JPS62101641A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
- Publication number
- JPS62101641A JPS62101641A JP24137185A JP24137185A JPS62101641A JP S62101641 A JPS62101641 A JP S62101641A JP 24137185 A JP24137185 A JP 24137185A JP 24137185 A JP24137185 A JP 24137185A JP S62101641 A JPS62101641 A JP S62101641A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- furnace black
- microspherical
- rubber composition
- carbides
- 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
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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】
「産業上の利用分野」
本発明は、タイヤトレッド用として有用な高度の耐摩耗
性ならびに耐疲労性を有するゴム組成物に関する。
性ならびに耐疲労性を有するゴム組成物に関する。
「従来の技術」
ゴム補強用として使用されるファーネスブラックは、そ
の特性に対応して多様の品種があり、その用途目的に応
じて適宜選定して使用に供されて高度の耐摩耗性や耐疲
労性が要求される用途分野においては、平均粒子径が小
さく大きな比表面積を有し、適度に格付けされたストラ
フチャーをもつファーネスブラックが適用されている。
の特性に対応して多様の品種があり、その用途目的に応
じて適宜選定して使用に供されて高度の耐摩耗性や耐疲
労性が要求される用途分野においては、平均粒子径が小
さく大きな比表面積を有し、適度に格付けされたストラ
フチャーをもつファーネスブラックが適用されている。
近年、タイヤの高速化走行条件の多様化に伴ないタイヤ
トレッド部位の耐摩耗性や耐疲労性などの機能特性も、
より高度の性能が要求されてきている。
トレッド部位の耐摩耗性や耐疲労性などの機能特性も、
より高度の性能が要求されてきている。
一般に、ファーネスブラックは平均粒子径、比表面積、
吸油量などの基本特性に基づいてゴム成分中に配合した
場合の諸性能が決定されるが、これら基本特性のみを評
価因子として把握し規制することにより、上記高度の耐
摩耗性や耐疲労性を付与することは限界がある。そこで
、ファーネスブラックの物理化学的コロイダル特性を、
よりミクロ的な立場から把握して適確に評価する必要性
が生じ例えば、粒子凝集構造の形態、大きさの分布など
多様なパラメーターを用いて多面的な評価が行われてい
る。
吸油量などの基本特性に基づいてゴム成分中に配合した
場合の諸性能が決定されるが、これら基本特性のみを評
価因子として把握し規制することにより、上記高度の耐
摩耗性や耐疲労性を付与することは限界がある。そこで
、ファーネスブラックの物理化学的コロイダル特性を、
よりミクロ的な立場から把握して適確に評価する必要性
が生じ例えば、粒子凝集構造の形態、大きさの分布など
多様なパラメーターを用いて多面的な評価が行われてい
る。
「発明が解決しようとする閣題占１
しかしながら、ファーネスブラックの複雑な物理化学的
コロイダル特性をミクロ的な面から適確に把握し評価す
ることは容易ではなく、またこれらの評価特性とゴム組
成物の諸特性との関連性も未だ必ずしも充分解明される
に至っていない。
コロイダル特性をミクロ的な面から適確に把握し評価す
ることは容易ではなく、またこれらの評価特性とゴム組
成物の諸特性との関連性も未だ必ずしも充分解明される
に至っていない。
本発明は、上記物理化学的コロイダル特性とは別の観点
から高度の耐摩耗性や耐疲労性を有するゴム組成物を提
供することを目的とするものである。
から高度の耐摩耗性や耐疲労性を有するゴム組成物を提
供することを目的とするものである。
「問題点を解決するための手段」
すなわち、本発明は１μ以上の微小球状炭化物の含有率
が０．１％以下、窒素吸着比表面積が７０ｍ２／ｇ以上
およびｐＨが５．０以上であるファーネスブラックをゴ
ム成分１００重量部に対して２０〜１２０重量部の割合
で配合してなることを構成的特徴とするゴム組成物であ
る。
が０．１％以下、窒素吸着比表面積が７０ｍ２／ｇ以上
およびｐＨが５．０以上であるファーネスブラックをゴ
ム成分１００重量部に対して２０〜１２０重量部の割合
で配合してなることを構成的特徴とするゴム組成物であ
る。
ファーネスブラックは、燃料油を燃焼して形成した燃焼
ガスの高温攪乱気流中に原料炭化水素油を噴射して、熱
分解反応により生成する。原料炭化水素油は、複雑な重
縮合反応を経てファーネスブラックに転化するが、この
際アスファルテン等重質油成分が高分子状に重縮合し微
小球状の炭化物を生成する。すなわち、ファーネスブラ
ック生成反応過程において極く一部の高度に、かつ急速
に重縮合した高芳香族化合物の液滴が炭化再集合をくり
