JPH0848820A - 耐疲労性オレフィン系ゴム組成物 - Google Patents
耐疲労性オレフィン系ゴム組成物Info
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- JPH0848820A JPH0848820A JP20447894A JP20447894A JPH0848820A JP H0848820 A JPH0848820 A JP H0848820A JP 20447894 A JP20447894 A JP 20447894A JP 20447894 A JP20447894 A JP 20447894A JP H0848820 A JPH0848820 A JP H0848820A
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- carbon black
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オレフィン系ゴムを対象ゴム成分とし、選択
された特定のコロイダル特性を有するカーボンブラック
を配合することにより、耐疲労性能の優れたゴム組成物
を提供すること。 【構成】 オレフィン系ゴム１００重量部に対して、下
記の選択的特性を有するカーボンブラックを２０〜１０
０重量部配合してなる耐疲労性オレフィン系ゴム組成
物。 (1) Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５０ (2) １３０≦ＤＢＰ(ml/10
0g) ≦２００ (3) ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３５ 但し、Ｎ2 ＳＡは窒素吸着比表面積、ＤＢＰはＤＢＰ吸
油量を示す。
された特定のコロイダル特性を有するカーボンブラック
を配合することにより、耐疲労性能の優れたゴム組成物
を提供すること。 【構成】 オレフィン系ゴム１００重量部に対して、下
記の選択的特性を有するカーボンブラックを２０〜１０
０重量部配合してなる耐疲労性オレフィン系ゴム組成
物。 (1) Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５０ (2) １３０≦ＤＢＰ(ml/10
0g) ≦２００ (3) ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３５ 但し、Ｎ2 ＳＡは窒素吸着比表面積、ＤＢＰはＤＢＰ吸
油量を示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレン−プロピレン
ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−エチリデンノ
ルボルネンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣ
Ｍ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのオレフィン系ゴム
に、選択された特定のコロイダル性状を有するカーボン
ブラックを配合してなる耐疲労性に優れたゴム組成物に
関する。
ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−エチリデンノ
ルボルネンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣ
Ｍ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのオレフィン系ゴム
に、選択された特定のコロイダル性状を有するカーボン
ブラックを配合してなる耐疲労性に優れたゴム組成物に
関する。
【０００２】
【従来の技術】工業用ゴム製品のうち、各種防振材、シ
ール部材、ホースおよびベルト等に使用されるゴム材料
には、苛酷な使用環境に対する優れた耐疲労性が要求さ
れる。したがって、この種のゴム製品の耐疲労性を改善
する試みは従来から盛んに行われており、主に成分組成
の面からの改良提案が数多くなされている。
ール部材、ホースおよびベルト等に使用されるゴム材料
には、苛酷な使用環境に対する優れた耐疲労性が要求さ
れる。したがって、この種のゴム製品の耐疲労性を改善
する試みは従来から盛んに行われており、主に成分組成
