JP2001181534A - Carbon black for tire tread compounding - Google Patents
Carbon black for tire tread compoundingInfo
- Publication number
- JP2001181534A JP2001181534A JP37371799A JP37371799A JP2001181534A JP 2001181534 A JP2001181534 A JP 2001181534A JP 37371799 A JP37371799 A JP 37371799A JP 37371799 A JP37371799 A JP 37371799A JP 2001181534 A JP2001181534 A JP 2001181534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- value
- less
- present
- abrasion resistance
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤトレッド用
ゴム組成物に配合される準々超耐摩耗性（ＩＩＳＡＦ）
級及び準超耐摩耗性（ＩＳＡＦ）級に属するカーボンブ
ラックに関し、より詳しくは当該カーボンブラックを充
填した場合に高苛酷度の条件下で使用されるトラック、
バス用トレッドなどに対して、従来技術から得られるＩ
ＩＳＡＦ級およびＩＳＡＦ級のカーボンブラックと比較
して同等もしくはより優れた発熱特性（繰り返し変形な
どを受けても発熱する程度が低いという特性）、加工特
性を示すとともに、上位グレードの超耐摩耗性（ＳＡ
Ｆ）級カーボンブラックと同等もしくはそれ以上の補強
特性を与えることのできるカーボンブラックに関する。The present invention relates to a quasi-super wear resistance (IISAF) compounded in a rubber composition for a tire tread.
And carbon blacks belonging to the quasi-super abrasion resistance (ISAF) class, and more particularly to trucks used under high-severity conditions when filled with the carbon blacks,
For bus treads, etc., I obtained from the prior art
Compared with ISAF grade and ISAF grade carbon black, it shows the same or better heat generation characteristics (the characteristic that the degree of heat generation is low even when subjected to repeated deformation, etc.) and processing characteristics, as well as the super abrasion resistance of the upper grade ( SA
The present invention relates to a carbon black capable of providing reinforcing properties equivalent to or higher than those of the F) grade carbon black.
【０００２】[0002]
【従来技術】カーボンブラックは、厳密に制御された条
件下の炉内で発生させたおよび／または外部で発生させ
て炉内に導入された高温燃焼ガス中へ原料炭化水素を噴
霧させ、この原料炭化水素の熱分解または不完全燃焼に
より生産される、産業上有用な原材料であり、ゴム配合
時の組成物に対して機械的性質、特に引張り強さ、耐摩
耗性などの特性を飛躍的に向上させることができるとい
う特異な性質を有することから、タイヤをはじめとする
各種ゴム製品の充填補強剤として広く用いられるととも
に、その色彩的特徴である黒色度を利用して各種塗料、
インキ用原材料などとしても利用されている。2. Description of the Related Art Carbon black is generated in a furnace under strictly controlled conditions and / or generated externally to spray a raw hydrocarbon into a high-temperature combustion gas introduced into the furnace. It is an industrially useful raw material produced by the pyrolysis or incomplete combustion of hydrocarbons, and dramatically improves the mechanical properties, especially the tensile strength and abrasion resistance, of the composition when rubber is compounded. Because it has the unique property that it can be improved, it is widely used as a filler and reinforcing agent for various rubber products such as tires, and various paints, utilizing its color characteristic blackness,
It is also used as a raw material for ink.
【０００３】ゴム配合用カーボンブラックは、その物理
化学的特性、すなわちカーボンブラックを構成する単位
粒子径、単位重量当りの表面積（比表面積）、粒子のつ
ながり度合（ストラクチャー）などにより配合ゴム組成
物の性能に大きな影響を与えるので、要求されるゴム組
成物によって各種特性の異なるカーボンブラックが選択
的に使用されている。[0003] Carbon black for rubber compounding is characterized by its physicochemical properties, that is, the unit particle size, surface area per unit weight (specific surface area), degree of connection of particles (structure), etc., of the carbon black. Carbon black having various properties is selectively used depending on the required rubber composition because it greatly affects the performance.
【０００４】タイヤの接地面（トレッド部）に用いられ
るゴム組成物では、高速度で回転して道路面と接触する
ことによる摩損に対する耐性（耐摩耗性）に優れている
と同時に、接触で生じる繰り返し変形によるゴム組成物
の発熱特性に大きな影響を与えるヒステリシス特性も重
要な要素である。A rubber composition used for a tread portion of a tire has excellent resistance to abrasion (abrasion resistance) caused by rotating at a high speed and coming into contact with a road surface, and at the same time, is generated by contact. Hysteresis characteristics, which greatly affect the heat generation characteristics of the rubber composition due to repeated deformation, are also important factors.
【０００５】タイヤトレッド部におけるゴム組成物の耐
摩耗性の向上は、タイヤ寿命、特に走行距離の増大をも
たらすので、タイヤの耐性にとって非常に大きなメリッ
トをもたらす。[0005] The improvement of the wear resistance of the rubber composition in the tire tread portion leads to an increase in the life of the tire, particularly, the running distance, and therefore has a very great advantage for the durability of the tire.
【０００６】この耐摩耗性を向上させるために、高表面
積（小粒子径）化および高ストラクチャー化の方向でカ
ーボンブラックの開発が行われてきた。しかしながら、
耐摩耗性向上の要求は増大し、これに対応するためにカ
ーボンブラック表面の活性度向上（特開平１−２７５６
４３号、特開昭６１−２０７４５２号、特公平７−６４
９５７号など）や遠心沈降分析により評価されるアグリ
ゲート分布の半値幅を小さくする（特開平６−９３１３
６号、特開昭６３−２６４６４７号など）などの技術が
開示されている。[0006] In order to improve the abrasion resistance, carbon black has been developed in the direction of increasing the surface area (small particle diameter) and increasing the structure. However,
The demand for improved wear resistance has increased, and in order to respond to this demand, the activity of the carbon black surface has been improved (Japanese Patent Laid-Open No. 1-2756)
No. 43, JP-A-61-207452, JP-B-7-64
957) and the half width of the aggregate distribution evaluated by centrifugal sedimentation analysis is reduced (JP-A-6-9313).
No. 6, JP-A-63-264647, etc.).
【０００７】このようにタイヤトレッド配合用カーボン
ブラックを用いて耐摩耗性を向上させる手段を採用した
場合、耐摩耗性向上の反面でゴム組成物の発熱性が大き
くなり、またティアー性（伸び特性）や加工性などの性
能が低下するという欠点を招来する。すなわち、耐摩耗
性と発熱性は互いに相反する特性の背反事項であり、こ
れを解決するために種々の技術が提案されている。[0007] When means for improving wear resistance by using carbon black for compounding a tire tread as described above is adopted, the heat resistance of the rubber composition is increased while the wear resistance is improved, and the tearing property (elongation property) is also increased. ) And the drawback that the performance such as workability is reduced. That is, abrasion resistance and heat generation are mutually contradictory characteristics, and various techniques have been proposed to solve them.
【０００８】アグリゲート分布で２つ山があるカーボン
ブラックを用いた発明（特公平６−８６８号、特開昭６
４−７４２４２号、特開昭６３−１９９７４８号）、凝
集体空隙容積を特定した発明（特公平６−３７５８２
号、特公平６−４１５４０号、特公平７−７５５号）、
示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定される粒子間のポ
ア分布モード径を特定した発明（特開平４−３２５５３
５号、特開平４−３７０１２６号、特開平５−２５５５
４２号）、希薄水分散物の可視光領域での吸光度の波長
依存性を特定した発明（特開平４−３６３３４４号、特
開平５−４３７４０号、特開平５−１７０９７３号）な
どが、耐摩耗性と発熱性の性能を両立させる手段、方法
として開示されている。また、高ストラクチャー化によ
る対応も提案されている（特開平６−１３６２８９
号）。The invention using carbon black having two peaks in the aggregate distribution (Japanese Patent Publication No. 6-868,
4-74242, JP-A-63-199748), an invention in which the void volume of an aggregate is specified (Japanese Patent Publication No. 6-37582).
No. 6-41540, No. 7-755),
An invention in which a pore distribution mode diameter between particles measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is specified (Japanese Patent Laid-Open No. 4-32553).
5, JP-A-4-370126, JP-A-5-2555
No. 42), and the invention (JP-A-4-363344, JP-A-5-43740, JP-A-5-170973) which specifies the wavelength dependence of the absorbance of the diluted aqueous dispersion in the visible light region, etc. It is disclosed as a means and a method for achieving both performance and heat-generating performance. In addition, a measure by increasing the structure has been proposed (JP-A-6-136289).
issue).
