JPS5971367A - High-structure carbon black - Google Patents

High-structure carbon black

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JPS5971367A
JPS5971367A JP18038882A JP18038882A JPS5971367A JP S5971367 A JPS5971367 A JP S5971367A JP 18038882 A JP18038882 A JP 18038882A JP 18038882 A JP18038882 A JP 18038882A JP S5971367 A JPS5971367 A JP S5971367A
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black
cardin
carbon black
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毅 本間
Kiyousuke Ooba
大場 匡介
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Abstract

PURPOSE:To provide a carbon black having a specific surface area determined by nitrogen adsorption, an absorptivity of dibutyl phthalate and a structure intensity index falling within specific ranges, and high structure, and capable of giving a rubber composition having excellent quality. CONSTITUTION:A carbon black having a specific area determined by nitrogen adsorption (N2SA) of 60-70m<2>/g, an absorptivity of dibutyl phthalate (Ao) of 165-210ml/100g, and a structure intensity index (K) of 0.2-0.35. Preferably, the carbon black has, in addition to the above three properties, a ratio of the iodine adsorption [IA (mg/g)] to N2SA (IA/N2SA) of 0.7-0.9, and a difference between the calculated value and the measured value of the DBP adsorptivity (24M4 DBP adsorptivity) of -6-+6 after compressing the carbon black in a cylinder with a piston four times under a pressure of 1,687kg/cm<2>.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハイストラクチャーカージンブラックに関す
る。さらに詳しくは、本発明は極めて高いストラフチャ
ーを有し、しかも、加えられる外力の変化に対するスト
ラフチャーの機械的強度を一定値以上に高めたことを特
徴とするカー2ンブラツクに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high structure cardin black. More specifically, the present invention relates to a car black that has an extremely high struture and is characterized in that the mechanical strength of the struture against changes in applied external force is increased to a certain value or more.

カー2ンブラツクにおいては、比表面積(ないしは粒子
径)、ストラフチャー、及び表面化学活性の三つの基本
特性が性能上の重要な要素であることは周知のことであ
る。そのうち、ストラフチャーに関しては、カー2ンブ
ラツク製造時に粒子同志が融合して形成された永続的ス
トラフチャー(アグリゲートとも呼ばれる)と、此のア
グリゲーbがファン優デル・ワールスーロンドン力の如
き物理的力によって結合され形成される一時的ストラク
チャーの両者の合計としてカージンブラックのストラフ
チャーが存在することは良く知られているところである
It is well known that the three basic properties of carbon black are the specific surface area (or particle size), structure, and surface chemical activity, which are important factors in performance. Among these structures, there are permanent struc- tures (also called aggregates) that are formed by the fusion of particles during the production of carton blacks, and aggregators that are formed by physical forces such as van Yu der Waals-London forces. It is well known that cardin black stractures exist as the sum of both temporary structures that are combined and formed.

カージンブラックのストラフチャーを評価すルア法とし
てはカーボンブラックの空隙を篩体で満たす手段があり
、通常DBP吸収量(以下Aoと言う)が用いられる。
As the Luer method for evaluating the stracture of cardin black, there is a method of filling the voids of carbon black with a sieve, and DBP absorption (hereinafter referred to as Ao) is usually used.

これは、カーボンブラック100gに対するジブチルフ
タレート(DBP)の吸収量meを算出するものであり
、Aoの値は永続的ストラフチャーと一時的ストラクチ
ャー2加え合わせたカーボンブラックのストラフチャー
の大小を表わす数値とみなされる。
This is to calculate the absorption amount me of dibutyl phthalate (DBP) per 100 g of carbon black, and the value of Ao is considered to be a value representing the size of the carbon black stractures, which is the permanent stracture and the temporary structure 2. .

カージンブラックストラフチャーの中の主に永続的スト
ラフチャーを評価する方法として、シリンダー中に入れ
たカーボンブラックを、ピストンを用いて1687 k
g7賞(24000psi )で4回圧縮した後のDB
P吸収址(以下24M4DBP吸収1、A4と言う)を
測定する方法がある。
As a method to evaluate mainly permanent stractures in cardin black stractures, carbon black placed in a cylinder was heated to 1687 k using a piston.
DB after compressing 4 times with G7 Award (24000psi)
There is a method for measuring P absorption (hereinafter referred to as 24M4DBP absorption 1, A4).

カージンブラックストラフチャーの機械的強度を評価す
るためのいくらかでも直接的な方法としては、カーボン
ブラックをぜ−ル・ミルで粉砕したり、シリンダー中の
カーボンブラックを圧力を変化させて圧縮したりした後
のDBP吸収量を測定する方法が実験室的に行なわれて
いる程度であり、いずれの方法も装置・操作の面で統一
を欠いている。現在、カージンブラックストラフチャー
強度の指標として、多くの場合Aoと^の“比”ないし
は6差”を用いるか、又は、二つの数値の組合わせを以
ってストラフチャー強度を表現しようとする事が通常行
なわれているが、いずれの場合にもAoとA4の二点の
測定点で表示を試みている事には変わりは無いO 本発明者らは、人混な注意深い研究を進めた結果、カー
ボンブラック配合組成物が示す種々の特性に対するカー
ジンブラックストラフチャーの機械的強度の影響は、A
o及びA4の二つの数値によっては説明づける事は困硫
であり、広範囲な機械的外力変化に対するストラフチャ
ーの崩壊過程の態様が重要であると言う知見ご得た。す
なわち、ストラフチャー強度の指標として、広い範囲の
外力変化に対するストラフチャーの崩壊の難易を表示す
るものでなければならず、只二点のストラフチャーの大
小からストラフチャー強度を類推することは合理的意味
を持つものではないと言う知見を得た0 例えば、後述する様な配合例に於いて、同程度のAo、
A4であっても、ダイスウェルの如き押出し特性は、2
4000psi  で1回圧縮した後のカーぽンブラッ
クのDBP吸収量と極めて高い相関を示し、また、反発
弾性・発熱特性などの動的性能は2〜3回圧縮後のDB
P吸収量と、さらに引張り、耐摩耗性などの耐破壊特性
は、その過酷さの程度により4回又はそれ以上の圧縮後
のDBP吸収量と夫々高い相関を示す事を見出したので
ある。
Somewhat more direct methods for evaluating the mechanical strength of cardin black struc- tures include grinding the carbon black in a zero mill or compressing the carbon black in a cylinder with varying pressures. The method of measuring the amount of DBP absorbed after immersion is only performed in a laboratory, and all methods lack uniformity in terms of equipment and operation. Currently, as an index of cardin black stracture strength, in many cases the "ratio" or 6 difference between Ao and ^ is used, or the stracture strength is expressed by a combination of two numbers. This is normally done, but in any case there is no change in the fact that display is attempted using two measurement points, Ao and A4. As a result, the influence of the mechanical strength of the cardin black struc- tures on various properties exhibited by carbon black compositions was
It is difficult to explain based on the two numerical values of o and A4, and we have obtained the knowledge that the mode of the collapse process of the stracture in response to a wide range of changes in external mechanical force is important. In other words, as an indicator of stracture strength, it must indicate the difficulty of stracture collapse in response to changes in external forces over a wide range, and it is reasonable to infer stracture strength from the size of stracture at just two points. For example, in the formulation example described below, the same level of Ao,
Even with A4, the extrusion characteristics such as die swell are 2
It shows an extremely high correlation with the DBP absorption of carbon black after being compressed once at 4000 psi, and the dynamic performance such as impact resilience and heat generation characteristics is the same as the DB after being compressed 2 to 3 times.
They found that the amount of P absorbed and fracture resistance properties such as tensile and abrasion resistance are highly correlated with the amount of DBP absorbed after four or more compressions, depending on the degree of severity.

