JP5456650B2 - Modified natural rubber, rubber composition for tire and pneumatic tire - Google Patents

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本発明は、改質天然ゴム及びその製造方法、並びに、該改質天然ゴムを用いたタイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a modified natural rubber and a method for producing the same, and a rubber composition for a tire and a pneumatic tire using the modified natural rubber.

従来から、タイヤの転がり抵抗を低減して発熱を抑えることにより、車両を低燃費化することが行われている。近年、タイヤによる車両の低燃費化の要請はますます大きくなり、燃費向上の更なる検討が不可欠である。タイヤに汎用されている天然ゴムはスチレンブタジエンゴムに比べて低燃費性能が高いとされてきたが、昨今スチレンブタジエンゴムの低燃費化が進んでいるため、タイヤ全体の低燃費化を達成するためには天然ゴムの低燃費化も進めることが必要である。 Conventionally, the fuel consumption of a vehicle has been reduced by reducing tire rolling resistance and suppressing heat generation. In recent years, there has been an increasing demand for lower fuel consumption of vehicles with tires, and further studies on improving fuel efficiency are indispensable. Natural rubber, which is widely used in tires, has been considered to have higher fuel efficiency compared to styrene butadiene rubber. However, since styrene butadiene rubber has been fueled more recently, it is necessary to achieve lower fuel consumption for the entire tire. Therefore, it is necessary to reduce the fuel consumption of natural rubber.

天然ゴムの低燃費化にあたり、天然ゴムを改質することが考えられ、例えば、特許文献1には、天然ゴムラテックスに界面活性剤を加えて洗浄処理する方法が記載されている。しかしながら、転がり抵抗を改善することについては未だ改善の余地がある。 In order to reduce the fuel consumption of natural rubber, it is conceivable to modify natural rubber. For example, Patent Document 1 discloses a method of adding a surfactant to natural rubber latex and performing a cleaning treatment. However, there is still room for improvement in improving rolling resistance.

特許第3294901号公報Japanese Patent No. 3294901

本発明は、前記課題を解決し、リン含有量及び窒素含有量を充分に低減でき、低燃費性、耐熱老化性に優れた改質天然ゴム及びその製造方法を提供すること、並びに、該改質天然ゴムを用いたタイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems, provides a modified natural rubber that can sufficiently reduce the phosphorus content and nitrogen content, and is excellent in fuel efficiency and heat aging resistance, and a method for producing the same. An object is to provide a rubber composition for a tire using a natural rubber and a pneumatic tire.

本発明は、ケン化天然ゴムラテックスから得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理し、洗浄して得られる改質天然ゴムに関する。ここで、アニオン系界面活性剤が、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩及び脂肪酸塩からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The present invention relates to a modified natural rubber obtained by treating agglomerated rubber obtained from a saponified natural rubber latex with an aqueous solution of an anionic surfactant and washing it. Here, the anionic surfactant is at least one selected from the group consisting of alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salts, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, and fatty acid salts. Is preferred.

上記水溶液100質量%中の上記アニオン系界面活性剤の含有量が0.01質量%以上であることが好ましい。上記水溶液100質量%中の上記アニオン系界面活性剤の含有量が0.1質量%以上であることがより好ましい。 The content of the anionic surfactant in 100% by mass of the aqueous solution is preferably 0.01% by mass or more. The content of the anionic surfactant in 100% by mass of the aqueous solution is more preferably 0.1% by mass or more.

アセトン中に室温下で48時間浸漬した後の窒素含有量が0.2%質量以下であることが好ましい。上記改質天然ゴムのリン含有量が200ppm以下であることが好ましい。 The nitrogen content after 48 hours of immersion in acetone at room temperature is preferably 0.2% by mass or less. The phosphorus content of the modified natural rubber is preferably 200 ppm or less.

本発明はまた、天然ゴムラテックスをケン化処理する工程1と、上記工程1で得られたケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理する工程2と、洗浄する工程3とを含む改質天然ゴムの製造方法に関する。 The present invention also includes a step 1 of saponifying natural rubber latex and a step of treating the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex obtained in the above step 1 with an aqueous solution of an anionic surfactant. The present invention relates to a method for producing a modified natural rubber comprising 2 and a washing step 3.

本発明はまた、ゴム成分とカーボンブラック及び/又は白色充填剤とを含み、上記ゴム成分100質量%中、上記改質天然ゴムの含有量が5質量%以上であるタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention also relates to a tire rubber composition comprising a rubber component and carbon black and / or a white filler, wherein the content of the modified natural rubber is 5% by mass or more in 100% by mass of the rubber component.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.

本発明によれば、ケン化天然ゴムラテックスから得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理し、洗浄して得られる改質天然ゴムであるので、ゴム中のタンパク質やリン脂質を充分に低減でき、低燃費性を改善できる。また、本発明によれば、従来の改質が施されたタンパク質と比べて、耐熱老化性(保存中の分子量の低下)を通常(非改質)の天然ゴム並みに高められる。従って、低燃費性、耐熱老化性に優れたタイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, it is a modified natural rubber obtained by treating agglomerated rubber obtained from a saponified natural rubber latex with an aqueous solution of an anionic surfactant and washing it, so that proteins and phospholipids in the rubber are removed. It can be reduced sufficiently and fuel efficiency can be improved. In addition, according to the present invention, heat aging resistance (decrease in molecular weight during storage) can be increased to the same level as that of normal (non-modified) natural rubber, compared to conventional modified proteins. Accordingly, it is possible to provide a tire rubber composition and a pneumatic tire that are excellent in fuel efficiency and heat aging resistance.

〔改質天然ゴム〕
本発明の改質天然ゴムは、ケン化天然ゴムラテックスから得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理し、洗浄して得られるものである。
[Modified natural rubber]
The modified natural rubber of the present invention is obtained by treating agglomerated rubber obtained from a saponified natural rubber latex with an aqueous solution of an anionic surfactant and washing it.

