JPS63225639A - ゴム配合用カ−ボンブラツク - Google Patents
ゴム配合用カ−ボンブラツクInfo
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- JPS63225639A JPS63225639A JP62058792A JP5879287A JPS63225639A JP S63225639 A JPS63225639 A JP S63225639A JP 62058792 A JP62058792 A JP 62058792A JP 5879287 A JP5879287 A JP 5879287A JP S63225639 A JPS63225639 A JP S63225639A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
- C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高度の耐摩耗性と反撥弾性の兼備が要求され
るパブセンシアータイヤのトレッド部材などに供して有
用なゴム配合用カーボンブラックに関する。
るパブセンシアータイヤのトレッド部材などに供して有
用なゴム配合用カーボンブラックに関する。
パブセンシアータイヤのトレッドを構成するゴム材料に
は、高反撥弾性、低発熱性など駆動エネルギーの損失を
抑制する動的性能の付与が必要条件とされている。
は、高反撥弾性、低発熱性など駆動エネルギーの損失を
抑制する動的性能の付与が必要条件とされている。
上記の動的ゴム性能を配合カーボンブラックの特性面か
ら改善するためには、粒子径の大きいCBETBET比
表面積SA)の小さい〕品種を用いることが有効とされ
ているが、この種のカーボンブラックはゴム補強面では
背反的な挙動を示し、タイヤトレッドとして最重要な耐
摩耗性能を著しく後退させる結果を招く。このため、従
来、バッセンジアータイヤトレッドにはBET比表面積
が851379以上の品種を配合することにより耐摩耗
性を確保し、同時に可及的にアグリゲートサイズ分布巾
の広い特性のカーボンブラックを選択使用することで弾
性面の改良を図る手法が採られている。
ら改善するためには、粒子径の大きいCBETBET比
表面積SA)の小さい〕品種を用いることが有効とされ
ているが、この種のカーボンブラックはゴム補強面では
背反的な挙動を示し、タイヤトレッドとして最重要な耐
摩耗性能を著しく後退させる結果を招く。このため、従
来、バッセンジアータイヤトレッドにはBET比表面積
が851379以上の品種を配合することにより耐摩耗
性を確保し、同時に可及的にアグリゲートサイズ分布巾
の広い特性のカーボンブラックを選択使用することで弾
性面の改良を図る手法が採られている。
ところが、上述の手法をBET比表面積851″/9未
満の粒子径領域にあるカーボンブラックに適用しようと
すると、反撥弾性の増大改善は得られるものの耐摩耗性
が大巾に低下してしまいパッセンシアータイヤのトレッ
ド部材としての要求性能を満足しなくなる問題点がある
。
満の粒子径領域にあるカーボンブラックに適用しようと
すると、反撥弾性の増大改善は得られるものの耐摩耗性
が大巾に低下してしまいパッセンシアータイヤのトレッ
ド部材としての要求性能を満足しなくなる問題点がある
。
本発明は上記問題点を解消し、BET比表面積84m”
7g以下の粒子径領域において配合ゴムに高度の耐摩耗
性と反撥弾性を同時に付与することができる力°−ボン
ブラックを提供するもので、その構成は、BET比表面
積(N2SA)が65〜84C/9の範囲にあり、下記
の計算式で得られるa値が270以上、BET比表面積
(N*sA)/よう素吸着量(IA)の比が1.10〜
1.35の特性要件を満すゴム配合用カーボンブラック
にある。
7g以下の粒子径領域において配合ゴムに高度の耐摩耗
性と反撥弾性を同時に付与することができる力°−ボン
ブラックを提供するもので、その構成は、BET比表面
積(N2SA)が65〜84C/9の範囲にあり、下記
の計算式で得られるa値が270以上、BET比表面積
(N*sA)/よう素吸着量(IA)の比が1.10〜
1.35の特性要件を満すゴム配合用カーボンブラック
にある。
a=(24M4DBP)X(ブラックネス/IA)2×
(f15st)”x l O−@ 本発明カーボンブラ・ツクの特性項目のうち、BET比
表面積(NASA)65〜84m”7gの粒子径範囲は
、配合ゴムに好適な反撥弾性、低発熱性を与える一方、
極端な耐摩耗性の後退を抑制するための前提要件となる
