JP4810568B2 - Modified natural rubber and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、改質天然ゴムおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a modified natural rubber and a method for producing the same.

天然ゴムの改質は、コスト、取扱いの容易さなどから、一般に界面活性剤で安定化したラテックス状態で行われるが、場合により固形ゴムの状態や、ゴム溶液中においても行われる。しかしながら、通常の天然ゴムラテックス中には、蛋白質などの非ゴム成分が5%程度存在する。また、市販の濃縮ラテックスにも約3%の非ゴム成分が存在する。そのため、これらの非ゴム成分、とくに蛋白質が天然ゴムの改質を阻害する原因となり、例えば、グラフト共重合の場合には、グラフト率およびグラフト効率が低下し、高い改質効果および改質効率が得られないという問題があった。 The modification of natural rubber is generally performed in a latex state stabilized with a surfactant because of cost, ease of handling, and the like, but in some cases, it is also performed in a solid rubber state or in a rubber solution. However, about 5% of non-rubber components such as proteins are present in ordinary natural rubber latex. Also, about 3% of non-rubber components are present in commercially available concentrated latex. Therefore, these non-rubber components, particularly proteins, inhibit the modification of natural rubber. For example, in the case of graft copolymerization, the graft ratio and graft efficiency are lowered, and a high modification effect and modification efficiency are obtained. There was a problem that it could not be obtained.

そのため、脱蛋白を行い、高い改質効率を得ることが検討されている。たとえば特許文献1、2では、ラテックスに蛋白質分解酵素を添加して蛋白質を分解する方法、または界面活性剤で繰り返し洗浄する方法により脱蛋白天然ゴムを製造し、該脱蛋白天然ゴムをエポキシ化することにより改質天然ゴムを製造する方法が開示されている。しかしながら、これらの方法では、蛋白質をある程度低減することが可能であるものの、天然ゴムの改質を阻害する原因の1つであるリン脂質については、充分に除去できておらず、改善の余地がある。
特開2004−359773号公報 特開2005−41960号公報
Therefore, deproteinization and high reforming efficiency are being studied. For example, in Patent Documents 1 and 2, deproteinized natural rubber is produced by a method of degrading protein by adding a proteolytic enzyme to latex or a method of repeatedly washing with a surfactant, and epoxidizing the deproteinized natural rubber Thus, a method for producing a modified natural rubber is disclosed. However, although these methods can reduce the protein to some extent, the phospholipid, which is one of the causes for inhibiting the modification of natural rubber, has not been sufficiently removed, and there is room for improvement. is there.
JP 2004-359773 A JP-A-2005-41960

本発明は、上記課題を解決し、優れた改質効果を有する改質天然ゴム、および、改質効率の高い改質天然ゴムの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a modified natural rubber having an excellent modifying effect and a method for producing a modified natural rubber having a high modifying efficiency.

本発明は、リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに、不飽和結合を有する有機化合物のグラフト共重合処理を施して改質したことを特徴とする改質天然ゴムに関する。 The present invention relates to a modified natural rubber characterized by being modified by subjecting a natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less to a graft copolymerization treatment of an organic compound having an unsaturated bond.

本発明はまた、リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに、有機化合物との付加反応を施して改質したことを特徴とする改質天然ゴムに関する。 The present invention also relates to a modified natural rubber characterized in that a natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less is modified by an addition reaction with an organic compound.

本発明はまた、リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに、エポキシ化処理を施して改質したことを特徴とする改質天然ゴムに関する。 The present invention also relates to a modified natural rubber characterized in that a natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less is modified by epoxidation treatment.

上記リン含有量が200ppm以下の天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものであることが好ましい。 The natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less is preferably obtained by saponifying natural rubber latex.

上記改質天然ゴムは、クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids and has no peak due to phospholipid at -3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the chloroform extract.

本発明はまた、天然ゴムラテックス中のリン含有量が200ppm以下となるまでリン化合物を除去した後、得られた天然ゴムに不飽和結合を有する有機化合物をグラフト共重合させることを特徴とする上記改質天然ゴムの製造方法に関する。 The present invention is also characterized in that after the phosphorus compound is removed until the phosphorus content in the natural rubber latex is 200 ppm or less, an organic compound having an unsaturated bond is graft copolymerized with the obtained natural rubber. The present invention relates to a method for producing modified natural rubber.

本発明はまた、天然ゴムラテックス中のリン含有量が200ppm以下となるまでリン化合物を除去した後、得られた天然ゴムに有機化合物を付加反応させることを特徴とする上記改質天然ゴムの製造方法に関する。 The present invention also provides the production of the modified natural rubber, wherein the phosphorus compound is removed until the phosphorus content in the natural rubber latex is 200 ppm or less, and then the organic compound is subjected to an addition reaction with the obtained natural rubber. Regarding the method.

本発明はまた、天然ゴムラテックス中のリン含有量が200ppm以下となるまでリン化合物を除去した後、得られた天然ゴムをエポキシ化することを特徴とする上記改質天然ゴムの製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for producing the above-mentioned modified natural rubber, wherein the phosphorus compound is removed until the phosphorus content in the natural rubber latex is 200 ppm or less, and then the obtained natural rubber is epoxidized.

上記改質天然ゴムの製造方法において、上記リン化合物の除去が天然ゴムラテックスをケン化処理して行われることが好ましい。 In the modified natural rubber production method, the phosphorus compound is preferably removed by saponifying natural rubber latex.

本発明によれば、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化処理後に洗浄処理を行うこと等の手法により、天然ゴムが元来含有するリン化合物(例えば、リン脂質)を極力除去した天然ゴムに対して、改質(不飽和結合を有する有機化合物のグラフト共重合処理、有機化合物との付加反応、エポキシ化処理)を行うため、優れた改質効果を有する改質天然ゴム(例えば、グラフト共重合の場合には、グラフト率が高い改質天然ゴム)を得ることができるとともに、高い改質効率(例えば、グラフト共重合の場合には、高グラフト効率)で天然ゴムの改質を行うことができる。 According to the present invention, a natural rubber in which a natural rubber latex is originally removed and a phosphorus compound (for example, phospholipid) originally contained in the natural rubber is removed as much as possible by a technique such as saponification treatment of natural rubber latex and washing treatment after saponification treatment. Modified rubber (for example, graft copolymerization treatment of an organic compound having an unsaturated bond, addition reaction with an organic compound, epoxidation treatment) has an excellent modification effect. In the case of copolymerization, a modified natural rubber having a high graft ratio can be obtained, and the natural rubber is modified with high modification efficiency (for example, high graft efficiency in the case of graft copolymerization). be able to.

