JP2875003B2 - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JP2875003B2 JP2875003B2 JP31786290A JP31786290A JP2875003B2 JP 2875003 B2 JP2875003 B2 JP 2875003B2 JP 31786290 A JP31786290 A JP 31786290A JP 31786290 A JP31786290 A JP 31786290A JP 2875003 B2 JP2875003 B2 JP 2875003B2
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- carbon black
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はゴム組成物に関するものであり、特には耐摩
耗性および耐疲労性に優れた重荷重用空気入りタイヤに
使用されるゴム組成物に関するものである。
耗性および耐疲労性に優れた重荷重用空気入りタイヤに
使用されるゴム組成物に関するものである。
（従来の技術） 従来、補強性の高いゴム用充填材としては、ISAF級の
カーボンブラックが良く知られていた。
カーボンブラックが良く知られていた。
しかし、近年の重荷重用空気入りタイヤにおいては、
ケース耐久性の向上、省資源、低燃費性の要請から、よ
り耐摩耗性を向上し得るカーボンブラックが求められる
ようになってきた。そこで、ゴム組成物への充填材とし
て使用するカーボンブラックも、上記ISAF級からSAF級
へと移り変わってきた。
ケース耐久性の向上、省資源、低燃費性の要請から、よ
り耐摩耗性を向上し得るカーボンブラックが求められる
ようになってきた。そこで、ゴム組成物への充填材とし
て使用するカーボンブラックも、上記ISAF級からSAF級
へと移り変わってきた。
ところで、タイヤ等のゴム製品の耐摩耗性を向上させ
るには一般に微粒径かつハイストラクチャーカーボンブ
ラックが適していることは既に知られている。
るには一般に微粒径かつハイストラクチャーカーボンブ
ラックが適していることは既に知られている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、カーボンブラックを微粒化していくと
低発熱性が悪くなり、またハイストラクチャー化してい
くと耐疲労性が悪化してくるという問題があった。
低発熱性が悪くなり、またハイストラクチャー化してい
くと耐疲労性が悪化してくるという問題があった。
また、このようなカーボンブラックをゴム組成物に配
合すると、配合ゴムの粘度上昇を招き、加工が困難にな
るという問題もあった。
合すると、配合ゴムの粘度上昇を招き、加工が困難にな
るという問題もあった。
そこで、本発明の目的は、このような問題を生じるこ
となく耐摩耗性および耐疲労性を改良し得るゴム組成物
を提供することにある。
となく耐摩耗性および耐疲労性を改良し得るゴム組成物
を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決すべく、カーボンブラ
ックの特性について種々の検討を行った結果、特定の特
性を有するカーボンブラックを配合することにより、タ
イヤ等のゴム製品の低発熱性および作業性の悪化を来た
すことなく耐摩耗性および耐疲労性を共に大幅に改良し
得ることを確かめ、本発明を完成するに至った。
ックの特性について種々の検討を行った結果、特定の特
性を有するカーボンブラックを配合することにより、タ
イヤ等のゴム製品の低発熱性および作業性の悪化を来た
すことなく耐摩耗性および耐疲労性を共に大幅に改良し
得ることを確かめ、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴ
ムより成る群より選ばれた少なくとも１種のゴム成分10
0重量部に対して、 （１）セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比
表面積（CTAB）が130〜158m2/gの範囲内であり、 （２）ジブチルフタレート吸油量（DBP）が110〜140ml/
100gの範囲内であり、 （３）着色力（TINT）値が137以上であり、 （４）凝集体空隙容積（Vp）が105〜140cc/100gの範囲
内であり、 （５）凝集体空隙平均径（Dm）が200〜250Åの範囲内で
あるカーボンブラック40〜90重量部が配合されている ことを特徴とするゴム組成物に関するものである。
