JPH03149236A - ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
れるゴム組成物に関し、特に高苛酷度領域にふいて高補
強性及び低発熱性の要求される改良されたゴム組成物に
関するものである。
耗性が要求されるゴム配合では、従来からISAP等の
高補強性のカーボンブラックが使用されて来たが、近年
、市場の経済的要求が高まるにつれ、更に高耐摩耗性を
得ることが商品価値を決定する土で重要なポイントとな
ってきている。
ンブラック配合量を増加する、プロセスオイル等の軟化
剤の量を減量する、と言うような配合量の変更、または
ISAPカーボンブラックに代わる更に補強性に優れた
SAP級のカーボンブラックを使用すること等が行われ
ている。
クの配合量の減少、粒径の大サイズ化、DCP (口i
sc Centrifuge)測定におけるアグリゲー
トサイズ分布のブロード化が挙げられる。
の変化及びアグリゲートサイズ分布のコントロールでは
、補強性と低発熱性との間に二律背反的関係を生ずるこ
とになる。即ち、カーボンブラックの増量である程度ま
では補強性を増大させることが可能であるが、逆に低発
熱性を低下させる結果となる。一方、カーボンブラック
量を減少させると、これとは逆の現象が起こる。また、
カーボンブラックを微粒化、例えばISAFからSAF
へと変化させると、補強性は増大するが、低発熱性は低
下することになる。更に、アグリゲートサイズ分布のブ
ロード化は低発熱化へとすすむが、補強性は逆に低下す
ることになる。
補強性と低発熱性が共に向上するが、大幅な作業性の低
下をもたらすことになる。
分改善されたゴム組成物は知られていなかった。
強性及び低発熱性共に改良さたゴム組成物を提供するこ
とにある。
ねた結果、特定の特性要件を満たすカーボンブラックを
使用することにより上記課題を解決し得ることを突き止
め、本発明を完成するに至った。
ムとカーボンブラックとを含むゴム組成物において、該
カーボンブラックが次式、TD/IV<(152 (式中のIVは水銀ポロシメーター法による細孔容積(
cc/100g) 、TDは水銀ポロシメーター法にお
ける細孔分布の最大ピークを占める細孔の容積(cc/
100g)を示す)で表される特性条件を満たすことを
特徴とするゴム組成物に関するものである。
メチルアンモニウムブロマイド吸着量(CTAB値)が
105が/g以上で、かつジブチルフタレート圧縮吸油
量(2al140BP吸油量)が85WI!/100g
以上であるのが好ましい。
の例としては、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエ
ンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム等が挙げ
られ、これらを単独もしくは2種以上併用して用いるこ
とができる。
ポロシメーターの測定法について説明する。
ポロシメーター(Pare Seizer 9310)
を用意し、専用セル(3d1)にペレット状のカーボン
ブラック0.2gを装填する。その後、圧力0.17〜
327kg/cab”(16〜30.000 lb/i
nch”)の範囲内で水銀を圧入する。この範囲内で圧
入された水銀の量(cc)の、カーボンブラック100
g当りの修正値をIV(CC/100g)とする。また
、この圧入において、水銀の圧入量が急増する位置があ
る。例えば、IRB(Industry Refere
nce BlackJ(iは、上記手法によると465
人にピーク位置が存在している。この位置を直径で5人
単位で測定する。さらに、この地点より、空隙直径が5
0Aになるまでの水銀の圧入量を測定する(便宜上この
値を ΔIVとする)。ここでΔIVの2倍の値(2XΔIV
)をTDと定義する。
義したIV及びTDが次式、 TD/IV<0.52 の関係を満たすカーボンブラックを用いることを要する
。これは、微小な空隙の相対量を減少させることを意味
している。
品よりも「大きな空隙直径」側に、微小な空隙の相対量
をシフトさせることで(第2図参照)、分散性の低下に
伴うゴム組成物の耐摩耗性の低下を効果的に防止し得る
ことは提唱されているが(特開昭64−1363号公報
)、本発明においてはピークの空隙量、即ち微小な空隙
を相対的に減少させ(第1図参照)、凝集体とバランス
を取ることで分散性に基づく低発熱性、加工性右よび更
なる耐摩耗性の向上を得ようとするものである。相対的
に増加したより大きな空隙(前述の定義で言えばIV−
TDの領域)は、補強性、特に大変形下での補強性への
寄与が大きくなる。
積(N、S^)やジブチルフタレート吸油量(口BP)
といった大まかな測定法ではなく、カーボンブラック粒
子のつながり状態をコントロールすることで、低発熱性
と補強性の二律背反性を解決している。尚、上記式の0
.52という値は、経験的に求めた数値である。
ましいとしたのは、これより小さい値の場合は、補強性
が小さくなり、本発明の効果が表れにくくなるためであ
る。また、2.M、DBP @油量が85−フ100g
