JP2023541337A - エラストマー化合物の審美性および機械的特性を改善するためのカーボンブラック組成物 - Google Patents
エラストマー化合物の審美性および機械的特性を改善するためのカーボンブラック組成物 Download PDFInfo
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Abstract
Description
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの選択された組み合わせを含み、カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有する、カーボンブラック組成物を提供することに関する。
N339:EXP1=90:05、N339:EXP1=90:10、N339:EXP1=85:15、N339:EXP1=80:20、N339:EXP1=75:25、N339:EXP1=70:30、N339:EXP1=60:40、N339:EXP1=50:50、N234:EXP1=75:25、N134:EXP1=50:50、N134:EXP1=80:20、N134:EXP1=70:30、N660:EXP1=50:50、N660:EXP1=80:20、N660:EXP1=70:30、N774:EXP1=80:20、N774:EXP1=70:30、N774:EXP1=50:50、N774:EXP3=50:50、N550:EXP1=80:20、N550:EXP1=70:30、N550:EXP1=50:50およびN550:EXP2=50:50。
前記カーボンブラック組成物は、(A)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの選択された組み合わせを含み、カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有し、(B)87.71~99.87%の範囲内の前記エラストマー化合物中のカーボンブラックの向上した分散性を有する選択的に共作用するゴム化合物を含み、前記選択的に共作用するゴム化合物は、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(PBR)、ブチルゴム(IIR)、クロロブチルゴム(CIIR)、ブロモブチルゴム、ネオプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレンプロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、エチレン酢酸ビニル(EVA)ゴム、ポリアクリルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンゴム、フルオロエラストマーまたは熱可塑性エラストマー、好ましくはNR/BR、SBR/BR、NBR、EPDMおよびIIRの少なくとも1つのホモポリマーまたはコポリマーを含む、エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、89.00mg/g;窒素表面積(NSA)、86.20m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1、N339;および
全体で45phrである、カーボンブラックN339を投入する全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219を含み、145N/mm~155N/mmの範囲内の引裂強度を達成する、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
フィラー1(N660)、ヨウ素吸着価、37.5mg/g;NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100g;および
全体で45phrである、カーボンブラックN660を投入する全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219が、45N/mm~55N/mmの範囲内の引裂強度を達成する、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1(N134);および
全体で45phrである、カーボンブラックN134を投入する全カーボンブラック組成物の50重量%のヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219が、195N/mm~210N/mmの範囲内の引裂強度を達成する、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
フィラー1(N774)、ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA)、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN);および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
全カーボンブラック組成物の50重量%の、フィラー2(B361)、ヨウ素吸着価、292.0mg/g;NSA 294.0m2/g;吸油価 70ml/100gが、約90N/mm~105N/mmの引裂強度を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1(N134);および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約100N/mm~115N/mmの引裂強度を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、37.5mg/g;NSA)35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1(N660);および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約70N/mm~85N/mmの引裂強度を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)、121ml/100gを有するフィラー1(N550);および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、162.0mg/g;NSA 156.0m2/g;吸油価 115.0ml/100gを有するフィラー2(N115)
が、約40N/mm~55N/mmの引裂強度を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、89.0mg/g;窒素表面積(NSA)、86.2m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1 N339;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、5.5~3.5のL*値を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約10.5~9.5のL*値を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1 N134、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約10.5~9.5のL*値を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2 EXP1 B219
が、約7.8~6.8のL*値を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、292.0mg/g;NSA 294.0m2/g;吸油価、70.0ml/100gを有するフィラー2 EXP3(B361)
が、約7.5~6.5のL*値を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)、119.6ml/100gを有するフィラー1(N550)、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約6.5~5.5のL*値を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)、121ml/100gを有するフィラー1 N550、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、162mg/g;NSA 156m2/g;吸油価115ml/100gを有するフィラー2 EXP2(N115)
が、約8.5~7.5のL*値を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、45phrの全カーボンブラック投入量で、10KCに対して10.0mm~9.0mm、および20KCに対して15.0mm~14.0mmの切断成長を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2 EXP1 B219
が、70phrの全カーボンブラック投入量で、10KCに対して約13.0mm~12.0mmの切断成長を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1 N134、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、60phrの全カーボンブラック投入量で、10KCに対して約9.0mm~8.0mm、および20KCに対して13.0mm~12.0mmの切断成長を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、89.0mg/g、窒素表面積(NSA)、86.2m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1 N339;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油量(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)119.6ml/100gを有するフィラー1(N550)、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2 EXP1 B219
が、約240%~750%の破断時伸びを示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
ヨウ素吸着価、89.0mg/g、窒素表面積(NSA)、86.2m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1 N339;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油量(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)119.6ml/100gを有するフィラー1(N550)、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2 EXP1 B219
が、約6.0MPa~28.0MPaの引張強度を示す、前記エラストマー配合物を提供することに関する。