。この前提要件に加えて要求ゴム性能に関与するa値を
従来品種のカーボンブラックより大きい270以上に保
持し、更にN2SA/IA比を1.10〜1.35 に
調整することにより耐摩耗性の適正水準を維持するとと
もに加工面での特性低下を有効に防止することが可能と
なる。
(f15st)”x l O−@ 本発明カーボンブラ・ツクの特性項目のうち、BET比
表面積(NASA)65〜84m”7gの粒子径範囲は
、配合ゴムに好適な反撥弾性、低発熱性を与える一方、
極端な耐摩耗性の後退を抑制するための前提要件となる
。この前提要件に加えて要求ゴム性能に関与するa値を
従来品種のカーボンブラックより大きい270以上に保
持し、更にN2SA/IA比を1.10〜1.35 に
調整することにより耐摩耗性の適正水準を維持するとと
もに加工面での特性低下を有効に防止することが可能と
なる。
本発明を構成するカーボンブラックの各特性値は、以下
の測定方法によって得られる値とする。
の測定方法によって得られる値とする。
(1)BET比表面積(N澹SA)
ASTM D3037−78 5tandard Me
thods ofTesting Carbon Bl
ack 5urface Area by Nitro
genAdsorption ”、 Method
Bによる。この方法で測定したIRB#5のBET比表
面積(N2SA)は、80.3m”7gとなる。
thods ofTesting Carbon Bl
ack 5urface Area by Nitro
genAdsorption ”、 Method
Bによる。この方法で測定したIRB#5のBET比表
面積(N2SA)は、80.3m”7gとなる。
(2)24M4DBP(圧縮DBP吸油量)ASTM
D3493−79 “CARBON BLACK D
IBUTYLPHTIILATRABSORPTION
NUMBEROF COMPRESSEDSAMPL
E ’による。
D3493−79 “CARBON BLACK D
IBUTYLPHTIILATRABSORPTION
NUMBEROF COMPRESSEDSAMPL
E ’による。
(3)ブラックネス
粒度149μ以下の乾燥カーボンブラック試料0.50
09を秤取し、ガラス板上でアマニ油を滴下しながら十
分に練り合せたのち、ペーストをフーバーマーラー上で
荷重15Qbで25×5回混練して測定ガラス板面に薄
膜として形成する。予め基準試料IRB#2について形
成した゛薄膜上にデンジクロンヘッドを置いて50%に
設定し、ヘッドを少くとも3ケ所移動させたときのメー
ター値が49.5〜50.5%になることを確認する。
09を秤取し、ガラス板上でアマニ油を滴下しながら十
分に練り合せたのち、ペーストをフーバーマーラー上で
荷重15Qbで25×5回混練して測定ガラス板面に薄
膜として形成する。予め基準試料IRB#2について形
成した゛薄膜上にデンジクロンヘッドを置いて50%に
設定し、ヘッドを少くとも3ケ所移動させたときのメー
ター値が49.5〜50.5%になることを確認する。
この状態で試料カーボンブラックの薄膜上にヘッドを置
き、メーター値を読み取る。ヘッドは5ケ所移動し、そ
の平均値を測定値として下式によりブラックネスを算出
する。
き、メーター値を読み取る。ヘッドは5ケ所移動し、そ
の平均値を測定値として下式によりブラックネスを算出
する。
但し、Tは試料カーボンブラックの測定値、100は基
準試料IRB#2のブラックネス、50は基準試料IR
B”2薄膜の設定値である。
準試料IRB#2のブラックネス、50は基準試料IR
B”2薄膜の設定値である。
(4)IA(よう素吸着量)
JIS K6221(1975)rゴム用カーボンブ
ラックの試験方法J 6.2.1項、吸油量A法による
。
ラックの試験方法J 6.2.1項、吸油量A法による
。
(5) r5st
JIS K6221(1975)6.2.1項八法に基
づいて乾燥したのち精秤採取したカーボンブラック試料
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50u/2の分
散液を作成し、超音波で十分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Joyes Lo
eble社製)を800 Orpmの回転速度に設定し
、スピン液(2%グリセリン水溶液)を10m12加え
たのち1xQ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 m(l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
