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JP2002338846A - Black composite filling material and tread rubber composition using black composite filling material - Google Patents

Black composite filling material and tread rubber composition using black composite filling material

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JP2002338846A
JP2002338846A JP2001146940A JP2001146940A JP2002338846A JP 2002338846 A JP2002338846 A JP 2002338846A JP 2001146940 A JP2001146940 A JP 2001146940A JP 2001146940 A JP2001146940 A JP 2001146940A JP 2002338846 A JP2002338846 A JP 2002338846A
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black
black composite
rubber composition
carbon black
filling material
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一之 林
Yusuke Shimohata
祐介 下畑
Mineko Osugi
峰子 大杉
Hiroko Morii
弘子 森井
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Toda Kogyo Corp
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Toda Kogyo Corp
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  • Tires In General (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a black composite filling material which has high black chromaticity, is suppressed from discoloring by light, and has low intrinsic volume resistance and excellent dispersibility for producing a tread rubber composition that is suppressed from discoloring by light, has a low electric resistance, and is excellent in abrasion resistance and tensile strength. SOLUTION: The black composite filling material is a powder of a composite silica particle which comprises a powder of a silica particle and has an average particle size of 0.001-0.5 μm, wherein the silica particle is coated with an organosilane compound produced from an alkoxysilane or a polysiloxane on the particle surface and is adhered by a carbon black on at least one part of the coated surface; and the carbon black adheres in an amount of 1-1,000 parts by weight relative to 100 parts by weight of the powder of the silica particle.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、黒色度が高く、光によ
る褪色が抑制され、且つ、低い体積固有抵抗値と優れた
分散性を有している黒色複合充填材料を提供すると共
に、該黒色複合充填材料をゴムに配合した場合、光によ
る褪色が抑制され、且つ、低い電気抵抗値と優れた耐摩
耗性及び引張強さとを有しているトレッドゴム組成物を
提供することを目的とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides a black composite filler material having a high blackness, suppressing fading due to light, and having a low volume resistivity and excellent dispersibility. When a black composite filler is blended with rubber, the purpose of the present invention is to provide a tread rubber composition in which fading due to light is suppressed, and which has a low electric resistance value and excellent abrasion resistance and tensile strength. I do.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

【0003】自動車用タイヤには、走行安全性の面か
ら、湿潤路面におけるタイヤのグリップ性、耐摩耗性及
び破断強度が高いことが要求されている。また、近年、
省エネルギー、省資源の面から、自動車用タイヤの転が
り抵抗を小さくして燃料消費を軽減する、いわゆる低燃
費タイヤの開発が盛んに行われている。
[0003] From the viewpoint of running safety, automobile tires are required to have high grip, abrasion resistance and breaking strength on wet road surfaces. In recent years,
From the viewpoint of energy saving and resource saving, development of so-called fuel-efficient tires that reduce the rolling resistance of automobile tires and reduce fuel consumption has been actively conducted.

【0004】また、自動車用タイヤは、電気抵抗値が高
い場合、静電破壊による放電によってラジオなどの電子
機器へのノイズを発生させたり、自動車に発生した静電
気が帯電して、給油中等にスパークして引火する危険性
があるため、電気抵抗値が低いことが強く要求されてい
る。
[0004] In addition, when the electric resistance value of an automobile tire is high, a discharge due to electrostatic breakdown causes noise to an electronic device such as a radio, or static electricity generated in the automobile is charged and sparks during refueling or the like. Therefore, it is strongly required that the electric resistance value be low because of the danger of ignition.

【0005】従来、タイヤ等のゴム組成物には、補強、
耐摩耗性向上及び電気抵抗値低減を目的として、カーボ
ンブラックが配合されている。しかしながら、カーボン
ブラックを配合したタイヤは転がり抵抗が大きく、従っ
て、自動車の燃料消費も大きくなることが知られてい
る。
Conventionally, rubber compositions such as tires have been reinforced,
Carbon black is blended for the purpose of improving wear resistance and reducing electric resistance. However, it is known that tires containing carbon black have high rolling resistance, and therefore increase the fuel consumption of automobiles.

【0006】そこで、カーボンブラックに比べてタイヤ
の転がり抵抗を低減することのできるシリカ粒子粉末を
タイヤ等のゴム補強用充填材として配合することが提案
されており、既に実用化されている(特開平3−239
737号公報)。
Therefore, it has been proposed to mix silica particle powder capable of reducing the rolling resistance of a tire as compared with carbon black as a filler for reinforcing rubber for tires and the like, and it has already been put to practical use (see, Kaihei 3-239
737).

【0007】しかしながら、シリカ粒子粉末は、粒子表
面にシラノール基を官能基として有しており、該シラノ
ール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあ
り、タイヤ等のゴム組成物中への均一な分散が困難であ
った。また、シリカ粒子粉末は、粒子表面のシラノール
基が親水性を示すため、タイヤ用に一般的に用いられて
いるゴムとは相溶性が低く、カーボンブラックを配合し
た場合に比べて補強効果が低いことが知られている。
However, the silica particle powder has a silanol group as a functional group on the particle surface, and the particles tend to agglomerate due to the hydrogen bond of the silanol group. Dispersion was difficult. In addition, the silica particle powder has a low compatibility with rubber generally used for tires because the silanol groups on the particle surface show hydrophilicity, and has a lower reinforcing effect than when carbon black is blended. It is known.

【0008】そこで、シリカ粒子粉末を有機ケイ素化合
物で表面処理することによりゴム中への分散性を改善す
ることが提案されている(特開平8−245838号公
報)。
Therefore, it has been proposed to improve the dispersibility in rubber by treating the surface of silica particle powder with an organosilicon compound (JP-A-8-245838).

【0009】また、充填補強材としてシリカ粒子粉末を
用いた場合、該シリカ粒子粉末が非導電性であることに
よって、タイヤの電気抵抗値が高くなるため、シリカ粒
子粉末と共に、カーボンブラック粒子粉末等の導電性粒
子粉末を併用することも行われており、既に実用化され
ている。(特開昭52−93452号公報、特開平3−
239737号公報、特開平8−245838号公報、
特許第2722077号公報、特許第2788212号
公報、特許第3160552号公報等)
When silica particle powder is used as the filler, the electrical resistance of the tire increases due to the non-conductivity of the silica particle powder. Has also been used in combination, and has already been put to practical use. (JP-A-52-93452, JP-A-3-93452)
239737, JP-A-8-245838,
Japanese Patent No. 2722077, Japanese Patent No. 2788212, Japanese Patent No. 3160552, etc.)

【0010】更に、自動車のタイヤは一般に黒色であ
り、視覚性の面から黒色度が高く、光による褪色が抑制
されることが強く要求されている。
[0010] Furthermore, tires of automobiles are generally black, and it is strongly required that the degree of blackness be high from the viewpoint of visibility and that fading due to light be suppressed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】光による褪色が抑制さ
れ、且つ、低い電気抵抗値と優れた耐摩耗性及び引張強
さを有しているトレッドゴム組成物は、現在最も要求さ
れているところであるが、このような諸特性を有するト
レッドゴム組成物は、未だ得られていない。
A tread rubber composition which suppresses fading due to light, and has a low electric resistance value and excellent abrasion resistance and tensile strength, is currently the most demanded. However, a tread rubber composition having such properties has not yet been obtained.

【0012】前出特開平3−239737号公報記載の
トレッドタイヤ組成物は、有機リチウム化合物によりス
チレンとブタジエンとを共重合して得られるスチレン−
ブタジエン共重合体を30重量部以上含有するブレンド
ゴム100重量部に対して、シリカ粒子粉末10〜15
0重量部とカーボンブラック0〜100重量部とからな
るゴム組成物に関するものであるが、上記シリカ粒子粉
末のゴム組成物中への分散が不均一であるため、優れた
耐摩耗性と引張強さを得ることが困難であるとともに、
カーボンブラックもまた、シリカ粒子粉末によって分散
が妨げられるため、電気抵抗値を低くすることが困難で
あった。
The tread tire composition described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-239737 discloses a styrene-based composition obtained by copolymerizing styrene and butadiene with an organolithium compound.
Silica particle powder 10 to 15 parts per 100 parts by weight of blend rubber containing 30 parts by weight or more of butadiene copolymer
The present invention relates to a rubber composition comprising 0 parts by weight and 0 to 100 parts by weight of carbon black. However, since the dispersion of the silica particle powder in the rubber composition is not uniform, excellent wear resistance and tensile strength are obtained. Is difficult to obtain,
Since dispersion of carbon black is also hindered by the silica particle powder, it has been difficult to reduce the electric resistance value.

【0013】前出特開昭52−93452号公報、特許
第2722077号公報及び特許第3160552号公
報記載のタイヤは、いずれも表面にカーボンが被覆され
たシリカ粒子又は、該シリカ粒子粉末を充填材として含
むゴム組成物に関するものであるが、いずれも、有機物
を熱分解することによりシリカ表面にカーボンブラック
層を形成しているため、後出比較例に示す通り、シリカ
粒子表面へのカーボンブラックの付着強度が弱く、ゴム
組成物中に練込んだ場合、カーボンブラックが脱離して
シリカ粒子表面が露出してしまうため、ゴム組成物中へ
の分散が不均一となり、耐摩耗性及び引張強さが低下す
る。
The tires described in JP-A-52-93452, Japanese Patent No. 2722077 and Japanese Patent No. 3160552 each include silica particles having a surface coated with carbon, or a filler containing the silica particles powder. As for the rubber composition containing as, as all, since the carbon black layer is formed on the silica surface by thermally decomposing the organic matter, as shown in the Comparative Examples below, the carbon black on the silica particle surface Adhesive strength is weak, and when kneaded into the rubber composition, carbon black is desorbed and the silica particle surface is exposed, so that dispersion in the rubber composition becomes uneven, abrasion resistance and tensile strength Decrease.

【0014】前出特許第2788212号公報記載のゴ
ム組成物は、シリカ量が0.1〜50重量%のシリカで
表面処理をしたカーボンブラックを含むタイヤトレッド
用ゴム組成物に関するものであるが、カーボンブラック
表面へのシリカの付着強度が弱いため、ゴム組成物中に
練込んだ場合、シリカがカーボンブラック表面から脱離
してしまい、均一な分散を妨げられる。
The rubber composition described in the aforementioned Japanese Patent No. 2788212 relates to a rubber composition for a tire tread containing carbon black surface-treated with silica having a silica amount of 0.1 to 50% by weight. Since the adhesion strength of silica to the surface of carbon black is weak, when kneaded into the rubber composition, the silica is detached from the surface of carbon black, preventing uniform dispersion.

【0015】そこで、本発明は、光による褪色が抑制さ
れ、且つ、低い電気抵抗値と優れた耐摩耗性及び引張強
さとを有しているトレッドゴム組成物を得ることを目的
として、黒色度が高く、光による褪色が抑制され、且
つ、低い体積固有抵抗値と優れた分散性を有している充
填補強材を得ることを技術的課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a tread rubber composition which is resistant to fading due to light and has a low electric resistance value and excellent abrasion resistance and tensile strength. It is a technical object of the present invention to obtain a filling reinforcing material which has a high dispersibility, suppresses fading due to light, and has a low volume resistivity and excellent dispersibility.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0016】前記技術的課題は、次の通りの本発明によ
って達成できる。
The above technical object can be achieved by the present invention as described below.

【0017】即ち、本発明は、粒子表面にアルコキシシ
ランから生成するオルガノシラン化合物又はポリシロキ
サンが被覆され、該被覆の少なくとも1部にカーボンブ
ラックが付着されているシリカ粒子粉末からなる平均粒
子径が0.001〜0.5μmの複合シリカ粒子粉末で
あって、前記カーボンブラックの付着量が前記シリカ粒
子粉末100重量部に対して1〜1000重量部である
ことを特徴とする黒色複合充填材料である(本発明
1)。
That is, according to the present invention, the average particle diameter of the silica particle powder in which the particle surface is coated with an organosilane compound or polysiloxane formed from alkoxysilane, and at least a part of the coating is coated with carbon black. A composite silica particle powder of 0.001 to 0.5 μm, wherein the amount of the carbon black attached is 1 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the silica particle powder. (Invention 1).

【0018】また、本発明は、本発明1記載の複合シリ
カ粒子粉末の粒子表面が、脂肪酸、脂肪酸金属塩又はカ
ップリング剤によって被覆されていることを特徴とする
黒色複合充填材料である(本発明2)。
Further, the present invention is a black composite filling material characterized in that the particle surface of the composite silica particle powder according to the present invention 1 is coated with a fatty acid, a fatty acid metal salt or a coupling agent. Invention 2).