コノことは、カーゼンブラック配合組成物ノ種々の特性
におけるカージンブラックストラフチャー強度の影暢に
ついて広い外力範囲で検討する必要があることを示すも
のであり、外力変化によるストラフチャー崩壊の難易を
以ってストラフチャー強度の指標とすることの妥当性が
理解されるであろう。
This fact indicates that it is necessary to study the effect of cardin black struttle strength on various properties of carzen black compounded compositions over a wide range of external forces, and to investigate the difficulty of struture collapse due to changes in external force. Therefore, the validity of using it as an index of struture strength will be understood.

本発明者らは、極めて高いストラクチャーレペルを有す
るカーボンブラックにおし)で、上述したカージンブラ
ックストラフチャーの崩壊の難易をストラフチャー強度
指数(k)に転換表示すべく工夫すると共に、この強度
指数Qc)を適正範凹内に保持せしめたカーボンブラッ
クがゴム組成物について極めて良好な性能を付与するこ
とを見出し、本発明を完成させたものである。
The present inventors have devised a method for converting and displaying the above-mentioned difficulty of collapse of cardin black stractures into a stracture strength index (k) using a carbon black with an extremely high structural level. The inventors have completed the present invention by discovering that carbon black whose index Qc) is kept within an appropriate range imparts extremely good performance to rubber compositions.

本発明において、カーy12ンブラックストラクチャー
の強度指数(k)は24M4 DBP吸収量測定法と同
じ装置を用い、同様な操作を施し、力−ゼンブラックの
圧縮回数(1)を種々に変化させて、其の時のDBP吸
収量を夫々測定してA1を得、1=20(20回圧縮)
のときのDBP吸収量をA、として、統計的に次式で近
似することによって得られる。
In the present invention, the strength index (k) of the carbon black structure was determined by using the same equipment as in the 24M4 DBP absorption measurement method, performing the same operation, and varying the number of compressions (1) of the carbon black structure. , the DBP absorption amount at that time was measured and A1 was obtained, 1=20 (compressed 20 times)
It is obtained by statistically approximating the following equation, assuming that the DBP absorption amount at the time is A.

式(1)の中の係数kがカーポンプラックストラクチャ
−の崩壊の難易を示すストラクチャー強度指数であり、
このkの値の小さいことは、極めて大きな外力が加わっ
たとき、例えば24000ps1で20回の圧縮処理を
加えたときに破壊されるストラフチャーの総量に対して
、比較的小さな外力、例えば数回から士数回の圧縮処理
を加えたときに破壊されるストラフチャーの比率が相対
的に少ない事、即ち、外力変化に対するストラフチャー
の機械的強度の高いことを意味する。本発明にかかるカ
ージンブラックは、このkの値が0.2〜0.35のカ
ージンブラックに限定される。
The coefficient k in Equation (1) is a structure strength index indicating the difficulty of collapse of the Karpon Prack structure,
The small value of k means that when an extremely large external force is applied, for example, when 20 compression processes are applied at 24,000 ps1, the total amount of stractures is destroyed, but when a relatively small external force is applied, for example, several times, This means that the ratio of straftures that are destroyed when compression treatment is applied several times is relatively small, which means that the stractures have high mechanical strength against changes in external force. The cardin black according to the present invention is limited to cardin black having a k value of 0.2 to 0.35.

Aoが165〜210m1/100.1?、N、SAが
60〜70 ytt’/Flの特性を有するハイストラ
クチャーカージンブラックを、例えば通常のソフト級カ
ーゼンブラック製造装置の如き燃焼帯および反応帯がほ
ぼ同一内径の円筒形状の装置で特別な制御条件を付加せ
ずに製造した場合には、kの値は0.4を上回り、通常
は0.6程度の数値を示す。
Ao is 165-210m1/100.1? , N, SA of 60 to 70 ytt'/Fl is produced in a cylindrical apparatus in which the combustion zone and the reaction zone have approximately the same inner diameter, such as an ordinary soft grade carzen black manufacturing apparatus. When manufactured without adding special control conditions, the value of k exceeds 0.4, and usually shows a value of about 0.6.

さらに別な特性値を以って検討対比するとつきのことが
認められる。即ち、次式(2)で得られる計算24M4
DBP吸収11(Ac)ac = −o、s 9+0.
229X(N、SA) + 0.918X(AD) −
2,045X 10″″” X (A O)”  ・曲
(2)と実測された24M4DBP吸収量(A4)との
差(Ac−A4)(以下1ΔAと呼ぶ)はN、5A40
〜70 m/I/でAoが140m1/1011以下程
度の通常カージンブラックでは−8〜8の範囲にあり、
市販品に限定すれば−6〜6の範囲にある。
If we compare the results using other characteristic values, we can see the following. That is, the calculation 24M4 obtained by the following equation (2)
DBP absorption 11(Ac)ac = -o,s 9+0.
229X (N, SA) + 0.918X (AD) −
2,045X 10″″”
Normal cardin black with Ao of 140 m1/1011 or less at ~70 m/I/ is in the range of -8 to 8,
If it is limited to commercially available products, it is in the range of -6 to 6.

しかし、ストラフチャー強度指数伽)の値の高い上述し
たカージンブラックに於いては、ΔAの値が通常カーボ
ンシラツクでの−6〜6の範囲にあったとしても、スト
ラフチャーの機械的強度が低い理由によって、全く別な
有効用途を有する特性、例えば、良好な押出し特性やす
ぐれた分散性を示すことは認められるにしても、本発明
のカージンブラックが有するが如き良好な緒特性、即ち
、後述する動的特性と耐破壊性の整合性を発揮する事は
出来ない。
However, in the case of the above-mentioned cardin black, which has a high value of stracture strength index, the mechanical strength of the stractures is low, even if the value of ΔA is in the range of −6 to 6 compared to normal carbon silk. Although it is recognized that for some reason it exhibits properties that have completely different useful uses, such as good extrusion properties and excellent dispersibility, the cardin black of the present invention does not have good properties such as those possessed by the cardin black, i.e., It is not possible to achieve consistency between dynamic properties and fracture resistance, which will be described later.

