JP7353600B2 - Composition and method for producing the composition - Google Patents

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Description

本発明は、組成物及び組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a composition and a method for manufacturing the composition.

セルロースナノファイバー(以下、「CNF」ともいう)を充填剤としてゴム組成物に配合することで、ゴムを補強し、モデュラス(引張応力)や引張強度等の引張特性を向上させることができる。例えば特開2013-018918号公報にはゴムラテックスとセルロース繊維の水分散液とを混合した後、少なくとも一部の水を除去してセルロース繊維/ゴム複合体を得る工程(1)及びこの工程(1)で得られた複合体とゴムとを混合する工程(2)を有するゴム組成物の製造方法が記載されている。 By blending cellulose nanofibers (hereinafter also referred to as "CNF") into a rubber composition as a filler, it is possible to reinforce the rubber and improve tensile properties such as modulus (tensile stress) and tensile strength. For example, JP 2013-018918 A describes a step (1) of mixing rubber latex and an aqueous dispersion of cellulose fibers and then removing at least part of the water to obtain a cellulose fiber/rubber composite; A method for producing a rubber composition is described, which includes a step (2) of mixing the composite obtained in step 1) and rubber.

CNFの表面には親水性官能基(ヒドロキシ基やカルボキシ基)が存在するため、自己凝集力が強く、また、ゴム成分との相溶性も悪いため、単にゴムエマルションにセルロースナノファイバーを投入して、混合、乾燥及び混練しても、CNFがゴム中で凝集してしまい、ゴム中で解繊及び分散できず、十分な補強性を発揮できない。 Because CNF has hydrophilic functional groups (hydroxyl groups and carboxy groups) on its surface, it has a strong self-cohesive force and also has poor compatibility with rubber components, so cellulose nanofibers are simply added to a rubber emulsion. Even when mixed, dried and kneaded, CNF aggregates in the rubber and cannot be defibrated and dispersed in the rubber, failing to exhibit sufficient reinforcing properties.

また、CNF自体は透明であるものの、例えばN-オキシル化合物を触媒として酸化反応させて得られるセルロース繊維(例えば2,2,6,6-テトラメチルピペリジン 1-オキシル(以下、「TEMPO」ともいう)酸化CNF)や、リン酸エステル化セルロースから得られるCNFをゴムに配合したCNFとゴムとの複合体は、混練及び架橋反応プロセスを経た後、褐色に変色してしまい、白色が要求される製品には、使用が制約されてしまうという問題がある。 Although CNF itself is transparent, cellulose fibers (for example, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (hereinafter also referred to as "TEMPO") obtained by oxidation reaction using an N-oxyl compound as a catalyst) ) Oxidized CNF) or CNF obtained from phosphate-esterified cellulose is blended into rubber, and the composite of CNF and rubber turns brown after kneading and crosslinking reaction process, and white color is required. The problem with products is that their use is restricted.

エマルションの粒子径は、通常、100~300nmである。繊維幅3~10nmといった細いCNF水分散液とポリマーラテックスとを混合して乾燥すると、ラテックスポリマー粒子の表面は乾燥後、CNFの被膜で覆われる。例えばInternational Journal of Biological Macromolecules,59(2013),99-104によれば、繊維幅3.5nmのTEMPO酸化CNFの場合、この被膜の強度は290MPaであるので、CNFの被膜で覆われたラテックスポリマー粒子を希釈樹脂と混練しても、CNFは、被膜の粉砕物あるいは、CNFの凝集物がマトリックスポリマー中に分散された構造となり、期待されるナノコンポジットは得られないという問題がある。 The particle size of the emulsion is usually 100 to 300 nm. When a thin CNF aqueous dispersion with a fiber width of 3 to 10 nm is mixed with polymer latex and dried, the surface of the latex polymer particles is covered with a CNF film after drying. For example, according to International Journal of Biological Macromolecules, 59 (2013), 99-104, in the case of TEMPO-oxidized CNF with a fiber width of 3.5 nm, the strength of this coating is 290 MPa. Even if the particles are kneaded with a diluted resin, there is a problem in that the CNF has a structure in which pulverized coatings or aggregates of CNF are dispersed in the matrix polymer, and the expected nanocomposite cannot be obtained.

TEMPO酸化CNFをゴム中に解繊するため、CNFの凝集を抑制するために、グリセリンやジエチレングリコールをCNF分散体の水と置換し、水が除去されたCNF、高沸点水溶性溶剤及び分散安定剤(カチオン界面活性剤など)の混合物をゴムに混練し、高沸点溶剤を加熱して、あるいは減圧乾燥して除去し、CNF/ゴム複合体を得ることが試みられている。しかし、この方法の最大の問題点は高沸点溶剤の除去に時間がかかる、あるいは大がかりな装置が必要となり、高コストとなることであった。 In order to defibrate TEMPO-oxidized CNF into rubber, in order to suppress CNF agglomeration, glycerin or diethylene glycol is replaced with water in the CNF dispersion, and CNF from which water has been removed, a high boiling point water-soluble solvent, and a dispersion stabilizer are used. Attempts have been made to obtain a CNF/rubber composite by kneading a mixture of CNFs (such as cationic surfactants) into rubber and removing the high-boiling solvent by heating or drying under reduced pressure. However, the biggest problem with this method is that it takes time to remove the high boiling point solvent or requires large-scale equipment, resulting in high costs.