【0019】また、本発明は、本発明1又は本発明2記
載のシリカ粒子粉末の粒子表面が、あらかじめアルミニ
ウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸
化物及びケイ素の酸化物より選ばれる少なくとも一種か
らなる中間被覆物によって被覆されていることを特徴と
する黒色複合充填材料である。(本発明3)
In the present invention, the particle surface of the silica particle powder according to the present invention 1 or 2 is selected from aluminum hydroxide, aluminum oxide, silicon hydroxide and silicon oxide in advance. A black composite filler material characterized by being coated with at least one kind of intermediate coating. (Invention 3)

【0020】また、本発明は、本発明1乃至本発明3の
いずれかに記載の黒色複合充填材料を用いたことを特徴
とするトレッドゴム組成物である。(本発明4)
Further, the present invention is a tread rubber composition using the black composite filler material according to any one of the present inventions 1 to 3. (Invention 4)

【0021】本発明の構成を詳しく説明すれば、次の通
りである。
The structure of the present invention will be described in detail as follows.

【0022】先ず、本発明に係る黒色複合充填材料は、
粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシラ
ン化合物又はポリシロキサンが被覆され、該被覆の少な
くとも1部にカーボンブラックが付着されているシリカ
粒子粉末からなる。
First, the black composite filling material according to the present invention comprises:
It is composed of silica particle powder in which an organosilane compound or polysiloxane formed from alkoxysilane is coated on the particle surface, and carbon black is adhered to at least a part of the coating.

【0023】本発明におけるシリカ粒子粉末としては、
無水ケイ酸、含水ケイ酸、無水ケイ酸塩及び含水ケイ酸
塩等のホワイトカーボンや、シリカゲルのような、シリ
カを主成分としている物質であれば、いずれをも用いる
ことができる。得られる黒色複合充填材料の分散性を考
慮すれば、無水ケイ酸及び含水ケイ酸が好ましい。
The silica particles in the present invention include:
Any substance can be used as long as it is a substance containing silica as a main component, such as white carbon such as silicic anhydride, hydrous silicic acid, anhydrous silicate and hydrous silicate. Considering the dispersibility of the obtained black composite filler, silicic anhydride and hydrous silicic acid are preferred.

【0024】シリカ粒子粉末の粒子形状は、球状、粒
状、不定形、針状及び板状等のいずれの形状であっても
よい。得られる黒色複合充填材料のトレッドゴム組成物
中における分散性を考慮すれば、球状粒子又は粒状粒子
が好ましい。
The particle shape of the silica particle powder may be any shape such as a spherical shape, a granular shape, an irregular shape, a needle shape and a plate shape. Considering the dispersibility of the obtained black composite filler in the tread rubber composition, spherical particles or granular particles are preferable.

【0025】シリカ粒子粉末の粒子サイズは、平均粒子
径が0.001〜0.50μm、好ましくは0.002
〜0.45μm、より好ましくは0.003〜0.40
μmである。
The silica particle powder has an average particle diameter of 0.001 to 0.50 μm, preferably 0.002 to
0.40.45 μm, more preferably 0.003 to 0.40
μm.

【0026】平均粒子径が0.50μmを超える場合に
は、得られる黒色複合充填材料が粗大粒子となるためト
レッドゴム組成物中における分散性が低下し、0.00
1μm未満の場合には、粒子の微細化による分子間力の
増大により凝集を起こしやすくなるため、粒子表面への
アルコキシシラン又はポリシロキサンによる均一な被覆
処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理が困難
となる。
When the average particle diameter exceeds 0.50 μm, the resulting black composite filler becomes coarse particles, so that the dispersibility in the tread rubber composition decreases, and
When the particle size is less than 1 μm, aggregation tends to occur due to an increase in intermolecular force due to finer particles, so that uniform coating treatment with alkoxysilane or polysiloxane on the particle surface and uniform adhesion treatment with carbon black are difficult. Become.

【0027】シリカ粒子粉末のBET比表面積値は20
2/g以上が好ましい。BET比表面積値が20m2
g未満の場合には、シリカ粒子が粗大であったり、粒子
及び粒子相互間で焼結が生じた粒子となっており、得ら
れる黒色複合充填材料が粗大粒子となるためトレッドゴ
ム組成物中における分散性が低下する。トレッドゴム組
成物中における分散性を考慮すると、BET比表面積値
は25m2/g以上がより好ましく、最も好ましくは3
0m2/g以上である。シリカ粒子粉末の粒子表面への
アルコキシシラン又はポリシロキサンによる均一な被覆
処理及びカーボンブラックによる均一な付着処理を考慮
すると、その上限値は500m2/gが好ましく、より
好ましくは400m2/g、最も好ましくは300m2
gである。
The BET specific surface area of the silica particles is 20
m 2 / g or more is preferable. BET specific surface area value of 20 m 2 /
If less than g, the silica particles are coarse or particles that have been sintered between the particles and between the particles, and the resulting black composite filler becomes coarse particles, so the tread rubber composition contains Dispersibility decreases. Considering the dispersibility in the tread rubber composition, the BET specific surface area value is more preferably at least 25 m 2 / g, most preferably 3 m 2 / g.
0 m 2 / g or more. Considering the uniform coating treatment with the alkoxysilane or polysiloxane and the uniform adhesion treatment with the carbon black on the particle surface of the silica particle powder, the upper limit is preferably 500 m 2 / g, more preferably 400 m 2 / g, and most preferably 400 m 2 / g. Preferably 300 m 2 /
g.

【0028】シリカ粒子粉末の体積固有抵抗値は、通常
1.0×105Ω・cm以上である。
The volume resistivity value of the silica particle powder is usually 1.0 × 10 5 Ω · cm or more.

【0029】本発明におけるアルコキシシランから生成
するオルガノシラン化合物(以下、「オルガノシラン化
合物」という。)は、化1で表わされるアルコキシシラ
ンから生成するオルガノシラン化合物である。
The organosilane compound produced from alkoxysilane in the present invention (hereinafter referred to as "organosilane compound") is an organosilane compound produced from alkoxysilane represented by the following chemical formula 1.

【0030】[0030]

【化1】 Embedded image

【0031】アルコキシシランとしては、具体的には、
メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デ
シルトリメトキシシラン等が挙げられる。
As the alkoxysilane, specifically,
Methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, etc. Can be

【0032】カーボンブラックの付着効果及び脱離率を
考慮すると、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、イソブチル
トリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランから
生成するオルガノシラン化合物が好ましく、メチルトリ
エトキシシラン、メチルトリメトキシシラン及びフェニ
ルトリエトキシシランから生成するオルガノシラン化合
物がより好ましい。
In consideration of the adhesion effect and desorption rate of carbon black, an organosilane compound formed from methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane is preferable. Organosilane compounds formed from ethoxysilane, methyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane are more preferred.

【0033】本発明におけるポリシロキサンは、化2で
表わされるポリシロキサン、化3で表わされる変成ポリ
シロキサン、化4で表わされる末端変成ポリシロキサン
又はこれらの混合物を用いることができる。
As the polysiloxane in the present invention, a polysiloxane represented by Chemical formula 2, a modified polysiloxane represented by Chemical formula 3, a terminal modified polysiloxane represented by Chemical formula 4, or a mixture thereof can be used.

【0034】[0034]

【化2】 Embedded image

【0035】[0035]

【化3】 Embedded image

【0036】[0036]

【化4】 Embedded image

【0037】カーボンブラックの付着効果及び脱離率を
考慮すると、メチルハイドロジェンシロキサン単位を有
するポリシロキサン、ポリエーテル変成ポリシロキサン
及び末端がカルボン酸で変成された末端カルボン酸変成
ポリシロキサンが好ましい。
In consideration of the adhesion effect and desorption rate of carbon black, polysiloxanes having methyl hydrogen siloxane units, polyether-modified polysiloxanes, and terminal carboxylic acid-modified polysiloxanes whose terminals have been modified with carboxylic acids are preferred.

【0038】オルガノシラン化合物又はポリシロキサン
の被覆量は、オルガノシラン化合物被覆シリカ粒子粉末
又はポリシロキサン被覆シリカ粒子粉末に対してSi換
算で0.02〜5.0重量%であることが好ましく、よ
り好ましくは0.03〜4.0重量%であり、更により
好ましくは0.05〜3.0重量%である。
The coating amount of the organosilane compound or the polysiloxane is preferably 0.02 to 5.0% by weight in terms of Si with respect to the organosilane compound-coated silica particle powder or the polysiloxane-coated silica particle powder. Preferably it is 0.03-4.0% by weight, and even more preferably 0.05-3.0% by weight.

【0039】0.02重量%未満の場合には、シリカ粒
子粉末100重量部に対して1重量部以上のカーボンブ
ラックを付着させることが困難である。
When the amount is less than 0.02% by weight, it is difficult to attach 1% by weight or more of carbon black to 100 parts by weight of the silica particle powder.

【0040】シリカ粒子粉末に対して十分な量のカーボ
ンブラックを付着させるためには、被覆量の上限値は
5.0重量%で十分である。
In order to adhere a sufficient amount of carbon black to the silica particle powder, the upper limit of the coating amount is sufficient to be 5.0% by weight.

【0041】カーボンブラックの付着量は、シリカ粒子
粉末100重量部に対して1〜1000重量部であり、
好ましくは30〜750重量部、より好ましくは50〜
500重量部である。
The amount of carbon black attached is 1 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the silica particle powder.
Preferably 30 to 750 parts by weight, more preferably 50 to 750 parts by weight.
500 parts by weight.

【0042】1重量部未満の場合には、カーボンブラッ
クの付着量が不十分であり、十分に体積固有抵抗値を低
減できないとともに、十分な黒色度を有する黒色複合充
填材料を得ることが困難である。
If the amount is less than 1 part by weight, the adhesion amount of carbon black is insufficient, the volume resistivity cannot be sufficiently reduced, and it is difficult to obtain a black composite filling material having sufficient blackness. is there.

【0043】1000重量部を超える場合には、十分な
黒色度及び体積固有抵抗値を有する黒色複合充填材が得
られるが、カーボンブラックの付着量が多いためカーボ
ンブラックが脱離しやすくなり、その結果、トレッドゴ
ム組成物中への分散性が低下する。
When the amount exceeds 1,000 parts by weight, a black composite filler having a sufficient degree of blackness and a specific volume resistivity can be obtained. However, the carbon black adheres in a large amount, so that carbon black is easily detached. And dispersibility in the tread rubber composition is reduced.

【0044】本発明に係る黒色複合充填材料の粒子形状
や粒子サイズは、芯粒子であるシリカ粒子の粒子形状や
粒子サイズに大きく依存し、芯粒子に相似する粒子形態
を有している。
The particle shape and particle size of the black composite filler according to the present invention greatly depend on the particle shape and particle size of the silica particles as core particles, and have a particle morphology similar to the core particles.

【0045】本発明に係る黒色複合充填材料の粒子サイ
ズは、平均粒子径が0.001〜0.50μm、好まし
くは0.002〜0.45μm、より好ましくは0.0
03〜0.40μmである。
The particle size of the black composite filling material according to the present invention is such that the average particle size is 0.001 to 0.50 μm, preferably 0.002 to 0.45 μm, more preferably 0.02 to 0.45 μm.
03 to 0.40 μm.

【0046】平均粒子径が0.50μmを超える場合に
は、粒子サイズが大きすぎるため、トレッドゴム組成物
中における分散が困難となる。0.001μm未満の場
合には、粒子の微細化による分子間力の増大により凝集
を起こしやすくなるため、トレッドゴム組成物中におけ
る分散が困難となる。
When the average particle size exceeds 0.50 μm, the particle size is too large, and it is difficult to disperse the particles in the tread rubber composition. When the particle size is less than 0.001 μm, aggregation tends to occur due to an increase in intermolecular force due to finer particles, so that dispersion in the tread rubber composition becomes difficult.

【0047】本発明に係る黒色複合充填材料のBET比
表面積値は20〜500m2/gが好ましく、より好ま
しくは25〜400m2/g、最も好ましくは30〜3
00m2/gである。BET比表面積値が20m2/g未
満の場合には、粒子が粗大であったり、粒子及び粒子相
互間で焼結が生じた粒子となっており、トレッドゴム組
成物中における分散性が低下する。BET比表面積値が
500m2/gを超える場合には、粒子の微細化による
分子間力の増大により凝集を起こしやすいため、トレッ
ドゴム組成物中への分散性が低下する。
[0047] BET specific surface area value of the black composite filling material according to the present invention is preferably 20 to 500 m 2 / g, more preferably 25~400m 2 / g, and most preferably 30 to 3
00 m 2 / g. When the BET specific surface area value is less than 20 m 2 / g, the particles are coarse, or the particles are sintered between the particles, and the dispersibility in the tread rubber composition is reduced. . If the BET specific surface area exceeds 500 m 2 / g, aggregation tends to occur due to an increase in intermolecular force due to finer particles, so that dispersibility in the tread rubber composition decreases.