本発明のカージンブラックは、上述のΔA値についての
関係のみを注視すれば従来の市販カージンブラックの関
係値の範囲内に入ってくるが1そのス(ラフチャーレベ
ル(AO)が著しく高いことおよび、それにもかかわら
ず、ストラフチャー強度が極めて高いことによって種々
良好な特性を発揮するものである。
The cardin black of the present invention falls within the range of the related values of conventional commercially available cardin blacks if we only pay attention to the relationship regarding the above-mentioned ΔA value. However, despite this, it exhibits various good properties due to its extremely high struture strength.

開位置にあると言える。これは、FEFとHAFの比較
に於いて、一般的にFEFは反発弾性、発熱性などの動
的性能及び、屈曲亀裂成長性等の疲労破壊性能にすぐれ
、HAFは引張り強度、引裂き強度、耐摩耗性等の耐破
壊性能にすぐれたカージンブラック配合組成物を与える
It can be said that it is in the open position. This is because when comparing FEF and HAF, FEF generally has superior dynamic performance such as impact resilience and heat generation, and fatigue fracture performance such as flexural crack growth, while HAF has superior tensile strength, tear strength, and resistance. To provide a composition containing cardin black which has excellent wear resistance and other fracture resistance.

本発明によるカージンブラックをFEF及びHAFとに
よる組成物と同一硬度となる様に配合して得られる組成
物は、FEF配合組成物と同程度の動的特性を有し、し
かも、耐破壊特性に於いてはFEFのそれを着しく改善
し、成る項目によっては、HAF配合組成物と同程度な
いしはそれ以上の耐破壊特性を示す。
A composition obtained by blending cardin black according to the present invention so as to have the same hardness as a composition containing FEF and HAF has dynamic properties comparable to those of a composition containing FEF, and has fracture resistance. The composition significantly improves that of FEF, and exhibits fracture resistance comparable to or better than that of HAF-containing compositions, depending on the components.

本発明にかかるカージンブラックにおいて、60〜70
 yl/9のN、SA以外に、必須の構成要件としてA
oが165〜210 ml/1001/で且つ、ストラ
フチャー強度指数(k)が02〜0.35の範囲内にあ
ることが要求される。
In cardin black according to the present invention, 60 to 70
In addition to N and SA of yl/9, A is an essential component.
It is required that o is 165 to 210 ml/1001/, and the stracture strength index (k) is within the range of 02 to 0.35.

カーボンブラック配合組成物の動的特性は、一般的には
カージンブラックの比表面積の小なる程良好となるが、
本発明のカージンブラックにおいてN、SAがs o 
m7gを下回わる場合には、これを配合したゴム組成物
の引裂き強さや耐摩耗性がFEFのそれに近似し、改曽
効来が認められぬ為好ましくなく、また、70 m”/
I!を上回わる場合には破壊強度が向上する反面、動的
特性及び耐疲労破壊特性がr″EFのそれに比較して著
しく低下する為60〜70 m”/11に限定される。
Generally speaking, the dynamic properties of a composition containing carbon black are better as the specific surface area of cardin black is smaller.
In the cardin black of the present invention, N and SA are so
If it is less than 70 m''/m, the tear strength and abrasion resistance of the rubber composition blended with it will be close to that of FEF, and no improvement effect will be observed, which is undesirable.
I! If it exceeds r″EF, the fracture strength improves, but the dynamic properties and fatigue fracture resistance are significantly lower than those of r″EF, so it is limited to 60 to 70 m″/11.

また、FEF及びHAF配合ゴム組成物と同硬度となる
ような配合系において、本発明カージンブラックは配装
置の著しい低減を可能とする。Aoが165m1710
0&を下回わる場合にはカーボンブラック配合鰍の低減
効果が減殺される。また、AOが210mV100gを
上回わルストラクチャーを有するカージンブラックを製
造することは、オイルファーネス法を用いる限り現在の
技術レベルでは著しく困難であり、例えばカージンブラ
ックの比表面積(ないしは粒子径)制御や、微細コーク
ス混入排除制御等が困難となるのみならず、製造装置内
のコークス堆積により長時間の安定運転が出来なくなる
などの理由により、本発明におけるAoの上限は210
 me/10011に限定される。
Furthermore, in a compounding system that has the same hardness as FEF and HAF compounded rubber compositions, the cardin black of the present invention allows for a significant reduction in the amount of dispersion. Ao is 165m1710
If it is less than 0&, the reduction effect of the carbon black-containing mackerel is diminished. Furthermore, it is extremely difficult to produce cardin black with a structure in which the AO exceeds 210 mV and 100 g at the current technological level as long as the oil furnace method is used. The upper limit of Ao in the present invention is set to 210.
limited to me/10011.

ストラフチャー強度指数kが0.35を上回わるような
ストラフチャー強度の低いカージンブラックを配合した
ゴム組成1物においては、比較的外部応力の小さな範囲
での特性、例えば反発弾性、発熱特性等の動的特性およ
び、屈曲亀裂成長性等の疲労破壊特性の低下が著しくな
る。
In a rubber composition compounded with cardin black, which has a low struture strength such as a struture strength index k of more than 0.35, properties in a relatively small range of external stress, such as impact resilience and heat generation properties, are improved. Dynamic properties and fatigue fracture properties such as flexural crack growth are significantly reduced.

これは、ストラフチャー強度が低い為に比較的小さな外
部変形によってもゴム組成物中に存在するカージンブラ
ックのストラフチャーの崩壊をもたらし、その外部変形
がくり返えされるような場合には、ストラフチャーの崩
壊・再結合がくり返えされ、その過程においていわゆる
ヒステリシス・ロスが過大となり、応力集中緩和効果を
減殺することが原因となって内部発熱永久歪み等をきた
し、性能低下の原因となるものと推察される。また逆に
、kが0.2を下回る非常に小さなに値のカージンブラ
ックの場合については、相対的なストラフチャー強度は
極めて高いカーボンブラックであると言えるが、比較的
小さな機械的外力を加えられたときに保持されるストラ
フチャー(例えば24M4DBP吸収量)が同程度であ
るカージンブラックで、kの値がより大きなカージンブ
ラックと比較したとき、非常に大きな外力を加えたとき
に保持されるストラフチャーは大巾に低下する。この様
な理由から、極めて過酷な条件での耐摩耗性や引張り強
さ等の性能は、kが0.2を下回わる値になると其の性
能低下が著しくなり、kの値は0.2を下限とする。
This is because even a relatively small external deformation causes the straftures of cardin black present in the rubber composition to collapse due to the low straftture strength, and if this external deformation is repeated, the strafttures will collapse.・It is presumed that due to repeated recombination, the so-called hysteresis loss becomes excessive in the process, which reduces the stress concentration relaxation effect, causing internal heat generation, permanent distortion, etc., and causing performance deterioration. be done. Conversely, in the case of carbon black with a very small k value of less than 0.2, it can be said that the carbon black has an extremely high relative stracture strength, but it cannot be applied with a relatively small external mechanical force. When compared with cardin black, which has the same strafture (e.g. 24M4DBP absorption amount) and has a larger value of k, the strafture is retained when a very large external force is applied. decreases dramatically. For these reasons, performance such as abrasion resistance and tensile strength under extremely harsh conditions deteriorates significantly when k is less than 0.2. 2 is the lower limit.