【０００９】高い耐摩耗性と低位の発熱性という背反事
項を両立（完全に両立させることは不可能で、ある程度
の点で妥協せざるを得ない）させる目的で前述のような
種々の手段が提唱されているが、末だ十分な性能を兼備
した配合ゴム組成物を与えることのできる特性を持つカ
ーボンブラックは見いだされていないのが現状であり、
本出願人はこれらの特性の両立を目指すとともに、これ
に加えてゴム組成物のティアー性（伸び特性）および加
工性を改良することを目的として特願平９−１１１８３
９号（特開平１０−２８７７７２号）発明を出願した。
この発明は、「窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１４０
ｍ２／ｇを越え２００ｍ２／ｇ未満、ＤＢＰ吸油量（Ｄ
ＢＰ）が１１０ｍｌ／１００ｇを越え１６０ｍｌ／１０
０ｇ未満という基本的特性を有するカーボンブラックに
おいて、（Ａ）Ｎ２ＳＡとよう素吸着量（ＩＡ）の比
（Ｎ２ＳＡ／ＩＡ）の値が０．８５〜０．９８であり、
（Ｂ）遠心沈降分析により測定したアグリゲート特性で
（ｉ）ストークス相当径の分布曲線の最多頻度値（Ｄｓ
ｔ）が７０〜９０ｎｍであり、（ii）Ｄｓｔに対する分
布曲線の半値幅（ΔＤ５０）の比（ΔＤ５０／Ｄｓｔ）
が０．８１を越え１．３０未満であるタイヤトレッド配
合用カーボンブラックに係わるものであり、配合ゴム組
成物に対して発熱特性（繰り返し変形などを受けても発
熱する程度が低いという特性）を悪化させることなく、
タイヤトレッド配合用として有用な、耐摩耗性、ティア
ー性（伸び特性）および加工性を大幅に改良するという
優れた特性をゴム配合物に付与することのできるカーボ
ンブラックを提供した。For the purpose of achieving the balance between high abrasion resistance and low heat build-up (it is impossible to achieve both at the same time, it is necessary to compromise in some respects), various means as described above are used. Although it has been proposed, carbon black having properties capable of giving a compounded rubber composition having sufficient performance has not yet been found,
The applicant of the present invention aims at achieving these properties at the same time, and in addition, aims at improving the tiering property (elongation property) and the processability of the rubber composition, and has a Japanese Patent Application No. 9-11183.
No. 9 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-287772).
According to the present invention, a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 140
m 2 / g to over 200m less than 2 / g, DBP absorption (D
BP) exceeds 110 ml / 100 g and 160 ml / 10
In the carbon black having a fundamental property of less than 0 g, is 0.85 to 0.98 the value of the ratio (N 2 SA / IA) of (A) N 2 SA with iodine adsorption (IA),
(B) Aggregate characteristics measured by centrifugal sedimentation analysis, (i) the most frequent value of the distribution curve of Stokes equivalent diameter (Ds
t) is 70 to 90 nm, and (ii) the ratio of the half width (ΔD50) of the distribution curve to Dst (ΔD50 / Dst)
Is related to a carbon black for compounding a tire tread having a value of more than 0.81 and less than 1.30, and has a heat generation characteristic (a characteristic that the degree of heat generation is low even when subjected to repeated deformation) to the compounded rubber composition. Without exacerbating
Provided is a carbon black which is useful for compounding a tire tread and which can impart excellent properties to a rubber compound, which significantly improve abrasion resistance, tear property (elongation property) and workability.
【００１０】前述の発明は、カーボンブラックとゴムマ
トリックスとの相互作用（この結果として耐摩耗性、引
張り強さなどの機械的性質、ゴムの加工性、粘弾性特性
などに影響を及ぼす）、すなわち結合状態に着目すると
いう原点に戻り、これとカーボンブラックと物理化学特
性との関連性について研究を進め、その結果としてゴム
とカーボンブラックの結合における物理的結合と化学的
結合の割合を変化させることにより従来のカーボンブラ
ックがゴムマトリックスに及ぼす性能とはまったく異な
る性能を与えることができることを見いだして完成され
たものである。The above-mentioned invention relates to the interaction between the carbon black and the rubber matrix (which has an effect on the mechanical properties such as abrasion resistance and tensile strength, the processability of the rubber, the viscoelastic properties, etc.), namely, Returning to the origin of focusing on the bonding state, researching the relationship between this and carbon black and physicochemical properties, and as a result, changing the ratio of physical and chemical bonding in the bonding of rubber and carbon black Thus, the present invention has been completed by finding that carbon black can give performance completely different from the performance exerted on a rubber matrix by conventional carbon black.
【００１１】しかしながら、ストラクチャー特性（ＤＢ
Ｐ吸収量で評価）の上限が１６０ｍｌ／１００ｇに限定
されていたために、ゴムマトリックスへの分散性、特に
表面積範囲で１８０ｍ２／ｇを上回った場合のゴムへの
分散性および高苛酷条件下での耐摩耗性において若干の
問題点を残していた。However, the structure characteristics (DB
Since the upper limit of the P absorption is limited to 160 ml / 100 g, the dispersibility in the rubber matrix, especially in the case of exceeding 180 m 2 / g in the surface area range, and under high severe conditions. Had some problems in wear resistance.
【００１２】そこで、前述の高いストラクチャーを有す
るカーボンブラックの望ましいゴム配合特性・性能、す
なわち耐摩耗性を維持しながら、発熱性やヒステリシス
特性および加工性での低下を発生させないで改良させる
という課題に鋭意取り組み、カーボンブラックアグリゲ
ート特性におけるストークス相当径の分布曲線の最多頻
度値（Ｄｓｔ）に対する分布曲線の半値幅（ΔＤ５０）
の比、ΔＤ５０／Ｄｓｔを前出願の上限を上回る１．３
０を越え２．５０未満という従来よりも非常に大きい範
囲に限定することによりこの課題を解決し、特願平１１
−３０３７８３号として出願した。[0012] In view of the above, there is a need to improve the above-mentioned carbon black having a high structure, while maintaining the desirable rubber compounding characteristics and performance, that is, abrasion resistance, without reducing heat generation, hysteresis characteristics, and workability. Intensive efforts, half-width (ΔD50) of distribution curve for most frequent value (Dst) of distribution curve of Stokes equivalent diameter in carbon black aggregate characteristics
1.3, which exceeds the upper limit of the previous application by ΔD50 / Dst.
This problem is solved by limiting the range to more than 0 and less than 2.50, which is much larger than the conventional range.
No. 303783.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明では上述の発明
とは観点を変え、ＩＩＳＡＦ級カーボンブラックの低発
熱性を有しながら、ＳＡＦ級カーボンブラックと同等も
しくはそれ以上の耐摩耗性を付与するためにＩＩＳＡＦ
〜ＩＳＡＦ級カーボンブラックの表面積を有し、前述の
ゴムとカーボンブラックの結合度合いの最適化技術を適
用し、さらにアグリゲート分布を狭小化することにより
耐摩耗性を向上させることを目的としたものである。ま
た、表面活性を低下させることにより、耐摩耗性を向上
させながら加工性を改良することもできるという付加的
目的も有している。In the present invention, a viewpoint different from that of the above-mentioned invention is imparted, and abrasion resistance equal to or higher than that of SAF carbon black is imparted while having low heat build-up of IISAF carbon black. IISAF for
~ It has the surface area of ISAF grade carbon black, and aims to improve the abrasion resistance by applying the aforementioned technology for optimizing the degree of bonding between rubber and carbon black, and further narrowing the aggregate distribution. It is. Further, it has an additional object of reducing workability by improving surface resistance while improving wear resistance.
