JPS6128560A - 変性カ−ボンブラツク - Google Patents
変性カ−ボンブラツクInfo
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- JPS6128560A JPS6128560A JP14939084A JP14939084A JPS6128560A JP S6128560 A JPS6128560 A JP S6128560A JP 14939084 A JP14939084 A JP 14939084A JP 14939084 A JP14939084 A JP 14939084A JP S6128560 A JPS6128560 A JP S6128560A
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- Japan
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- carbon black
- rubber
- modified carbon
- present
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、変性カーボンブラックに関する。
さらに詳しく言えば、本発明は、ゴム配合物中に配合し
た場合に、優れた分散性を有するカーボンブラックに関
するものである。
た場合に、優れた分散性を有するカーボンブラックに関
するものである。
従来、ゴム工業界における慣用技術として、ゴム配合物
中に、カーボンブラックを配合することが行われている
が、配合物中におけるカーボンブラック（以下Ｃ，Ｂ、
と略記する）の分散状態が、その配合物によって製造さ
れたゴム製品の寿命に大きな影響をおよぼすので、ゴム
工業の分野では、いかに、Ｃ，Ｂ、をゴム配合物中に均
質に分散させるかが大きな課題とされている。
中に、カーボンブラックを配合することが行われている
が、配合物中におけるカーボンブラック（以下Ｃ，Ｂ、
と略記する）の分散状態が、その配合物によって製造さ
れたゴム製品の寿命に大きな影響をおよぼすので、ゴム
工業の分野では、いかに、Ｃ，Ｂ、をゴム配合物中に均
質に分散させるかが大きな課題とされている。
すなわち、従来のＣ，Ｂ、は、゛ゴムに配合した場合、
分散性に問題があり、そのため、ゴム配合物において下
記の如き、問題点が存在していた。
分散性に問題があり、そのため、ゴム配合物において下
記の如き、問題点が存在していた。
■ Ｃ，Ｂ、が凝集塊をつくシやすいため、製品の表面
肌が悪い、 ■ Ｃ，Ｂ、が充分に分散しないため、ゴムの耐李耗性
、耐亀裂性、耐引張疲労性が悪い（たとえば、引張疲労
試験を行った場合、一般に製造されたＣ、 Ｂ、ではた
かだか５，０００回の耐疲労性しか示さない）、 ■ 同、引張破断強さが非常に小さい、■ 同、引゛張
破断伸びが非常に小さい、■ 同、引裂強さが非常に悪
い、 ■ 同、低温性が非常に悪い。
肌が悪い、 ■ Ｃ，Ｂ、が充分に分散しないため、ゴムの耐李耗性
、耐亀裂性、耐引張疲労性が悪い（たとえば、引張疲労
試験を行った場合、一般に製造されたＣ、 Ｂ、ではた
かだか５，０００回の耐疲労性しか示さない）、 ■ 同、引張破断強さが非常に小さい、■ 同、引゛張
破断伸びが非常に小さい、■ 同、引裂強さが非常に悪
い、 ■ 同、低温性が非常に悪い。
本発明者等は、これらの問題点を解決するため、長年研
究を重ねた結果、先に、Ｃ，Ｂ、を製造する過程におい
てＣ，Ｂ、 １００重量部に対して周期律表第ＩＩ族の
金属の塩、酸化物、硫化物およびそれらの含水物から選
択された金属化合物１〜加重量部を添加することによシ
、上記の如き問題点を解決ｌ−得る変性カーボンブラッ
クを提供することに成功した（特願昭５９−１１８８５
号参照）。
究を重ねた結果、先に、Ｃ，Ｂ、を製造する過程におい
てＣ，Ｂ、 １００重量部に対して周期律表第ＩＩ族の
金属の塩、酸化物、硫化物およびそれらの含水物から選
択された金属化合物１〜加重量部を添加することによシ
、上記の如き問題点を解決ｌ−得る変性カーボンブラッ
クを提供することに成功した（特願昭５９−１１８８５
号参照）。
本発明は、上述の成果を基に、さらに研究した結果なさ