反発弾性・発熱特性等の動的特性、及び屈曲亀裂成長性
等の疲労破壊性は、カージンブラック配合ゴム組成物に
対して繰り返し加えられる外M;変形に関して、内部応
力集中の緩和・平均化する事によって向上・改善される
機構と、いわゆるヒステリシス・ロスの低減によって向
上、改善される機構とが組み合わされているものと考え
られる。機械的強度の比較的小さなストラフチャーの存
在割合の大きいカージンブラックを用いた組成物におい
ては、其の組成物に外部変形を与えたときストラフチャ
ーの一部崩壊を来たし、それによって局部的な内部応力
集中を緩和、平均化して、動的特性、耐疲労破壊性の向
上に一部寄与する。しかし、同時に外部変形の繰り返し
の過程に於いて、組成物中のカーゼンブラックストラク
チャーの崩壊、再結合が繰り返され、いわゆるヒステリ
シス・ロスも大きくなり、動的特性、耐疲労破壊性の改
善効果は制限される結果となる。従って、本発明による
カーはンゾラックの如く、充分な性能向上・改@ご達成
するためには、広い範囲にわたる外力の変化に対するカ
ーメンゾラックストラクチャー強度を一定値以上に高め
ることが肝要なのである。
Dynamic properties such as impact resilience and heat generation properties, and fatigue fracture properties such as flexural crack growth properties are determined by external M applied repeatedly to the cardin black compounded rubber composition; regarding deformation, relaxation and averaging of internal stress concentration It is thought that a mechanism that is improved and improved by reducing the amount of hysteresis and a mechanism that is improved and improved by reducing so-called hysteresis loss are combined. In a composition using cardin black, which has a large proportion of strafts with relatively low mechanical strength, when external deformation is applied to the composition, some of the strafts collapse, resulting in local internal stress. It alleviates and averages out the concentration, contributing in part to improving dynamic properties and fatigue fracture resistance. However, at the same time, in the process of repeated external deformation, the carzen black structure in the composition repeatedly collapses and recombines, increasing so-called hysteresis loss, and the effect of improving dynamic properties and fatigue fracture resistance is reduced. This results in restrictions. Therefore, in order to achieve sufficient performance improvements and improvements in the car of the present invention, it is important to increase the strength of the carmenzolac structure to a certain value or higher against changes in external forces over a wide range.

本発明のカージンブラックにおいては、上述した三要件
に加えて、窒素吸着比表面積(Nx S A:m”/1
1)と沃素吸着m (I a : rny/p )との
比IA/    N、SAを0.7〜0.9の範囲に限
定保持せしめたカージンブラックか好ましく、さらにま
た#1′算z4M4DBpm収敞(AcmA’/100
,9)と実測24M4DBPg&収量(A、me/lo
ng) と(D差、ΔAを−6〜6の範囲に限定し、上
述の三要件に加えて、あるいは三要件にI A/N2S
 A比の好適要件を加えて保持せしめたカーボンブラッ
クが一層好ましい。
In addition to the three requirements mentioned above, the cardin black of the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area (Nx S A: m”/1
1) and iodine adsorption m (I a :rny/p), preferably cardin black in which the ratio IA/N, SA is kept within the range of 0.7 to 0.9, and furthermore, #1' calculation z4M4DBpm Convergence (AcmA'/100
, 9) and the measured 24M4DBPg&yield (A, me/lo
ng) and (D difference, ΔA, is limited to the range of -6 to 6, and in addition to or in addition to the three requirements above, I A/N2S
More preferred is carbon black which is maintained in addition to the favorable requirements of the A ratio.

I A/N、 S A比で示される値は、カーダンシラ
ツタ表面の、多くの種類のゴム分子に対する化学的活性
度と関連すると考えられ、此の値が0.9を上回ると引
張り強さ、反発弾性等の性能低下と、発熱、屈曲亀裂成
長等の増大をもたらして好ましくな(,0,9より小さ
い値の場合には、破壊強度、動的特性、耐疲労破壊性能
の向上に寄与するが、0.7を下回る場合には、力−ヂ
ンブラック表面にカージンブラック製造原料の未分解物
質又は、副反応生成物の多量付着をもたらし、カージン
ブラック配合ゴム組成物の加硫工程における発泡現象の
原因となったり、スコーチ時間の極端な短縮や、加硫組
成物の油状物質による汚染などの原因となるばかりでな
く後述の実施例において見られる如く引裂き強度の低下
をもたらすので好ましくない。
The values shown by the I A/N and S A ratios are thought to be related to the chemical activity of the cardan ivy surface towards many types of rubber molecules, and if this value exceeds 0.9, the tensile strength and repulsion will decrease. This is undesirable because it causes a decrease in performance such as elasticity and an increase in heat generation and flexural crack growth. , if it is less than 0.7, a large amount of undecomposed substances of the raw materials for producing Cardin Black or by-products of by-reactions will adhere to the surface of Cardin Black, and foaming will occur during the vulcanization process of the rubber composition compounded with Cardin Black. This is undesirable because it not only causes problems such as excessive shortening of the scorch time and contamination of the vulcanized composition with oily substances, but also a decrease in tear strength as seen in the examples below.

ΔΔ値については、すでに説明したとおり、本発明によ
るカージンブラックについて比較的小さな機械的外力の
加えられたときに保持されているストラフチャーの性状
を示す値であるが、極めて高いストラフチャーレベルの
本発明カージンブラックが市販品のハイストラクチャー
カージンブラックとストラフチャーレベルの著しい相異
にもかかわらず、Aoおよび穐SAならびにΔAの関係
において、同程度の延長線上の範囲にあることが好まし
く、こうした性質を保持せしめることにより、種々良好
な特性が発揮し得るのである。
As explained above, the ΔΔ value is a value that indicates the properties of the strafts maintained when a relatively small external mechanical force is applied to the cardin black according to the present invention. Although the cardin black of the present invention is significantly different from the commercially available high-structure cardin black in terms of stracture level, it is preferable that the relationships between Ao, SA and ΔA are in the same extended range. By maintaining these properties, various good properties can be exhibited.