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの選択された組み合わせを混合するステップ含み、前記カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布は、50nm~160nmの範囲内であり、質量加重平均凝集体サイズDWおよび数加重平均凝集体サイズDNの比は1.4~4.02の範囲内である、方法を提供することに関する。
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの(A)カーボンブラック組成物であって、前記カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有する、カーボンブラック組成物と、(B)共作用するゴム化合物との選択された組み合わせを含めるステップ、ならびに、87.71~99.87%の範囲内のエラストマー化合物中のカーボンブラックの向上した分散性を有するエラストマー化合物を生成するための加工に従うステップを含む方法を提供することに関する。
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの組み合わせの前記分散性を含み、前記第2のカーボンブラックは、50nm~160nmの範囲内の凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有し、0.63~0.9の範囲内のΔD50/DModeによって定義される、より小さいおよびより大きい凝集体サイズを推定することのない、凝集体サイズ分布曲線の広がりの大きさを有する、前記エラストマー化合物を提供することに関する。
ゴム
1.天然ゴム(NR)-Indian Rubber Board,Kottayamからの50+-5のML(1+4)100℃の市販のリブ付きスモークシート(RSS)。
2.ポリブタジエン(BR)-Reliance Industries Ltd.インドからの96%シス含有量の市販のReflex 1220。
3.スチレンブタジエンゴム(SBR)-Reliance Industries Ltd.、インドからの23.5部のスチレンを含有する市販の油展(37.5重量%)SBR。
4.エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)系ゴム-Rajshila Synthetics Pvt.Ltd.、インドから市販されている(ENB-5.7%、エチレン65%およびプロピレン35%)。
5.ニトリルブタジエンゴム(NBR)-Anant Poly Rubb Pvt.Ltd.、インドから市販されているNBR(アクリロニトリル含有量-35%)。
6.ブチルゴム(IIR)-Flexils Pvt.Ltd、インドにより供給されている市販のもの
7.半補強カーボンブラック-
本発明に使用されるカーボンブラックは以下の通りである。
i)硬質カーボンブラック-N339、ヨウ素吸着価、89.00mg/g;窒素表面積(NSA)、86.2m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100g;Phillips Carbon Black Limited(PCBL)。
ii)硬質カーボンブラック-N134、ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.90m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100g;PCBL。
iii)硬質カーボンブラック-N234、ヨウ素吸着価、121.5mg/g;NSA、115.8m2/g;吸油価(OAN)、121.9ml/100g;PCBL。
iv)軟質カーボンブラック-N550、ヨウ素吸着価、43.20mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)、119.6ml/100g;PCBL。
v)軟質カーボンブラック-N774、ヨウ素吸着価、30.50mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g;PCBL。
vi)軟質カーボンブラック-N660、ヨウ素吸着価、37.50mg/g;NSA、35.10m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100g;PCBL。
vii)EXP1 B219、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100g;PCBL。
viii)EXP2(N115)-ヨウ素吸着価 162.00mg/g;NSA 156.00m2/g;吸油価115.0ml/100g;PCBL。
ix)EXP3(B361)-ヨウ素吸着価292.00mg/g;NSA 294.00m2/g;吸油価70.0ml/100g;PCBL。
8.硬化剤-Loba Chemie Pvt.Ltd.からの硫黄粉末(純度99.5%)。
9.促進剤-NOCIL Ltd.、インドからのN-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)。すべてAdvance Chemical Pvt.Ltd.、インドからの2-メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、(2,2’ジベンゾチアジルジスルフィドまたは2,2’-ジチオビスベンゾチアゾール(MBTS)、および亜鉛ジブチルジチオカーボネート(ZDBC)。
10.抑制剤-N-(シクロヘキシルチオ)フタルイミド(CTP、PVI)-非汚染性および非変色性の加硫阻害剤、NOCIL Ltd.、インド。
11.活性剤-Avantor Performance Materials India Ltd.、インドからのゴム加硫用酸化亜鉛(ZnO)、およびLoba Chemie Pvt.Ltd.、インドからのステアリン酸
12.熱安定剤-NOCIL Ltd.、インドからの2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン(TMQ)。
13.耐候安定剤-27.5部の高芳香族油を含有するN-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン(6PPD)。
14.微結晶ワックス-オゾン攻撃に対する保護。
15.油-Viswaat Chemicals Ltd.、インドからの芳香族油;Advance Chemical Pvt.Ltd.、インドにより供給されたパラフィン油Vraj Chem Pvt Ltd.、インドにより供給されたDOP油。
16.ペプタイザー-NOCIL Ltd.、インドからの粘度制御用。
1.バンバリーミキサー-コベルコ、日本。
2.2本ロールミル-Santosh Engineering Pvt.Ltd.、インド。
3.成形プレス-Santosh Engineering Pvt.Ltd.、インド。
4.振動ディスクレオメータ(ODR)-ODR2000、Alfa Technology、USA。
5.万能試験機(UTM)-Instron 3366、Instron、英国。
6.ゴムプロセスアナライザ(RPA)-RPA93001、Alfa Technology、米国。
7.Demattia屈曲試験機-シリアル番号6501.1.1、Prolific engineers、インド。
8.凝集体サイズ分析器-BI-DCP、Brookhaven Instrument Corporation、米国。
9.分光光度計-AGERA Spectrophotometer、Hunter lab、米国。
10.着色試験機-Tint Tester 527、Erichsen、米国。
11.吸光光度計-HITECH、DABS、Luxemdourg、ドイツ。
12.分散評価機-91001SR、Alfa technology、米国。
所定の組成物のカーボンブラック組成物グレードは、約25~160mg/gの範囲内、好ましくは約40~150mg/gの範囲内のヨウ素吸着価;20~150m2/gの範囲内、好ましくは35~140m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内、より好ましくは80~125ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する1つの第1のカーボンブラック、フィラー1と、好ましくは160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積、50~~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラック、フィラー2と、を混合することにより作製され、カーボンブラック組成物グレードにおける第2のカーボンブラック、フィラー2の重量は、0.5重量%~99.5重量%の間で変動する。フィラー1およびフィラー2は、ペレットまたは粉末の形態で選択することができる。「フィラー1」および「フィラー2」の選択された所定の組成を表1に示す。本特許出願では、カーボンブラック組成物およびカーボンブラック組成物グレードという用語は互換的に使用される。
P23の調製:フィーダ1からの1つの第1のカーボンブラック、「フィラー1」、N339のカーボンブラックペレット、およびフィーダ2からの1つの第2のカーボンブラック、「フィラー2」、EXP1のカーボンブラックペレットを、それぞれ9.5kg/hおよび0.5kg/hの供給速度で、ブレンダの2つの入口位置を通してドラムブレンダ内に30分間供給することによって、5kgバッチの試料P23を作製する。30分後、フィーダのスイッチを切り、ブレンダの2つの入口位置を蓋で閉じる。約25rpm~約50rpmで5分間、ブレンダチャンバを時計回りの方向に360°、次いで反時計回りの方向に順次回転させることによって、添加したカーボンブラックをブレンダ内で混合する。5分後、エラストマー化合物の開発にさらに使用するために、カーボンブラック組成物を密閉アルミニウム容器内で保存する。
P24~P33の調製:上記の実施例1に記載されたのと同じプロセスを採用し、表1に開示されたカーボンブラック組成、カーボンブラックの量(kg)および供給速度(kg/h)に従って、各5kgバッチの試料P24~P33を作製する。エラストマー化合物の開発にさらに使用するために、カーボンブラック組成物を密閉アルミニウム容器内で保存する。
P36、P37およびP58の調製:上記の実施例1に記載されたのと同じプロセスを採用し、表1に開示されたカーボンブラック組成、カーボンブラックの量(kg)および供給速度(kg/h)に従って、各5kgバッチの試料P36、P37およびP58を作製する。エラストマー化合物の開発にさらに使用するために、カーボンブラック組成物を密閉アルミニウム容器内で保存する。
P39、P40およびP48の調製:上記の実施例1に記載されたのと同じプロセスを採用し、表1に開示されたカーボンブラック組成、カーボンブラックの量(kg)および供給速度(kg/h)に従って、各5kgバッチの試料P39、P40およびP48を作製する。エラストマー化合物の開発にさらに使用するために、カーボンブラック組成物を密閉アルミニウム容器内で保存する。
P42~P44およびP63の調製:上記の実施例1に記載されたのと同じプロセスを採用し、表1に開示されたカーボンブラック組成、カーボンブラックの量(kg)および供給速度(kg/h)に従って、各5kgバッチの試料P42~P44およびP63を作製する。エラストマー化合物の開発にさらに使用するために、カーボンブラック組成物を密閉アルミニウム容器内で保存する。
