JPS5986663A - 補強性カ−ボンブラツク - Google Patents

補強性カ−ボンブラツク

Info

Publication number
JPS5986663A
JPS5986663A JP19602182A JP19602182A JPS5986663A JP S5986663 A JPS5986663 A JP S5986663A JP 19602182 A JP19602182 A JP 19602182A JP 19602182 A JP19602182 A JP 19602182A JP S5986663 A JPS5986663 A JP S5986663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon black
particle size
black
elastomer
dbp
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.)
Granted
Application number
JP19602182A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0153903B2 (ja
Inventor
Hiroaki Suzuki
弘明 鈴木
Shinji Misono
味曽野 伸司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Carbon Co Ltd
Original Assignee
Tokai Carbon Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Carbon Co Ltd filed Critical Tokai Carbon Co Ltd
Priority to JP19602182A priority Critical patent/JPS5986663A/ja
Publication of JPS5986663A publication Critical patent/JPS5986663A/ja
Publication of JPH0153903B2 publication Critical patent/JPH0153903B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ゴムあるいけプラスチックなどのエラストマ
ー成分く配合して優れた反撥弾性を維持しつつ相対的に
高水準の硬度、引張り強さ等の強化性能を付与すること
ができる新規特性の補強性カーボンブラックに関する。
一般に、補強性カーボンブラックには具備特性に応じた
多様の品撞変あり2、その品種特性が補強性能を決定づ
ける主要な因子となることがら、通常、エラストマー成
分との配合に当っては目的用途に最も適合する品種特性
のカーボンブラックを選定使用する方法が採られている
。このうち、粒子径(または比表面積)およびストラフ
チア−は配合エラストマーの物性に影響を与える代表的
なカーボンブラックの性状特性で、前者はt子顕微鏡、
BET窒素吸着法あるいはよう素吸着法などKよる測定
値が、後者はDBP吸油量がそれぞれの指標として用い
られている。ところが、配合エラストマーに硬度と反撥
弾性のような背反物性の付与が要求される用途に対し、
上記代表特性の調整のみによって性能目的を満足させる
ことは実質的に不可能に近い。この理由は硬度の増大に
ついては相対的に粒子径の小さいハード系品種のカーボ
ンブラックを選択するか配合量を多くすることによって
有効に対拠できるが、反面いずれの場合にも反撥弾性を
損う結果を招き、また単にストラフチア−を高めたソフ
ト系品種のカーボンブラック配合では、硬度の増大は図
れるものの反撥弾性についてはかなりの犠牲が強いられ
ることになるからである。
発明者らは、配合するカーボンブラックのコロイダル牛
f性とエラストマー物性の関係について詳細かつ多角的
に研究を重ねた結果、粒子径が比較的大きいMAFある
いはFEF級のソフト系領域に属するカーボンブラック
であっても、ストラフチア−が高くかつ基本粒子ならび
にその凝集体(Aggregatθ)Kおけるストーク
スモード径(以下、「DIIItモード径」という。)
の状態が特定の選択範囲内にある場合には、エラストマ
ーに好適な反撥弾性と相対的に高水準の強化性能を併せ
て付与することができる事実を確認した。
本発明は、上記知見に基づいて開発された新規の補強性
カーボンブラックを提供するもので、その構成的特徴は
、B111T比表面積が35〜65dl、。
の粒子径領域に位置するソフト系品種において、DBP
吸油量150mff1/100f以上で、D6tモード
径(mμ)が(0,6(DBP)−づ、96(N、SA
)+500)式により得られる値以下の選択的特性を備
えるところKある。
本発明に適用されるカーボンブラックの各特性数値は、
以下の測定方法による値を用いる。
(1)BIT比表面積(N、SA) ASTM D3037−78  “5tandard 
Methodsof Testing Carbon 
Black−8urface Areaby Nitr