【0048】本発明に係る黒色複合充填材料の黒色度
は、L*値が22.0以下が好ましく、より好ましくは
21.0以下、最も好ましくは20.0以下である。L
*値が22.0を超える場合には、明度が高くなり、黒
色度が優れているとは言い難い。L*値の下限値は1
4.5である。
The blackness of the black composite filling material according to the present invention is preferably such that the L * value is 22.0 or less, more preferably 21.0 or less, and most preferably 20.0 or less. L
* When the value exceeds 22.0, the lightness increases and it is difficult to say that the blackness is excellent. The lower limit of L * value is 1
4.5.

【0049】本発明に係る黒色複合充填材料の体積固有
抵抗値は、1.0×105Ω・cm未満が好ましく、よ
り好ましくは5.0×104Ω・cm以下、最も好まし
くは、1.0×104Ω・cm以下である。体積固有抵
抗値が1.0×105Ω・cm以上の場合は、得られる
トレッドゴム組成物の体積固有抵抗値を十分に低減する
ことが困難となる。体積固有抵抗値の下限値は1.0×
10Ω・cmである。
The black composite filler according to the present invention preferably has a volume resistivity of less than 1.0 × 10 5 Ω · cm, more preferably 5.0 × 10 4 Ω · cm or less, most preferably 1 × 10 4 Ω · cm or less. 0.0 × 10 4 Ω · cm or less. When the volume resistivity is 1.0 × 10 5 Ω · cm or more, it is difficult to sufficiently reduce the volume resistivity of the obtained tread rubber composition. The lower limit of the volume resistivity is 1.0 ×
It is 10 Ω · cm.

【0050】本発明に係る黒色複合充填材料の耐光性
は、後述する評価方法において、ΔE *値で5.0以下
が好ましく、より好ましくは4.0以下である。
Light fastness of the black composite filling material according to the present invention
Is ΔE in the evaluation method described later. *5.0 or less in value
Is more preferable, and it is more preferably 4.0 or less.

【0051】本発明に係る黒色複合充填材料のカーボン
ブラックの脱離率は20%以下が好ましく、より好まし
くは15%以下である。カーボンブラックの脱離率が2
0%を超える場合には、脱離したカーボンブラックによ
りトレッドゴム組成物中での均一な分散が阻害される場
合がある。
The desorption rate of carbon black in the black composite filling material according to the present invention is preferably 20% or less, more preferably 15% or less. Desorption rate of carbon black is 2
If it exceeds 0%, the dispersed carbon black may hinder uniform dispersion in the tread rubber composition.

【0052】本発明に係る黒色複合充填材料は、必要に
より、黒色複合充填材料の粒子表面を、更に、脂肪酸、
脂肪酸金属塩又はシランカップリング剤によって被覆し
ておいてもよく、脂肪酸、脂肪酸金属塩又はシランカッ
プリング剤によって被覆しない場合に比べ、トレッドゴ
ム組成物中における分散性が向上する。
The black composite filler according to the present invention may further comprise, if necessary, a particle surface of the black composite filler, further comprising a fatty acid,
It may be coated with a fatty acid metal salt or a silane coupling agent, and the dispersibility in the tread rubber composition is improved as compared with a case where it is not coated with a fatty acid, a fatty acid metal salt or a silane coupling agent.

【0053】本発明における脂肪酸としては、飽和又は
不飽和の脂肪酸を用いることができ、炭素数12〜22
のものが好ましい。
As the fatty acid in the present invention, a saturated or unsaturated fatty acid can be used.
Are preferred.

【0054】本発明における脂肪酸金属塩としては、飽
和又は不飽和の脂肪酸と金属との塩類を用いることがで
き、炭素数12〜18の脂肪酸とマグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム及びバリウム等のアルカリ土類金
属、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属
及び亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、鉛、スズ等の金属と
の塩類を用いることが好ましい。トレッドゴム組成物中
における分散性を考慮すれば、ステアリン酸のアルカリ
土類金属塩又はステアリン酸亜鉛が好ましい。
As the fatty acid metal salt in the present invention, salts of a saturated or unsaturated fatty acid and a metal can be used, and a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms and an alkaline earth metal such as magnesium, calcium, strontium and barium can be used. It is preferable to use salts with alkali metals such as lithium, sodium and potassium, and metals such as zinc, aluminum, copper, iron, lead and tin. Considering the dispersibility in the tread rubber composition, an alkaline earth metal salt of stearic acid or zinc stearate is preferred.

【0055】本発明におけるシランカップリング剤とし
ては、ゴムの配合用に一般的に用いられているものを用
いることができ、たとえば、ビニルトリクロルシラン、
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β
−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス−(3−
(トリメトキシシリル)プロピル)テトラスルフェン、
γ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミ
ルテトラスルフェン、γ−トリメトキシシリルプロピル
ベンゾチアジルテトラスルフェンがあげられる。
As the silane coupling agent in the present invention, those generally used for compounding rubber can be used. For example, vinyltrichlorosilane,
Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, β
-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane,
N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxy Silane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis- (3-
(Trimethoxysilyl) propyl) tetrasulfen,
γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyltetrasulfene and γ-trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfene.

【0056】トレッドゴム組成物中での補強効果を考慮
すれば、ゴムの炭素−炭素二重結合と反応可能なポリス
ルフィド、メルカプト基、エポキシ基等の官能基をもつ
ものが好ましく、具体的には、ポリスルフィドをもつも
のとしては、ビス−(3−(トリメトキシシリル)プロ
ピル)テトラスルフェン、γ−トリメトキシシリルプロ
ピルジメチルチオカルバミルテトラスルフェン、γ−ト
リメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフ
ェン等があり、メルカプト基をもつものとしては、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン等があり、エポ
キシ基をもつものとしては、β−(3、4−エポキシシ
クロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン等がある。
Taking into account the reinforcing effect in the tread rubber composition, those having a functional group such as polysulfide, mercapto group, or epoxy group capable of reacting with a carbon-carbon double bond of rubber are preferred. And polysulfides such as bis- (3- (trimethoxysilyl) propyl) tetrasulfene, γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyltetrasulfene, γ-trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfene And those having a mercapto group include γ-
There are mercaptopropyltrimethoxysilane and the like, and those having an epoxy group include β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.

【0057】脂肪酸、脂肪酸金属塩又はシランカップリ
ング剤の被覆量は、脂肪酸、脂肪酸金属塩又はシランカ
ップリング剤被覆黒色複合充填材料に対してC換算で
0.1〜10.0重量%が好ましく、より好ましくは
0.2〜7.5重量%、最も好ましくは0.3〜5.0
重量%である。
The coating amount of the fatty acid, fatty acid metal salt or silane coupling agent is preferably 0.1 to 10.0% by weight in terms of C based on the weight of the black composite filling material coated with fatty acid, fatty acid metal salt or silane coupling agent. , More preferably 0.2 to 7.5% by weight, most preferably 0.3 to 5.0% by weight.
% By weight.

【0058】0.1重量%未満の場合には、トレッドゴ
ム組成物中における分散性改善効果が得られない。1
0.0重量%を超える場合には、トレッドゴム組成物中
における分散性改善効果が飽和するため、必要以上に被
覆する意味がない。
If the amount is less than 0.1% by weight, the effect of improving dispersibility in the tread rubber composition cannot be obtained. 1
If the content exceeds 0.0% by weight, the effect of improving the dispersibility in the tread rubber composition is saturated, so that there is no point in covering more than necessary.

【0059】本発明2に係る黒色複合充填材料は、本発
明1に係る黒色複合充填材料とほぼ同程度の粒子サイ
ズ、BET比表面積値、体積固有抵抗値、黒色度、耐光
性及びカーボンブラックの脱離率を有している。
The black composite filler according to the present invention 2 has a particle size, a BET specific surface area, a volume resistivity, a blackness, a light resistance and a carbon black similar to those of the black composite filler according to the present invention 1. Has a desorption rate.

【0060】本発明に係る黒色複合充填材料は、必要に
より、シリカ粒子粉末の粒子表面をあらかじめ、アルミ
ニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水
酸化物及びケイ素の酸化物より選ばれる少なくとも1種
からなる中間被覆物で被覆しておいてもよく、中間被覆
物で被覆しない場合に比べ、シリカ粒子粉末の粒子表面
からのカーボンブラックの脱離率をより低減することが
できる。
The black composite filling material according to the present invention may have, if necessary, a surface of silica particles in advance of at least one selected from hydroxides of aluminum, oxides of aluminum, hydroxides of silicon and oxides of silicon. It may be coated with one kind of intermediate coating, and the desorption rate of carbon black from the particle surface of the silica particle powder can be further reduced as compared with the case where the coating is not coated with the intermediate coating.

【0061】中間被覆物による被覆量は、中間被覆物で
被覆されたシリカ粒子粉末に対してAl換算、SiO2
換算又はAl換算量とSiO2換算量との総和で0.0
1〜20重量%が好ましい。
[0061] The coating amount by the intermediate coatings, Al converted the silica particles coated with an intermediate coating, SiO 2
0.0 as the sum of the conversion or Al conversion and SiO 2 conversion
1-20% by weight is preferred.

【0062】0.01重量%未満である場合には、カー
ボンブラックの脱離率の低減効果が得られない。0.0
1〜20重量%の被覆量により、カーボンブラックの脱
離率低減効果が十分に得られるので、20重量%を超え
て必要以上に被覆する意味がない。
If the amount is less than 0.01% by weight, the effect of reducing the desorption rate of carbon black cannot be obtained. 0.0
With a coating amount of 1 to 20% by weight, the effect of reducing the desorption rate of carbon black can be sufficiently obtained.

【0063】本発明3に係る黒色複合充填材料は、本発
明1及び本発明2に係る黒色複合充填材料とほぼ同程度
の粒子サイズ、BET比表面積値、体積固有抵抗値、黒
色度及び耐光性を有している。また、カーボンブラック
の脱離率は中間被覆物で被覆することによって向上し、
脱離率は15%以下が好ましく、より好ましくは10%
以下である。
The black composite filler according to the third aspect of the present invention has substantially the same particle size, BET specific surface area, volume resistivity, blackness and light resistance as the black composite filler according to the first and second aspects of the present invention. have. Also, the desorption rate of carbon black is improved by coating with an intermediate coating,
The desorption rate is preferably 15% or less, more preferably 10%.
It is as follows.

【0064】次に、本発明に係る黒色複合充填材料を用
いたトレッドゴム組成物について述べる。
Next, a tread rubber composition using the black composite filler according to the present invention will be described.

【0065】本発明1に係る黒色複合充填材を用いたト
レッドゴム組成物は、分散状態は4又は5が好ましく、
より好ましくは5であり、耐摩耗性は相対値で103以
上が好ましく、より好ましくは105以上であり、体積
固有抵抗値は1.0×105Ω・cm以下が好ましく、
より好ましくは5.0×104Ω・cm以下であり、引
張強さは23.0MPa以上が好ましく、より好ましく
は23.5MPa以上であり、耐光性はΔE*値で5.
0以下が好ましく、より好ましくは4.5以下であり、
最も好ましくは4.0以下である。
In the tread rubber composition using the black composite filler according to the present invention 1, the dispersion state is preferably 4 or 5,
More preferably 5, the wear resistance is preferably 103 or more in relative value, more preferably 105 or more, and the volume resistivity is preferably 1.0 × 10 5 Ω · cm or less,
More preferably, it is 5.0 × 10 4 Ω · cm or less, the tensile strength is preferably 23.0 MPa or more, more preferably 23.5 MPa or more, and the light resistance is ΔE * value of 5.
0 or less, more preferably 4.5 or less,
Most preferably, it is 4.0 or less.

【0066】本発明2に係る黒色複合充填材を用いたト
レッドゴム組成物は、分散状態は好ましくは5であり、
耐摩耗性は105以上が好ましく、より好ましくは10
7以上であり、体積固有抵抗値は1.0×105Ω・c
m以下が好ましく、より好ましくは5.0×104Ω・
cm以下であり、引張強さは23.5MPa以上が好ま
しく、より好ましくは24.0MPa以上であり、耐光
性はΔE*値で4.5以下が好ましく、より好ましくは
4.0以下であり、最も好ましくは3.5以下である。
The dispersion state of the tread rubber composition using the black composite filler according to the present invention 2 is preferably 5,
The wear resistance is preferably 105 or more, more preferably 10 or more.
7 or more, and the volume resistivity is 1.0 × 10 5 Ω · c
m or less, more preferably 5.0 × 10 4 Ω ·
cm or less, the tensile strength is preferably 23.5 MPa or more, more preferably 24.0 MPa or more, and the light resistance is preferably ΔE * value of 4.5 or less, more preferably 4.0 or less, Most preferably, it is 3.5 or less.

