JPH0832799B2 - 耐摩耗性ゴム組成物 - Google Patents
耐摩耗性ゴム組成物Info
- Publication number
- JPH0832799B2 JPH0832799B2 JP62016296A JP1629687A JPH0832799B2 JP H0832799 B2 JPH0832799 B2 JP H0832799B2 JP 62016296 A JP62016296 A JP 62016296A JP 1629687 A JP1629687 A JP 1629687A JP H0832799 B2 JPH0832799 B2 JP H0832799B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- rubber
- specific surface
- area
- surface area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、タイヤ，ホースやコンベアベルト等に用い
て有用な高補強性，特に高耐摩耗性のゴム組成物に関す
るものである。
て有用な高補強性，特に高耐摩耗性のゴム組成物に関す
るものである。
（従来の技術とその問題点） トラック・バス用タイヤのトレッド用等、高耐摩耗性
が要求されるゴム配合では、従来ISAFクラスの高補強性
カーボンブラックが使用されてきたが、近年、市場の要
求がより高まるにつれ、更に高耐摩耗性のゴム組成物を
得ることが、商品価値を決める重要なポイントとなって
いる。
が要求されるゴム配合では、従来ISAFクラスの高補強性
カーボンブラックが使用されてきたが、近年、市場の要
求がより高まるにつれ、更に高耐摩耗性のゴム組成物を
得ることが、商品価値を決める重要なポイントとなって
いる。
従来、ゴムの耐摩耗性を向上させる方策としては、
（ア）カーボンブラックの配合量を増量する、（イ）プ
ロセスオイル等の軟化剤を減量する及び（ウ）SAFクラ
スのカーボンブラックを使用する等がとられている。
（ア）カーボンブラックの配合量を増量する、（イ）プ
ロセスオイル等の軟化剤を減量する及び（ウ）SAFクラ
スのカーボンブラックを使用する等がとられている。
然しながら、カーボンブラッ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
量とともにその効果が次第に減少し、加えてゴム配合の
耐発熱性が低下する等のデメリットが大きくなる。
と、ある配合量の範囲内では耐摩耗性は向上するが、増
量とともにその効果が次第に減少し、加えてゴム配合の
耐発熱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。
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が、粘度上昇による作業性も悪
化する等の問題点がある。
はり耐摩耗性は向上するが、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
に到っていない。
々検討が加えられているが、十分な効果が得られるまで
に到っていない。
上記の観点から本発明の狙いはその問題点、特にSAF
カーボンブラックを使用する場合の粘度上昇による作業
性の悪化がなく、高耐摩耗性を有するゴム組成物を提供
することにある。
カーボンブラックを使用する場合の粘度上昇による作業
性の悪化がなく、高耐摩耗性を有するゴム組成物を提供
することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、この問題点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すSAF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
発明に到達した。
検討を重ねた結果、特定の特性要件を満たすSAF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
発明に到達した。
即ち、天然ゴム及び／又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、以下の特性要件をすべて満たすことを特徴と
するゴム組成物、 （ア） Ｎ2SA≧145m2/g （Ｎ2SA;窒素吸着比表面積） （イ） Ｎ2SA/IA≦1.10 （IA;沃素吸着比表面積） （ウ） AREA−（−0.08N2SA＋22.9）≧０ （AREA;電子顕微鏡による投影面積） （エ） Ｎ2SA−CTAB≦15 （CTAB;セチルトリメチルアンモニウムブロマイド比
表面積） （オ） DBP−24M4DBP≦10ml/100g （DBP;ジブチルフタレート比表面積） に関するものである。
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、以下の特性要件をすべて満たすことを特徴と
するゴム組成物、 （ア） Ｎ2SA≧145m2/g （Ｎ2SA;窒素吸着比表面積） （イ） Ｎ2SA/IA≦1.10 （IA;沃素吸着比表面積） （ウ） AREA−（−0.08N2SA＋22.9）≧０ （AREA;電子顕微鏡による投影面積） （エ） Ｎ2SA−CTAB≦15 （CTAB;セチルトリメチルアンモニウムブロマイド比
表面積） （オ） DBP−24M4DBP≦10ml/100g （DBP;ジブチルフタレート比表面積） に関するものである。
以下、本発明に就いてより詳細に説明する。
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、ポリブタジエンゴ
ム、スチレンブタジエンゴムやブチルゴム等があげら
れ、これらを単独若しくは２種以上併用して用いること