の面からの改良提案が数多くなされている。
【０００３】例えば、オレフィン系ゴムを対象ゴム成分
とするものとして、特開昭62−143946号公報にはジエン
系ゴムやエチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネ
ンゴムに配合する硫黄、パーオキサイドおよび加硫促進
剤の量を調整することにより耐疲労性を維持したまま低
発熱性を有するゴム組成物が、また特開平１−223145号
公報にはエチレン−プロピレンゴムにブタジエン−アク
リロニトリル−劣化防止剤からなる多元系共重合体を配
合して耐疲労性に優れたゴム組成物が、それぞれ開示さ
れている。しかしながら、配合するカーボンブラックの
特性に関する配慮がされていないために、カーボンブラ
ックのコロイダル性状と配合ゴムの耐疲労性との因果関
係については解明されていない。
とするものとして、特開昭62−143946号公報にはジエン
系ゴムやエチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネ
ンゴムに配合する硫黄、パーオキサイドおよび加硫促進
剤の量を調整することにより耐疲労性を維持したまま低
発熱性を有するゴム組成物が、また特開平１−223145号
公報にはエチレン−プロピレンゴムにブタジエン−アク
リロニトリル−劣化防止剤からなる多元系共重合体を配
合して耐疲労性に優れたゴム組成物が、それぞれ開示さ
れている。しかしながら、配合するカーボンブラックの
特性に関する配慮がされていないために、カーボンブラ
ックのコロイダル性状と配合ゴムの耐疲労性との因果関
係については解明されていない。
【０００４】カーボンブラックの特性面から耐疲労性を
改善したゴム組成物として、特開昭62−57438 号公報に
は、電子顕微鏡による算術平均径（Ｄn)：２２ mμ≦Ｄ
n ≦３８ mμ、凝集体径（Ｄst）：６０ mμ≦Ｄst≦１
３０ mμ，算術平均径分布の標準偏差Ｓ(mμ）：〔Ｓ〕
≦０．３３３×〔Ｄst〕＋４５．０、凝集体強度：ΔＤ
ＢＰ＝ＤＢＰ−24Ｍ4 ＤＢＰ(ml/100g) ≦１０(ml/100
g) 、Ｎ2 ＳＡ(m2/g)／ＩＡ(mg/g)≧１．０８のコロイ
ダル特性をもつカーボンブラックを天然ゴムまたはジエ
ン系ゴム１００重量部に対して２０〜１００重量部配合
した耐疲労性と低発熱性を備えるゴム組成物が開示され
ている。
改善したゴム組成物として、特開昭62−57438 号公報に
は、電子顕微鏡による算術平均径（Ｄn)：２２ mμ≦Ｄ
n ≦３８ mμ、凝集体径（Ｄst）：６０ mμ≦Ｄst≦１
３０ mμ，算術平均径分布の標準偏差Ｓ(mμ）：〔Ｓ〕
≦０．３３３×〔Ｄst〕＋４５．０、凝集体強度：ΔＤ
ＢＰ＝ＤＢＰ−24Ｍ4 ＤＢＰ(ml/100g) ≦１０(ml/100
g) 、Ｎ2 ＳＡ(m2/g)／ＩＡ(mg/g)≧１．０８のコロイ
ダル特性をもつカーボンブラックを天然ゴムまたはジエ
ン系ゴム１００重量部に対して２０〜１００重量部配合
した耐疲労性と低発熱性を備えるゴム組成物が開示され
ている。
【０００５】また、特開平４−18438 号公報には、天然
ゴムまたはジエン系ゴム１００重量部に対し、Ｎ2 ＳＡ
(m2/g)≦６０、ＤＢＰ(ml/100g) ≦１００、１３０≦Ｄ
st(nm)≦２２０、ΔＤst／Ｄst≦０．９５の特性範囲の
カーボンブラックを２０〜１００重量部配合した耐疲労
性のゴム組成物が開示されており、特開平４−18439号
公報にはクロロプレンゴム１００重量部に対し、Ｎ2 Ｓ
Ａ(m2/g)≦６０、Ｄst(nm)≧１３０、ΔＤst／Ｄst≦
０．９５の特性を有するカーボンブラックを２０〜１０
０重量部配合した耐疲労性に優れたゴム組成物が開示さ
ている。更に、特開平４−189851号公報に記載されてい
るゴム組成物は、１３０≦ＣＴＡＢ(m2/g)≦１６０、９
０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦１２０、Ｄn( ) ≦２１０の特
性をもつカーボンブラックを、天然ゴムまたはジエン系
ゴム１００重量部に対し３０〜１００重量部配合したも
のであり、耐摩耗性、耐疲労性、低発熱性のゴム組成物
が得られることが示されている。
ゴムまたはジエン系ゴム１００重量部に対し、Ｎ2 ＳＡ
(m2/g)≦６０、ＤＢＰ(ml/100g) ≦１００、１３０≦Ｄ
