JPH0848820A - Fatigue-resistant olefinic rubber composition - Google Patents
Fatigue-resistant olefinic rubber compositionInfo
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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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Abstract
Description
【０００１】[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。The present invention relates to ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber (EPDM), acrylic rubber (AC
M), butyl rubber (IIR), and other olefin rubbers, and a rubber composition having excellent fatigue resistance, which is obtained by blending carbon black having a selected specific colloidal property.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Among industrial rubber products, rubber materials used for various antivibration materials, seal members, hoses, belts, etc. are required to have excellent fatigue resistance against severe operating environments. Therefore, attempts to improve the fatigue resistance of this type of rubber product have been actively made in the past, and many proposals for improvement have been made mainly in terms of the component composition.
【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。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-143946 discloses a sulfur, peroxide and vulcanization accelerator compounded in a diene rubber or an ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber as a rubber component containing an olefin rubber. A rubber composition having low heat build-up while maintaining fatigue resistance by adjusting the amount of the compound is disclosed in JP-A-1-223145, and a multi-component system comprising ethylene-propylene rubber, butadiene-acrylonitrile-degradation inhibitor A rubber composition containing a copolymer and having excellent fatigue resistance is disclosed. However, since no consideration is given to the characteristics of the carbon black to be blended, the causal relationship between the colloidal properties of carbon black and the fatigue resistance of the blended rubber has not been clarified.
【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。As a rubber composition having improved fatigue resistance in terms of the characteristics of carbon black, Japanese Patent Laid-Open No. 62-57438 discloses an arithmetic mean diameter (Dn) by an electron microscope: 22 mμ≤D.
n ≦ 38 mμ, aggregate diameter (Dst): 60 mμ ≦ Dst ≦ 1
30 mμ, standard deviation of arithmetic mean diameter distribution S (mμ): [S]
≦ 0.333 × [Dst] +45.0, Aggregate strength: ΔD
BP = DBP-24M4 DBP (ml / 100g) ≦ 10 (ml / 100
g), N 2 SA (m 2 / g) / IA (mg / g) ≧ 1.08, carbon black having a colloidal property was blended in an amount of 20 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of natural rubber or diene rubber. A rubber composition having fatigue resistance and low heat buildup is disclosed.
【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。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-18438, N 2 SA is added to 100 parts by weight of natural rubber or diene rubber.
(m 2 / g) ≦ 60, DBP (ml / 100g) ≦ 100, 130 ≦ D
A fatigue-resistant rubber composition containing 20 to 100 parts by weight of carbon black having a characteristic range of st (nm) ≦ 220 and ΔDst / Dst ≦ 0.95 is disclosed, and JP-A-4-18439 discloses a rubber composition. N 2 S for 100 parts by weight of chloroprene rubber
A (m 2 / g) ≦ 60, Dst (nm) ≧ 130, ΔDst / Dst ≦
20 to 10 carbon black having a characteristic of 0.95
A rubber composition having 0 parts by weight and excellent in fatigue resistance is disclosed. Further, the rubber composition described in JP-A-4-189851 has a composition of 130 ≦ CTAB (m 2 / g) ≦ 160, 9
Carbon black having characteristics of 0 ≦ DBP (ml / 100g) ≦ 120 and Dn () ≦ 210 is blended in an amount of 30 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of natural rubber or diene rubber. It has been shown that a rubber composition having fatigue resistance and low heat buildup can be obtained.
【０００６】[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。However, the rubber component targeted in the above-mentioned prior art is natural rubber, diene rubber or chloroprene rubber, and olefin rubber has not been studied. The causal relationship between the colloidal properties of carbon black and the compounded rubber properties differs depending on the target rubber component, and according to the research by the present inventor, for example, even if carbon black having the above characteristic range is compounded with an olefin rubber, the fatigue resistance is effective. However, it was found that it is necessary to change the design direction of the carbon black characteristics for improving the fatigue resistance when olefin rubber is targeted.
