WO2015170669A1 - ゴム組成物及びこれを用いてなるタイヤ - Google Patents

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rubber
rubber composition
carbon black
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specific surface
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柳 秀史
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株式会社ブリヂストン
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Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition, and specifically relates to a rubber composition having excellent processability.
  • a wet masterbatch In the rubber industry, when manufacturing a rubber composition containing a filler such as carbon black, it is known to use a wet masterbatch to improve the processability of the rubber composition and the dispersibility of the filler. Yes. By producing a rubber composition using a wet masterbatch, the rubber composition has superior rubber properties such as fatigue resistance and reinforcement, as compared with conventional rubber compositions mixed in a solid phase. Things are obtained. By using such a rubber composition as a raw material, for example, a rubber product such as a tire with reduced rolling resistance and excellent fatigue resistance and wear resistance can be produced.
  • Such a rubber wet masterbatch is obtained as follows. First, a filler and a dispersion solvent are mixed in advance at a constant ratio, and the filler is dispersed in the dispersion solvent by a mechanical force to obtain a filler-containing slurry. Next, the filler-containing slurry and the rubber latex are mixed in a liquid phase, and then a solidified product obtained by adding a coagulant such as an acid is collected and dried. As another method, a high-speed fine particle filler and a low-speed elastomer latex are supplied to the mixing zone of the coagulating rubber reactor, and are mixed and coagulated under a high shear flow and turbulent flow generated in the mixing zone. Thus, there has been proposed a method for producing a strongly bonded elastomer composite without using an acid or salt coagulant (see Patent Document 1).
  • the elastomer composite described in Patent Document 1 described above has an effect that the macro-dispersion of the fine particle filler is particularly excellent.
  • the filler is highly dispersed, for example, roll workability and the like
  • the workability of the steel is greatly reduced. That is, the dispersion of the filler in the elastomer progresses, and when the total area of the agglomerates larger than 10 ⁇ m is less than 1.0%, the surface area between the filler and the polymer increases extremely, thereby increasing the viscosity of the elastomer mixture. It has been found that there is a problem that roll workability and refining workability are greatly deteriorated.
  • the present invention clarifies the influence of the dispersibility of the filler in the rubber composition (elastomer) on the rubber physical properties and workability, and provides a rubber composition (elastomer mixture) having high performance and excellent processability, and
  • An object of the present invention is to provide a tire using a rubber composition.
  • the present inventor has a high-performance and excellent processability rubber by blending a specific amount of carbon black having specific physical properties with respect to the rubber component. It has been found that a composition (elastomer mixture) is obtained. The present invention has been completed based on such findings.
  • a rubber composition comprising 30 to 80 parts by mass of carbon black whose DBP absorption amount and CTAB adsorption specific surface area satisfy the following relational expressions (I) to (III) with respect to 100 parts by mass of a rubber component
  • a rubber composition having a carbon black macrodispersion D (%) of 1% or more and less than 10%, DBP absorption (cm 3 /100g) ⁇ 3.0 ⁇ CTAB adsorption specific surface area (m 2 / g) -270 ⁇
  • DBP absorption cm 3 / 100g) ⁇ 115 ⁇
  • CTAB adsorption specific surface area m 2 / g) ⁇ 230
  • a tire using the rubber composition according to the above [1] Is to provide.
  • a rubber composition (elastomer mixture) having high performance and excellent workability such as roll workability is obtained, and by using such a rubber composition, rolling resistance is reduced, fatigue resistance and Rubber products such as tires with excellent wear resistance can be produced.
  • the rubber composition of the present invention is a rubber composition comprising 30 to 80 parts by mass of carbon black per 100 parts by mass of the rubber component.
  • the blending amount of carbon black is more preferably 40 to 70 parts by mass.
  • the rubber component in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include ordinary natural rubber and diene synthetic rubber.
  • the diene synthetic rubber include styrene-butadiene copolymer (SBR), polybutadiene (BR), and polybutadiene. Examples include isoprene (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene copolymer, and mixtures thereof.
  • the DBP absorption amount and the CTAB adsorption specific surface area satisfy the following formulas (I) to (III), and the macro dispersion D (%) of the carbon black in the rubber composition is 1. % Or more and less than 10%.
  • CTAB adsorption specific surface area m 2 / g) ⁇ 230 (III)
  • DBP absorption is an abbreviation for dibutyl phthalate, DBP absorption amount, JIS K 6217-4: capacity is measured according to 2001, dibutyl phthalate absorbed per carbon black 100g (DBP) (cm 3 / 100g ).
  • CTAB is an abbreviation for cetyltrimelammonium bromide.
  • the nitrogen adsorption method is used to measure the specific surface area of carbon black, but some types of carbon black have pores of about several angstroms in a large part of the total surface area, and rubber cannot penetrate into these pores. . Therefore, the evaluation of the specific surface area of the pores to which rubber can enter is performed by using a large adsorbed molecule, and CTAB is used as the adsorbed molecule.
  • the CTAB adsorption specific surface area is measured according to ISO 6810, and evaluates the specific surface area of carbon black pores into which rubber can invade (m 2 / g).
  • the carbon black used in the present invention preferably satisfies the following formula (I ′). 3.0 ⁇ CTAB adsorption specific surface area (m 2 / g) -710 ⁇ DBP absorption (cm 3 /100g) ⁇ 3.0 ⁇ CTAB adsorption specific surface area (m 2 / g) -270 ⁇ (I ')
  • the carbon black preferably satisfies the following formula (II ′).
  • the macro dispersion D (%) of carbon black in the rubber composition of the present invention is 1% or more and less than 10%.
  • the macro dispersion D is an index indicating the dispersibility of the aggregate (aggregate) of carbon black in the rubber composition, and is measured and calculated by the following method.