れたものであって、上述周期律表第■族の金属にとどま
らず、その他の金属の酸化物、硫化物又は炭酸塩を使用
することによシ、上記の目的に適う変性カーボンブラッ
クが得られることを見出した。
れたものであって、上述周期律表第■族の金属にとどま
らず、その他の金属の酸化物、硫化物又は炭酸塩を使用
することによシ、上記の目的に適う変性カーボンブラッ
クが得られることを見出した。
本発明はかかる知見に基づくものである。
本発明を、以下に詳細に説明する。
本発明は、Ｃ，Ｂ、 １００重量部に対し金属（周期律
表第■族の金属を除く）の酸化物、硫化物又は炭酸塩１
〜３０重避部を含有せしめたことを特徴とする変性カー
ボンブラックを提供するものであるが、本発明は、ゴム
配合物中に一旦生成してしまったＣ、 Ｂ、凝集塊に対
し、高ぜん断力を加えて、その凝集塊を小さくして行く
という従来の分散方法とは異シ、Ｃ，Ｂ、製造時にあら
かじめ少量の前述したような金属化合物を添加しておく
というものである。本発明による変性カーボンブラック
は、それをゴム配合物に混入させておくと、小さなせん
断力でも、Ｃ，Ｂ、の凝集塊はこわれてしまうため、ゴ
ムの混練中において、Ｃ，Ｂ、は初めから大きな凝集塊
とはなりにくく、又、たとえ、一旦凝集塊が生成したと
しても、小さなせん断力で破壊されるため、Ｃ，Ｂ、の
良く分散したゴム配合物が得られる。
表第■族の金属を除く）の酸化物、硫化物又は炭酸塩１
〜３０重避部を含有せしめたことを特徴とする変性カー
ボンブラックを提供するものであるが、本発明は、ゴム
配合物中に一旦生成してしまったＣ、 Ｂ、凝集塊に対
し、高ぜん断力を加えて、その凝集塊を小さくして行く
という従来の分散方法とは異シ、Ｃ，Ｂ、製造時にあら
かじめ少量の前述したような金属化合物を添加しておく
というものである。本発明による変性カーボンブラック
は、それをゴム配合物に混入させておくと、小さなせん
断力でも、Ｃ，Ｂ、の凝集塊はこわれてしまうため、ゴ
ムの混練中において、Ｃ，Ｂ、は初めから大きな凝集塊
とはなりにくく、又、たとえ、一旦凝集塊が生成したと
しても、小さなせん断力で破壊されるため、Ｃ，Ｂ、の
良く分散したゴム配合物が得られる。
一般に、本発明において使用される金属化合物の中には
、ゴム配合物に対して増量材や難燃剤、着色剤等として
多量に添加されるものも見られるが、本発明の如く、Ｃ
，Ｂ、に対し、あらかじめ、少量添加するというだけで
、ゴム配合物の補強性に著しく影響を与える変性カーボ
ンブラックが得られるということは、驚くべきことであ
る。本発明の変性カーボンブラックは、その製造過程に
おいて、Ｃ，Ｂ、に対して、上記の金属化合物を添加す
ることによシ得られる。従来のＣ，Ｂ、はゴム中におい
て凝集塊を作りやすく粉砕しにくいが、本発明による変
性カーボンブランクは上記の金属化合物がＣ，Ｂ、中で
核となシ、ゴム配合物中でＣ，Ｂ、が凝集塊を形成して
も、せん断により非常にこわれやすくなっているので、
Ｃ，Ｂ、は均質に分散され、得られたゴムの物性が向上
するという優れた効果が得られる。
、ゴム配合物に対して増量材や難燃剤、着色剤等として
多量に添加されるものも見られるが、本発明の如く、Ｃ
，Ｂ、に対し、あらかじめ、少量添加するというだけで
、ゴム配合物の補強性に著しく影響を与える変性カーボ
ンブラックが得られるということは、驚くべきことであ
る。本発明の変性カーボンブラックは、その製造過程に
おいて、Ｃ，Ｂ、に対して、上記の金属化合物を添加す
ることによシ得られる。従来のＣ，Ｂ、はゴム中におい
て凝集塊を作りやすく粉砕しにくいが、本発明による変
性カーボンブランクは上記の金属化合物がＣ，Ｂ、中で
核となシ、ゴム配合物中でＣ，Ｂ、が凝集塊を形成して
も、せん断により非常にこわれやすくなっているので、
Ｃ，Ｂ、は均質に分散され、得られたゴムの物性が向上
するという優れた効果が得られる。
本発明の変性カーボンブラックを製造する方法は、Ｃ，
Ｂ、の製造過程において、Ｃ，Ｂ、 １００重量部に上
記の金属め化合物１〜３０重量部を加えることにより行
われる。この金属化合物の、より好ましい使用量は、５
〜１５重量部である。１重量部より少量である場合には
、Ｃ，Ｂ、のゴム中での分散に効果が少なく、また、（
９）重量部よシ多量では、ゴム物性（例えば耐疲労性）
が悪くなる。