【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。An object of the present invention is to provide a rubber composition having excellent fatigue resistance, in which an olefinic rubber is used as a target rubber component and carbon black having an optimum colloidal property is blended therein.
【０００８】[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。The fatigue-resistant olefinic rubber composition according to the present invention for achieving the above object comprises:
It is a structural feature that 20 to 100 parts by weight of carbon black having the following selective characteristics is blended with 100 parts by weight of the olefin rubber. (1) N 2 SA (m 2 / g) ≦ 50 (2) 130 ≦ DBP (ml / 100g) ≦ 200 (3) DBP (ml / 100g) −2.5 × N 2 SA (m 2 / g) ≧ 35 where N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area and DBP is the DBP oil absorption.
【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。Each characteristic of carbon black applied to the present invention is based on the following measuring methods. N 2 SA (m 2 / g); ASTM D3037-88 "Standard T
est Method for Carbon Black-SurfaceArea by Nitroge
n Absorption "Method B. IR by this method
The measured value of B # 6 is 76 m 2 / g. DBP (ml / 100g); JIS K6221 (1975) 6.1
According to item 2, oil absorption A method.
【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。Among the characteristics of carbon black specified in the present invention, N 2 SA (m 2 / g) ≦ 50 and 130 ≦ DBP
The characteristic range of (ml / 100g) ≤ 200 belongs to the soft characteristic range and is a prerequisite for imparting fatigue resistance when blended with an olefin rubber.
【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。The reason why N 2 SA and DBP are limited to the above ranges is that when N 2 SA exceeds 50 m 2 / g, the effect of improving fatigue resistance cannot be expected and, in addition, the heat generation property increases and the compounded rubber is increased. It becomes easy to cause the heat aging of. Also, the DBP is 13
If it is less than 0 ml / 100 g, the effect of improving fatigue resistance is not recognized, while if it exceeds 200 ml / 100 g, the viscosity of the compounded rubber is increased and the workability is significantly deteriorated.
【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。[0012] DBP (m
l / 100g) −2.5 × N 2 SA (m 2 / g) ≧ 35 colloidal properties represent the balance between the size of the primary particles constituting the carbon black and its agglomeration form, and this value is 35 or more. By this, it becomes possible to impart high-level fatigue resistance to the compounded olefin rubber without impairing other rubber properties.
【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。The carbon black having the above-mentioned characteristics uses a wide-diameter cylindrical reactor having a drum-shaped throttle portion that converges and expands slowly, and is burned at a high temperature with fuel oil and an appropriate oxidant containing air or oxygen. It can be produced by a method of introducing an atomized air stream of a raw material oil into gas in two stages. Highly aromatic heavy oils such as creosote oil and ethylene bottom oil are used as the base oil, and the state of sufficient fine particle air flow through the atomizing injection nozzle to obtain a high degree of homogeneous mixing with the high-temperature combustion gas Introduce. As the atomizing injection nozzle, for example, a double cylinder structure having a water-cooled mantle, an outer cylinder nozzle that can advance and retreat in the axial direction of the furnace, and an expandable middle cylinder nozzle that is attached to the outer cylinder nozzle is used. Separately, it is attached to the furnace head.
The feedstock oil is dividedly introduced into two stages together with the atomized air through the outer cylinder nozzle and the middle cylinder nozzle, but the feedstock introduction position can be appropriately changed by advancing and retracting the outer cylinder nozzle and expanding and contracting the middle cylinder nozzle.
【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。Using the above apparatus, the amount of air to be supplied, the amount of fuel oil, the amount of feedstock oil introduced, the ratio of the amount of feedstock oil introduced between the upstream side and the downstream side, the combustion gas flow rate, the residence time in the furnace, etc. are set appropriately. By adjusting the desired N 2 SA and DBP
Can be produced.
【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。The carbon black having the above-mentioned selective characteristics is obtained by ethylene-propylene rubber (EP
M), ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber (EPDM), acrylic rubber (ACM), butyl rubber (IIR), and other olefin rubbers. Carbon black is based on 100 parts by weight of these rubber components,
The rubber composition of the present invention is compounded in a proportion of 20 to 100 parts by weight, and is mixed together with necessary components such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization aid, an antiaging agent, a softening agent, and a plasticizer. The thing is obtained.