  • (Calculation method of macro variance D) Evaluation is made using image analysis of cut surface samples in an unvulcanized rubber composition. In the present application, four arbitrarily selected optical images are collected from the cut surface for image analysis. A surface defect having a size larger than 10 ⁇ m is measured according to an image analysis procedure to obtain a total defect area per inspection unit area, and the undispersed area% calculated by the following equation corresponds to the macro dispersion D.
  • the macro dispersion D is less than 1%, there are defects in workability such as roll workability. On the other hand, when the macro dispersion D is 10% or more, there are problems in performance such as fatigue resistance and wear resistance. From the above viewpoint, the macro dispersion D is more preferably 1% or more and less than 8%.
  • the surface average acidic functional group amount ( ⁇ eq / m 2 ) of the carbon black satisfies the following formula (IV). 0.15 ⁇ surface average acidic functional group amount ⁇ 3.00 (IV)
  • the surface average acidic functional group amount of the carbon black is more preferably 0.20 or more and 2.00 or less from the viewpoint of refinement of the particle size distribution of the slurry solution and prevention of deterioration of the reinforcing property. More preferably, it is 1.5 or less.
  • the surface average acidic functional group amount is a value obtained by dividing the acidic functional group amount measured by the above method by the nitrogen adsorption specific surface area, and is represented by an equivalent per unit area ( ⁇ eq / m 2 ).
  • the nitrogen adsorption specific surface area is measured according to JIS K 6217 (1997).
  • the type of carbon black is not particularly limited as long as it has the above-mentioned properties, and those usually used in the rubber industry can be used.
  • various grades of carbon black such as SAF, HAF, ISAF, FEF, and GPF can be used alone or in combination.
  • the carbon black used in the present invention is obtained by an oil furnace method, which is a known production method as shown in the publication “Carbon Black Handbook (Third Edition)” (edited by Carbon Black Association, published in 1995).
  • Rubber chemicals In the rubber composition of the present invention, generally used rubber chemicals can be used as long as the effects of the present invention are achieved.
  • anti-aging agent wax, stearic acid, resin, process oil, zinc white, etc.
  • examples of the anti-aging agent include amine-based, quinoline-based, phenol-based, organic phosphite-based, and thioether-based anti-aging agents.
  • the wax is also referred to as a sun crack prevention agent, and has an action of suppressing cracking of rubber generated by the action of sunlight or ozone. That is, after vulcanization, it blooms on the surface of the rubber, blocks the rubber surface and air, reflects the sunlight, and exhibits its effectiveness.
  • Stearic acid is an activator of an acidic vulcanization accelerator used for natural rubber, synthetic rubber, latex and the like, and has an action of suppressing early vulcanization for a basic vulcanization accelerator. It is also effective as a softening agent. In particular, when a large amount of a compounding agent such as carbon black is used, it works as a dispersing agent for improving the dispersion.
  • a phenol resin, an alicyclic hydrocarbon resin, or the like can be used as the purpose of increasing the elasticity of rubber or improving the viscoelasticity.
  • Examples of the process oil include aromatic oils and naphthenic oils containing asphalt, and the amount of polycyclic aromatic compound (PCA) expressed as a dimethyl sulfoxide (DMSO) extract by the IP346 method in the process oil. Is preferably a process oil of less than 3% by weight.
  • PCA polycyclic aromatic compound expressed as a dimethyl sulfoxide
  • the rubber composition of the present invention is produced by a wet masterbatch produced by drying a slurry obtained by dispersing the above-described carbon black in water and a rubber latex in a liquid phase. It is preferable to contain a rubber composition.
  • the rubber component in the wet masterbatch is preferably contained in an amount of 20% by mass or more with respect to the entire rubber component.
  • examples of other rubber components used in addition to the wet masterbatch include ordinary natural rubber and diene synthetic rubber, and examples of the diene synthetic rubber include those described above and mixtures thereof.
  • Examples of the rubber latex used in the wet masterbatch of the present invention include natural rubber latex and / or synthetic rubber latex.
  • natural rubber latex any of field latex, ammonia-treated latex, centrifugal concentrated latex, deproteinized latex treated with an enzyme, and a combination of the above-mentioned ones can be used.
  • synthetic rubber latex for example, latex such as styrene-butadiene polymer rubber, nitrile rubber, and polychloroprene rubber can be used.
  • the rubber concentration in the rubber latex is usually about 5 to 70% by mass, preferably 15 to 40% by mass.
  • the rubber latex may be diluted with water or the like.
  • the filler slurry that can be used in the wet masterbatch of the present invention contains carbon black having the above-mentioned properties as an essential component, but in addition to silica and an inorganic material represented by the following general formula (VI)
  • a filler may be included.
  • M is at least selected from metals selected from aluminum, magnesium, titanium, calcium and zirconium, oxides or hydroxides of these metals, hydrates thereof, and carbonates of the metals.
  • N, x, y and z are each an integer of 1 to 5, an integer of 0 to 10, an integer of 2 to 5, and an integer of 0 to 10, respectively.
  • the silica is not particularly limited, and wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferably used.
  • the said filler can be used individually or in mixture.
  • the inorganic filler represented by the general formula (VI) include alumina (Al 2 O 3 ) such as ⁇ -alumina and ⁇ -alumina, and alumina monohydrate (Al 2 O such as boehmite and diaspore). 3 ⁇ H 2 O), Gibbsite, Bayerite, etc.
  • the filler slurry is usually obtained by dispersing a filler composed of the above-described carbon black, inorganic filler, or the like in a dispersion solvent using a high-speed shear mixer.
  • a high-speed shear mixer used for preparing the slurry a high-speed shear mixer comprising a rotor and a stator, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a colloid mill, and the like can be used.
  • the particle size distribution of the filler in the slurry is preferably such that the volume average particle size (mv) is 25 ⁇ m or less and the 90 volume% particle size (D90) is 30 ⁇ m or less. More preferably, the volume average particle diameter (mv) is 20 ⁇ m or less, and the 90 volume% particle diameter (D90) is 25 ⁇ m or less. If the particle size is too large, the dispersion of the filler in the rubber may be deteriorated, and the reinforcing property and wear resistance may be deteriorated. The method for measuring the particle size distribution of the filler in the slurry will be described later.