ムより成る群より選ばれた少なくとも１種のゴム成分10
0重量部に対して、 （１）セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比
表面積（CTAB）が130〜158m2/gの範囲内であり、 （２）ジブチルフタレート吸油量（DBP）が110〜140ml/
100gの範囲内であり、 （３）着色力（TINT）値が137以上であり、 （４）凝集体空隙容積（Vp）が105〜140cc/100gの範囲
内であり、 （５）凝集体空隙平均径（Dm）が200〜250Åの範囲内で
あるカーボンブラック40〜90重量部が配合されている ことを特徴とするゴム組成物に関するものである。
本発明で使用することのできるジエン系合成ゴムとし
ては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられるが、
これらに限定されるべきものではない。
ては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられるが、
これらに限定されるべきものではない。
また、本発明のこのゴム組成物には、ゴム工業で通常
用いられている配合剤、例えば硫黄、加硫促進剤、加硫
促進助剤、老化防止剤を適宜配合することができるのは
勿論のことである。
用いられている配合剤、例えば硫黄、加硫促進剤、加硫
促進助剤、老化防止剤を適宜配合することができるのは
勿論のことである。
尚、上記カーボンブラックの各種特性値のうち、CATB
はASTM D 3765−89に準拠し、DBPはJIS K 6221−1982A
法に準拠し、TINT値はJIS K 6221−1982に準拠して夫々
測定して得た値である。
はASTM D 3765−89に準拠し、DBPはJIS K 6221−1982A
法に準拠し、TINT値はJIS K 6221−1982に準拠して夫々
測定して得た値である。
またVpおよびDmは次のようにして測定した。
先ず、カーボンブラック試料にマイクロメトリックス
社製水銀ポロシメーター（商品名:Pore Sizer 9310）に
より水銀を圧入して、凝集体空隙径を測定し、次式、 （式中、X1は16psiでの指示値（pF）、X2は30000psi
での指示値（pF）、CFはセルによって決まる定数、Ｗは
サンプル重量を示す）にて、凝集体空隙径0.006〜11μ
までの空隙径の累積容積を凝集体空隙容積Vpとした。
社製水銀ポロシメーター（商品名:Pore Sizer 9310）に
より水銀を圧入して、凝集体空隙径を測定し、次式、 （式中、X1は16psiでの指示値（pF）、X2は30000psi
での指示値（pF）、CFはセルによって決まる定数、Ｗは
サンプル重量を示す）にて、凝集体空隙径0.006〜11μ
までの空隙径の累積容積を凝集体空隙容積Vpとした。
また、各凝集体径に対する空隙容積分布曲線をプロッ
トしたときの、最大の微分空隙容積を与える空隙径を凝
集体空隙平均径Dmとした。
トしたときの、最大の微分空隙容積を与える空隙径を凝
集体空隙平均径Dmとした。
本発明に係るカーボンブラックは、通常のオイルファ
ーネス法による反応炉を用い生成反応温度、反応温度、
反応時間、燃焼ガス流速などを制御することで製造する
ことができる。
ーネス法による反応炉を用い生成反応温度、反応温度、
反応時間、燃焼ガス流速などを制御することで製造する
ことができる。
（作 用） 本発明において用いる上述のカーボンブラックの各種
特性値の範囲は、以下に示す理由に基づき定められたも
のである。
特性値の範囲は、以下に示す理由に基づき定められたも
のである。
CATBが130m2/g未満の場合は十分な体摩耗性が得られ
ず、一方158m2/gよた大きい場合には低発熱性の特性低
下が余りに大きくなるため、CATBは130〜158m2/gの範囲
内であることを要する。
ず、一方158m2/gよた大きい場合には低発熱性の特性低
下が余りに大きくなるため、CATBは130〜158m2/gの範囲
内であることを要する。
DBPについては、この値が110ml/100g未満の場合は、
十分な耐摩耗性やカーボンブラックの良好なる分散性が
得られず、一方140ml/100gより大きい場合は作業性が低
下するため、DBPは110〜140ml/100gの範囲内であること
を要する。
十分な耐摩耗性やカーボンブラックの良好なる分散性が
得られず、一方140ml/100gより大きい場合は作業性が低
下するため、DBPは110〜140ml/100gの範囲内であること
を要する。