天然ゴムの低燃費化において、天然ゴムラテックスをケン化する方法では、ケン化工程で分解したタンパク質やリン脂質がゴム凝固時にゴム内部に閉じこめられたり、ゴム表面に強固に吸着された状態で残存してしまうため、水などによる洗浄では充分に低減できない。これに対し、本発明では、ケン化天然ゴムラテックスによる凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理、洗浄することにより、残存しているタンパク質やリン脂質も充分に除去できる。そのため、本発明の改質天然ゴムの使用により、低燃費性を一層向上できる。また、ケン化処理後に炭酸ナトリウムを処理して残存しているタンパク質を除去する方法に比べて、耐熱老化性が優れており、保存中のゴムの劣化を抑制でき、保存に伴う低燃費性悪化を緩和できる。 In the method of saponifying natural rubber latex to reduce the fuel consumption of natural rubber, proteins and phospholipids decomposed in the saponification process remain inside the rubber during solidification or remain firmly adsorbed on the rubber surface. Therefore, it cannot be sufficiently reduced by washing with water or the like. On the other hand, in the present invention, residual proteins and phospholipids can be sufficiently removed by treating and washing the agglomerated rubber saponified natural rubber latex with an aqueous solution of an anionic surfactant. Therefore, the fuel efficiency can be further improved by using the modified natural rubber of the present invention. Compared with the method of removing residual protein by treating sodium carbonate after saponification treatment, it has better heat aging resistance, can suppress the deterioration of rubber during storage, and lower fuel consumption associated with storage Can be relaxed.

本発明の改質天然ゴムは、具体的には、天然ゴムラテックスをケン化処理する工程1と、上記工程1で得られたケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理する工程2と、洗浄する工程3とを含む製造方法などにより調製できる。 Specifically, the modified natural rubber of the present invention comprises an anionic system comprising a saponification treatment of natural rubber latex and an agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex obtained in the above step 1. It can be prepared by a production method including the step 2 of treating with an aqueous solution of a surfactant and the step 3 of washing.

(工程1)
工程1では、天然ゴムラテックスをケン化処理する。これにより、リン脂質やタンパク質が分解される。
(Process 1)
In step 1, natural rubber latex is saponified. Thereby, phospholipid and protein are decomposed.

天然ゴムラテックスはヘベア樹などの天然ゴムの樹木の樹液として採取され、ゴム分のほか水、タンパク質、脂質、無機塩類などを含み、ゴム中のゲル分は種々の不純物の複合的な存在に基づくものと考えられている。本発明では、天然ゴムラテックスとして、ヘベア樹をタッピングして出てくる生ラテックス(フィールドラテックス)、あるいは遠心分離法やクリーミング法によって濃縮した濃縮ラテックス(精製ラテックス、常法によりアンモニアを添加したハイアンモニアラテックス、亜鉛華とTMTDとアンモニアによって安定化させたLATZラテックスなど)を使用できる。 Natural rubber latex is collected as sap of natural rubber trees such as Hevea, and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is based on the complex presence of various impurities. It is considered a thing. In the present invention, as natural rubber latex, raw latex (field latex) produced by tapping Hevea tree, or concentrated latex concentrated by centrifugal separation or creaming (refined latex, high ammonia to which ammonia is added by a conventional method) Latex, zinc oxide, TMTD, and LATZ latex stabilized with ammonia can be used.

ケン化処理の方法としては、例えば、特開2010−138359号公報、特開2010−174169号公報に記載の方法により好適に行うことができ、具体的には下記方法などで実施できる。 As a method for the saponification treatment, for example, the method described in JP 2010-138359 A and JP 2010-174169 A can be suitably performed, and specifically, the following method can be used.

ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することで実施でき、必要に応じて撹拌等を行っても良い。 The saponification treatment can be carried out by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a certain period of time. Stirring or the like may be performed as necessary.

ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが好ましい。界面活性剤としては特に限定されず、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩などの公知のノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられるが、ゴムを凝固させず良好にケン化できるという点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩が好適である。ケン化処理において、アルカリ及び界面活性剤の添加量、ケン化処理の温度及び時間は、適宜設定すればよい。 As the alkali used for the saponification treatment, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like are preferable. The surfactant is not particularly limited, and examples thereof include known nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether sulfates, anionic surfactants, and amphoteric surfactants. A polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt is preferable because it can be saponified. In the saponification treatment, the addition amount of alkali and surfactant, the temperature and time of the saponification treatment may be appropriately set.

ケン化処理において、必要に応じて老化防止剤をケン化処理前、処理中又は処理後に添加してもよい。老化防止剤としては、老化防止剤の分散体を使用することが好ましく、例えば、老化防止剤、界面活性剤及び水を含む老化防止剤分散体(水中に老化防止剤を微細に分散させた分散体)を使用できる。このような分散体の使用により、老化防止剤をゴム粒子に吸収(吸着)させることができ、良好な低燃費性、耐熱老化性が得られる。 In the saponification treatment, an anti-aging agent may be added before, during or after the saponification treatment as necessary. As an anti-aging agent, it is preferable to use a dispersion of an anti-aging agent. For example, an anti-aging agent dispersion containing an anti-aging agent, a surfactant and water (a dispersion in which an anti-aging agent is finely dispersed in water). Body). By using such a dispersion, the anti-aging agent can be absorbed (adsorbed) by the rubber particles, and good fuel economy and heat aging resistance can be obtained.

なお、老化防止剤分散体をケン化処理前に添加する場合は天然ゴムラテックスと混合した後にケン化処理が施され、ケン化処理中に添加する場合は天然ゴムラテックス、アルカリなどとともに混合され、ケン化処理後に添加する場合は処理して得られたケン化天然ゴムラテックスと混合される。 If the anti-aging agent dispersion is added before the saponification treatment, it is mixed with natural rubber latex and then saponification treatment is applied.When added during the saponification treatment, it is mixed with natural rubber latex, alkali, etc. When added after the saponification treatment, it is mixed with the saponified natural rubber latex obtained by the treatment.

上記老化防止剤分散体において、老化防止剤としては特に限定されないが、容易に使用できるという理由から、フェノール系老化防止剤が好ましい。ここで、フェノール系老化防止剤としては、2,2’−メチレンビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)(大内新興化学工業(株)製のノクラックNS−6)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(大内新興化学工業(株)製のノクラック200)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)((株)エーピーアイコーポレーション製のヨシノックス425)などが挙げられ、また、ρ−クレゾールとジシクロペンタジエンとの縮合物をブチル化した化合物(ELIOKEM社製のWingstay L)、4−メチルフェノールとジシクロペンタジエンの反応物(Chemtura社製のLowinoxCPL)などのヒンダードフェノール系老化防止剤なども挙げられる。上記老化防止剤分散体に使用できる界面活性剤としては、公知のアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、マグネシウムアルミニウムシリケートの水和物などを適宜使用できる。 In the anti-aging agent dispersion, the anti-aging agent is not particularly limited, but a phenol-based anti-aging agent is preferable because it can be easily used. Here, as the phenolic anti-aging agent, 2,2′-methylenebis- (4-methyl-6-tert-butylphenol) (Nocrack NS-6 manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.), 2,6- Di-tert-butyl-4-methylphenol (Nocrack 200 manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (Ap Co., Ltd.) Yoshinox 425 manufactured by I Corporation) and the like, and a compound obtained by butylating a condensate of ρ-cresol and dicyclopentadiene (Wingstay L manufactured by ELIOKEM), a reaction product of 4-methylphenol and dicyclopentadiene Also included are hindered phenolic anti-aging agents such as (Lowinox CPL manufactured by Chemtura). It is done. As the surfactant that can be used in the anti-aging agent dispersion, known anionic surfactants, nonionic surfactants, magnesium aluminum silicate hydrates, and the like can be used as appropriate.

