JPS59184231A - 高弾性ゴム用カ−ボンブラツク - Google Patents
高弾性ゴム用カ−ボンブラツクInfo
- Publication number
- JPS59184231A JPS59184231A JP5793583A JP5793583A JPS59184231A JP S59184231 A JPS59184231 A JP S59184231A JP 5793583 A JP5793583 A JP 5793583A JP 5793583 A JP5793583 A JP 5793583A JP S59184231 A JPS59184231 A JP S59184231A
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- Japan
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- carbon black
- reaction zone
- main reaction
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- 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】
本発明は、ゴム成分に配合して硬度性能を損ねずに高水
準の反撥弾性を付与することができる新規特性の高弾性
ゴム用カーボンブラックに関する。
準の反撥弾性を付与することができる新規特性の高弾性
ゴム用カーボンブラックに関する。
ゴム性能の支配因子としては狸々のものが知られている
が、このうち配合するカーボンブラックの特性は正装な
因子とさｔている。例えば、配合ゴムに硬度などの補強
性能を付与する目的には粒子径が小さくストラフチア−
水準の高いノ・−ド系品イヱを、寸た反４σλ弾性全力
えるためには逆に粒子径の大きいソフト系品鉱を供する
ことか効果的である。しかしながら、近時、自動車タイ
ヤその他の様能郡品に逆用されるゴム材料として背反１
ム係にある碩反ならひＩ／ｃ反寸と弾性を高水準に同時
伺与する請求が高１っており、これに適合するカーボン
ブラックの特性解明と供給体制の確立が急がれカーボン
ブラックを提供するもので、その侶成的竹微は、ＥＥＴ
比表面積（Ｎ２ＳＡ）か６ ｏ ｙｒ？／ ’以上のハ
ード系９域に属し、かつ下記の選択的特性を冷するとこ
ろにある。
が、このうち配合するカーボンブラックの特性は正装な
因子とさｔている。例えば、配合ゴムに硬度などの補強
性能を付与する目的には粒子径が小さくストラフチア−
水準の高いノ・−ド系品イヱを、寸た反４σλ弾性全力
えるためには逆に粒子径の大きいソフト系品鉱を供する
ことか効果的である。しかしながら、近時、自動車タイ
ヤその他の様能郡品に逆用されるゴム材料として背反１
ム係にある碩反ならひＩ／ｃ反寸と弾性を高水準に同時
伺与する請求が高１っており、これに適合するカーボン
ブラックの特性解明と供給体制の確立が急がれカーボン
ブラックを提供するもので、その侶成的竹微は、ＥＥＴ
比表面積（Ｎ２ＳＡ）か６ ｏ ｙｒ？／ ’以上のハ
ード系９域に属し、かつ下記の選択的特性を冷するとこ
ろにある。
Ｄｓｔ：＞ ４．３５ Ｘ Ｃ電子Ｘイｉｎ貌粒子径（
ｄｎ））＋２６．８ΔＤｓｔ） ０．６１１８ Ｘ Ｄ
ｅｔ ＋ ３０．６圧４３４ Ｄ Ｂ Ｐ吸油餘≧１１
２ｍＡ／ １００ｆ上式＆でおいて、Ｄｓｔとはカーボ
ン７ランクの凝集体ストークスモード径（Ｈ１μ）、△
］）ｓｔｆ４その凝集体分布巾（ｍμ）であＺ〉。
ｄｎ））＋２６．８ΔＤｓｔ） ０．６１１８ Ｘ Ｄ
ｅｔ ＋ ３０．６圧４３４ Ｄ Ｂ Ｐ吸油餘≧１１
２ｍＡ／ １００ｆ上式＆でおいて、Ｄｓｔとはカーボ
ン７ランクの凝集体ストークスモード径（Ｈ１μ）、△
］）ｓｔｆ４その凝集体分布巾（ｍμ）であＺ〉。
本発明の前提となるＢＥＴ比表比表アイ（射、ＳＡ）６
０靜／ｆ以上の−・−ド系領域は粒径的にＨＡＦ級の水
準にあり、従来認識では配合ゴムに高い硬度を与える反
面、弾性付与に対しては劣化傾向を示す特性範囲にある
が、発明者らはカーボンブラック粒子を形成する凝集体
（Ａｌｌ！、ｇｒｅｇａｔｅ ）の性状とゴム弾性の相
関性について多角的に検討を加えた結果、Ｄｓｌｉ、−
よび△Ｄｓｔが上記の算式要件を満すと共に圧縮ＤＢＰ
吸油量が１１２ｍｎ／１００ｓ’以上の選択特性を備え