P52~P54およびP61の調製:上記の実施例1に記載されたのと同じプロセスを採用し、表1に開示されたカーボンブラック組成、カーボンブラックの量(kg)および供給速度(kg/h)に従って、各5kgバッチの試料P52~P54およびP61を作製する。エラストマー化合物の開発にさらに使用するために、カーボンブラック組成物を密閉アルミニウム容器内で保存する。
P22、P28、P32、P35、P38、P41およびP51、P62、ならびにP64の調製:上記の実施例1に記載されたのと同じプロセスを採用し、表1に開示されたカーボンブラック組成、カーボンブラックの量(kg)および供給速度(kg/h)に従って、各5kgバッチの試料P22、P28、P32、P35、P38、P41およびP51、P62、ならびにP64を作製する。エラストマー化合物の開発にさらに使用するために、カーボンブラック組成物を密閉アルミニウム容器内で保存する。
エラストマー化合物を製造する場合、カーボンブラック組成物グレードを別個に調製し、次いで、加硫または硬化後にエラストマー化合物を形成するゴムに、1つ以上の添加剤と共に導入する。
他の調合成分および異なるゴム化合物の配合を表2、表3、表4、表5および表6に示す。
エラストマー化合物の組成を表2に示す。
P23Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P23C」を作製する。「P23C」を調製するために、258.23グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および13.59グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を含有する271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P23」を使用した。
約302.02グラムの天然ゴム(NR)をバンバリーミキサー内で約15秒~約20秒の間調合し、続いて約302.02グラムのブタジエンゴム(BR)をバンバリーミキサー内に添加し、調合プロセスをさらに約15秒~約20秒継続する。その後、約135.9グラムの「P23」カーボンブラック組成物を、ZnO 36.24グラム、ペプタイザー0.30グラム、ステアリン酸12.08グラム、TMQ 9.06グラム、ワックス12.08グラム、6PPD 18.12グラム等の異なる添加剤と共に、バンバリーミキサー内のゴムに添加し、全質量(全物質)を約20秒~約30秒の間調合する。残りの約135.9グラムの「P23」カーボンブラック組成物を、油36.24グラムと共にバンバリーミキサー内の調合質量(調合物質)に添加し、調合プロセスの開始から4分が終了するまで調合を継続する。
4分間の調合が完了した後、マスターバッチを、約145°~155℃のマスターバッチ化合物の排出温度でバンバリーミキサーから収集し、二本ロールミルで粉砕してゴムシートを形成し、250℃で少なくとも24時間維持する。
835グラムのマスターバッチ試料を、約90℃~約110℃の温度範囲で、硫黄7.27グラム、CBS 6.56グラムおよびPVI 0.76グラムと、約2.5分~約1.5分の間、約30rpm~約40rpmのロータ速度でバンバリー混合物中で調合する。
バンバリーミキサーからの化合物を2本ロールミルで粉砕して均質化した。
P24Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P24C」を作製する:
244.64グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および27.18グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P24」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例27のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P25Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P25C」を作製する。
231.05グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および40.77グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P25」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例28のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P26Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P26C」を作製する。
217.46グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および54.36グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P26」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例29のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P27Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P27C」を作製する。
203.87グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および67.96グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P27」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例30のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P29Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P29C」を作製する。
190.27グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および81.55グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P29」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例31のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P30Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P30C」を作製する。
163.09グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および108.73グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P30」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例32のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P31Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P31C」を作製する。
135.91グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339、および135.9グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P31」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例33のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P36Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P36C」を作製する。
135.91グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N134、および135.9グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P36」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例34のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P37Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P37C」を作製する。
217.46グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N134、および54.36グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P37」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例35のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P39Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P39C」を作製する。
135.91グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N660、および135.9グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P39」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例36のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P40Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P40C」を作製する。
217.46グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N660、および135.9グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P40」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例37のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P38Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P38C」を作製する。
271.8グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N660、および0.0グラムの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P38」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、比較例10のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P28Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P28C」を作製する。
