JPH07754B2 - 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 - Google Patents
高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物Info
- Publication number
- JPH07754B2 JPH07754B2 JP1129643A JP12964389A JPH07754B2 JP H07754 B2 JPH07754 B2 JP H07754B2 JP 1129643 A JP1129643 A JP 1129643A JP 12964389 A JP12964389 A JP 12964389A JP H07754 B2 JPH07754 B2 JP H07754B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- surface area
- specific surface
- rubber
- rubber composition
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
-
- 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
-
- 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
- C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ゴム用カーボンブラックの分類で超耐摩耗性
ファーネス(SAF)以上の高比表面積を有するカーボン
ブラックならびにそれを使用したゴム組成物に関するも
のであり、更に詳しくは、当該カーボンブラックを配合
したゴム組成物が特にトラック、バス等用のタイヤのト
レッド部に優れた補強性を付与しながら、優れたヒステ
リシスを維持することができるカーボンブラックに係る
ものである。
ファーネス(SAF)以上の高比表面積を有するカーボン
ブラックならびにそれを使用したゴム組成物に関するも
のであり、更に詳しくは、当該カーボンブラックを配合
したゴム組成物が特にトラック、バス等用のタイヤのト
レッド部に優れた補強性を付与しながら、優れたヒステ
リシスを維持することができるカーボンブラックに係る
ものである。
[従来の技術] ゴム用カーボンブラックは、その特性に対応し、多様の
品種があり、通常比表面積(よう素吸着量、窒素吸着比
表面積など)、ストラクチャー(DBP吸油量など)など
の特性に基づいて分類されている。
品種があり、通常比表面積(よう素吸着量、窒素吸着比
表面積など)、ストラクチャー(DBP吸油量など)など
の特性に基づいて分類されている。
主にタイヤのトレッド部に用いられるカーボンブラック
の品種は比表面積の小さい方から、HAF、ISAF、SAFと分
類され、一般にこの順で耐摩耗性が優れていく。これら
のカーボンブラックの品種特性は、配合するゴム組成物
の諸性能を決定する重要な因子となることから、その使
用用途に応じて選択される。一般にISAFクラスよりも比
表面積の大きいカーボンブラックは天然ゴムを主体とし
たトラック、バス用タイヤのトレッド部に用いられてお
り、HAFクラスのカーボンブラックはSBRゴムなどの合成
ゴムを主体とした乗用車用タイヤのトレッド部に用いら
れている。
の品種は比表面積の小さい方から、HAF、ISAF、SAFと分
類され、一般にこの順で耐摩耗性が優れていく。これら
のカーボンブラックの品種特性は、配合するゴム組成物
の諸性能を決定する重要な因子となることから、その使
用用途に応じて選択される。一般にISAFクラスよりも比
表面積の大きいカーボンブラックは天然ゴムを主体とし
たトラック、バス用タイヤのトレッド部に用いられてお
り、HAFクラスのカーボンブラックはSBRゴムなどの合成
ゴムを主体とした乗用車用タイヤのトレッド部に用いら
れている。
[発明が解決しようとする課題] トラック、バス用タイヤのような営業用タイヤにおいて
は、経済的見地からその寿命を延ばすためトレッドを補
強することが必要であり、そのためISAFクラスよりも比
表面積が大きく、耐摩耗性の優れたカーボンブラックの
開発が望まれている。
は、経済的見地からその寿命を延ばすためトレッドを補
強することが必要であり、そのためISAFクラスよりも比
表面積が大きく、耐摩耗性の優れたカーボンブラックの
開発が望まれている。
一般にカーボンブラックの比表面積が大きくなると、配
合ゴム物性の発熱性が高くなり、ヒステリシスロスが大
きくなってくるという欠点があった。ゴム組成物のヒス
テリシスロスとはゴムに変形、回復のサイクルを与えた
ときに変形過程で加えられるエネルギーと回復過程で放
出するエネルギーとの差のことで、この値が少ないほど
タイヤの転がり抵抗が少なくなり、省燃費性が優れてい
ることになる。
合ゴム物性の発熱性が高くなり、ヒステリシスロスが大
きくなってくるという欠点があった。ゴム組成物のヒス
テリシスロスとはゴムに変形、回復のサイクルを与えた
ときに変形過程で加えられるエネルギーと回復過程で放
出するエネルギーとの差のことで、この値が少ないほど
タイヤの転がり抵抗が少なくなり、省燃費性が優れてい
ることになる。
したがって、補強性が高く、かつヒステリシスロスの少
ない、相反する要望を満たすカーボンブラックの開発が
望まれていた。
ない、相反する要望を満たすカーボンブラックの開発が
望まれていた。
[課題を解決するための手段] 本発明は、カーボンブラックの比表面積およびストラク
チャーの安定性に着目することにより、この課題を解決
したものである。
チャーの安定性に着目することにより、この課題を解決
したものである。
カーボンブラックの比表面積を測定する方法としては、
電子顕微鏡による電顕比表面積(Sem)、BET法による窒
素吸着比表面積(N2SA)、界面活性剤であるセチルトリ
メチルアンモニウムブロマイドの吸着によるCTAB比表面
積(CTAB)および、よう素吸着量(IA)がある。これら
の比表面積はそれぞれ特徴がある。
電子顕微鏡による電顕比表面積(Sem)、BET法による窒
素吸着比表面積(N2SA)、界面活性剤であるセチルトリ
メチルアンモニウムブロマイドの吸着によるCTAB比表面
積(CTAB)および、よう素吸着量(IA)がある。これら
の比表面積はそれぞれ特徴がある。
他方、カーボンブラックのストラクチャーとカーボンブ
ラックの粒子の繋り、または凝集による構造のことであ
る。粒子の繋り程度が発達しているほど、このストラク
チャーの値は高くなる。
ラックの粒子の繋り、または凝集による構造のことであ
る。粒子の繋り程度が発達しているほど、このストラク
チャーの値は高くなる。
ゴム組成物は、カーボンブラックとゴムとを混練りして
作られている。カーボンブラックはこの混練り過程にお
いてゴム中に分散されるが、カーボンブラックの形態
は、混練りの過程において一部のストラクチャーが破壊
されていく。混練り過程は非常に複雑なので、完全に解