ができる。
としては、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴ
ム、スチレンブタジエンゴムやブチルゴム等があげら
れ、これらを単独若しくは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就いて説
明する。
明する。
本発明のカーボンブラックは、特許請求の範囲に記載
の特性要件をすべて満たすことが必要である。
の特性要件をすべて満たすことが必要である。
（ａ） 先ず第１に、窒素吸着比表面積（Ｎ2SA）が145
m2/g以上であることが必要である。その理由は、この値
が145m2/g未満の場合には、耐摩耗性のレベルは、通常
のSAFクラスのカーボンブラックで、本発明の効果は発
揮されない。
m2/g以上であることが必要である。その理由は、この値
が145m2/g未満の場合には、耐摩耗性のレベルは、通常
のSAFクラスのカーボンブラックで、本発明の効果は発
揮されない。
（ｂ） 窒素吸着比表面積と沃素吸着比表面積との比
（Ｎ2SA/IA）が、1.10以下である必要がある。それはＮ
2SA/IAが、1.10を越えると、カーボンブラック配合ゴム
の粘度が大幅に上ってしまう。またカーボンブラックの
分散不良を起し、その補強性が低下してしまうので好ま
しくない。
（Ｎ2SA/IA）が、1.10以下である必要がある。それはＮ
2SA/IAが、1.10を越えると、カーボンブラック配合ゴム
の粘度が大幅に上ってしまう。またカーボンブラックの
分散不良を起し、その補強性が低下してしまうので好ま
しくない。
（ｃ） また、電子顕微鏡による投影面積（AREA）とＮ
2SAとの間で、次の式を満足する必要がある。
2SAとの間で、次の式を満足する必要がある。
AREA−（−0.08N2SA＋22.9）≧０ 上式を満足しないカーボンブラックは、実際の粒子径が
大きく、凝集体が発達していないため、補強効果が小さ
く、十分な耐摩耗性が得られない。
大きく、凝集体が発達していないため、補強効果が小さ
く、十分な耐摩耗性が得られない。
（ｄ） また、窒素吸着比表面積（Ｎ2SA）とセチルト
リメチルアンモニウムブロマイド比表面積（CTAB）との
差が、15以下である必要がある。その理由は、この値が
15を越えると、カーボンブラック表面の細孔が増し、配
合ゴムの粘度が上り、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。
リメチルアンモニウムブロマイド比表面積（CTAB）との
差が、15以下である必要がある。その理由は、この値が
15を越えると、カーボンブラック表面の細孔が増し、配
合ゴムの粘度が上り、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。
（ｅ） また、DBP−24M4DBP（DBP;ジブチルフタレート
吸油量）で規定される凝集体強度が、10ml/100g以下で
あることが必要である。即ち、この値を越えると配合後
の凝集体の破壊が著しく、十分な補強性を得ることがで
きないので好ましくない。
吸油量）で規定される凝集体強度が、10ml/100g以下で
あることが必要である。即ち、この値を越えると配合後
の凝集体の破壊が著しく、十分な補強性を得ることがで
きないので好ましくない。
次に、このカーボンブラックの配合量であるが、用い
るゴム100重量部当り40〜120重量部の範囲であることが
好ましい。
るゴム100重量部当り40〜120重量部の範囲であることが
好ましい。
その理由は、カーボンブラックの配合量が40重量部未
満では、本発明の要件を満たすカーボンブラックであっ
ても、十分な補強効果・耐摩耗性向上効果を得ることは
出来ない。又、120重量部より多い場合には、耐発熱性
の低下が大となり好ましくない。
満では、本発明の要件を満たすカーボンブラックであっ
ても、十分な補強効果・耐摩耗性向上効果を得ることは
出来ない。又、120重量部より多い場合には、耐発熱性
の低下が大となり好ましくない。
なお本発明においては、上記のゴムやカーボンブラッ
ク以外に、ゴム工業で通常使用される配合剤、例えばフ
イラー、軟化剤、加硫剤、老化防止剤、加硫促進剤や加
硫促進助剤等を必要に応じて必要量配合することができ
る。
ク以外に、ゴム工業で通常使用される配合剤、例えばフ
イラー、軟化剤、加硫剤、老化防止剤、加硫促進剤や加
硫促進助剤等を必要に応じて必要量配合することができ
る。
（実施例） 以下、実施例及び比較例により本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
（１） 先づ最初にカーボンブラックの特性値の測定法
及びゴム物性測定法に就いて述べる。
及びゴム物性測定法に就いて述べる。
（ア） カーボンブラックの特性値測定法 ・ 窒素吸着比表面積（Ｎ2SA）； ASTM D3037-84 B法， ・ 沃素吸着比表面積（IA）； ASTM D1510-81, ・ 電子顕微鏡による投影面積（AREA）； ASTM D3849-80, （ここで、AREAは実測値（nm3）×103） ・ CTAB比表面積（CTAB）； ASTM D3756-85, ・ ジブチルフタレート吸油量（DBP）； JIS K6221-1982 A法， ・ 24M4DBP; ASTM D3493-84にそれぞれ準拠して測定。
（イ） ゴム物性測定法 ・ ムーニー粘度； JIS 6300-1974に準拠して測定。
・ 耐摩耗性；ランボーン試験機を用いて、摩耗損失量
を測定し、下式によって算出した。
を測定し、下式によって算出した。
（注） IRB＃５ 試験片はコントロールであり、その
配合処方は第１表と同一とした。
配合処方は第１表と同一とした。