  • the concentration of the filler is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 20% by mass.
  • the concentration of the filler is 1% by mass or more, the required slurry volume does not increase too much, and when it is 30% by mass or less, the viscosity of the slurry liquid does not become too high, so that workability is excellent.
  • the slurry is preferably a water-dispersed slurry from the viewpoint of mixing properties when a rubber latex is used.
  • the mixed solution thus obtained is coagulated to form a coagulated product.
  • a conventionally known method such as an acid such as formic acid or sulfuric acid or a salt coagulant such as sodium chloride is used. Further, heating or mechanical shearing may be applied, and furthermore, these may be combined.
  • the solidified product is generally taken out using a conventionally known solid-liquid separation means, sufficiently washed and then dried.
  • a normal dryer such as a vacuum dryer, an air dryer, a drum dryer, or a band dryer can be used.
  • drying is performed while applying a mechanical shearing force. It is preferable to carry out.
  • the content of the rubber chemical is usually about 0.2 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 15 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
  • the content of the filler is usually about 20 to 500 parts by weight, preferably 30 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
  • the rubber composition of the present invention can be used not only for tire applications, but also for applications such as anti-vibration rubber, belts, hoses and other industrial products.
  • it is suitably used as tire rubber, and can be applied to all tire members such as tread rubber, side rubber, ply coating rubber, bead filler rubber, belt coating rubber and the like.
  • the tire of the present invention is produced by a normal method using the rubber composition of the present invention. That is, if necessary, the rubber composition containing various chemicals as described above is processed into a tire tread, for example, on a tire molding machine and pasted on a tire molding machine in accordance with a wet masterbatch. Molded and green tires are molded. The green tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire. The tire of the present invention thus obtained is excellent in heat aging resistance, reinforcement, elastic modulus, wear resistance and the like.
  • Abrasion resistance It evaluated by the lamborn abrasion test according to JISK6264: 2005. Slip rate: 25%. In addition, the evaluation result was displayed with the index
  • Workability Evaluation was performed by the time until 300 g of wet masterbatch material became a sheet using a 6-inch roll heated to 70 ° C. under the conditions of clearance: 2 mm and rotation speed: 30 rpm. Evaluation criteria A; 400 seconds or less B; 400 seconds to 600 seconds or less C; 600 seconds to 800 seconds or less D; 800 seconds to 1000 seconds or less E; 1000 seconds to 1200 seconds or less F; 1200 seconds or more to 1400 Less than a second
  • Prototype of carbon black Using a reactor in which a combustion gas generation zone, a reaction zone, and a reaction stop zone are connected in series, high temperature combustion gas is generated in the combustion gas generation zone, and then a raw material is sprayed into the reaction zone.
  • Prototypes A to H were prepared by quenching the reaction gas stream containing carbon black and terminating the reaction so that the DBP absorption amount and CTAB adsorption specific surface area described in Table A were obtained.
  • the physical properties of each prototype are as shown in Table A and Table 1.
  • the DBP absorption amount and the CTAB adsorption specific surface area are raw material hydrocarbons that are supplied at the preceding stage of the raw material introduction zone that occupies the total amount of raw material hydrocarbons introduced in the raw material introduction zone or the amount of oxygen-containing gas introduced into the fuel reaction zone It can be controlled by adjusting the amount.
  • Example 1 Preparation of Filler Slurry Carbon black (“SBX45” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) was mixed in water to a concentration of 10% by mass. Next, an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 0.1% by mass was added, and the mixture was stirred for 90 minutes at a rotation speed of 40 Hz using a high shear mixer (Silverson, Model: EX). Thereafter, after cooling to room temperature, the mixture was further stirred for 90 minutes to obtain a filler slurry.
  • (2) Manufacture of wet masterbatch The above (1) is used for 3 kg of natural rubber latex so that the solid content of the filler slurry is 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of natural rubber latex. After mixing 2.7 kg of the prepared filler slurry with stirring, the pH was adjusted to 4.5 using formic acid and solidified. The coagulated product was collected by filtration and sufficiently washed with water to obtain 900 g of a wet master batch.
  • Example 2 In the preparation of the filler slurry of Example 1, a filler slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that no further stirring after cooling at room temperature was performed, and a wet master batch was obtained in the same manner as in Example 1. .
  • Example 3 In Example 2, a filler slurry was obtained in the same manner as in Example 2 except that the stirring time was 60 minutes using a high shear mixer, and a wet master batch was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 instead of the high shear mixer, a bead mill (“NVM-2” manufactured by Imex Corporation, bead diameter: 0.3 mm) was used and the stirring time was 60 minutes. As carbon black, Asahi Carbon Co., Ltd. ) A filler slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that “SBWM09” manufactured by the manufacturer was used, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 2 a filler slurry was obtained in the same manner as in Example 2 except that the stirring time was 10 minutes using a high shear mixer, and a wet master batch was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 As carbon black, “SBX15” (Example 4) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “WM02P” (Example 5) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., and “SB805” (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) A filler slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that Example 6) was used, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 2 as carbon black, “SBX15” (Example 7) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “WM02P” (Example 8) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., and “SB805” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. ( A filler slurry was obtained in the same manner as in Example 2 except that Example 9) was used, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Example 2.
  • Example 3 As carbon black, “SBX15” (Example 10) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “WM02P” (Example 11) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., and “SB805” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. ( A filler slurry was obtained in the same manner as in Example 3 except that Example 12) was used, and a wet master batch was obtained in the same manner as in Example 3.
  • Comparative Examples 3-8 In Comparative Example 1, as carbon black, “SBX18” (Comparative Example 3) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “SBX15” (Comparative Example 4) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., prototype G (Comparative Example 5), Asahi Carbon Comparative Example 1 except that “WM02P” (Comparative Example 6), Prototype H (Comparative Example 7) and “SB805” (Comparative Example 8) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. were used respectively. A filler slurry was obtained, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Comparative Example 1.