ogen Adsorption” MethocL 
CIcよる。この方法により測定した工RBi5のN、
SAは80.3rr?/fである。
(jりDBP吸油量(DBP) J工8 K6221 (1975)l’−ゴム用カーボ
ンブラックの試験方法J 6.1.2項の吸油量A法に
よる。
(3)D日tモード径(Dot ) J工S K6221(1975) 6.2.I B法に
より乾燥したのち精秤採取したカーボンブラック検体を
少量の界面活性剤(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濃度10027iの分
散液を作成し、超音波で十分に分散させて試料とする。
ディスク・セントリフユージ装置(英国JO7eB L
oeb1社lIiりを600OrpmのN1速度に設定
し、スピン液(2チグリセリン水溶液)を10〜20m
1の範囲内で加えたのち1−のバッファー液(エタノー
ル水溶液)を注入する。
ついで、試料液0.5〜l、Qmffi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
に凝集体を分別記録し、そのヒストグラムを記録する。
モード径は、凝集体のヒストグラムにおける最多頻度(
最大吸光度)のストークス相当径(mμ)とする。
本発明を構成するカーボンブラック特性項目のし、通常
、配合物に反撥弾性を付与するために好適であるが、硬
度、引張り強さ等の面では有効に機能しない。本発明の
カーボンブラックは、上記粒径[JIKオイテ、DBP
吸油−i1150mi/100f以上およびDfltモ
ード径(mp)が(o、 6 (DBP)−3,96(
N、8A)+500)式により得られる値以下の選択的
特性を備えるもので、これら特性要件を全面的に満足す
ることにより粒径範囲相当の優れた反撥弾性を損うこと
なく相対的に高水準の硬度、引張り強さ等の強化性能付
与が可能となる。
上記の選択的特性は、従来品種のカーボンブラックに比
べて、ストラフチア−の発達度合が著しいうえに粒径な
らひにストラフチア−水準における凝集体の分布状態が
シャープ化した独特のコロイダル特性を示しており該特
有のコロイダル!!!f性が複合的に作用して粒径に見
合う良反撥弾性を維持する一方、相対的に高水準の硬度
ならびに引張り強さの増大化に効果的に機能する。
したがって、DBP吸油量が150mff1/100r
を下廻る場合には硬度の上昇が阻害され、またDBtモ
ード径(mμ)が(0−6(DBP)−3,96(H,
SA) + 300 )値を越える際には引張り強さの
低下を招き、いずれも目的を達成することができない。
本発明のカーボンブラックは緩除に収斂、開拡する狭径
主反応域をもつ円筒炉を用い、燃料油と空気または酸素
を含む適宜な酸化剤とによる高温かつ高旋回流の燃焼ガ
ス中に原料油の霧化気流を軸方向に%に二段に分割して
噴入することKより製造される。
原料油にはタレオンート油、エチレンボトム油などの高
芳香族系重質油が用いられ、燃焼ガス流との急激な撹乱
接触とカーボンブラック中間生成状態における相互衝突
を増進させるため、高旋回の高温燃焼ガス流中忙細分化
した微粒子気流の状態で炉内に導入する。このため原料
油噴射ノズルは先端部に細かい多孔の噴出口を設けたチ
ップ部を備え、炉軸方向に進退可能な外筒ノズルとこれ
に挿着された伸縮目在な中軸筒ノズルからなる水冷式の
二重筒構造のものを用いて燃焼バーナーとは別に炉頭部
に挿着する。原料油は霧化用空気とともに外筒ノズルお
よび中軸筒ノズルの各多孔チップを介して二段階に分割
導入されるが、原料導入位置は外筒ノズルの進退と中軸
筒ノズルの伸縮により適宜変更することができる。
上記の#造装置を用い、通常の方法により全供給空気量
と全原燃料油導入M;との比率を調節してBIT比表面
積35〜65 m’/ fの粒子径領域をもつカーボン
ブラックを生成させるが、さらに燃焼用酸化剤の旋回力
をスワールlY0.60以上、燃料油の燃焼率150〜
!70%、原料導入位置における燃焼ガスの流速を90
m/秒以上、反応生成ガスの炉内滞留時間を300〜4
00ミリ秒に保持するなどの条件を設定することKより
、本発明で特定した範囲のDBP吸油量、Dθtモード
径の特性が付与される。
本発明に係るカーボンブラックは常法により各種ゴムあ
るいけプラスチックなどのエラストマー成分に配合され
るが、得られる組成物は優れた反撥弾性と相対的に高水
準の硬度ならびに引張り強さを併有する。したがって、
高度のステラフネスならびに弾性が要求されるエラスト
マー工業部品の補強材として極めて有用である。
実施例 下流部分が緩やかに収斂する燃焼室(内径700n1長
さ+00(lIl)が内径2001ffi、長さ400
m1の狭径部を介して開拡するテーパー状反応斌(長さ
9000mm)K連続する耐火レンガ内張製の円筒構造
を有し、炉頭部に接線方向空気供給口を備えたウィンド
ボックスを、また後部反応室の下流域に位置変更しえる
クエンチノズルを各設置してなる反応炉において、炉頭
から炉中心軸に?jって水冷式二重筒ノズル構造の原料
油噴射ノズルを挿着し、その周辺に4本の燃焼バーナー
を同軸的に設置した。原料油噴射ノズルは外筒ノズル先
端チップ部に直径2,0朋の噴出孔が等間隔に16個、