上記老化防止剤分散体は、公知の方法で製造でき、例えば、ボールミル、高速せん断型の撹拌装置、ホモジナイザーなどを用いて調製できる。老化防止剤、界面活性剤の添加量は適宜選択できる。 The anti-aging agent dispersion can be produced by a known method, and can be prepared using, for example, a ball mill, a high-speed shear type stirring device, a homogenizer, or the like. The addition amount of an anti-aging agent and a surfactant can be appropriately selected.

(工程2)
工程2では、上記工程1で得られたケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理する。この活性剤処理を施し、更に工程3で洗浄することでケン化処理により分解したタンパク質及びリン脂質を充分に除去し、凝集ゴム中の残存を防止できる。
(Process 2)
In step 2, the agglomerated rubber obtained by aggregating the saponified natural rubber latex obtained in the above step 1 is treated with an aqueous solution of an anionic surfactant. By applying this activator treatment and further washing in step 3, the protein and phospholipid decomposed by the saponification treatment can be sufficiently removed, and the remaining in the agglomerated rubber can be prevented.

工程2の凝集方法としては、ギ酸、酢酸、硫酸などの酸を添加してpHを調整し、必要に応じて高分子凝集剤を添加する方法などが挙げられる。これにより、大きな凝集塊ではなく、直径数mm〜20mm程度の粒状ゴムが形成され、活性剤処理及び洗浄工程によりリン脂質やタンパク質が充分に除去される。上記pHは、好ましくは3.0〜5.0、より好ましくは3.5〜4.5の範囲に調整される。 Examples of the aggregation method in Step 2 include a method of adjusting the pH by adding an acid such as formic acid, acetic acid, and sulfuric acid, and adding a polymer flocculant as necessary. Thereby, not a large aggregate but a granular rubber having a diameter of about several mm to 20 mm is formed, and phospholipids and proteins are sufficiently removed by the active agent treatment and the washing step. The pH is preferably adjusted in the range of 3.0 to 5.0, more preferably 3.5 to 4.5.

高分子凝集剤としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩化メチル4級塩の重合体等のカチオン性高分子凝集剤、アクリル酸塩の重合体等のアニオン系高分子凝集剤、アクリルアミド重合体等のノニオン性高分子凝集剤、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩化メチル4級塩−アクリル酸塩の共重合体等の両性高分子凝集剤などが挙げられる。高分子凝集剤の添加量は、適宜選択できる。 Examples of polymer flocculants include cationic polymer flocculants such as methyl chloride quaternary salt polymers of dimethylaminoethyl (meth) acrylate, anionic polymer flocculants such as acrylate polymers, and acrylamide polymers. Nonionic polymer flocculants such as, and amphoteric polymer flocculants such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate methyl chloride quaternary salt-acrylate copolymer. The addition amount of the polymer flocculant can be selected as appropriate.

次いで、得られた凝集ゴムに対して、アニオン系界面活性剤の水溶液を用いて活性剤処理が施される。これにより、凝集ゴムに強く付着したタンパク質などを充分に除去できる。ここで、アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩及び脂肪酸塩からなる群より選択される少なくとも1種を好適に使用できる。なお、これらの塩としては、アルカリ金属塩(ナトリウム塩など)、アンモニウム塩、アミン塩(モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン塩などのアルカノールアミン塩)などが挙げられる。 Next, the obtained agglomerated rubber is subjected to an active agent treatment using an aqueous solution of an anionic surfactant. Thereby, the protein etc. strongly adhering to the agglomerated rubber can be sufficiently removed. Here, as the anionic surfactant, for example, at least one selected from the group consisting of alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salts, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, and fatty acid salts. Can be suitably used. Examples of these salts include alkali metal salts (such as sodium salts), ammonium salts, amine salts (alkanolamine salts such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine salts).

アルキル硫酸エステル塩としては、高級アルキル硫酸エステル塩(高級アルコール硫酸エステル塩)が好適であり、ナトリウム塩などのアルカリ金属塩が好ましい。また、アルキル硫酸エステル塩におけるアルキル基の炭素数は10〜20が好ましく、10〜16がより好ましい。上記アルキル硫酸エステル塩の具体例としては、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ミリスチル硫酸ナトリウム、ミリスチル硫酸カリウム、セチル硫酸ナトリウム、セチル硫酸カリウムなどが挙げられる。なかでも、タンパク質量などの低減効果に優れるという理由から、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸カリウムなどが好ましい。 The alkyl sulfate ester salt is preferably a higher alkyl sulfate ester salt (higher alcohol sulfate ester salt), and is preferably an alkali metal salt such as a sodium salt. Moreover, 10-20 are preferable and, as for carbon number of the alkyl group in an alkyl sulfate ester salt, 10-16 are more preferable. Specific examples of the alkyl sulfate ester salt include sodium dodecyl sulfate, sodium lauryl sulfate, potassium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, sodium myristyl sulfate, potassium myristyl sulfate, sodium cetyl sulfate, and potassium cetyl sulfate. It is done. Of these, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, potassium lauryl sulfate and the like are preferable because they are excellent in reducing the protein amount and the like.

ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩としては、炭素数10〜18のアルキル基を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩が好ましく、ナトリウム塩がより好ましい。上記炭素数は10〜14が好ましい。また、オキシエチレン基の平均重合度は、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5である。上記ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩の具体例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンなどが挙げられる。なかでも、タンパク質量などの低減効果に優れるという理由から、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムが好ましい。 As a polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt, the polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt which has a C10-C18 alkyl group is preferable, and a sodium salt is more preferable. The carbon number is preferably 10-14. The average degree of polymerization of the oxyethylene group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5. Specific examples of the polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt include sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, sodium polyoxyethylene myristyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate such as sodium polyoxyethylene oleyl ether sulfate, polyoxyethylene Examples thereof include ethylene alkyl ether sulfate triethanolamine. Of these, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate is preferred because of its excellent effect of reducing the amount of protein and the like.

アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、炭素数3〜20のアルキルベンゼンスルホン酸塩が挙げられ、アルカリ金属塩が好適である。上記アルキルベンゼンスルホン酸塩の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、ペンタデシルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、セチルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩、カルシウム塩などが挙げられる。なかでも、タンパク質量などの低減効果に優れるという理由から、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい。 Examples of the alkylbenzene sulfonate include alkylbenzene sulfonates having 3 to 20 carbon atoms, and alkali metal salts are preferable. Specific examples of the alkylbenzene sulfonate include dodecyl benzene sulfonic acid, pentadecyl benzene sulfonic acid, decyl benzene sulfonic acid, sodium salt of cetyl benzene sulfonic acid, potassium salt, ammonium salt, triethanolamine salt, calcium salt and the like. Can be mentioned. Among these, sodium dodecylbenzenesulfonate is preferable because it is excellent in the effect of reducing the amount of protein and the like.

アルキルナフタレンスルホン酸塩としては、例えば、モノ、ジ又はトリイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム、モノ、ジ又はトリイソプロピルナフタレンスルホン酸カリウム、オクチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、オクチルナフタレンスルホン酸カリウム、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレンスルホン酸カリウム等のアルキルナフタレンスルホン酸アルカリ金属塩が挙げられる。なかでも、リン量などの低減効果に優れるという理由から、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムが好ましい。 Examples of the alkyl naphthalene sulfonate include sodium mono, di or triisopropyl naphthalene sulfonate, potassium mono, di or triisopropyl naphthalene sulfonate, sodium octyl naphthalene sulfonate, potassium octyl naphthalene sulfonate, sodium dodecyl naphthalene sulfonate, Examples thereof include alkali metal salts of alkyl naphthalene sulfonate such as potassium dodecyl naphthalene sulfonate. Of these, sodium alkylnaphthalene sulfonate is preferred because of its excellent effect of reducing the amount of phosphorus and the like.

脂肪酸塩としては、炭素数10〜20の高級脂肪酸塩が好適であり、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。上記脂肪酸塩の具体例としては、オレイン酸、ステアリン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、ドコサン酸、リノール酸、2−エチルヘキサン酸、2−オクチルウンデカン酸などのナトリウム塩、カリウム塩;やし油、パーム油、ヒマシ油、パーム核油、牛脂などから誘導される混合脂肪酸などのナトリウム塩、カリウム塩(ヒマシ油カリウム石けんなど)などが挙げられる。なかでも、タンパク質量などの低減効果に優れるという理由から、半硬化牛脂脂肪酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ヒマシ油カリウム石けんが好ましい。 As the fatty acid salt, a higher fatty acid salt having 10 to 20 carbon atoms is suitable, and examples thereof include a sodium salt and a potassium salt. Specific examples of the fatty acid salt include oleic acid, stearic acid, octanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, octadecanoic acid, docosanoic acid, linoleic acid, 2-ethylhexanoic acid, and 2-octylundecanoic acid. And sodium salts such as mixed fatty acids derived from palm oil, palm oil, castor oil, palm kernel oil, beef tallow and the like, and potassium salts (such as castor oil potassium soap). Among these, semi-hardened beef tallow fatty acid sodium, potassium oleate, and castor oil potassium soap are preferable because they are excellent in reducing the protein amount and the like.

工程2におけるアニオン系界面活性剤の水溶液は、各界面活性剤を水で希釈、溶解することで調製できる。 The aqueous solution of the anionic surfactant in step 2 can be prepared by diluting and dissolving each surfactant with water.

上記水溶液100質量%中の該アニオン系界面活性剤の含有量(前記界面活性剤成分の合計量)は、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上である。0.01質量%未満では、リン脂質やタンパク質を充分に除去できないおそれがある。該含有量は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。20質量%を超えても、効果の向上が少なく、経済的に不利となるおそれがある。 The content of the anionic surfactant in 100% by mass of the aqueous solution (total amount of the surfactant component) is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more. If it is less than 0.01% by mass, phospholipids and proteins may not be sufficiently removed. The content is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. Even if it exceeds 20 mass%, there is a possibility that there will be little improvement of an effect and it becomes economically disadvantageous.

凝集ゴムを上記水溶液で処理(活性剤処理)する方法は、凝集ゴムを上記水溶液に接触させる方法であれば特に限定されず、例えば、凝集ゴムを上記水溶液に浸漬する方法、凝集ゴムに上記水溶液を噴霧する方法などが挙げられる。 The method of treating the agglomerated rubber with the aqueous solution (activator treatment) is not particularly limited as long as the agglomerated rubber is brought into contact with the aqueous solution. For example, the method of immersing the agglomerated rubber in the aqueous solution, the aqueous solution in the agglomerated rubber The method of spraying is mentioned.

上記処理温度は適宜選択すればよいが、好ましくは10〜50℃、より好ましくは15〜35℃である。また、処理時間は、通常、1分以上であり、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。1分未満であると、本発明の効果が良好に得られないおそれがある。上限に制限はないが、長すぎると生産サイクルが長くなり、不経済であるため、好ましくは72時間以下である。 Although the said processing temperature should just be selected suitably, Preferably it is 10-50 degreeC, More preferably, it is 15-35 degreeC. Moreover, processing time is 1 minute or more normally, Preferably it is 10 minutes or more, More preferably, it is 30 minutes or more. If it is less than 1 minute, the effects of the present invention may not be obtained satisfactorily. The upper limit is not limited, but if it is too long, the production cycle becomes long and uneconomical, so it is preferably 72 hours or less.