  • Example 1 As carbon black, “DS12” (Comparative Example 9) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., prototype F (Comparative Example 10), “SBX280” (Comparative Example 11) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., and A filler slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that Work E (Comparative Example 12) was used, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 Comparative Examples 13-16 In Example 1, the prototype A (Comparative Example 13), the prototype B (Comparative Example 14), the prototype C (Comparative Example 15), and the prototype D (Comparative Example 16) were used as carbon black, respectively. Obtained a filler slurry in the same manner as in Example 1, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 17 a filler slurry was obtained in the same manner as in Example 1 except that “SBX910” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. was used as the carbon black, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Example 1. .
  • Comparative Examples 18 to 26 In Example 2, as the carbon black, “DS12” (Comparative Example 18) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “Prototype F” (Comparative Example 19) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “SBX280” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. (Comparative Example 20), Prototype E (Comparative Example 21), Prototype A (Comparative Example 22), Prototype B (Comparative Example 23), Prototype C (Comparative Example 24), Prototype D (Comparative Example 25)
  • a filler slurry was obtained in the same manner as in Example 2 except that “SBX910” (Comparative Example 26) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. was used, and a wet masterbatch was obtained in the same manner as in Example 2.
  • Comparative Examples 27-35 In Example 3, as carbon black, “DS12” (Comparative Example 27) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “Prototype F” (Comparative Example 28) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., “SBX280” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.
  • a rubber composition (elastomer mixture) with high performance and excellent workability such as roll workability can be obtained.
  • the rubber composition of the present invention can be used not only for tire applications but also for applications such as anti-vibration rubber, belts, hoses and other industrial products.
  • it is suitably used as tire rubber, and can be applied to all tire members such as tread rubber, side rubber, ply coating rubber, bead filler rubber, and belt coating rubber.
  • the tire of the present invention is excellent in heat aging resistance, reinforcement, elastic modulus, wear resistance and the like.

Abstract

 本発明は、ゴム成分100質量部に対して、DBP吸収量とCTAB吸着比表面積が下記式(I)及び(II)の関係式を満足するカーボンブラックを30~80質量部配合してなるゴム組成物であって、該ゴム組成物中のカーボンブラックのマクロ分散D(%)が1%以上10%未満であるゴム組成物であり、高性能でかつロール作業性等の加工性に優れたゴム組成物及び転がり抵抗が低減され、耐疲労性や耐摩耗性に優れたタイヤなどのゴム製品を提供するものである。 DBP吸収量(cm/100g)<3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-270 ・・・(I) DBP吸収量(cm/100g)<115 ・・・(II) CTAB吸着比表面積(m/g)<230 ・・・(III)

Description

ゴム組成物及びこれを用いてなるタイヤ
 本発明は、ゴム組成物に関し、詳しくは、加工性に優れたゴム組成物に関する。
 ゴム業界において、カーボンブラックなどの充填材を含有するゴム組成物を製造するに際し、当該ゴム組成物の加工性や充填材の分散性を向上させるために、ウェットマスターバッチを用いることが知られている。
 ウェットマスターバッチを用いてゴム組成物を製造することにより、従来の固相で混合するゴム組成物に比べ、充填材の分散性に優れ、耐疲労性や補強性などのゴム物性に優れるゴム組成物が得られる。
 そして、このようなゴム組成物を原料とすることで、例えば転がり抵抗が低減され、耐疲労性や耐摩耗性に優れたタイヤなどのゴム製品を製造することができる。
 このような、ゴムウェットマスターバッチは、以下のようにして得られる。