以上が好ましいとしたのは、これより小さな値の場合、
ゴム中での分散性右よび補強性が十分に改善されず、や
は本発明の効果が表れにくいためである。
する。
ゴム物性測定法について説明する。
拠し、また24M4DBP値はASTM D3493
−84に準拠した。
拠した。
損失量を測定し、下式によって算出した。
を変化させた(50%、20%)。スリップ率が高い程
高苛酷摩耗が生じると考えられる。
クトロメーターを使用し、引張りの動歪1%、周波数5
0Hz 25℃の条件にて測定した。尚、試験片は厚さ
約21111.幅5am、スラブシートを用い、試料挟
の間距離2Clllとして、所期荷重み100gとした
。ここで得られるTan δの値が低いほど低発熱性で
ある。
ブラックを用いたゴム組成物をバンバリーミキサで混練
りし、先ずムーニー粘度を測定した。また、その加硫物
(加硫条件:145℃X30分)の耐摩耗指数および低
発熱性(7anδ)を測定、評価した。得られた結果を
下記の第2〜5表に示す。
製DIABLACK−^ふよび東海カーボン■製シース
ト9の各カーボンブラックの水銀ポロシメーター特性お
よびコロイダル特性(CTAB値、24M4DOP値)
を付記する。
Iステアリン酸 13.01 1亜 鉛 華 14.01 1老化防止剤、、11.O1 1加硫促進剤、、lO,51 1イオウ 12.51 零1ニドフェニル−N′−イソプロピル−P−フェニル
ジアミン 本2ニドオキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスル
フェンアミド 11 似−苓八す心トヘ 1 194雲則 1
第3表 比較例21実施例31実施例41
11カーボン種 D IRIF +1しI
TD/IV O,57I O,48l
O,45ll多lcTAB(m”/g) 1132
1133 1130 11 1、.M、DBP
(me/100g)+ 92 94 194
11 NR110011001100 ゴ1ムーニー粘度 +81 177 173
ll lTan δ 0.2461
0.2361 0.227 l第4表 比較例31実施例5I実施例61
カーボン種 G HII しITD/I
V 0.56 0.50 O,47しIcTAB
(o+/g) 157 l 159 1157 1
112山DBP(+d/100g) 110 11
7 1112 ll NR1100110011
00lゴム−ニー 11Tan δ O.2631 0.2
541 0.247 l第 5 ′表 1比較例41実施例711 カ
ーボン、種 D IF 1うITD/IV
l 0.57 1 0.45 +1り
IcTAB(m”/g) l 132 130
ll lznMJBP(Ill!/100g)
l 92 94 11 NR
150 150 +1ブlsBR150
0 l 50 50 1 1T
anδ O.293 O.268 第
2〜5表の結果より、本発明の特性要件を満たすカーボ
ンブラックを使用したゴム組成物(実施例1〜7)は、
その要件を満たさないもの(比較例1〜4)に比して、
加硫物の耐摩耗性、特に高苛酷度領域にふける耐摩耗性
および低発熱性に優れていることがわかる。
ては、特定の要件を満たす粒子のつながり方を考慮した
カーボンブラックを補強剤として使用したことにより、
当該加硫物の補強性(耐摩耗性)および低発熱性を大幅
に向上させることができた。
、コンベアベルト、ホース等の各種ゴム製品に本発明の
ゴム組成物を使用して、特にその耐摩耗性および低発熱
性の向上、ひいては製品の性能向上を図ることが可能と
なる。
直径との関係に基づく性能の改良を示す説明図、 第2図は、本発明における、ピーク空隙量と大きな空隙
直径との関係に基づく性能改良を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムとカーボンブ
ラックとを含むゴム組成物において、該カーボンブラッ
クが次式 TD/IV<0.52 (式中のIVは水銀ポロシメーター法による細孔容積(
cc/100g)、TDは水銀ポロシメーター法におけ
る細孔分布の最大ピークを占める細孔の容積(cc/1
00g)を示す)で表される特性条件を満たすことを特
徴とするゴム組成物。 2、カーボンブラックのセシルトリメチルアンモニウム
ブロマイド吸着量(CTAB値)が105m^2/g以
上で、かつジブチルフタレート圧縮吸油量(_2_4M
_4DBP吸油量)が85ml/100g以上である請
求項1に記載のゴム組成物。
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Cited By (3)
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-
1989
- 1989-11-06 JP JP28738489A patent/JP2758462B2/ja not_active Expired - Lifetime
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