本発明の改質天然ゴムは、リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに、改質を施したものである。上記天然ゴム中のリン含有量は、200ppm以下であるが、100ppm以下が好ましい。200ppmを超えると、天然ゴムから改質天然ゴムを製造する際の改質効果および改質効率(例えば、グラフト共重合の場合には、グラフト効率)が低下する傾向がある。ここで、リン含有量は、たとえばICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber of the present invention is obtained by modifying a natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less. The phosphorus content in the natural rubber is 200 ppm or less, preferably 100 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, the modification effect and modification efficiency (for example, graft efficiency in the case of graft copolymerization) in producing modified natural rubber from natural rubber tend to be reduced. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).

上記天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−3ppm〜1ppmに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。 The natural rubber is preferably substantially free of phospholipids. “Substantially no phospholipid is present” represents a state in which a natural rubber sample is extracted with chloroform and a peak due to phospholipid does not exist at −3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the extract. The peak of phosphorus present at -3 ppm to 1 ppm is a peak derived from the phosphate structure of phosphorus in the phospholipid.

リン含有量が200ppm以下の天然ゴムは、例えば、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化処理し、凝集させたゴムを洗浄することにより製造できる。採取した天然ゴムラテックスを新鮮な状態でケン化処理し、ケン化処理後に水での洗浄を十分に行い、天然ゴムラテックス粒子表面の非ゴム成分であるリン脂質が除去されることにより、高効率での改質が可能となると推察される。 Natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less can be produced, for example, by saponifying natural rubber latex with alkali and washing the agglomerated rubber. The collected natural rubber latex is saponified in a fresh state. After saponification, it is washed thoroughly with water to remove phospholipids that are non-rubber components on the surface of natural rubber latex particles. It is inferred that reforming can be performed at

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、静置することにより行う。なお、必要に応じて攪拌等を行っても良い。本発明の方法によれば、ケン化により分離したリン化合物が洗浄除去されるので、天然ゴムのリン含有量を抑えることができる。また、ケン化処理により、天然ゴム中の蛋白質が分解されるので、天然ゴムの窒素含有量を抑えることができる。本発明では、天然ゴムラテックスにアルカリを添加してケン化できるが、天然ゴムラテックスに添加することにより、効率的にケン化処理を行うことができるという効果がある。 The saponification treatment is performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a predetermined time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. According to the method of the present invention, the phosphorus compound separated by saponification is washed away, so that the phosphorus content of natural rubber can be suppressed. Moreover, since the protein in natural rubber is decomposed by the saponification treatment, the nitrogen content of the natural rubber can be suppressed. In the present invention, alkali can be added to natural rubber latex for saponification, but by adding to natural rubber latex, there is an effect that saponification can be efficiently performed.

天然ゴムラテックスはヘビア樹の樹液として採取され、ゴム分のほか水、蛋白質、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、ヘビア樹をタッピングして出てくる生ラテックス、あるいは遠心分離法によって濃縮した精製ラテックスを使用できる。さらに、生ゴムラテックス中に存在するバクテリアによる腐敗の進行を防止し、ラテックスの凝固を避けるために、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であってもよい。生ゴムの製造に供するゴムラテックスは、採取してから10日以内であることが好ましい。10日を超えてゴムラテックスを放置しておくとゲル分が増大していくためである。 Natural rubber latex is collected as sap of heavy trees and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is thought to be based on the complex presence of various impurities. . In the present invention, raw latex produced by tapping a heavy tree or purified latex concentrated by centrifugation can be used. Furthermore, high ammonia latex to which ammonia is added by a conventional method may be used in order to prevent the progress of decay due to bacteria present in the raw rubber latex and to avoid coagulation of the latex. The rubber latex to be used for production of raw rubber is preferably within 10 days after being collected. This is because the gel content increases when the rubber latex is left for more than 10 days.

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、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられ、ケン化効果やラテックスの安定性への影響の観点から、特に水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and amine compounds. From the viewpoint of the saponification effect and the influence on the stability of the latex, sodium hydroxide or hydroxide is particularly preferable. It is preferable to use potassium.

アルカリの添加量は特に限定されないが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、上限は12質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。アルカリの添加量が0.1質量部未満では、ケン化処理に時間がかかってしまうおそれがある。また逆にアルカリの添加量が12質量部を超えると天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。 The amount of alkali added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and the upper limit is 12 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of natural rubber latex. Is preferably 5 parts by mass or less. If the amount of alkali added is less than 0.1 parts by mass, saponification may take time. Conversely, if the amount of alkali added exceeds 12 parts by mass, the natural rubber latex may be destabilized.

界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤のうちの少なくとも1種が使用可能である。このうち陰イオン性界面活性剤としては、例えば、カルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系、リン酸エステル系等の陰イオン性界面活性剤が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンエーテル系、ポリオキシアルキレンエステル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、糖脂肪酸エステル系、アルキルポリグリコシド系等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。両性界面活性剤としては、例えば、アミノ酸型、ベタイン型、アミンオキサイド型等の両性界面活性剤が挙げられる。 As the surfactant, at least one of an anionic surfactant, a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant can be used. Among these, examples of the anionic surfactant include carboxylic acid-based, sulfonic acid-based, sulfate ester-based and phosphate ester-based anionic surfactants. Examples of the nonionic surfactant include nonionic surfactants such as polyoxyalkylene ether, polyoxyalkylene ester, polyhydric alcohol fatty acid ester, sugar fatty acid ester, and alkyl polyglycoside. . Examples of amphoteric surfactants include amphoteric surfactants such as amino acid type, betaine type, and amine oxide type.

界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、上限は6質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。界面活性剤の添加量が0.01質量部未満では、ケン化処理時に天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。また逆に界面活性剤の添加量が6質量部を超えると天然ゴムラテックスが安定化しすぎて凝固が困難になるおそれがある。 The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. 3 parts by mass or less is more preferable. If the addition amount of the surfactant is less than 0.01 parts by mass, the natural rubber latex may become unstable during the saponification treatment. On the other hand, if the amount of the surfactant added exceeds 6 parts by mass, the natural rubber latex is too stabilized and it may be difficult to coagulate.

