JPS61188437A - ゴム組成物 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、選択的特性を有するカーボンブランクを配合
した、高補強性と低発熱性とを同時に兼ね備えたゴム組
成物に関する。

〔従来技術〕

従来、ゴム配合用のカーボンブラックにおいては、よう
素吸着法、ＢＥＴ窒素吸着法などにより示される粒子径
（又は比表面積）とＤＢＰ吸油量により示されるストラ
フチャーとが、古くから主要な特性となっていた。この
カーボンブランクを配合したゴム組成物には、特に自動
車用タイヤのカーカス、サイドトレッド、アンダートレ
ッド部のゴム質として用いる場合、高補強性と低発熱性
とを同時に兼ね備えることが要求される。

しかしながら、用いるカーボンブラックの粒子径が大き
くなるか文はストラフチャーが小さくなるに従って発熱
性は低下改善されるが、一方、補強性の面では悪化傾向
を示すという二律背反的関係があるすこのため、これら
両特性の調整によりゴム組成物に低位の発熱性を保持さ
せなが゛ら高補強性を付与することは、極めて困難とさ
れていた。

この問題を解決するために、特定の性質を有するカーボ
ンブラックを用いることが試みられている。例えば、着
色力に着眼したもの（特許第１０３２１７５号、特公昭
５４−１３４６１号）や粒子凝集体分布のストーク・ス
モード径に着眼したもの（特開昭５９−８１３６３６号
、特開昭５９−８６６４１号）がある。しかし、補強性
の向上は図れても低発熱性（低ｔａｎ　δ）については
かなりの犠牲が強いられることになり、したがって両特
性を同時に満足させることはできないのが現状である。

〔発明の目的〕

本発明は、自動車用タイヤ（乗用車用タイヤ、ハス・ト
ラック用タイヤ）のカーカス、サイドトレッド、アンダ
ートレ・７ド邪のゴム質として利用されるほか工業用品
などにも有利に利用できる、高補強性と低発熱性とを同
時に兼ね備えたゴム組成物を提供することを目的とする
。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、ゴム分１００重量部に対してカー
ボンブランク３０〜２００重量部配合してなり、前記カ
ーボンブラックは（ａｌ　Ｂ　Ｅ　Ｔ窒素比表面積が４
５ｍ２／ｇ以下、（ｔｅｌ　Ｄ　Ｂ　Ｐ吸油量が８０ｍ
　ｌ　／　１００ｇ以上、（Ｃ）遠心沈降法による凝集
体分布の分布偏差（ｄ−Ｄｑ）と平均径（Ｄ−５０）の
比率（ｄ　−Ｄ　Ｑ　／Ｄ−５０）が６０％以上である
ことを特徴とするゴム組成物を要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明で用いるカーボンブラックは、下記の（ａ）〜（
Ｃ）の特性を有するものである。

ｔａ）ＢＥＴ窒素比表面積が４５ｍ２／ｇ以下、好まし
くは２０〜４５ｍ２／ｇの範囲内にあること。

４５ｍ２／ｇを越えると目的とする低発熱性が得られな
いからである。

（ｂｌＤＢＰ吸油量が８０　ｍ　ｌ　／　１００ｇ以上
、好ましくは９０〜１４０ｍ！／１００ｇの範囲内にあ
ること。

８０　ｍ　ｌ　／　１００ｇ未満では、高補強性のゴム
組成物を得ることができないからである。

（Ｃ）　　遠心沈降法による凝集体分布の分布偏差（ｄ
−Ｄｑ）と平均径（Ｄ−５０）の比率（ｄ　−Ｄｑ／Ｄ
−５０）が６０％以上であること。

６０％以上であれば効果があり、一方、６０％未満では
目的とする低発熱性が得られないからである。なお、こ
こでいう遠心沈降法とは、ジョイス・レーブル社製ディ
スク・セントリフユージを使用し測定するもので、スト
ークス径の大きい粒子はどはやく拡散することを利用し
、沈降粒子の大きさを求めるという方法である。

本発明のゴム組成物は、ゴム分１００重量部に対し、こ
のカーボンブラック３０〜２００重量部配合してなるも
のである。この場合の配合は、常法によればよい。

ゴム分としては、例えば、天然ゴム、スチレン−ブタジ
ェンゴム、ポリブタジェンゴム、合成ポリイソプレンゴ
ム、ブチルゴムなどの各種のゴムを用いることができる
。

カーボンブランクの配合割合４本、ゴム分１００重量部
に対して３０重量部未満では目的とする高補強性が得ら
れず、一方、２００重量部を越えると目的とする低発熱
性が得られなくなるので、３９〜２００重量部の範囲内
になければならない。

この本発明のゴム組成物は、カーボンブラ・７り以外に
、必要に応じて、例えば硫黄等の加硫剤、加硫促進剤、
加硫促進助剤、老化防止剤、粘着付与剤、軟化剤、ある
いは充愼剤等を含有していてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のゴム組成物は、特定のカ
ーボンブラックを配合したものであるため、従来におい
て二律背反的性質と考えられていた高補強性と低発熱性
とを同時に有することができる。このため、本発明のゴ
ム組成物は、自動車用タイヤのみならず工業用品などに
も広範囲に有利に利用することが可能である。