【0067】本発明3に係る黒色複合充填材を用いたト
レッドゴム組成物は、分散状態は好ましくは5であり、
耐摩耗性は105以上が好ましく、より好ましくは10
7以上であり、体積固有抵抗値は1.0×105Ω・c
m以下が好ましく、より好ましくは5.0×104Ω・
cm以下であり、引張強さは23.5MPa以上が好ま
しく、より好ましくは24.0MPa以上であり、耐光
性はΔE*値で4.5以下が好ましく、より好ましくは
4.0以下てあり、最も好ましくは3.5以下である。
The dispersion state of the tread rubber composition using the black composite filler according to the third aspect of the present invention is preferably 5,
The wear resistance is preferably 105 or more, more preferably 10 or more.
7 or more, and the volume resistivity is 1.0 × 10 5 Ω · c
m or less, more preferably 5.0 × 10 4 Ω ·
cm or less, the tensile strength is preferably 23.5 MPa or more, more preferably 24.0 MPa or more, and the light resistance is preferably ΔE * value of 4.5 or less, more preferably 4.0 or less, Most preferably, it is 3.5 or less.

【0068】本発明に係るトレッドゴム組成物中におけ
る黒色複合充填材の配合割合は、ゴム成分100重量部
に対して10〜200重量部の範囲で使用することがで
き、トレッドゴム組成物のハンドリングを考慮すれば、
好ましくは15〜150重量部、更に好ましくは20〜
100重量部である。
The compounding ratio of the black composite filler in the tread rubber composition according to the present invention can be used in the range of 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. Considering
Preferably from 15 to 150 parts by weight, more preferably from 20 to
100 parts by weight.

【0069】本発明に係るトレッドゴム組成物における
構成基材としては、黒色複合充填材料と周知のゴムとと
もに、必要により、トレッドゴム組成物において通常使
用される加硫剤、加硫促進剤、カップリング剤、充填
剤、可塑剤、老化防止剤等の各種添加剤が配合される。
The base material constituting the tread rubber composition according to the present invention includes, as necessary, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and a cup which are commonly used in the tread rubber composition, together with a black composite filler and a known rubber. Various additives such as a ring agent, a filler, a plasticizer, and an antioxidant are blended.

【0070】ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ポリイ
ソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエン共重合体
ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ブチル
ゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−II
R)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ク
ロロプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン
−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブ
タジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合
体ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーン
ゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム及びその混合物等を使
用することができる。ゴムの主成分として、天然ゴム
(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン−ブ
タジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム
(BR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴ
ム(X−IIR)、アクリロニトリルブタジエンゴム
(NBR)等のジエン系ゴムを含むことが好ましい。
As the rubber, natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (X-II)
R), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber,
Ethylene-propylene-diene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, isoprene-butadiene copolymer rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber , Silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber and mixtures thereof can be used. As the main components of the rubber, natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR), It is preferable to include a diene rubber such as acrylonitrile butadiene rubber (NBR).

【0071】本発明に係るトレッドゴム組成物は、上記
ゴム及び黒色複合充填材料とともに、必要により各種添
加剤とをバンバリーミキサー、ミキシングロール等を用
いて従来の方法で混練りした後、120〜180℃で加
硫することによって得られる。
The tread rubber composition according to the present invention is kneaded together with the rubber and the black composite filler material and, if necessary, various additives by a conventional method using a Banbury mixer, a mixing roll or the like, and then kneaded at 120 to 180. It is obtained by vulcanization at ° C.

【0072】次に、本発明に係る黒色複合充填材料の製
造法について述べる。
Next, a method for producing the black composite filling material according to the present invention will be described.

【0073】本発明に係る黒色複合充填材料は、シリカ
粒子粉末とアルコキシシラン又はポリシロキサンを混合
し、シリカ粒子粉末の粒子表面をアルコキシシラン又は
ポリシロキサンによって被覆し、次いで、アルコキシシ
ラン又はポリシロキサンによって被覆されたシリカ粒子
粉末とカーボンブラック微粒子粉末とを混合することに
よって得ることができる。
The black composite filling material according to the present invention is obtained by mixing silica particle powder and alkoxysilane or polysiloxane, coating the particle surface of the silica particle powder with alkoxysilane or polysiloxane, and then coating the mixture with alkoxysilane or polysiloxane. It can be obtained by mixing the coated silica particle powder and carbon black fine particle powder.

【0074】シリカ粒子粉末へのアルコキシシラン又は
ポリシロキサンによる被覆は、シリカ粒子粉末とアルコ
キシシランの溶液又はポリシロキサンとを機械的に混合
攪拌したり、シリカ粒子粉末にアルコキシシランの溶液
又はポリシロキサンを噴霧しながら機械的に混合攪拌す
ればよい。添加したアルコキシシラン又はポリシロキサ
ンは、ほぼ全量がシリカ粒子粉末の粒子表面に被覆され
る。
For coating the silica particle powder with the alkoxysilane or polysiloxane, the silica particle powder and the alkoxysilane solution or polysiloxane are mechanically mixed and stirred, or the silica particle powder is coated with the alkoxysilane solution or the polysiloxane. What is necessary is just to mix and stir mechanically while spraying. Almost all of the added alkoxysilane or polysiloxane is coated on the particle surface of the silica particle powder.

【0075】なお、被覆されたアルコキシシランは、そ
の一部が被覆工程を経ることによって生成する、アルコ
キシシランから生成するオルガノシラン化合物として被
覆されていてもよい。この場合においてもその後のカー
ボンブラックの付着に影響することはない。
The coated alkoxysilane may be partially coated as an organosilane compound generated from the alkoxysilane, which is generated through a coating process. Even in this case, it does not affect the subsequent adhesion of carbon black.

【0076】アルコキシシラン又はポリシロキサンを均
一にシリカ粒子粉末の粒子表面に被覆するためには、シ
リカ粒子粉末の凝集をあらかじめ粉砕機を用いて解きほ
ぐしておくことが好ましい。
In order to uniformly coat the surface of the silica particle powder with the alkoxysilane or polysiloxane, it is preferable to previously disaggregate the silica particle powder using a pulverizer.

【0077】シリカ粒子粉末とアルコキシシラン又はポ
リシロキサンとの混合攪拌、前記カーボンブラック微粒
子粉末と粒子表面にアルコキシシランから生成するオル
ガノシラン化合物又はポリシロキサンが被覆されている
シリカ粒子粉末との混合攪拌をするための機器として
は、粉体層にせん断力を加えることのできる装置が好ま
しく、殊に、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える
装置、例えば、ホイール型混練機、ボール型混練機、ブ
レード型混練機、ロール型混練機を用いることができ
る。本発明の実施にあたっては、ホイール型混練機がよ
り効果的に使用できる。
Mixing and stirring of the silica particle powder and the alkoxysilane or polysiloxane, and mixing and stirring of the carbon black fine particle powder and the silica particle powder coated with an organosilane compound or polysiloxane formed from alkoxysilane on the particle surface. As a device for performing this, a device capable of applying a shearing force to the powder layer is preferable, and in particular, a device capable of simultaneously performing shearing, spatula and compression, such as a wheel-type kneader, a ball-type kneader, and a blade A mold kneader or a roll kneader can be used. In practicing the present invention, a wheel-type kneader can be used more effectively.

【0078】上記ホイール型混練機としては、具体的
に、エッジランナー(「ミックスマラー」、「シンプソ
ンミル」、「サンドミル」と同義語である)、マルチマ
ル、ストッツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リ
ングマラー等があり、好ましくはエッジランナー、マル
チマル、ストッツミル、ウエットパンミル、リングマラ
ーであり、より好ましくはエッジランナーである。上記
ボール型混練機としては、具体的に、振動ミル等があ
る。上記ブレード型混練機としては、具体的に、ヘンシ
ェルミキサー、プラネタリーミキサー、ナウタミキサー
等がある。上記ロール型混練機としては、具体的に、エ
クストルーダー等がある。
Specific examples of the wheel-type kneader include edge runners (synonyms of “mix miller”, “Simpson mill”, and “sand mill”), multi-mul, stots mill, wet pan mill, conner mill, and ring miller. And the like, preferably an edge runner, a multiple, a Stotts mill, a wet pan mill, and a ring muller, and more preferably an edge runner. Examples of the ball-type kneader include a vibration mill and the like. Specific examples of the blade type kneader include a Henschel mixer, a planetary mixer, and a Nauta mixer. Specific examples of the roll-type kneader include an extruder.

【0079】混合撹拌時における条件は、シリカ粒子粉
末の粒子表面にアルコキシシラン又はポリシロキサンが
できるだけ均一に被覆されるように、線荷重は19.6
〜1960N/cm(2〜200Kg/cm)、好まし
くは98〜1470N/cm(10〜150Kg/c
m)、より好ましくは147〜980N/cm(15〜
100Kg/cm)、処理時間は5〜120分、好まし
くは10〜90分の範囲で処理条件を適宜調整すればよ
い。なお、撹拌速度は2〜2000rpm、好ましくは
5〜1000rpm、より好ましくは10〜800rp
mの範囲で処理条件を適宜調整すればよい。
The conditions during mixing and stirring are such that the linear load is 19.6 so that the surface of the silica particles is coated with the alkoxysilane or polysiloxane as uniformly as possible.
191960 N / cm (2 to 200 kg / cm), preferably 98 to 1470 N / cm (10 to 150 kg / c)
m), more preferably 147 to 980 N / cm (15 to 980 N / cm).
100 kg / cm), and the processing time may be appropriately adjusted within the range of 5 to 120 minutes, preferably 10 to 90 minutes. The stirring speed is 2 to 2000 rpm, preferably 5 to 1000 rpm, more preferably 10 to 800 rpm.
The processing conditions may be appropriately adjusted within the range of m.

【0080】アルコキシシラン又はポリシロキサンの添
加量は、シリカ粒子粉末100重量部に対して0.15
〜45重量部が好ましい。0.15重量部未満の場合に
は、黒色度を改良できる程度にカーボンブラックを十分
付着させることが困難である。0.15〜45重量部の
添加によって、カーボンブラックを十分付着させること
ができるので、必要以上に添加する意味がない。
The addition amount of the alkoxysilane or polysiloxane is 0.15 to 100 parts by weight of the silica particle powder.
~ 45 parts by weight are preferred. If the amount is less than 0.15 parts by weight, it is difficult to attach carbon black sufficiently to improve the blackness. By adding 0.15 to 45 parts by weight, carbon black can be sufficiently adhered, so that it is meaningless to add more than necessary.

【0081】シリカ粒子粉末の粒子表面にアルコキシシ
ラン又はポリシロキサンを被覆した後、カーボンブラッ
ク微粒子粉末を添加し、混合攪拌してアルコキシシラン
被覆又はポリシロキサン被覆にカーボンブラックを付着
させる。必要により更に、乾燥乃至加熱処理を行っても
よい。
After coating the surface of the silica particle powder with alkoxysilane or polysiloxane, carbon black fine particle powder is added, and the mixture is stirred to deposit carbon black on the alkoxysilane coating or polysiloxane coating. If necessary, drying or heat treatment may be further performed.

【0082】カーボンブラック微粒子粉末は、少量ずつ
を時間をかけながら、殊に5〜60分程度をかけて添加
するのが好ましい。
The carbon black fine particles are preferably added little by little over time, especially over about 5 to 60 minutes.

【0083】混合攪拌時における条件は、カーボンブラ
ックが均一に付着するように、線荷重は19.6〜19
60N/cm(2〜200Kg/cm)、好ましくは9
8〜1470N/cm(10〜150Kg/cm)、よ
り好ましくは147〜980N/cm(15〜100K
g/cm)、処理時間は5〜300分、好ましくは10
〜240分の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。な
お、撹拌速度は2〜2000rpm、好ましくは5〜1
000rpm、より好ましくは10〜800rpmの範
囲で処理条件を適宜調整すればよい。
The conditions during mixing and stirring are such that the linear load is 19.6 to 19 so that the carbon black adheres uniformly.
60 N / cm (2-200 kg / cm), preferably 9
8 to 1470 N / cm (10 to 150 Kg / cm), more preferably 147 to 980 N / cm (15 to 100 Kg)
g / cm), and the treatment time is 5 to 300 minutes, preferably 10 minutes.
The processing conditions may be appropriately adjusted within a range of up to 240 minutes. The stirring speed is 2 to 2000 rpm, preferably 5 to 1
The processing conditions may be appropriately adjusted within the range of 000 rpm, more preferably in the range of 10 to 800 rpm.