【００１４】すなわち、本発明の目的は、ゴムマトリッ
クスに配合した場合に、高苛酷度条件下で使用されるト
ラック、バスなどの大型タイヤのトレッド組成物に対し
て従来技術から得られる同等表面積のカーボンブラック
とほぼ同じ、またはそれ以上の発熱特性と加工性を示す
とともに、一段階以上上のグレードカーボンブラックが
有する耐摩耗特性を発揮することのできるカーボンブラ
ックを提供することにある。That is, an object of the present invention is to provide a tread composition for large tires such as trucks and buses which is used under high-severity conditions when blended with a rubber matrix. It is an object of the present invention to provide a carbon black that exhibits heat generation characteristics and processability substantially equal to or higher than those of carbon black, and can exhibit the abrasion resistance characteristics of a grade carbon black of one or more stages.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、窒素吸着比表
面積（Ｎ２ＳＡ）が１００ｍ２／ｇを越え１４０ｍ２／
ｇ未満、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）が１３０ｍｌ／１００
ｇを越え１６０ｍｌ／１００ｇ未満という基本的特性を
有するカーボンブラックにおいて、（１）Ｎ２ＳＡとよ
う素吸着量（ＩＡ）の比（Ｎ２ＳＡ／ＩＡ）の値が０．
８５〜０．９８であり、（２）２４Ｍ４ＤＢＰ吸収量
（２４Ｍ４）が１０５ｍｌ／１００ｇを越え１２５ｍｌ
／１００ｇ未満、（３）ΔＤＢＰ（ＤＢＰＡ−２４Ｍ
４）が２５ｍｌ／１００ｇを越え５０ｍｌ／１００ｇ未
満、（４）比着色力が１１０％を越え１２５％未満、
（５）遠心沈降分析により測定したアグリゲート特性
で、（ｉ）ストークス相当径の分布曲線の最多頻度値
（Ｄｓｔ）が６０〜９０ｎｍであり、（ii）ストークス
相当径の分布曲線の最多頻度値（Ｄｓｔ）に対する分布
曲線の半値幅（ΔＤ５０）の比（ΔＤ５０／Ｄｓｔ）が
０．６２を越え１．００未満の条件を満たすタイヤトレ
ッド配合用カーボンブラックに関する。The present invention SUMMARY OF] The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) exceed 100m 2 / g 140m 2 /
g, DBP absorption (DBP) 130ml / 100
In carbon black having basic characteristics of more than 160 g and less than 160 ml / 100 g, (1) the value of the ratio of N 2 SA to iodine adsorption amount (IA) (N 2 SA / IA) is 0.1.
(2) 24M4 DBP absorption (24M4) exceeds 105 ml / 100 g and 125 ml
/ 100 g, (3) ΔDBP (DBPA-24M
4) is more than 25 ml / 100 g and less than 50 ml / 100 g; (4) the specific coloring power is more than 110% and less than 125%;
(5) Aggregate characteristics measured by centrifugal sedimentation analysis, (i) the most frequent value (Dst) of the distribution curve of Stokes equivalent diameter is 60 to 90 nm, and (ii) the most frequent value of the distribution curve of Stokes equivalent diameter The present invention relates to a carbon black for compounding a tire tread which satisfies a condition that a ratio (ΔD50 / Dst) of a half width (ΔD50) of a distribution curve to (Dst) is more than 0.62 and less than 1.00.
【００１６】これらの要件において、Ｎ２ＳＡおよびＤ
ＢＰの２基本要件が前述の特定範囲にあることは配合ゴ
ム組成物に対して高水準の耐摩耗性を保持するための基
本的特性である。In these requirements, N 2 SA and D
The fact that the two basic requirements of BP are within the above-mentioned specific ranges is a basic property for maintaining a high level of abrasion resistance with respect to the compounded rubber composition.
【００１７】カーボンブラックは非常に小さい単位粒子
が互いに融合して形成されるブドウの房状の凝集体（ア
グリゲートとも呼ばれ、ゴムマトリックス中への最小分
散単位）の形態およびその分布が配合ゴム組成物の性能
に大きな影響を及ぼすことは既に公知であり、ゴム組成
物の特性を制御するために凝集体の形態特性を特定範囲
にすることによりゴム組成物の特性を制御するという前
述したような発明が提唱されている。[0017] Carbon black is a compounded rubber having the form and distribution of tufted aggregates of grapes (also called aggregates, the smallest dispersing unit in a rubber matrix) formed by fusing very small unit particles with each other. It is already known that it greatly affects the performance of the composition, and as described above, the properties of the rubber composition are controlled by setting the morphological properties of the aggregates to a specific range in order to control the properties of the rubber composition. Inventions have been proposed.
【００１８】本発明では前述の２基本要件に加えて、ア
グリゲート分布の最多頻度値（Ｄｓｔ）の値を６０〜９
０ｎｍの範囲とし、さらにＤｓｔと分布曲線の半値幅
（ΔＤ５０）の比、ΔＤ５０／Ｄｓｔの値を０．６２を
越え１．００未満の特定範囲とする。これに加え、Ｎ２
ＳＡとよう素吸着量（ＩＡ）の比（Ｎ２ＳＡ／ＩＡ）の
値を０．８５〜０．９８とすることが本発明カーボンブ
ラックの特徴となっている。In the present invention, in addition to the above two basic requirements, the value of the most frequent value (Dst) of the aggregate distribution is set to 60 to 9
0 nm, and the ratio of Dst to the half-width (ΔD50) of the distribution curve, ΔD50 / Dst, is set to a specific range of more than 0.62 and less than 1.00. In addition, N 2
It is a feature of the present invention carbon black SA and iodine adsorption value of the ratio (N 2 SA / IA) of (IA) and from 0.85 to 0.98.
【００１９】Ｎ２ＳＡが１００ｍ２／ｇを下回った場合
には配合ゴム組成物に十分な耐摩耗性を確保することが
困難となるので好ましくなく、逆に１４０ｍ２／ｇを越
えた場合にはたとえアグリゲート特性が本発明の範囲を
満たして大きくなったとしても従来のＩＳＡＦ級カーボ
ンブラック配合時と比較してゴムマトリックスへの分散
性が低下し、加えて配合ゴムの加工性で低下する傾向が
あるので、１００ｍ２／ｇを越え１４０ｍ２／ｇの範囲
とする。より望ましいＮ２ＳＡの範囲は１０５〜１３５
ｍ２／ｇの範囲である。If N 2 SA is less than 100 m 2 / g, it is difficult to ensure sufficient abrasion resistance of the compounded rubber composition, which is not preferable. Conversely, if N 2 SA exceeds 140 m 2 / g. However, even if the aggregate properties are large enough to satisfy the range of the present invention, the dispersibility in the rubber matrix is reduced as compared with the conventional compounding of the ISAF-grade carbon black, and in addition, the processing property of the compounded rubber is reduced. Since there is a tendency, the range is more than 100 m 2 / g and 140 m 2 / g. A more desirable range of N 2 SA is 105 to 135.
m 2 / g.
【００２０】本発明においては、このＮ２ＳＡ値と、よ
う素吸着量（ＩＡ）〔よう素吸着量はＮ２ＳＡ値と同様
にカーボンブラックの表面積を評価する他の手段であ
る〕との比、Ｎ２ＳＡ／ＩＡの値を通常のカーボンブラ
ックの場合よりも低位とすることが必要であり、この値
を０．８５〜０．９８の範囲とすることが本発明では必
須条件となる。In the present invention, the N 2 SA value and the iodine adsorption amount (IA) [the iodine adsorption amount is another means for evaluating the surface area of carbon black in the same manner as the N 2 SA value] It is necessary that the ratio and the value of N 2 SA / IA be lower than in the case of ordinary carbon black, and it is an essential condition in the present invention that the value be in the range of 0.85 to 0.98. .
【００２１】Ｎ２ＳＡ／ＩＡの値がこの範囲の下限であ
る０．８５を下回った場合には機械的特性が従来のＩＳ
ＡＦ級カーボンブラック配合時と比較して低下し、特に
タイヤにおいて最重要特性の１つである耐摩耗性の特性
で低下傾向が出現し、逆に０．９８を上回った場合では
従来品配合時よりも加工性や伸び特性において低下が見
られ、さらに高くなった場合には耐摩耗特性も低下する
ので好ましくない。より好適なＮ２ＳＡ／ＩＡの範囲は
０．８８〜０．９５である。When the value of N 2 SA / IA falls below 0.85, which is the lower limit of this range, the mechanical properties are reduced to those of the conventional IS.
Compared with the case of blending AF grade carbon black, the tendency is to decrease especially in the abrasion resistance, which is one of the most important characteristics in tires. However, the workability and elongation characteristics are lower than those of the prior art. A more preferred range for N 2 SA / IA is 0.88 to 0.95.