なお、工程1のケン化時に必要に応じて界面活性剤を添加し、工程2の凝固後に再度アニオン性界面活性剤を添加するが、それぞれの作用は相違する。ケン化時に添加する界面活性剤は、強アルカリの添加によるケン化進行中にゴムが凝固せずに平均粒径0.1〜1μmを保持する、すなわちラテックスの安定性を保つ作用効果を有する。一方、工程2で使用されるアニオン系界面活性剤は、洗浄後のゴムに強固に付着したタンパク質やリン脂質の分解物や残渣等を除去する作用を持っている。
アニオン系界面活性剤の中には単独ではタンパク質除去効果を有するものの、強アルカリ下ではラテックスの安定性を保持できないものがある。工程1では強アルカリ下でもラテックスを安定にコロイド状態に保つことができるものを選択する必要がある。一方、工程2では既にゴムは凝固しており、タンパク質をはがす力の強いものを選ぶことが良い。この点、ドデシル硫酸ナトリウムは特に工程2において好ましい。
In addition, a surfactant is added as necessary at the time of saponification in Step 1, and an anionic surfactant is added again after the solidification in Step 2, but their actions are different. The surfactant added at the time of saponification has the effect of maintaining the average particle size of 0.1 to 1 [mu] m without solidifying the rubber during the saponification progress by addition of strong alkali, that is, maintaining the stability of the latex. On the other hand, the anionic surfactant used in Step 2 has an action of removing proteins, phospholipid degradation products, residues, and the like firmly attached to the washed rubber.
Some anionic surfactants alone have a protein removal effect, but cannot maintain latex stability under strong alkali. In step 1, it is necessary to select one that can stably maintain the latex in a colloidal state even under strong alkali. On the other hand, in step 2, it is preferable to select a rubber that has already solidified and has a strong ability to peel off protein. In this regard, sodium dodecyl sulfate is particularly preferable in Step 2.

(工程3)
工程3では、工程2で活性剤処理を施した凝集ゴムに洗浄処理が行われ、これにより、タンパク質などが充分除去される。洗浄処理としては、例えば、ゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離する方法、静置してゴムを浮かせ、水相のみを排出してゴム分を取り出す方法が挙げられる。これらの方法では、所望のリン含有量、窒素含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。洗浄処理終了後、乾燥することにより、本発明の改質天然ゴムが得られる。
(Process 3)
In step 3, the agglomerated rubber that has been treated with the activator in step 2 is subjected to a washing treatment, whereby proteins and the like are sufficiently removed. Examples of the washing treatment include a method of diluting a rubber component with water and washing, and then centrifuging, and a method of leaving the rubber to stand and discharging the water phase and discharging the rubber component. In these methods, washing may be repeated until the desired phosphorus content and nitrogen content are achieved. After the washing treatment is completed, the modified natural rubber of the present invention is obtained by drying.

上記製法などで得られた改質天然ゴム(HPNR)のリン含有量は、好ましくは200ppm以下、より好ましくは150ppm以下である。200ppmを超えると、tanδが上昇する傾向があり、低燃費性を改善できないおそれがある。 The phosphorus content of the modified natural rubber (HPNR) obtained by the above production method is preferably 200 ppm or less, more preferably 150 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, tan δ tends to increase, and there is a possibility that the fuel efficiency cannot be improved.

改質天然ゴムは、アセトン中に室温(25℃)で48時間浸漬した後の窒素含有量が0.2質量%以下であることが好ましく、0.15質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以下であることが更に好ましい。0.2質量%を超えると、低燃費性の改善効果を充分に得られないおそれがある。上記窒素含有量は、アセトン抽出によりゴム中の老化防止剤を除去した後の測定値を意味する。
なお、リン含有量、窒素含有量は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。
The modified natural rubber preferably has a nitrogen content of 0.2 mass% or less after being immersed in acetone at room temperature (25 ° C) for 48 hours, more preferably 0.15 mass% or less. More preferably, it is 0.1 mass% or less. If it exceeds 0.2% by mass, the effect of improving fuel economy may not be sufficiently obtained. The nitrogen content means a measured value after removing the anti-aging agent in the rubber by extraction with acetone.
In addition, phosphorus content and nitrogen content can be measured by the method as described in the below-mentioned Example.

改質天然ゴムは、通常、80℃で72時間老化させた後の重量平均分子量(Mw)保持率(Mw保持率=加熱後の分子量/加熱前の分子量×100)が40%以上である。該保持率は、好ましくは50%以上、より好ましくは55%以上である。
なお、重量平均分子量(Mw)保持率は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。
The modified natural rubber usually has a weight average molecular weight (Mw) retention rate (Mw retention rate = molecular weight after heating / molecular weight before heating × 100) after aging at 80 ° C. for 72 hours of 40% or more. The retention is preferably 50% or more, more preferably 55% or more.
In addition, a weight average molecular weight (Mw) retention rate can be measured by the method as described in the below-mentioned Example.

〔タイヤ用ゴム組成物〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分とカーボンブラック及び/又は白色充填剤とを含み、該ゴム成分中に上記改質天然ゴムを所定量含む。
[Rubber composition for tire]
The rubber composition for tires of the present invention contains a rubber component and carbon black and / or a white filler, and the rubber component contains a predetermined amount of the modified natural rubber.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、5質量%以上、好ましくは50質量%以上、より好ましくは100質量%である。5質量%未満であると、優れた低燃費性が得られないおそれがある。 In the rubber composition of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass or more, preferably 50% by mass or more, and more preferably 100% by mass. If it is less than 5% by mass, excellent fuel efficiency may not be obtained.

改質天然ゴム以外に使用できるゴム成分としては、天然ゴム(非変性)(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。 As rubber components that can be used other than modified natural rubber, natural rubber (non-modified) (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), Examples include ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR).

本発明のゴム組成物は、カーボンブラック及び/又は白色充填剤を含有する。これにより、補強効果が得られる。 The rubber composition of the present invention contains carbon black and / or a white filler. Thereby, the reinforcement effect is acquired.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は70m/g以上が好ましく、100m/g以上がより好ましい。70m/g未満であると、充分な補強効果が得られない傾向がある。カーボンブラックのNSAは200m/g以下が好ましく、180m/g以下がより好ましい。200m/gを超えると、低燃費性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 70 m 2 / g or more, and more preferably 100 m 2 / g or more. There exists a tendency for sufficient reinforcement effect not to be acquired as it is less than 70 m < 2 > / g. N 2 SA is preferably at most 200 meters 2 / g of carbon black, 180 m 2 / g or less is more preferable. If it exceeds 200 m 2 / g, the fuel efficiency tends to decrease.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

白色充填剤としては、ゴム工業で一般的に使用されているもの、たとえば、シリカ、炭酸カルシウム、セリサイトなどの雲母、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、アルミナ、酸化チタンなどを使用できる。 As white filler, those commonly used in the rubber industry, for example, mica such as silica, calcium carbonate, sericite, aluminum hydroxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, clay, talc, alumina, titanium oxide Etc. can be used.