ケン化処理の温度は、アルカリによるケン化反応が十分な反応速度で進行しうる範囲、および天然ゴムラテックスが凝固等の変質を起こさない範囲で適宜、設定できるが、通常は20〜70℃であるのが好ましい。また処理の時間は、天然ゴムラテックスを静置して処理を行う場合、処理の温度にもよるが、十分な処理を行うことと、生産性を向上することとを併せ考慮すると3〜48時間であるのが好ましい。 The temperature of the saponification treatment can be appropriately set within the range where the saponification reaction with alkali can proceed at a sufficient reaction rate and the natural rubber latex does not cause alteration such as coagulation, but is usually 20 to 70 ° C. Preferably there is. Further, the treatment time is 3 to 48 hours in consideration of both sufficient treatment and productivity improvement, depending on the treatment temperature when the treatment is performed with natural rubber latex standing. Is preferred.

ケン化反応終了後、凝集させたゴムを破砕し、洗浄処理を行う。洗浄処理としては、例えば、ゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理を行い、ゴム分を取り出す方法が挙げられる。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40重量%、好ましくは10〜30重量%となるように水で希釈する。次いで、5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよい。洗浄処理終了後、ケン化処理天然ゴムラテックスが得られる。 After completion of the saponification reaction, the agglomerated rubber is crushed and washed. Examples of the washing treatment include a method of diluting a rubber component with water and washing it, and then performing a centrifugal separation treatment to extract the rubber component. When centrifuging, it is first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight. Then, it may be centrifuged at 5000 to 10,000 rpm for 1 to 60 minutes. After completion of the washing treatment, a saponified natural rubber latex is obtained.

リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに対する改質は、例えば、ケン化処理天然ゴムラテックスに対して、天然ゴムラテックスの公知の改質方法と同様の方法を適用することにより行うことができる。 The modification of the natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less can be performed, for example, by applying a method similar to a known modification method of the natural rubber latex to the saponified natural rubber latex.

本発明の改質天然ゴムのうち、不飽和結合を有する有機化合物をグラフト共重合させた改質天然ゴムは、不飽和結合を有する有機化合物をケン化処理天然ゴムラテックスに加え、適当な重合開始剤を加えて反応させることにより得られる。不飽和結合を有する有機化合物としては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等のメタクリル酸やアクリル酸またはその誘導体、アクリロニトロル、酢酸ビニル、スチレン、アクリルアミド、ビニルピロリドン等のグラフト共重合可能なモノマーが挙げられる。不飽和結合を有する有機化合物のラテックスへの添加に際しては、あらかじめラテックス中に乳化剤を加えておくか、あるいは不飽和結合を有する有機化合物を乳化した後、ラテックスに加える。乳化剤としては、特に限定されないが、ノニオン系の界面活性剤が好適に使用される。 Among the modified natural rubbers of the present invention, a modified natural rubber obtained by graft copolymerization with an organic compound having an unsaturated bond is added with an organic compound having an unsaturated bond to a saponified natural rubber latex, and an appropriate polymerization is started. It is obtained by adding an agent and reacting. Examples of the organic compound having an unsaturated bond include methacrylic acid, acrylic acid, methyl methacrylate, methyl acrylate, methacrylic acid such as 2-hydroxyethyl methacrylate, and derivatives thereof, acrylonitrol, vinyl acetate, styrene, acrylamide. And monomers capable of graft copolymerization such as vinyl pyrrolidone. When the organic compound having an unsaturated bond is added to the latex, an emulsifier is added to the latex in advance, or the organic compound having an unsaturated bond is emulsified and then added to the latex. The emulsifier is not particularly limited, but a nonionic surfactant is preferably used.

不飽和結合を有する有機化合物の添加量は、通常、天然ゴム100質量部に対して、下限は5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、上限は100質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましい。不飽和結合を有する有機化合物の添加量が5質量部未満では、不飽和結合を有する有機化合物のグラフト量が少なくなり改質効果が小さくなるおそれがある。また逆に不飽和結合を有する有機化合物の添加量が100質量部を超えると、ホモポリマーの生成が増加してしまいグラフト効率が低下するおそれがある。 The amount of the organic compound having an unsaturated bond is usually 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 100 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of natural rubber. Less than the mass part is more preferable. If the addition amount of the organic compound having an unsaturated bond is less than 5 parts by mass, the grafting amount of the organic compound having an unsaturated bond may be reduced, and the modification effect may be reduced. Conversely, when the amount of the organic compound having an unsaturated bond exceeds 100 parts by mass, the production of homopolymer increases and the graft efficiency may be lowered.

重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、クメンハイドロパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,2−アゾビスイソブチロチトリル、過硫酸カリウム等の過酸化物が挙げられ、とくにレドックス系の重合開始剤を使用するのが重合温度を低減させる上で好ましい。かかるレドックス系の重合開始剤において、過酸化物と組み合わされる還元剤としては、例えば、テトラエチレンペンタミン、メルカプタン類、酸性亜硫酸ナトリウム、還元性金属イオン、アスコルビン酸等が挙げられる。レドックス系の重合開始剤における好ましい組み合わせ例としては、tert−ブチルハイドロパーオキサイドとテトラエチレンペンタミン、過酸化水素とFe2+塩、KSOとNaHSO等がある。なお、これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, hydrogen peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, 2,2-azobisisobutyrotitryl, and potassium persulfate. In particular, it is preferable to use a redox polymerization initiator in order to reduce the polymerization temperature. In such a redox polymerization initiator, examples of the reducing agent combined with the peroxide include tetraethylenepentamine, mercaptans, acidic sodium sulfite, reducing metal ions, ascorbic acid, and the like. Examples of preferred combinations in the redox polymerization initiator include tert-butyl hydroperoxide and tetraethylenepentamine, hydrogen peroxide and Fe 2+ salt, K 2 SO 2 O 8 and NaHSO 3 and the like. In addition, these may be used independently and may use 2 or more types together.

重合開始剤の添加量は、不飽和結合を有する有機化合物100モルに対して、下限は0.3モル%以上が好ましく、0.5モル%以上がより好ましく、上限は10モル%以下が好ましく、1モル%以下がより好ましい。これらの成分を反応容器に仕込み、30〜80℃で2〜10時間反応を行わせることにより、グラフト共重合体が得られる。使用するリン含有量が200ppm以下の天然ゴムはラテックス状態のものでもよく、ゴム溶液や固形ゴムであってもよい。 The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.3 mol% or more, more preferably 0.5 mol% or more, and the upper limit is preferably 10 mol% or less with respect to 100 mol of the organic compound having an unsaturated bond. 1 mol% or less is more preferable. A graft copolymer is obtained by charging these components into a reaction vessel and reacting at 30 to 80 ° C. for 2 to 10 hours. The natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less may be in a latex state, or may be a rubber solution or a solid rubber.