本発明によるカーぽンブラック、すなわち、60〜7o
m’/lのNJA s 165〜210 ml/ l 
00SのDBP吸収量という特性範囲にあるカージンブ
ラックであって、ストラフチャー強度指数が0.2〜0
.35の特定範囲のカーボンブラックをゴムに配合する
ことにより、HAFと同等またはそれ以上の引張り強度
、引裂き強度、耐摩耗性等の耐破壊性能を有するゴム組
成物でありながら、FEFと同等の反発弾性、発熱性な
どの動的特性をもち、さらには屈曲亀裂成長等の疲労破
壊性能にも優れているという極めて有用なゴム組成物を
与えることができる。
Carbon black according to the invention, i.e. 60-7o
m'/l NJA s 165-210 ml/l
Cardin black with a characteristic range of DBP absorption of 00S, and a stracture strength index of 0.2 to 0.
.. By blending carbon black in a specific range of 35 into the rubber, the rubber composition has fracture resistance properties such as tensile strength, tear strength, and abrasion resistance that are equal to or higher than HAF, but it also has repulsion equivalent to FEF. It is possible to provide an extremely useful rubber composition that has dynamic properties such as elasticity and heat generation properties, and is also excellent in fatigue fracture performance such as flexural crack growth.

すなわち、ゴムにおける補強性(耐破壊性能)を上げる
と動的特性および疲労破壊性能は両立しないという二律
背反を上述のような特性をもつ本発明カージンブラック
を用いることにより解決できるのである。
That is, by using the cardin black of the present invention having the above-mentioned properties, the trade-off that increasing the reinforcing properties (fracture resistance) of rubber does not result in both dynamic properties and fatigue fracture performance can be resolved.

このようなゴム特性を与えるカージンブラックとしては
上述の条件に加えI A/N、 S Aが0.7〜0.
9、ΔAが−6〜6という特性をもつカーボンブラック
がより好ましい。従って、本発明によるカージンブラッ
クは上述した利点を発揮させることのできる各種工業用
ゴム部材為あるいはタイヤ用ゴム組成物の補強充填剤と
して好適である。
In addition to the above-mentioned conditions, cardin black that provides such rubber properties has I A/N and SA of 0.7 to 0.
9. Carbon black having a characteristic of ΔA of −6 to 6 is more preferable. Therefore, the cardin black according to the present invention is suitable as a reinforcing filler for various industrial rubber members or rubber compositions for tires, which can exhibit the above-mentioned advantages.

本発明にかかるカージンブラックは、いわゆるベンチュ
リ一部を備えたオイルファーネスタイプの製造装置を用
いて製造される。このような製造装置としては、特開昭
57−108163号公報(特許出願人:旭カーゼン株
式会社)に記載されている装置がそのまま利用できる。
The cardin black according to the present invention is manufactured using an oil furnace type manufacturing apparatus equipped with a so-called venturi portion. As such a manufacturing apparatus, the apparatus described in JP-A-57-108163 (patent applicant: Asahi Kazen Co., Ltd.) can be used as is.

すなわち、横置された円筒形状の燃焼ガス充填室と、前
記充填室と共軸的に連結され且つ前記充填室よりも直径
の小さい円筒形状のカージンブラック生成反応室と、前
記充填室中心軸に保持された炭化水素原料導入@動用の
原料導入装置と、前記反応室末端部に共軸的に連結され
た反応継続兼急速冷却室と、前記急速冷却室後端部に連
結された煙道とからなる全体が耐火物で内張すされたカ
ージンブラック製造装置であって、 (イ)前記燃焼ガス充填室前半部分の接線方向位置に中
心軸を有する少なくとも1個の燃焼ガス導入口を設け、
はぼ円筒形状の燃焼ガス発生室を前記導入口に連結して
燃料燃焼装置を前記燃焼ガス発生室の中心軸位置に挿入
保持せしめ、 (ロ)前記燃焼ガス充填室と反応室との間にベンチュリ
一部を設け、且つ前記充填室の上流端壁の中心軸方向に
原料導入装置を挿入−引抜き自在に取付け、前記原料導
入装置の外側壁に防熱冷却用ジャケットを設け、当該原
料導入装置の先端部を前記燃焼ガス導入口の最後端の外
周辺より中心軸に引いた垂線よりも下流であってベンチ
ュリ一部入口よりも上流の位置にV置し、 (ハ) 前記原料導入装置を取付けた挿入口外周部壁に
前記燃焼ガス充填室内のガス流動層に対して横断的に流
通する少なくとも2個のガス圧入噴出口を円周上におい
て対称的に且つ等角度に設け、 に) 冷却水圧入噴霧器を前記反応継続兼急速冷却室壁
において、当該噴霧器の水噴霧部を前記室内に対し挿入
−引抜き自在に複数個設置した、 カーボンブラック製造装置が利用される。
That is, a horizontally placed cylindrical combustion gas filling chamber, a cylindrical cardin black generation reaction chamber coaxially connected to the filling chamber and having a smaller diameter than the filling chamber, and a central axis of the filling chamber. a raw material introduction device for introducing a hydrocarbon raw material held in the reactor, a reaction continuation and rapid cooling chamber coaxially connected to the end of the reaction chamber, and a flue connected to the rear end of the rapid cooling chamber. (a) at least one combustion gas inlet having a central axis located in a tangential direction of the first half of the combustion gas filling chamber; established,
A cylindrical combustion gas generation chamber is connected to the inlet, and a fuel combustion device is inserted and held at the central axis position of the combustion gas generation chamber; (b) between the combustion gas filling chamber and the reaction chamber; A part of the venturi is provided, and a raw material introducing device is installed in the direction of the center axis of the upstream end wall of the filling chamber so that it can be freely inserted and withdrawn, a heat-insulating cooling jacket is provided on the outer wall of the raw material introducing device, and the material introducing device is Place the tip at a position V downstream of a perpendicular line drawn from the outer periphery of the rearmost end of the combustion gas inlet to the central axis and upstream of the venturi partial inlet, and (c) attach the raw material introduction device. At least two gas injection nozzles are provided on the outer circumferential wall of the insertion port so as to flow across the gas fluidized bed in the combustion gas filling chamber, symmetrically and equiangularly on the circumference, and (b) cooling water pressure. A carbon black production apparatus is used in which a plurality of injection sprayers are installed on the wall of the reaction continuation/rapid cooling chamber, and a plurality of water spray parts of the sprayers are installed in such a manner that they can be freely inserted into and withdrawn from the chamber.