【0084】本発明において使用するカーボンブラック
微粒子粉末は、市販のファーネスブラック、チャンネル
ブラック等を使用することができ、具体的には、#30
50、#3150、#3250、#3750、#395
0、MA100、MA7、#1000、#2400B、
#30、MA77、MA8、#650、MA11、#5
0、#52、#45、#2200B、MA600等(商
品名:三菱化学株式会社(製))シースト9H、シース
ト7H、シースト6、シースト3H、シースト300、
シーストFM等(商品名、東海カーボン株式会社
(製))、Raven1250、Raven 860、
Raven 1000、Raven 1190ULTR
A(商品名:コロンビヤン・ケミカルズ・カンパニー
(製))、ケッチェンブラックEC、ケッチェンブラッ
クEC600JD(商品名:ケッチェンブラック・イン
ターナショナル株式会社(製))、BLACK PEA
RLS−L、BLACK PEARLS 1000、B
LACK PEARLS 4630、VULCAN X
C72、REGAL 660、REGAL 400(商
品名:キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・イン
ク(製))等が使用できる。
As the carbon black fine particle powder used in the present invention, commercially available furnace black, channel black and the like can be used.
50, # 3150, # 3250, # 3750, # 395
0, MA100, MA7, # 1000, # 2400B,
# 30, MA77, MA8, # 650, MA11, # 5
0, # 52, # 45, # 2200B, MA600, etc. (trade name: Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) Seast 9H, Seast 7H, Seast 6, Seast 3H, Seast 300,
Seast FM etc. (trade name, Tokai Carbon Co., Ltd.), Raven 1250, Raven 860,
Raven 1000, Raven 1190 ULTR
A (trade name: Colombian Chemicals Company (manufactured)), Ketjen Black EC, Ketjen Black EC600JD (trade name: Ketjen Black International K.K.), BLACK PEA
RLS-L, BLACK PEARLS 1000, B
LACK PEARLS 4630, VULCAN X
C72, REGAL 660, REGAL 400 (trade name: Cabot Specialty Chemicals, Inc.) or the like can be used.

【0085】カーボンブラック微粒子粉末の平均粒子径
は0.005〜0.05μm程度、より好ましくは0.
010〜0.035μm程度である。
The average particle diameter of the carbon black fine particles is preferably about 0.005 to 0.05 μm, more preferably 0.1 to 0.05 μm.
It is about 010 to 0.035 μm.

【0086】0.005μm未満の場合には、カーボン
ブラック微粒子粉末があまりに微細となるため、取扱い
が困難となる。
When the particle size is less than 0.005 μm, the carbon black fine particle powder becomes too fine, so that handling becomes difficult.

【0087】0.05μmを超える場合には、カーボン
ブラック微粒子粉末の粒子サイズが大きいため、アルコ
キシシラン被覆、オルガノシラン化合物被覆、又はポリ
シロキサン被覆へ均一に付着させるために非常に大きな
機械的せん断力が必要となり、工業的に不利となる。
If the thickness exceeds 0.05 μm, the particle size of the carbon black fine particles is large, so that a very large mechanical shear force is required to uniformly adhere to the alkoxysilane coating, organosilane compound coating or polysiloxane coating. Is required, which is industrially disadvantageous.

【0088】カーボンブラック微粒子粉末の添加量は、
シリカ粒子粉末100重量部に対して1〜1000重量
部である。1重量部未満の場合には、カーボンブラック
の付着量が不十分であり、十分な黒色度が得られない。
1000重量部を超える場合には、十分な黒色度は得ら
れるが、カーボンブラックの付着量が多くなるため粒子
表面からカーボンブラックが脱離しやすくなり、その結
果、トレッドゴム組成物中への分散性が低下する。
The addition amount of the carbon black fine particles was
It is 1 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the silica particle powder. If the amount is less than 1 part by weight, the amount of carbon black attached is insufficient, and sufficient blackness cannot be obtained.
When the amount exceeds 1000 parts by weight, sufficient blackness is obtained, but carbon black adheres to the particle, so that carbon black is easily detached from the particle surface. As a result, dispersibility in the tread rubber composition is improved. Decrease.

【0089】乾燥乃至加熱処理を行う場合の加熱温度
は、通常40〜150℃が好ましく、より好ましくは6
0〜120℃であり、処理時間は、10分〜12時間が
好ましく、30分〜3時間がより好ましい。
The heating temperature in the drying or heating treatment is usually preferably from 40 to 150 ° C., more preferably 6 to 150 ° C.
0 to 120 ° C, and the treatment time is preferably 10 minutes to 12 hours, more preferably 30 minutes to 3 hours.

【0090】得られた黒色複合充填材料の被覆に用いら
れたアルコキシシランは、これらの工程を経ることによ
り、最終的にはアルコキシシランから生成するオルガノ
シラン化合物となって被覆されている。
The alkoxysilane used for coating the obtained black composite filling material is coated with an organosilane compound finally produced from the alkoxysilane through these steps.

【0091】本発明2に係る黒色複合充填材料は、上記
で得られた黒色複合充填材料を脂肪酸、脂肪酸金属塩又
はシランカップリング剤で被覆することによって得るこ
とができる。
The black composite filling material according to the present invention 2 can be obtained by coating the black composite filling material obtained above with a fatty acid, a fatty acid metal salt or a silane coupling agent.

【0092】黒色複合充填材料の脂肪酸、脂肪酸金属塩
又はシランカップリング剤による被覆は、黒色複合充填
材料と脂肪酸、脂肪酸金属塩又はシランカップリング剤
とを加熱しながら機械的に混合攪拌すればよい。
The coating of the black composite filling material with a fatty acid, a fatty acid metal salt or a silane coupling agent may be performed by mechanically mixing and stirring the black composite filling material and a fatty acid, a fatty acid metal salt or a silane coupling agent while heating. .

【0093】脂肪酸、脂肪酸金属塩又はシランカップリ
ング剤の添加量は、黒色複合充填材料100重量部に対
して0.13〜67重量部が好ましい。0.13〜67
重量部の添加量により、黒色複合充填材料のトレッドゴ
ム組成物中への分散性をより改善することができる。
The amount of the fatty acid, fatty acid metal salt or silane coupling agent is preferably 0.13 to 67 parts by weight based on 100 parts by weight of the black composite filler. 0.13-67
The dispersibility of the black composite filler in the tread rubber composition can be further improved by the addition amount by weight.

【0094】加熱温度は、40℃以上が好ましく、より
好ましくは50℃以上、最も好ましくは60℃以上であ
り、その上限値は、被覆する脂肪酸、脂肪酸金属塩及び
カップリング剤の融点もしくは沸点である。
The heating temperature is preferably at least 40 ° C., more preferably at least 50 ° C., most preferably at least 60 ° C. The upper limit is determined by the melting point or boiling point of the fatty acid, fatty acid metal salt and coupling agent to be coated. is there.

【0095】シリカ粒子粉末は、必要により、アルコキ
シシラン又はポリシロキサンとの混合撹拌に先立って、
あらかじめ、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの
酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物より選ば
れる少なくとも一種からなる中間被覆物で被覆しておい
てもよい。
Before the mixing and stirring with the alkoxysilane or the polysiloxane, if necessary,
It may be previously coated with an intermediate coating of at least one selected from aluminum hydroxide, aluminum oxide, silicon hydroxide and silicon oxide.

【0096】中間被覆物による被覆は、シリカ粒子粉末
を分散して得られる水懸濁液に、アルミニウム化合物、
ケイ素化合物又は当該両化合物を添加して混合攪拌する
ことにより、又は、必要により、混合攪拌後にpH値を
調整することにより、前記シリカ粒子粉末の粒子表面
を、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、
ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物より選ばれる少な
くとも一種からなる中間被覆物で被覆し、次いで、濾
別、水洗、乾燥、粉砕する。必要により、更に、脱気・
圧密処理等を施してもよい。
The coating with the intermediate coating is carried out by adding an aluminum compound to a water suspension obtained by dispersing silica particle powder.
By adding a silicon compound or both compounds and mixing and stirring, or, if necessary, adjusting the pH value after mixing and stirring, the particle surface of the silica particle powder is used to oxidize aluminum hydroxide and aluminum. object,
It is coated with an intermediate coating consisting of at least one selected from the group consisting of hydroxides of silicon and oxides of silicon, and then filtered, washed with water, dried and pulverized. Degas if necessary.
Consolidation treatment or the like may be performed.

【0097】アルミニウム化合物としては、酢酸アルミ
ニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸ア
ルミニウム等のアルミニウム塩や、アルミン酸ナトリウ
ム等のアルミン酸アルカリ塩等が使用できる。
As the aluminum compound, aluminum salts such as aluminum acetate, aluminum sulfate, aluminum chloride and aluminum nitrate, and alkali aluminates such as sodium aluminate can be used.

【0098】ケイ素化合物としては、3号水ガラス、オ
ルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等が使用
できる。
As the silicon compound, No. 3 water glass, sodium orthosilicate, sodium metasilicate and the like can be used.

【0099】[0099]

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は、
次の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A typical embodiment of the present invention is as follows.
It is as follows.

【0100】シリカ粒子粉末、カーボンブラック微粒子
粉末及び黒色複合充填材料の各粒子粉末の平均粒子径
は、電子顕微鏡写真(×50,000)を縦方向及び横
方向にそれぞれ4倍に拡大した写真に示される粒子約3
50個の粒子径をそれぞれ測定し、その平均値で示し
た。
The average particle diameter of each of the silica particle powder, the carbon black fine particle powder, and the black composite filler material is obtained by enlarging the electron micrograph (× 50,000) four times in the vertical and horizontal directions, respectively. About 3 particles shown
The particle diameters of 50 particles were measured, and the average value was shown.

【0101】比表面積値は、BET法により測定した値
で示した。
The specific surface area was shown by a value measured by the BET method.

【0102】シリカ粒子の表面に存在するAl量は、
「蛍光X線分析装置3063M型」(理学電機工業株式
会社製)を使用し、JIS K0119の「けい光X線
分析通則」に従って測定した。
The amount of Al present on the surface of the silica particles is:
Using a "fluorescent X-ray analyzer 3063M" (manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.), the measurement was carried out according to JIS K0119 "General rules for fluorescent X-ray analysis".

【0103】シリカ粒子粉末の粒子表面に被覆されてい
るアルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物
又はポリシロキサンの被覆量、黒色複合充填材料に付着
しているカーボンブラックの付着量及び黒色複合充填材
料の粒子表面に被覆されている脂肪酸、脂肪酸金属塩又
はシランカップリング剤の量は、「堀場金属炭素・硫黄
分析装置EMIA−2200型」(株式会社堀場製作所
製)を用いて炭素量を測定することにより求めた。
The amount of the organosilane compound or polysiloxane formed from the alkoxysilane coated on the particle surface of the silica particle powder, the amount of carbon black adhering to the black composite filler, and the particles of the black composite filler The amount of the fatty acid, fatty acid metal salt or silane coupling agent coated on the surface can be determined by measuring the carbon amount using "HORIBA Metal Carbon / Sulfur Analyzer EMIA-2200" (manufactured by HORIBA, Ltd.). I asked.

【0104】黒色複合充填材料に付着しているカーボン
ブラックの脱離率(%)は、下記の方法により求めた値
で示した。カーボンブラックの脱離率が0%に近いほ
ど、粒子表面からのカーボンブラックの脱離量が少ない
ことを示す。
The desorption rate (%) of carbon black adhering to the black composite filler was shown by the value obtained by the following method. The closer the desorption rate of carbon black is to 0%, the smaller the desorption amount of carbon black from the particle surface is.

【0105】黒色複合充填材料3gとエタノール40m
lを50mlの沈降管に入れ、20分間超音波分散を行
った後、120分静置し、比重差によって黒色複合充填
材料と脱離したカーボンブラックを分離した。次いで、
この黒色複合充填材料に再度エタノール40mlを加
え、更に20分間超音波分散を行った後120分静置
し、黒色複合充填材料と脱離したカーボンブラックを分
離した。この黒色複合充填材料を100℃で1時間乾燥
させ、前述の「堀場金属炭素・硫黄分析装置EMIA−
2200型」(株式会社堀場製作所製)を用いて炭素量
を測定し、下記数1に従って求めた値をカーボンブラッ
クの脱離率(%)とした。
3 g of the black composite filling material and 40 m of ethanol
was placed in a 50 ml sedimentation tube, subjected to ultrasonic dispersion for 20 minutes, and allowed to stand for 120 minutes to separate a black composite filler material and desorbed carbon black due to a difference in specific gravity. Then
Ethanol (40 ml) was added to the black composite filling material again, ultrasonic dispersion was further performed for 20 minutes, and the mixture was allowed to stand for 120 minutes to separate the black composite filling material and the detached carbon black. The black composite filling material was dried at 100 ° C. for 1 hour, and the above-mentioned “Horiba Metal Carbon / Sulfur Analyzer EMIA-
The carbon content was measured using Model 2200 (manufactured by Horiba, Ltd.), and the value determined according to the following equation 1 was defined as the desorption rate (%) of carbon black.