（２） 実施例１〜3,比較例１〜６ 第１表に示す配合系で、特性の異なるカーボンブラッ
クを用いたゴム組成物をバンバリーミキサーで混練り
し、ムーニー粘度を測定した。また、その145℃×30分
加硫物の耐摩耗性を測定評価した。その結果を第２表に
示す。
クを用いたゴム組成物をバンバリーミキサーで混練り
し、ムーニー粘度を測定した。また、その145℃×30分
加硫物の耐摩耗性を測定評価した。その結果を第２表に
示す。
第２表の結果より、特許請求の範囲記載の特性要件を
満たすHAFカーボンブラックを使用したもの（実施例１
〜３）は、その要件を満たさないもの（比較例１〜６）
に比して、未加硫物のムーニー粘度が小で、且加硫物の
耐摩耗性が優れていることが判る。
満たすHAFカーボンブラックを使用したもの（実施例１
〜３）は、その要件を満たさないもの（比較例１〜６）
に比して、未加硫物のムーニー粘度が小で、且加硫物の
耐摩耗性が優れていることが判る。
（発明の効果） 本発明の完成により （１） 特定の特性要件を満たすHAFカーボンブラック
をジエン系ゴム組成物の補強材として使用することによ
り、加工性の重要なフアクターとなる未加硫物のムーニ
ー粘度を低く抑えて、且、加硫物の耐摩耗性を大幅に向
上することができた。
をジエン系ゴム組成物の補強材として使用することによ
り、加工性の重要なフアクターとなる未加硫物のムーニ
ー粘度を低く抑えて、且、加硫物の耐摩耗性を大幅に向
上することができた。
（２） そのため、各種タイヤ用のトレッド用としては
勿論のこと、コンベアベルトやホース等の各種ゴム製品
に使用して、特にその耐摩耗性向上、ひいては製品の性
能アップに寄与できる。
勿論のこと、コンベアベルトやホース等の各種ゴム製品
に使用して、特にその耐摩耗性向上、ひいては製品の性
能アップに寄与できる。
（３） また、未加硫物のムーニー粘度が小さいため、
加工作業性が良好であり製品製造上でのメリットが大き
い。
加工作業性が良好であり製品製造上でのメリットが大き
い。
Claims (1)
- 【請求項１】天然ゴム及び／又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以下の特性要件をすべて満たすこ
とを特徴とするゴム組成物。 （ア） Ｎ2SA≧145m2/g （Ｎ2SA;窒素吸着比表面積） （イ） Ｎ2SA/IA≦1.10 （IA;沃素吸着比表面積） （ウ） AREA−（−0.08N2SA＋22.9）≧０ （AREA;電子顕微鏡による投影面積） （エ） Ｎ2SA−CTAB≦15 （CTAB;セチルトリメチルアンモニウムブロマイド比表
面積） （オ） DBP−24M4DBP≦10ml/100g （DBP;ジブチルフタレート吸油量）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016296A JPH0832799B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 耐摩耗性ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016296A JPH0832799B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 耐摩耗性ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186746A JPS63186746A (ja) | 1988-08-02 |
| JPH0832799B2 true JPH0832799B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=11912582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62016296A Expired - Lifetime JPH0832799B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 耐摩耗性ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832799B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2583171B2 (ja) * | 1992-05-13 | 1997-02-19 | 東洋ゴム工業株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| JP3373712B2 (ja) * | 1995-07-14 | 2003-02-04 | 三菱化学株式会社 | カーボンブラック |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6072939A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | Bridgestone Corp | 高運動性能を有するタイヤ用トレッドゴム組成物 |
| JPH0689265B2 (ja) * | 1984-07-25 | 1994-11-09 | 旭カ−ボン株式会社 | 補強用フア−ネスカ−ボンブラツク |
-
1987
- 1987-01-28 JP JP62016296A patent/JPH0832799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63186746A (ja) | 1988-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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