【００１６】[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。[Function] The basic characteristic tendency of carbon black for improving fatigue resistance when olefin rubber is compounded is to design N 2 SA at a low level and DBP at a high level. The characteristic ranges of N 2 SA (m 2 / g) ≦ 50 and 130 ≦ DBP (ml / 100g) ≦ 200 specified in the invention are as follows:
It is characterized by a large primary particle size of carbon black and a highly developed structure.
【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。If the N 2 SA exceeds 50 m 2 / g, the exothermic property of the compounded rubber increases and heat aging tends to occur, so that the fatigue resistance cannot be improved. If the DBP is less than 130 ml / 100 g, the fatigue resistance is not improved due to a decrease in dispersibility, while if it exceeds 200 ml / 100 g, the fatigue resistance is improved but the viscosity of the compounded rubber is significantly increased. Therefore, the workability is significantly reduced.
【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。In the present invention, as a result of various studies on the mutual relationship between N 2 SA and DBP, which is the premise characteristic,
The value of N 2 SA and DBP is DBP (ml / 100g) −2.5 ×
It is empirically confirmed that when the relationship of N 2 SA (m 2 / g) ≧ 35 is satisfied, the fatigue resistance can be effectively improved without deteriorating the performance of other rubbers. Although the technical reason for this is not clear, it is presumed that the balance between the size of the primary particles forming the carbon black and the agglomeration form thereof functions to improve the fatigue resistance of the compounded olefin rubber.
【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。As described above, according to the present invention, N 2 SA (m 2 / g) ≦ 5
0, 130 ≦ DBP (ml / 100g) ≦ 200, in addition to DBP (ml / 100g) −2.5 × N 2 SA (m 2 / g) ≧ 3
By selecting such that the relational expression value of 5 is satisfied, the various properties of these carbon blacks can function comprehensively, and the fatigue resistance of the compounded rubber composition can be effectively improved. If even one of these requirements is not satisfied, the effect of reducing or improving fatigue resistance is small,
Further, even if the fatigue resistance is improved, other rubber properties such as workability are deteriorated.
【００２０】[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。Hereinafter, examples of the present invention will be described in comparison with comparative examples.
【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。Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 (1) Manufacture of carbon black A combustion chamber (inner diameter 700 m) where the downstream outlet part converges gently.
Tapered reaction zone (length 9 mm, length 1000 mm) that expands and spreads through a narrow diameter part (inner diameter 200 mm, length 300 mm)
000 mm) continuous refractory brick lined cylindrical structure with a tangential air supply port at the furnace head and a quench nozzle that can be relocated downstream of the rear reaction zone. In the reactor, the raw oil atomizing injection nozzle of double cylinder nozzle structure was inserted from the furnace head along the central axis of the furnace, and four combustion burners were coaxially installed around the nozzle. The feedstock atomization injection nozzle was adjusted such that the feedstock oil introduction point on the upstream side (the ejection hole of the outer cylinder nozzle) was located at the convergent portion and the feedstock oil introduction point on the downstream side was located at the narrow diameter portion. Specific gravity (15 ° C.) 1.15, benzene insoluble content 0.08%, correlation coefficient (BMCI) 165, high aromatic hydrocarbon oil having an initial boiling point of 110 ° C. was used as the feedstock, and specific gravity was used as the fuel oil. (15 ℃) 0.903, viscosity (CST50
C.) 16.1, a residual coal content of 5.4%, a sulfur content of 1.8%, and a flash point of 96.degree.