上記により得られるグラフト共重合体(改質天然ゴム)は、高いグラフト率(主鎖ポリマーの重量に対するグラフト重合したモノマーの重量の割合)と高いグラフト効率(モノマーの全重合重量に対するグラフト重合したモノマーの重量の割合)を有するため、強度を維持したまま接着性などの特性に優れており、接着材などの用途に好適に使用できる。 The graft copolymer (modified natural rubber) obtained as described above has a high graft ratio (ratio of the weight of the graft polymerized monomer to the weight of the main chain polymer) and a high graft efficiency (the graft polymerized monomer with respect to the total polymerized weight of the monomer). Therefore, it is excellent in properties such as adhesiveness while maintaining strength, and can be suitably used for applications such as adhesives.

本発明におけるリン含有量が200ppm以下の天然ゴムに対する有機化合物の付加反応は、例えば、ケン化処理天然ゴムラテックスにチオール化合物等の有機化合物を添加し、該有機化合物を天然ゴムに付加して行われる。チオール化合物としては、例えば、エチルメルカプタン、1−プロパンチオール、n−ブチルメルカプタン、1−ヘキサンチオール、1−ドデンカンチオール、1−オクタンチオール、ベンゼンチオール、1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンチオール、1,2−ベンゼンチオール、1,4−ベンゼンチオール、2−アミノエタンチオール、2−アミノベンゼンチオール、4−アミノベンゼンチオール、メルカプト酢酸、o−メルカプト安息香酸等が挙げられる。 The addition reaction of the organic compound to the natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less in the present invention is performed, for example, by adding an organic compound such as a thiol compound to a saponified natural rubber latex and adding the organic compound to the natural rubber. Is called. Examples of the thiol compound include ethyl mercaptan, 1-propanethiol, n-butyl mercaptan, 1-hexanethiol, 1-dodencanthiol, 1-octanethiol, benzenethiol, 1,2-ethanedithiol, 1,3- Propanedithiol, 1,4-butanethiol, 1,2-benzenethiol, 1,4-benzenethiol, 2-aminoethanethiol, 2-aminobenzenethiol, 4-aminobenzenethiol, mercaptoacetic acid, o-mercaptobenzoic acid Etc.

チオール化合物のラテックスへの添加に際しては、予めラテックス中に乳化剤を加えてもよいし、チオール化合物を乳化剤で乳化した後にラテックスに加えてもよい。また、必要に応じて、更に有機過酸化物を添加することもできる。乳化剤としては、特に限定されないが、ノニオン系の界面活性剤が好適に使用される。 When adding the thiol compound to the latex, an emulsifier may be added to the latex in advance, or the thiol compound may be added to the latex after being emulsified with the emulsifier. Moreover, an organic peroxide can also be added as needed. The emulsifier is not particularly limited, but a nonionic surfactant is preferably used.

チオール化合物の添加量は、通常、天然ゴム100質量部に対して、下限は0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、上限は20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。チオール化合物の添加量が0.1質量部未満であると、チオール化合物付加による効果が小さい傾向がある。また逆にチオール化合物の添加量が20質量部を超えると、ゴムの加工性が悪化するおそれがある。 The addition amount of the thiol compound is usually preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 20 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of natural rubber. Part or less is more preferable. There exists a tendency for the effect by thiol compound addition to be small that the addition amount of a thiol compound is less than 0.1 mass part. Conversely, if the amount of thiol compound added exceeds 20 parts by mass, the processability of rubber may be deteriorated.

付加反応は、攪拌しながら行うことが好ましく、例えば、ラテックスおよびチオール化合物等の上記成分を反応容器に仕込み、500〜1000Wのマイクロ波を10分〜1時間照射することにより、ケン化処理天然ゴム分子にチオール化合物が付加した改質天然ゴムが得られる。
また、例えば、ラテックスおよびチオール化合物等の上記成分を反応容器に仕込み、30〜80℃で10分〜24時間反応を行わせることにより、ケン化処理天然ゴム分子にチオール化合物が付加した改質天然ゴムが得られる。
The addition reaction is preferably carried out with stirring. For example, the above components such as latex and thiol compound are charged in a reaction vessel, and irradiated with 500 to 1000 W microwave for 10 minutes to 1 hour, thereby saponifying natural rubber. A modified natural rubber in which a thiol compound is added to the molecule is obtained.
In addition, for example, the above-described components such as latex and thiol compound are charged into a reaction vessel and reacted at 30 to 80 ° C. for 10 minutes to 24 hours, whereby a modified natural thiol compound is added to a saponified natural rubber molecule. Rubber is obtained.

使用するリン含有量が200ppm以下の天然ゴムは、上述したグラフト化と同様に、ラテックス状態のものでもよく、ゴム溶液や固形ゴムで行うこともできる。かくして得られるケン化処理天然ゴムの有機化合物付加体は、高い付加反応率(付加した有機化合物重量/主鎖ポリマー重量)を有するため、高補強性を示し、タイヤのトレッド等の用途に好適に使用できる。 The natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less to be used may be in a latex state as in the grafting described above, and can be carried out with a rubber solution or a solid rubber. The organic compound adduct of the saponified natural rubber thus obtained has a high addition reaction rate (weight of added organic compound / weight of main chain polymer), and thus exhibits high reinforcement and is suitable for applications such as tire treads. Can be used.

本発明におけるリン含有量が200ppm以下の天然ゴムに対するエポキシ化処理は、例えば、ケン化処理天然ゴムラテックスに有機過酸を添加し、天然ゴムをエポキシ化して行われる。有機過酸としては、例えば、過安息香酸、過酢酸、過蟻酸、過フタル酸、過プロピオン酸、トリフルオロ過酢酸、過酪酸等が挙げられる。これらの有機過酸はラテックスに直接添加してもよいが、有機過酸を形成する2成分をラテックスに加え、生成した有機過酸がラテックス中の天然ゴムと反応させるようにするのが好ましい。例えば、過蟻酸を生成させる場合は蟻酸および過酸化水素を順次加えればよい。また、過酢酸の場合には、氷酢酸および過酸化水素を順次加えて反応させればよい。 The epoxidation treatment for the natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less in the present invention is performed, for example, by adding an organic peracid to a saponification natural rubber latex and epoxidizing the natural rubber. Examples of the organic peracid include perbenzoic acid, peracetic acid, performic acid, perphthalic acid, perpropionic acid, trifluoroperacetic acid, perbutyric acid, and the like. These organic peracids may be added directly to the latex, but it is preferable to add two components that form the organic peracid to the latex so that the organic peracid produced reacts with the natural rubber in the latex. For example, when producing formic acid, formic acid and hydrogen peroxide may be added sequentially. In the case of peracetic acid, glacial acetic acid and hydrogen peroxide may be added sequentially to cause the reaction.