st(nm)≦２２０、ΔＤst／Ｄst≦０．９５の特性範囲の
カーボンブラックを２０〜１００重量部配合した耐疲労
性のゴム組成物が開示されており、特開平４−18439号
公報にはクロロプレンゴム１００重量部に対し、Ｎ2 Ｓ
Ａ(m2/g)≦６０、Ｄst(nm)≧１３０、ΔＤst／Ｄst≦
０．９５の特性を有するカーボンブラックを２０〜１０
０重量部配合した耐疲労性に優れたゴム組成物が開示さ
ている。更に、特開平４−189851号公報に記載されてい
るゴム組成物は、１３０≦ＣＴＡＢ(m2/g)≦１６０、９
０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦１２０、Ｄn( ) ≦２１０の特
性をもつカーボンブラックを、天然ゴムまたはジエン系
ゴム１００重量部に対し３０〜１００重量部配合したも
のであり、耐摩耗性、耐疲労性、低発熱性のゴム組成物
が得られることが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
先行技術で対象としているゴム成分は天然ゴム、ジエン
系ゴムあるいはクロロプレンゴムであって、オレフィン
系ゴムについての検討はなされていない。カーボンブラ
ックのコロイダル性状と配合ゴム特性との因果関係は対
象ゴム成分により異なり、本発明者の研究によれば、例
えば上記特性範囲のカーボンブラックをオレフィン系ゴ
ムに配合しても耐疲労性を効果的に改善することはでき
ず、オレフィン系ゴムを対象とする場合は耐疲労性改善
に対するカーボンブラック特性の設計方向を変える必要
が認められた。
先行技術で対象としているゴム成分は天然ゴム、ジエン
系ゴムあるいはクロロプレンゴムであって、オレフィン
系ゴムについての検討はなされていない。カーボンブラ
ックのコロイダル性状と配合ゴム特性との因果関係は対
象ゴム成分により異なり、本発明者の研究によれば、例
えば上記特性範囲のカーボンブラックをオレフィン系ゴ
ムに配合しても耐疲労性を効果的に改善することはでき
ず、オレフィン系ゴムを対象とする場合は耐疲労性改善
に対するカーボンブラック特性の設計方向を変える必要
が認められた。
【０００７】本発明は、対象ゴム成分をオレフィン系ゴ
ムとし、この場合に最適なコロイダル性状を備えるカー
ボンブラックを配合した耐疲労性に優れるゴム組成物の
提供を目的とするものである。
ムとし、この場合に最適なコロイダル性状を備えるカー
ボンブラックを配合した耐疲労性に優れるゴム組成物の
提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による耐疲労性オレフィン系ゴム組成物は、
オレフィン系ゴム１００重量部に対して、下記の選択的
特性を有するカーボンブラックを２０〜１００重量部配
合してなることを構成上の特徴とする。 (1) Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５０ (2) １３０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦２００ (3) ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３５ 但し、Ｎ2 ＳＡは窒素吸着比表面積、ＤＢＰはＤＢＰ吸
油量を示す。
めの本発明による耐疲労性オレフィン系ゴム組成物は、
オレフィン系ゴム１００重量部に対して、下記の選択的
特性を有するカーボンブラックを２０〜１００重量部配
合してなることを構成上の特徴とする。 (1) Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５０ (2) １３０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦２００ (3) ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３５ 但し、Ｎ2 ＳＡは窒素吸着比表面積、ＤＢＰはＤＢＰ吸
油量を示す。
【０００９】本発明に適用されるカーボンブラックの各
特性は、以下の測定方法によるものである。 Ｎ2 ＳＡ(m2/g)；ＡＳＴＭ Ｄ3037−88 “Standard T
est Method for Carbon Black-SurfaceArea by Nitroge