【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。Using the above reactor, feedstock oil and fuel oil, production conditions such as fuel oil supply amount, total feedstock oil introduction amount, upstream and downstream feedstock oil introduction amount, in-reactor residence time, reaction additive amount, etc. 8 types (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4) of carbon black were produced by changing the above. Tables 1 and 2 show the conditions for producing carbon black and the characteristics of the obtained carbon black in association with each other.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】[0024]
【表２】 [Table 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。(2) Rubber compounding Next, the carbon blacks of Tables 1 and 2 were compounded in ethylene-propylene-ethylidene norbornene rubber (EPDM) at the compounding ratios shown in Table 3, and the compounding was carried out at a temperature of 150 ° C. It was vulcanized for 40 minutes to obtain a rubber composition.
【００２６】[0026]
【表３】 [Table 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。(3) Rubber Property Test Various rubber tests were conducted on the obtained rubber compositions,
The measured results are shown in Table 4 (Examples) and Table 5 (Comparative Examples) together with various properties of carbon black. In addition, Table 6 (Reference Example) shows the results for commercial carbon black varieties. In addition, the measurement of the rubber property was based on the following. Hardness test JIS K6253 "Vulcanized rubber hardness test method" Tensile test JIS K6251 "Vulcanized rubber tensile test method" Rebound resilience test JIS K6255 "Rupke pendulum repulsion test method for vulcanized rubber" Mooney viscosity test JIS K6300 "Unvulcanized rubber physical test method" Fatigue test It was measured under the following conditions at atmospheric room temperature using a Fatigue tester manufactured by Monsanto. Test piece: thickness 2 mm, length 78 mm, narrow portion length 25 m
m, width 4 mm (dumbbell shape, conforming to ASTM D4482-85) Elongation rate: 0 to 100% Tensile cycle: 100 cycles / minute Analytical method: The number of times to break was measured 24 times per sample, and the result was obtained. Was plotted on Weibull probability paper (Japan Standards Association) widely used for life analysis, and the average life time (MTTF; mean time of failure) was obtained.
【００２８】[0028]
【表４】 [Table 4]
【００２９】[0029]
【表５】 [Table 5]
【００３０】[0030]
【表６】 [Table 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。It was prepared based on the measurement results of Tables 4 to 6 (DB
P-2.5 × N 2 SA) value and average lifespan number (MTT
The relationship graph of F) is shown in FIG. From these results,
It is found that the rubber compositions of the examples satisfying the characteristic requirements of the present invention have high average life times (MTTF) and excellent fatigue resistance. Also, other rubber characteristics are well-balanced, but DBP-
The rubber compositions of Comparative Examples, which are out of the requirement of 2.5 × N 2 SA ≧ 35, all show a large decrease in fatigue resistance. Also,
It is recognized that the rubber composition of the reference example has significantly lower fatigue resistance than the examples.
【００３２】[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。As described above, according to the present invention, the olefinic rubber composition having the excellent fatigue resistance is provided by comprehensively operating the selective characteristics of the compounded carbon black. Therefore, it is extremely useful as a rubber composition used for various industrial rubber products that require fatigue resistance.
【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。FIG. 1 shows (DBP- in Examples, Comparative Examples, and Reference Examples.
FIG. 5 is a dispersion diagram showing the relationship between the value of 2.5 × N 2 SA) and the average lifespan number (MTTF).
Claims (1)
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。1. A carbon black having the following selective characteristics is added to 100 parts by weight of an olefin rubber.
A fatigue-resistant olefinic rubber composition characterized by being mixed in an amount of up to 100 parts by weight. (1) N 2 SA (m 2 / g) ≦ 50 (2) 130 ≦ DBP (ml / 100g) ≦ 200 (3) DBP (ml / 100g) −2.5 × N 2 SA (m 2 / g) ≧ 35 where N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area and DBP is the DBP oil absorption.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20447894A JPH0848820A (en) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | Fatigue-resistant olefinic rubber composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20447894A JPH0848820A (en) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | Fatigue-resistant olefinic rubber composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848820A true JPH0848820A (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=16491195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20447894A Pending JPH0848820A (en) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | Fatigue-resistant olefinic rubber composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0848820A (en) |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP20447894A patent/JPH0848820A/en active Pending
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