JP2011231208A - ゴム組成物及びゴム組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)ゴム成分、並びに(B)繊維長の平均値が1〜20μm、繊維径の平均値が10μm以下、及びアスペクト比が2〜1000であるミクロフィブリル化植物繊維を含むゴム組成物である。
【選択図】なし
Description
(B)繊維長の平均値が1〜20μm、繊維径の平均値が10μm以下、及びアスペクト比が2〜1000であるミクロフィブリル化植物繊維を含む
ゴム組成物。
(b)酸処理したパルプを、機械的に解繊処理することにより、ミクロフィブリル化植物繊維を調製する工程、
(c)工程(b)により得られたミクロフィブリル化植物繊維とゴムラテックスを混合し、ゴムラテックス中にミクロフィブリル化植物繊維を分散させる工程、及び
(d)工程(c)により得られた分散液を乾燥させる工程
を含む
ゴム組成物の製造方法。
<ミクロフィブリル化植物繊維1の調製>
針葉樹由漂白クラフトパルプを水で希釈して、固形分濃度2.0質量%に調製した。その後、バッチ内の塩酸濃度が0.6%になるように塩酸を添加し、90℃で2時間撹拌した。得られた混合物を水でpHがおよそ7.0になるまで水で洗浄を繰返した後、固形分濃度が30質量%になるように脱水処理した。ついで得られた含水パルプを400rpm、0℃の操業条件の二軸混練押出機で処理することで、ミクロフィブリル化植物繊維1を調製した。
前記<ミクロフィブリル化植物繊維1の調製>と同様の針葉樹由来漂白クラフトパルプを酸処理せずに固形分濃度30質量%の状態で400rpm、0℃の操業条件の二軸混練押出機で処理することでミクロフィブリル化植物繊維2を調製した。
マスターバッチ1の調製
表1に記載量のミクロフィブリル化植物繊維1(固形分濃度:30質量%)を、表1に記載量の水中に高速ホモジナイザー(IKA製バッチ式ホモジナイザーT25ウルトラタラックス(Ultraturrax T25))を用いて、24,000rpm、1時間撹拌分散させ、ついで表1記載量の天然ゴムラテックス(ゴールデン・ホープ・プランテーションズ社製、HYTEX-HA、固形分濃度60質量%)を添加し、さらに30分撹拌分散させた。得られた混合液にさらに5%ギ酸水溶液で凝固し、水洗後、40℃の加熱オーブン中で乾燥させることでマスターバッチ1を得た。
ミクロフィブリル化植物繊維2を用いた以外は、マスターバッチ1の調製と同様の方法で調製した。
ミクロフィブリル化植物繊維を使用せず、マスターバッチ1の調製で使用した固形分濃度60質量%の天然ゴムラテックス250gを5%ギ酸水溶液で凝固し、水洗後、40℃の加熱オーブン中で乾燥させることでマスターバッチ3を得た。
表2の配合に従い、各種マスターバッチと配合剤を60℃、24rpmの条件で6インチオープンロールにより5分間混練した後、150℃でプレス加熱することで実施例1、比較例1、及び参考例1に対応する加硫ゴム組成物を得た。
ステアリン酸:ビーズステアリン酸つばき(日本油脂(株)製)
酸化亜鉛:酸化亜鉛2種(三井金属鉱業(株)製)
硫黄:粉末硫黄(鶴見化学工業(株)製)
加硫促進剤:ノクセラーDM(大内新興化学工業(株)製)
上記の方法で作製した加硫ゴム組成物を用い、以下に示す評価を行った。なお、表3に示す特性データ中の引張強度指数、破断伸び指数、破壊エネルギー指数、転がり抵抗指数については、参考例1を基準配合とし、下記記載の計算式で算出した。
JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に従い、破断応力及び破断伸びを測定した。下記の計算式、
引張強度指数=(各配合の破断応力)÷(基準配合の破断応力)×100
破断伸び指数=(各配合の破断伸び)÷(基準配合の破断伸び)×100
破壊エネルギー指数=(各配合の破断応力×破断伸び÷2)÷(基準配合の破断応力×破断伸び÷2)×100
により引張強度指数、破断伸び指数、破壊エネルギー指数を算出した。指数が大きい程、加硫ゴム組成物が良好に補強されており、ゴムの機械強度が大きく、破壊特性に優れることを示す。
前述の方法で調製された加硫ゴム組成物の2mmゴムスラブシートから測定用試験片を切り出し、粘弾性スペクトロメータVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪10%、動歪2%、周波数10Hzの条件下で、各測定用試験片のE*(複素弾性率)及びtanδ(損失正接)を測定した。下記の計算式、
転がり抵抗指数=(各配合のtanδ)÷(基準配合のtanδ)×100
により操縦安定性指数、転がり抵抗指数を算出した。
Claims (11)
- (A)ゴム成分、並びに
(B)繊維長の平均値が1〜20μm、繊維径の平均値が10μm以下、及びアスペクト比が2〜1000であるミクロフィブリル化植物繊維を含む
ゴム組成物。 - ミクロフィブリル化植物繊維(B)が、パルプを酸で処理したのちに、機械的に解繊処理することにより得られる請求項1に記載のゴム組成物。
- ミクロフィブリル化植物繊維(B)の含有量が、ゴム成分(A)100質量部に対して、1〜100質量部である請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 機械的な解繊処理が、磨砕処理である請求項2又は3に記載のゴム組成物。
- (a)パルプと酸で処理する工程、
(b)酸処理したパルプを、機械的に解繊処理することにより、ミクロフィブリル化植物繊維を調製する工程、
(c)工程(b)により得られたミクロフィブリル化植物繊維とゴムラテックスを混合し、ゴムラテックス中にミクロフィブリル化植物繊維を分散させる工程、及び
(d)工程(c)により得られた分散液を乾燥させる工程
を含む
ゴム組成物の製造方法。 - 工程(a)における酸が、塩酸、硫酸、酢酸、及びギ酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項5に記載のゴム組成物の製造方法。
- 工程(a)における酸の添加量が、パルプ100質量部に対して、5〜100質量部である請求項5又は6に記載のゴム組成物の製造方法。
- 工程(a)における酸処理後、さらに水洗する工程を含む請求項5〜7のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- 工程(b)における機械的な解繊処理が、磨砕処理である請求項5〜8のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- タイヤ用に用いられる請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- 請求項1〜4、及び10のいずれかに記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
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