【0106】[0106]

【数1】カーボンブラックの脱離率(%)={(Wa−
We)/Wa}×100 Wa:黒色複合充填材料のカーボンブラック付着量 We:脱離テスト後の黒色複合充填材料のカーボンブラ
ック付着量
## EQU1 ## Desorption rate (%) of carbon black = {(Wa−
We) / Wa} × 100 Wa: Amount of carbon black attached to black composite filler We: Amount of carbon black attached to black composite filler after desorption test

【0107】黒色複合充填材料及びカーボンブラック微
粒子粉末の黒色度は、試料0.5gとヒマシ油0.7m
lとをフーバー式マーラーで練ってペースト状とし、こ
のペーストにクリアラッカー4.5gを加え、混練、塗
料化してキャストコート紙上に150μm(6mil)
のアプリケーターを用いて塗布した塗布片(塗膜厚み:
約30μm)を作製し、 該塗料片について、多光源分光
測色計MSC−IS−2D(スガ試験機株式会社製)を
用いて測定を行い、JIS Z 8729に定めるとこ
ろに従って表色指数L*値で示した。
The blackness of the black composite filler and the carbon black fine particles was 0.5 g for the sample and 0.7 m for castor oil.
and kneaded with a Hoover-type muller to form a paste. 4.5 g of clear lacquer is added to the paste, kneaded and made into a paint, and 150 μm (6 mil) is cast on a cast-coated paper.
Coating pieces (coating thickness:
About 30 μm). The paint piece was measured using a multi-source spectrophotometer MSC-IS-2D (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), and the colorimetric index L * was determined according to JIS Z 8729 . Indicated by value.

【0108】ここでL*値は、明度を表わし、L*値が小
さいほど黒色度が優れていることを示す。
Here, the L * value represents lightness, and the smaller the L * value, the better the blackness.

【0109】シリカ粒子粉末、黒色複合充填材料及びト
レッドゴム組成物の各体積固有抵抗値は、下記の方法で
被測定試料を作製した試料の抵抗値を測定することによ
り求めた。
The specific volume resistance of each of the silica particle powder, the black composite filler and the tread rubber composition was determined by measuring the resistance of a sample prepared by the following method.

【0110】シリカ粒子粉末及び黒色複合充填材料の場
合、試料粒子粉末0.5gを測り取り、KBr錠剤成形
器(株式会社島津製作所)を用いて、1.372×10
7Pa(140Kg/cm2)の圧力で加圧成形を行い、
円柱状の被測定試料を作製した。また、トレッドゴム組
成物の場合、後述する処法によって作製した樹脂プレー
トを打ち抜いて、円柱状の被測定試料を作製した。
In the case of the silica particle powder and the black composite filling material, 0.5 g of the sample particle powder was weighed out, and measured using a KBr tablet press (Shimadzu Corporation) at 1.372 × 10 3
Press molding at a pressure of 7 Pa (140 Kg / cm 2 )
A cylindrical sample to be measured was prepared. In the case of the tread rubber composition, a resin plate prepared by a method described below was punched out to prepare a cylindrical sample to be measured.

【0111】次いで、被測定試料を温度25℃、相対湿
度60%環境下に12時間以上暴露した後、この被測定
試料をステンレス電極の間にセットし、ホイートストン
ブリッジ(TYPE2768 横河北辰電気株式会社
製)で15Vの電圧を印加して抵抗値R(Ω)を測定し
た。
Next, after the sample to be measured was exposed to an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60% for 12 hours or more, the sample to be measured was set between stainless steel electrodes, and a Wheatstone bridge (TYPE2768 Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd.) And a resistance R (Ω) was measured by applying a voltage of 15V.

【0112】次いで、被測定(円柱状)試料の上面の面
積A(cm2)と厚みt0(cm)を測定し、下記数2に
それぞれの測定値を挿入して、体積固有抵抗値(Ω・c
m)を求めた。
Next, the area A (cm 2 ) and the thickness t 0 (cm) of the upper surface of the sample to be measured (cylindrical) were measured, and the measured values were inserted into the following equation 2 to obtain the volume resistivity ( Ω ・ c
m) was determined.

【0113】[0113]

【数2】 体積固有抵抗値(Ω・cm)=R×(A/t0## EQU2 ## Volume specific resistance (Ω · cm) = R × (A / t 0 )

【0114】黒色複合充填材料の耐光性は、下記に示す
方法に従って作製した原色エナメルを冷間圧延鋼板
(0.8mm×70mm×150mm)(JIS G−
3141)に150μmの厚みで塗布、乾燥して塗膜を
形成することによって得られた測定用試料片の半分を金
属製フォイルで覆い、「アイ スーパーUVテスター
SUV−W13」(岩崎電気株式会社製)を用いて、紫
外線を照射強度100mW/cm2で6時間連続照射し
た後、紫外線が照射された部分と、金属製フォイルで覆
うことによって紫外線が照射されなかった部分との色相
(L*値、a*値、b *値)を「多光源分光測色計MSC
−IS−2D」(スガ試験機株式会社製)を用いてそれ
ぞれ測定し、金属製フォイルで覆うことによって紫外線
が照射されなかった部分の測定値を基準に、下記数3に
従って算出したΔE*値によって耐光性を示した。
The light resistance of the black composite filler is shown below.
Cold rolled steel sheet with primary color enamel produced according to the method
(0.8mm x 70mm x 150mm) (JIS G-
3141) with a thickness of 150 μm and drying to form a coating film.
Half of the measurement sample obtained by forming
Cover with a foil made of metal
SUV-W13 "(Iwasaki Electric Co., Ltd.)
Irradiation intensity of 100mW / cmTwoFor 6 hours
After that, cover the exposed part with a metal foil.
Color with the part that was not irradiated with UV light
(L*Value, a*Value, b *Value) is set to “Multi light source spectrophotometer MSC
-IS-2D "(manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.)
UV light by measuring each and covering with metal foil
Based on the measured value of the part that was not irradiated,
Therefore, the calculated ΔE*The values indicated lightfastness.

【0115】[0115]

【数3】ΔE*値=((ΔL*値)2+(Δa*値)2
(Δb*値)21/2 ΔL*値: 比較する試料の紫外線照射有無のL*値の差 Δa*値: 比較する試料の紫外線照射有無のa*値の差 Δb*値: 比較する試料の紫外線照射有無のb*値の差
ΔE * value = ((ΔL * value) 2 + (Δa * value) 2 +
(Δb * value) 2 ) 1/2 ΔL * value: Difference in L * value of the sample to be compared with / without UV irradiation Δa * value: Difference in a * value of the sample with / without UV irradiation Δb * value: Compare Difference of b * value of sample with and without UV irradiation

【0116】原色エナメルは、上記試料粉体10gとア
ミノアルキッド樹脂16g及びシンナー6gとを配合し
て3mmφガラスビーズ90gとともに140mlのガ
ラスビンに添加し、次いで、ペイントシェーカーで45
分間混合分散した後、アミノアルキッド樹脂50gを追
加し、更に5分間ペイントシェーカーで分散させて作製
した。
The primary color enamel was prepared by blending 10 g of the sample powder, 16 g of amino alkyd resin and 6 g of thinner, and adding 90 g of 3 mmφ glass beads to a 140 ml glass bottle.
After mixing and dispersing for 5 minutes, 50 g of an amino alkyd resin was added, and the mixture was further dispersed for 5 minutes using a paint shaker to produce a resin.

【0117】トレッドゴム組成物の耐光性は、後述する
処法によって作製した樹脂プレートの半分を金属製フォ
イルで覆い、「アイ スーパーUVテスター SUV−
W13」(岩崎電気株式会社製)を用いて、紫外線を照
射強度100mW/cm2で2時間連続照射した後、紫
外線が照射された部分と金属製フォイルで覆うことによ
って紫外線が照射されなかった部分との色相(L*値、
*値、b*値)をそれぞれ測定し、金属製フォイルで覆
うことによって紫外線が照射されなかった部分の測定値
を基準に、上記数3に従って算出したΔE*値によって
耐光性を示した。
The light resistance of the tread rubber composition was measured by covering a half of a resin plate prepared by a processing method described later with a metal foil, and using an eye super UV tester SUV-
After continuously irradiating with UV light at an irradiation intensity of 100 mW / cm 2 for 2 hours using “W13” (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.), a portion irradiated with the ultraviolet light and a portion not irradiated with the ultraviolet light by covering with a metal foil Hue (L * value,
a * value, b * value) were measured, and the light fastness was indicated by the ΔE * value calculated according to the above equation 3 based on the measurement value of a portion where the ultraviolet ray was not irradiated by covering with a metal foil.

【0118】トレッドゴム組成物中への分散性は、 得ら
れたトレッドゴム組成物表面における未分散の凝集粒子
の個数を目視により判定し、5段階で評価した。5が最
も分散状態が良いことを示す。
The dispersibility in the tread rubber composition was evaluated by visually determining the number of undispersed aggregated particles on the surface of the obtained tread rubber composition, and evaluated on a scale of 1 to 5. 5 indicates that the dispersion state is the best.

【0119】 1: 1cm2当たりに50個以上 2: 1cm2当たりに10個以上50個未満 3: 1cm2当たりに5個以上10個未満 4: 1cm2当たりに1個以上5個未満 5: 未分散物認められず[0119] 1: per 1 cm 2 50 or more 2: 1 cm less than 50 10 or more per 2 3: 1 cm less than 5 or 10 or more per 2 4: 1 cm 5 fewer than 1 or more per 2 5: No undispersed material found

【0120】トレッドゴム組成物の耐摩耗性は、ランボ
ーン摩耗試験機を用いて、荷重4.5kg、スリップ率
50%の条件下、JIS K 6264に従って摩耗損
失量を測定し、後出比較例1のトレッドゴム組成物の値
を100として摩耗損失量を指数として示した。該摩耗
損失量の指数が大きいほど、耐摩耗性が良好であること
を示す。
The abrasion resistance of the tread rubber composition was measured using a Lambourn abrasion tester under the conditions of a load of 4.5 kg and a slip ratio of 50% in accordance with JIS K 6264. The value of the tread rubber composition was taken as 100, and the amount of wear loss was shown as an index. The larger the index of the wear loss amount, the better the wear resistance.

【0121】トレッドゴム組成物の引張強さは、JIS
K 6301に従って測定を行った。 <黒色複合充填材料の製造>シリカ粒子粉末(粒子形
状:粒状、平均粒子径0.022μm、BET比表面積
値193.8m2/g、体積固有抵抗値3.6×107Ω
・cm)11.0kgに、メチルハイドロジェンポリシ
ロキサン(商品名:TSF484:GE東芝シリコーン
株式会社製)330gを、エッジランナーを稼動させな
がらシリカ粒子粉末に添加し、588N/cm(60K
g/cm)の線荷重で40分間混合攪拌を行った。な
お、この時の攪拌速度は22rpmで行った。
The tensile strength of the tread rubber composition is determined according to JIS.
The measurement was performed according to K6301. <Production of Black Composite Filling Material> Silica particle powder (particle shape: granular, average particle size 0.022 μm, BET specific surface area value 193.8 m 2 / g, volume specific resistance value 3.6 × 10 7 Ω)
330 cm of methyl hydrogen polysiloxane (trade name: TSF484: manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) was added to 11.0 kg of the silica particle powder while operating the edge runner, and 588 N / cm (60 K) was added.
g / cm) with a linear load of 40 minutes. The stirring speed at this time was 22 rpm.

【0122】次に、カーボンブラック微粒子粉末(粒子
形状:粒状、粒子径0.022μm、BET比表面積値
134m2/g、黒色度L*値16.6)11.0kg
を、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添
加し、更に588N/cm(60Kg/cm)の線荷重
で80分間混合攪拌を行い、メチルハイドロジェンポリ
シロキサン被覆にカーボンブラックを付着させた後、乾
燥機を用いて105℃で60分間乾燥を行い、黒色複合
充填材料を得た。なお、この時の攪拌速度は22rpm
で行った。
Next, 11.0 kg of carbon black fine particles (particle shape: granular, particle size 0.022 μm, BET specific surface area value 134 m 2 / g, blackness L * value 16.6)
Was added over 10 minutes while operating the edge runner, and further mixed and stirred for 80 minutes at a linear load of 588 N / cm (60 Kg / cm) to attach carbon black to the methylhydrogenpolysiloxane coating. Drying was performed at 105 ° C. for 60 minutes using a dryer to obtain a black composite filling material. The stirring speed at this time was 22 rpm.
I went in.