n Absorption ”MethodＢによる。この方法によるＩＲ
Ｂ#6の測定値は、76m2/gである。 ＤＢＰ(ml/100g) ；ＪＩＳ Ｋ６２２１(1975)６・１・
２項、吸油量Ａ法による。
特性は、以下の測定方法によるものである。 Ｎ2 ＳＡ(m2/g)；ＡＳＴＭ Ｄ3037−88 “Standard T
est Method for Carbon Black-SurfaceArea by Nitroge
n Absorption ”MethodＢによる。この方法によるＩＲ
Ｂ#6の測定値は、76m2/gである。 ＤＢＰ(ml/100g) ；ＪＩＳ Ｋ６２２１(1975)６・１・
２項、吸油量Ａ法による。
【００１０】本発明で特定したカーボンブラック特性項
目のうち、Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５０および１３０≦ＤＢＰ
(ml/100g) ≦２００の特性範囲は、ソフト系の特性領域
に属し、オレフィン系ゴムに配合した場合に耐疲労性能
を付与するための前提要件となるものである。
目のうち、Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５０および１３０≦ＤＢＰ
(ml/100g) ≦２００の特性範囲は、ソフト系の特性領域
に属し、オレフィン系ゴムに配合した場合に耐疲労性能
を付与するための前提要件となるものである。
【００１１】Ｎ2 ＳＡおよびＤＢＰを上記範囲に限定す
る理由は、Ｎ2 ＳＡが５０m2/gを越える場合には耐疲労
性の改善効果が期待できないうえに、発熱性が増大して
配合ゴムの熱老化を招き易くなる。また、ＤＢＰが１３
０ml/100g 未満の場合には耐疲労性の向上効果が認めら
れず、一方２００ml/100g を越えると配合ゴムの粘度が
上昇して、加工性の低下が著しくなるためである。
る理由は、Ｎ2 ＳＡが５０m2/gを越える場合には耐疲労
性の改善効果が期待できないうえに、発熱性が増大して
配合ゴムの熱老化を招き易くなる。また、ＤＢＰが１３
０ml/100g 未満の場合には耐疲労性の向上効果が認めら
れず、一方２００ml/100g を越えると配合ゴムの粘度が
上昇して、加工性の低下が著しくなるためである。
【００１２】本発明の主要な構成要件である、ＤＢＰ(m
l/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３５のコロイダル
性状は、カーボンブラックを構成する一次粒子の大きさ
と、その凝集形態とのバランスを表し、この値を３５以
上とすることにより配合オレフィン系ゴムに対して他の
ゴム特性を損なうことなく、高位の耐疲労性の付与が可
能となる。
l/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３５のコロイダル
性状は、カーボンブラックを構成する一次粒子の大きさ
と、その凝集形態とのバランスを表し、この値を３５以
上とすることにより配合オレフィン系ゴムに対して他の
ゴム特性を損なうことなく、高位の耐疲労性の付与が可
能となる。
【００１３】上記の特性を具備するカーボンブラック
は、緩徐に収斂、開拡する鼓状絞り部をもつ広径円筒反
応炉を用い、燃料油と空気または酸素を含む適宜な酸化
剤とによる高温燃焼ガス中に原料油の霧化気流を二段に
導入する方法によって製造することができる。原料油に
はクレオソート油、エチレンボトム油などの高芳香族系
重質油が用いられ、高温燃焼ガスとの高度の均質混合を
得るために霧化噴射ノズルを介して十分な微粒子気流の
状態で導入する。霧化噴射ノズルは、例えば水冷外套を
有し、炉軸方向に進退可能な外筒ノズルとこれに挿着さ
れた伸縮自在な中軸筒ノズルからなる二重筒構造のもの
が使用され、燃焼バーナとは別に炉頭部に装着される。
原料油は霧化空気とともに外筒ノズル及び中軸筒ノズル
を介して二段に分割導入されるが、原料油導入位置は外
筒ノズルの進退と中軸ノズルの伸縮により適宜変更する
ことができる。
は、緩徐に収斂、開拡する鼓状絞り部をもつ広径円筒反
応炉を用い、燃料油と空気または酸素を含む適宜な酸化
剤とによる高温燃焼ガス中に原料油の霧化気流を二段に
導入する方法によって製造することができる。原料油に
はクレオソート油、エチレンボトム油などの高芳香族系
重質油が用いられ、高温燃焼ガスとの高度の均質混合を
得るために霧化噴射ノズルを介して十分な微粒子気流の