271.8グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1、および0.0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339を混合することにより、271.8グラムのカーボンブラック組成物、「P28」を得る。
実施例26に記載したのと同じ方法を採用することにより、例11のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
エラストマー化合物の組成を表3に示す。
P57Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P57C」を作製する。「P57C」を調製するために、249.7グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N134、および62.4グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を含有する312.1グラムのカーボンブラック組成物、「P37」を使用した。
約500グラムのスチレンブタジエンゴム(SBR)をバンバリーミキサー内で約15秒~約20秒の間調合し、続いて約156.0グラムのブタジエンゴム(BR)をバンバリーミキサー内に添加し、調合プロセスをさらに約15秒~約20秒継続する。その後、約156.05グラムの「P37」カーボンブラック組成物を、ZnO 15.6グラム、ステアリン酸10.4グラム、TMQ 5.2グラム等の異なる添加剤と共に、バンバリーミキサー内のゴムに添加し、全質量(全物質)を約20秒~約30秒の間調合する。残りの約156.05グラムの「P37」カーボンブラック組成物を、中の調合質量(調合物質)に添加し、調合プロセスの開始から4分が終了するまで調合を継続する。
835グラムのマスターバッチ試料を、約90℃~約110℃の温度範囲で、硫黄6.5グラム、CBS 5.2グラムおよびPVI 0.9グラムと、約1.5分~約2.5分の間、約30rpm~約40rpmのロータ速度でバンバリー混合物中で調合する。
バンバリーミキサーからの化合物を2本ロールミルで粉砕して均質化した。
P58Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P58C」を作製する:
218.5グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N134、および93.6グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、312.1グラムのカーボンブラック組成物、「P58」を得る。
実施例38に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例39のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P59Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P59C」を作製する。
156.0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N134、および156.0グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、312.1グラムのカーボンブラック組成物、「P36」を得る。
実施例38に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例40のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P60Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P60C」を作製する。
0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1 N134、および312.1グラムの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、312.1グラムのカーボンブラック組成物、「P28」を得る。
実施例38に記載したのと同じ方法を採用することにより、比較例12のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
エラストマー化合物の組成を表4に示す。
P42Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P42C」を作製する。「P42C」を調製するために、278.6グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N774、および69.7グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を含有する348.3グラムのカーボンブラック組成物、「42」を使用した。
約300グラムのブチル(IIR)をバンバリーミキサー内で約15秒~約20秒の間調合し、続いて約197.5グラムの残りのブチルゴムをバンバリーミキサー内に添加し、調合プロセスをさらに約15秒~約20秒継続する。その後、約174.15グラムの「P42」カーボンブラック組成物を、ZnO 24.9グラム、ステアリン酸5.0グラム等の異なる添加剤と共に、バンバリーミキサー内のゴムに添加し、全質量(全物質)を約20秒~約30秒の間調合する。残りの約174.15グラムの「P37」カーボンブラック組成物を、124.4グラムのパラフィン系油と共に中の調合質量(調合物質)に添加し、調合プロセスの開始から4分が終了するまで調合を継続する。
4分間の調合が完了した後、マスターバッチを、約145°~155℃のマスターバッチ化合物の排出温度でバンバリーミキサーから収集し、二本ロールミルで粉砕してゴムシートを形成し、25℃で少なくとも24時間維持する。
835グラムのマスターバッチ試料を、約90℃~約110℃の温度範囲で、硫黄8.3グラム、MBT 2.1グラムおよびTMTD 6.2グラムと、約1.5分~約2.5分の間、約30rpm~約40rpmのロータ速度でバンバリー混合物中で調合する。
バンバリーミキサーからの化合物を2本ロールミルで粉砕して均質化した。
P43Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P43C」を作製する:
244.0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N774、および104.6グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、348.3グラムのカーボンブラック組成物、「P43」を得る。
実施例41に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例42のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P44Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P44C」を作製する。
174.15グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N774、および174.15グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、348.3グラムのカーボンブラック組成物、「P44」を得る。
実施例41に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例43のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P63Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P63C」を作製する。
174.15グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N774、および174.15グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP3を混合することにより、348.3グラムのカーボンブラック組成物、「P63」を得る。
実施例41に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例44のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P45Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P45C」を作製する。
0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1 N774、および348.3グラムの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、348.3グラムのカーボンブラック組成物、「P28」を得る。
実施例41に記載したのと同じ方法を採用することにより、比較例13のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P64Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P64C」を作製する。
0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1 N774、および348.3グラムの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP3をブレンドすることにより、348.3グラムのカーボンブラック組成物、「P64」を得る。
実施例41に記載したのと同じ方法を採用することにより、比較例14のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
エラストマー化合物の組成を表5に示す。
P47Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P47C」を作製する。「P47C」を調製するために、240.2グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N660、および60.1グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を含有する300.3グラムのカーボンブラック組成物、「P40」を使用した。
約300グラムのニトリルブタジエンゴム(NBR)をバンバリーミキサー内で約15秒~約20秒の間調合し、続いて約300.6グラムの残りのニトリルブタジエンゴムをバンバリーミキサー内に添加し、調合プロセスをさらに約15秒~約20秒継続する。その後、約150.3グラムの「P40」カーボンブラック組成物を、ZnO 30.0グラム、ステアリン酸9.0グラム、TDQ 6.0グラム、パラフィンワックス6.0グラム等の異なる添加剤と共に、バンバリーミキサー内のゴムに添加し、全質量(全物質)を約20秒~約30秒の間調合する。残りの約150.0グラムの「P40」カーボンブラック組成物を、48.0グラムの芳香族油と共に中の調合質量(調合物質)に添加し、調合プロセスの開始から4分が終了するまで調合を継続する。