有機過酸の添加量は、通常、天然ゴム100質量部に対して、下限は5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、上限は70質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましい。有機過酸を生成する2成分を加える場合も、生成する有機過酸がこの範囲内にあるように添加量を調整する。有機過酸の添加量が5質量部未満では、改質効果が小さくなるおそれがある。また逆に有機過酸の添加量が60質量部を超えると副反応などにより物性の低下が大きくなるおそれがある。 The amount of the organic peracid added is usually preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 70 parts by mass or less, and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of natural rubber. More preferred. Also when adding 2 components which produce | generate an organic peracid, addition amount is adjusted so that the produced | generated organic peracid exists in this range. If the amount of the organic peracid added is less than 5 parts by mass, the modification effect may be reduced. On the other hand, if the amount of the organic peracid added exceeds 60 parts by mass, the physical properties may be greatly deteriorated due to side reactions.

ラテックスにこれらの有機過酸またはその反応成分を加えるに先立って、ラテックスには、ノニオン系などの乳化剤を加え、かつラテックスのpHを中性付近である約5〜7に保って安定化しておくのが好ましい。エポキシ化反応は、通常、温度20〜60℃で3〜10時間反応させることによって行われる。 Prior to adding these organic peracids or their reaction components to the latex, a nonionic emulsifier is added to the latex and the latex is kept at a neutral pH of about 5 to 7 and stabilized. Is preferred. The epoxidation reaction is usually performed by reacting at a temperature of 20 to 60 ° C. for 3 to 10 hours.

使用するリン含有量が200ppm以下の天然ゴムは、上述したグラフト化と同様に、ラテックス状態のものでもよく、ゴム溶液や固形ゴムで行うこともできる。上記により得られる天然ゴムのエポキシ化物は、高いエポキシ化率(不飽和結合のエポキシ基への変化率)を有するため、強度を維持したまま耐油性、耐ガス透過性などの特性にすぐれ、ホース、タイヤのインナーライナーなどの用途に好適に使用できる。 The natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less to be used may be in a latex state as in the grafting described above, and can be carried out with a rubber solution or a solid rubber. The epoxidized product of natural rubber obtained as above has a high epoxidation rate (change rate of unsaturated bond to epoxy group), so it has excellent properties such as oil resistance and gas permeation resistance while maintaining strength. It can be suitably used for applications such as tire inner liners.

本発明により得られた改質天然ゴムに、更に必要に応じて他のジエン系ゴム等のゴム成分、カーボンブラック、シリカ等の充填剤、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤、老化防止剤などの添加剤を配合することにより、タイヤ等のゴム工業に適用できるゴム組成物を製造することができる。 In addition to the modified natural rubber obtained by the present invention, if necessary, other rubber components such as diene rubber, fillers such as carbon black and silica, silane coupling agents, zinc oxide, stearic acid, vulcanizing agents A rubber composition applicable to the rubber industry such as tires can be produced by blending additives such as a vulcanization aid, a vulcanization accelerator, and an anti-aging agent.

実施例にもとづいて、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。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

まず、製造例、実施例および比較例で使用した各種薬品について説明する。
界面活性剤:花王(株)製のEmal−E
NaOH:和光純薬製のNaOH
ノニオン系乳化剤:花王(株)製のエマルゲン106、エマルゲン430
First, various chemicals used in Production Examples, Examples, and Comparative Examples will be described.
Surfactant: Emal-E manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries
Nonionic emulsifiers: Emulgen 106, Emulgen 430, manufactured by Kao Corporation

製造例1
(ケン化工程)
農園より入手したフィールドラテックスを固形分濃度(DRC)30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E 10gとNaOH10gを加え、70℃にて24時間ケン化反応を行った。得られたラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加してpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、ケン化処理天然ゴムラテックスを得た。
Production Example 1
(Saponification process)
After adjusting the field latex obtained from the farm to a solid content concentration (DRC) of 30% (w / v), 10 g of Emal-E and 10 g of NaOH are added to 1000 g of natural rubber latex, and saponification reaction is performed at 70 ° C. for 24 hours. Went. Water was added to the obtained latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized and washed repeatedly with 1000 ml of water to obtain a saponified natural rubber latex.

製造例2
(ケン化工程)
農園より入手したフィールドラテックスを固形分濃度(DRC)30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E 10gとNaOH20gを加え、70℃にて48時間ケン化反応を行った。得られたラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加してpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、ケン化処理天然ゴムラテックスを得た。
Production Example 2
(Saponification process)
After adjusting the field latex obtained from the farm to a solid content concentration (DRC) of 30% (w / v), 10 g of Emal-E and 20 g of NaOH are added to 1000 g of natural rubber latex, and saponification reaction is performed at 70 ° C. for 48 hours. Went. Water was added to the obtained latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized and washed repeatedly with 1000 ml of water to obtain a saponified natural rubber latex.

製造例3
(ケン化工程)
農園より入手したフィールドラテックスを固形分濃度(DRC)30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E 10gとNaOH10gを加え、室温にて24時間ケン化反応を行った。得られたラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加してpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、ケン化処理天然ゴムラテックスを得た。
Production Example 3
(Saponification process)
After adjusting the field latex obtained from the farm to a solid content concentration (DRC) of 30% (w / v), 10 g of Emal-E and 10 g of NaOH are added to 1000 g of natural rubber latex, and the saponification reaction is performed at room temperature for 24 hours. went. Water was added to the obtained latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized and washed repeatedly with 1000 ml of water to obtain a saponified natural rubber latex.