状態で導入する。霧化噴射ノズルは、例えば水冷外套を
有し、炉軸方向に進退可能な外筒ノズルとこれに挿着さ
れた伸縮自在な中軸筒ノズルからなる二重筒構造のもの
が使用され、燃焼バーナとは別に炉頭部に装着される。
原料油は霧化空気とともに外筒ノズル及び中軸筒ノズル
を介して二段に分割導入されるが、原料油導入位置は外
筒ノズルの進退と中軸ノズルの伸縮により適宜変更する
ことができる。
【００１４】上記の装置を用いて、供給する空気量、燃
料油量、原料油導入量、上流側と下流側との原料油導入
量の割合、燃焼ガス流速および炉内滞留時間などを適宜
設定調節することにより所望のＮ2 ＳＡならびにＤＢＰ
を有するカーボンブラックを生成することができる。
料油量、原料油導入量、上流側と下流側との原料油導入
量の割合、燃焼ガス流速および炉内滞留時間などを適宜
設定調節することにより所望のＮ2 ＳＡならびにＤＢＰ
を有するカーボンブラックを生成することができる。
【００１５】上記の選択的特性を有するカーボンブラッ
クは、常法に従ってエチレン−プロピレンゴム（ＥＰ
Ｍ）、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン
ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ブチルゴ
ム（ＩＩＲ）などのオレフィン系ゴムに配合する。カー
ボンブラックはこれらのゴム成分１００重量部に対し、
２０〜１００重量部の割合で配合し、配合に際しては加
硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、軟化剤、可
塑剤などの必要成分とともに混合されて本発明のゴム組
成物が得られる。
クは、常法に従ってエチレン−プロピレンゴム（ＥＰ
Ｍ）、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン
ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ブチルゴ
ム（ＩＩＲ）などのオレフィン系ゴムに配合する。カー
ボンブラックはこれらのゴム成分１００重量部に対し、
２０〜１００重量部の割合で配合し、配合に際しては加
硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、軟化剤、可
塑剤などの必要成分とともに混合されて本発明のゴム組
成物が得られる。
【００１６】
【作用】オレフィン系ゴムを配合対象とする場合に耐疲
労性を改善するための基本的なカーボンブラックの特性
傾向は、Ｎ2 ＳＡを低位に、ＤＢＰを高位に設計するこ
とにあるが、本発明で特定したＮ2 ＳＡ(m2/g)≦５０お
よび１３０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦２００の特性範囲は、
カーボンブラックの一次粒子径が大きく、かつストラク
チャーが高度に発達した点に特徴がある。
労性を改善するための基本的なカーボンブラックの特性
傾向は、Ｎ2 ＳＡを低位に、ＤＢＰを高位に設計するこ
とにあるが、本発明で特定したＮ2 ＳＡ(m2/g)≦５０お
よび１３０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦２００の特性範囲は、
カーボンブラックの一次粒子径が大きく、かつストラク
チャーが高度に発達した点に特徴がある。
【００１７】Ｎ2 ＳＡが５０m2/gを越えると、配合ゴム
の発熱性が増大して熱老化を起こしやすく、耐疲労性の
改善が図れなくなる。またＤＢＰが１３０ml/100g を下
回る場合には分散性の低下などにより耐疲労性の向上が
認められず、一方２００ml/100g を越えると耐疲労性は
向上するものの配合ゴムの粘度が大幅に上昇して、加工
性が著しく低下する。
の発熱性が増大して熱老化を起こしやすく、耐疲労性の
改善が図れなくなる。またＤＢＰが１３０ml/100g を下
回る場合には分散性の低下などにより耐疲労性の向上が
認められず、一方２００ml/100g を越えると耐疲労性は
向上するものの配合ゴムの粘度が大幅に上昇して、加工
性が著しく低下する。
【００１８】本発明は、この前提特性であるＮ2 ＳＡお
よびＤＢＰの相互関係について種々検討を重ねた結果、