に凝集体ストークスモード径の分布曲線を作成する。r
5stは得られた分布曲線における最大頻度(最大吸光
度)のストークス相当径(nm)を指す。
づいて乾燥したのち精秤採取したカーボンブラック試料
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50u/2の分
散液を作成し、超音波で十分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Joyes Lo
eble社製)を800 Orpmの回転速度に設定し
、スピン液(2%グリセリン水溶液)を10m12加え
たのち1xQ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 m(l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
に凝集体ストークスモード径の分布曲線を作成する。r
5stは得られた分布曲線における最大頻度(最大吸光
度)のストークス相当径(nm)を指す。
本発明のカーボンブラックは、頭部に燃焼バーナーおよ
び原料油噴射ノズルを備える燃焼室とこれに連続する熱
分解導管とから構成された発生部を2系列設け、両売生
部の熱分解導管を円筒状の主反応ゾーンに収斂会合むた
Y字型構造のオイルファーネス炉を用い、別系列で発生
したカーボンブラック中間生成ガス流を主反応ゾーンに
同時に高速導入して相互衝突させる方法(特開昭59−
49267号)によって製造される。この際、各発生系
列の条件および生成カーボンブラック流の炉内滞留時間
を制御することによって本発明の特性を備えるカーボン
ブラックを得ることができる。
び原料油噴射ノズルを備える燃焼室とこれに連続する熱
分解導管とから構成された発生部を2系列設け、両売生
部の熱分解導管を円筒状の主反応ゾーンに収斂会合むた
Y字型構造のオイルファーネス炉を用い、別系列で発生
したカーボンブラック中間生成ガス流を主反応ゾーンに
同時に高速導入して相互衝突させる方法(特開昭59−
49267号)によって製造される。この際、各発生系
列の条件および生成カーボンブラック流の炉内滞留時間
を制御することによって本発明の特性を備えるカーボン
ブラックを得ることができる。
本発明に係るカーボンブラックは常法に従って各種合成
ゴムあるいは天然ゴム成分に配合されるが、BET比表
面積(N2SA)の低位設定に伴なう耐摩耗性の後退傾
向を24M4DBP、ブラックネス/IAおよびDst
など関与因子のパラメーターとなるa値を従来品種のカ
ーボンブラックより有意に高い270以上に制御するこ
とにより効果的に抑止し、これらの相乗作用に基づいて
配合ゴムに好適な反撥弾性と耐摩耗性を同時に付与する
結果が実現される。
ゴムあるいは天然ゴム成分に配合されるが、BET比表
面積(N2SA)の低位設定に伴なう耐摩耗性の後退傾
向を24M4DBP、ブラックネス/IAおよびDst
など関与因子のパラメーターとなるa値を従来品種のカ
ーボンブラックより有意に高い270以上に制御するこ
とにより効果的に抑止し、これらの相乗作用に基づいて
配合ゴムに好適な反撥弾性と耐摩耗性を同時に付与する
結果が実現される。
頭部(こウィンドボックスを介して燃焼バーナーと原料
油噴射ノズルを装着した内径400 xx、長さ800
tm(うち円錐部分200 m+)の燃焼室および内径
80xx、長さ700xxの熱分解導管を備える第1発
生部と、同様に燃焼バーナーと原料油噴射ノズルを装着
した内径650111、長さ800Rj!(うち円錐部
分200 xm)の燃焼室および内径110III、長
さ10003111の熱分解導管を備える第2発生部か
らなる2系列の発生部を、内径300j+x、長さ40
00311の後段広径部位と内径135xx、長さ85
0tgの前段狭径部位を連設した主反応ゾーンの全面に
交角60°で収斂結合させたY字型構造のオイルファー
ネス炉を設置した。
油噴射ノズルを装着した内径400 xx、長さ800
tm(うち円錐部分200 m+)の燃焼室および内径
80xx、長さ700xxの熱分解導管を備える第1発
生部と、同様に燃焼バーナーと原料油噴射ノズルを装着
した内径650111、長さ800Rj!(うち円錐部
分200 xm)の燃焼室および内径110III、長
さ10003111の熱分解導管を備える第2発生部か
らなる2系列の発生部を、内径300j+x、長さ40