る場合には硬度性能を損ねることなく効果的に反イ１弾
性を増大しえる事実を解明して本発明の開発に至ったも
のである。
０靜／ｆ以上の−・−ド系領域は粒径的にＨＡＦ級の水
準にあり、従来認識では配合ゴムに高い硬度を与える反
面、弾性付与に対しては劣化傾向を示す特性範囲にある
が、発明者らはカーボンブラック粒子を形成する凝集体
（Ａｌｌ！、ｇｒｅｇａｔｅ ）の性状とゴム弾性の相
関性について多角的に検討を加えた結果、Ｄｓｌｉ、−
よび△Ｄｓｔが上記の算式要件を満すと共に圧縮ＤＢＰ
吸油量が１１２ｍｎ／１００ｓ’以上の選択特性を備え
る場合には硬度性能を損ねることなく効果的に反イ１弾
性を増大しえる事実を解明して本発明の開発に至ったも
のである。
本発明に適用される各カーボンブラック特性数値は、以
下の測定方法による値を用いる。
下の測定方法による値を用いる。
（１）ＢＥＴ比底面４＊ （Ｎｉ ＳＡ）ＡＳＴＭ Ｄ
３０３７−７８ ’５ｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｅ
ｏｆＴｅｓｔｉｎｇＣａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ −５
ｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ ｂｙＮｉｔｒｏｇｅｎ Ａｃ
ＬｓｏｒｐｔｉＯｎ’ Ｍｅｔｈｏｄ Ｂによる。
３０３７−７８ ’５ｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｅ
ｏｆＴｅｓｔｉｎｇＣａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ −５
ｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ ｂｙＮｉｔｒｏｇｅｎ Ａｃ
ＬｓｏｒｐｔｉＯｎ’ Ｍｅｔｈｏｄ Ｂによる。
この方法で測定したＩｎＢｙ５のＮ、 ＢＡは、８０．
３．ｒ？／ｆである。
３．ｒ？／ｆである。
（２）電子顕微鏡粒子径（ｄ、ｎ）
カーボンブラック試料を超音波クヒ浄指（／ｃより周波
数２８ＫＨｚで３０秒ｍｌクロロホルムに分散させた後
、分散試料をカーボン支持ＬＡに固定するし詳ｆ田は、
例え＋ｒｉｒ粉体物性図説」（粉体工羊研究会他晶）６
８頁（Ｃ）「水面脱法」を参照〕。これを電子顕微鏡で
直接倍率２ Ｑ、 ０００倍、総合倍率８０、 ＯＯＯ
〜Ｉ Ｃ１０，０００倍に操影し、イ）オられた写真か
らランダムに１，０００個のカーボンブラック粒子につ
いて直径を計測し、３ｍμごとに区分して作成したヒス
トグラムから算術平均粒子直径（ｄｎ）を求める。
数２８ＫＨｚで３０秒ｍｌクロロホルムに分散させた後
、分散試料をカーボン支持ＬＡに固定するし詳ｆ田は、
例え＋ｒｉｒ粉体物性図説」（粉体工羊研究会他晶）６
８頁（Ｃ）「水面脱法」を参照〕。これを電子顕微鏡で
直接倍率２ Ｑ、 ０００倍、総合倍率８０、 ＯＯＯ
〜Ｉ Ｃ１０，０００倍に操影し、イ）オられた写真か
らランダムに１，０００個のカーボンブラック粒子につ
いて直径を計測し、３ｍμごとに区分して作成したヒス
トグラムから算術平均粒子直径（ｄｎ）を求める。
（３） ＤＳｔ、△Ｊ）ｓｔ
Ｊより Ｋ６２２１（１９７５）６．２．１）Ｊ：Ａ法
に基づいて４保したのち精秤採取したカーボンブランク
検体を少力Ｃの界面活性剤（分散媒）を含む２０％エタ
ノール水溶液と混合してカーボンブラック敲度５０ｔｑ
／ｌの分散液を作成し、超行波で十分に分散させて試料
とする。ディスク・；ントリフユージ装置（英国Ｊｏｙ
ｅｓ Ｌｏｅｂ１社製）を８，０００ ｒｐｒｎの回
転速度に設定し、スピン液（２％グリセリン水溶液）を
ｌＯ〜２（ＪｍＱの範囲内で加えたのち１＋ｎｉのバッ
ファー液（エタノール水溶液）を注入する。ついで試料
ｉ、０．５〜１．０−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凝集体分布曲線
を作成する。；ヰ羽１杉キ、 Ｄｓｔは凝集
体分布曲かｐにおける最大頻度（最大吸光度）のストー
クス相当径（ｍμ）とし、△Ｄθｔは最大吸光度の５０
％吸光度が得られる大小２点のストークス相当径の差と
する。
に基づいて４保したのち精秤採取したカーボンブランク
検体を少力Ｃの界面活性剤（分散媒）を含む２０％エタ