以下に実施例および比較例を挙げて本発明の効果を具体
的に説明する。

実施例、比較例 下記第１表に示す配合内容のゴム配合物を混練した後、
１５０℃で３０分間加硫し、加硫物を得た。この加硫物
について、引張物性と粘弾性スペクトルを評価し、得ら
れた結果のうち補強性を示す１００％モジュラスと発熱
性を示すｔａｎ　δについて第２表に記した。

ｔａｎ　δについては、粘弾性スペクトロメータ（若木
製作所（櫟製）を用いて、温度２０℃、歪率１０±２％
９周波数２０Ｈｚの条件で測定した。

１００％モジュラスについては、ＪＩＳ　Ｋ　６３０１
　ｒ一般ゴム試験方法」に準拠した。

第１表 爪立　　　　　　　　　ｎ皿 天然ゴム（ＲＳＳ　＃１　）　　　　　　１００カーボ
ンブラツク　　　　　　　６０ アロマチインクオイル　　　　　　５ （軟化剤） ステアリン酸　　　　　　　　　　５ 酸化亜鉛　　　　　　　　　　　３ Ｎ−オキシジエチレン ベンゾチアジルスルフ エンアミド　　　　　　　　　　０．８硫黄　　　　　
　　　　　　　２．２５第１表に示されるカーボンブラ
ックの各特性を第２表に示す。これらの特性は、下記の
測定方法によって評価した。

窒素比表面積： ＡＳＴＭ　０３０３７−７８　“５ｔａｎｄａｒｄ　Ｍ
ｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｃａｒｂｏｎ　
Ｂｌａｃｋ−３ｕｒｆａｃｅ　Ａｒｅａ　ｂｙ　Ｎｉｔ
ｒｏｇｅｎＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　”　Ｍｅｔｈｏｄ　
Ｃによる。

よう素吸着量： ＪＩＳ　Ｋ　６２２１　（１９８２）　　ｒゴム用カー
ボンブラック試験方法Ｊ　６．１．１による。

ＤＢＰ吸油量： ＪＩＳ　Ｋ　６２２１　（１９８２）　　ｒゴム用カー
ボンブラック試験方法Ｊ　６．１．２　ｆＩＩＡ法によ
る。

比着色カニ ＪＩＳ　Ｋ　６２２１　（１９８２）　　ｒゴム用カー
ボンブランク試験方法Ｊ６．１．３　　（２，１）によ
る。標準カーボンブラックは、ＡＳＴＭに規定する比着
色力標準ブラック＃３を使用。

Ｄ−５０、ｄ−Ｄｑ： 粒子凝集体分布のストークスメジアン径（Ｄ−５０）　
、分布偏差（ｄ−Ｄｑ）は、ジョイス・レーブル社製デ
ィスク・セントリフユージを使用し、遠心沈降法により
次の方法で測定した。

すなわち、ＪＩＳ　Ｋ　６２２１　（１９８２）　５の
方法により乾燥して精秤したカーボンブラックを、エタ
ノール２０％水溶液に加え、カーボンブラック濃度を０
．０１重量％にした後、超音波で十分に分散させて試料
とした。ディスク・セントリフユージの回転速度を８０
０Ｏｒｐｍに設定し、スピン液（２％グリセリン水溶液
）２０ｍｌを加えたのち、１ｍｌのバッファー液（エタ
ノール水溶液）を注入した。ついで、試料溶液０．３〜
１．０ｎｌを注射器で加えて遠心沈降を開始させ、光電
沈降法により第１図に示す凝集体分布曲線を作成した。

平均径（Ｄ−５０）と分布偏差（ｄ−Ｄｑ）は、第１図
により累積量が５０％となる凝集体径を平均径として、
累積量が２５％、７５％となる凝集体径をそれぞれＤ−
２５、Ｄ−７５とし、その差（Ｄ−７５）　−（Ｄ−２
５）を分布偏差として求めた。

（本頁以下余白） 第２表 ［− え 号 シ フ タ η か 研 杉 （１）：比較例２におけるカーボンブラックはＦＥＦ。

第２表の結果から、本発明のゴム組成物（実施例１．２
）は、従来品種のＦＥＦ　（Ｎ　５５０　）級ソフトカ
ーボンブランク配合ゴム組成物と同等の補強性能を有し
ながら、同配合ゴム組成物を大きく１廻る低発熱性を示
すことが判る。

比較例１では、従来行われていた改良方法を利用し、粒
径を大きく、ＤＢＰ吸油量を小さくすることにより低発
熱性は付与されたが、（ｄ−Ｄｑ／Ｄ−５０）が６０％
未満であり、このため補強性は低下してしまう。

【図面の簡単な説明】

第１図はカーボンブラック凝集体径と累積量（％）との
関係図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゴム分１００重量部に対してカーボンブラック３０〜２
   ００重量部配合してなり、前記カーボンブラックは（ａ
   ）ＢＥＴ窒素比表面積が４５ｍ＾２／ｇ以下、（ｂ）Ｄ
   ＢＰ吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以上、（ｃ）遠心沈降
   法による凝集体分布の分布偏差（ｄ−Ｄｑ）と平均径（
   Ｄ−５０）の比率（ｄ−Ｄｑ／Ｄ−５０）が６０％以上
   であることを特徴とするゴム組成物。