00311の後段広径部位と内径135xx、長さ85
0tgの前段狭径部位を連設した主反応ゾーンの全面に
交角60°で収斂結合させたY字型構造のオイルファー
ネス炉を設置した。
原料油には比重(15/4℃)1.0703、粘度(エ
ングラ−,40/20℃)2.10、ベンゼン不溶分0
.03%、相関係数(BMCI)140、初期沸点10
3℃の芳香族炭化水素油を、また燃料油としては比重(
15/4℃)0.903、粘度(CS T50℃)16
.L残炭分5.4%、硫黄分1.8%、引火点96℃の
炭化水素油を用いた。
ングラ−,40/20℃)2.10、ベンゼン不溶分0
.03%、相関係数(BMCI)140、初期沸点10
3℃の芳香族炭化水素油を、また燃料油としては比重(
15/4℃)0.903、粘度(CS T50℃)16
.L残炭分5.4%、硫黄分1.8%、引火点96℃の
炭化水素油を用いた。
上記の反応炉、原料油および燃料油を用い、表■に示し
た発生条件を適用して本発明のカーボンブラックを製造
した。
た発生条件を適用して本発明のカーボンブラックを製造
した。
表■
表■に製造されたカーボンブラックの各種特性ならびに
計算値を示した。
計算値を示した。
なお、表Hのうち比較例として示したRun No。
5〜8は、従来技術により製造された実施例と同等水準
RunNo、9は85m”7g以上のBET比表面積(
N2SA)を有するカーボンブラックである。
RunNo、9は85m”7g以上のBET比表面積(
N2SA)を有するカーボンブラックである。
表■
*a値=(24M4DI3P)” x(ブラックネス/
I A)2×(153t)2×IG −”次に表Hの各
種カーボンブラックを表■に示す配合系でスチレンブタ
ジェンゴム(SBR)成分に配合した。
I A)2×(153t)2×IG −”次に表Hの各
種カーボンブラックを表■に示す配合系でスチレンブタ
ジェンゴム(SBR)成分に配合した。
表■の配合物を145℃の温度で50分間加流処理して
得たゴム組成物につき、各種のゴム特性を測定した。結
果を表■の配合カーボンブラックRun No、に対応
させて表■に示した。
得たゴム組成物につき、各種のゴム特性を測定した。結
果を表■の配合カーボンブラックRun No、に対応
させて表■に示した。
なお、ゴム特性の測定方法および測定条件は下記によっ
た。
た。
(1) 摩耗量
ランボーン摩耗試験機と機械式スリップ機構)を用い、
次の条件で測定した。
次の条件で測定した。
試験片: 厚さ1011.外径44mmエメリーホイー
ル=GCタイプ、粒度80、硬度H添加カーボンランダ
ム粉:粒度8o#、添加量約9v/分 エメリーホイール面と試験片の相対スリップ率=24%
、60% 試験片回転数: 535 rpm 試験荷重:4に9 (2)発熱度 ASTM D623−78(グツドリッチフレキソメー
ター使用)によった。
ル=GCタイプ、粒度80、硬度H添加カーボンランダ
ム粉:粒度8o#、添加量約9v/分 エメリーホイール面と試験片の相対スリップ率=24%
、60% 試験片回転数: 535 rpm 試験荷重:4に9 (2)発熱度 ASTM D623−78(グツドリッチフレキソメー
ター使用)によった。
(3)その他
JIS K6301r加硫ゴム物理試験方法」によった
。
。
表■
表■の結果を表Hの特性と併せ考察すると、適用したカ
ーボンブラックのBET比表面積(N2SA)が同一水
準に位する場合には、実施例によるゴム組成物は比較例
に比鏝耐摩耗性は同等に維持されながら動的性能の要因
となる反撥弾性、発熱度などが有意Iこ改善され、また
、BET比表面積(NASA)が85x″/9を越える
RunNo、9に対してもゴム性能に遜色がないことが
判明する。
ーボンブラックのBET比表面積(N2SA)が同一水
準に位する場合には、実施例によるゴム組成物は比較例
に比鏝耐摩耗性は同等に維持されながら動的性能の要因
となる反撥弾性、発熱度などが有意Iこ改善され、また
、BET比表面積(NASA)が85x″/9を越える
RunNo、9に対してもゴム性能に遜色がないことが
判明する。
本発明により提供されるカーボンブラックは、従来、両
立が困難とされていた85g”71未満のBET比表面
積(N2SA)レベルにおいて配合ゴムに高度の耐摩耗
性と動的性能(高反撥弾性、低発熱性)を同時に付与す
ることができる独特の選択特性を有している。したがっ
て、パッセンジアータイヤのトレッドゴムなどに配合す
ることにより走行時の転勤抵抗の軽減と低燃費化を効果
的にもたらすことができる。
立が困難とされていた85g”71未満のBET比表面