ノール水溶液と混合してカーボンブラック敲度５０ｔｑ
／ｌの分散液を作成し、超行波で十分に分散させて試料
とする。ディスク・；ントリフユージ装置（英国Ｊｏｙ
ｅｓ Ｌｏｅｂ１社製）を８，０００ ｒｐｒｎの回
転速度に設定し、スピン液（２％グリセリン水溶液）を
ｌＯ〜２（ＪｍＱの範囲内で加えたのち１＋ｎｉのバッ
ファー液（エタノール水溶液）を注入する。ついで試料
ｉ、０．５〜１．０−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凝集体分布曲線
を作成する。；ヰ羽１杉キ、 Ｄｓｔは凝集
体分布曲かｐにおける最大頻度（最大吸光度）のストー
クス相当径（ｍμ）とし、△Ｄθｔは最大吸光度の５０
％吸光度が得られる大小２点のストークス相当径の差と
する。
（４）圧縮ＤＢＰ吸油量
ＡＳＴＭ Ｄ３４９’１−７９ ’ＣＡＲＢＯＮ Ｂ
ＬＡＣＫ−ＤよりａＴｙＴＪｐａ７Ｔａｒ、ＡＴｇ Ａ
ＢＳＯＲＰＴ工ＯＮ１１ＵＭＢＥＲＯＦ ＣＯＭＰＩ
ＳＳＥＤ ＳＡＭＰＬＥ’による。
ＬＡＣＫ−ＤよりａＴｙＴＪｐａ７Ｔａｒ、ＡＴｇ Ａ
ＢＳＯＲＰＴ工ＯＮ１１ＵＭＢＥＲＯＦ ＣＯＭＰＩ
ＳＳＥＤ ＳＡＭＰＬＥ’による。
本発明に係るカーボンブラックの選択的特性は粒子径が
ハード系領域に属する倣小範囲にありながら一定水準に
おける電子顕微鏡粒子径（ａｎ）当りのＤｓｔならびに
△Ｄｓｔが相対的に大きい特有≦抑 のコロイダル性状により特徴づけられ、この性状硬度増
大要因となる高位の圧縮ｎＢｐｅｍ方；−による弾性低
下挙動に俊って成魚弾性を効果的に向上させる作用を営
む。したがって、これらの特性項目は限定的なもので、
前提となる６ ０ ｎｉ／ １以上の粒子径において特
定された各選択的特性俊件のすべてを満足することによ
りはじめて目的とする高水準の硬度ならびに反撥弾性の
同時付与が可能となる。
ハード系領域に属する倣小範囲にありながら一定水準に
おける電子顕微鏡粒子径（ａｎ）当りのＤｓｔならびに
△Ｄｓｔが相対的に大きい特有≦抑 のコロイダル性状により特徴づけられ、この性状硬度増
大要因となる高位の圧縮ｎＢｐｅｍ方；−による弾性低
下挙動に俊って成魚弾性を効果的に向上させる作用を営
む。したがって、これらの特性項目は限定的なもので、
前提となる６ ０ ｎｉ／ １以上の粒子径において特
定された各選択的特性俊件のすべてを満足することによ
りはじめて目的とする高水準の硬度ならびに反撥弾性の
同時付与が可能となる。
以上の特性を備えるカーボンブラックは、頭部に燃焼バ
ーナーおよび原料油寸射ノズルを備える燃焼室とこれに
連続する熱分解０管とから構成された発生部を複叡系列
に設け、各発生ｂ；ｊの熱分解導官をＨ＠状の主反応ゾ
ーンに収斂会合した（；・ｊ造のオイルファーネス炉を
用い、別系列で発生しｌこカーボンブランク中間生成ガ
ス流を主反応ゾーンに同時に高速尋人して相互衝突させ
る方法によって製造される。この際、各系列の発生状況
を制御して圧縮ＤＥＰ吸油量が１１２ｒｖｌ／ Ｉ Ｏ
Ｏｆ以上となる東件に設定すると共に、衝突後のガス流
速ならびに炉内滞留時間を調節するこ−とにより本番【
夕」表ＩＩＶｃ、製造された各カーボンブラックの諸物
件を従来製法による同等粒子径を有するＨＡＦ級カーボ
ンブラック（比較例）と対比して示した。
ーナーおよび原料油寸射ノズルを備える燃焼室とこれに
連続する熱分解０管とから構成された発生部を複叡系列
に設け、各発生ｂ；ｊの熱分解導官をＨ＠状の主反応ゾ
ーンに収斂会合した（；・ｊ造のオイルファーネス炉を
用い、別系列で発生しｌこカーボンブランク中間生成ガ
ス流を主反応ゾーンに同時に高速尋人して相互衝突させ
る方法によって製造される。この際、各系列の発生状況
を制御して圧縮ＤＥＰ吸油量が１１２ｒｖｌ／ Ｉ Ｏ
Ｏｆ以上となる東件に設定すると共に、衝突後のガス流
速ならびに炉内滞留時間を調節するこ−とにより本番【
夕」表ＩＩＶｃ、製造された各カーボンブラックの諸物
件を従来製法による同等粒子径を有するＨＡＦ級カーボ
ンブラック（比較例）と対比して示した。
比較例のカーボンブラックは、いずれも本発明の選択的
特性要件を外れる性状を有するものであった。
特性要件を外れる性状を有するものであった。
次に、表■の各種カーボンブラック試料を衣用に示す配
合系（Ａ８ＴＭ Ｄ３１８５−８２）でスチレンブタジ
ェンゴム（油展５ＢＲ）成分に配合した。
合系（Ａ８ＴＭ Ｄ３１８５−８２）でスチレンブタジ