 まず、充填材と分散溶媒とを予め一定の割合で混合し、機械的な力で充填材を分散溶媒中に分散させ、充填材含有スラリーを得る。次いで、該充填材含有スラリーとゴムラテックスとを液相で混合し、その後、酸などの凝固剤を加えて凝固させたものを回収し、乾燥することにより得られる。
 また、他の方法として、凝固ゴム反応装置の混合ゾーンに高速流の微粒子充填材と低速流のエラストマーラテックスを供給し、該混合ゾーン内に生ずる高い剪断流と乱流状態下に混合、凝固させることによって、酸又は塩の凝固剤を使うことなく強固に結合したエラストマー複合体を製造する方法が提案されている(特許文献1参照)。
特開2009-41026号公報
 上述の特許文献1に記載されるエラストマー複合体は、微粒子充填材のマクロ分散が格別に優れるという効果を有するが、このような、高度に充填材が分散したエラストマーにおいては、例えばロール作業性等の加工性が大幅に低下するという問題点があることが分かってきた。
 すなわち、エラストマー中の充填材の分散が進み、10μmより大きな凝集塊の総面積が1.0%未満であると、充填材とポリマー間の表面積が極度に増大することにより、エラストマー混合物の粘度上昇を引き起こし、ロール作業性及び精錬作業性が大幅に悪化するという問題点があることが判明した。
 一方で、エラストマー中の充填材の分散を落とし、10μmより大きな凝集塊の総面積が10%以上であると、補強性の低下が生じ、特に耐疲労寿命が極度に低下することが判明した。
 そこで、本発明は、ゴム組成物(エラストマー)中の充填材の分散性がゴム物性と作業性に与える影響を明確にし、高性能でかつ加工性に優れたゴム組成物(エラストマー混合物)及び該ゴム組成物を用いたタイヤを提供することを目的とするものである。
 本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ゴム成分に対して、特定の物性を有するカーボンブラックを特定量配合することにより、高性能でかつ加工性に優れたゴム組成物(エラストマー混合物)が得られることを見出した。
 本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
 すなわち、本発明は、
[1]ゴム成分100質量部に対して、DBP吸収量とCTAB吸着比表面積が下記式(I)~(III)の関係式を満足するカーボンブラックを30~80質量部配合してなるゴム組成物であって、該ゴム組成物中のカーボンブラックのマクロ分散D(%)が1%以上10%未満であるゴム組成物、
 DBP吸収量(cm/100g)<3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-270 ・・・(I)
 DBP吸収量(cm/100g)<115 ・・・(II)
 CTAB吸着比表面積(m/g)<230 ・・・(III)
及び
[2]上記[1]に記載のゴム組成物を用いてなるタイヤ、
を提供するものである。
 本発明によれば、高性能でかつロール作業性等の加工性に優れたゴム組成物(エラストマー混合物)が得られ、かかるゴム組成物を用いることで、転がり抵抗が低減され、耐疲労性や耐摩耗性に優れたタイヤなどのゴム製品を製造することができる。
 本発明のゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックを30~80質量部配合してなるゴム組成物である。カーボンブラックの配合量としては、40~70質量部であることがさらに好ましい。
[ゴム成分]
 本発明におけるゴム成分としては、特に制限はなく、通常の天然ゴム及びジエン系合成ゴムが挙げられ、ジエン系合成ゴムとしては、例えばスチレン-ブタジエン共重合体(SBR)、ポリブタジエン(BR)、ポリイソプレン(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン-プロピレン共重合体及びこれらの混合物などが挙げられる。
[カーボンブラック]
 本発明で用いられるカーボンブラックは、DBP吸収量とCTAB吸着比表面積が下記式(I)~(III)の式を満足し、かつゴム組成物中のカーボンブラックのマクロ分散D(%)が1%以上10%未満であることを特徴とする。
 DBP吸収量(cm/100g)<3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-270 ・・・(I)
 DBP吸収量(cm/100g)<115 ・・・(II)
 CTAB吸着比表面積(m/g)<230 ・・・(III)
(DBP吸収量)
 DBPとは、ジブチルフタレートの略称であり、DBP吸収量は、JIS K 6217-4:2001に準じて測定される、カーボンブラック100g当りに吸収されるジブチルフタレート(DBP)の容量(cm/100g)である。
(CTAB吸着比表面積)
 CTABとはセチルトリメルアンモニウムブロマイドの略称である。一般にカーボンブラックの比表面積の測定には窒素吸着法が使用されるが、ある種のカーボンブラックには全表面積の大きな部分に数オングストローム程度の細孔があり、この細孔にはゴムが浸入できない。そこでゴムが浸入できる程度の細孔の比表面積の評価は、大きな吸着分子を用いることによって行われ、当該吸着分子としてCTABが用いられる。
 CTAB吸着比表面積はISO 6810に準拠して測定され、ゴムが浸入できるカーボンブラックの細孔の比表面積を評価するものである(m/g)。
 カーボンブラックとして、上記式(I)~(III)を満足するものを用いることで、本願発明の効果、すなわち、高性能かつ加工性に優れたゴム組成物を得ることができる。
 さらに、本願発明で用いるカーボンブラックは、下記式(I’)を満足することが好ましい。
3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-710<DBP吸収量(cm/100g)<3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-270 ・・・(I’)
 また、前記カーボンブラックが、下記式(II’)を満足することが好ましい。
 40<DBP吸収量(cm/100g)<115 ・・・(II’)
 さらには、カーボンブラックが上記式(I’)及び(II’)のいずれをも満足することが性能及び加工性の点から特に好ましい。
 また、本発明のゴム組成物中のカーボンブラックのマクロ分散D(%)が1%以上10%未満であることが必須である。
 ここで、マクロ分散Dとは、カーボンブラックの凝集塊(アグリゲート)のゴム組成物中における分散性を示す指標であり、以下の方法で測定及び計算される。
(マクロ分散Dの算出方法)
 加硫されていないゴム組成物におけるカット表面サンプルの画像分析を使って評価する。本願では、画像分析にあたって4個の任意に選択された光学画像をカット表面から採取する。10μmより大きいサイズの表面欠陥を画像分析手順に従って測定し、検査単位面積当たりの全欠陥面積を求め、以下の式にて計算される未分散面積%がマクロ分散Dに相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、それぞれの記号は以下の意味である。
Am:検査された全サンプル表面積
Ni:サイズDiの欠陥の数
Di:欠陥の面積と同じ面積を有する円の直径(等価円直径)
m:画像の数
 マクロ分散Dが1%未満であると、ロール作業性等の加工性の不具合がある。一方、マクロ分散Dが10%以上であると、耐疲労性や耐摩耗性等の性能の不具合がある。
 以上の観点から、マクロ分散Dは1%以上8%未満であることがさらに好ましい。
 前記カーボンブラックの表面平均酸性官能基量(μeq/m)が、以下の式(IV)を満足することがさらに好ましい。
 0.15≦表面平均酸性官能基量<3.00 ・・・(IV)