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは30質量部以上である。該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性が得られる。 The content of carbon black is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. Within the above range, good fuel efficiency can be obtained.

本発明のゴム組成物において、カーボンブラック及び白色充填剤の合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは30質量部以上である。該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。上記範囲内であると、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性がバランスよく得られる。 In the rubber composition of the present invention, the total content of carbon black and white filler is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. Within the above range, low fuel consumption, wear resistance, and wet grip properties can be obtained in a well-balanced manner.

本発明のゴム組成物には、上記の材料以外にも、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、硫黄、加硫促進剤などのタイヤ工業において一般的に用いられている各種材料が適宜配合されていてもよい。 In addition to the above materials, the rubber composition of the present invention is appropriately blended with various materials generally used in the tire industry such as zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, sulfur, and vulcanization accelerators. May be.

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、上記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。該ゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッド、サイドウォール、スチールベルト、カーカスなどに好適に使用できる。 As a method for producing the rubber composition of the present invention, known methods can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneader such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanized. Can be manufactured. The rubber composition can be used for each member of a tire, and among them, it can be suitably used for a tread, a sidewall, a steel belt, a carcass and the like.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種材料を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形することにより未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧して製造できる。 The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, if necessary, a rubber composition containing various materials is extruded into a shape such as a tread at an unvulcanized stage and molded by a normal method on a tire molding machine. After forming a vulcanized tire, it can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
以下に、実施例で用いた各種薬品について説明する。
フィールドラテックス:Muhibba社から入手したフィールドラテックス
エマールE−27C(界面活性剤):花王(株)製のエマールE−27C(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
Wingstay L(老化防止剤):ELIOKEM社製のWingstay L(ρ−クレゾールとジシクロペンタジエンとの縮合物をブチル化した化合物)
エマルビンW(界面活性剤):BASF社製のエマルビンW(芳香族ポリグリコールエーテル)
タモールNN9104(界面活性剤):BASF社製のタモールNN9104(ナフタレンスルホン酸/ホルムアルデヒドのナトリウム塩)
Van gel B(界面活性剤):Vanderbilt社製のVan gel B(マグネシウムアルミニウムシリケートの水和物)
洗浄用界面活性剤:表1
TSR:NR(TSR)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックI(ISAFクラス)(NSA:114m/g)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
老化防止剤6C:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン)(6PPD)
不溶性硫黄:日本乾溜工業(株)製のセイミ硫黄(オイル分:10%)
加硫促進剤TBBS(NS):大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS
The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
The various chemicals used in the examples are described below.
Field latex: Field latex Emar E-27C (surfactant) obtained from Muhibba Co., Ltd. Emar E-27C (polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Wingstay L (anti-aging agent): WINGSTAY L (compound obtained by butylating the condensate of ρ-cresol and dicyclopentadiene) manufactured by ELIOKEM
Emulvin W (surfactant): Emalvin W (aromatic polyglycol ether) manufactured by BASF
Tamol NN9104 (surfactant): Tamol NN9104 manufactured by BASF (Naphthalenesulfonic acid / formaldehyde sodium salt)
Van gel B (surfactant): Van gel B (magnesium aluminum silicate hydrate) manufactured by Vanderbilt
Surfactant for cleaning: Table 1
TSR: NR (TSR)
Carbon black: Dia Black I (ISAF class) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (N 2 SA: 114 m 2 / g)
Zinc oxide: 2 types of zinc oxides manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Stearic acid: Beads stearic acid anti-aging agent manufactured by NOF Corporation 6C: NOCRACK 6C (N-phenyl) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. -N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine) (6PPD)
Insoluble sulfur: Seimi sulfur (oil content: 10%) manufactured by Nihon Kiboshi Kogyo Co., Ltd.
Vulcanization accelerator TBBS (NS): Noxeller NS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

Figure 0005456650
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<実施例及び比較例>
(老化防止剤分散体の調製)
水462.5gにエマルビンW12.5g、タモールNN9104 12.5g、Van gel B 12.5g、Wingstay L 500g(合計1000g)をボールミルで16時間混合し、老化防止剤分散体を調製した。
<Examples and Comparative Examples>
(Preparation of anti-aging agent dispersion)
462.5 g of water was mixed with 12.5 g of Emulvin W, 12.5 g of Tamol NN9104, 12.5 g of Van gel B, and 500 g of Wingstay L (total of 1000 g) for 16 hours with a ball mill to prepare an anti-aging dispersion.

(製造例1 固形ゴム(1)〜(9)の調製)
表2に従い、フィールドラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、10%に希釈したエマールE−27C水溶液と40%に希釈したNaOH水溶液を加え、室温で24時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。次いで、老化防止剤分散体を添加し、2時間撹拌した後、更に水を添加してゴム濃度15%(w/v)となるまで希釈した。その後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加しpHを4.0に調整し、市販の高分子凝集剤を添加し、2分間撹拌し、凝集させた。これにより得られた凝集物(凝集ゴム)の直径は3〜15mm程度であった。表2に従い、凝集物を0.5質量%に希釈した洗浄用界面活性剤水溶液に、常温で8時間浸漬した後、取出し、水1000mlで洗浄を数回繰り返し、その後90℃で4時間乾燥して固形ゴム(1)〜(9)を得た。
(Production Example 1 Preparation of solid rubbers (1) to (9))
According to Table 2, the solid content concentration (DRC) of the field latex was adjusted to 30% (w / v), and then an Emar E-27C aqueous solution diluted to 10% and an NaOH aqueous solution diluted to 40% were added. Time saponification reaction was performed to obtain a saponified natural rubber latex. Subsequently, after adding an anti-aging dispersion and stirring for 2 hours, water was further added and diluted until the rubber concentration became 15% (w / v). Thereafter, formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0, a commercially available polymer flocculant was added, and the mixture was stirred for 2 minutes for aggregation. The diameter of the aggregate (aggregated rubber) thus obtained was about 3 to 15 mm. In accordance with Table 2, after immersing the aggregate in an aqueous surfactant solution for cleaning diluted to 0.5% by mass at room temperature for 8 hours, it was taken out, washed several times with 1000 ml of water, and then dried at 90 ° C. for 4 hours. Thus, solid rubbers (1) to (9) were obtained.