製造例1〜3の各天然ゴムについて以下に示す方法により、リン含有量などを測定した。
・リン含有量の測定
ICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所社製)を使用して生ゴムのリン含有量を求めた。
・リンの31P−NMR測定
NMR分析装置(400MHz、AV400M、日本ブルカー社製)を使用し、80%リン酸水溶液のP原子の測定ピークを基準点(0ppm)として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、CDClに溶解して測定した。
About each natural rubber of manufacture examples 1-3, phosphorus content etc. were measured by the method shown below.
-Measurement of phosphorus content The phosphorus content of raw rubber was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).
· 31 P-NMR measurement NMR analyzer of phosphorus used (400MHz, AV400M, Bruker Japan Co., Ltd.), the measurement peak of 80% P atoms of the phosphoric acid aqueous solution as a reference point (0 ppm), and extracted from the raw rubber with chloroform purification of the ingredients were measured and dissolved in CDCl 3.

実施例1
(グラフト共重合した天然ゴムの製造)
攪拌棒、滴下漏斗、窒素導入管およびコンデンサーを備えた4つ口フラスコに製造例1で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)600gを投入し、窒素雰囲気下でゆっくりと撹拌しながら、蒸留水250mlに溶解したノニオン系乳化剤(花王株式会社製の「エマルゲン430」)0.92gを一度に加えた。次に、メタクリル酸メチル91.6gを加え、数秒間激しく攪拌してそれぞれの薬品をよく混合させた。ついで、蒸留水50mlに溶かした重合開始剤tert−ブチルハイドロパーオキサイド1.43gとテトラエチレンペンタミン15.0gとを加え、30℃で3時間反応させた。反応後のラテックスは凝固していたので、石油エーテルで抽出を行った後、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、未反応天然ゴム、ホモポリマーおよびグラフト共重合体を分離した。これらはFT−IR、NMR分析装置でそれぞれ単独であることを確認した。
Example 1
(Production of graft copolymerized natural rubber)
Into a four-necked flask equipped with a stir bar, dropping funnel, nitrogen inlet tube and condenser, 600 g of the saponified natural rubber latex (solid content 25%) obtained in Production Example 1 is added and slowly stirred under a nitrogen atmosphere. Then, 0.92 g of a nonionic emulsifier (“Emulgen 430” manufactured by Kao Corporation) dissolved in 250 ml of distilled water was added all at once. Next, 91.6 g of methyl methacrylate was added and stirred vigorously for several seconds to mix each chemical well. Next, 1.43 g of a polymerization initiator tert-butyl hydroperoxide dissolved in 50 ml of distilled water and 15.0 g of tetraethylenepentamine were added and reacted at 30 ° C. for 3 hours. Since the latex after the reaction was coagulated, extraction with petroleum ether and extraction with a 2: 1 mixed solvent of acetone and methanol separated unreacted natural rubber, homopolymer and graft copolymer. . These were confirmed to be independent by FT-IR and NMR analyzers.

実施例2〜3
(グラフト共重合した天然ゴムの製造)
製造例2で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)および製造例3で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様にしてグラフト共重合体を得た。
Examples 2-3
(Production of graft copolymerized natural rubber)
The same procedure as in Example 1, except that the saponification natural rubber latex obtained in Production Example 2 (solid content 25%) and the saponification natural rubber latex obtained in Production Example 3 were used, respectively. As a result, a graft copolymer was obtained.

比較例1
(グラフト共重合した天然ゴムの製造)
ガスリー社(マレイシア)から入手したHAタイプのラテックスを固形分25%になるように希釈した後に使用したほかは、実施例1と同様にしてグラフト共重合体を得た。
Comparative Example 1
(Production of graft copolymerized natural rubber)
A graft copolymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that HA type latex obtained from Guthrie (Malaysia) was used after being diluted to a solid content of 25%.

比較例2
(グラフト共重合した天然ゴムの製造)
ガスリー社(マレイシア)から入手した天然ゴムのラテックス(固形分61%)を固形分30%になるように希釈した後、固形分60%まで濃縮し、固形分25%に再度希釈して使用したほかは、実施例1と同様にしてグラフト共重合体を得た。
Comparative Example 2
(Production of graft copolymerized natural rubber)
A natural rubber latex (solid content 61%) obtained from Guthrie (Malecia) was diluted to a solid content of 30%, concentrated to a solid content of 60%, and diluted to a solid content of 25% and used again. Otherwise, a graft copolymer was obtained in the same manner as in Example 1.

各実施例および比較例で得たグラフト共重合体について、重合度を評価するグラフト率およびグラフト効率を次式で求めた。
グラフト率=(グラフト重合したモノマーの重量(g))/(主鎖ポリマーの重量(g))×100
グラフト効率=(グラフト重合したモノマーの重量(g))/(モノマーの全重合重量(g))×100
About the graft copolymer obtained by each Example and the comparative example, the graft ratio and graft efficiency which evaluate a polymerization degree were calculated | required by following Formula.
Graft ratio = (weight of grafted monomer (g)) / (weight of main chain polymer (g)) × 100
Graft efficiency = (weight of grafted monomer (g)) / (total weight of monomer polymerization (g)) × 100

得られたグラフト率およびグラフト効率を、使用した各天然ゴムの含有リン量と共に表1に示す。 The obtained graft ratio and graft efficiency are shown in Table 1 together with the phosphorus content of each natural rubber used.

Figure 0004810568
Figure 0004810568

表1に示すように、製造例1〜3において得られたケン化処理天然ゴムラテックスのリン含有量は、200ppm以下であった。ケン化処理天然ゴムラテックスを用いた実施例1〜3では、ケン化処理天然ゴムラテックスを用いなかった比較例1、2に比べて、高いグラフト率およびグラフト効率を示した。
また、製造例1〜3において得られたケン化処理天然ゴムラテックスから抽出した抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークを検出しなかった。
As shown in Table 1, the phosphorus content of the saponified natural rubber latex obtained in Production Examples 1 to 3 was 200 ppm or less. In Examples 1 to 3 using a saponified natural rubber latex, a higher graft ratio and graft efficiency were shown than in Comparative Examples 1 and 2 where no saponified natural rubber latex was used.
Moreover, in the 31 P NMR measurement of the extract extracted from the saponification-treated natural rubber latex obtained in Production Examples 1 to 3, no peak due to phospholipid was detected at -3 ppm to 1 ppm.

実施例4
(有機化合物を付加した天然ゴムの製造)
攪拌棒、滴下漏斗およびコンデンサーを備えた3つ口フラスコに製造例1で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)600gを投入した。ついで、蒸留水300mlに溶解したノニオン系乳化剤(花王株式会社製の「エマルゲン106」)5.4gをゆっくりと攪拌しながら加えた。次に、アミノエタンチオールを20g加えて攪拌後、500Wでマイクロ波を1時間照射し、付加反応を行った。
Example 4
(Manufacture of natural rubber added with organic compounds)
600 g of the saponified natural rubber latex (solid content 25%) obtained in Production Example 1 was charged into a three-necked flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a condenser. Subsequently, 5.4 g of a nonionic emulsifier (“Emulgen 106” manufactured by Kao Corporation) dissolved in 300 ml of distilled water was added with slow stirring. Next, 20 g of aminoethanethiol was added and stirred, followed by irradiation with microwaves at 500 W for 1 hour to carry out an addition reaction.