バンバリーミキサー内での調合は、約60rpm~約75rpmのロータ速度、好ましくは65rpm~約70rpmのロータ速度で行う。
4分間の調合が完了した後、マスターバッチを、約145°~155℃のマスターバッチ化合物の排出温度でバンバリーミキサーから収集し、二本ロールミルで粉砕してゴムシートを形成し、25℃で少なくとも24時間維持する。
830.1グラムのマスターバッチ試料を、約90℃~約110℃の温度範囲で、硫黄9.97グラム、MBTS 4.99グラムおよびTMT 4.9グラムと、約1.5分~約2.5分の間、約30rpm~約40rpmのロータ速度でバンバリー混合物中で調合する。
バンバリーミキサーからの化合物を2本ロールミルで粉砕して均質化した。
P48Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P48C」を作製する:
180.2グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N660、および120.1グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、300.3グラムのカーボンブラック組成物、「P48」を得る。
実施例45に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例46のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P49Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P49C」を作製する。
150.15グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N660、および150.15グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、300.3グラムのカーボンブラック組成物、「P39」を得る。
実施例45に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例47のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P50Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P50C」を作製する。
0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N660、および300.3グラムの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、300.3グラムのカーボンブラック組成物、「P28」を得る。
実施例45に記載したのと同じ方法を採用することにより、比較例15のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
エラストマー化合物の組成を表6に示す。
P52Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P52C」を作製する。「P52C」を調製するために、352.9グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N550、および88.2グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を含有する441.2グラムのカーボンブラック組成物、「P52」を使用した。
約100グラムのエチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)をバンバリーミキサー内で約15秒~約20秒の間調合し、続いて約241.2グラムの「P52カーボンブラック組成物を、ZnO 14.7グラム、ステアリン酸5.9グラム、パラフィンワックス2.9グラム、TDQ 5.9グラム等の異なる添加剤と共に、バンバリーミキサー内のゴムに添加し、全質量(全物質)を約20秒~約30秒の間調合し、その後194.1グラムの残りのEPDMゴムをバンバリーミキサー内に添加し、調合プロセスをさらに約15秒~約20秒継続する。残りの約200グラムの「P52」カーボンブラック組成物を、235.3グラムのパラフィン系油と共に中の調合質量(調合物質)に添加し、調合プロセスの開始から4分が終了するまで調合を継続する。
838.6グラムのマスターバッチ試料を、約90℃~約110℃の温度範囲で、硫黄3.70グラム、MBT 3.70グラムおよびTMT 1.97グラム、ZDBC 1.97グラムと、約1.5分~約2.5分の間、約30rpm~約40rpmのロータ速度でバンバリー混合物中で調合する。
バンバリーミキサーからの化合物を2本ロールミルで粉砕して均質化した。
P53Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P53C」を作製する:
308.8グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N550、および132.4グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、441.2グラムのカーボンブラック組成物、「P53」を得る。
実施例48に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例49のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P54Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P54C」を作製する。
220.6グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N550、および220.6グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、441.2グラムのカーボンブラック組成物、「P54」を得る。
実施例48に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例50のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P61Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P61C」を作製する。
220.6グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N550、および220.6グラムの1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP2を混合することにより、441.2グラムのカーボンブラック組成物、「P61」を得る。
実施例48に記載したのと同じ方法を採用することにより、実施例51のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P55Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P55C」を作製する。
0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1 N550、および441.2グラムの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1を混合することにより、441.2グラムのカーボンブラック組成物、「P28」を得る。
実施例48に記載したのと同じ方法を採用することにより、比較例16のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
P62Cの調製:以下の方法を採用することによって、エラストマー化合物「P62C」を作製する。
0グラムの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1 N550、および441.2グラムの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP2を混合することにより、441.2グラムのカーボンブラック組成物、「P62」を得る。
実施例48に記載したのと同じ方法を採用することにより、比較例17のマスターバッチおよび最終ゴム化合物を作製する。
1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、および1つの第2のカーボンブラック、フィラー2を含むカーボンブラック組成物のコロイド特性、例えば、ASTM規格、ASTM D1510、ASTM D6556、ASTM D2414、ASTM D3493およびASTM D3265を採用することにより測定される、ヨウ素吸着価(mg/g)、窒素表面積(NSA、m2/g)、統計的表面積(STSA、m2/g)、吸油価(OAN、ml/100g)、圧縮吸油価(COAN、ml/100g)、着色力単位を、表7、表8および表9に示す。
1つの第1のカーボンブラック、フィラー1における、異なる量の1つの第2のカーボンブラック、フィラー2を含むカーボンブラック組成物の着色強度の変化を、図1に示す。
カーボンブラックまたはカーボンブラック組成物の色特性を、ASTM D3265によって着色力単位で測定するが、これはカーボンブラックによる白色顔料の白色度値の隠蔽力の指標である。カーボンブラックの着色力値が高いほど、カーボンブラックの黒色の強度が高いことを示す。
約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20m2/g~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70ml/100g~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する1つの第1のカーボンブラック、フィラー1と、160mg/g~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160m2/g~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50ml/100g~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する1つの第2のカーボンブラック、フィラー2とを含む、カーボンブラック組成物の着色力は、より高い値を示し、カーボンブラック組成物は、異なる量の増加するフィラー2を含有する。
本発明は、約25~160mg/gの範囲内、好ましくは約40~150mg/gの範囲内のヨウ素吸着価;20~150m2/gの範囲内、好ましくは35~140m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内、より好ましくは80~125ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第1のカーボンブラック、フィラー1と、好ましくは160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160m2/g~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラック、フィラー2とを含むカーボンブラック組成物に属し、カーボンブラック組成物における第2のカーボンブラック、フィラー2の重量は、0.5重量%~99.5重量%の間で変動する。