Ｂ、の製造過程において、Ｃ，Ｂ、 １００重量部に上
記の金属め化合物１〜３０重量部を加えることにより行
われる。この金属化合物の、より好ましい使用量は、５
〜１５重量部である。１重量部より少量である場合には
、Ｃ，Ｂ、のゴム中での分散に効果が少なく、また、（
９）重量部よシ多量では、ゴム物性（例えば耐疲労性）
が悪くなる。
また、上記金属化合物の好ましい粒径は０．００１〜ｌ
Ｏμであシ、ｏ、ｏｏｉμ以下の場合は、変性Ｃ，Ｂ、
の分散性向上効果が著しくなく、１０μ以上の場合は金
属化合物自体が異物となり、ゴムの物性低下をきたす。
Ｏμであシ、ｏ、ｏｏｉμ以下の場合は、変性Ｃ，Ｂ、
の分散性向上効果が著しくなく、１０μ以上の場合は金
属化合物自体が異物となり、ゴムの物性低下をきたす。
本発明方法で使用される金属化合物の例としては、周期
律表第■族の金属の化合物として、ＴｉＯ２，５ｉ０２
．５ｎ０２、ＳｎＯ等の酸化物およびその誘導体、５ｎ
Ｓ２．８ｎ８等の硫化物およびその誘導体、クレー、タ
ルク等の天然ケイ酸塩あるいは天然ケイ酸もしくはケイ
酸にアルカリ土類金属を反応させて得られる生成物があ
げられ、同、第Ｖ族の金属の化合物としては、ｖ２０３
、ｖ２０５、Ｐ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３，５ｂ２ｏ３等（７
［化物［びその誘導体あるいは、これら金属酸化物を含
有する混合物があげられ、同、第■族の金属の化合物と
しては、Ｍｏ０２、Ｍｏ ０３、ＷＯ２、ＷＯ２等の酸
化物およびその誘導体、Ｍｏ８２等の硫化物およびその
誘導体、あるいはこれらの金属化合物を含有する混合物
があげられ、同、第■族の金属化合物としては、Ｆｅ２
Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅｄ、 ＣＯ２Ｏ３、Ｎｉ○、Ｎ
ｉ２Ｏ３等の酸化物およびその誘導体、ＦｅＣＯ５、Ｃ
０ＣＯ３、ＮｉＣＯ３等の炭酸塩およびその誘導体とそ
れら°の含水物、′Ｆｅ２５３、Ｃ０８３、ＣｏＳ、
ＮｉＳ等の硫化物あるいはとれらの金属化合物を含有す
る混合物があげられる。
律表第■族の金属の化合物として、ＴｉＯ２，５ｉ０２
．５ｎ０２、ＳｎＯ等の酸化物およびその誘導体、５ｎ
Ｓ２．８ｎ８等の硫化物およびその誘導体、クレー、タ
ルク等の天然ケイ酸塩あるいは天然ケイ酸もしくはケイ
酸にアルカリ土類金属を反応させて得られる生成物があ
げられ、同、第Ｖ族の金属の化合物としては、ｖ２０３
、ｖ２０５、Ｐ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３，５ｂ２ｏ３等（７
［化物［びその誘導体あるいは、これら金属酸化物を含
有する混合物があげられ、同、第■族の金属の化合物と
しては、Ｍｏ０２、Ｍｏ ０３、ＷＯ２、ＷＯ２等の酸
化物およびその誘導体、Ｍｏ８２等の硫化物およびその
誘導体、あるいはこれらの金属化合物を含有する混合物
があげられ、同、第■族の金属化合物としては、Ｆｅ２
Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅｄ、 ＣＯ２Ｏ３、Ｎｉ○、Ｎ
ｉ２Ｏ３等の酸化物およびその誘導体、ＦｅＣＯ５、Ｃ
０ＣＯ３、ＮｉＣＯ３等の炭酸塩およびその誘導体とそ
れら°の含水物、′Ｆｅ２５３、Ｃ０８３、ＣｏＳ、
ＮｉＳ等の硫化物あるいはとれらの金属化合物を含有す
る混合物があげられる。
周期律表、第【挨の金属あるいは同、第■族の金属の化
合物、例えばＮａ、ＣＯ３、Ａ１２０３（α、β）など
も単独でもしくは、上記の金属化合物との混合物として
使用することができる。
合物、例えばＮａ、ＣＯ３、Ａ１２０３（α、β）など
も単独でもしくは、上記の金属化合物との混合物として
使用することができる。
Ｃ，Ｂ、と上記金属化合物とを混合分散させる方法゛と
しては、ボールミル、ニーグー、乳ハチ、パワーミキサ
ー、回転混合機（例えば■型）、攪拌機（例えば螺旋軸
攪拌機）、流動層式攪拌機等の機器を使用することがで
きるか−、本発明の変性カーボンブラックの製造方法に
おいては、 その混合方法は特定されるものではない。
しては、ボールミル、ニーグー、乳ハチ、パワーミキサ
ー、回転混合機（例えば■型）、攪拌機（例えば螺旋軸