実施例5〜6
(有機化合物を付加した天然ゴムの製造)
製造例2で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)および製造例3で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)をそれぞれ使用したほかは、実施例4と同様にしてアミノエタンチオールの付加を行った。
Examples 5-6
(Manufacture of natural rubber added with organic compounds)
Except for using the saponification-treated natural rubber latex (solid content 25%) obtained in Production Example 2 and the saponification-treated natural rubber latex (solid content 25%) obtained in Production Example 3, respectively, the procedure was the same as in Example 4. The aminoethanethiol was added.

比較例3
(有機化合物を付加した天然ゴムの製造)
ガスリー社(マレイシア)から入手したHAタイプのラテックスを固形分25%になるように希釈した後に使用したほかは、実施例4と同様にしてアミノエタンチオールの付加を行った。
Comparative Example 3
(Manufacture of natural rubber added with organic compounds)
Aminoethanethiol was added in the same manner as in Example 4 except that HA type latex obtained from Guthrie (Malaysia) was used after being diluted to a solid content of 25%.

比較例4
(有機化合物を付加した天然ゴムの製造)
ガスリー社(マレイシア)から入手した天然ゴムのラテックス(固形分61%)を固形分30%になるように希釈した後、固形分60%まで濃縮し、固形分25%に再度希釈して使用したほかは、実施例4と同様にしてアミノエタンチオールの付加を行った。
Comparative Example 4
(Manufacture of natural rubber added with organic compounds)
A natural rubber latex (solid content 61%) obtained from Guthrie (Malecia) was diluted to a solid content of 30%, concentrated to a solid content of 60%, and diluted to a solid content of 25% and used again. Otherwise, aminoethanethiol was added in the same manner as in Example 4.

付加反応率(付加した有機化合物重量[g]/主鎖ポリマー重量[g])を測定した。
測定した付加反応率を、使用した各天然ゴムの含有リン量と共に表2に示す。
The addition reaction rate (weight of added organic compound [g] / weight of main chain polymer [g]) was measured.
The measured addition reaction rate is shown in Table 2 together with the phosphorus content of each natural rubber used.

Figure 0004810568
Figure 0004810568

表2に示すように、ケン化処理天然ゴムラテックスを用いた実施例4〜6では、ケン化処理天然ゴムラテックスを用いなかった比較例3、4に比べて、高い付加反応率を示した。 As shown in Table 2, in Examples 4 to 6 using the saponified natural rubber latex, a higher addition reaction rate was shown compared to Comparative Examples 3 and 4 in which the saponified natural rubber latex was not used.

実施例7
(エポキシ化された天然ゴムの製造)
攪拌棒、滴下漏斗およびコンデンサーを備えた3つ口フラスコに製造例1で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)600gを投入した。ついで、蒸留水300mlに溶解したノニオン系乳化剤(花王株式会社製の「エマルゲン106」)5.4gをゆっくりと攪拌しながら加えた。次に、酢酸を加えて、pHを中性に調整し、40℃に加熱し、攪拌しながら30.6gの蟻酸を加えた。さらに、50℃に加熱し、20分で166.8gの過酸化水素(39%水溶液)を加え、その後室温で5時間反応させてエポキシ化ゴムを得た。
Example 7
(Manufacture of epoxidized natural rubber)
600 g of the saponified natural rubber latex (solid content 25%) obtained in Production Example 1 was charged into a three-necked flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a condenser. Subsequently, 5.4 g of a nonionic emulsifier (“Emulgen 106” manufactured by Kao Corporation) dissolved in 300 ml of distilled water was added with slow stirring. Next, acetic acid was added to adjust the pH to neutral, heated to 40 ° C., and 30.6 g of formic acid was added with stirring. Further, the mixture was heated to 50 ° C., 166.8 g of hydrogen peroxide (39% aqueous solution) was added in 20 minutes, and then reacted at room temperature for 5 hours to obtain an epoxidized rubber.

実施例8〜9
(エポキシ化された天然ゴムの製造)
製造例2で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)および製造例3で得たケン化処理天然ゴムラテックス(固形分25%)をそれぞれ使用したほかは、実施例7と同様にしてエポシキ化ゴムを得た。
Examples 8-9
(Manufacture of epoxidized natural rubber)
Except for using the saponification-treated natural rubber latex (solid content 25%) obtained in Production Example 2 and the saponification-treated natural rubber latex (solid content 25%) obtained in Production Example 3, respectively, in the same manner as in Example 7. Thus, an epoxy rubber was obtained.

比較例5
(エポキシ化された天然ゴムの製造)
ガスリー社(マレイシア)から入手したHAタイプのラテックスを固形分25%になるように希釈した後に使用したほかは、実施例7と同様にしてエポシキ化ゴムを得た。
Comparative Example 5
(Manufacture of epoxidized natural rubber)
Epoxy rubber was obtained in the same manner as in Example 7 except that HA type latex obtained from Guthrie (Malaysia) was used after being diluted to a solid content of 25%.

比較例6
(エポキシ化された天然ゴムの製造)
ガスリー社(マレイシア)から入手した天然ゴムのラテックス(固形分61%)を固形分30%になるように希釈した後、固形分を60%まで濃縮し、固形分25%に再度希釈して使用したほかは、実施例7と同様にしてエポシキ化ゴムを得た。
Comparative Example 6
(Manufacture of epoxidized natural rubber)
After diluting a natural rubber latex (solid content 61%) obtained from Guthrie (Malecia) to a solid content of 30%, the solid content is concentrated to 60% and diluted to a solid content of 25%. In the same manner as in Example 7, an epoxy rubber was obtained.