析することは不可能であるが、通常そのストラクチャー
の破壊のシミュレーションとしてシリンダー内にカーボ
ンブラックを入れ、ピストンでこのカーボンブラックを
圧縮することで行なっている。ただしこの方法では、カ
ーボンブラックのストラクチャーの破壊と同時にカーボ
ンブラックの活性によるカーボンブラックの凝集も起こ
ることが推定される。このピストンによるカーボンブラ
ックの圧縮の試験法については、ASTM-D3493の圧縮後の
試料のDBP吸油量で標準化されている。本発明ではここ
に記載されている方法に準拠して行なわれている。
作られている。カーボンブラックはこの混練り過程にお
いてゴム中に分散されるが、カーボンブラックの形態
は、混練りの過程において一部のストラクチャーが破壊
されていく。混練り過程は非常に複雑なので、完全に解
析することは不可能であるが、通常そのストラクチャー
の破壊のシミュレーションとしてシリンダー内にカーボ
ンブラックを入れ、ピストンでこのカーボンブラックを
圧縮することで行なっている。ただしこの方法では、カ
ーボンブラックのストラクチャーの破壊と同時にカーボ
ンブラックの活性によるカーボンブラックの凝集も起こ
ることが推定される。このピストンによるカーボンブラ
ックの圧縮の試験法については、ASTM-D3493の圧縮後の
試料のDBP吸油量で標準化されている。本発明ではここ
に記載されている方法に準拠して行なわれている。
本発明においては、よう素吸着量(IA)が135mg/g〜200
mg/gで、DBP吸油量(DBP)が105ml/100g〜150ml/100gで
あり、CTAB比表面積(CTAB)の測定値(m2/g)とよう素
吸着量(IA)の測定値(mg/g)の比が0.95〜1.05であ
り、窒素吸着比表面積(N2SA)の測定値(m2/g)とCTAB
比表面積(CTAB)の測定値(m2/g)の比が1.05以下の高
比表面積のカーボンブラックにおいて、上記ASTM-D3493
方法による圧縮後の試料の遠心沈降法によるカーボンブ
ラックの凝集体のモード径(Dst)4と非圧縮試料の遠
心沈降法によるカーボンブラックの凝集体のモード径
(Dst)0の比、(Dst)4/(Dst)0が0.96以上である
場合は優れたカーボンブラックとなることを見出した。
mg/gで、DBP吸油量(DBP)が105ml/100g〜150ml/100gで
あり、CTAB比表面積(CTAB)の測定値(m2/g)とよう素
吸着量(IA)の測定値(mg/g)の比が0.95〜1.05であ
り、窒素吸着比表面積(N2SA)の測定値(m2/g)とCTAB
比表面積(CTAB)の測定値(m2/g)の比が1.05以下の高
比表面積のカーボンブラックにおいて、上記ASTM-D3493
方法による圧縮後の試料の遠心沈降法によるカーボンブ
ラックの凝集体のモード径(Dst)4と非圧縮試料の遠
心沈降法によるカーボンブラックの凝集体のモード径
(Dst)0の比、(Dst)4/(Dst)0が0.96以上である
場合は優れたカーボンブラックとなることを見出した。
更にこれに加え、圧縮後の試料の遠心沈降法によるカー
ボンブラックの凝集体の半値幅(ΔD50)4と非圧縮試
料の遠心沈降法によるカーボンブラックの凝集体の半値
幅(ΔD50)0との比、(ΔD50)4/(ΔD50)0が1.15
以下である場合には、配合したゴム組成物により優れた
補強性を付与しながら、優れたヒステリシスを維持させ
ることが出来るカーボンブラックを提供するものであ
る。
ボンブラックの凝集体の半値幅(ΔD50)4と非圧縮試
料の遠心沈降法によるカーボンブラックの凝集体の半値
幅(ΔD50)0との比、(ΔD50)4/(ΔD50)0が1.15
以下である場合には、配合したゴム組成物により優れた
補強性を付与しながら、優れたヒステリシスを維持させ
ることが出来るカーボンブラックを提供するものであ
る。
本発明のカーボンブラックは、天然ゴム及び/または合
成ゴムの補強に効果があり、且つ得られたゴム組成物は
優れたヒステリシス特性を持つものである。配合量とし
ては、ゴム100重量部に対し、カーボンブラックを20〜2
00重量部、好ましくは50〜100重量部である。
成ゴムの補強に効果があり、且つ得られたゴム組成物は
優れたヒステリシス特性を持つものである。配合量とし
ては、ゴム100重量部に対し、カーボンブラックを20〜2
00重量部、好ましくは50〜100重量部である。
ここで、IAは高過ぎるときは混練り中にカーボンブラッ
クの凝集が避けられず、ヒステリシスロスが増加するの
で200mg/gを越えてはならない。また135mg/g以下では補
強効果が低く、よいゴム組成物が得られない。
クの凝集が避けられず、ヒステリシスロスが増加するの
で200mg/gを越えてはならない。また135mg/g以下では補
強効果が低く、よいゴム組成物が得られない。
DBPも105ml/100g以下では、補強効果が充分でないが、1
50ml/100gを越える場合にはゴム組成物のモジュラスを
高くし、硬度が高くなるので好ましくない。
50ml/100gを越える場合にはゴム組成物のモジュラスを
高くし、硬度が高くなるので好ましくない。
また、CTAB比表面積(CTAB)の測定値(m2/g)とよう素
吸着量(IA)の測定値(mg/g)の比、(CTAB/IA)はカ
ーボンブラックの表面化学活性の物差しとなり、この値
が大きいほど表面化学活性が高いことを示し、高比表面
積を有するカーボンブラックでは(CTAB/IA)が0.95〜
1.05のときには、カーボンブラックの表面化学活性にも
とづく、ゴムとカーボンブラックの相互作用により、配
合ゴム物性の補強性およびヒステリシスロスに対して、
より好ましい特性を示すことが判った。
吸着量(IA)の測定値(mg/g)の比、(CTAB/IA)はカ
ーボンブラックの表面化学活性の物差しとなり、この値
が大きいほど表面化学活性が高いことを示し、高比表面
積を有するカーボンブラックでは(CTAB/IA)が0.95〜
1.05のときには、カーボンブラックの表面化学活性にも
とづく、ゴムとカーボンブラックの相互作用により、配
合ゴム物性の補強性およびヒステリシスロスに対して、
より好ましい特性を示すことが判った。
また、窒素吸着比表面積(N2SA)の測定値(m2/g)とCT
AB比表面積(CTAB)の測定値(m2/g)の比、(N2SA/CTA
B)はカーボンブラック表面の多孔度の物差しとなり、
この値が大きいほどカーボンブラックの表面のミクロポ
アが多いことを示し、(N2SA/CTAB)が1.05以下のとき
には表面のミクロポアの占める表面積が、有効比表面積
に対して低い比率となり、カーボンブラックとゴムとの
相互作用に有効に働くことが判った。
AB比表面積(CTAB)の測定値(m2/g)の比、(N2SA/CTA
B)はカーボンブラック表面の多孔度の物差しとなり、
この値が大きいほどカーボンブラックの表面のミクロポ
アが多いことを示し、(N2SA/CTAB)が1.05以下のとき
には表面のミクロポアの占める表面積が、有効比表面積
に対して低い比率となり、カーボンブラックとゴムとの
相互作用に有効に働くことが判った。