Ｎ2 ＳＡとＤＢＰの値が、ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×
Ｎ2ＳＡ(m2/g)≧３５の関係を充足する場合に、他のゴ
ム性能を低下させることなく耐疲労性能を効果的に改善
できることを実証的に確認したものである。その技術的
理由については明らかではないが、カーボンブラックを
構成する一次粒子の大きさと、その凝集形態のバランス
が配合オレフィン系ゴムに対する耐疲労性能の向上に機
能しているものと推定される。
よびＤＢＰの相互関係について種々検討を重ねた結果、
Ｎ2 ＳＡとＤＢＰの値が、ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×
Ｎ2ＳＡ(m2/g)≧３５の関係を充足する場合に、他のゴ
ム性能を低下させることなく耐疲労性能を効果的に改善
できることを実証的に確認したものである。その技術的
理由については明らかではないが、カーボンブラックを
構成する一次粒子の大きさと、その凝集形態のバランス
が配合オレフィン系ゴムに対する耐疲労性能の向上に機
能しているものと推定される。
【００１９】このように本発明は、Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５
０、１３０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦２００の特性要件に加
えて、ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３
５の関係式値を充足するように選定することにより、こ
れらカーボンブラックの諸特性が総合的に機能して、配
合したゴム組成物の耐疲労性を効果的に改善することが
可能となる。なお、これらの要件を１つでも充足しない
場合には、耐疲労性の低下あるいは向上効果が小さく、
また耐疲労性は向上しても加工性などの他のゴム特性の
低下がもたらされる。
０、１３０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦２００の特性要件に加
えて、ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３
５の関係式値を充足するように選定することにより、こ
れらカーボンブラックの諸特性が総合的に機能して、配
合したゴム組成物の耐疲労性を効果的に改善することが
可能となる。なお、これらの要件を１つでも充足しない
場合には、耐疲労性の低下あるいは向上効果が小さく、
また耐疲労性は向上しても加工性などの他のゴム特性の
低下がもたらされる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。
明する。
【００２１】実施例１〜４、比較例１〜４ (1) カーボンブラックの製造 下流側出口部が緩やかに収斂する燃焼室（内径７００m
m、長さ１０００mm）を、狭径部（内径２００mm、長さ
３００mm）を介して開拡するテーパー状反応域（長さ９
０００mm）に連続する耐火レンガ内張製の円筒構造を有
し、炉頭部に接線方向空気供給口を備えたウィンドボッ
クスを、また後部反応域の下流域に位置変更し得るクエ
ンチノズルをそれぞれ設置してなる反応炉において、炉
頭から炉中心軸に沿って二重筒ノズル構造の原料油霧化
噴射ノズルを挿着し、その周辺に４本の燃焼バーナを同
軸的に設置した。原料油霧化噴射ノズルは、上流側の原
料油導入点（外筒ノズルの噴出孔）が収斂部位に、下流
側原料油導入点は狭径部位にそれぞれ位置するように調
整した。原料油には、比重（１５℃）１．１５、ベンゼ
ン不溶分０．０８％、相関係数（ＢＭＣＩ）１６５、初
期沸点１１０℃の高芳香族炭化水素油を、また燃料油と
しては、比重（１５℃）０．９０３、粘度（ CST５０
℃）１６．１、残炭分５．４％、硫黄分１．８％、引火
点９６℃の炭化水素油を用いた。
m、長さ１０００mm）を、狭径部（内径２００mm、長さ
３００mm）を介して開拡するテーパー状反応域（長さ９
０００mm）に連続する耐火レンガ内張製の円筒構造を有
し、炉頭部に接線方向空気供給口を備えたウィンドボッ
クスを、また後部反応域の下流域に位置変更し得るクエ
ンチノズルをそれぞれ設置してなる反応炉において、炉
頭から炉中心軸に沿って二重筒ノズル構造の原料油霧化
噴射ノズルを挿着し、その周辺に４本の燃焼バーナを同
軸的に設置した。原料油霧化噴射ノズルは、上流側の原