攪拌機）、流動層式攪拌機等の機器を使用することがで
きるか−、本発明の変性カーボンブラックの製造方法に
おいては、 その混合方法は特定されるものではない。
本発明に係る変性カーボンブラックを使用して得られた
“ゴムは以下■〜■に示す如き特性を有する。
“ゴムは以下■〜■に示す如き特性を有する。
■ 耐摩耗性、耐亀裂性、耐疲労性が非常に優れている
。例えば、耐疲労性を例にとって説明すると、本発明の
変性カーボンブラックを使用した場合、引張疲労で最低
でも１万５千回、最高では１０万回以上という耐疲労性
がみられるのに対して、これまでのＣ，Ｂ、を用いて得
られたゴムの場合にはたかだか５０００回にす。
。例えば、耐疲労性を例にとって説明すると、本発明の
変性カーボンブラックを使用した場合、引張疲労で最低
でも１万５千回、最高では１０万回以上という耐疲労性
がみられるのに対して、これまでのＣ，Ｂ、を用いて得
られたゴムの場合にはたかだか５０００回にす。
ぎない。
■ 引張破断強さが非常に大きくなる。すなわち、本発
明による変性カーボンブラックを使用１−だ場合に、は
、最低でも１５０ ｋｇｆ ／ｃｍ２最高では３００ｋ
ｇｆ／ｃＴｒＬ２以上という強さが得られるのに対して
一般のＣ，Ｂ、を使用した場合には１００ ｋｇ ｆ／
、２程度の数値しか得られない。
明による変性カーボンブラックを使用１−だ場合に、は
、最低でも１５０ ｋｇｆ ／ｃｍ２最高では３００ｋ
ｇｆ／ｃＴｒＬ２以上という強さが得られるのに対して
一般のＣ，Ｂ、を使用した場合には１００ ｋｇ ｆ／
、２程度の数値しか得られない。
■ 引張破断伸びが良くなシ、本発明による変性カーボ
ンブラックを使用した場合には、一般のＣ，Ｂ、を使用
した場合に比べ明らかに優れた値が得られる。
ンブラックを使用した場合には、一般のＣ，Ｂ、を使用
した場合に比べ明らかに優れた値が得られる。
■ 低温特性が非常に良くなシ、本発明による変性カー
ボンブラックを使用した場合には、一般のＣ，Ｂ、を使
用した場合に比Ｌ７、明らかに低温の数値が得られる。
ボンブラックを使用した場合には、一般のＣ，Ｂ、を使
用した場合に比Ｌ７、明らかに低温の数値が得られる。
■ 引裂強さも優れている。
以下に、本発明の実施例および実用例を掲げ、さらに具
体的に説明する。（以下、部とあるは重量部を表す） （Ａ） 変性カーボンブラックの作製造粒前のＣ，Ｂ
、（粒径０．０２μ） １００ 部Ｋ 対して、表１に
示す金属化合物（粒径も表１参照）１０部を乳ばちで、
室温にて加分間混合し、変性カーボンブラックを作った
。
体的に説明する。（以下、部とあるは重量部を表す） （Ａ） 変性カーボンブラックの作製造粒前のＣ，Ｂ
、（粒径０．０２μ） １００ 部Ｋ 対して、表１に
示す金属化合物（粒径も表１参照）１０部を乳ばちで、
室温にて加分間混合し、変性カーボンブラックを作った
。
（Ｂ）混線
下記の配合よシなるゴム配合物を、ブラベンダープラス
トグラフにて、１４０’Ｃ：ｘ２分間混＊ｂした。その
後８インチロールにてロール間隙１．５１１１で一度分
出しする。
トグラフにて、１４０’Ｃ：ｘ２分間混＊ｂした。その
後８インチロールにてロール間隙１．５１１１で一度分
出しする。
スチレン・ブタジェンゴム １００ 部上
記（Ａ）で作製した変性カーボンブラック ３３部
ステアリン酸 １部 ＺｎＯ５部 加 硫 剤 ５部 （Ｃ） ゴムシート作製 上記（Ｂ）の混練シによシ得られたゴム配合物を１６５
℃×５分間で加熱し、２朋厚のシートを成形した。得ら
れたゴムシートにつき、表２に示される諸特性をテスト
し、それにより、本発明による変性カーボンブラックの
示す格別の効果を明らかにした（後掲表２参照）。
記（Ａ）で作製した変性カーボンブラック ３３部
ステアリン酸 １部 ＺｎＯ５部 加 硫 剤 ５部 （Ｃ） ゴムシート作製 上記（Ｂ）の混練シによシ得られたゴム配合物を１６５
℃×５分間で加熱し、２朋厚のシートを成形した。得ら
れたゴムシートにつき、表２に示される諸特性をテスト
し、それにより、本発明による変性カーボンブラックの
示す格別の効果を明らかにした（後掲表２参照）。
なお、造粒については、変性カーボンブラックに水を加
え、それを乾燥して造粒すること表 ２ ※比較例としては、通常のＣ，Ｂ、粒径０．０２μのみ
を使用した。