(製造例2 固形ゴム(10)の調製)
洗浄用界面活性剤水溶液に浸漬しなかった点以外は、製造例1と同様の条件で、固形ゴム(10)を得た。
(Production Example 2 Preparation of solid rubber (10))
Solid rubber (10) was obtained under the same conditions as in Production Example 1 except that it was not immersed in the cleaning surfactant aqueous solution.

(製造例3 固形ゴム(12)の調製)
ケン化処理を行わなかった点、老化防止剤分散体を添加しなかった点、高分子凝集剤を添加しなかった点、及び洗浄用界面活性剤水溶液に浸漬しなかった点以外は、製造例1と同様の条件で、固形ゴム(12)を得た。
(Production Example 3 Preparation of Solid Rubber (12))
Production Example, except that the saponification treatment was not performed, the anti-aging agent dispersion was not added, the polymer flocculant was not added, and the surfactant was not immersed in the cleaning surfactant aqueous solution. A solid rubber (12) was obtained under the same conditions as in 1.

(製造例4 固形ゴム(13)の調製)
洗浄用界面活性剤水溶液の代わりに、0.5質量%の塩化ナトリウム水溶液を用いた点以外は、製造例1と同様の条件で、固形ゴム(13)を得た。
(Production Example 4 Preparation of solid rubber (13))
Solid rubber (13) was obtained under the same conditions as in Production Example 1 except that a 0.5% by mass sodium chloride aqueous solution was used instead of the cleaning surfactant aqueous solution.

(製造例5 固形ゴム(14)〜(17)の調製)
表3の洗浄用界面活性剤を用いた点以外は、製造例1と同様の条件で、固形ゴム(14)〜(17)を得た。
(Production Example 5 Preparation of solid rubber (14) to (17))
Solid rubbers (14) to (17) were obtained under the same conditions as in Production Example 1 except that the cleaning surfactants in Table 3 were used.

(製造例6 固形ゴム(18)の調製)
洗浄用界面活性剤水溶液の代わりに、2質量%の炭酸ナトリウム水溶液を用いた点以外は、製造例1と同様の条件で、固形ゴム(18)を得た。
(Production Example 6 Preparation of solid rubber (18))
A solid rubber (18) was obtained under the same conditions as in Production Example 1 except that a 2% by mass sodium carbonate aqueous solution was used instead of the cleaning surfactant aqueous solution.

固形ゴム(1)〜(18)について、下記により評価し、結果を表2、3に示した。 The solid rubbers (1) to (18) were evaluated as follows, and the results are shown in Tables 2 and 3.

<リン含有量の測定>
ICP発光分析装置(P−4010、(株)日立製作所製)を使用してリン含有量を求めた。
<Measurement of phosphorus content>
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (P-4010, manufactured by Hitachi, Ltd.).

<窒素含有量の測定>
(アセトン抽出(試験片の作製))
各固形ゴムを1mm角に細断したサンプルを約0.5g用意した。サンプルをアセトン50g中に浸漬して、室温(25℃)で48時間後にゴムを取出し、乾燥させ、各試験片(老化防止剤抽出済み)を得た。
(測定)
得られた試験片の窒素含有量を以下の方法で測定した。
窒素含有量は、微量窒素炭素測定装置「SUMIGRAPH NC95A((株)住化分析センター製)」を用いて、上記で得られたアセトン抽出処理済みの各試験片を分解、ガス化し、そのガスをガスクロマトグラフ「GC−8A((株)島津製作所製)」で分析して窒素含有量を定量した。
<Measurement of nitrogen content>
(Acetone extraction (test piece preparation))
About 0.5 g of a sample obtained by chopping each solid rubber into 1 mm square was prepared. The sample was immersed in 50 g of acetone, and after 48 hours at room temperature (25 ° C.), the rubber was taken out and dried to obtain each test piece (extracted with anti-aging agent).
(Measurement)
The nitrogen content of the obtained test piece was measured by the following method.
The nitrogen content was determined by decomposing and gasifying each of the acetone-extracted test pieces obtained above using a trace nitrogen carbon measuring device “SUMIGRAPH NC95A (manufactured by Sumika Chemical Analysis Center)”. The nitrogen content was quantified by analyzing with a gas chromatograph “GC-8A (manufactured by Shimadzu Corporation)”.

<ムーニー粘度の測定>
各固形ゴム及びTSRについて、JIS K6300に準拠したムーニー粘度の測定方法に従い、130℃で測定した。
なお、ムーニー粘度(ML1+4)が65以下であれば素練り不要と判断できる。
<Measurement of Mooney viscosity>
About each solid rubber and TSR, it measured at 130 degreeC according to the measuring method of the Mooney viscosity based on JISK6300.
In addition, if Mooney viscosity (ML1 + 4 ) is 65 or less, it can be judged that kneading is unnecessary.

<耐熱老化性>
老化前後における各固形ゴムの重量平均分子量を測定し、耐熱老化性を求めた。老化処理は、各ゴムを2〜5mm角に細断し、80℃で72時間オーブン中に保管することにより行った。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフを用いて、イソプレンを標準物質として測定した。
なお、耐熱老化性は、分子量保持率(加熱後の分子量/加熱前の分子量×100)(%)で表した。値が大きいほど、耐熱老化性が優れていることを示す。
<Heat aging resistance>
The weight average molecular weight of each solid rubber before and after aging was measured to determine heat aging resistance. The aging treatment was performed by chopping each rubber into 2 to 5 mm squares and storing them in an oven at 80 ° C. for 72 hours. The weight average molecular weight was measured using a gel permeation chromatograph with isoprene as a standard substance.
The heat aging resistance was expressed by molecular weight retention (molecular weight after heating / molecular weight before heating × 100) (%). It shows that heat aging resistance is excellent, so that a value is large.

Figure 0005456650
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表2〜3より、アニオン系界面活性剤の洗浄用水溶液で浸漬処理して調製された固形ゴム(1)〜(9)は、浸漬処理せずに調製された固形ゴム(10)に比べて、窒素含有量、リン含有量が大幅に低減し、ムーニー粘度も低下していた。また、耐熱老化性試験における重量平均分子量(Mw)保持率が55〜70%であり、固形ゴム(11)と同等であることが明らかとなった。 From Tables 2-3, the solid rubbers (1) to (9) prepared by immersing with an aqueous cleaning solution for an anionic surfactant are compared to the solid rubber (10) prepared without immersing. In addition, the nitrogen content and phosphorus content were greatly reduced, and the Mooney viscosity was also reduced. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) retention in the heat aging resistance test was 55-70%, and it became clear that it was equivalent to solid rubber (11).