返し強固な微小球状体を形成するものである。この微小
球状炭化物は、比較的硬質であり、ゴム成分に配合混練
する場合にもほとんど破壊されずに、そのままの状態で
ゴム成分中に存在する。
ガスの高温攪乱気流中に原料炭化水素油を噴射して、熱
分解反応により生成する。原料炭化水素油は、複雑な重
縮合反応を経てファーネスブラックに転化するが、この
際アスファルテン等重質油成分が高分子状に重縮合し微
小球状の炭化物を生成する。すなわち、ファーネスブラ
ック生成反応過程において極く一部の高度に、かつ急速
に重縮合した高芳香族化合物の液滴が炭化再集合をくり
返し強固な微小球状体を形成するものである。この微小
球状炭化物は、比較的硬質であり、ゴム成分に配合混練
する場合にもほとんど破壊されずに、そのままの状態で
ゴム成分中に存在する。
この微小球状炭化物はゴム成分との結合力が弱いために
補強効果がないばかりではなく、種々の機械的な力が作
用するとその部分が離脱し易く空洞化してそこが破壊点
となって機能的緒特性の劣化を招く原因となる。
補強効果がないばかりではなく、種々の機械的な力が作
用するとその部分が離脱し易く空洞化してそこが破壊点
となって機能的緒特性の劣化を招く原因となる。
本発明は、ファーネスブラック中に存在するこの微小球
状炭化物の定量およびゴム配合物性への影響を追究した
結果、平均粒子径１μ以上の球状炭化物の影響が著しく
、その含有率を０．１％以下に抑制することによりゴム
組成物の機能特性の劣化防止に多大の効果がある事実の
発見に基づいてなされたものである。
状炭化物の定量およびゴム配合物性への影響を追究した
結果、平均粒子径１μ以上の球状炭化物の影響が著しく
、その含有率を０．１％以下に抑制することによりゴム
組成物の機能特性の劣化防止に多大の効果がある事実の
発見に基づいてなされたものである。
この微小球状炭化物は、ファーネスブラックを界面活性
剤を含む水溶液中に混合させたのち、例えば超音波を用
いて充分に分散させ、次いで遠心分離法により沈降分離
して除去することができる。
剤を含む水溶液中に混合させたのち、例えば超音波を用
いて充分に分散させ、次いで遠心分離法により沈降分離
して除去することができる。
ファーネスブラックは遠心沈降分離後の分散液から回収
することができ、不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下に
熱処理して残留する界面活性剤を分解揮散することによ
り調製される。また、微小球状炭化物の分析および定量
は分散液の一定量を秤取してこれをニュークリポアーメ
ンブレンフィルター（野村マイクロザイエンス社製）を
用いて１濾過し、フィルター上の残渣を秤量して算出す
ることができる。
することができ、不活性ガス雰囲気下あるいは減圧下に
熱処理して残留する界面活性剤を分解揮散することによ
り調製される。また、微小球状炭化物の分析および定量
は分散液の一定量を秤取してこれをニュークリポアーメ
ンブレンフィルター（野村マイクロザイエンス社製）を
用いて１濾過し、フィルター上の残渣を秤量して算出す
ることができる。
上記ファーネスブラックは、窒素吸着比表面積が７０ｍ
２／９以上であることが必要である。７０ｍ２／９を下
回る場合にはファーネスブラック基本特性本来の性能不
足のためゴム組成物に充分な耐摩耗性を付与することが
できない。なお窒素吸着Ｉ十害面俵ケ Δｑ栄λＫ
ｒ’ｌ Ｑ ｎ Ｑ ７ ７ ０ ”ｃｈ
−−Ａ−−ＡＭｅｔｈｏｄｓ ｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ
Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ −３ｕｒｆａｃｅＡｒｅａ
ｂｙ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ”
Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂによる測定値であり、この方法によ
り測定したＩＲＢ＃５の値は８０．３ｉ２／９であった
。
２／９以上であることが必要である。７０ｍ２／９を下
回る場合にはファーネスブラック基本特性本来の性能不
足のためゴム組成物に充分な耐摩耗性を付与することが
できない。なお窒素吸着Ｉ十害面俵ケ Δｑ栄λＫ
ｒ’ｌ Ｑ ｎ Ｑ ７ ７ ０ ”ｃｈ
−−Ａ−−ＡＭｅｔｈｏｄｓ ｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ
Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ −３ｕｒｆａｃｅＡｒｅａ
ｂｙ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ”
Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｂによる測定値であり、この方法によ
り測定したＩＲＢ＃５の値は８０．３ｉ２／９であった
。
また、ファーネスブラックのｐＨが５．０を下回る低ｐ
Ｈの領域においては、微小球状炭化物の含有率を抑制し
ても耐摩耗性の劣化防止に充分な効果を発揮することが
できない。
