防止剤、軟化剤等を必要に応じて適宜配合す
ることができるのは勿論である。
用される配合剤、例えば加硫剤、加硫促進剤、加硫促進
助剤、老化防止剤、軟化剤等を必要に応じて適宜配合す
ることができるのは勿論である。
【００３４】本発明に用いられるゴム１００重量部のう
ち少なくとも１０重量部はスチレン−ブタジエン共重合
体合成ゴムであることが好ましい。これはゴム組成物の
耐疲労性を改良するためである。
ち少なくとも１０重量部はスチレン−ブタジエン共重合
体合成ゴムであることが好ましい。これはゴム組成物の
耐疲労性を改良するためである。
【００３５】
【実施例】以下に実施例により、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこの実施例によって何等限定され
るものではない。本実施例において、各種物性値の測定
方法は次の通りである。Ｎ2ＳＡはＡＳＴＭ Ｄ３０３
７−８８に準拠し、ＩＡおよびＤＢＰはＪＩＳ Ｋ６２
２１に準拠し、２４Ｍ４ＤＢＰはＡＳＴＭ Ｄ３４９３
に準拠した。
説明するが、本発明はこの実施例によって何等限定され
るものではない。本実施例において、各種物性値の測定
方法は次の通りである。Ｎ2ＳＡはＡＳＴＭ Ｄ３０３
７−８８に準拠し、ＩＡおよびＤＢＰはＪＩＳ Ｋ６２
２１に準拠し、２４Ｍ４ＤＢＰはＡＳＴＭ Ｄ３４９３
に準拠した。
【００３６】遠心沈降法によるカーボンブラックの凝集
体分布はジョイス・レーブル社製ディスク・セントリフ
ュージ（ＤＣＦ）装置を使用し、次の方法によって測定
を行った。まず、乾燥したカーボンブラック（ＣＢ）を
精秤し、微量の界面活性剤を含む２０％エタノール水溶
液と混合してＣＢ濃度５０mg／ｌの分散液を作成し、こ
れを超音波で十分に分散させ試料溶液とした。ＤＣＦの
回転数を６０００rpmに設定し、スピン液（蒸留水）を
１０ml加えたのち、１mlのバッファー液（２０％エタノ
ール水溶液）を注入する。次いで、試料０．５mlを注射
器で加えたのち、一斉に遠心沈降を開始させ、光電沈降
法により、凝集体分布曲線を作成した。この曲線におけ
る最大頻度のストークス相当径をｄｓｔとした。また最
大頻度の１／２となる大小２点の差をΔＤ50とした。
体分布はジョイス・レーブル社製ディスク・セントリフ
ュージ（ＤＣＦ）装置を使用し、次の方法によって測定
を行った。まず、乾燥したカーボンブラック（ＣＢ）を
精秤し、微量の界面活性剤を含む２０％エタノール水溶
液と混合してＣＢ濃度５０mg／ｌの分散液を作成し、こ
れを超音波で十分に分散させ試料溶液とした。ＤＣＦの
回転数を６０００rpmに設定し、スピン液（蒸留水）を
１０ml加えたのち、１mlのバッファー液（２０％エタノ
ール水溶液）を注入する。次いで、試料０．５mlを注射
器で加えたのち、一斉に遠心沈降を開始させ、光電沈降
法により、凝集体分布曲線を作成した。この曲線におけ
る最大頻度のストークス相当径をｄｓｔとした。また最
大頻度の１／２となる大小２点の差をΔＤ50とした。
【００３７】粘弾性測定は、岩本製作所（株）製のメカ
ニカルスペクトロメーターを用い、tan δを６０℃、周
波数５０Hz、動歪１％および静荷重１６０gの条件で測
定した。得られた結果は、従来例を１００として指数表
示した。数値が小さい程、結果は良好である。
ニカルスペクトロメーターを用い、tan δを６０℃、周
波数５０Hz、動歪１％および静荷重１６０gの条件で測
定した。得られた結果は、従来例を１００として指数表
示した。数値が小さい程、結果は良好である。
【００３８】耐摩耗性の測定は岩本製作所（株）ＢＳラ
ンボーン式摩耗試験機を用い、６０％と２５％のスリッ
プ比の条件で測定した。得られた結果は６０％と２５％
を平均した上で、従来例を１００として指数表示した。
数値が大きい程、結果は良好である。
ンボーン式摩耗試験機を用い、６０％と２５％のスリッ
プ比の条件で測定した。得られた結果は６０％と２５％
を平均した上で、従来例を１００として指数表示した。
数値が大きい程、結果は良好である。
【００３９】電気抵抗の測定は（株）アドバンテスト製
超絶縁抵抗微少電流（計）測定装置を用いて、厚さ２mm
円板状のサンプル片にて測定した。
超絶縁抵抗微少電流（計）測定装置を用いて、厚さ２mm
円板状のサンプル片にて測定した。
【００４０】実施例、比較例においては、表４に示した
物理化学特性を有するカーボンブラックを使用した。
物理化学特性を有するカーボンブラックを使用した。
【００４１】
【表４】
【００４２】実施例、比較例のゴム組成物の基本的な配
合内容は以下の通りである。 天然ゴム ４０ 重量部 スチレン−ブタジエンゴム（＊１） ６０ 〃 カーボンブラック ２〜４５ 〃 ステアリン酸 ３ 〃 ＺｎＯ ５ 〃 老化防止剤６Ｃ（＊２） ２ 〃 加硫促進剤ＣＺ（＊３） ０．６ 〃 硫 黄 １．５ 〃 但し ＊１：日本合成ゴム（株）製 商品名 ＳＬ５５
２ ＊２：Ｎ−（１，３ジメチル−ブチル）−Ｎ′−フェニ
ル−Ｐ−フェニレンジアミン ＊３：Ｎ−シクロメチル−２−ベンゾチアジルスルフェ
ンアミド
合内容は以下の通りである。 天然ゴム ４０ 重量部 スチレン−ブタジエンゴム（＊１） ６０ 〃 カーボンブラック ２〜４５ 〃 ステアリン酸 ３ 〃 ＺｎＯ ５ 〃 老化防止剤６Ｃ（＊２） ２ 〃 加硫促進剤ＣＺ（＊３） ０．６ 〃 硫 黄 １．５ 〃 但し ＊１：日本合成ゴム（株）製 商品名 ＳＬ５５