本発明のカーボンブラック組成物グレードは、フィラー1のヨウ素吸着価が約55mg/g~145mg/gの範囲、好ましくは約65mg/g~135mg/gの範囲であり;窒素表面積(NSA)が約60m2/g~140m2/gの範囲、好ましくは70m2/g~130m2/gの範囲であり;油吸着価(OAN)が約70ml/100g~140ml/100gの範囲、好ましくは80ml/100g~130ml/100gの範囲である場合、単峰性凝集体サイズ分布を示す。図2および図3を参照されたい。
本発明のカーボンブラック組成物は、フィラー1のヨウ素吸着価が約25~55mg/gの範囲であり;窒素表面積(NSA)が約25~50m2/gの範囲であり;吸油価(OAN)が約60~130ml/100gの範囲である場合、二峰性凝集体サイズ分布、すなわち凝集体サイズ分布全体に少なくとも2つのピークを示す。図4を参照されたい。
質量加重平均凝集体サイズDWと、数加重平均凝集体サイズDNとの比は、凝集体サイズ分布の均一性を示す。比の値が高いほど不均一性を表し、比の値が比較的低く1に近づくほど、ブレンド凝集体サイズ分布の均一性が高くなる。本発明のカーボンブラック組成物では、EXP1の含有量が漸増するにつれて、DW/DNの比が増加する。
カーボンブラック組成物、P35(N134:EXP1=100:00)の場合、比の値は1.40であり、P37(N134:EXP1=80:20)、P36(N134:EXP1=50:50)の場合、比の値はそれぞれ1.42、1.52である。表10を参照されたい。
フィラー1としてN660を含有するカーボンブラック組成物のDW/DNの比は、同等の重量比でのN339と比較した場合、フィラー2との不均一性を示す。フィラー1としてN339(P22、P23、P24、P25、P26およびP29)ならびにN134(P35、P37およびP36)を含有するカーボンブラック組成物は、図2および図3から観察されるように単峰性凝集体サイズ分布を示すが、フィラー1、N660中に20重量%(曲線3、図4)および50重量%(曲線4、図4)のフィラー2を含有するカーボンブラック組成物P40およびP39については、凝集体サイズの二峰性分布が観察される。
エラストマー化合物の硬化特性を、NR/BRエラストマー化合物については145℃で30分間、SBR/BRエラストマー化合物については160℃で30分間、IIRエラストマー化合物については170℃で30分間、NBRエラストマー化合物については160℃で30分間、EPDMエラストマー化合物については170℃で30分間、振動ディスクレオメータ(ODR)で評価した。
表2、表3、表4、表5および表6に記載のエラストマー化合物を調製するためのゴム化合物の成形および硬化を、175℃以下、160℃以下、約145℃~約175℃またはこれらの間の任意の他の所定の温度、約250kg/cm2の圧力下、より好ましくは約200kg/cm2の圧力下で、60分以内、45分以内、約10分~約40分またはこれらの間の任意の他の所定の時間、圧縮プレスで行った。
分散性の比較
カーボンブラックは、タイヤ構成要素および他のゴム物品を作製するために使用される物質の加硫可能なゴム組成物中のフィラーとして使用される。これらの組成物中のカーボンブラックの分散度は、最終的にタイヤまたは他のゴム物品の特性に影響を与える。
カーボンブラックは、典型的には、ゴム、フィラー、および他の化合物成分の混合を含むプロセスである調合中に、これらのゴム組成物に添加される。混合中、加工助剤を添加して、カーボンブラック分散度を改善した[2001年12月13日出願の米国特許出願第10/022,108号の継続出願]。
disperGRADERアルファビューは、エラストマー化合物中のフィラー分散を測定するように設計された高度な反射光学顕微鏡である。
分散(%)値は、エラストマー化合物中のカーボンブラック(またはフィラー)の分散性の%レベルを示す。
X値は、画像参照走査に対するエラストマー化合物中のカーボンブラック集塊の内蔵機器評価である。これはフィラー分布の尺度であり、Xの値が高いほど分布が良好であることを示す。
disperGRADERにおける平均集塊サイズ(μm)は、エラストマー化合物中のカーボンブラックのすべての可視集塊直径の平均である。
分散(%)は、エラストマー化合物中のカーボンブラック(またはフィラー)の分散性の%レベルを表す。最高分散化合物は分散値(%)-100を有し、最低分散化合物は分散値(%)-0を有し;X値は、エラストマー化合物中のフィラー分布の評価を表す。X-10は最も高いフィラー分布を示し、X-0は最も低いフィラー分布を示し;平均集塊サイズは、エラストマー化合物中のカーボンブラックのすべてのカウントされた集塊の平均集塊直径を表す。平均集塊サイズが小さいほど分散が良好であることを示し、逆もまた同様である。カーボンブラック組成物中に異なるレベルの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、および1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、P26C(N339:EXP1-80:20)、P30C(N339:EXP1-60:40)、P31C(N339:EXP1-50:50)およびP28C(EXP1 100、比較例);P57C(N134:EXP1-80:20)、P59C(N134:EXP1-50:50)、P60C(N134:EXP1-00:100、比較試料);P42C(N774:EXP1-80:20)、P44C(N774:EXP1-50:50)、P45C(N774:EXP1-00:100、比較試料);P47C(N660:EXP1-80:20)、P49C(N660:EXP1-50:50)、P50C(660:EXP1-00:100、比較試料);P54C(N550:EXP1-50:50)、P55C(N550:EXP1-00:100比較試料)を含有するエラストマー化合物の分散性は、それぞれ、P28C、P60C、P45C、P50CおよびP55Cに対して、カーボンブラック組成物中の1つの第2のカーボンブラック、フィラー1の含有量の増加に伴って、エラストマー化合物中のカーボンブラックの分散性が改善されたことを示す分散(%)、Xの値の漸増および平均集塊サイズの値の減少を示す。
本発明は、エラストマー化合物の改善された機械的特性、例えば引裂強度および切断成長等を提供するために、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有するカーボンブラック組成物を含む天然ゴム、合成ゴムまたはそれらの所定のブレンドのエラストマー化合物に関し、カーボンブラック組成物の相乗的に向上した分散性を有するエラストマー化合物は、少なくとも2つの異なるカーボンブラック、約25~160mg/gの範囲内、好ましくは約40~150mg/gの範囲内のヨウ素吸着価;20~150m2/gの範囲内、好ましくは35~140m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA);70~140ml/100gの範囲内、より好ましくは80~125ml/100gの吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第1のカーボンブラック、フィラー1を、好ましくは160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラック、フィラー2と混合することにより作製され、これは、カーボンブラック組成物中、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、好ましくは2.5重量%~97.5重量%の間で変動し、エラストマー化合物中のカーボンブラック組成物の含有量は、約0.05phr~200phrの範囲内である。
各エラストマー化合物において、比較試料(P22C、P35C、P38C、P56C、P41C、P46C、P51C-データは示さず)の機械的特性値を100に変換し、実験エラストマー化合物の機械的特性値を、100としての比較試料に対して相対的に比較した。表12、表13、表14、表15および表16を参照されたい。したがって、実験試料の機械的特性値は、機械的特性値を100として考慮した比較サンプルと比較される。括弧内の値は絶対値である。括弧内の値は、それぞれ引張強度、300%における弾性率、破断時伸び、引裂強度、切断成長の単位MPa、MPa、%、N/mm、mmの絶対値である。
カーボンブラック組成物、フィラー1としてのN339、およびフィラー2としてのEXP1を含むエラストマー化合物、P23C、P24C、P25C、P26C、P27C、P29C、P30C、P31C(表12)は、カーボンブラック組成物が増加した量のフィラー2を含む場合、NR/BRに組み込まれたときにより高い引裂強度を示す(表12)。
50重量%の1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、N339および50重量%の1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、EXP1のカーボンブラック組成物を含むエラストマー化合物P31Cでは(表12)、カーボンブラック組成物がカーボンブラック組成物中により多量のフィラー2を含有する場合、より高い引裂強度を示す(表12(続き))。
カーボンブラック組成物、フィラー1としてのN774、およびフィラー2としてのEXP1およびEXP3を含むエラストマー化合物、P42C、P43C、P44CおよびP45C、P63C(表13)は、カーボンブラック組成物がカーボンブラック組成物中により多量のフィラー2を含有する場合、より高い引裂強度を示す(表13)。
カーボンブラック組成物、フィラー1としてのN134、およびフィラー2としてのEXP1を含むエラストマー化合物、P57C、P58C、P59CおよびP60C(表14)は、カーボンブラック組成物中のフィラー2の量が増加するにつれて、SBR/BRに組み込まれた場合により高い引裂強度を示す(表14)
[引裂強度の生データ(括弧内)は、図11をプロットするためにカスタマイズされている(セル内の他のデータ)。]
カーボンブラック組成物、フィラー1としてのN339、N134、N660およびN774、ならびにフィラー2としてのEXP1、EXP3を含むエラストマー化合物の切断成長(表12~表15)は、カーボンブラック組成物がカーボンブラック組成物中に約30重量%までのフィラー2、より好ましくは50重量%までのフィラー2を、好ましくはカーボンブラック組成物中に約50重量%のフィラー2を含有する場合、10KCおよび20KCより下で切断成長の少なくとも改善を示す(表12~表15)。[切断成長改善特性の生データ(括弧内)は表中でカスタマイズされている(セル内の他のデータ)]
カーボンブラック組成物、フィラー1としてのN339、N134、N660およびN774、ならびにフィラー2としてのEXP1、EXP2、EXP3を含むエラストマー化合物(表12~表16)は、カーボンブラック組成物がフィラー1のカーボンブラック組成物中に約50重量%までのフィラー2、を含有する場合、破断時伸びの改善を示す(表12~表16)。[切断破断時伸びの生データ(括弧内)は表中でカスタマイズされている(セル内の他のデータ)]
フィラー1としてのカーボンブラック組成物N339、N134、N660およびN774、ならびにフィラー2としてのEXP1、EXP2、EXP3を含むエラストマー化合物(表12~表16)は、カーボンブラック組成物がカーボンブラック組成物中により多量のフィラー2、フィラー1のカーボンブラック組成物中に50重量%のフィラー2を含有する場合、引張強度の改善を示す(表12~表16に示す)。