TINT値については、この値が137より小さいと耐摩耗
性において著しい向上効果が見られず、このため137以
上であることを要する。
性において著しい向上効果が見られず、このため137以
上であることを要する。
Vpについては、この値が105cc/100g未満の場合は、十
分な耐摩耗性が得られず、逆に140cc/100gより大きい場
合は作業性が低下するため、Vpは105〜140cc/100gの範
囲内であることを要する。好ましくは、110〜135cc/100
gの範囲とする。
分な耐摩耗性が得られず、逆に140cc/100gより大きい場
合は作業性が低下するため、Vpは105〜140cc/100gの範
囲内であることを要する。好ましくは、110〜135cc/100
gの範囲とする。
Dmについては、この値が250Åより大きいと十分な耐
疲労性効果が得られず、逆に200Åより小さいと作業性
が劣るため、Dmは200〜250Åの範囲内であることを要す
る。好ましくは210〜240Åの範囲内とする。
疲労性効果が得られず、逆に200Åより小さいと作業性
が劣るため、Dmは200〜250Åの範囲内であることを要す
る。好ましくは210〜240Åの範囲内とする。
カーボンブラックの配合量については、40重量部より
少ないと十分な耐摩耗性が得られず、逆に90重量部より
多いと配合物粘度が上昇し、作業性が極度に悪化してし
まうため、ゴム成分100重量部に対して40〜90重量部の
範囲内とする。
少ないと十分な耐摩耗性が得られず、逆に90重量部より
多いと配合物粘度が上昇し、作業性が極度に悪化してし
まうため、ゴム成分100重量部に対して40〜90重量部の
範囲内とする。
尚、本発明においては更に上述のカーボンブラックの
窒素吸着比表面積（N2SA）とヨウ素吸着比表面積（IA）
との比（N2SA/IA）が1.05よりも大きいことが好まし
い。1.05以下であると発熱性の悪化をきたし、好ましく
ない。ここで、N2SAはASTM D 3037−88に準拠し、IAはA
STM D 1510〜88bに準拠して測定することにより得られ
る値である。
窒素吸着比表面積（N2SA）とヨウ素吸着比表面積（IA）
との比（N2SA/IA）が1.05よりも大きいことが好まし
い。1.05以下であると発熱性の悪化をきたし、好ましく
ない。ここで、N2SAはASTM D 3037−88に準拠し、IAはA
STM D 1510〜88bに準拠して測定することにより得られ
る値である。
（実施例） 次に本発明を実施例により具体的に説明する。
下記の第１表に、本実施例において比較検討のために
用いた各種カーボンブラックの特性値を示す。
用いた各種カーボンブラックの特性値を示す。
第１表に示すカーボンブラック種Ａ〜Ｄの４種は本発
明に係るカーボンブラックであり、Ｅ〜Ｊの６種は比較
のために用いたカーボンブラックである。
明に係るカーボンブラックであり、Ｅ〜Ｊの６種は比較
のために用いたカーボンブラックである。
比較のために用いたカーボンブラックは夫々次の特性
を有する。
を有する。
カーボンブラック種ＪはCATBが158m2/gより大きく、
ＥはCATBが130m2/gよりも小さく、いずれもCATBが本発
明の範囲から逸脱している。
ＥはCATBが130m2/gよりも小さく、いずれもCATBが本発
明の範囲から逸脱している。
また、ＧはDBPが140ml/100gよりも大きく、ＦはDBPが
110ml/100gよりも小さく、いずれもDBPが本発明の範囲
から逸脱している。
110ml/100gよりも小さく、いずれもDBPが本発明の範囲
から逸脱している。
更に、E,F,G,HおよびＩはいずれもTINT値が137未満で
あり、本発明の範囲よりも小さい値となっている。
あり、本発明の範囲よりも小さい値となっている。
更にまた、E,FおよびＩはいずれもVpが105cc/100gよ
りも小さく、本発明の範囲から逸脱しており、またE,G
およびＨはDmが250Åよりも大きく、やはり本発明の範
囲から逸脱している。
りも小さく、本発明の範囲から逸脱しており、またE,G
およびＨはDmが250Åよりも大きく、やはり本発明の範
囲から逸脱している。
尚、Ｅは一般に市販されているSAFカーボンブラック
である。
である。
上述の各種カーボンブラックを下記の第２表にしめす
配合処方（重量部）にて配合し、各種試験ゴム組成物を
調製した。
配合処方（重量部）にて配合し、各種試験ゴム組成物を
調製した。
得られたゴム組成物について、ランボーン式摩耗試験
機を用いて摩耗損失量を測定し、第２表に示す比較例３