(Dst)4/(Dst)0はカーボンブラックのストラクチャ
ーの強度を示すもので、これが0.96以上のときには混練
り時に破壊されず、カーボンブラックの初期の性能を維
持できることがわかった。
ーの強度を示すもので、これが0.96以上のときには混練
り時に破壊されず、カーボンブラックの初期の性能を維
持できることがわかった。
なお、本発明に用いられるカーボンブラックは通常のゴ
ム用ファーネス法のハード系カーボンブラック専用炉に
て製造することができるが、次のような条件で行なっ
た。
ム用ファーネス法のハード系カーボンブラック専用炉に
て製造することができるが、次のような条件で行なっ
た。
(1)原料油の噴霧を均一にする。
原料油導入部の前段には、燃料油を、予熱された空気で
燃焼させるバーナーが設けられている。バーナーで発生
させた高温燃焼ガスは直径315mmφに絞られた原料油導
入部に通され、原料油のカーボンブラック生成反応に供
される。絞られた原料油導入部を通過する燃焼ガスの温
度と流速を高め、かつ軸方向流れを均一に保つことが望
ましい。また、原料油の導入は、等分割された外周部よ
り中心に向けて、高温燃焼ガス流れに対し、直角方向に
噴射し、かつ同一断面の軸中心部より等分割された外周
部にむけて、半径方向に、噴射する。
燃焼させるバーナーが設けられている。バーナーで発生
させた高温燃焼ガスは直径315mmφに絞られた原料油導
入部に通され、原料油のカーボンブラック生成反応に供
される。絞られた原料油導入部を通過する燃焼ガスの温
度と流速を高め、かつ軸方向流れを均一に保つことが望
ましい。また、原料油の導入は、等分割された外周部よ
り中心に向けて、高温燃焼ガス流れに対し、直角方向に
噴射し、かつ同一断面の軸中心部より等分割された外周
部にむけて、半径方向に、噴射する。
(2)反応炉で水による急速冷却を行なう。
高温燃焼ガス中に、原料油が導入されると、燃焼ガスの
顕熱と、燃焼ガスに含まれる酸素による原料油の部分燃
焼により発生する熱によって、カーボンブラック生成反
応が引き起こされ、時間の経過とともに反応が進行す
る。カーボンブラックの生成反応の停止には、原料油導
入部の下流に設けられた反応炉の適当な位置で水を導入
し、ガスを急冷することによって、反応を停止させる。
反応時間は反応炉の冷却位置を選定することにより調節
される。急速冷却するためには、反応炉の中心部より外
周方向にむけて、同一断面上で等角度で分割して半径方
向に水を噴霧する。反応停止のための急速冷却には、水
噴霧ノズルの選定と、噴霧圧力等の条件で調節される。
顕熱と、燃焼ガスに含まれる酸素による原料油の部分燃
焼により発生する熱によって、カーボンブラック生成反
応が引き起こされ、時間の経過とともに反応が進行す
る。カーボンブラックの生成反応の停止には、原料油導
入部の下流に設けられた反応炉の適当な位置で水を導入
し、ガスを急冷することによって、反応を停止させる。
反応時間は反応炉の冷却位置を選定することにより調節
される。急速冷却するためには、反応炉の中心部より外
周方向にむけて、同一断面上で等角度で分割して半径方
向に水を噴霧する。反応停止のための急速冷却には、水
噴霧ノズルの選定と、噴霧圧力等の条件で調節される。
(3)カーボンブラックが製造工程中で過度に表面酸化
されないようにする。
されないようにする。
カーボンブラックの表面が過度に酸化されると、配合さ
れたゴム組成物の補強性を著しく低下させるため、製造
工程中での酸化を抑制することが望ましい。反応生成部
においては、カーボンブラックの酸化雰囲気にさらされ
る機会を少なくし、カーボンブラック生成後は、速やか
に反応を停止させること、又反応停止後の処理工程にお
いては、酸素濃度を下げて、かつ処理温度も300℃以下
に保つなど、製造工程中での過度な酸化を出来るだけ避
けることによって製造される。
れたゴム組成物の補強性を著しく低下させるため、製造
工程中での酸化を抑制することが望ましい。反応生成部
においては、カーボンブラックの酸化雰囲気にさらされ
る機会を少なくし、カーボンブラック生成後は、速やか
に反応を停止させること、又反応停止後の処理工程にお
いては、酸素濃度を下げて、かつ処理温度も300℃以下
に保つなど、製造工程中での過度な酸化を出来るだけ避
けることによって製造される。
[実施例] 次に本発明を実施例に基づき説明する。
(製造例) 前述のごとき(1)〜(3)の条件を実施できるゴム用
ファーネス法のハード系カーボンブラック専用炉を用
い、 導入空気量 15,000〜18,000Nm3/H 導入空気温度 500〜800℃ 導入燃料油量 900〜1200Kg/H 燃料油燃焼率 120〜160% 燃焼室内温度 1700〜2000℃ 導入原料油量 4200〜4500Kg/H (これを外周及び中心部に分けて供給) 原料噴霧圧力 18〜21Kg/cm2 原燃料油燃焼率 25〜35% この場合の燃料油としてC-9(比重0.92) 原料油としてクレオソート油(d=1.1) を使用した。
ファーネス法のハード系カーボンブラック専用炉を用
い、 導入空気量 15,000〜18,000Nm3/H 導入空気温度 500〜800℃ 導入燃料油量 900〜1200Kg/H 燃料油燃焼率 120〜160% 燃焼室内温度 1700〜2000℃ 導入原料油量 4200〜4500Kg/H (これを外周及び中心部に分けて供給) 原料噴霧圧力 18〜21Kg/cm2 原燃料油燃焼率 25〜35% この場合の燃料油としてC-9(比重0.92) 原料油としてクレオソート油(d=1.1) を使用した。
これらの条件を種々変えて、表−1に示す実施例1〜3
の各種のカーボンブラックを得た。
の各種のカーボンブラックを得た。
本発明によるカーボンブラックの各特性は、次のように
して測定した。
して測定した。
(1)よう素吸着量(IA): JIS K6221-1982に準拠して行なった。ただし、本発明に
よるカーボンブラックは、いずれもよう素吸着量が135m
g/g以上であり、高比表面積のカーボンブラックの平衡
濃度を考慮して乾燥試料の質量は、通常量の半分の0.25
00gとした。
よるカーボンブラックは、いずれもよう素吸着量が135m
g/g以上であり、高比表面積のカーボンブラックの平衡
濃度を考慮して乾燥試料の質量は、通常量の半分の0.25
00gとした。
(2)窒素吸着比表面積(N2SA): ASTM D3037-88に準拠して行なった。
(3)CTAB比表面積(CTAB): ASTM D3765-85に準拠して行なった。
(4)DBP吸油量(DBP): JIS K6221-1982に準拠して行なった。
(5)カーボンブラックの凝集体測定法: 遠心沈降法によるカーボンブラックの凝集体分布は、ジ
ョイス・レーブル社製ディスク・セントリフュージを使
用し、次の方法によって測定を行なった。
ョイス・レーブル社製ディスク・セントリフュージを使
用し、次の方法によって測定を行なった。
カーボンブラックを約10mg精秤し、少量の界面活性剤を
加えた20%エタノール水溶液に加え、カーボンブラック
濃度を約0.02重量%にした後、超音波で分散させ、これ
を試料溶液とした。