 また、カーボンブラックの表面平均酸性官能基量はスラリー溶液の粒子径分布の微細化、及び補強性の低下防止の観点から、0.20以上2.00以下であることがより好ましく、0.3以上1.5以下であることがさらに好ましい。 
 酸性官能基量を定量する手段としては、例えば、Boehmらが提案する下記の方法が挙げられる。
<Boehmらの方法>
 カーボンブラック10gと0.01mol/LのCONa水溶液50gをフラスコ中で2時間攪拌後、22時間室温で静置する。静置後、さらに30分間攪拌してから濾過し、濾液を回収する。回収した濾液25mLを0.01mol/LのHCl水溶液で中和滴定し、pHが4.0に到達するまでに要するHCl水溶液量(mL)を測定する。該HCl水溶液量と下記式(V)から表面平均酸性官能基量(ミリ当量/kg)を算出する。
酸性官能基量=(25-HCl水溶液量)×2    ・・・(V)
 表面平均酸性官能基量は、上記方法にて測定した酸性官能基量を窒素吸着比表面積で除した値であり、単位面積当たりの当量(μeq/m)で示される。
(窒素吸着比表面積)
 窒素吸着比表面積は、JIS K 6217(1997)に準じて測定する。
 カーボンブラックの種類としては、上述の性質を有するものであれば制限はなく、通常ゴム工業に用いられるものが使用できる。例えば、SAF、HAF、ISAF、FEF、GPFなど種々のグレードのカーボンブラックを単独に又は混合して使用することができる。
 本発明で用いられるカーボンブラックは、刊行物「カーボンブラック便覧(第三版)」(カーボンブラック協会編、1995年刊行)に示される様な公知の製造法である、オイルファーネス法により得られる。
(ゴム用薬品)
 本発明のゴム組成物には、本発明の効果を奏する範囲で、一般に使用されるゴム用薬品を用いることができ、例えば、老化防止剤、ワックス、ステアリン酸、樹脂、プロセスオイル、亜鉛華などを用いることができる。
 老化防止剤としては、例えばアミン系、キノリン系、フェノール系、有機ホスファイト系あるいはチオエーテル系などの老化防止剤が挙げられる。
 ワックスは、日光亀裂防止剤とも云われ、日光あるいはオゾンの作用で発生するゴムの亀裂を抑制する作用がある。すなわち、加硫後、ゴムの表面にブルームして、ゴム表面と空気とを遮断し、かつ日光を反射して、その効力を発揮する。
 ステアリン酸は、天然ゴム、合成ゴム、ラテックスなどに用いられる酸性加硫促進剤の活性剤で、塩基性加硫促進剤に対しては、早期加硫を抑制する作用がある。また、軟化剤としても有効であり、特にカーボンブラックなどの配合剤を多量に用いる場合、その分散を改良する分散剤として働く。
 樹脂としては、フェノール樹脂や脂環式炭化水素樹脂などを用いることができる。これらは、ゴムの高弾性化や粘弾性改良などの目的で使用される。
 プロセスオイルとしては、芳香族系オイル、アスファルトを含有するナフテン系オイルなどが挙げられ、該プロセスオイル中のIP346法によるジメチルスルホキシド(DMSO)抽出物として表される多環芳香族化合物(PCA)量が3質量%未満であるプロセスオイルが好ましい。
 本願発明のゴム組成物は、前述のカーボンブラックを水に分散させてなるスラリーと、ゴムラテックスとを液相で混合して得られた混合物を、乾燥することにより製造したウェットマスターバッチにより製造されたゴム組成物を含むことが好ましい。
 本発明のゴム組成物において、ゴム成分の全体に対して当該ウェットマスターバッチにおけるゴム成分を20質量%以上含むことが好ましい。当該ウェットマスターバッチに追加して用いられる他のゴム成分としては、通常の天然ゴム及びジエン系合成ゴムが挙げられ、ジエン系合成ゴムとしては、前述のもの及びこれらの混合物などが挙げられる。
(ゴムラテックス)
 本発明のウェットマスターバッチに用いられるゴムラテックスとしては、天然ゴムラテックス及び/又は合成ゴムラテックスを挙げることができる。
 天然ゴムラテックスとしては、フィールドラテックス、アンモニア処理ラテックス、遠心分離濃縮ラテックス、酵素で処理した脱蛋白ラテックス、前記のものを組み合わせたものなど、いずれも使用することができる。
 合成ゴムラテックスとしては、例えばスチレン-ブタジエン重合体ゴム、ニトリルゴム、ポリクロロプレンゴムなどのラテックスを使用することができる。
 上記ゴムラテックスにおけるゴム濃度は、通常5~70質量%程度、好ましくは15~40質量%である。なお、該ゴムラテックスは水等で希釈して用いてもよい。
(充填材スラリー)
 本発明のウェットマスターバッチに用いることのできる充填材スラリーとしては、上述の性質を有するカーボンブラックを必須成分として含有するものであるが、その他にシリカ及び下記一般式(VI)で表される無機充填材を含んでいてもよい。
  nM・xSiO・zHO  ・・・(VI)
[式中、Mは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、それらの水和物、及び前記金属の炭酸塩の中から選ばれる少なくとも一種であり、n、x、y及びzは、それぞれ1~5の整数、0~10の整数、2~5の整数、及び0~10の整数である。]
 上述のシリカとしては特に限定はなく、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカが好適に用いられる。上記充填材は単独に又は混合して使用することができる。
 前記一般式(VI)で表わされる無機充填材は、具体的には、γ-アルミナ、α-アルミナ等のアルミナ(Al)、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al3・HO)、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)]、炭酸アルミニウム[Al(CO]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO)、タルク(3MgO・4SiO・HO)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO・9HO)、チタン白(TiO)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al)、クレー(Al・2SiO)、カオリン(Al・2SiO・2HO)、パイロフィライト(Al・4SiO・HO)、ベントナイト(Al・4SiO・2HO)、ケイ酸アルミニウム(AlSiO、Al・3SiO・5HO等)、ケイ酸マグネシウム(MgSiO、MgSiO等)、ケイ酸カルシウム(Ca・SiO等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al・CaO・2SiO等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO)、炭酸カルシウム(CaCO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)・nHO]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO]、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩などが使用できる。
 また、一般式(VI)で表される無機充填材としては、Mがアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、それらの水和物、及びアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一種のものが好ましい。
 充填材スラリーは、通常、上述のカーボンブラック、無機充填材などからなる充填材を、高速せん断ミキサーを用いて分散溶媒中に分散させて得られる。スラリーの調製に用いられる高速せん断ミキサーとしては、ローターとステーター部からなる高速せん断ミキサー、高圧ホモジナイザ、超音波ホモジナイザ、コロイドミルなどを使用することができる。