積(N2SA)レベルにおいて配合ゴムに高度の耐摩耗
性と動的性能(高反撥弾性、低発熱性)を同時に付与す
ることができる独特の選択特性を有している。したがっ
て、パッセンジアータイヤのトレッドゴムなどに配合す
ることにより走行時の転勤抵抗の軽減と低燃費化を効果
的にもたらすことができる。
Claims (1)
- (1)BET比表面積(N_2SA)が65〜84m^
2/gの範囲にあり、下記の計算式で得られるa値が2
70以上、BET比表面積(N_2SA)/よう素吸着
量(IA)の比が1.10〜1.35の特性要件を満す
ゴム配合用カーボンブラック。 a=(24M4DBP)^2×(ブラックネス/IA)
^2×(@D@st)^2×10^−^6
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62058792A JPH0637580B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | ゴム配合用カ−ボンブラツク |
US07/164,288 US4784695A (en) | 1987-03-16 | 1988-03-04 | Carbon black for blending in rubber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62058792A JPH0637580B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | ゴム配合用カ−ボンブラツク |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63225639A true JPS63225639A (ja) | 1988-09-20 |
JPH0637580B2 JPH0637580B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13094423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62058792A Expired - Lifetime JPH0637580B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | ゴム配合用カ−ボンブラツク |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPH0637580B2 (ja) |
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JP2010509432A (ja) * | 2006-11-13 | 2010-03-25 | ソシエテ ドゥ テクノロジー ミシュラン | カーボンブラックを含むエラストマー組成物 |
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EP1240256B1 (en) | 1999-12-02 | 2015-01-14 | Cabot Corporation | Carbon blacks useful in wire and cable compounds |
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-
1987
- 1987-03-16 JP JP62058792A patent/JPH0637580B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-04 US US07/164,288 patent/US4784695A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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JP2010509432A (ja) * | 2006-11-13 | 2010-03-25 | ソシエテ ドゥ テクノロジー ミシュラン | カーボンブラックを含むエラストマー組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4784695A (en) | 1988-11-15 |
JPH0637580B2 (ja) | 1994-05-18 |
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