加えた20%エタノール水溶液に加え、カーボンブラック
濃度を約0.02重量%にした後、超音波で分散させ、これ
を試料溶液とした。
ディスク・セントリフュージの回転速度を8,000rpmに設
定し、スピン液(純水)14mlを加えた。その後バッファ
ー液(20%エタノール水溶液)1mlを注入し、ついでこ
れに試料溶液0.5mlを注射器で注入し、一斉に遠心沈降
を開始させた。
定し、スピン液(純水)14mlを加えた。その後バッファ
ー液(20%エタノール水溶液)1mlを注入し、ついでこ
れに試料溶液0.5mlを注射器で注入し、一斉に遠心沈降
を開始させた。
光電沈降法により凝集体分布曲線を作成した。
モード径(Dst)と半値幅(ΔD50)は、第1図より求め
た。
た。
非圧縮試料のモード径を(Dst)0、半値幅を(ΔD50)
0とし、ASTM-D3493の方法によって得た圧縮後の試料の
モード径を(Dst)4、半値幅を(ΔD50)4とする。
0とし、ASTM-D3493の方法によって得た圧縮後の試料の
モード径を(Dst)4、半値幅を(ΔD50)4とする。
表−1に示したカーボンブラックの性能評価をするため
に、表−2に示す天然ゴム配合および表−3に示す合成
ゴム配合でゴム組成物を調製し、次の配合ゴム物性試験
条件により測定評価した。この結果を表−4および5に
示す。
に、表−2に示す天然ゴム配合および表−3に示す合成
ゴム配合でゴム組成物を調製し、次の配合ゴム物性試験
条件により測定評価した。この結果を表−4および5に
示す。
(1)配合物の加硫条件: 145℃,30分 (2)引張試験、反発弾性試験: JIS K6301-1975に準拠して行なった。
引張強度の値が大きいほど、補強性が高い。
反発弾性の値が大きいほど、ヒステリシスロスは少な
い。
い。
(3)耐摩耗性試験:ランボーン摩耗試験機を用い、次
の条件で測定した。
の条件で測定した。
試験片:外径54.0mm.厚さ12.7mm エメリーホイール: 砥粒C,粘度#80,結合度K エメリーホイール面と試験片との相対スリップ率:25% 試験荷重:12Kg 添加カーボランダム粒 粒度#100,添加量10g/min IRB#6対比の指数で表示した。
指数が大きいほど耐摩耗性が優れており、補強性が高い
ことを示している。
ことを示している。
表−1に挙げたカーボンブラックはいずれもよう素吸着
量が135mg/g以上の範囲にあり、実施例3は(Dst)4/
(Dst)0が0.96より大きく、(ΔD50)4/(ΔD50)0
が1.15より大きいカーボンブラックである。比較例1は
(CTAB/IA)および(N2SA/CTAB)が特許請求の範囲を外
れるカーボンブラックである。比較例2では(CTAB/I
A),(N2SA/CTAB),(Dst)4/(Dst)0および(ΔD
50)4/(ΔD50)0が特許請求の範囲を外れている。
量が135mg/g以上の範囲にあり、実施例3は(Dst)4/
(Dst)0が0.96より大きく、(ΔD50)4/(ΔD50)0
が1.15より大きいカーボンブラックである。比較例1は
(CTAB/IA)および(N2SA/CTAB)が特許請求の範囲を外
れるカーボンブラックである。比較例2では(CTAB/I
A),(N2SA/CTAB),(Dst)4/(Dst)0および(ΔD
50)4/(ΔD50)0が特許請求の範囲を外れている。
比較例3では(CTAB/IA),(N2SA/CTAB)および(ΔD
50)4/(ΔD50)0が特許請求の範囲を満たすが、(Ds
t)4/(Dst)0が0.96より小さい。
50)4/(ΔD50)0が特許請求の範囲を満たすが、(Ds
t)4/(Dst)0が0.96より小さい。
表−3および4によれば、実施例3は配合ゴム物性にお
いて、ヒステリシスを示す反発弾性、補強性を示す引張
強度や耐摩耗性が比較例よりも優れている。
いて、ヒステリシスを示す反発弾性、補強性を示す引張
強度や耐摩耗性が比較例よりも優れている。
実施例1,2では更に補強性が優れている。
[発明の効果] 上記説明で明らかなように本発明で規定する選択的特性
を有するカーボンブラックは、その配合ゴム組成物に優
れた補強性を付与しながら、優れたヒステリシスを維持
することができる。
を有するカーボンブラックは、その配合ゴム組成物に優
れた補強性を付与しながら、優れたヒステリシスを維持
することができる。
第1図はカーボンブラックの凝集体分布曲線図である。
Claims (3)
- 【請求項1】よう素吸着量が135mg/g〜200mg/gで、DBP
吸油量が105ml/100g〜150ml/100gであり、CTAB比表面積
の測定値とよう素吸着量の比が0.95〜1.05であり、窒素
吸着比表面積とCTAB比表面積の比が1.05以下であり、且
つ圧縮後の試料の遠心沈降法によるカーボンブラックの
凝集体のモード径と非圧縮試料の遠心沈降法によるカー
ボンブラックの凝集体のモード径の比が0.96以上の高比
表面積を有するカーボンブラック。 - 【請求項2】圧縮後の試料の遠心沈降法によるカーボン
ブラックの凝集体の半値幅と非圧縮試料の遠心沈降法に
よるカーボンブラックの凝集体の半値幅の比が1.15以下
である特許請求の範囲第1項記載のカーボンブラック。 - 【請求項3】天然ゴムおよび/または合成ゴム100重量
部に対し、請求項第1項のカーボンブラックを20〜200
重量部配合したことを特徴とするゴム組成物。
Priority Applications (27)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129643A JPH07754B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 |
| ZA903499A ZA903499B (en) | 1989-05-23 | 1990-05-08 | Carbon black having a high specific surface area |
| CA002017038A CA2017038C (en) | 1989-05-23 | 1990-05-17 | Carbon black having a high specific surface area |
| IT20335A IT1241146B (it) | 1989-05-23 | 1990-05-17 | Nerofumo con elevata area superficiale specifica e composizioni elastomeriche che lo incorporano |
| CS902415A CZ285493B6 (cs) | 1989-05-23 | 1990-05-17 | Saze s velkým specifickým povrchem a jejich použití pro přípravu kaučukové směsi |
| AR90316888A AR245761A1 (es) | 1989-05-23 | 1990-05-18 | Negro de humo con un area superficial especifica elevada y composicion de caucho que los comprende. |