 上記スラリー中の充填材の粒度分布は、体積平均粒子径(mv)が25μm以下で、90体積%粒径(D90)が30μm以下であることが好ましい。
 さらに好ましくは、体積平均粒子径(mv)が20μm以下、かつ90体積%粒径(D90)が25μm以下である。粒度が大きすぎるとゴム中の充填材の分散が悪化し、補強性、耐摩耗性が悪化することがある。なお、スラリー中の充填材の粒度分布の測定方法は後に説明する。
 スラリーにおいて、前記充填材の濃度は1~30質量%とするのが好ましく、特に2~20質量%の範囲であることが好ましい。充填材の濃度が1質量%以上であると必要とするスラリー容量が多くなりすぎず、また30質量%以下であると、スラリー液の粘度が高くなりすぎることがないため、作業性に優れる。
 本発明においては、このスラリーとしては、水分散スラリーであることが、ゴムラテックスを用いる場合に、混合性の観点から好ましい。
(ウェットマスターバッチの製造)
 本発明においては、ウェットマスターバッチを製造する際の、各液の混合の順番については特に制限はない。例えば、攪拌羽根を備えた攪拌容器中に充填材スラリーを入れ、攪拌しながら、ゴムラテックスを添加する方法や、逆にゴムラテックスを攪拌しながら、充填材スラリーを添加する方法がある。さらに、一定の流量割合をもった充填材スラリー流とゴムラテックス液流とを、激しい水力攪拌の条件下で混合する方法を用いることができる。
 このようにして得られた混合液を凝固して、凝固物を形成させる。凝固方法としては、従来公知の方法、例えば蟻酸、硫酸などの酸や、塩化ナトリウムなどの塩の凝固剤を用いて行われる。また、加熱したり、機械的なせん断を加えてもよく、さらには、これらを組み合わせてもよい。
 凝固物は、一般に従来公知の固液分離手段を用いて取り出し、充分に洗浄後、乾燥処理する。乾燥処理は、真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー、バンドドライヤー等の通常の乾燥機を用いることができるが、さらに充填材の分散性を向上させるためには、機械的せん断力をかけながら乾燥を行うことが好ましい。
 このようにして得られたウェットマスターバッチにおいて、ゴム用薬品の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、通常0.2~20質量部程度、好ましくは0.5~15質量部である。また、充填材スラリーを用いる場合、充填材の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、通常20~500質量部程度、好ましくは30~80質量部である。
 本発明のゴム組成物は、タイヤ用途を始め、防振ゴム、ベルト、ホースその他の工業用品等の用途にも用いることができる。特にタイヤ用ゴムとして好適に使用され、例えばトレッドゴム、サイドゴム、プライコーティングゴム、ビードフイラーゴム、ベルトコーティングゴムなどあらゆるタイヤ部材に適用することができる。
[タイヤ]
 本発明のタイヤは、前記本発明のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、ウェットマスターバッチと共に必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させたゴム組成物が未加硫の段階で、例えばタイヤトレッドに加工され、タイヤ成型機上で通常の方法により貼り付け成型され、生タイヤが成型される。この生タイヤを加硫機中で加熱、加圧してタイヤが得られる。
 このようにして得られた本発明のタイヤは、耐熱老化性、補強性、弾性率、耐摩耗性などに優れている。
 次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
 各実施例、比較例における各種測定は下記の方法により行なった。
1.カーボンブラックの物性
(1)DBP吸収量
 JIS K 6217-4:2001に準じて測定した。
(2)CTAB吸着比表面積
 ISO 6810に準拠して測定した。
(3)マクロ分散D
 明細書本文中に記載の方法により測定した。
(4)酸性官能基量
 明細書本文中に記載の方法により測定した。
(5)窒素吸着比表面積
 JIS K 6217(1997)に準じて測定した。
2.充填材スラリーの評価
 スラリー中の充填材の粒度分布[体積平均粒子径(mV)、90体積%粒径(D90)]を測定した。測定方法としては、レーザー回折・散乱式 日機装(株)製 マイクロトラックMT3000を用いた。
3.ゴム組成物の評価
(1)耐疲労性(ORR実車試験におけるトレッド減少量)
 サイズ:2400R35のタイヤを試作し、車両に装着して、5万km走行した時点でのタイヤの溝の深さを測定した。走行距離/(走行前のタイヤの溝深さ-走行後のタイヤの溝深さ)の値を算出し、比較例10のタイヤの値を100として指数表示した。指数値が大きい程、耐摩耗性に優れることを示す。
(2)耐摩耗性
 JIS K 6264:2005に準じたランボーン摩耗試験により評価した。スリップ率:25%とした。
 なお、評価結果は比較例10をコントロールとした指数で表示した。
(3)作業性
 クリアランス:2mm、回転数:30rpmの条件で、70℃に加熱した6インチロールを用いて、300gのウェットマスターバッチ材料がシートになるまでの時間で評価した。
評価基準
A;400秒以下
B;400秒を超え600秒以下
C;600秒を超え800秒以下
D;800秒を超え1000秒以下
E;1000秒を超え1200秒以下
F;1200秒を超え1400秒以下
[カーボンブラックの試作]
 燃焼ガス生成帯域と、反応帯域と、反応停止帯域とが連設されてなる反応装置を用い、前記燃焼ガス生成帯域内で高温燃焼ガスを生成させ、次いで前記反応帯域に原料を噴霧導入してカーボンブラックを含む反応ガス流を急冷して、第A表に記載のDBP吸収量及びCTAB吸着比表面積が得られるように反応を終結させることにより、試作品A~Hを作製した。各試作品の物性は第A表及び第1表に示す通りである。
 なお、DBP吸収量及びCTAB吸着比表面積は、燃料反応帯域に導入する酸素含有ガス量を調整したり、原料導入帯域で導入する原料炭化水素全量に占める原料導入帯域の前段で供給する原料炭化水素量を調整したりすることにより制御することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
実施例1
(1)充填材スラリーの調製
 水中にカーボンブラック(旭カーボン(株)製「SBX45」)を10質量%の濃度となるように混合した。次いで、濃度0.1質量%の水酸化ナトリウム水溶液を加え、ハイシェアミキサー(シルバーソン社製、Model:EX)を用い、回転数40Hzで90分間攪拌した。その後、室温まで冷却した後、さらに90分間攪拌して、充填材スラリーを得た。
(2)ウェットマスターバッチの製造
 充填材スラリーの固形分が、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、60質量部となるように、天然ゴムラテックス3kgに対して、上記(1)で調製した充填材スラリー2.7kgを攪拌しながら混合した後、蟻酸を用いてpHを4.5に調整して、凝固させた。この凝固物を濾取し、十分に水洗してウェットマスターバッチ900gを得た。
実施例2
 実施例1の充填材スラリーの調製において、室温冷却後のさらなる攪拌を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
実施例3
 実施例2において、ハイシェアミキサーを用いての、攪拌時間を60分間としたこと以外は実施例2と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例1