Ｈの領域においては、微小球状炭化物の含有率を抑制し
ても耐摩耗性の劣化防止に充分な効果を発揮することが
できない。
このファーネスブラックは、常法により天然ゴムや各種
合成ゴムに他のゴム用配合剤とともに配合混練される。
合成ゴムに他のゴム用配合剤とともに配合混練される。
この場合、ファーネスブラックをゴム成分１００重量部
に対して２０〜１２０重量部の割合に設定配合する。
に対して２０〜１２０重量部の割合に設定配合する。
「作 用」
本発明は、ファーネスブラック中に存在する微小球状炭
化物の大きさおよび含有率を一定限度内に調製したうえ
でゴム成分中に配合することにより、ゴム組成物中に埋
没する微小球状炭化物の大きさならびに数が抑制される
。その結果、ゴム組成物中における該炭化物の靜ｌψ六
らに破債の准行が低減し、耐摩耗性や耐屈曲性などの耐
疲労性の劣化が効果的に防止される。
化物の大きさおよび含有率を一定限度内に調製したうえ
でゴム成分中に配合することにより、ゴム組成物中に埋
没する微小球状炭化物の大きさならびに数が抑制される
。その結果、ゴム組成物中における該炭化物の靜ｌψ六
らに破債の准行が低減し、耐摩耗性や耐屈曲性などの耐
疲労性の劣化が効果的に防止される。
「実施例」
ファーネスブラック３０ｇを界面活性剤（日本浦脂（株
）製ノニオンＭＮ−８１１）０．０２％を含む水溶液１
２ｆ２中に加え、２８ＫＨｚの超音波振動により充分に
分散させた。次いで、この分散液から遠心沈降分離法に
より４０００〜４５００Ｇの遠心力を所定時間作用させ
て微小球状炭化物を分離除去したのち、分散液からファ
ーネスブラックを１濾過回収し１００ｘｉＨ９の減圧下
に４５０〜５００℃で熱処理して試料を調製した。また
、ファーネスブラック中の微小球状炭化物の分析は、１
００ｊ！（２のファーネスブラック分散液を秤取してこ
れを１００倍に希釈した後ニュークリポアーメンブレン
フィルター（野村マイクロサイエンス社製）を用いて孔
径ｌμのフィルターで濾過し、フィルター上の残渣をミ
クロ天秤で秤量して算出した。
）製ノニオンＭＮ−８１１）０．０２％を含む水溶液１
２ｆ２中に加え、２８ＫＨｚの超音波振動により充分に
分散させた。次いで、この分散液から遠心沈降分離法に
より４０００〜４５００Ｇの遠心力を所定時間作用させ
て微小球状炭化物を分離除去したのち、分散液からファ
ーネスブラックを１濾過回収し１００ｘｉＨ９の減圧下
に４５０〜５００℃で熱処理して試料を調製した。また
、ファーネスブラック中の微小球状炭化物の分析は、１
００ｊ！（２のファーネスブラック分散液を秤取してこ
れを１００倍に希釈した後ニュークリポアーメンブレン
フィルター（野村マイクロサイエンス社製）を用いて孔
径ｌμのフィルターで濾過し、フィルター上の残渣をミ
クロ天秤で秤量して算出した。
このようにして調製した各試料の諸物性値を表−１に示
した。表−１において、比較例は微小球状炭化物の含有
率が本発明で規制する値を越えるものである。
した。表−１において、比較例は微小球状炭化物の含有
率が本発明で規制する値を越えるものである。
表−１の各試料を、表−２に示す配合比率で天然ゴム成
分および合成ゴム成分に配合した。なお、配合はラボプ
ラストミル（東洋精機製作所２８−１２５型）を用いて
、バッチ容量４５＋Ｌ回転数５０ ｒ、ｐ、ｍの条件で
混練した。
分および合成ゴム成分に配合した。なお、配合はラボプ
ラストミル（東洋精機製作所２８−１２５型）を用いて
、バッチ容量４５＋Ｌ回転数５０ ｒ、ｐ、ｍの条件で
混練した。
この配合物を温度１４５℃で加硫処理して得たゴム組成
物について、各種ゴム特性を測定し、その結果を表−１
の試料Ｎｏ、と対応させて表−３に示した。
物について、各種ゴム特性を測定し、その結果を表−１
の試料Ｎｏ、と対応させて表−３に示した。
ゴム特性のうち、摩耗量についてはランボーン摩耗試験
機（機械式スリップ機構）を用い、次の条件で測定した
。
機（機械式スリップ機構）を用い、次の条件で測定した
。
試験片、厚さ１ＯＩＩ１１１、外径４４ｍｍ。
エメリーホイール：ＧＣタイプ、粒度８０、硬度Ｈ１添
加カーボランダム粉；粒度８０メツシュ、添加量約９９
／分、 エメリーホイール面との相対スリップ率；２４％および
６０％、 試験片回転数； ５３５ ｒ、ｐ、ｍ、試験荷重；４ｋ
ｇ その他のゴム特性については、すべてＪＩＳ Ｋ２ＳＯ
３「一般ゴム試験法」によった。
加カーボランダム粉；粒度８０メツシュ、添加量約９９
／分、 エメリーホイール面との相対スリップ率；２４％および
６０％、 試験片回転数； ５３５ ｒ、ｐ、ｍ、試験荷重；４ｋ
ｇ その他のゴム特性については、すべてＪＩＳ Ｋ２ＳＯ
３「一般ゴム試験法」によった。
上記の結果から、本発明の特性要件を充足するファーネ
スブラックを配合したゴム組成物は、対応する比較例の
場合に比べていずれも摩耗量が少なくかつ屈曲亀裂成長
も小さいことが判明する。５「発明の効果」 上記説明で明らかなように、微小球状炭化物の大きさお
よび含有率を特定限度以下に低減したファーネスブラッ
クを配合したゴム組成物は耐摩耗性ならびに耐疲労性が
効果的に向上する。したがって、高度の機能特性を有す
るゴム組成物として、とくにタイヤトレッド部位に有用
することができる。
スブラックを配合したゴム組成物は、対応する比較例の
場合に比べていずれも摩耗量が少なくかつ屈曲亀裂成長