| TR90/0482A TR24435A (tr) | 1989-05-23 | 1990-05-18 | Yueksek oez hidro karbonlar icermeyen poliueretan koepuek maddesi ve bunun ueretilmesi |
| NL9001168A NL194084C (nl) | 1989-05-23 | 1990-05-18 | Roeten alsmede rubbersamenstellingen met dergelijke roeten. |
| GB9011214A GB2232149B (en) | 1989-05-23 | 1990-05-18 | Carbon black having a high specific surface area |
| RO145132A RO106884B1 (ro) | 1989-05-23 | 1990-05-21 | NEGRU DE FUM DE FURNAL CU SUPRAFA¦ã SPECIFICã MARE ©I COMPOZI¦IE DE CAUCIUC CU REZISTEN¦ã SUPERIOARã LA ABRAZIUNE |
| PE1990169288A PE27191A1 (es) | 1989-05-23 | 1990-05-21 | Negro de carbon con una alta area especifica de superficie |
| DD90340879A DD297991A5 (de) | 1989-05-23 | 1990-05-21 | Russ mit grosser spezifischer oberflaeche |
| AU55732/90A AU622324B2 (en) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Carbon black having a high specific surface area |
| FR909006393A FR2647460B1 (fr) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Noir de carbone ayant une grande aire superficielle specifique |
| DE4016475A DE4016475A1 (de) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Russe mit hoher spezifischer oberflaeche |
| PT94119A PT94119B (pt) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Processo para a fabricacao de negros de fumo com uma elevada area superficial especifica |
| BR909002409A BR9002409A (pt) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Negros de fumo e composicao de borracha |
| HU903134A HUT54190A (en) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Gas black with high specific surface |
| ES9001420A ES2020719A6 (es) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Un negro de humo de alta area superficial espacifica. |
| SE9001840A SE503223C2 (sv) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Kolsvart samt gummikomposition innehållande detta |
| US07/526,725 US5110576A (en) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Carbon black having a high specific surface area |
| YU01003/90A YU100390A (en) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Gas sooth |
| CN90103809A CN1031645C (zh) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | 含有高比表面积炭黑的橡胶混合物 |
| BE9000545A BE1002927A3 (fr) | 1989-05-23 | 1990-05-23 | Noir de carbone a haute surface specifique. |
| KR1019900007396A KR0138980B1 (ko) | 1989-05-23 | 1990-05-23 | 비표면적을 증대시킨 카본블랙 |
| PL90285303A PL163581B1 (pl) | 1989-05-23 | 1990-05-23 | Mieszanka kauczukowa PL PL |
| US07/811,445 US5212226A (en) | 1988-05-23 | 1991-12-12 | Carbon black having a high specific surface area |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129643A JPH07754B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02308867A JPH02308867A (ja) | 1990-12-21 |
| JPH07754B2 true JPH07754B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15014588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1129643A Expired - Lifetime JPH07754B2 (ja) | 1988-05-23 | 1989-05-23 | 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 |
Country Status (26)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5110576A (ja) |