【００２２】カーボンブラック粒子のつながり度合を示
す基準であるＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）は１３０ｍｌ／１
００ｇを越え、１６０ｍｌ／１００ｇ未満とすることは
本発明のもうｌつの必須要件であり、１３０ｍｌ／１０
０ｇを下回った場合には従来のＩＳＡＦ級カーボンブラ
ックと比較して高苛酷度下で十分な耐摩耗性が維持でき
ず、また１６０ｍ１／１００ｇを上回った場合には従来
品ＳＡＦ級のカーボンブラック配合時よりもゴム組成物
の粘度が上昇し、加工性と伸び特性での低下が見られる
ので好ましくない。ＤＢＰのより望ましい範囲は１３５
〜１５５ｍ１／１００ｇである。The DBP absorption (DBP), which is a criterion indicating the degree of connection between the carbon black particles, is 130 ml / 1.
More than 00 g and less than 160 ml / 100 g is another essential requirement of the present invention.
If the amount is less than 0 g, sufficient abrasion resistance cannot be maintained under high severity compared with the conventional ISAF grade carbon black, and if it exceeds 160 m1 / 100 g, the conventional product SAF grade carbon black is blended. It is not preferable because the viscosity of the rubber composition is higher than at the time and the processability and the elongation characteristics are reduced. A more desirable range of DBP is 135
１５155 m1 / 100 g.
【００２３】粒子のつながり度合いを評価する他の特性
である２４Ｍ４ＤＢＰ吸収量（２４Ｍ４）は、規定され
た圧力で４回圧縮処理した試料のＤＢＰ吸収量を測定す
るものであり、この特性は混合装置内で混練した後での
ＤＢＰ吸収量に近似していることから定められたもので
ある。本発明においては、この２４Ｍ４値が１０５ｍｌ
／１００ｇを越え１２５ｍｌ／１００ｇ未満であり、ま
た（ＤＢＰＡ−２４Ｍ４）で定義されるΔＤＢＰ値では
２５ｍｌ／１００ｇを越え５０ｍｌ／１００ｇ未満であ
ることが要件となっている。The 24M4 DBP absorption (24M4), which is another characteristic for evaluating the degree of connection between particles, measures the DBP absorption of a sample that has been compressed four times at a specified pressure. It is determined from the fact that it is close to the DBP absorption after kneading. In the present invention, this 24M4 value is 105 ml.
/ 100 g and less than 125 ml / 100 g, and the ΔDBP value defined by (DBPA-24M4) is required to be more than 25 ml / 100 g and less than 50 ml / 100 g.
【００２４】ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰＡ）および２４Ｍ４
ＤＢＰ吸収量（２４Ｍ４）の特性において、本発明の下
限値を下回った場合は耐摩耗性で目標とするＳＡＦ級カ
ーボンブラックの基準に到達することができず、逆に上
限値を上回った場合には加工性および伸び特性が低下す
るので好ましくない。また、ΔＤＢＰ値が下限値の２５
ｍｌ／１００ｇを下回った場合にはカーボンブラックの
ゴムマトリックスへの分散性が減少して耐摩耗特性の低
下を招来し、これに対して５０ｍｌ／１００ｇを越えた
場合は苛酷度が高い場合での耐摩耗性が低下するので好
ましくない。このように、ΔＤＢＰ値が大きい、すなわ
ち２４Ｍ４ＤＢＰ値に対してＤＢＰ値が高い場合では混
練時での初期トルクが上昇し、その結果としてゴム中へ
のカーボンブラックの混入が容易となり、分散性が改良
されるものと予想される。本発明に記載のカーボンブラ
ックの各特性は、下記の方法により測定される。DBP absorption (DBPA) and 24M4
When the characteristic of the DBP absorption (24M4) falls below the lower limit of the present invention, the target of the SAF grade carbon black cannot be attained in terms of abrasion resistance. Is not preferred because the processability and elongation characteristics are reduced. The ΔDBP value is the lower limit of 25.
When the amount is less than 100 ml / 100 g, the dispersibility of the carbon black in the rubber matrix decreases, leading to a decrease in abrasion resistance. On the other hand, when the amount exceeds 50 ml / 100 g, the degree of severeness increases. It is not preferable because abrasion resistance is reduced. As described above, when the ΔDBP value is large, that is, when the DBP value is higher than the 24M4DBP value, the initial torque during kneading increases, and as a result, carbon black is easily mixed into the rubber, and the dispersibility is improved. It is expected to be done. Each property of the carbon black according to the present invention is measured by the following methods.
【００２５】（１）窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ） ＪＩＳ Ｋ ６２１７：１９９７の第７項Ｄ法に記載の
方法により測定され、単位重量当りの比表面積ｍ２／ｇ
で表示される。(1) Specific surface area of nitrogen adsorption (N 2 SA) The specific surface area per unit weight, m 2 / g, was measured by the method described in JIS K 6217: 1997, Section 7, Method D.
Is displayed with.
【００２６】（２）よう素吸着量（ＩＡ） ＪＩＳ Ｋ ６２１７：１９９７の第６項に記載の方法
により測定され、単位重量当りのよう素吸着量ｍｇ／ｇ
で表示される。(2) Iodine adsorption amount (IA) Iodine adsorption amount per unit weight, measured in accordance with the method described in Section 6 of JIS K 6217: 1997, mg / g.
Is displayed with.
【００２７】（３）ＤＢＰ吸収量 ＪＩＳ Ｋ ６２１７：１９９７の第９項Ａ法に記載の
方法で測定され、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ｍｌで表示され
る。(3) DBP absorption amount Measured according to the method described in JIS K 6217: 1997, Item 9A, and expressed in ml of dibutyl phthalate (DBP) absorbed per 100 g of carbon black.
【００２８】（４）２４Ｍ４ＤＢＰ吸収量 ＪＩＳ Ｋ ６２１７：１９９７の第１０項に記載の方
法で測定され、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ｍｌで表示され
る。(4) 24M4DBP absorption amount Measured according to the method described in JIS K 6217: 1997, paragraph 10, and expressed in ml of dibutyl phthalate (DBP) absorbed per 100 g of carbon black.
【００２９】（５）比着色力 ＪＩＳ Ｋ ６２１７：１９９７の第１１項に記載の方
法で測定され、比着色力検定用標準カーボンブラックの
光反射率（Ｒ）に対する試料の光反射率（Ｓ）との相対
比率（Ｔｉｎｔ値＝１００Ｒ／Ｓ）（％）で表示され
る。(5) Specific Coloring Power The light reflectance (S) of the sample is measured by the method described in Section 11 of JIS K 6217: 1997 and is relative to the light reflectance (R) of the standard carbon black for specific coloring power test. And the relative ratio (Tint value = 100 R / S) (%).
【００３０】（６）遠心沈降分析によるカーボンブラッ
クアグリゲートサイズの分析法 測定装置：高速ディスク遠心法超微粒子粒度分析計（測
定装置名：ＢＩ−ＤＣＰ、ＢＲＯＯＫＨＡＶＥＮ ＩＮ
ＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製） 測定方法：ＪＩＳ Ｋ ６２１８に基づいて乾燥したカ
ーボンブラック試料を少量の界面活性剤（ノニデットＰ
−４０）を加えよく練ってペースト状にしたのち２０容
量％エタノール水溶液と混合しカーボンブラック濃度２
００ｍｇ／ｌの分散液を作成し、超音波ホモジナイザー
で十分に分散させ試料とする。装置の回転数を８，００
０ｒｐｍに設定し、スピン液（純水、２４℃）を１０．
０ｍｌ加えたのち、１．０ｍｌのバッファー液（２０容
量％エタノール水溶液、２４℃）を注入する。次いで２
４℃のカーボンブラック分散液０．５ｍｌを注入し測定
を開始する。カーボンブラック分散液を加えてからの経
過時間と吸光度の分布曲線より各時間ｔに対応するスト
ークス相当径を式（１）により算出する。(6) Method for analyzing carbon black aggregate size by centrifugal sedimentation analysis Measuring device: high-speed disk centrifugal ultrafine particle size analyzer (measuring device name: BI-DCP, BROOKHAVEN IN)
STRUMENTS CORPORATION) Measurement method: A carbon black sample dried according to JIS K 6218 was treated with a small amount of a surfactant (Nonidet P).
-40), kneaded well to form a paste, and then mixed with a 20% by volume aqueous ethanol solution to obtain a carbon black concentration of 2%.