ェンゴム（油展５ＢＲ）成分に配合した。
衣用の配合物を１４５℃の温度で５０分間加硫処理して
得たゴム組成物につき各釉ゴム特性を測定した。
得たゴム組成物につき各釉ゴム特性を測定した。
その結果を、表…のカーボンブラック試料に対応させて
表■に示した。なお、徐準試料ＩＲＢ隆５カーボンブラ
ンクを同様に処理して得たゴム特性についても併載した
。
表■に示した。なお、徐準試料ＩＲＢ隆５カーボンブラ
ンクを同様に処理して得たゴム特性についても併載した
。
表Ｎ
表■の結果から、本発明カーボンブラックを配合したゴ
ム組成物（Ｒｕｎ陥１〜３）は比較例（Ｒｕｎｔ’ｈ４
〜６）に比べ、同等の硬朋性能を有しながら反撥弾性が
大きく増大しており、工Ｉ’ｔＢ猶５配合ゴムよりも高
水準に位することが確認された。
ム組成物（Ｒｕｎ陥１〜３）は比較例（Ｒｕｎｔ’ｈ４
〜６）に比べ、同等の硬朋性能を有しながら反撥弾性が
大きく増大しており、工Ｉ’ｔＢ猶５配合ゴムよりも高
水準に位することが確認された。
特許出願人 東海カーボン株式会社
代理人 弁理士 高 畑 正 也
手 続 補 正 告
昭和５９年４月２し日
特許庁長官 若 杉 和 夫殿
１４！件の表示
昭ｆ０５８年特許願第５７９３５号
２ 発萌の名称
高弾性ゴム用カーボンブランク
３ 補正をする者
事件との関係 特許出願人
東京都港区北青山−丁目２＠３号
東海カーボン株式会社
取締役社長 伊 蔚 ＬＪ二部
４代理人
東京ＮＡ５港区北青山青白目２蒼３号（青白ビル）東が
・エカーボン株式会社内 （７１２２）弁理士 高畑正也 ５ 補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の記λ１６ 補正の内容 別紙のとおり 明細間第５頁１４行目の（’−ＰＨ’ｒｎＬＡＴＥｊを
「ＰＨＴＨＡＬＡＴＥＪに補正する。
・エカーボン株式会社内 （７１２２）弁理士 高畑正也 ５ 補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の記λ１６ 補正の内容 別紙のとおり 明細間第５頁１４行目の（’−ＰＨ’ｒｎＬＡＴＥｊを
「ＰＨＴＨＡＬＡＴＥＪに補正する。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＢＥＴ比表面１７（（ＤＩ、ＳＡ）が６（Ｊｄ／ｆ以上
のハード系領域に属し、かつ下記の選択的特性を廟する
高弾性ゴム用カーボンブラック。 Ｄｅｔ） ４．３５Ｘ （電子湘敷鏡粒子径（ｄｎ））
＋２６．８ΔＤ８ｔ） ０．６１１８ ＸＤｓｔ ＋
３０．６圧縮ＤＢＰ吸油ｔｆ）１１２ｍｌ１７１０１Ｍ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5793583A JPS59184231A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 高弾性ゴム用カ−ボンブラツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5793583A JPS59184231A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 高弾性ゴム用カ−ボンブラツク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59184231A true JPS59184231A (ja) | 1984-10-19 |
| JPH0153978B2 JPH0153978B2 (ja) | 1989-11-16 |
Family
ID=13069872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5793583A Granted JPS59184231A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 高弾性ゴム用カ−ボンブラツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59184231A (ja) |
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1983
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