本発明は、エラストマー化合物の改善された色特性、例えばL*を提供するために、カーボンブラック組成物を含む天然ゴム、合成ゴムまたはそれらの所定のブレンドのエラストマー化合物に関し、約25~160mg/gの範囲内、好ましくは約40~150mg/gの範囲内のヨウ素吸着価;20~150m2/gの範囲内、好ましくは35~140m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA);70~140ml/100gの範囲内、より好ましくは80~125ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)の第1のカーボンブラックを含むエラストマー化合物と比較して、カーボンブラック組成物は、少なくとも2つの異なるカーボンブラック、約25~160mg/gの範囲内、好ましくは約40~150mg/gの範囲内のヨウ素吸着価;20~150m2/gの範囲内、好ましくは35~140m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA);70~140ml/100gの範囲内、より好ましくは80~125ml/100gの吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第1のカーボンブラック、フィラー1を、好ましくは160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラック、フィラー2と混合することにより作製され、カーボンブラック組成物中の第2のカーボンブラック、フィラー2の重量は、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、好ましくは2.5重量%~95重量%の間で変動し、エラストマー化合物中のカーボンブラック組成物の含有量は、約0.05phr~200phrの範囲内である。
比較試料P22C、P35C、P38C、P56C、P41C、P46C、P51CのL*値を100に変換し、実験エラストマー化合物のL*値を、100としての比較試料に対して相対的に比較する(表17)。括弧内の値は絶対L*値である。
カーボンブラック組成物中の異なるレベルの1つの第1のカーボンブラック、フィラー1、1つの第2のカーボンブラック、フィラー2、P23C(N339:EXP1-95:05)、P24C(N339:EXP1-90:10)、P25C(N339:EXP1-85:15)、P26C(N339:EXP1-80:20)、P27C(N339:EXP1-75:25)、P29C(N339:EXP1-70:30)、P30C(N339:EXP1-60:40)、P31C(N339:EXP1-50:50)およびP28C(EXP1 100);P39C(N660:B219];P59C(N134:EXP1-50:50);P44C(N774:EXP1-50:50)、P63C(N774:EXP3-50:50);P51C(N550:EXP1-100:00、比較例)、P54C(N550:EXP1-50:50)、P61C(N550:EXP2-50:50)を含有するエラストマー組成物のL*値は、L*の値の漸減を示し、これはカーボンブラック組成物中の1つの第2のカーボンブラック、フィラー2の含有量の増加に伴うエラストマー化合物の色密度の改善を示す。
Claims (34)
- エラストマー化合物に適したカーボンブラック組成物であって、
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの選択された組み合わせを含み、前記カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有する、カーボンブラック組成物。 - 50nm~160nmの範囲内の凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布、ならびに1.4~4.02の範囲内の質量加重平均凝集体サイズDWおよび数加重平均凝集体サイズDNの比を有する、請求項1に記載のカーボンブラック組成物。
- 0.63~0.9の範囲内のΔD50/DModeによって定義される、より小さいおよびより大きい凝集体サイズを推定することのない凝集体サイズ分布曲線の広がりの大きさを有する、請求項1または2のいずれか一項に記載のカーボンブラック組成物。
- 前記第1のカーボンブラックおよび前記第2のカーボンブラックの選択的な組み合わせが、選択的に可変の単峰性凝集体サイズ分布または二峰性凝集体サイズ分布を可能にする、請求項1~3のいずれか一項に記載のカーボンブラック組成物。
- 以下を含む選択的組み合わせを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のカーボンブラック組成物:
N339:EXP1=90:05、N339:EXP1=90:10、N339:EXP1=85:15、N339:EXP1=80:20、N339:EXP1=75:25、N339:EXP1=70:30、N339:EXP1=60:40、N339:EXP1=50:50、N234:EXP1=75:25、N134:EXP1=50:50、N134:EXP1=80:20、N134:EXP1=70:30、N660:EXP1=50:50、N660:EXP1=80:20、N660:EXP1=70:30、N774:EXP1=80:20、N774:EXP1=70:30、N774:EXP1=50:50、N774:EXP3=50:50、N550:EXP1=80:20、N550:EXP1=70:30、N550:EXP1=50:50およびN550:EXP2=50:50。 - カーボンブラック組成物、P23(N339:EXP1=95:05)、P24(N339:EXP1=90:10)、P25(N339:EXP1=85:15)、P26(N339:EXP1=80:20)、P29(N339:EXP1=70:30)、P30(N339:EXP1=60:40)、P31(N339:EXP1=50:50)を含み、ΔD50およびΔD50/DModeの値が、フィラー1、N339中のフィラー2、EXP1の重量%の増加に伴って63nmおよび0.625(P22)から88nmおよび0.93に相乗的に増加する、請求項1~5のいずれか一項に記載のカーボンブラック組成物。
- カーボンブラック組成物P37(N134:EXP1=80:20)、P36(N134:EXP1=50:50)を含み、ΔD50およびΔD50/DModeの値が、フィラー1、N134中のフィラー2、EXP1の重量%の増加に伴って55nmおよび0.695(P35)から58nmおよび0.88に相乗的に増加する、請求項1~5のいずれか一項に記載のカーボンブラック組成物。
- カーボンブラック組成物P40(N660:EXP1=80:20)、P39(N660:EXP1=50:50)を含み、フィラー1、N660中のフィラー2、EXP1の重量%の増加に伴ってΔD50の値は相乗的に変化するが、ΔD50/DModeは有意に変化せず、P38(ΔD50-156nm、ΔD50/DMode0.831)、P40(ΔD50-157nm、ΔD50/DMode0.86)およびP39(ΔD50-153nm、ΔD50/DMode0.856)である、請求項1~5のいずれか一項に記載のカーボンブラック組成物。
- 請求項1~8に記載のカーボンブラック組成物を組み込んだエラストマー配合物であって;
前記カーボンブラック組成物は、(A)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの選択された組み合わせを含み、前記カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有し、(B)87.71~99.87%の範囲内の前記エラストマー化合物中のカーボンブラックの向上した分散性を有する選択的に共作用するゴム化合物を含み、前記選択的に共作用するゴム化合物は、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(PBR)、ブチルゴム(IIR)、クロロブチルゴム(CIIR)、ブロモブチルゴム、ネオプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレンプロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、エチレン酢酸ビニル(EVA)ゴム、ポリアクリルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンゴム、フルオロエラストマーまたは熱可塑性エラストマー、好ましくはNR/BR、SBR/BR、NBR、EPDMおよびIIRの少なくとも1つのホモポリマーまたはコポリマーを含む、エラストマー配合物。 - 前記カーボンブラック組成物:選択的に共作用するゴム化合物の割合が、0.05phr~150phrの範囲内であり、L*値を含む向上した審美的および色特性が約25.0~約3.0の範囲内であり、有利にはL*値を含む選択的に向上した審美的および色特性が15.38~5.05の範囲内であり;引裂強度が約15N/mm~約250N/mmの範囲内、より好ましくは33N/mm~198N/mmの範囲内であり、破断時伸びが約240%~750%である、請求項9または10に記載のエラストマー配合物。
- ヨウ素吸着価、89.00mg/g;窒素表面積(NSA)、86.20m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1、N339;および
全体で45phrである、カーボンブラックN339を投入する全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
を含み、145N/mm~155N/mmの範囲内の引裂強度を達成する、請求項9または10に記載のエラストマー配合物。 - フィラー1(N660)、ヨウ素吸着価、37.5mg/g;NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100g;および
全体で45phrである、カーボンブラックN660を投入する全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、95N/mm~110N/mmの範囲内の引裂強度を達成する、請求項9~11のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1(N134);および
全体で45phrである、カーボンブラックN134を投入する全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、195N/mm~210N/mmの範囲内の引裂強度を達成する、請求項9~12のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - フィラー1(N774)、ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA)、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN);および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
全カーボンブラック組成物の50重量%の、フィラー2(B361)、ヨウ素吸着価、292.0mg/g;NSA 294.0m2/g;吸油価70ml/100g