また、この製造装置(以下符号は前記特開昭57−10
8163号公報の図面による)の反応継続兼急速冷却室
には、その側壁から同室内に貫通して冷却水圧入@霧器
がほぼ等間隔をおいて9基(avbsCHdm@sf+
g*hwl )が取付けられるようになっている。そし
て、反応室側からaおよびb冷却水圧入噴霧器の取付け
られる位置部分は反応室と同直径とし、Cおよびdrt
J!霧器取付位置部分は反応室直径よりも拡大(拡大空
間部)して截頭円錐形状となし、そしてeおよびfl!
J!i器取付位置部分は反応室直径よりも縮小(縮小空
間部)シ、後のg−i噴霧器取付位置部分は反応室直径
よりも若干大きい空間部となして煙道に連結されている
In addition, this manufacturing equipment (hereinafter the reference numerals are from the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-10
In the reaction continuation/rapid cooling chamber (according to the drawings in Publication No. 8163), there are nine cooling water injection @ foggers (according to the drawings in Publication No.
g*hwl) can be installed. From the reaction chamber side, the portions where cooling water injection sprayers a and b are installed have the same diameter as the reaction chamber, and C and drt
J! The atomizer attachment position is enlarged (expanded space) than the reaction chamber diameter and has a truncated conical shape, and e and fl!
J! The part where the i device is attached is reduced in size (reduced space) than the diameter of the reaction chamber, and the part where the g-i sprayer is attached is a space slightly larger than the diameter of the reaction chamber, which is connected to the flue.

また、本発明にかかるカーボンブラックの原料油として
はBMCI値の高い石炭系あるいは石油系原料油を利用
するのが望ましい。そして1この製造装置では、カーボ
ンブラックの主要な品質性能がベンチュリーのスロート
部以11出口迄の帯域で主として形成されるが、その他
の物理化学特性が原料油噴霧位置がら急速冷却位置迄の
熱懸濁反応帯の空間速度によって形成される。
Further, as the raw material oil for the carbon black according to the present invention, it is desirable to use a coal-based or petroleum-based raw material oil with a high BMCI value. 1 In this production equipment, the main quality performance of carbon black is mainly formed in the zone from the throat of the venturi to the 11th outlet, but other physical and chemical properties are determined by the thermal stress from the feedstock oil spraying position to the rapid cooling position. It is formed by the space velocity of the turbidity reaction zone.

そして、特に上述した反応継続兼急速冷却室の拡大縮小
空間部が反応継続帯域として利用された場合、すなわち
、縮小空間部よりも下流位置において冷却水圧入噴霧器
を作動するようにした場合には、反応継続中のカーボン
ブラックのストラフチャーの発達と強化を便通すること
に寄与し、本発明にかかるカーボンブラックの製造にと
って極めて好適である。
In particular, when the expansion/contraction space of the reaction continuation/rapid cooling chamber described above is used as a reaction continuation zone, that is, when the cooling water injection sprayer is operated at a position downstream of the contraction space, This contributes to the development and strengthening of carbon black stractures during the course of the reaction, and is extremely suitable for the production of carbon black according to the present invention.

以下に実施例を示し、本発明をさらに詳しく説明する。EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

製  造  例 上述した特開昭57−108163号公報記載の構造の
ベンチュリ一部を備えた製造装置を用い、本発明にかか
るカーボンブラックおよび性能比較用カーボンブラック
を製造した。この製造装置の各構成部の寸法を表−1に
示し、使用原料油の性状を表−■、製造装置の稼働条件
を表−lにとりまとめて示した。
Production Example Carbon black according to the present invention and carbon black for performance comparison were produced using a production apparatus equipped with a part of a venturi having the structure described in JP-A-57-108163. The dimensions of each component of this manufacturing equipment are shown in Table 1, the properties of the raw material oil used are summarized in Table 1, and the operating conditions of the manufacturing equipment are summarized in Table 1.

表  −I 燃焼ガス充填室 内  径・・・・・・850椙φ 長  さ・・・・・・4 0 0 wm燃焼ガス導入口
(対称的位置に2個) 内  径・・・・・・200節φ 中心位置・・・・・・燃焼ガス充填室の内周より10C
・ 癲 ガス(空気)圧入噴出口 内 径・・・・・・1001111φ 4個中心位置・
・・・・・燃焼ガス充填室の内周より70 崗 ベンチュリー 人口長さ・・・・・・1ooma(円錐角;127度)
スロート直径・・・・・・300wRφス12−14さ
・・・・・・150mn出口長さ・・・・・・170t
+*(円錐角:30度)反応室 直 径・・・・・・400晒φ a噴霧器迄の長さ・・・・・・350m反応継続兼急速
冷却室 拡大空間部(cxd噴鉢器部分) 長直径・・・・・・6001ffl+lφ短直径・・・
・・・300霞φ 長  さ・・・・・・5ooTb 縮小空間部(e−f噴霧器部分) 直 径・・・・・・300111111φ長  さ・・
・・・・500a a噴霧器から1噴霧器迄の距離・・・・・・2150■
燃焼ガス充填室の中心軸には防熱冷却用の水冷ジャケッ
トを装着した圧力噴霧式の原料導入装置を挿入した。
Table-I Combustion gas filling chamber Diameter: 850 mm φ Length: 400 wm Combustion gas inlet (2 symmetrically located) Inner diameter: 200 Node φ Center position: 10C from the inner circumference of the combustion gas filling chamber
・Inner diameter of gas (air) injection nozzle...1001111φ 4 center positions・
...70 mm from the inner periphery of the combustion gas filling chamber Gravity Venturi population length...1 ooma (cone angle; 127 degrees)
Throat diameter...300wRφS12-14...150m Outlet length...170t
+* (cone angle: 30 degrees) Reaction chamber diameter: 400 bleached φ Length up to a sprayer: 350 m Reaction continuation and rapid cooling chamber expansion space (CXD fountain pot section ) Long diameter...6001ffl+lφShort diameter...
...300 Kasumiφ Length...5ooTb Reduction space part (e-f sprayer part) Diameter...300111111φ Length...
...500a Distance from a sprayer to 1 sprayer...2150■
A pressure spray type raw material introduction device equipped with a water cooling jacket for thermal insulation cooling was inserted into the central axis of the combustion gas filling chamber.

燃焼ガス発生室には空気噴霧式の燃料(天然ガス)燃焼
装置を取付けた。
An air atomization type fuel (natural gas) combustion device was installed in the combustion gas generation chamber.

表  −1 (石炭系カージンブラックオイル) 本発明によるカージンブラックの各性質は、すでに一部
は説明したが次のように測定されるON!SA : A
STM  D−・3037に従って窒素吸着から測定さ
れ、硝句で表現されるカーぜンブラックの比表面積を表
わす0 DBP吸収量(ムo):JIS−に6221により測定
されるカージンブラックのDBP@収量を表わし、カー
ジンブラックのストラフチャーを評価するものである。
Table 1 (Coal-based cardin black oil) Some of the properties of cardin black according to the present invention have already been described, but they are measured as follows: ON! SA: A
DBP absorption amount (muo): DBP of cardin black measured in accordance with JIS-6221. It represents the yield and evaluates the stracture of cardin black.

通常100J当りの吸収量、m/100jlで表現され
る。
It is usually expressed as absorption amount per 100J, m/100jl.