【0123】得られた黒色複合充填材料は、粒子径が
0.026μmの粒状粒子であった。BET比表面積値
は124.2m2/gであり、体積固有抵抗値は7.4
×10Ω・cm、耐光性ΔE*値は2.4、黒色度L*
は17.0、カーボンブラックの脱離率は7.8%であ
り、メチルハイドロジェンポリシロキサンの被覆量はS
i換算で1.30重量%であった。付着しているカーボ
ンブラック量はC換算で48.62重量%(シリカ粒子
粉末100重量部に対して100重量部に相当する)で
あった。電子顕微鏡写真の観察結果より、カーボンブラ
ックがほとんど認められないことから、カーボンブラッ
クのほぼ全量がメチルハイドロジェンポリシロキサン被
覆に付着していることが認められた。
The obtained black composite filling material was granular particles having a particle size of 0.026 μm. The BET specific surface area is 124.2 m 2 / g, and the volume resistivity is 7.4.
× 10 Ω · cm, light resistance ΔE * value is 2.4, blackness L * value is 17.0, carbon black desorption rate is 7.8%, and the coating amount of methyl hydrogen polysiloxane is S
It was 1.30% by weight in terms of i. The amount of the attached carbon black was 48.62% by weight in terms of C (corresponding to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silica particle powder). From the observation result of the electron micrograph, it was confirmed that almost all of the carbon black was adhered to the methylhydrogenpolysiloxane coating since almost no carbon black was recognized.

【0124】<トレッドゴム組成物の製造>下記に示す
配合割合にてトレッドゴム組成物を常法に従ってバンバ
リーミキサー及び練りロール機で混合混練して調製し
た。
<Manufacture of Tread Rubber Composition> The tread rubber composition was prepared by mixing and kneading the tread rubber composition in a mixing ratio shown below by a conventional method using a Banbury mixer and a kneading roll machine.

【0125】 スチレン-ブタジエン共重合体 100.0重量部 黒色複合充填材料 40.0重量部 亜鉛華 3.0重量部 ステアリン酸 2.0重量部 老化防止剤 2.0重量部 ワックス 1.0重量部 硫黄 1.8重量部 加硫促進剤 0.8重量部Styrene-butadiene copolymer 100.0 parts by weight Black composite filler 40.0 parts by weight Zinc white 3.0 parts by weight Stearic acid 2.0 parts by weight Antioxidant 2.0 parts by weight Wax 1.0 part by weight Parts Sulfur 1.8 parts by weight Vulcanization accelerator 0.8 parts by weight

【0126】得られたトレッドゴム組成物を160℃で
20分間プレス加硫して試験片を調製し、各種試験を行
った。
The obtained tread rubber composition was press-vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to prepare test pieces, which were subjected to various tests.

【0127】得られたトレッドゴム組成物の耐摩耗性は
110、電気抵抗値は3.2×10 3Ω・cm、引張強
さは24.8MPa、耐光性ΔE*値は0.38であ
り、黒色複合充填材料のトレッドゴム組成物中における
分散性は5であった。
The wear resistance of the obtained tread rubber composition was
110, electric resistance value is 3.2 × 10 ThreeΩ · cm, tensile strength
24.8MPa, light resistance ΔE*The value is 0.38
In the tread rubber composition of the black composite filler
The dispersibility was 5.

【0128】[0128]

【作用】本発明において最も重要な点は、シリカ粒子粉
末の粒子表面にオルガノシラン化合物又はポリシロキサ
ンを介してカーボンブラックを付着させた黒色複合充填
材料は、黒色度が高く、光による褪色性が抑制され、且
つ、低い体積固有抵抗値と優れた分散性を有していると
いう事実である。
The most important point in the present invention is that the black composite filler in which carbon black is adhered to the particle surface of the silica particle powder via an organosilane compound or polysiloxane has a high blackness and has a fading property due to light. This is the fact that it is suppressed and has low volume resistivity and excellent dispersibility.

【0129】本発明に係る黒色複合充填材料の黒色度が
高い理由について、本発明者は、芯粒子として着色力及
び隠ぺい力のない体質顔料であるシリカ粒子を用いると
ともに、微粒子であることに起因して、通常は凝集体と
して挙動するカーボンブラック微粒子粉末がシリカ粒子
の粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシ
ラン化合物又はポリシロキサンを介して均一且つ緻密に
付着できたことによって、付着させるカーボンブラック
の黒色度を芯粒子の色相によって打ち消すことなく発色
できたためと考えている。
The reason why the black composite filler of the present invention has high blackness is that the present inventors use silica particles, which are extenders having no coloring power and no concealing power, as core particles and are also fine particles. Then, the carbon black fine particle powder, which normally behaves as an aggregate, can be uniformly and densely attached to the particle surface of the silica particles via an organosilane compound or polysiloxane generated from alkoxysilane, so that the carbon black to be attached is It is considered that the color was developed without canceling the blackness by the hue of the core particles.

【0130】本発明に係る黒色複合充填材料の光による
褪色性が抑制されている理由について、本発明者は、シ
リカ粒子粉末を耐光性に優れたオルガノシラン化合物又
はポリシロキサンによって被覆したこと、及び、オルガ
ノシラン化合物又はポリシロキサンによって被覆するこ
とにより、シリカ粒子粉末の表面活性が抑制されたこと
によるものと考えている。
Regarding the reason why the discoloration due to light of the black composite filling material according to the present invention is suppressed, the present inventor reported that silica particle powder was coated with an organosilane compound or polysiloxane having excellent light resistance, and It is considered that the surface activity of the silica particle powder was suppressed by coating with an organosilane compound or polysiloxane.

【0131】本発明に係る黒色複合充填材料のトレッド
ゴム組成物中における分散性が優れている理由につい
て、本発明者は次のように考えている。シリカ粒子粉末
は、粒子表面にシラノール基を有しているために親水性
を有しており、タイヤ用に一般的に用いられているゴム
とは相溶性が低く、また、該シラノール基の水素結合に
より粒子同士が凝集する傾向にあり、タイヤ等のゴム組
成物中への均一な分散が困難であったが、シラン粒子粉
末の粒子表面にタイヤ等のゴム組成物中への分散性に優
れているカーボンブラックをオルガノシラン化合物又は
ポリシロキサンを介して付着させたことによって、トレ
ッドゴム組成物に用いられるゴム成分との相溶性が向上
したこと及び黒色複合充填材料の粒子表面から脱離する
カーボンブラックが少ないことに起因して、カーボンブ
ラックによって系内の分散が阻害されないためと考えて
いる。
The present inventor considers the reason why the black composite filler according to the present invention is excellent in dispersibility in a tread rubber composition as follows. Silica particle powder has hydrophilicity due to having a silanol group on the particle surface, has low compatibility with rubber generally used for tires, and has hydrogen of the silanol group. The particles tend to agglomerate due to bonding, and uniform dispersion in a rubber composition such as a tire was difficult, but excellent dispersibility in the rubber composition such as a tire on the particle surface of the silane particle powder. That the carbon black is adhered through an organosilane compound or polysiloxane to improve compatibility with the rubber component used in the tread rubber composition and to remove carbon from the particle surface of the black composite filler material It is considered that the dispersion in the system is not hindered by carbon black due to the small amount of black.

【0132】そして、本発明に係るトレッドゴム組成物
の耐光性が優れている理由について、本発明者は、トレ
ッドゴム用充填材として用いた本発明に係る黒色複合充
填材料の耐光性が優れていることによるものと考えてい
る。
Regarding the reason why the tread rubber composition according to the present invention has excellent light resistance, the present inventor has found that the black composite filler material according to the present invention used as a filler for tread rubber has excellent light resistance. I believe it is due to

【0133】そして、本発明に係るトレッドゴム組成物
が、低い電気抵抗値を有している理由について、本発明
者は、トレッドゴム用充填材として用いた本発明に係る
黒色複合充填材料が高い導電性を有していることによる
ものと考えている。
Regarding the reason why the tread rubber composition according to the present invention has a low electric resistance value, the present inventor has found that the black composite filling material according to the present invention used as a filler for a tread rubber is high. It is thought to be due to having conductivity.

【0134】そして、本発明に係るトレッドゴム組成物
が、優れた耐摩耗性及び引張強さを有している理由につ
いて、本発明者は、本発明に係る黒色複合充填材料をト
レッドゴム組成物中により均一に分散させることができ
たためと考えている。
Regarding the reason why the tread rubber composition according to the present invention has excellent abrasion resistance and tensile strength, the present inventor has proposed that the black composite filling material according to the present invention is used in the tread rubber composition. It is thought that it could be dispersed more uniformly inside.

【0135】[0135]

【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。Next, examples and comparative examples will be described.

【0136】芯粒子1〜3:芯粒子として表1に示す特
性を有する各種シリカ粒子粉末を用意した。
Core Particles 1 to 3: Various silica particle powders having the properties shown in Table 1 were prepared as core particles.

【0137】[0137]

【表1】 [Table 1]

【0138】芯粒子4:芯粒子1の凝集が解きほぐされ
たシリカ粒子粉末20kgと水150lとを用いて、シ
リカ粒子粉末を含むスラリーを得た。得られたシリカ粒
子粉末を含む分散スラリーのpH値を、水酸化ナトリウ
ム水溶液を用いて10.5に調整し、次いで、該スラリ
ーに水を加えスラリー濃度を98g/lに調整した。こ
のスラリー150lを加熱して60℃とし、このスラリ
ー中に1.0mol/lのNaAlO2溶液2722m
l(シリカ粒子粉末に対してAl換算で0.5重量%に
相当する)を加え、30分間保持した後、酢酸を用いて
pH値を7.5に調整した。この状態で30分間保持し
た後、濾過、水洗、乾燥、粉砕して粒子表面がアルミニ
ウムの水酸化物により被覆されているシリカ粒子粉末を
得た。
Core particle 4: A slurry containing the silica particle powder was obtained by using 20 kg of the silica particle powder in which the aggregation of the core particle 1 was disentangled and 150 l of water. The pH value of the dispersion slurry containing the obtained silica particle powder was adjusted to 10.5 using an aqueous sodium hydroxide solution, and then water was added to the slurry to adjust the slurry concentration to 98 g / l. The slurry (150 l) was heated to 60 ° C., and a 1.0 mol / l NaAlO 2 solution 2722 m
1 (corresponding to 0.5% by weight in terms of Al with respect to the silica particle powder) was added, and after maintaining for 30 minutes, the pH value was adjusted to 7.5 using acetic acid. After maintaining in this state for 30 minutes, filtration, washing with water, drying and pulverization were carried out to obtain silica particle powder whose particle surface was coated with aluminum hydroxide.

【0139】このときの製造条件及び得られた表面処理
済シリカ粒子粉末の諸特性を表2に示す。
Table 2 shows the production conditions and various properties of the obtained surface-treated silica particles.

【0140】芯粒子5及び6:各芯粒子粉末を用い、中
間被覆物の種類及び量を種々変化させた以外は、前記芯
粒子4と同様にして粒子表面が中間被覆物で被覆されて
いるシリカ粒子粉末を得た。
Core particles 5 and 6: The particle surfaces are coated with the intermediate coating in the same manner as the core particles 4 except that the core particle powder and the type and amount of the intermediate coating are variously changed. A silica particle powder was obtained.

【0141】このときの製造条件及び得られた表面処理
済シリカ粒子粉末の諸特性を表2に示す。尚、表面処理
工程における被覆物の種類のAはアルミニウムの水酸化
物を表わす。
Table 2 shows the production conditions and various properties of the obtained surface-treated silica particle powder. The type A of the coating in the surface treatment step represents an aluminum hydroxide.

【0142】[0142]

【表2】 [Table 2]

【0143】実施例1〜6、比較例1〜3:芯粒子の種
類、アルコキシシラン又はポリシロキサン添加の有無、
種類及び添加量、アルコキシシラン又はポリシロキサン
による被覆工程におけるエッジランナーによる処理条
件、カーボンブラック微粒子粉末の種類及び添加量、カ
ーボンブラックの付着工程におけるエッジランナーによ
る処理条件を種々変えた以外は、前記発明の実施の形態
と同様にして黒色複合充填材料を得た。実施例1〜6の
各実施例で得られた黒色複合充填材料は、電子顕微鏡観
察の結果、カーボンブラックがほとんど認められないこ
とから、カーボンブラックのほぼ全量がアルコキシシラ
ンから生成するオルガノシラン化合物又はポリシロキサ
ン化合物被覆に付着していることが認められた。
Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3: Types of core particles, presence or absence of addition of alkoxysilane or polysiloxane,
The invention described above except that the kind and amount of addition, the treatment conditions by the edge runner in the coating step with alkoxysilane or polysiloxane, the kind and amount of the carbon black fine particle powder, and the treatment conditions by the edge runner in the carbon black adhesion step were variously changed. A black composite filling material was obtained in the same manner as in the embodiment. In the black composite filler obtained in each of Examples 1 to 6, the result of electron microscopic observation shows that almost no carbon black is recognized, so that almost all of the carbon black is an organosilane compound generated from alkoxysilane or Adhesion to the polysiloxane compound coating was observed.

【0144】使用したカーボンブラック微粒子粉末A乃
至Cの諸特性を表3に示す。
Table 3 shows the properties of the carbon black fine particle powders A to C used.

【0145】[0145]

【表3】 [Table 3]

【0146】この時の主要処理条件を表4に、得られた
黒色複合充填材料の諸特性を表5に示す。
Table 4 shows the main processing conditions at this time, and Table 5 shows various properties of the obtained black composite filler.