の値を100として指数表示した。値が大なる程結果は良
好である。
機を用いて摩耗損失量を測定し、第２表に示す比較例３
の値を100として指数表示した。値が大なる程結果は良
好である。
また、かかるゴム組成物について、耐疲労性を、空気
中で老化させた後同様に上記摩耗試験機にて測定を行
い、オリジナルからの低下率で評価した。この評価は、
比較例３の値を100として指数表示した。但し、実施例
５については比較例８の値を100として指数表示した。
値が大なる程結果は良好である。
中で老化させた後同様に上記摩耗試験機にて測定を行
い、オリジナルからの低下率で評価した。この評価は、
比較例３の値を100として指数表示した。但し、実施例
５については比較例８の値を100として指数表示した。
値が大なる程結果は良好である。
尚、これら試験用の各試料について加硫条件は145℃
で30分とした。
で30分とした。
得られた結果を第２表に併記する。
（発明の効果） 第２表に示す試験結果からも分かるように、本発明の
要件を満たすカーボンブラックを所定量配合したゴム組
成物は、かかる要件を満たしていないカーボンブラック
を配合したゴム組成物に比し、耐摩耗性および耐疲労性
に優れている。
要件を満たすカーボンブラックを所定量配合したゴム組
成物は、かかる要件を満たしていないカーボンブラック
を配合したゴム組成物に比し、耐摩耗性および耐疲労性
に優れている。
従って、本発明のゴム組成物は、トラックバス用ラジ
アルタイヤ等のような過酷な条件下で使用される重荷重
用空気入りタイヤのトレッドに好適に使用することがで
きる。
アルタイヤ等のような過酷な条件下で使用される重荷重
用空気入りタイヤのトレッドに好適に使用することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 7/00 - 21/02 C08K 3/04 C09C 1/48 - 1/60
Claims (1)
- 【請求項１】天然ゴムおよびジエン系合成ゴムより成る
群より選ばれた少なくとも１種のゴム成分100重量部に
対して、 （１）セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比
表面積（CTAB）が130〜158m2/gの範囲内であり、 （２）ジブチルフタレート吸油量（DBP）が110〜140ml/
100gの範囲内であり、 （３）着色力（TINT）値が137以上であり、 （４）凝集体空隙容積（Vp）が105〜140cc/100gの範囲
内であり、 （５）凝集体空隙平均径（Dm）が200〜250Åの範囲内で
あるカーボンブラック40〜90重量部が配合されている ことを特徴とするゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31786290A JP2875003B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31786290A JP2875003B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04189847A JPH04189847A (ja) | 1992-07-08 |
| JP2875003B2 true JP2875003B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=18092893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31786290A Expired - Fee Related JP2875003B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875003B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002531661A (ja) | 1998-12-08 | 2002-09-24 | キャボット コーポレイション | 改良された外観を有するエラストマー組成物 |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP31786290A patent/JP2875003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04189847A (ja) | 1992-07-08 |
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