 実施例1において、ハイシェアミキサーに代えて、ビーズミル(アイメックス社製「NVM-2」、ビーズ径:0.3mm)を用い、攪拌時間を60分間としたこと、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「SBWM09」を用いたこと、以外は実施例1と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例2
 実施例2において、ハイシェアミキサーを用いての、攪拌時間を10分間としたこと以外は実施例2と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
実施例4~6
 実施例1において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「SBX15」(実施例4)、旭カーボン(株)製「WM02P」(実施例5)、及び旭カーボン(株)製「SB805」(実施例6)をそれぞれ用いたこと以外は実施例1と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
実施例7~9
 実施例2において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「SBX15」(実施例7)、旭カーボン(株)製「WM02P」(実施例8)、及び旭カーボン(株)製「SB805」(実施例9)をそれぞれ用いたこと以外は実施例2と同様にして充填材スラリーを得、実施例2と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
実施例10~12
 実施例3において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「SBX15」(実施例10)、旭カーボン(株)製「WM02P」(実施例11)、及び旭カーボン(株)製「SB805」(実施例12)をそれぞれ用いたこと以外は実施例3と同様にして充填材スラリーを得、実施例3と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例3~8
 比較例1において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「SBX18」(比較例3)、旭カーボン(株)製「SBX15」(比較例4)、試作品G(比較例5)、旭カーボン(株)製「WM02P」(比較例6)、試作品H(比較例7)及び旭カーボン(株)製「SB805」(比較例8)をそれぞれ用いたこと以外は比較例1と同様にして充填材スラリーを得、比較例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例9~12
 実施例1において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「DS12」(比較例9)、試作品F(比較例10)、旭カーボン(株)製「SBX280」(比較例11)、及び試作品E(比較例12)をそれぞれ用いたこと以外は実施例1と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例13~16
 実施例1において、カーボンブラックとして、試作品A(比較例13)、試作品B(比較例14)、試作品C(比較例15)、試作品D(比較例16)をそれぞれ用いたこと以外は実施例1と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例17
 実施例1において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「SBX910」を用いたこと以外は実施例1と同様にして充填材スラリーを得、実施例1と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例18~26
 実施例2において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「DS12」(比較例18)、旭カーボン(株)製「試作品F」(比較例19)、旭カーボン(株)製「SBX280」(比較例20)、試作品E(比較例21)、試作品A(比較例22)、試作品B(比較例23)、試作品C(比較例24)、試作品D(比較例25)及び旭カーボン(株)製「SBX910」(比較例26)をそれぞれ用いたこと以外は実施例2と同様にして充填材スラリーを得、実施例2と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
比較例27~35
 実施例3において、カーボンブラックとして、旭カーボン(株)製「DS12」(比較例27)、旭カーボン(株)製「試作品F」(比較例28)、旭カーボン(株)製「SBX280」(比較例29)、旭カーボン(株)製「WM14K」(比較例30)、試作品A(比較例31)、試作品B(比較例32)、試作品C(比較例33)、試作品D(比較例34)及び旭カーボン(株)製「SBX910」(比較例35)をそれぞれ用いたこと以外は実施例3と同様にして充填材スラリーを得、実施例3と同様にしてウェットマスターバッチを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 
 本発明によれば、高性能でかつロール作業性等の加工性に優れたゴム組成物(エラストマー混合物)が得られる。本発明のゴム組成物は、タイヤ用途を始め、防振ゴム、ベルト、ホースその他の工業用品等の用途にも用いることができる。
 特にタイヤ用ゴムとして好適に使用され、例えばトレッドゴム、サイドゴム、プライコーティングゴム、ビードフイラーゴム、ベルトコーティングゴムなどあらゆるタイヤ部材に適用することができる。本発明のタイヤは、耐熱老化性、補強性、弾性率、耐摩耗性などに優れている。

Claims (6)

  1.  ゴム成分100質量部に対して、DBP吸収量とCTAB吸着比表面積が下記式(I)~(III)の関係式を満足するカーボンブラックを30~80質量部配合してなるゴム組成物であって、該ゴム組成物中のカーボンブラックのマクロ分散D(%)が1%以上10%未満であるゴム組成物。
     DBP吸収量(cm/100g)<3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-270 ・・・(I)
     DBP吸収量(cm/100g)<115 ・・・(II)
     CTAB吸着比表面積(m/g)<230 ・・・(III)
  2.  前記カーボンブラックのDBP吸収量とCTAB吸着比表面積が、下記式(I’)及び(II’)の関係式を満足する請求項1に記載のゴム組成物。
     3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-710<DBP吸収量(cm/100g)<3.0×CTAB吸着比表面積(m/g)-270 ・・・(I’)
     40<DBP吸収量(cm/100g)<115・・・(II’)
  3.  前記マクロ分散D(%)が1%以上8%未満である請求項1又は2に記載のゴム組成物。
  4.  前記カーボンブラックを水に分散させてなる充填材スラリーと、ゴムラテックスとを液相で混合して得られた混合物を、乾燥することにより製造したウェットマスターバッチを含む請求項1~3のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  5.  前記カーボンブラックの表面平均酸性官能基量が下記式(IV)の関係式を満足する請求項1~4のいずれか一項に記載のゴム組成物。
     0.15≦表面平均酸性官能基量(μeq/m)<3.00・・・(IV)
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載のゴム組成物を用いてなるタイヤ。
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