| JP (1) | JPH07754B2 (ja) |
| KR (1) | KR0138980B1 (ja) |
| CN (1) | CN1031645C (ja) |
| AR (1) | AR245761A1 (ja) |
| AU (1) | AU622324B2 (ja) |
| BE (1) | BE1002927A3 (ja) |
| BR (1) | BR9002409A (ja) |
| CA (1) | CA2017038C (ja) |
| CZ (1) | CZ285493B6 (ja) |
| DD (1) | DD297991A5 (ja) |
| DE (1) | DE4016475A1 (ja) |
| ES (1) | ES2020719A6 (ja) |
| FR (1) | FR2647460B1 (ja) |
| GB (1) | GB2232149B (ja) |
| HU (1) | HUT54190A (ja) |
| IT (1) | IT1241146B (ja) |
| NL (1) | NL194084C (ja) |
| PE (1) | PE27191A1 (ja) |
| PL (1) | PL163581B1 (ja) |
| PT (1) | PT94119B (ja) |
| RO (1) | RO106884B1 (ja) |
| SE (1) | SE503223C2 (ja) |
| TR (1) | TR24435A (ja) |
| YU (1) | YU100390A (ja) |
| ZA (1) | ZA903499B (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07754B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1995-01-11 | 昭和キャボット株式会社 | 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 |
| DE69118680T2 (de) * | 1990-01-08 | 1996-11-28 | Cabot Corp., Boston, Mass. | Russ der einen verbesserten widerstand gegen den laufflächenverschleiss und eine geringere hysterese verleiht und prozess für dessen herstellung |
| JP2834324B2 (ja) * | 1990-03-13 | 1998-12-09 | キャボット コーポレイション | 改善したトレッドウェア/ヒステリシスカーボンブラック |
| US6153684A (en) * | 1990-08-29 | 2000-11-28 | Cabot Corporation | Performance carbon blacks |
| WO1992004415A1 (en) * | 1990-08-29 | 1992-03-19 | Cabot Corporation | Improved performance carbon blacks |
| US5726238A (en) * | 1991-12-04 | 1998-03-10 | Citadel Investments Limited | Material composed of carbon compounds |
| GB9208003D0 (en) * | 1992-04-10 | 1992-05-27 | Vickerys Ltd | A mounting assembly |
| DE69330112T2 (de) * | 1992-10-23 | 2001-08-23 | Bridgestone Corp., Tokio/Tokyo | Kautschukmischung |
| EP0598318B1 (de) * | 1992-11-14 | 1999-07-28 | Degussa-Hüls Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung kugelförmiger Granulate aus pulverförmigen Feststoffen |
| US5393821A (en) * | 1993-02-23 | 1995-02-28 | Cabot Corporation | Carbon blacks |
| FR2721038A1 (fr) * | 1994-06-08 | 1995-12-15 | Tokai Carbon Kk | Noir ce carbone au four perfectionné. |
| US5877250A (en) * | 1996-01-31 | 1999-03-02 | Cabot Corporation | Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks |
| US6180711B1 (en) * | 1997-01-22 | 2001-01-30 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition for seismic isolation laminates |
| US7226966B2 (en) * | 2001-08-03 | 2007-06-05 | Nanogram Corporation | Structures incorporating polymer-inorganic particle blends |
| EP1157063A1 (en) | 1998-12-08 | 2001-11-28 | Cabot Corporation | Elastomeric compositions having improved appearance |
| CA2393397C (en) | 1999-12-02 | 2009-05-05 | Cabot Corporation | Carbon blacks useful in wire and cable compounds |
| JP4643790B2 (ja) * | 2000-03-15 | 2011-03-02 | 旭カーボン株式会社 | カーボンブラックの製造装置および製造方法 |
| JP4606549B2 (ja) * | 2000-06-01 | 2011-01-05 | 住友ゴム工業株式会社 | 混練り方法 |
| ES2254089T3 (es) * | 2000-09-19 | 2006-06-16 | Timcal S.A. | Dispositivo y metodo para convertir material de alimentacion que contienen carbono en materiales que contienen carbono que tienen una estructura definida. |