中軸筒ノズル先端チップ部には同直径の噴出孔が5個穿
設された構造のものを用い、上流側の原料油導入点(外
筒ノズルの噴出孔)が収斂部位に、また下流側原料油導
入点(中軸筒ノズルの噴出孔)は狭径部にそれぞれ位置
するように調整した。
上記の反応炉により、表−IK示した発生条件を適用し
てBIT比表面積55〜65y7/fの粒子径領域のソ
フト系カーボンブラックを製造した。
燃料油には、比重(1574℃)0.903.粘度(C
st50℃) t 6.1 、残炭分5.411.硫黄
分1.8%。
引火点96℃の炭化水素油を用い、原料油は比重(15
74℃) 1.0705.粘If(エングラ−、40/
20℃)2.10.ベンゼン不溶分0.03%、相関係
数(BMC工)140.初期沸点103℃の高芳香族系
炭化水素油を用いた。
表−■ 異性 水  下流側原料油導入位置における燃焼ガス流
速 ** 生成カーボンブラック含有ガスの水冷点までの滞
留時間 表−■に製造された各カーボンブラックの緒特性を市販
のMA?ならびにFJCF級ソフト系カーボンブラック
およびI RB Na 5カーボンブラツク試料と対比
して示した。
表−… 異性 * “BRAST  H6”  (東海カーボン
株製〕* *  “ 8KA8T   EIO”   
 〔同       ト     〕Run %4.5
は、本発明の特性要件を外れる性状を有するものであっ
た。
次に1表−Bの各種カーボンブラック試料を表−IIK
示す配合比率でスチレンブタジェン系(8BR)の合成
ゴム成分に配合した。
表−1 異性 * “JSR1500” 〔日本合成ゴム(株制
)表−■の配合物を145℃の温度で加硫処理して得た
ゴム組成物につき各種ゴム特性を測定した。
その結果を、表−Hのカーボンブラック試料に対応させ
て表−■に示した。
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宛1〜3)はMAFあるいけFEB
’級配合ゴムと同等の高反撥弾性を有しながら相対的゛
に硬度ならびに引張り強さが増大しており、その他のゴ
ム物性も良好であることが判明する。なお、本発明の特
性要件を外れたカーボンブラック配合比較例(Run1
44.5)では硬度、引張り強さの増大効果は得られな
かった。
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. IET比表面積が55〜65m’/fの粒子径領域に位
    置するソフト系品wiにおいて、DBP吸油量150m
    ff1/100f以上で、netモート径(mμ)がL
     O,6(DBP )−3,96(N、SA)+300
    )弐により得られる値以下の選択的特性を有する補強性
    カーボンブラック。
JP19602182A 1982-11-10 1982-11-10 補強性カ−ボンブラツク Granted JPS5986663A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19602182A JPS5986663A (ja) 1982-11-10 1982-11-10 補強性カ−ボンブラツク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19602182A JPS5986663A (ja) 1982-11-10 1982-11-10 補強性カ−ボンブラツク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5986663A true JPS5986663A (ja) 1984-05-18
JPH0153903B2 JPH0153903B2 (ja) 1989-11-16

Family

ID=16350897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19602182A Granted JPS5986663A (ja) 1982-11-10 1982-11-10 補強性カ−ボンブラツク

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5986663A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991017114A1 (en) * 1990-05-08 1991-11-14 Cabot Corporation Carbon black and rubber composition containing same
JP2013227387A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物
JP2013227425A (ja) * 2012-04-25 2013-11-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物
JP2013227424A (ja) * 2012-04-25 2013-11-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5274647A (en) * 1975-12-17 1977-06-22 Tokai Carbon Kk Rubber compositions