２ ＊２：Ｎ−（１，３ジメチル−ブチル）−Ｎ′−フェニ
ル−Ｐ−フェニレンジアミン ＊３：Ｎ−シクロメチル−２−ベンゾチアジルスルフェ
ンアミド
【００４３】表５には、カーボンブラックの配合量を変
えた本発明の実施例、比較例のゴム組成物とそのムーニ
ー粘度、tanδ、弾性率、耐摩耗指数、電気抵抗値（Ω
・１０-9）を示す。
えた本発明の実施例、比較例のゴム組成物とそのムーニ
ー粘度、tanδ、弾性率、耐摩耗指数、電気抵抗値（Ω
・１０-9）を示す。
【００４４】
【表５】
【００４５】表５により明らかな通り、比較例２，３は
カーボンブラックＩに対応するカーボンブラックＤ，Ｃ
のみを用いており、いずれも耐摩耗性を対照例程度に抑
えながらtanδを大幅に低下させることができるが同時
に弾性率が大幅低下し、電気抵抗値も大きく上昇してし
まう。
カーボンブラックＩに対応するカーボンブラックＤ，Ｃ
のみを用いており、いずれも耐摩耗性を対照例程度に抑
えながらtanδを大幅に低下させることができるが同時
に弾性率が大幅低下し、電気抵抗値も大きく上昇してし
まう。
【００４６】実施例１は、比較例２のカーボンブラック
Ｄを３重量部だけカーボンブラックIIに該当するカーボ
ンブラックＭにより置換したものであるが、ムーニー粘
度、tanδ、耐摩耗性を同程度に抑えながら、弾性率を
向上し、電気抵抗値を低くすることができる。
Ｄを３重量部だけカーボンブラックIIに該当するカーボ
ンブラックＭにより置換したものであるが、ムーニー粘
度、tanδ、耐摩耗性を同程度に抑えながら、弾性率を
向上し、電気抵抗値を低くすることができる。
【００４７】また、実施例２，３は、比較例３のカーボ
ンブラックＣに、カーボンブラックＬ，Ｍを２重量部添
加したものであるが、耐摩耗性を比較例３程度に抑えな
がら、ムーニー粘度、tanδは上昇するものの比較例２
程度に抑えながら、弾性率が向上し、電気抵抗値が低下
している。
ンブラックＣに、カーボンブラックＬ，Ｍを２重量部添
加したものであるが、耐摩耗性を比較例３程度に抑えな
がら、ムーニー粘度、tanδは上昇するものの比較例２
程度に抑えながら、弾性率が向上し、電気抵抗値が低下
している。
【００４８】比較例４，５は、配合したカーボンブラッ
クII相当のＯ，ＮがＤＢＰ、Ｎ2ＳＡの点で本願の限定
範囲を外れているために、弾性率や電気抵抗値に改良効
果は見られるものの、ムーニー粘度が上昇し、tanδ が
上昇してしまう結果となった。
クII相当のＯ，ＮがＤＢＰ、Ｎ2ＳＡの点で本願の限定
範囲を外れているために、弾性率や電気抵抗値に改良効
果は見られるものの、ムーニー粘度が上昇し、tanδ が
上昇してしまう結果となった。
【００４９】
【発明の効果】ゴム成分に配合して、耐摩耗性と低発熱
性を両立させるカーボンブラックＩに、超高比表面積、
超高ストラクチャーを備えたカーボンブラックIIを配合
したので、耐摩耗性、低発熱性をそこなうことなく、弾
性率、電気伝導率を向上させるゴム組成物を得た。
性を両立させるカーボンブラックＩに、超高比表面積、
超高ストラクチャーを備えたカーボンブラックIIを配合
したので、耐摩耗性、低発熱性をそこなうことなく、弾
性率、電気伝導率を向上させるゴム組成物を得た。
Claims (2)
- 【請求項１】 天然ゴム及びジエン系合成ゴムよりなる
群より選ばれた少なくとも１種のゴム１００重量部に対
し、 下記の特性を有するカーボンブラック（Ｉ）を２０〜７
０重量部、 又下記の特性を有するカーボンブラック（II）を１〜２
０重量部よりなるカーボンブラックを含んでなるゴム組
成物。 カーボンブラック（Ｉ） 窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ） ７０〜１４５ｍ3/ｇ ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １６０〜２００ml/100g 圧縮ジブチルフタレート吸油量（２４Ｍ４ＤＢＰ）１３０〜１５０ml/100g ＤＢＰ−２４Ｍ４ＤＢＰで表わされるΔＤＢＰが ΔＤＢＰ≦１．２５×ＤＢＰ−１７２．５ 窒素吸着比表面積／ヨウ素吸着比表面積 １．１〜１．４ （Ｎ2ＳＡ／ＩＡ） 凝集体分布半値幅／凝集体分布の最頻値 ０．５０〜０．８０ （ΔＤ50／dst） カーボンブラック（II） 窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ） ４００〜１，３００ｍ2/g ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １５０〜４５０ml/100g - 【請求項２】 ゴム成分１００重量部中に、スチレン−
ブタジエン共重合体合成ゴムを少なくとも１０重量部含
有してなる請求項１記載のゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11856094A JP3308709B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11856094A JP3308709B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07324144A true JPH07324144A (ja) | 1995-12-12 |