も小さいことが判明する。５「発明の効果」 上記説明で明らかなように、微小球状炭化物の大きさお
よび含有率を特定限度以下に低減したファーネスブラッ
クを配合したゴム組成物は耐摩耗性ならびに耐疲労性が
効果的に向上する。したがって、高度の機能特性を有す
るゴム組成物として、とくにタイヤトレッド部位に有用
することができる。
Claims (1)
- １μ以上の微小球状炭化物の含有率が０．１％以下、窒
素吸着比表面積が７０ｍ＾２／ｇ以上およびｐＨが５．
０以上であるファーネスブラックを、ゴム成分１００重
量部に対して２０〜１２０重量部の割合で配合してなる
ことを特徴とするゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24137185A JPS62101641A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24137185A JPS62101641A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62101641A true JPS62101641A (ja) | 1987-05-12 |
| JPH0532419B2 JPH0532419B2 (ja) | 1993-05-17 |
Family
ID=17073288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24137185A Granted JPS62101641A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62101641A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431843A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Tokai Carbon Kk | Rubber composition |
| WO2005075553A1 (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-18 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 空気入りタイヤ用ゴム組成物 |
| US7820751B2 (en) | 2004-02-10 | 2010-10-26 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition for pneumatic tire |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56106936A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-25 | Bridgestone Corp | Rubber composition |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP24137185A patent/JPS62101641A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56106936A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-25 | Bridgestone Corp | Rubber composition |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431843A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Tokai Carbon Kk | Rubber composition |
| JPH064724B2 (ja) * | 1987-07-29 | 1994-01-19 | 東海カ−ボン株式会社 | ゴム組成物 |
| WO2005075553A1 (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-18 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 空気入りタイヤ用ゴム組成物 |
| US7714060B2 (en) | 2004-02-10 | 2010-05-11 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition for pneumatic tire |
| US7820751B2 (en) | 2004-02-10 | 2010-10-26 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition for pneumatic tire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0532419B2 (ja) | 1993-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |