[发明专利]炭黑、炭黑的制造方法及橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及炭黑、炭黑的制造方法及橡胶组合物。

背景技术

作为橡胶增强用的炭黑，根据具备特性有多种多样的品种，这些具备特性是用于决定橡胶的各种性能的主要因子，因此在与橡胶组合物配混时，选择出具有适合部件用途的特性的炭黑。

例如在轮胎胎面部这种要求高度的耐磨性的橡胶部件中，一直以来使用了SAF(N110)、I SAF(N220)等粒径小、比表面积大、高结构的硬质炭黑，但由配混这些炭黑而成的橡胶组合物得到的橡胶虽然被赋予了高度的增强性、耐磨性，但相反地有发热特性容易增大、回弹性容易降低这样的技术问题。

另外，近年来为了应对节省资源化、节能化这样的社会需求，开发低燃油效率轮胎的需求旺盛，因此正在积极开发适合作为低燃油效率轮胎的能够发挥低发热且高回弹的橡胶特性的橡胶组合物，通常通过对橡胶组合物配混粒径大、比表面积小的炭黑来达成低发热且高回弹的橡胶特性。

这样，对于低燃油效率轮胎的胎面部，寻求增强性及耐磨性优异、同时发热性低且回弹性高的橡胶，但对于为了改善增强性及耐磨性而配混的炭黑和为了改善发热性及回弹性而配混的炭黑来说，其粒径、比表面积截然不同，是矛盾关系，因此难以通过调节配混的炭黑的粒径、比表面积来得到所期望的橡胶组合物。

于是，提出了如下的技术方案（例如参考专利文献1（日本特开2002-188022号公报）、专利文献2（日本特开平8-169983号公报）等）：在一直以来被作为橡胶增强用的炭黑的基本特性而重视的粒径、比表面积、结构等特性要素的基础上，对炭黑的胶体特性进行更微观的评价，通过将具有特定的物性的炭黑与橡胶成分配混，改善增强性、耐磨性、发热特性、回弹性等橡胶特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-188022号公报

专利文献2：日本特开平8-169983号公报

发明内容

发明要解决的问题

在这样的状况下，本发明的目的在于，提供能够改善增强性、耐磨性、发热特性、回弹性等橡胶特性的全新的炭黑，并且提供简单地制造该炭黑的方法，进而提供能够改善增强性、耐磨性、发热特性、回弹性等橡胶特性的橡胶组合物。

用于解决问题的方案

为了解决上述技术问题，本发明人等进行了深入的研究，结果发现通过利用如下的方法来制造由在表面上具有平均长度为2~10nm的微小突起的平均直径为15~40nm的一次颗粒构成的炭黑，能够解决上述问题，从而基于该发现完成了本发明，所述方法为使用从气体流路的上游向下游方向依次设置有燃料燃烧区域、原料导入区域、反应停止区域的反应炉来制造炭黑的方法，向前述燃料燃烧区域导入含氧气体和燃料并使其混合燃烧而产生高温燃烧气体流，一边向前述原料导入区域导入前述高温燃烧气体流一边在其前段导入原料烃并在其后段导入原料烃和含氧气体，使这些物质依次反应，从而生成含炭黑气体，然后一边向前述反应停止区域导入前述含炭黑气体一边喷雾冷却液。

即，本发明提供以下的技术方案：

（1)一种炭黑，其特征在于，由在表面具有平均长度为2~10nm的微小突起的平均直径为15~40nm的一次颗粒构成，

（2）根据前述（1）所述的炭黑，其中，DBP吸收量为40~150ml/100g，氮吸附比表面积为50~150m²/g，

（3）一种炭黑的制造方法，其特征在于，其为使用从气体流路的上游向下游方向依次设置有燃料燃烧区域、原料导入区域、反应停止区域的反应炉来制造炭黑的方法，

向前述燃料燃烧区域导入含氧气体和燃料并使其混合燃烧而产生高温燃烧气体流，

一边向前述原料导入区域导入前述高温燃烧气体流一边在其前段导入原料烃并在其后段导入原料烃和含氧气体，依次使这些物质反应，从而生成含炭黑气体，

然后一边向前述反应停止区域导入前述含炭黑气体一边喷雾冷却液，

（4）根据前述（3）所述的炭黑的制造方法，其中，前述原料导入区域后段中的原料烃和含氧气体的导入是通过双流体喷嘴进行的，

（5）一种橡胶组合物，其特征在于，相对于100质量份橡胶成分，包含20~150质量份前述（1)或（2）所述的炭黑或者通过前述（3）或（4）所述的方法得到的炭黑。

发明的效果