JP5002162B2 - 変性天然ゴム、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Description
(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90mgの乳化剤[エマルゲン1108,花王株式会社製]をN,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート3.0g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(t-BHPO)0.5gとテトラエチレンペンタミン(TEPA)0.5gとを加え、30℃で2時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N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレートの転化率が68%であることが確認された。また、該変性天然ゴム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、添加した単量体の65%が天然ゴム分子に導入されていることが確認された。
重合開始剤tert-ブチルハイドロパーオキサイド(t-BHPO)の添加量を1.2g、テトラエチレンペンタミン(TEPA)の添加量を1.2gに変え、更に反応条件を40℃で30分間に変えること以外は、製造例1と同様にして変性天然ゴムラテックスを得た。該変性天然ゴムラテックスを用いて製造例1と同様に凝固・乾燥することで変性天然ゴムBを得た。また、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。
N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート3.0gの代わりに、製造例3では2-ヒドロキシエチルメタクリレート2.1gを加え、製造例4では4-ビニルピリジン1.7gを加え、それ以外は、製造例1と同様にして変性天然ゴムC及びDを得た。また、変性天然ゴムC及びDを分析したところ、それぞれ添加した単量体の63%、66%が天然ゴム分子に導入されていることが確認された。
N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート3.0gの代わりに、製造例5では2-ヒドロキシエチルメタクリレート2.1gを加え、製造例6では4-ビニルピリジン1.7gを加え、それ以外は、製造例2と同様にして変性天然ゴムE及びFを得た。また、変性天然ゴムE及びFを分析したところ、共に添加した単量体の100%が天然ゴム分子に導入されていることが確認された。
JIS K6300−1:2001に準拠して、130℃にてムーニー粘度[ML1+4(130℃)]を測定した。ムーニー粘度が小さい程、加工性に優れることを示す。
上記ゴム組成物を通常の条件で加硫して得た加硫ゴムに対し、JIS K6251−1993に準拠して引張試験を行い、引張強さ(Tb)を測定した。引張強さが大きい程、耐破壊性が良好であることを示す。
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。
ランボーン型摩耗試験機を用い、室温におけるスリップ率60%での摩耗量を測定し、表3における実施例1及び比較例1については比較例1の摩耗量の逆数を100とし、実施例2及び比較例2については比較例2の摩耗量の逆数を100とし、実施例3及び比較例3については比較例3の摩耗量の逆数を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。
*2 日本シリカ工業製, 「ニプシルAQ」.
*3 デグッサ製, 「Si69」, ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド.
*4 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.
*5 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.
*6 ジフェニルグアニジン.
*7 ジベンゾチアジルジスルフィド.
*8 N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド.
Claims (6)
- 天然ゴムラテックスに極性基含有単量体を添加し、該極性基含有単量体を天然ゴムラテックス中の天然ゴム分子にグラフト重合させ、更に凝固及び乾燥してなる変性天然ゴムであって、トルエン不溶ゲル分が30質量%以下であり、
前記極性基含有単量体の極性基がアミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、含窒素複素環基、含酸素複素環基及びアルコキシシリル基からなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする変性天然ゴム。 - 前記極性基含有単量体のグラフト量が天然ゴムラテックスのゴム成分に対して0.01〜5.0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。
- 前記トルエン不溶ゲル分が22質量%以下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。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の変性天然ゴムを用いたことを特徴とするゴム組成物。
- 請求項4に記載のゴム組成物をタイヤ部材のいずれかに用いたことを特徴とするタイヤ。
- 前記タイヤ部材がトレッドであることを特徴とする請求項5に記載のタイヤ。
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