A dispersion of 00 mg / l is prepared and sufficiently dispersed with an ultrasonic homogenizer to prepare a sample. The number of revolutions of the device
Set to 0 rpm and spin solution (pure water, 24 ° C.)
After adding 0 ml, 1.0 ml of a buffer solution (20% by volume aqueous ethanol solution, 24 ° C.) is injected. Then 2
Inject 0.5 ml of the carbon black dispersion at 4 ° C. to start the measurement. The Stokes equivalent diameter corresponding to each time t is calculated from the distribution curve of the elapsed time and the absorbance after the addition of the carbon black dispersion liquid by the formula (1).
【数１】 Ｄ＝{〔１８ηｌｎ（Ｒｄ／Ｒｉ）〕÷ω２Δρｔ}１／２ ……（１） 式（１）において、ηは溶媒の粘度（ｍＰａ・ｓ）、ω
はディスク回転数（ｒｐｍ）、Δρはカーボンブラック
粒子と溶媒の密度差（ｇ／ｃｍ３）、Ｒｉはカーボンブ
ラック分散液注入点の半径（ｃｍ）、Ｒｄは吸光度測定
点までの半径（ｃｍ）、ｔは時間（分）である。なお、
前記分散液注入点の半径と吸光度測定点までの半径とい
う言葉について以下に説明する。この測定装置は高速で
回転しているので、注入液体は装置容器の外側から満た
される。そこで分散液を注入したときの液の広がり面の
半径が、分散液注入点の半径Ｒｉとなる。また、遠心力
によりスピン液中でアグリゲートが沈降してゆくが、所
定時間経過後の沈殿物濃度を測定する点と回転中心点と
の間の距離を吸光度測定点までの半径Ｒｄとするもので
あり、具体的には特開平８−１６９９８３号公報記載の
ものと同様である。D = {[18ηln (Rd / Ri)] ÷ ω 2 Δρt} 1/2 (1) In equation (1), η is the viscosity (mPa · s) of the solvent, ω
Is the disk rotation speed (rpm), Δρ is the density difference between the carbon black particles and the solvent (g / cm 3 ), Ri is the radius of the carbon black dispersion injection point (cm), and Rd is the radius to the absorbance measurement point (cm). , T is time (minutes). In addition,
The terms radius of the dispersion injection point and radius to the absorbance measurement point will be described below. Since the measuring device is rotating at high speed, the injection liquid is filled from outside the device container. Therefore, the radius of the spread surface of the liquid when the dispersion liquid is injected is the radius Ri of the dispersion liquid injection point. The aggregates settle in the spin solution due to the centrifugal force. The distance between the point at which the concentration of the precipitate is measured after a predetermined time has elapsed and the rotation center point is defined as the radius Rd to the absorbance measurement point. Which is specifically the same as that described in JP-A-8-169983.
【００３１】モード径（Ｄｓｔ）および分布曲線の半値
幅（ΔＤ５０）の定義 分布曲線における最多頻度値でのストークス相当径をＤ
ｓｔモード径（ｎｍ）とし、最多頻度値の５０％頻度に
相当する大小２点のストークス相当径の差（半値幅）を
ΔＤ５０（ｎｍ）とする。Definition of the mode diameter (Dst) and the half width (ΔD50) of the distribution curve The Stokes equivalent diameter at the most frequent value in the distribution curve is D
The st mode diameter (nm) is set, and the difference (half-value width) between the Stokes equivalent diameters of two large and small points corresponding to the 50% frequency of the most frequent value is set to ΔD50 (nm).
【００３２】[0032]
【実施例】以下に本発明の実施例を比較例と対比しなが
ら詳しく説明するが、これにより本発明の範囲が限定さ
れるものではないことはいうまでもない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below in comparison with comparative examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited thereby.
【００３３】実施例および比較例 図１〜４に示すカーボンブラック製造炉を用いてＲｕｎ
Ｎｏ．１〜８のカーボンブラックを製造した。Examples and Comparative Examples Run was performed using the carbon black production furnace shown in FIGS.
No. 1 to 8 carbon blacks were produced.
【００３４】可燃性流体導入室（内径４５０ｍｍφ、長
さ４００ｍｍ）２の内部に炉頭部外周から導入された酸
素含有ガスを整流するための整流板５を有する酸素含有
ガス導入用円筒（内径２５０ｍｍφ、長さ３００ｍｍ）
４とその中心軸に燃料導入装置を備え、前記円筒の下流
側は次第に収れんする収れん室（上流端内径３７０ｍｍ
φ、下流端内径８０ｍｍφ、収れん角度５．３°）８と
なり、かつ収れん室８の下流側には図２に１０Ｂ平面で
例示したような４つの原料油噴霧口（１０Ｂ−１、１０
Ｂ−２、１０Ｂ−３、１０Ｂ−４）を同一平面上に設置
した４つの別個の平面を形成する原料油噴霧口（１０Ａ
〜ｌ０Ｄ）を含む原料油導入室１１を有し、この下流側
は反応室１２および反応停止用急冷水圧入噴霧装置（ａ
〜ｈ）を備えた反応継続兼冷却室（内径１４０ｍｍφ、
長さ２０００ｍｍ）１３からなる、全体が耐火物で覆わ
れた製造炉を用いた。An oxygen-containing gas introduction cylinder (inner diameter 250 mmφ) having a rectifying plate 5 for rectifying the oxygen-containing gas introduced from the outer periphery of the furnace head into the flammable fluid introduction chamber (inner diameter 450 mmφ, length 400 mm) 2. , Length 300mm)
4 and a fuel introduction device on the central axis thereof, and a downstream side of the cylinder is provided with a convergence chamber (upper end inner diameter 370 mm) gradually converging.
φ, downstream end inner diameter 80 mmφ, convergence angle 5.3 °) 8, and at the downstream side of the convergence chamber 8, four feed oil spray ports (10 B- 1, 10 B) as exemplified by the 10 B plane in FIG.
B-2, 10B-3, and 10B-4) are arranged on the same plane to form four separate planes.
Ｌ10D), the downstream side of which is a reaction chamber 12 and a quenching water injection spray device (a) for stopping the reaction.
To h) with a reaction continuation and cooling chamber (inner diameter 140 mmφ,
A manufacturing furnace consisting of 13 pieces (2000 mm in length) and entirely covered with refractories was used.
【００３５】燃料には比重０．８６２２（１５℃／４
℃）のＡ重油を用い、原料油としては表１に示した性状
の重質油を使用した。The fuel has a specific gravity of 0.8622 (15 ° C./4
C), and heavy oil having the properties shown in Table 1 was used as the raw material oil.
【表１】 [Table 1]
【００３６】前記のカーボンブラック製造炉を用い、表
２〜表３に示した操作条件によりＩＩＳＡＦ級からＳＡ
Ｆ級のカーボンブラックを製造した。Using the above-described carbon black production furnace, under the operating conditions shown in Tables 2 and 3, the grade was changed from IISAF grade to SA.
An F-grade carbon black was produced.
【００３７】＜実施例カーボンブラックおよび比較例カ
ーボンブラックの製造条件＞表２〜表３に記載のカーボ
ンブラック製造条件は、前述の製造装置を用いて実施例
カーボンブラックおよび比較例カーボンブラックを原料
油導入位置、導入総空気量、原料油導入量、原料油導入
圧力および温度、反応停止用冷却水導入位置、燃料導入
量などの条件を調整して製造した条件を示したものであ
る。<Production conditions of carbon black of the example and comparative carbon black> The production conditions of the carbon blacks shown in Tables 2 and 3 were obtained by using the above-mentioned production apparatus to convert the carbon black of the embodiment and the carbon black of the comparative example into a raw material oil. The figure shows conditions produced by adjusting conditions such as an introduction position, an introduced total air amount, a feed oil introduction amount, a feed oil introduction pressure and temperature, a reaction stop cooling water introduction position, and a fuel introduction amount.
