JP2005232261A - 変性天然ゴムラテックス、変性天然ゴム及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】天然ゴムラテックスに特定構造の窒素又はスズ含有単量体を添加して乳化重合することにより、前記単量体を天然ゴム分子にグラフト共重合させたことを特徴とする変性天然ゴムラテックス、並びに該変性天然ゴムラテックスを凝固及び乾燥してなる変性天然ゴムである。
【選択図】なし
Description
[式(I)、式(II)及び式(III)において、R1は、それぞれ独立して水素、炭素数1〜30の1価の脂肪族基、炭素数3〜30の1価の脂環式基又は炭素数6〜30の1価の芳香族基であり;R2は、それぞれ独立して炭素数1〜30の1価の脂肪族基、炭素数3〜30の1価の脂環式基又は炭素数6〜30の1価の芳香族基であり;Xは、下記式(IV):
−(CR1 2)n− ・・・(IV)
(式中、R1は、上記と同義であり、nは3〜10の整数である)で表される2価の基又は上記式(IV)中の−(CR1 2)−のいずれか一つを−NR2−(式中、R2は、上記と同義である)若しくは−O−で置換した2価の基、或いは前記2価の基中の炭素−炭素単結合の少なくとも一部を炭素−炭素二重結合で置換した2価の基である]で表される単量体を添加して乳化重合することにより、前記単量体を前記天然ゴムラテックス中の天然ゴム分子にグラフト共重合させたことを特徴とする。
(天然ゴムラテックスの変性反応工程)
フィールドラテックスをラテックスセパレーター[斎藤遠心工業製]を用いて回転数7500rpmで遠心分離して、乾燥ゴム濃度60%の濃縮ラテックスを得た。この濃縮ラテックス1000gを、撹拌機及び温調ジャケットを備えたステンレス製反応容器に投入し、予め10mLの水と0.12gの乳化剤[エマノーン4110,花王株式会社製]をビニルベンジルジエチルアミン 4.3gに加えて乳化したものを990mLの水と共に添加し、これらを窒素置換しながら常温で30分間撹拌した。次に、重合開始剤としてtert-ブチルハイドロパーオキサイド 1.2gとテトラエチレンペンタミン 1.2gとを加え、40℃で120分間反応させることにより、変性天然ゴムラテックスを得た。
上記変性天然ゴムラテックスにギ酸を加えpHを4.7に調整し、変性天然ゴムラテックスを凝固させた。このようにして得られた固形物をクレーパーで5回処理し、シュレッダーに通してクラム化した後、熱風式乾燥機により110℃で210分間乾燥して変性天然ゴムAを得た。このようにして得られた変性天然ゴムAの質量から、単量体として加えたビニルベンジルジエチルアミンの転化率が100%であることが確認された。また、該変性天然ゴムAを石油エーテルで抽出し、更にアセトンとメタノールの2:1混合溶媒で抽出することによりホモポリマーの分離を試みたが、抽出物を分析したところホモポリマーは検出されず、添加した単量体の100%が天然ゴム分子に導入されていることが確認された。
単量体としてビニルベンジルジエチルアミン 4.3gの代わりに、製造例2ではビニルベンジルピロリジン 4.2gを加え、製造例3ではビニルベンジルピペリジン 4.5gを加え、製造例4ではN-ビニルベンジルアザシクロヘプタン 4.8gを加え、製造例5ではビニルベンジルトリブチルスズ 9.2gを加え、製造例6ではビニルベンジルトリオクチルスズ 12.5gを加え、また、乳化剤の添加量を表1に示す量に変更する以外は、上記製造例1と同様にして変性天然ゴムB〜Fを得た。また、変性天然ゴムAと同様にして、変性天然ゴムB〜Fを分析したところ、添加した単量体の100%が天然ゴム分子に導入されていることが確認された。
天然ゴムラテックスを変性することなく、直接凝固及び乾燥して天然ゴムGを得た。上記製造例1〜7の反応条件を表1にまとめる。
*2 ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド, デグサ社製, Si69.
*3 N-(1,3-ジメチルブチル)-N'-フェニル-p-フェニレンジアミン.
*4 N,N'-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド.
*5 ジフェニルグアニジン.
*6 ジベンゾチアジルジスルフィド.
*7 N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド.
JIS K6300−1994に準拠し、130℃にてムーニー粘度ML1+4(130℃)を測定した。
JIS K 6301-1995に準拠して引張試験を行い、加硫したゴム組成物の引張り強さ(Tb)を測定した。引張り強さの値が大きい程、破壊特性に優れることを示す。
レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて、温度50℃、周波数15Hz、歪5%でtanδを測定した。tanδが小さい程、低ロス性に優れることを示す。
ランボーン式摩耗試験機を用い、室温におけるスリップ率60%での摩耗量を測定し、表3においては比較例1のゴム組成物の摩耗量を100として指数表示し、表4においては比較例2のゴム組成物の摩耗量を100として指数表示した。指数値が大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
Claims (8)
- 天然ゴムラテックスに下記式(I)、下記式(II)又は下記式(III):
[式(I)、式(II)及び式(III)において、R1は、それぞれ独立して水素、炭素数1〜30の1価の脂肪族基、炭素数3〜30の1価の脂環式基又は炭素数6〜30の1価の芳香族基であり;R2は、それぞれ独立して炭素数1〜30の1価の脂肪族基、炭素数3〜30の1価の脂環式基又は炭素数6〜30の1価の芳香族基であり;Xは、下記式(IV):
−(CR1 2)n− ・・・(IV)
(式中、R1は、上記と同義であり、nは3〜10の整数である)で表される2価の基又は上記式(IV)中の−(CR1 2)−のいずれか一つを−NR2−(式中、R2は、上記と同義である)若しくは−O−で置換した2価の基、或いは前記2価の基中の炭素−炭素単結合の少なくとも一部を炭素−炭素二重結合で置換した2価の基である]で表される単量体を添加して乳化重合することにより、前記単量体を天然ゴム分子にグラフト共重合させたことを特徴とする変性天然ゴムラテックス。 - 前記単量体のグラフト量が、前記天然ゴムラテックス中のゴム成分に対して0.01〜10.0質量%であることを特徴とする請求項1に記載の変性天然ゴムラテックス。
- 請求項1又は2に記載の変性天然ゴムラテックスを凝固及び乾燥してなる変性天然ゴム。
- 請求項3に記載の変性天然ゴムに対してカーボンブラックを配合してなるゴム組成物。
- 請求項3に記載の変性天然ゴムに対してシリカを配合してなるゴム組成物。
- 請求項4又は5に記載のゴム組成物を用いたタイヤ。
- 天然ゴムラテックスに、上記式(I)、式(II)又は式(III)で表される単量体を添加して乳化重合することにより、前記単量体を天然ゴム分子にグラフト共重合させることを特徴とする変性天然ゴムラテックスの製造方法。
- 天然ゴムラテックスに、上記式(I)、式(II)又は式(III)で表される単量体を添加して乳化重合することにより、前記単量体を天然ゴム分子にグラフト共重合させて変性天然ゴムラテックスを得、該変性天然ゴムラテックスを更に凝固及び乾燥することを特徴とする変性天然ゴムの製造方法。
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