| US7148285B2 (en) | 2001-05-11 | 2006-12-12 | Cabot Corporation | Coated carbon black pellets and methods of making same |
| US7776604B2 (en) * | 2003-04-01 | 2010-08-17 | Cabot Corporation | Methods of selecting and developing a particulate material |
| CN100436549C (zh) * | 2003-08-05 | 2008-11-26 | 三菱化学株式会社 | 炭黑 |
| CN100441640C (zh) * | 2003-09-26 | 2008-12-10 | 三菱化学株式会社 | 炭黑和使用炭黑的记录液 |
| JP2005126604A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| JP4088261B2 (ja) * | 2004-03-04 | 2008-05-21 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッド用ゴム組成物 |
| JP2007131730A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| KR101789844B1 (ko) | 2010-02-19 | 2017-10-25 | 캐보트 코포레이션 | 예열된 공급원료를 이용하는 카본 블랙의 제조 방법 및 그를 위한 장치 |
| JP2012077133A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物および空気入りタイヤ |
| US8919404B2 (en) * | 2012-09-12 | 2014-12-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Rubber composition for tread groove reinforcement |
| CN102850826B (zh) * | 2012-09-14 | 2014-08-20 | 山西绛县申王化工有限公司 | 色素炭黑的制备工艺及其燃烧炉 |
| US10695757B2 (en) * | 2016-11-16 | 2020-06-30 | Ohio State Innovation Foundation | Zeolitic materials including paired Lewis acid catalytic sites |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3992335A (en) * | 1969-11-14 | 1976-11-16 | Airwick Industries, Inc. | Self-shining floor care compositions |
| IN143558B (ja) * | 1974-07-23 | 1977-12-24 | Continental Carbon Co | |
| US4127387A (en) * | 1976-08-27 | 1978-11-28 | Phillips Petroleum Company | Radial secondary gas flow carbon black reactor |
| US4228143A (en) * | 1978-02-22 | 1980-10-14 | Phillips Petroleum Company | Method of producing pelleted carbon black |
| JPS5554337A (en) * | 1978-10-18 | 1980-04-21 | Bridgestone Corp | Bead filler rubber composition |
| CA1258157A (en) * | 1983-09-20 | 1989-08-08 | Mark L. Gravley | Carbon blacks and method and apparatus for their production |
| JPH0689265B2 (ja) * | 1984-07-25 | 1994-11-09 | 旭カ−ボン株式会社 | 補強用フア−ネスカ−ボンブラツク |
| JPH06867B2 (ja) * | 1986-05-26 | 1994-01-05 | 旭カ−ボン株式会社 | ゴム用高補強フア−ネスカ−ボンブラツク |
| JPH0637580B2 (ja) * | 1987-03-16 | 1994-05-18 | 東海カ−ボン株式会社 | ゴム配合用カ−ボンブラツク |
| JPH07754B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1995-01-11 | 昭和キャボット株式会社 | 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 |
| JPH0641539B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1994-06-01 | 東海カーボン株式会社 | タイヤトレッドゴム配合用カーボンブラック |
| JPH07753B2 (ja) * | 1988-12-12 | 1995-01-11 | 東海カーボン株式会社 | タイヤトレッド用カーボンブラック |
| JP2889326B2 (ja) * | 1989-09-14 | 1999-05-10 | 昭和キャボット株式会社 | カーボンブラック及びゴム組成物 |
| US5124396A (en) * | 1990-03-13 | 1992-06-23 | Cabot Corporation | Treadwear/hysteresis carbon blacks |
| JP2903097B2 (ja) * | 1990-07-25 | 1999-06-07 | 昭和キャボット株式会社 | カーボンブラック及びそれを含有するゴム組成物 |
| JPH0643524A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Canon Inc | 光学装置 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP1129643A patent/JPH07754B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-08 ZA ZA903499A patent/ZA903499B/xx unknown