【００３８】より詳しく製造条件を説明すると、表面積
（Ｎ２ＳＡ）の調整は原料油導入量と総空気導入量との
比率を変化させることにより行うことができ、導入空気
量の割合を増加させることにより表面積は増大する。２
つの表面積指標の比であるＮ ２ＳＡ／ＩＡの制御は、カ
ーボンブラック生成反応後の反応停止位置、すなわち原
料油が炉内に導入されてから冷却されるまでの時間によ
り行うことができ、より下流側（反応停止までの時間が
長い）で行うことによりこの値は小さくなる。また、ア
グリゲート特性、すなわち遠心沈降分析によるストーク
ス相当径の最多頻度値（Ｄｓｔ）に対する分布曲線の半
値幅（ΔＤ５０）の比であるΔＤ５０／Ｄｓｔの制御は
主に原料油の導入位置を変更することにより行った。The production conditions will be described in more detail.
(N2The adjustment of SA) is based on the amount of feed oil introduced and the total amount of air introduced.
This can be done by changing the ratio of the introduced air
Increasing the proportion of the amount increases the surface area. 2
N, the ratio of the two surface area indices 2The control of SA / IA is
Reaction stop position after carbon black formation reaction,
It depends on the time from when the oil is introduced into the furnace until it cools down.
On the downstream side (the time until the reaction is stopped).
Long), this value is reduced. Also,
Glygate properties, ie Stoke by centrifugal sedimentation analysis
Half of the distribution curve for the most frequent value (Dst)
The control of ΔD50 / Dst which is the ratio of the value range (ΔD50)
This was done mainly by changing the feedstock introduction position.
【００３９】本発明にかかる実施例カーボンブラックお
よび比較例カーボンブラックの製造条件を表２〜表３
に、製造された各カーボンブラックおよび対照カーボン
ブラックの物理化学的特性を表４〜表５に示した。The production conditions of the carbon blacks of Examples and Comparative Examples according to the present invention are shown in Tables 2 and 3.
Tables 4 and 5 show the physicochemical properties of each of the produced carbon blacks and the control carbon black.
【００４０】[0040]
【表２】 [Table 2]
【００４１】[0041]
【表３】 [Table 3]
【００４２】[0042]
【表４】 [Table 4]
【００４３】[0043]
【表５】 [Table 5]
【００４４】（ゴム性能試験）表４および表５に示した
カーボンブラックの性能を評価するために、表６に示し
た配合比率でゴム組成物を調製し、これらカーボンブラ
ックの特性試験を行った。その結果を表７および表８に
示した。(Rubber Performance Test) In order to evaluate the performance of the carbon blacks shown in Tables 4 and 5, rubber compositions were prepared at the compounding ratios shown in Table 6, and the characteristic tests of these carbon blacks were performed. . The results are shown in Tables 7 and 8.
【００４５】[0045]
【表６】 [Table 6]
【００４６】[0046]
【表７】 [Table 7]
【００４７】[0047]
【表８】 [Table 8]
【００４８】なお、各配合ゴム組成物のゴム特性は、次
の試験条件により測定した。 ゴム特性試験条件 （１）配合ゴム組成物の加硫条件：１４５℃、３０分 （２）耐摩耗性試験：ランボーン摩耗試験機を用い、苛
酷度の高いスリップ率６０％で摩耗試験を行い、下式で
算出した対照サンプル旭＃８０に対する耐摩耗指数（ラ
ンボーン摩耗指数）で表示した。 耐摩耗指数＝（Ｓ／Ｔ）×１００ Ｓ：対照例（旭＃８０）配合試験片の摩耗減量 Ｔ：供試試験片における摩耗減量 （３）損失正接：（株）岩本製作所製粘弾性スペクトロ
メーター（型式ＶＥＳ−Ｆ−III）を用い、下記の測定
条件で損失正接（ｔａｎδ）を測定し、対照カーボンブ
ラック（旭＃８０）に対する指数で表示した。 測定条件 周波数 ： ５０Ｈｚ 動的歪み率 ：±１％ 測定温度 ：２５℃ 初期荷重 ：１６０ｇ重 （４）その他のゴム特性 ＪＩＳ Ｋ ６３００−１９７４およびＫ ６３０１−
１９７５に記載の方法に準じて測定した。The rubber properties of each compounded rubber composition were measured under the following test conditions. Rubber property test conditions (1) Vulcanization condition of compounded rubber composition: 145 ° C., 30 minutes (2) Abrasion resistance test: A wear test was performed using a Lambourn abrasion tester at a highly severe slip rate of 60%. The abrasion resistance index (Lambourn abrasion index) for the control sample Asahi # 80 calculated by the following equation was used. Abrasion resistance index = (S / T) × 100 S: loss of wear of control specimen (Asahi # 80) T: loss of wear in test specimen (3) Loss tangent: viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Using a meter (model VES-F-III), the loss tangent (tan δ) was measured under the following measurement conditions, and indicated by an index with respect to a control carbon black (Asahi # 80). Measurement conditions Frequency: 50 Hz Dynamic strain rate: ± 1% Measurement temperature: 25 ° C. Initial load: 160 g weight (4) Other rubber properties JIS K 6300-1974 and K 6301-
It was measured according to the method described in 1975.
【００４９】［評価］表４〜５に示した物理化学特性を
有する実施例および比較例のカーボンブラックをゴムに
配合した組成物の測定結果（表７〜８）の結果から、本
発明カーボンブラックの効果を説明する。Ｒｕｎ Ｎ
ｏ．１〜４のカーボンブラックは本発明にかかるもので
あり、Ｒｕｎ Ｎｏ．５〜８のカーボンブラックは本発
明の特定要件のｌつまたはそれ以上の要件を外れた比較
例、Ｒｕｎ Ｎｏ．９およびＮｏ．１０は対照カーボン
ブラック〔ＩＳＡＦ級およびＳＡＦ級カーボンブラッ
ク、商品名 旭＃８０および旭＃９０、旭カーボン
（株）製〕である。[Evaluation] From the measurement results (Tables 7 and 8) of the compositions in which the carbon blacks of the Examples and Comparative Examples having the physicochemical properties shown in Tables 4 and 5 were blended with rubber, the carbon black of the present invention was evaluated. The effect of will be described. Run N
o. The carbon blacks Nos. 1 to 4 according to the present invention are referred to as Run Nos. The carbon blacks of Run Nos. 5 to 8 are comparative examples in which one or more of the specific requirements of the present invention are not satisfied. 9 and No. 9 Reference numeral 10 denotes a control carbon black [ISAF grade and SAF grade carbon black, trade names Asahi # 80 and Asahi # 90, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.].
【００５０】Ｒｕｎ Ｎｏ．５は本発明の基本特性の１
つであるＮ２ＳＡが特許請求の範囲の上限を上回った比
較例であり、Ｒｕｎ Ｎｏ．６および８はＮ２ＳＡ／Ｉ
Ａの特性において本発明の上限値を上回った例である。
また、比較例のＲｕｎ Ｎｏ．６はアグリゲート特性の
ΔＤ５０／Ｄｓｔ値およびＤｓｔ値において本発明範囲
の上限を上回った例であり、Ｒｕｎ Ｎｏ．８は２４Ｍ
４ＤＢＰ値、ΔＤＢＰ値およびＴｉｎｔ値が本発明の範
囲を外れた例である。Ｒｕｎ Ｎｏ．７は基本特性の１
つＤＢＰが下限を下回った例である。これらの実施例お
よび比較例カーボンブラックの各特性項目ごとの評価は
次の通りである。Run No. 5 is one of the basic characteristics of the present invention.
N 2 SA is a comparative example in which the value exceeds the upper limit of the claims. 6 and 8 are N 2 SA / I
This is an example in which the characteristic of A exceeds the upper limit of the present invention.
In addition, Run No. 6 shows an example in which the ΔD50 / Dst value and the Dst value of the aggregate characteristics exceeded the upper limit of the range of the present invention. 8 is 24M
4DBP value, ΔDBP value and Tint value are examples outside the range of the present invention. Run No. 7 is one of the basic characteristics
This is an example in which one DBP falls below the lower limit. The evaluation of each characteristic item of the carbon blacks of these examples and comparative examples is as follows.
【００５１】（１）ムーニー粘度特性について ムーニー粘度は一般的にＤＢＰ、Ｎ２ＳＡが大きくなる
と上昇する傾向がある。本発明品は全てＮ２ＳＡ／ＩＡ
の数値が低く、対照例に対してＤＢＰ、Ｎ２ＳＡを上げ
てもムーニーの上昇は低くおさえられており、本発明の
有意性は明確である。Ｒｕｎ Ｎｏ．６、８はＮ２ＳＡ
／ＩＡの値が本発明の上限を越えて高いためにムーニー
は高くなっている。(1) Mooney viscosity characteristics The Mooney viscosity generally tends to increase as DBP and N 2 SA increase. All the products of the present invention are N 2 SA / IA
Is low, and even when DBP and N 2 SA are increased with respect to the control, the increase in Mooney is suppressed low, and the significance of the present invention is clear. Run No. 6 and 8 are N 2 SA
Mooney is high because the value of / IA is higher than the upper limit of the present invention.