24M4DBP吸収量(A4):ASTM  D −a
493に従い、試料カージンブラックをシリンダー中で
1687 kfAwI/1(24,000psl )の
圧力で圧縮−はぐしを4回繰り返した後のDBP吸収量
を測定する。
24M4DBP absorption capacity (A4): ASTM D-a
493, the amount of DBP absorbed is measured after the sample cardin black is compressed and decompressed four times in a cylinder at a pressure of 1687 kfAwI/1 (24,000 psl).

沃素吸着ff1(ra): J I S−K 6221
−197!S「ゴム用カージンブラック試験方法」に従
い沃素のmy数を測定する。
Iodine adsorption ff1(ra): JIS-K 6221
-197! The my number of iodine is measured according to S "Cargin black test method for rubber".

製造したカージンブラックの物理化学特性は、表−■に
とりまとめて示した。
The physicochemical properties of the produced cardin black are summarized in Table-■.

表−■のRunA1〜7のカージンブラックは主要件の
全部を満足し、& 6 g ?のみが望ましい要件のI
 A/N、 S Aを満足しない。Run A\ 8.9の比較用カージンブラックは望ましい要件I A
/N、 S A比を満足しているが、kの要件範囲をは
ずれるものである。
The cardin blacks of Run A1 to 7 in Table-■ satisfy all of the main requirements, & 6 g? I of the requirement that only
A/N, S A is not satisfied. Run A\ 8.9 comparative cardin black has desirable requirements I A
/N, SA ratio is satisfied, but it is outside the required range of k.

また、対比のために表−■には、旭カーゼン(株)調高
品名、*5o(pEr級カーカーブラックs A S 
T M e N −り 50相当品)ならびに商品名#
 70 (HAF級カーカーンブラック。
In addition, for comparison, Table - ■ shows Asahi Kazen Co., Ltd. Choko product name, *5o (pEr grade Kakar Black s A S
50 equivalent product) and product name #
70 (HAF class Karkaan Black.

ASTM、N−330相当品)を併記した。ASTM, N-330 equivalent) is also listed.

表−■に示したカージンブラックの性能を評価するため
に、表−■に示した配合比をもってゴム組成物を調製し
、さまざまな試験に供した。
In order to evaluate the performance of cardin black shown in Table 1, rubber compositions were prepared with the blending ratios shown in Table 2 and subjected to various tests.

表−■は、ゴA100jiiit部に対し、FEFカー
メンブラック50重量部配合物の硬さと同等となるよう
に供試カージンブラックの配合量を変化した場合の配合
条件を示したものである。
Table 2 shows the compounding conditions when the amount of test cargin black was changed so that the hardness was equivalent to that of a compound of 50 parts by weight of FEF carmen black based on 100 parts of Go A.

表  −■ 天然ゴム(R8SI)      100部カーカーブ
ラック      変種、変磁1)アロマティックオイ
ル(軟化剤)      10ステアリン酸(分散加硫
助剤)       3亜鉛華(加硫助剤)     
  5 硫 黄(加硫剤)2.5 加硫促進剤MBTSリ      0.6老化防止剤 
工PPDal      11)FEFブラック50重
量部配合物と同−硬さとなるように変値する。
Table -■ Natural rubber (R8SI) 100 parts Carcar black Variant, magnetically variable 1) Aromatic oil (softener) 10 Stearic acid (dispersed vulcanization aid) 3 Zinc white (vulcanization aid)
5 Sulfur (vulcanizing agent) 2.5 Vulcanization accelerator MBTS 0.6 Anti-aging agent
PP Dal 11) The same hardness as the FEF black 50 parts by weight formulation.

2)2.2’−ジペンゾチアジルジサルファイド(2,
2’−dibsnzothiazyl disulfi
de)x)N−インフ四ヒル゛−N′−7エニルーP−
フェニレンジアミン (N −1sopropyl−N’−phenyl −
P −phenylenedlamine) 各ゴム配合物の性能評価は、っぎのゴム特性試験条件に
より測定評価した。
2) 2.2'-dipenzothiazyl disulfide (2,
2'-dibsnzothiazyl disulfi
de)
Phenyl diamine (N-1sopropyl-N'-phenyl-
(P-phenylenedlamine) The performance of each rubber compound was measured and evaluated using the rubber property test conditions of GG.

ゴム特性試験条件 ■配合物の加硫条件:145C’、30分■発熱試験 A S T M  D、623−78 Standard Te5t Methods for
 RubberProperty−Heat Gene
ration and FlexingFatigue
 in Compression :Method A
 に準じて 測定した。
Rubber property test conditions ■ Vulcanization conditions of compound: 145C', 30 minutes ■ Exothermic test ASTM D, 623-78 Standard Te5t Methods for
RubberProperty-Heat Gene
ration and FlexingFatigue
in Compression: Method A
Measured according to.

■摩耗試験 ランゼーン摩耗試験機を用い、スリップ率60%で測定
し、耐摩耗性は次式で求めた。
■Abrasion test Using a Lanzen abrasion tester, measurements were made at a slip ratio of 60%, and the abrasion resistance was determined using the following formula.

耐摩耗指数= (S/T)X 100 (%)SnIR
B  煮5試験片の60%ス リップ時の容積損失 T:供試試験片の60%スリップ時 の容積損失 ■その他のゴム特性:JIS  K  6301加硫ゴ
ム物理試験方法に 準じて測定 各カーゼンブラックにおけるゴム特性については、表−
■にとりまとめて示した。
Wear resistance index = (S/T)X 100 (%) SnIR
B. Volume loss at 60% slip of test piece For the rubber properties in Table -
A summary is shown in ■.

(以下余白) 表−■は表−■に該当するゴム特性を示したものである
(Left space below) Table -■ shows the rubber properties corresponding to Table -■.

(イ)引張り強さ: Run Al〜6は、HAFより
も比表面積に於いて小さいにもかかわらず、HAFと同
等ないしはそれ以上の補強性を有することを示している
(a) Tensile strength: Although Run Al~6 has a smaller specific surface area than HAF, it has been shown to have reinforcing properties equal to or greater than HAF.

RunA7は、I AlN、 S p、が望ましい要件
を満足しない為、此の特性については若干劣るが、FE
Fよりもすぐれた性能を示す。
RunA7 does not satisfy the desired requirements for IAlN, Sp, so it is slightly inferior in this characteristic, but FE
Shows better performance than F.

RunA3は、kの値が主要件を満足しない為、改善効
果は劣る。
In Run A3, the value of k does not satisfy the main requirements, so the improvement effect is inferior.

(ロ)  耐摩耗性: R,u n A 1〜7は、F
EFの耐摩耗性よりもはるかにすぐれた性能を示し、特
にRun  A2.3.517に於いては、HAFと同
等ないしはそれ以上の耐摩耗性を示す。
(b) Abrasion resistance: R, un A 1 to 7 are F
It exhibits much better wear resistance than EF, and particularly in Run A2.3.517, it shows wear resistance equal to or better than HAF.