え、それを乾燥して造粒すること表 ２ ※比較例としては、通常のＣ，Ｂ、粒径０．０２μのみ
を使用した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）カーボンブラツク１００重量部に対し、金属（周期
律表第II族の金属を除く）の酸化物、硫化物又は炭酸塩
１〜３０重量部を含有せしめたことを特徴とする変性カ
ーボンブラツク。 ２）前記の金属の酸化物、硫化物又は炭酸塩が粒径０．
００１〜１０μの粒子であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の変性カーボンブラツク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14939084A JPS6128560A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 変性カ−ボンブラツク |
| DE19853502494 DE3502494A1 (de) | 1984-01-27 | 1985-01-25 | Modifizierter russ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14939084A JPS6128560A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 変性カ−ボンブラツク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128560A true JPS6128560A (ja) | 1986-02-08 |
Family
ID=15474075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14939084A Pending JPS6128560A (ja) | 1984-01-27 | 1984-07-20 | 変性カ−ボンブラツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6128560A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63185292A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-07-30 | Nec Corp | 自動姿勢補正装置 |
| JPH0415269A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-20 | Kokan Kogyo Kk | 複合体を有するフィラー |
| WO1997015632A1 (fr) * | 1995-10-25 | 1997-05-01 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Procede de production de noir de carbone traite en surface pour le renforcement de caoutchouc |
| KR100298015B1 (ko) * | 1994-11-11 | 2001-11-14 | 하기와라 세이지 | 표면처리된 카본블랙 및 이를함유하는고무조성물 |
| JP2004244599A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Toda Kogyo Corp | 改質カーボンブラック粒子粉末及びその製造法、当該改質カーボンブラック粒子粉末を含有する塗料及び樹脂組成物 |
| JP2008545823A (ja) * | 2005-05-16 | 2008-12-18 | キャボット コーポレイション | カーボンブラックの混合物およびこれを含む製品 |
| JP2010513654A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-04-30 | チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド | 親水性カーボンブラック集合体、その製造方法、それを含む親水性複合材及び燃料電池用バイポーラプレート |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4940079A (ja) * | 1972-08-16 | 1974-04-15 | ||