【００５２】（２）伸び、耐摩耗特性と損失正接（ｔａ
ｎδ）特性について 耐摩耗性（ランボーン摩耗指数）と損失正接（ｔａｎ
δ）の両特性を軸とし、実施例１〜４、比較例５〜８お
よび対照例９〜１０をプロットしたものが図５である。
図５より実施例のグループ（Ｒｕｎ Ｎｏ．１〜４）と
比較例、対照例のグループは明らかに異なるグループと
して区別することができ、実施例のカーボンブラックは
ＩＳＡＦクラスの発熱とＳＡＦクラスの耐摩耗性を両立
していることが分かる。比較例５はＮ２ＳＡが本発明範
囲の下限を下回っているために発熱特性（ｔａｎδ）は
良好であるが耐摩耗性が対照例を下回る結果となってし
まっておりメリットがない。一方、比較例６はＮ２ＳＡ
／ＩＡの値が高く、またΔＤ５０／Ｄｓｔの値も大きい
ために発熱性は対照例とほぼ同等であるが、Ｎ２ＳＡ、
ＤＢＰの２基本特性がほぼ同じ実施例４と比べて耐摩耗
性が大きく低下している。比較例７はＤＢＰが本発明の
下限値を下回っているために耐摩耗性が対照例１０と比
較して大きな低下が認められる。比較例８は本発明カー
ボンブラックとほぼ同等の耐摩耗性と発熱特性を示して
いるが、Ｎ２ＳＡ／ＩＡおよび２４Ｍ４の特性で本発明
の範囲を外れているために伸びが大きく低下してしま
い、ティアー性で特性の低下が認められる。(2) Elongation, wear resistance and loss tangent (ta)
nδ) Characteristics Wear resistance (Lambourn wear index) and loss tangent (tan)
FIG. 5 is a plot of Examples 1 to 4, Comparative Examples 5 to 8, and Control Examples 9 to 10 with both characteristics of δ) as axes.
From FIG. 5, the group of the examples (Run Nos. 1 to 4), the group of the comparative example and the group of the control example can be clearly distinguished as different groups, and the carbon black of the example has the heat generation of the ISAF class and the resistance of the SAF class. It can be seen that both abrasion properties are achieved. In Comparative Example 5, since N 2 SA was lower than the lower limit of the range of the present invention, the heat generation characteristics (tan δ) were good, but the abrasion resistance was lower than the control example, and there was no merit. On the other hand, in Comparative Example 6, N 2 SA
Since the value of / IA is high and the value of ΔD50 / Dst is large, the exothermicity is almost the same as that of the control, but N 2 SA,
The wear resistance is greatly reduced as compared with Example 4 in which the two basic characteristics of DBP are almost the same. In Comparative Example 7, since the DBP was below the lower limit of the present invention, the abrasion resistance was significantly reduced as compared with Comparative Example 10. Comparative Example 8 shows almost the same abrasion resistance and heat generation characteristics as the carbon black of the present invention, but the elongation was greatly reduced because the characteristics of N 2 SA / IA and 24M4 were out of the range of the present invention. As a result, a decrease in characteristics is observed due to the tearing property.
【００５３】[0053]
【効果】本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に配合
される準々超耐摩耗性（ＩＩＳＡＦ）級及び準超耐摩耗
性（ＩＳＡＦ）級に属するカーボンブラックに関し、よ
り詳しくは当該カーボンブラックを充填した場合に高苛
酷度の条件下で使用されるトラック、バス用トレッドな
どに対して、従来技術から得られるＩＩＳＡＦ級および
ＩＳＡＦ級のカーボンブラックと比較して同等もしくは
より優れた発熱特性、加工特性を示すとともに、上位グ
レードの超耐摩耗性（ＳＡＦ）級カーボンブラックと同
等もしくはそれ以上の補強特性を与えることのできるカ
ーボンブラックを提供することができる。加えて、タイ
ヤトレッド配合用ゴム組成物の特性として重要な伸びお
よび加工性を低下させることなく発熱特性と耐摩耗性を
両立させることができ、産業上有用なカーボンブラック
を提供するものである。The present invention relates to a carbon black belonging to a quasi-super abrasion resistance (IISAF) class and an quasi-super abrasion resistance (ISAF) class to be compounded in a rubber composition for a tire tread. Heating and processing properties equivalent to or better than IISAF grade and ISAF grade carbon blacks obtained from the prior art for trucks, bus treads, etc. used under conditions of high severity And a carbon black capable of imparting reinforcing properties equal to or higher than that of a super-grade super abrasion-resistant (SAF) grade carbon black can be provided. In addition, it is possible to achieve both heat generation characteristics and abrasion resistance without deteriorating elongation and processability, which are important characteristics of a rubber composition for compounding a tire tread, and provide an industrially useful carbon black.
【図１】本発明の一例の装置の縦断正面説明図である。FIG. 1 is a vertical sectional front view of an apparatus according to an example of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ矢視における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【図３】図３の（ａ）は、図１の前頭部および燃料導入
装置を示す部分拡大図であり、（ｂ）は前記（ａ）にお
ける燃料油噴霧装置７の先端部分拡大図であり、（ｃ）
は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。3 (a) is a partially enlarged view showing the forehead and the fuel introduction device of FIG. 1, and FIG. 3 (b) is a partially enlarged view of a tip end of the fuel oil spraying device 7 in the above (a). Yes, (c)
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図４】図４は、図３（ａ）のＢ−Ｂ矢視における断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3 (a).
【図５】図５は、Ｒｕｎ Ｎｏ．１〜１０のカーボンブ
ラックにおけるランボーン耐摩耗指数と損失正接（ｔａ
ｎδ）の関係を示すグラフである。FIG. 5 shows Run No. Lambourn abrasion index and loss tangent (ta) for carbon blacks of 1 to 10
3 is a graph showing the relationship of nδ).