【0147】[0147]

【表4】 [Table 4]

【表5】 [Table 5]

【0148】比較例4(特許第3160552号公報
実施例1の追試実験):芯粒子1のシリカ粒子粉末を用
い、回転式連続加熱炉中で、系内を十分に窒素置換し酸
素濃度を0.3容量%以下にした後、窒素ガスとともに
プロパンガスを10:1(窒素ガス/プロパンガス)の
体積混合比率で流しながら、系内を900℃に熱し、プ
ロパンガスを熱分解して、該シリカ粒子粉末の粒子表面
にカーボン層を形成した。カーボン層の被覆量は、シリ
カ粒子粉末100重量部に対して20重量部であった。
Comparative Example 4 (Japanese Patent No. 3160552)
Additional Test Experiment of Example 1): Using the silica particle powder of the core particles 1 in a rotary continuous heating furnace, the inside of the system was sufficiently replaced with nitrogen to reduce the oxygen concentration to 0.3% by volume or less, and then together with nitrogen gas. While propane gas was flowed at a volume mixing ratio of 10: 1 (nitrogen gas / propane gas), the inside of the system was heated to 900 ° C., and the propane gas was thermally decomposed to form a carbon layer on the particle surface of the silica particle powder. . The coating amount of the carbon layer was 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the silica particle powder.

【0149】得られた黒色シリカ粒子粉末の諸特性を表
5に示す。
Table 5 shows the properties of the obtained black silica particle powder.

【0150】実施例7:黒色複合充填材料2kgにステ
アリン酸カルシウム20gを添加し、ヘンシェルミキサ
ーを用いて攪拌しながら30分かけて120℃まで昇温
し、この状態で45分間保持した後、更に30分かけて
室温まで冷却することによって表面被覆黒色複合充填材
料を得た。
Example 7: 20 g of calcium stearate was added to 2 kg of the black composite filling material, and the temperature was raised to 120 ° C. over 30 minutes while stirring using a Henschel mixer. The surface-coated black composite filler was obtained by cooling to room temperature over a period of minutes.

【0151】この時の製造条件を表6に、得られた表面
被覆黒色複合充填材料の諸特性を表7に示す。
The production conditions at this time are shown in Table 6, and various properties of the obtained surface-coated black composite filler are shown in Table 7.

【0152】実施例8及び9:黒色複合充填材料の種類
及び脂肪酸、脂肪酸金属塩及びカップリング剤の種類及
び被覆量、ヘンシェルミキサーによる被覆工程における
混練温度及び混練時間を種々変化させた以外は、実施例
7と同様にして粒子表面が被覆物で被覆されている黒色
複合充填材料を得た。
Examples 8 and 9: Except that the kind of the black composite filling material, the kind and the amount of the fatty acid, the fatty acid metal salt and the coupling agent and the amount of coating, and the kneading temperature and the kneading time in the coating step using the Henschel mixer were variously changed, In the same manner as in Example 7, a black composite filling material in which the particle surfaces were covered with the coating material was obtained.

【0153】この時の製造条件を表6に、得られた表面
被覆黒色複合充填材料の諸特性を表7に示す。
The production conditions at this time are shown in Table 6, and various properties of the obtained surface-coated black composite filler are shown in Table 7.

【0154】[0154]

【表6】 [Table 6]

【0155】[0155]

【表7】 [Table 7]

【0156】実施例10〜18、比較例5〜10:充填
材の種類を種々変化させた以外は、前記発明の実施の形
態と同様にしてトレッドゴム組成物を得た。
Examples 10 to 18 and Comparative Examples 5 to 10: A tread rubber composition was obtained in the same manner as in the embodiment of the invention except that the kind of the filler was changed variously.

【0157】このときの製造条件及び得られたトレッド
ゴム組成物の諸特性を表8に示す。
Table 8 shows the production conditions and various properties of the obtained tread rubber composition.

【0158】[0158]

【表8】 [Table 8]

【0159】[0159]

【発明の効果】本発明に係る黒色複合充填材料は、黒色
度が高く、光による褪色が抑制されており、且つ、低い
体積固有抵抗値と優れた分散性を有しているのでトレッ
ドゴム組成物用充填材として好適である。
The black composite filler according to the present invention has a high blackness, suppresses fading due to light, and has a low volume resistivity and excellent dispersibility. It is suitable as a material filler.

【0160】また、上記黒色複合充填材料をゴムに配合
したゴム組成物は、光による褪色が抑制されており、且
つ、低い電気抵抗値と優れた耐摩耗性及び引張強さとを
有しているので、トレッドゴム組成物として好適であ
る。
Further, the rubber composition in which the above-mentioned black composite filling material is blended with rubber has a low level of fading due to light, and has a low electric resistance value and excellent abrasion resistance and tensile strength. Therefore, it is suitable as a tread rubber composition.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森井 弘子 広島県大竹市明治新開1番4 戸田工業株 式会社大竹創造センター内 Fターム(参考) 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB151 BB181 BG041 DA037 FB076 FB096 FB236 FD016 4J037 AA18 CA02 CA12 CA23 CA24 CB09 CB23 CC28 DD05 DD11 EE03 EE04 FF05 FF11 FF15 FF17 FF18 FF22  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Hiroko Morii 1-4, Meiji Shinkai, Otake City, Hiroshima Prefecture Toda Kogyo Co., Ltd. Otake Creative Center F term (reference) 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB151 BB181 BG041 DA037 FB076 FB096 FB236 FD016 4J037 AA18 CA02 CA12 CA23 CA24 CB09 CB23 CC28 DD05 DD11 EE03 EE04 FF05 FF11 FF15 FF17 FF18 FF22

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粒子表面にアルコキシシランから生成す
るオルガノシラン化合物又はポリシロキサンが被覆さ
れ、該被覆の少なくとも1部にカーボンブラックが付着
されているシリカ粒子粉末からなる平均粒子径が0.0
01〜0.5μmの複合シリカ粒子粉末であって、前記
カーボンブラックの付着量が前記シリカ粒子粉末100
重量部に対して1〜1000重量部であることを特徴と
する黒色複合充填材料。
An average particle diameter of a silica particle powder in which an organosilane compound or a polysiloxane formed from an alkoxysilane is coated on the particle surface and carbon black is adhered to at least a part of the coating.
A composite silica particle powder having a particle size of from 0.1 to 0.5 μm, wherein
A black composite filling material characterized by being 1 to 1000 parts by weight based on parts by weight.
【請求項2】 請求項1記載の複合シリカ粒子粉末の粒
子表面が、脂肪酸、脂肪酸金属塩又はカップリング剤に
よって被覆されていることを特徴とする黒色複合充填材
料。
2. A black composite filling material, wherein the particle surface of the composite silica particle powder according to claim 1 is coated with a fatty acid, a fatty acid metal salt or a coupling agent.
【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のシリカ粒子
粉末の粒子表面が、あらかじめアルミニウムの水酸化
物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ
素の酸化物より選ばれる少なくとも一種からなる中間被
覆物によって被覆されていることを特徴とする黒色複合
充填材料。
3. The particle surface of the silica particle powder according to claim 1 or 2, wherein the particle surface is selected from at least one of aluminum hydroxide, aluminum oxide, silicon hydroxide and silicon oxide. Black composite filling material, characterized by being coated with an intermediate coating.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
の黒色複合充填材料を用いたことを特徴とするトレッド
ゴム組成物。
4. A tread rubber composition using the black composite filler according to any one of claims 1 to 3.
JP2001146940A 2001-05-16 2001-05-16 Black composite filler and tread rubber composition using the black composite filler Expired - Lifetime JP4868102B2 (en)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003105226A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Toda Kogyo Corp Coloring material for black matrix, coloring composition for black matrix containing the same, and color filter
JP2003105229A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Toda Kogyo Corp Coloring pigment for printing ink, printing ink and pigment dispersion containing the same
JP2007137919A (en) * 2005-11-14 2007-06-07 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Electroconductive zinc oxide-coated powder and method for producing the same
JP2008050405A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Toda Kogyo Corp Black composite microparticle powder and dispersion containing the same, and method for producing the same
JP2010059271A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Surface-treated inorganic oxide, rubber composition using the same, and pneumatic tire
JP2017145373A (en) * 2016-02-19 2017-08-24 株式会社ブリヂストン Tire rubber composition
JP2018522996A (en) * 2015-04-30 2018-08-16 キャボット コーポレイションCabot Corporation Carbon coating particles
KR20190062599A (en) * 2016-10-26 2019-06-05 갈모어 인코포레이티드 Additive coated particles for low cost high performance materials

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5293452A (en) * 1976-01-26 1977-08-05 Ici Ltd Silicic fillers
JPH01294776A (en) * 1988-05-23 1989-11-28 Fuji Kagaku Kk Carbon-coated silicic acid and its production
JPH10316802A (en) * 1997-05-21 1998-12-02 Otsuka Chem Co Ltd Rubber composition and electroconductive silicic filler
JPH11323174A (en) * 1997-10-31 1999-11-26 Toda Kogyo Corp Iron-based black composite particle powder and its production, coating material prepared by using the iron-based black composite particle powder, and rubber resin composition colored with the iron-based black composite particle powder
JP2000351914A (en) * 1999-04-07 2000-12-19 Toda Kogyo Corp Iron-based black composite particulate powder and its production, coating material using the same and rubber/ resin composition colored therewith
JP2001011339A (en) * 1999-04-26 2001-01-16 Toda Kogyo Corp Iron-based black composite pigment and its production, coating using the iron-based black composite pigment and rubber.resin composition colored with the iron-based black composite pigment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5293452A (en) * 1976-01-26 1977-08-05 Ici Ltd Silicic fillers
JPH01294776A (en) * 1988-05-23 1989-11-28 Fuji Kagaku Kk Carbon-coated silicic acid and its production
JPH10316802A (en) * 1997-05-21 1998-12-02 Otsuka Chem Co Ltd Rubber composition and electroconductive silicic filler
JPH11323174A (en) * 1997-10-31 1999-11-26 Toda Kogyo Corp Iron-based black composite particle powder and its production, coating material prepared by using the iron-based black composite particle powder, and rubber resin composition colored with the iron-based black composite particle powder
JP2000351914A (en) * 1999-04-07 2000-12-19 Toda Kogyo Corp Iron-based black composite particulate powder and its production, coating material using the same and rubber/ resin composition colored therewith
JP2001011339A (en) * 1999-04-26 2001-01-16 Toda Kogyo Corp Iron-based black composite pigment and its production, coating using the iron-based black composite pigment and rubber.resin composition colored with the iron-based black composite pigment

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003105226A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Toda Kogyo Corp Coloring material for black matrix, coloring composition for black matrix containing the same, and color filter
JP2003105229A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Toda Kogyo Corp Coloring pigment for printing ink, printing ink and pigment dispersion containing the same
JP2007137919A (en) * 2005-11-14 2007-06-07 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Electroconductive zinc oxide-coated powder and method for producing the same
JP2008050405A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Toda Kogyo Corp Black composite microparticle powder and dispersion containing the same, and method for producing the same
JP2010059271A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Surface-treated inorganic oxide, rubber composition using the same, and pneumatic tire
JP2018522996A (en) * 2015-04-30 2018-08-16 キャボット コーポレイションCabot Corporation Carbon coating particles
JP7087019B2 (en) 2015-04-30 2022-06-20 キャボット コーポレイション Carbon coated particles
JP7555901B2 (en) 2015-04-30 2024-09-25 キャボット コーポレイション Carbon Coated Particles
US10519298B2 (en) 2015-04-30 2019-12-31 Cabot Corporation Carbon coated particles
JP2020128548A (en) * 2015-04-30 2020-08-27 キャボット コーポレイションCabot Corporation Carbon coated particles
US11198774B2 (en) 2015-04-30 2021-12-14 Cabot Corporation Carbon coated particles
US11692081B2 (en) 2015-04-30 2023-07-04 Cabot Corporation Carbon-coated particles
JP2022048155A (en) * 2015-04-30 2022-03-25 キャボット コーポレイション Carbon coated particles
JP2017145373A (en) * 2016-02-19 2017-08-24 株式会社ブリヂストン Tire rubber composition
JP2019533742A (en) * 2016-10-26 2019-11-21 ガーマー インク.Garmor, Inc. Additive coated particles for low cost high performance materials
KR102406770B1 (en) 2016-10-26 2022-06-10 애즈버리 그래파이트 오브 노스 캐롤라이나, 인코포레이티드 Additive-coated particles for low-cost, high-performance materials
JP6994028B2 (en) 2016-10-26 2022-01-14 ガーマー インク. Additive-coated particles for low-cost, high-performance materials
KR20190062599A (en) * 2016-10-26 2019-06-05 갈모어 인코포레이티드 Additive coated particles for low cost high performance materials

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