が、約45N/mm~55N/mmの引裂強度を示す、請求項9~13のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1(N134);および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約100N/mm~115N/mmの引裂強度を示す、請求項9~14のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - フィラー1(N660)、ヨウ素吸着価、37.5mg/g;NSA)35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100g;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約70N/mm~85N/mmの引裂強度を示す、請求項9~15のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)、121ml/100gを有するフィラー1(N550);および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、162.0mg/g;NSA 156.0m2/g;吸油価115.0ml/100gを有するフィラー2(N115)
が、約40N/mm~55N/mmの引裂強度を示す、請求項9~16のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、89.0mg/g;窒素表面積(NSA)、86.2m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1 N339;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、5.5~3.5のL*値を示す、請求項9~17のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約10.5~9.5のL*値を示す、請求項9~18のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1 N134、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約10.5~9.5のL*値を示す、請求項9~19のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約7.8~6.8のL*値を示す、請求項9~20のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、292.0mg/g;NSA 294.0m2/g;吸油価70.0ml/100gを有するフィラー2、EXP 3(B361)
が、約7.5~6.5のL*値を示す、請求項9~21のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)、119.6ml/100gを有するフィラー1(N550)、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、約6.5~5.5のL*値を示す、請求項9~22のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)、121ml/100gを有するフィラー1 N550、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、162mg/g;NSA 156m2/g;吸油価、115ml/100gを有するフィラー2、EXP2(N115)
が、約8.5~7.5のL*値を示す、請求項9~23のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、45phrの全カーボンブラック投入量で、10KCに対して10.0mm~9.0mm、および20KCに対して15.0mm~14.0mmの切断成長を示す、請求項9~24のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、70phrの全カーボンブラック投入量で、10KCに対して約13.0mm~12.0mmの切断成長を示す、請求項9~24のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、146.75mg/g;NSA、139.9m2/g;吸油価(OAN)、121.4ml/100gを有するフィラー1 N134、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219
が、60phrの全カーボンブラック投入量で、10KCに対して約9.0mm~8.0mm、および20KCに対して13.0mm~12.0mmの切断成長を示す、請求項9~24のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、89.0mg/g、窒素表面積(NSA)、86.2m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1 N339;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油量(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)119.6ml/100gを有するフィラー1(N550)、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2 EXP1 B219
が、約240%~750%の破断時伸びを示す、請求項9~27のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - ヨウ素吸着価、89.0mg/g、窒素表面積(NSA)、86.2m2/g;吸油価(OAN)、119.8ml/100gを有するフィラー1 N339;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油量(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価37.5mg/g;窒素表面積(NSA)、35.1m2/g;吸油価(OAN)、91.2ml/100gを有するフィラー1 N660;および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価43.2mg/g;NSA、36.09m2/g;吸油価(OAN)119.6ml/100gを有するフィラー1(N550)、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価、256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2、EXP1 B219、
または
ヨウ素吸着価30.5mg/g;NSA、31.5m2/g;吸油価(OAN)、73.0ml/100g(OAN)を有するフィラー1 N774、および
全カーボンブラック組成物の50重量%の、ヨウ素吸着価256.75mg/g;NSA 262.98m2/g;吸油価(OAN)、94.8ml/100gを有するフィラー2 EXP1 B219
が、約6.0MPa~28.0MPaの引張強度を示す、請求項9~27のいずれか一項に記載のエラストマー配合物。 - エラストマー化合物に適した凝集体サイズΔD50の幅の所望の相乗的に向上した分布を含む、請求項1~8に記載のカーボンブラック組成物を製造するための方法であって、
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの選択された組み合わせを混合するステップ含み、前記カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布は、50nm~160nmの範囲内であり、質量加重平均凝集体サイズDWおよび数加重平均凝集体サイズDNの比は1.4~4.02の範囲内である、方法。 - 請求項1~8のいずれか一項に記載のカーボンブラック組成物を組み込んだエラストマー配合物を製造するための方法であって、
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する、少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、160~300m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの(A)カーボンブラック組成物であって、前記カーボンブラック組成物中の前記第2のカーボンブラックは、0.5重量%~99.5重量%の間で変動し、凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有する、カーボンブラック組成物と、(B)共作用するゴム化合物との選択された組み合わせを含めるステップ、ならびに、87.71~99.87%の範囲内のエラストマー化合物中のカーボンブラックの向上した分散性を有するエラストマー化合物を生成するための加工に従うステップを含む方法。 - カーボンブラックの相乗的に向上した分布を有するエラストマー化合物であって、
(a)約25~160mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、20~150m2/gの範囲内の窒素表面積(NSA)、70~140ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第1のカーボンブラック;および(b)160~300mg/gの範囲内のヨウ素吸着価、50~120ml/100gの範囲内の吸油価(OAN)を有する少なくとも1つの第2のカーボンブラックの組み合わせの前記分散物を含み、前記第2のカーボンブラックは、50nm~160nmの範囲内の凝集体サイズΔD50の幅の相乗的に向上した分布を有し、0.63~0.9の範囲内のΔD50/DModeによって定義される、より小さいおよびより大きい凝集体サイズを推定することのない凝集体サイズ分布曲線の広がりの大きさを有する、エラストマー化合物。 - 天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(PBR)、ブチルゴム(IIR)、クロロブチルゴム(CIIR)、ブロモブチルゴム、ネオプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレンプロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、エチレン酢酸ビニル(EVA)ゴム、ポリアクリルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンゴム、フルオロエラストマーまたは熱可塑性エラストマー、好ましくはNR/BR、SBR/BR、NBR、EPDMおよびIIRの少なくとも1つのホモポリマーまたはコポリマーを含むゴム化合物を含む、請求項32に記載のエラストマー化合物。
- 15.38~5.05の範囲内の選択的L*値;33N/mm~198N/mmの範囲内の引裂強度;26.38mm~8.78mmの範囲内の切断成長;5.57MPa~25.06 MPaの範囲内の引張強度および208%~732%の範囲内の破断時伸びを含む、改善された審美的、色、機械的特性を有する、請求項31または32に記載のエラストマー化合物。
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