１ カーボンブラック製造炉 ２ 可燃性流体導入室 ３ 酸素含有ガス導入管 ４ 酸素含有ガス導入用円筒 ５ 整流板 ６ 燃料油噴霧装置導入管 ７ 燃料油噴霧装置 ８ 収れん室 ９ バーナータイル １０Ａ 原料油噴霧口 １０Ｂ 原料油噴霧口 １０Ｃ 原料油噴霧口 １０Ｄ 原料油噴霧口 １１ 原料油導入室 １２ 反応室 １３ 反応継続兼急冷室 ５１ リング ７１ 燃料油噴霧チップ ７２ 燃料油導入管 ７３ 酸素含有ガス導入管 ７４ 酸素含有ガス導入管 ７５ 酸素含有ガス導入管 ７６ 酸素含有ガス導入管 ａ 急冷水圧入噴霧装置 ｂ 急冷水圧入噴霧装置 ｃ 急冷水圧入噴霧装置 ｄ 急冷水圧入噴霧装置 ｅ 急冷水圧入噴霧装置 ｆ 急冷水圧入噴霧装置 ｇ 急冷水圧入噴霧装置 ｈ 急冷水圧入噴霧装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbon black production furnace 2 Flammable fluid introduction chamber 3 Oxygen-containing gas introduction pipe 4 Oxygen-containing gas introduction cylinder 5 Straightening plate 6 Fuel oil spray device introduction pipe 7 Fuel oil spray device 8 Convergence room 9 Burner tile 10A Raw material oil spray port 10B Feed oil spray port 10C Feed oil spray port 10D Feed oil spray port 11 Feed oil introduction chamber 12 Reaction chamber 13 Reaction continuation and quenching chamber 51 Ring 71 Fuel oil spray tip 72 Fuel oil introduction pipe 73 Oxygen-containing gas introduction pipe 74 Oxygen-containing Gas introduction pipe 75 Oxygen-containing gas introduction pipe 76 Oxygen-containing gas introduction pipe a Quenched water press-in spray device b Quenched water press-in spray device d Quenched water press-in spray device e Quenched water press-in spray device f Quenched water press-in spray device Device g Quick cooling water injection spray device h Quick cooling water injection spray device
Claims (2)
ｍ２／ｇを越え１４０ｍ２／ｇ未満、ＤＢＰ吸収量（Ｄ
ＢＰ）が１３０ｍｌ／１００ｇを越え１６０ｍｌ／１０
０ｇ未満という基本的特性を有するカーボンブラックに
おいて、（１）Ｎ２ＳＡとよう素吸着量（ＩＡ）の比
（Ｎ２ＳＡ／ＩＡ）の値が０．８５〜０．９８であり、
（２）２４Ｍ４ＤＢＰ吸収量（２４Ｍ４）が１０５ｍｌ
／１００ｇを越え１２５ｍｌ／１００ｇ未満、（３）Δ
ＤＢＰ（ＤＢＰＡ−２４Ｍ４）が２５ｍｌ／１００ｇを
越え５０ｍｌ／１００ｇ未満、（４）比着色力が１１０
％を越え１２５％未満、（５）遠心沈降分析により測定
したアグリゲート特性で、 （ｉ）ストークス相当径の分布曲線の最多頻度値（Ｄｓ
ｔ）が６０〜９０ｎｍであり、 （ii）ストークス相当径の分布曲線の最多頻度値（Ｄｓ
ｔ）に対する分布曲線の半値幅（ΔＤ５０）の比（ΔＤ
５０／Ｄｓｔ）が０．６２を越え１．００未満の条件を
満たすタイヤトレッド配合用カーボンブラック。1. A nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100
m 2 / g and less than 140 m 2 / g, DBP absorption (D
BP) exceeds 130 ml / 100 g and 160 ml / 10
In the carbon black having a fundamental property of less than 0 g, (1) the value of the ratio of N 2 SA and iodine adsorption (IA) (N 2 SA / IA) is from 0.85 to 0.98,
(2) 24M4 DBP absorption amount (24M4) is 105ml
More than / 100 g and less than 125 ml / 100 g, (3) Δ
DBP (DBPA-24M4) is more than 25 ml / 100 g and less than 50 ml / 100 g, and (4) the specific coloring power is 110.
% To less than 125%, (5) Aggregate characteristics measured by centrifugal sedimentation analysis, (i) the most frequent value of the distribution curve of Stokes equivalent diameter (Ds
t) is 60 to 90 nm; (ii) the most frequent value (Ds
t) to the ratio of the half width (ΔD50) of the distribution curve (ΔD
50 / Dst) is more than 0.62 and less than 1.00.
（Ｎ２ＳＡ／ＩＡ）が０．８８〜０．９５である請求項
１記載のタイヤトレッド配合用カーボンブラック。2. The carbon black for compounding a tire tread according to claim 1, wherein the ratio (N 2 SA / IA) of N 2 SA and iodine adsorption amount (IA) is 0.88 to 0.95.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37371799A JP2001181534A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Carbon black for tire tread compounding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37371799A JP2001181534A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Carbon black for tire tread compounding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001181534A true JP2001181534A (en) | 2001-07-03 |
Family
ID=18502643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37371799A Pending JP2001181534A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Carbon black for tire tread compounding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001181534A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005030880A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | Carbon black and recording fluid using the same |
| JP2005120353A (en) * | 2003-09-26 | 2005-05-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | Carbon black and recording liquid using it |
| JP2006143822A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Bridgestone Corp | Rubber composition for tire |
| JP2006169483A (en) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Bridgestone Corp | Rubber composition and tire |
| US7238741B2 (en) * | 2004-05-13 | 2007-07-03 | Columbian Chemicals Company | Carbonaceous material with broad aggregate size distribution and improved dispersibility |
| JP2007277339A (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Asahi Carbon Kk | Carbon black for compounding tire tread rubber |
| US7847009B2 (en) | 2004-05-13 | 2010-12-07 | Columbian Chemicals Company | Carbonaceous material with dissociated aggregate size and particle size distribution and improved dispersibility |
| KR101013518B1 (en) | 2008-10-20 | 2011-02-10 | 한국타이어 주식회사 | Rubber composition of tire tread |
| JP2019026653A (en) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tire |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0232137A (en) * | 1988-07-21 | 1990-02-01 | Tokai Carbon Co Ltd | Carbon black for blending of tire tread rubber |
| JPH03119043A (en) * | 1989-10-02 | 1991-05-21 | Tokai Carbon Co Ltd | Carbon black for tire tread rubber |
| JPH0415268A (en) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Showa Kiyabotsuto Kk | Carbon black and rubber composition containing the same |
| JPH0741694A (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-10 | Tokai Carbon Co Ltd | Furnace carbon black |
| JPH07179663A (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Tokai Carbon Co Ltd | Rubber composition for tire tread |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37371799A patent/JP2001181534A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0232137A (en) * | 1988-07-21 | 1990-02-01 | Tokai Carbon Co Ltd | Carbon black for blending of tire tread rubber |
| JPH03119043A (en) * | 1989-10-02 | 1991-05-21 | Tokai Carbon Co Ltd | Carbon black for tire tread rubber |
| JPH0415268A (en) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Showa Kiyabotsuto Kk | Carbon black and rubber composition containing the same |
| JPH0741694A (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-10 | Tokai Carbon Co Ltd | Furnace carbon black |
| JPH07179663A (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Tokai Carbon Co Ltd | Rubber composition for tire tread |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005030880A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | Carbon black and recording fluid using the same |
| JP2005120353A (en) * | 2003-09-26 | 2005-05-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | Carbon black and recording liquid using it |
| US7214263B2 (en) | 2003-09-26 | 2007-05-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Carbon black and recording liquid using the same |
| US7238741B2 (en) * | 2004-05-13 | 2007-07-03 | Columbian Chemicals Company | Carbonaceous material with broad aggregate size distribution and improved dispersibility |
| US7847009B2 (en) | 2004-05-13 | 2010-12-07 | Columbian Chemicals Company | Carbonaceous material with dissociated aggregate size and particle size distribution and improved dispersibility |
| JP2006143822A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Bridgestone Corp | Rubber composition for tire |
| JP2006169483A (en) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Bridgestone Corp | Rubber composition and tire |
| JP4582703B2 (en) * | 2004-12-20 | 2010-11-17 | 株式会社ブリヂストン | Rubber composition and tire |
| JP2007277339A (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Asahi Carbon Kk | Carbon black for compounding tire tread rubber |
| KR101013518B1 (en) | 2008-10-20 | 2011-02-10 | 한국타이어 주식회사 | Rubber composition of tire tread |
| JP2019026653A (en) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tire |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3810098B2 (en) | Rubber composition | |
| KR100610593B1 (en) | Hard-type high-structure carbon black and rubber composition comprising same | |
| JP5981918B2 (en) | Carbon black, rubber composition and pneumatic tire | |
| US5100637A (en) | Carbon black for compounding into tire tread rubber | |
| AU756346B2 (en) | Improved inversion carbon blacks and method for their manufacture | |
| US5985977A (en) | Rubber composition and pneumatic tire using same | |
| JPS6257434A (en) | Furnace carbon black for reinforcing rubber | |
| JP2001181534A (en) | Carbon black for tire tread compounding | |
| JP3782200B2 (en) | Carbon black for tire tread | |
| US4973463A (en) | Carbon black for tire tread | |
| JPH0689267B2 (en) | Soft carbon black | |
| JP3895210B2 (en) | Carbon black and rubber composition thereof | |
| JPH06867B2 (en) | Highly reinforced farnes car bomb rack for rubber | |
| HU214211B (en) | Carbon blacks and rubber compound | |
| JPH1053723A (en) | Novel carbon black | |
| JPH0689268B2 (en) | Soft carbon black | |
| JP5091371B2 (en) | Carbon black for tire tread | |
| JPH0643522B2 (en) | Farnes car bomb rack for rubber reinforcement | |
| JP3283942B2 (en) | Rubber composition | |
| JP4394219B2 (en) | Carbon black for tire tread | |
| JP2003096332A (en) | Hard carbon black | |
| JPS6147758A (en) | Soft type carbon black | |
| JPH0643523B2 (en) | Farnes car bomb rack for rubber reinforcement | |
| JP4634556B2 (en) | Rubber composition | |
| JPH06136288A (en) | Hard high structure carbon black |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061017 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100312 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100316 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100629 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100713 |