各実施例および比較例で得られたエポキシ化ゴムのエポキシ化率は、FT−IR、13C−NMRを用いて測定した。測定はChemical Demonstration of the Randomness of Epoxidized Natural Rubber, Br.Polym.J.1984,16,134(Davey et al.)に従って行い、かつ反応速度を比較するために、3時間後の二重結合のエポキシ化率を測定した。
各実施例および比較例で得られたエポキシ化ゴムのエポキシ化率の測定結果を、使用した各天然ゴムの含有リン量と共に表3に示す。
The epoxidation rate of the epoxidized rubber obtained in each Example and Comparative Example was measured using FT-IR and 13 C-NMR. The measurement was carried out in Chemical Demonstration of the Randomness of Epoxidized Natural Rubber, Br. Polym. J. et al. 1984, 16, 134 (Davey et al.) And to compare the reaction rate, the epoxidation rate of the double bond after 3 hours was measured.
The measurement results of the epoxidation rate of the epoxidized rubber obtained in each Example and Comparative Example are shown in Table 3 together with the phosphorus content of each natural rubber used.

Figure 0004810568
Figure 0004810568

表3に示すように、ケン化処理天然ゴムラテックスを用いた実施例7〜9では、ケン化処理天然ゴムラテックスを用いなかった比較例5、6に比べて、高いエポキシ化率を示した。 As shown in Table 3, in Examples 7 to 9 using the saponified natural rubber latex, a higher epoxidation rate was shown compared to Comparative Examples 5 and 6 in which the saponified natural rubber latex was not used.

Claims (10)

リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの誘導体の少なくとも1種のグラフト共重合処理を施して改質した改質天然ゴムであって、
該天然ゴムが、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化処理し、凝集させたゴムを繰り返し洗浄してケン化により分離したリン化合物を洗浄除去することにより、該天然ゴムラテックス中のリン含有量を200ppm以下にしたものである
ことを特徴とする改質天然ゴム。
A modified natural rubber modified by subjecting a natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less to a graft copolymerization treatment of at least one of methacrylic acid, acrylic acid, and derivatives thereof,
The natural rubber is obtained by saponifying the natural rubber latex with alkali, repeatedly washing the agglomerated rubber and washing away the phosphorus compound separated by saponification, thereby reducing the phosphorus content in the natural rubber latex to 200 ppm. A modified natural rubber, characterized in that:
リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに、チオール化合物との付加反応を施して改質した改質天然ゴムであって、
該天然ゴムが、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化処理し、凝集させたゴムを繰り返し洗浄してケン化により分離したリン化合物を洗浄除去することにより、該天然ゴムラテックス中のリン含有量を200ppm以下にしたものである
ことを特徴とする改質天然ゴム。
A modified natural rubber modified by subjecting a natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less to an addition reaction with a thiol compound,
The natural rubber is obtained by saponifying the natural rubber latex with alkali, repeatedly washing the agglomerated rubber and washing away the phosphorus compound separated by saponification, thereby reducing the phosphorus content in the natural rubber latex to 200 ppm. A modified natural rubber, characterized in that:
リン含有量が200ppm以下の天然ゴムに、エポキシ化処理を施して改質した改質天然ゴムであって、
該天然ゴムが、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化処理し、凝集させたゴムを繰り返し洗浄してケン化により分離したリン化合物を洗浄除去することにより、該天然ゴムラテックス中のリン含有量を200ppm以下にしたものである
ことを特徴とする改質天然ゴム。
A modified natural rubber modified by epoxidizing a natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less,
The natural rubber is obtained by saponifying the natural rubber latex with alkali, repeatedly washing the agglomerated rubber and washing away the phosphorus compound separated by saponification, thereby reducing the phosphorus content in the natural rubber latex to 200 ppm. A modified natural rubber, characterized in that:
前記グラフト共重合処理において、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの誘導体の少なくとも1種の添加量が、天然ゴム100質量部に対して、5〜100質量部である請求項1に記載の改質天然ゴム。 The modification according to claim 1, wherein in the graft copolymerization treatment, the addition amount of at least one of methacrylic acid, acrylic acid, and derivatives thereof is 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of natural rubber. Natural rubber. 前記付加反応において、チオール化合物の添加量が、天然ゴム100質量部に対して、0.1〜20質量部である請求項2に記載の改質天然ゴム。 The modified natural rubber according to claim 2, wherein the addition amount of the thiol compound is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the natural rubber in the addition reaction. 前記エポキシ化処理において、有機過酸の添加量が、天然ゴム100質量部に対して、5〜70質量部である請求項3に記載の改質天然ゴム。 The modified natural rubber according to claim 3, wherein the amount of the organic peracid added in the epoxidation treatment is 5 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the natural rubber. クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しない請求項1〜6のいずれかに記載の改質天然ゴム。 The modified natural rubber according to any one of claims 1 to 6, wherein a peak due to phospholipid does not exist at -3 ppm to 1 ppm and substantially no phospholipid exists in 31 P NMR measurement of the chloroform extract. 天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化処理し、凝集させたゴムを繰り返し洗浄して天然ゴムラテックス中のリン含有量が200ppm以下となるまでリン化合物を除去した後、得られた天然ゴムにメタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの誘導体の少なくとも1種をグラフト共重合させることを特徴とする請求項1又は4記載の改質天然ゴムの製造方法。 The natural rubber latex is saponified with alkali, and the agglomerated rubber is washed repeatedly to remove the phosphorus compound until the phosphorus content in the natural rubber latex is 200 ppm or less . The method for producing a modified natural rubber according to claim 1 or 4 , wherein acrylic copolymer and at least one of these derivatives are graft copolymerized. 天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化処理し、凝集させたゴムを繰り返し洗浄して天然ゴムラテックス中のリン含有量が200ppm以下となるまでリン化合物を除去した後、得られた天然ゴムにチオール化合物を付加反応させることを特徴とする請求項2又は5記載の改質天然ゴムの製造方法。 Natural rubber latex is saponified with alkali, and the agglomerated rubber is repeatedly washed to remove the phosphorus compound until the phosphorus content in the natural rubber latex is 200 ppm or less, and then the thiol compound is added to the obtained natural rubber. 6. The process for producing a modified natural rubber according to claim 2, wherein an addition reaction is carried out. 天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化処理し、凝集させたゴムを繰り返し洗浄して天然ゴムラテックス中のリン含有量が200ppm以下となるまでリン化合物を除去した後、得られた天然ゴムをエポキシ化することを特徴とする請求項3又は6記載の改質天然ゴムの製造方法。 Natural rubber latex is saponified with alkali, and the agglomerated rubber is washed repeatedly to remove the phosphorus compound until the phosphorus content in the natural rubber latex is 200 ppm or less, and then the resulting natural rubber is epoxidized. The method for producing a modified natural rubber according to claim 3 or 6, wherein:
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