一方、ノニオン系界面活性剤の洗浄水溶液で浸漬処理して調製された固形ゴム(14)〜(17)では、窒素含有量、リン含有量が上記固形ゴム(10)と同等で、洗浄作用が発揮されないことが明らかとなった。また、塩化ナトリウムのような電解質水溶液で処理しても同様に洗浄作用が発揮されなかった(固形ゴム(13))。 On the other hand, in the solid rubbers (14) to (17) prepared by immersing with a cleaning aqueous solution of a nonionic surfactant, the nitrogen content and the phosphorus content are the same as those of the solid rubber (10), and the cleaning action is high. It became clear that it was not demonstrated. Moreover, even if it processed with electrolyte aqueous solution like sodium chloride, the washing | cleaning effect was not exhibited similarly (solid rubber (13)).

(ゴム試験片の作製)
表4に示す配合処方に従って、1.7Lバンバリーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りした。次に、ロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で12分間プレス加硫して加硫物を得た。
なお、TSRから調製した固形ゴム(11)は予め素練りを行ってから使用した。
得られた各加硫物を下記により評価し、結果を表4に示した。
(Production of rubber test piece)
According to the formulation shown in Table 4, 1.7 L Banbury was used to knead chemicals other than sulfur and the vulcanization accelerator. Next, using a roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 150 ° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized product.
The solid rubber (11) prepared from TSR was used after masticating in advance.
Each obtained vulcanizate was evaluated by the following, and the results are shown in Table 4.

(転がり抵抗)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み1%、周波数10Hzの条件下で、各配合(加硫物)の損失正接(tanδ)を測定し、比較例1の転がり抵抗指数を100として、下記計算式により算出した。転がり抵抗指数が小さいほど、転がり抵抗が低減され、好ましいことを示す。
(転がり抵抗指数)=((各配合のtanδ)/(比較例1のtanδ))×100
(Rolling resistance)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), loss tangent (tan δ) of each compound (vulcanized product) under the conditions of temperature 70 ° C., initial strain 10%, dynamic strain 1%, frequency 10 Hz. ) Was measured, and the rolling resistance index of Comparative Example 1 was set to 100, which was calculated by the following formula. The smaller the rolling resistance index, the lower the rolling resistance, which is preferable.
(Rolling resistance index) = ((tan δ of each formulation) / (tan δ of Comparative Example 1)) × 100

Figure 0005456650
Figure 0005456650

表4から、アニオン性界面活性剤水溶液による浸漬処理を施した作製した固形ゴム(1)〜(9)を用いた実施例では、他の固形ゴムを用いた比較例に比べて、優れた転がり抵抗(低燃費性)が得られ、本発明の改質天然ゴムをタイヤに好適に使用できることが明らかとなった。
なお、固形ゴム(18)を用いた比較例は転がり抵抗に優れていたものの、長期保存した場合の分子量の低下による転がり抵抗の悪化が懸念された。
From Table 4, in the examples using the produced solid rubbers (1) to (9) subjected to the immersion treatment with the anionic surfactant aqueous solution, the rolling was superior to the comparative examples using other solid rubbers. Resistance (low fuel consumption) was obtained, and it became clear that the modified natural rubber of the present invention can be suitably used for tires.
In addition, although the comparative example using solid rubber (18) was excellent in rolling resistance, there was concern about deterioration of rolling resistance due to a decrease in molecular weight when stored for a long time.

Claims (9)

ゴム成分とカーボンブラック及び/又は白色充填剤とを含み、
前記ゴム成分100質量%中、ケン化天然ゴムラテックスから得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理し、洗浄して得られる改質天然ゴムの含有量が5質量%以上であるタイヤ用ゴム組成物。
A rubber component and carbon black and / or white filler,
In 100% by mass of the rubber component, the content of the modified natural rubber obtained by treating the aggregated rubber obtained from the saponified natural rubber latex with an aqueous solution of an anionic surfactant and washing is 5% by mass or more. Rubber composition for tires.
前記アニオン系界面活性剤が、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩及び脂肪酸塩からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。 2. The anionic surfactant is at least one selected from the group consisting of an alkyl sulfate ester salt, a polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt, an alkylbenzene sulfonate salt, an alkyl naphthalene sulfonate salt and a fatty acid salt. The rubber composition for tires described in 1. 前記水溶液100質量%中の前記アニオン系界面活性剤の含有量が0.01質量%以上である請求項1又は2に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein a content of the anionic surfactant in 100% by mass of the aqueous solution is 0.01% by mass or more. 前記水溶液100質量%中の前記アニオン系界面活性剤の含有量が0.1質量%以上である請求項1又は2に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein a content of the anionic surfactant in 100% by mass of the aqueous solution is 0.1% by mass or more. 前記改質天然ゴムのアセトン中に室温下で48時間浸漬した後の窒素含有量が0.2%質量以下である請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the modified natural rubber has a nitrogen content of 0.2% by mass or less after being immersed in acetone at room temperature for 48 hours. 前記改質天然ゴムのリン含有量が200ppm以下である請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 5, wherein a phosphorus content of the modified natural rubber is 200 ppm or less. 前記改質天然ゴムの80℃で72時間老化させた後の重量平均分子量(Mw)保持率(Mw保持率=加熱後の分子量/加熱前の分子量×100)が40%以上である請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The weight average molecular weight (Mw) retention rate (Mw retention rate = molecular weight after heating / molecular weight before heating × 100) after aging at 80 ° C. for 72 hours of the modified natural rubber is 40% or more. The rubber composition for tires in any one of -6. 天然ゴムラテックスをケン化処理する工程1と、
前記工程1で得られたケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアニオン系界面活性剤の水溶液で処理する工程2と、
洗浄する工程3と
前記工程1〜3を経て作製された改質天然ゴム、並びに、カーボンブラック及び/又は白色充填剤を混練する工程4と、
を含む請求項1〜7のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
Step 1 of saponifying natural rubber latex;
Treating the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex obtained in step 1 with an aqueous solution of an anionic surfactant;
Step 3 for cleaning ,
Step 4 of kneading the modified natural rubber produced through Steps 1 to 3 and carbon black and / or white filler;
The manufacturing method of the rubber composition for tires in any one of Claims 1-7 containing these .
請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。 The pneumatic tire produced using the rubber composition in any one of Claims 1-7.
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