料油導入点（外筒ノズルの噴出孔）が収斂部位に、下流
側原料油導入点は狭径部位にそれぞれ位置するように調
整した。原料油には、比重（１５℃）１．１５、ベンゼ
ン不溶分０．０８％、相関係数（ＢＭＣＩ）１６５、初
期沸点１１０℃の高芳香族炭化水素油を、また燃料油と
しては、比重（１５℃）０．９０３、粘度（ CST５０
℃）１６．１、残炭分５．４％、硫黄分１．８％、引火
点９６℃の炭化水素油を用いた。
【００２２】上記の反応炉、原料油および燃料油を用
い、燃料油供給量、全原料油導入量、上流側および下流
側原料油導入量、炉内滞留時間、反応添加剤量等の生成
条件を変えて８種類（実施例１〜４、比較例１〜４）の
カーボンブラックを製造した。表１および表２にカーボ
ンブラックの生成条件と得られたカーボンブラックの特
性を対応させて示した。
い、燃料油供給量、全原料油導入量、上流側および下流
側原料油導入量、炉内滞留時間、反応添加剤量等の生成
条件を変えて８種類（実施例１〜４、比較例１〜４）の
カーボンブラックを製造した。表１および表２にカーボ
ンブラックの生成条件と得られたカーボンブラックの特
性を対応させて示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】(2) ゴム配合 次に、表１、２の各カーボンブラックを表３に示す配合
比により、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボル
ネンゴム（ＥＰＤＭ）に配合し、配合物は１５０℃の温
度で４０分間加硫してゴム組成物を得た。
比により、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボル
ネンゴム（ＥＰＤＭ）に配合し、配合物は１５０℃の温
度で４０分間加硫してゴム組成物を得た。
【００２６】
【表３】
【００２７】(3) ゴム特性試験 得られた各ゴム組成物について各種のゴム試験を行い、
測定された結果をカーボンブラックの諸特性とともに表
４（実施例）および表５（比較例）に示した。また、表
６（参考例）には市販カーボンブラック品種についての
結果を示した。なお、ゴム特性の測定は下記によった。 硬さ試験 ＪＩＳ Ｋ6253「加硫ゴムの硬さ試験方法」 引張試験 ＪＩＳ Ｋ6251「加硫ゴムの引張試験方法」 反発弾性試験 ＪＩＳ Ｋ6255「加硫ゴムのリュプケ振子による反発弾
性試験方法」 ムーニー粘度試験 ＪＩＳ Ｋ6300「未加硫ゴム物理試験方法」 疲労試験 モンサント社製ファティーグテスタを用い、大気室温下
にて次の条件で測定した。 試験片：厚さ２mm、長さ７８mm、狭幅部分の長さ２５m
m、幅４mm（ダンベル状、ASTM D4482-85 に準拠） 伸張率：０〜１００％ 引張サイクル：１００サイクル／分 解析法：破断までの回数を１試料につき２４回測定する
方法で行い、その結果を寿命解析に広く利用されている
ワイブル確率紙（日本規格協会）にプロットして平均寿
命回数（ＭＴＴＦ；mean time of failure）を求めた。
測定された結果をカーボンブラックの諸特性とともに表
４（実施例）および表５（比較例）に示した。また、表
６（参考例）には市販カーボンブラック品種についての
結果を示した。なお、ゴム特性の測定は下記によった。 硬さ試験 ＪＩＳ Ｋ6253「加硫ゴムの硬さ試験方法」 引張試験 ＪＩＳ Ｋ6251「加硫ゴムの引張試験方法」 反発弾性試験 ＪＩＳ Ｋ6255「加硫ゴムのリュプケ振子による反発弾
性試験方法」 ムーニー粘度試験 ＪＩＳ Ｋ6300「未加硫ゴム物理試験方法」 疲労試験 モンサント社製ファティーグテスタを用い、大気室温下
にて次の条件で測定した。 試験片：厚さ２mm、長さ７８mm、狭幅部分の長さ２５m
m、幅４mm（ダンベル状、ASTM D4482-85 に準拠） 伸張率：０〜１００％ 引張サイクル：１００サイクル／分 解析法：破断までの回数を１試料につき２４回測定する
方法で行い、その結果を寿命解析に広く利用されている
ワイブル確率紙（日本規格協会）にプロットして平均寿
命回数（ＭＴＴＦ；mean time of failure）を求めた。
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】表４〜６の測定結果を基に作成した（ＤＢ
Ｐ−２．５×Ｎ2 ＳＡ）の値と平均寿命回数（ＭＴＴ