| JP3308709B2 JP3308709B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=14739622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11856094A Expired - Fee Related JP3308709B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3308709B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169483A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Bridgestone Corp | ゴム組成物およびタイヤ |
| JP2008095111A (ja) * | 1997-04-10 | 2008-04-24 | Bridgestone Corp | 静電蓄積抑制用シリカ含有タイヤ組成物 |
| WO2013089069A1 (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | 株式会社ブリヂストン | コンベアベルト用ゴム組成物、コンベアベルト及びベルトコンベア |
| WO2016080539A1 (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | デンカ株式会社 | カーボンブラック及びそれを用いた二次電池 |
| JP2020518701A (ja) * | 2017-05-03 | 2020-06-25 | キャボット コーポレイションＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | ８０〜１５０ｍ２／ｇのＳＴＳＡと少なくとも１８０ｍＬ／１００ｇのＯＡＮと少なくとも１１０ｍＬ／１００ｇのＣＯＡＮとを有するカーボンブラックおよびそれらを組み込んだゴムコンパウンド |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11856094A patent/JP3308709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095111A (ja) * | 1997-04-10 | 2008-04-24 | Bridgestone Corp | 静電蓄積抑制用シリカ含有タイヤ組成物 |
| JP2008115388A (ja) * | 1997-04-10 | 2008-05-22 | Bridgestone Corp | 静電蓄積抑制用シリカ含有タイヤ組成物 |
| JP2006169483A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Bridgestone Corp | ゴム組成物およびタイヤ |
| WO2013089069A1 (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | 株式会社ブリヂストン | コンベアベルト用ゴム組成物、コンベアベルト及びベルトコンベア |
| US9296880B2 (en) | 2011-12-12 | 2016-03-29 | Bridgestone Corporation | Rubber composition for conveyor belts, conveyor belt, and belt conveyor |
| WO2016080539A1 (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | デンカ株式会社 | カーボンブラック及びそれを用いた二次電池 |
| JP2020518701A (ja) * | 2017-05-03 | 2020-06-25 | キャボット コーポレイションＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | ８０〜１５０ｍ２／ｇのＳＴＳＡと少なくとも１８０ｍＬ／１００ｇのＯＡＮと少なくとも１１０ｍＬ／１００ｇのＣＯＡＮとを有するカーボンブラックおよびそれらを組み込んだゴムコンパウンド |
| JP2023010727A (ja) * | 2017-05-03 | 2023-01-20 | キャボット コーポレイション | ８０～１５０ｍ２／ｇのＳＴＳＡと少なくとも１８０ｍＬ／１００ｇのＯＡＮと少なくとも１１０ｍＬ／１００ｇのＣＯＡＮとを有するカーボンブラックおよびそれらを組み込んだゴムコンパウンド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3308709B2 (ja) | 2002-07-29 |
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