JPS53109546A (en) * 1977-03-08 1978-09-25 Tokai Carbon Kk Rubber composition
JPS5794030A (en) * 1980-12-02 1982-06-11 Tokai Carbon Co Ltd Carbon black for tire rubber formulation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5274647A (en) * 1975-12-17 1977-06-22 Tokai Carbon Kk Rubber compositions
JPS53109546A (en) * 1977-03-08 1978-09-25 Tokai Carbon Kk Rubber composition
JPS5794030A (en) * 1980-12-02 1982-06-11 Tokai Carbon Co Ltd Carbon black for tire rubber formulation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991017114A1 (en) * 1990-05-08 1991-11-14 Cabot Corporation Carbon black and rubber composition containing same
US6403695B1 (en) 1990-05-08 2002-06-11 Cabot Corporation Carbon black and rubber compositions containing same
JP2013227387A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物
JP2013227425A (ja) * 2012-04-25 2013-11-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物
JP2013227424A (ja) * 2012-04-25 2013-11-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0153903B2 (ja) 1989-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4500672A (en) Rubber composition comprising furnace carbon black
US3490869A (en) Vortex reactor for carbon black manufacture
US5288788A (en) Carbon blacks imparting superior treadwear/hysteresis performance and process for producing carbon blacks
US5124396A (en) Treadwear/hysteresis carbon blacks
US4879104A (en) Process for producing carbon black
JPH0370746B2 (ja)
IT9021452A1 (it) Nerofumo e composizioni elastomeriche che contengono il nerofumo.
JPS592451B2 (ja) ゴム組成物
US5137962A (en) Carbon black exhibiting superior treadwear/hysteresis performance
KR960003084B1 (ko) 트레드 마모/히스테리시스 성능이 개선된 카본 블랙
JPH01201367A (ja) タイヤトレッド用カーボンブラック
US6153684A (en) Performance carbon blacks
JPH0232137A (ja) タイヤトレッドゴム配合用カーボンブラック
JPS63225639A (ja) ゴム配合用カ−ボンブラツク
JPH0153978B2 (ja)
JPS63179941A (ja) ゴム組成物
JPS5846259B2 (ja) タイヤゴム配合用カ−ボンブラツク
JPS5986663A (ja) 補強性カ−ボンブラツク
JP2607393B2 (ja) ゴム組成物
JPH02103268A (ja) 機能部品ゴム配合用カーボンブラック
JP3456759B2 (ja) ファーネスカーボンブラック
JP3827891B2 (ja) カーボンブラック及び該カーボンブラックを配合した高位のヒステリシスロス特性を備えたゴム組成物
JP2012136711A (ja) ファーネスカーボンブラック、該カーボンブラックの製造法および該カーボンブラックを含有するタイヤ
JPS5947263A (ja) ゴム配合用カ−ボンブラツク
JPH0429694B2 (ja)