Ｆ）の関係グラフを図１に示した。これらの結果から、
本発明の特性要件を充足する実施例のゴム組成物は、い
ずれも平均寿命回数（ＭＴＴＦ）が高位にあり、耐疲労
性能に優れていることが判明する。また、他のゴム特性
もバランス良く付与されているが、これに対しＤＢＰ−
２．５×Ｎ2 ＳＡ≧３５の要件を外れる比較例のゴム組
成物はいずれも耐疲労性が大きく低下している。また、
参考例のゴム組成物は、実施例に比較して耐疲労性が著
しく低位にあることが認められる。
Ｐ−２．５×Ｎ2 ＳＡ）の値と平均寿命回数（ＭＴＴ
Ｆ）の関係グラフを図１に示した。これらの結果から、
本発明の特性要件を充足する実施例のゴム組成物は、い
ずれも平均寿命回数（ＭＴＴＦ）が高位にあり、耐疲労
性能に優れていることが判明する。また、他のゴム特性
もバランス良く付与されているが、これに対しＤＢＰ−
２．５×Ｎ2 ＳＡ≧３５の要件を外れる比較例のゴム組
成物はいずれも耐疲労性が大きく低下している。また、
参考例のゴム組成物は、実施例に比較して耐疲労性が著
しく低位にあることが認められる。
【００３２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば配合カー
ボンブラックの選択的特性が総合的に機能して、優れた
耐疲労性を有するオレフィン系ゴム組成物が提供され
る。したがって、耐疲労性能が要求される各種工業用ゴ
ム製品に用いるゴム組成物として極めて有用である。
ボンブラックの選択的特性が総合的に機能して、優れた
耐疲労性を有するオレフィン系ゴム組成物が提供され
る。したがって、耐疲労性能が要求される各種工業用ゴ
ム製品に用いるゴム組成物として極めて有用である。
【図１】実施例、比較例、参考例における（ＤＢＰ−
２．５×Ｎ2 ＳＡ）の値と平均寿命回数（ＭＴＴＦ）の
関係を示した分散図である。
２．５×Ｎ2 ＳＡ）の値と平均寿命回数（ＭＴＴＦ）の
関係を示した分散図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 オレフィン系ゴム１００重量部に対し
て、下記の選択的特性を有するカーボンブラックを２０
〜１００重量部配合してなることを特徴とする耐疲労性
オレフィン系ゴム組成物。 (1) Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≦５０ (2) １３０≦ＤＢＰ(ml/100g) ≦２００ (3) ＤＢＰ(ml/100g) −２．５×Ｎ2 ＳＡ(m2/g)≧３５ 但し、Ｎ2 ＳＡは窒素吸着比表面積、ＤＢＰはＤＢＰ吸
油量を示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20447894A JPH0848820A (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 耐疲労性オレフィン系ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20447894A JPH0848820A (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 耐疲労性オレフィン系ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848820A true JPH0848820A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16491195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20447894A Pending JPH0848820A (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 耐疲労性オレフィン系ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0848820A (ja) |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP20447894A patent/JPH0848820A/ja active Pending
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