- 1990-05-17 CA CA002017038A patent/CA2017038C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-17 CZ CS902415A patent/CZ285493B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1990-05-17 IT IT20335A patent/IT1241146B/it active IP Right Grant
- 1990-05-18 TR TR90/0482A patent/TR24435A/xx unknown
- 1990-05-18 AR AR90316888A patent/AR245761A1/es active
- 1990-05-18 NL NL9001168A patent/NL194084C/nl not_active IP Right Cessation
- 1990-05-18 GB GB9011214A patent/GB2232149B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-21 RO RO145132A patent/RO106884B1/ro unknown
- 1990-05-21 PE PE1990169288A patent/PE27191A1/es not_active Application Discontinuation
- 1990-05-21 DD DD90340879A patent/DD297991A5/de unknown
- 1990-05-22 CN CN90103809A patent/CN1031645C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-22 BR BR909002409A patent/BR9002409A/pt not_active IP Right Cessation
- 1990-05-22 US US07/526,725 patent/US5110576A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-22 HU HU903134A patent/HUT54190A/hu unknown
- 1990-05-22 ES ES9001420A patent/ES2020719A6/es not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-22 YU YU01003/90A patent/YU100390A/xx unknown
- 1990-05-22 DE DE4016475A patent/DE4016475A1/de not_active Withdrawn
- 1990-05-22 SE SE9001840A patent/SE503223C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1990-05-22 PT PT94119A patent/PT94119B/pt not_active IP Right Cessation
- 1990-05-22 FR FR909006393A patent/FR2647460B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-22 AU AU55732/90A patent/AU622324B2/en not_active Ceased
- 1990-05-23 PL PL90285303A patent/PL163581B1/pl unknown
- 1990-05-23 BE BE9000545A patent/BE1002927A3/fr not_active IP Right Cessation
- 1990-05-23 KR KR1019900007396A patent/KR0138980B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-12-12 US US07/811,445 patent/US5212226A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07754B2 (ja) | 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物 | |
| JP2886258B2 (ja) | カーボンブラック及びそれを含有するゴム組成物 | |
| JP3810098B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JP2000080302A (ja) | ハード系ハイストラクチャーカーボンブラック及び該カーボンブラックを配合したゴム組成物 | |
| JPH023419B2 (ja) | ||
| JP2631994B2 (ja) | タイヤトレッド用カーボンブラック | |
| JP2593113B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JP7530171B2 (ja) | ゴム組成物、タイヤ用ゴム組成物、及びタイヤ | |
| JP3895210B2 (ja) | カーボンブラック及びそのゴム組成物 | |
| JP3461396B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
| JP3809230B2 (ja) | カーボンブラック及びゴム組成物 | |
| JP3316249B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JPH02158668A (ja) | タイヤトレッド用カーボンブラック | |
| JP3517756B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
| JP3283953B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JP2729975B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JP3929838B2 (ja) | カーボンブラック及びそのゴム組成物 | |
| JPH04170448A (ja) | ゴム組成物 | |
| JP3631502B2 (ja) | ソフト系高ストラクチャーカーボンブラック | |
| JP2903097B2 (ja) | カーボンブラック及びそれを含有するゴム組成物 | |
| JPH06256579A (ja) | ゴム組成物 | |
| JP3806447B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
| JPH0741600A (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
| JPH0649803B2 (ja) | タイヤトレッドゴム用カーボンブラック | |
| JPH04370126A (ja) | ゴム組成物 |