RunA3は、kの値が主要件を満足しない為、改善の
程度ははるかに劣る。
Run A3 has a much lower degree of improvement since the value of k does not satisfy the main requirement.

(ハ) 引裂き強さ: Ru n A 1〜7及び比較
例・)は、FEFの引裂き強さに比較して著しい改善効
果のあることが認められる。
(c) Tear strength: It is recognized that Run A 1 to 7 and Comparative Examples () have a significant improvement effect compared to the tear strength of FEF.

RunA3は、kの値が主要件を満足しない為、FEF
と同等ないしはそれ以下の性能でしかない。
Run A3 is FEF because the value of k does not satisfy the main requirement.
The performance is the same or lower than that.

(→ 動的特性:RunA1〜7は反発弾性、発熱及び
圧縮歪の動的特性がFEFの動的特性と同等であるが、
その中でRunA7がIA/N、SAが望ましい要件を
満足していない為、他に比較してやや劣る。
(→ Dynamic properties: Runs A1 to 7 have the same dynamic properties of rebound resilience, heat generation, and compressive strain as those of FEF, but
Among them, RunA7 does not satisfy the desirable requirements for IA/N and SA, so it is slightly inferior compared to the others.

RunA9は、kの値が主要件を満足していない為、反
発弾性、発熱、圧縮歪のいずれについてもFEFの性能
を下回っている。
In Run A9, the value of k does not satisfy the main requirements, so the performance is lower than that of FEF in terms of impact resilience, heat generation, and compressive strain.

(ホ)屈曲亀裂成長: Run A 1〜7は、FEF
と同等の耐疲労破壊特性な示すが、その中でもRunA
7はI AlN、 S Aが望ましい要件を満足しない
為、他に比較してその性能は劣る。
(e) Flexural crack growth: Run A 1 to 7 are FEF
RunA shows the same fatigue fracture resistance as RunA.
7 does not satisfy the desired requirements for IAlN and SA, so its performance is inferior compared to the others.

Run7i9はkの値か主要件を満足しない為、FEF
に比較して性能の低下が認められる0 以上、総合すると、反発弾性、発熱及び圧縮歪で示され
る動的特性をFEFのそれと同等に維持し、且つ、引張
り強さ、耐摩耗性及び引裂き強さで示される耐破壊性能
と、屈曲亀裂成長で示される耐疲労破壊性能の二つの補
強性能をFEFのそれに比較して著しく改善する為には
、RunAl〜7の物理化学的特性値以内の範囲の値も
満足しなければならないことが理解される。
Run7i9 does not satisfy the value of k or the main requirements, so FEF
Overall, it is possible to maintain the same dynamic properties as FEF, including impact resilience, heat generation, and compressive strain, and to improve tensile strength, abrasion resistance, and tear strength. In order to significantly improve the two reinforcement performances, fracture resistance shown by flexural crack growth and fatigue fracture resistance shown by flexural crack growth, compared to that of FEF, it is necessary to It is understood that the value of must also be satisfied.

すなわち、RunAl及び4を見ると、引裂き強さ及び
耐摩耗性の耐破壊特性がFEFに近似し、改善効果が低
下するおそれがあるので、N、SAは60 m/11以
上とすることが必要とされる。しかし、Run  A2
 t 5で見られる様に、N25Aが70 nj/9に
達すると、反発弾性、発熱及び圧縮歪の動的特性と、屈
曲亀裂の耐疲労破壊特性がFEFのそれを下回る可能性
が高いため、70 ml&がN、SAの上限とみなされ
る。
In other words, when looking at RunAl and 4, the tear strength and abrasion resistance are close to FEF, and there is a risk that the improvement effect will decrease, so N and SA need to be 60 m/11 or more. It is said that However, Run A2
As seen at t5, when N25A reaches 70 nj/9, there is a high possibility that the dynamic properties of impact resilience, heat generation and compressive strain, and fatigue fracture resistance of flexural cracks will be lower than that of FEF. 70 ml& is considered the upper limit for N,SA.

そして、比較例8に於いては、主要許であるkの値が0
.2未満である為に、引張強さ、引裂強さ及び耐摩耗性
で示される耐破壊性能が実施例に比較して著しく劣り、
比較例9では耐破壊性能は著しく高くなっているが、k
の値か0.35を超えている為に、反発弾性、発熱で示
される動的特性及び屈曲亀裂で示される耐疲労破壊特性
の著しい低下が認められる。
In Comparative Example 8, the value of k, which is the main criterion, is 0.
.. Since it is less than 2, the fracture resistance shown by tensile strength, tear strength and abrasion resistance is significantly inferior to the examples,
Comparative Example 9 has significantly higher fracture resistance, but k
Since the value exceeds 0.35, a significant decrease in impact resilience, dynamic properties indicated by heat generation, and fatigue fracture resistance properties indicated by flexural cracking is observed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 窒素吸着比表面積(N、SA)が60〜70mン
/g1ジブチルフタレート(DBP)吸収量(Ao)が
165〜21OTnl/100gであり、ストラフチャ
ー強度指数(k)が0.2〜0.35の範囲内にあるハ
イストラクチャーカージンブラック。 2、 窒素吸着比表面積(N、SA)に対する沃素吸着
i[A(m9/g)〕の比IA/N、SAが0.7〜0
.9の範囲内にある特許請求の範囲第1項記載のハイス
トラクチャーカージンブラック。 3、 次式で算出される計算24M4DB P吸収量(
Ac ml/100g);Ac=−0,59+〇、22
9 X(N、SA)+0.918X(AO) −2,0
45X10−” X(AO)”と実測された24M4D
BP吸収鳳(A4ml/loog)との差(Ac−A、
)が−6〜6の範囲内にある特許請求の範囲第1項乃至
第2項記載のハイストラクチャーカージンブラック。
[Claims] 1. The nitrogen adsorption specific surface area (N, SA) is 60 to 70 m/g, the dibutyl phthalate (DBP) absorption amount (Ao) is 165 to 21 OTnl/100 g, and the stracture strength index (k) is High structure cardin black within the range of 0.2 to 0.35. 2. The ratio IA/N, SA of iodine adsorption i [A (m9/g)] to nitrogen adsorption specific surface area (N, SA) is 0.7 to 0.
.. 9. The high structure cardin black according to claim 1 falling within the scope of claim 9. 3. Calculated 24M4DB P absorption amount (
Ac ml/100g); Ac=-0,59+〇,22
9 X (N, SA) + 0.918X (AO) -2,0
24M4D measured as 45X10-”X(AO)”
Difference from BP absorption (A4ml/loog) (Ac-A,
) is within the range of -6 to 6. The high structure cardin black according to claims 1 to 2.
JP18038882A 1982-10-14 1982-10-14 High-structure carbon black Granted JPS5971367A (en)

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