| JPS5037156A (ja) * | 1973-08-10 | 1975-04-07 | ||
| JPS5354234A (en) * | 1976-10-27 | 1978-05-17 | Degussa | Carbon black concentrates * method of their preparation and colouring agents containing them |
| JPS54163927A (en) * | 1978-06-16 | 1979-12-27 | Matsugaki Yakuhin Kougiyou Kk | Production of magnetic black pigment |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP14939084A patent/JPS6128560A/ja active Pending
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| JPH0415269A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-20 | Kokan Kogyo Kk | 複合体を有するフィラー |
| KR100298015B1 (ko) * | 1994-11-11 | 2001-11-14 | 하기와라 세이지 | 표면처리된 카본블랙 및 이를함유하는고무조성물 |
| WO1997015632A1 (fr) * | 1995-10-25 | 1997-05-01 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Procede de production de noir de carbone traite en surface pour le renforcement de caoutchouc |
| US6019832A (en) * | 1995-10-25 | 2000-02-01 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Process for production of surface-treated carbon black for rubber reinforcement |
| JP2004244599A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Toda Kogyo Corp | 改質カーボンブラック粒子粉末及びその製造法、当該改質カーボンブラック粒子粉末を含有する塗料及び樹脂組成物 |
| JP2008545823A (ja) * | 2005-05-16 | 2008-12-18 | キャボット コーポレイション | カーボンブラックの混合物およびこれを含む製品 |
| US8258207B2 (en) | 2005-05-16 | 2012-09-04 | Cabot Corporation | Blends of carbon blacks and products containing the same |
| JP2013177609A (ja) * | 2005-05-16 | 2013-09-09 | Cabot Corp | カーボンブラックの混合物およびこれを含む製品 |
| JP2010513654A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-04-30 | チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド | 親水性カーボンブラック集合体、その製造方法、それを含む親水性複合材及び燃料電池用バイポーラプレート |
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