特開2015-093882号公報には、平均繊維幅が2~1000nmの微細セルロース繊維と樹脂エマルションとを含有する固形分濃度が1.5質量%以下の混合液から水分を除去する工程を有する複合材の製造方法が開示されている。固形分濃度を1.5質量%以下に規定しているのは、乾燥後、得られる複合材(マスターバッチ)のCNF濃度が低くならないようにするためである。このように、CNFの固形分濃度を上げると、ラテックスポリマー粒子を覆うCNF被膜の厚みが厚くなるので、CNFの解繊がより困難になる。 JP 2015-093882 A discloses a composite material having a step of removing water from a mixed liquid containing fine cellulose fibers having an average fiber width of 2 to 1000 nm and a resin emulsion and having a solid content concentration of 1.5% by mass or less. A method of manufacturing the material is disclosed. The reason why the solid content concentration is specified to be 1.5% by mass or less is to prevent the CNF concentration of the obtained composite material (masterbatch) from becoming low after drying. As described above, increasing the solid concentration of CNF increases the thickness of the CNF coating covering the latex polymer particles, making it more difficult to defibrate the CNF.

また、ゴムラテックスを用いる方法は、ラテックスとして市販されているゴムへの適用は可能であるが、エチレンプロピレン系ゴムや、水素添加NBR等のラテックスが市販されていないゴムへの適用が出来ないという、現実的な問題があった。 In addition, the method using rubber latex can be applied to rubbers that are commercially available as latex, but cannot be applied to rubbers for which latex is not commercially available, such as ethylene propylene rubber and hydrogenated NBR. , there were real problems.

CNFをマトリックス中に分散する為に、CNF表面のヒドロキシ基を化学的に修飾したり、アニオン変性CNFの場合には、カチオン性の物質(例えばアルキルアミン)をイオン結合させたりして、マトリックス樹脂とCNF界面との相互作用を高めることがなされている。CNFを疎水性処理剤で処理することで、ゴム成分とCNFとの相溶性を改善する方法が開示されている。特開2014-125607号公報では、平均繊維径が1~200nmであり、カルボキシ基を有する微細セルロース繊維を、炭化水素基を有する疎水変性処理剤で処理して得られる微細変性セルロース繊維をゴムに配合することで、セルロース繊維のゴム中での分散性を改善する方法が開示されている。ゴムは基本的には疎水性高分子(例えばエチレンプロピレンゴム、天然ゴムは典型的な疎水性高分子)であるので、用いる疎水性処理剤は例えば長鎖アルキル基を有するものが適用される。したがって、疎水性処理は水系ではなく、溶剤系で行われることが必然となり、コストアップの原因となっていた。 In order to disperse CNF in the matrix, the hydroxy groups on the CNF surface are chemically modified, or in the case of anionically modified CNF, cationic substances (e.g. alkyl amines) are ionically bonded to the matrix resin. Efforts have been made to enhance the interaction between CNF and the CNF interface. A method is disclosed for improving the compatibility between a rubber component and CNF by treating CNF with a hydrophobic treatment agent. JP 2014-125607 discloses that fine modified cellulose fibers having an average fiber diameter of 1 to 200 nm and having carboxy groups are treated with a hydrophobic modification treatment agent having hydrocarbon groups to make rubber. A method of improving the dispersibility of cellulose fibers in rubber by blending is disclosed. Since rubber is basically a hydrophobic polymer (eg, ethylene propylene rubber, natural rubber is a typical hydrophobic polymer), the hydrophobic treatment agent used is one having, for example, a long-chain alkyl group. Therefore, the hydrophobic treatment must necessarily be carried out in a solvent system rather than in an aqueous system, resulting in an increase in costs.

特開2016-147996号公報には、非イオン性界面活性剤及び/又は陽イオン性界面活性剤と、平均繊維径1μm以下のミクロフィブリル化植物繊維分散液とを混合し、得られた混合物とゴムラテックスとを更に混合することで調製された配合ラテックスから得られるミクロフィブリル化植物繊維・ゴム複合体が開示されている。ミクロフィブリル化繊維は機械的解繊で得られたCNF(実施例によれば、繊維幅20nmを使用)を用いている。また、ゴムラテックスを用いるので、水溶性界面活性剤を用いている。セルロースは親水性であり、界面活性剤も水溶性であるので、得られたCNF/ゴム複合体は耐水性が悪く、例えば他材質との接着を阻害するという問題があった。さらには、界面活性剤はCNFとゴムとの相溶性は高めるものの、界面の相互作用力は低いので、この複合体を用いたゴム組成物は、十分な引張特性を発揮できず、変形を与えた場合に永久変形が大きいという問題もあった。 JP 2016-147996 A discloses that a nonionic surfactant and/or a cationic surfactant is mixed with a microfibrillated plant fiber dispersion having an average fiber diameter of 1 μm or less, and the resulting mixture and A microfibrillated plant fiber/rubber composite obtained from a blended latex prepared by further mixing with rubber latex is disclosed. As the microfibrillated fibers, CNF obtained by mechanical defibration (according to the example, fiber width of 20 nm is used) is used. Furthermore, since rubber latex is used, a water-soluble surfactant is used. Since cellulose is hydrophilic and the surfactant is also water-soluble, the obtained CNF/rubber composite has poor water resistance, which poses the problem of inhibiting adhesion to other materials, for example. Furthermore, although the surfactant increases the compatibility between CNF and rubber, the interfacial interaction force is low, so rubber compositions using this composite cannot exhibit sufficient tensile properties and cause deformation. There was also the problem that permanent deformation was large when

特開2013-018918号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-018918 特開2015-093882号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-093882 特開2014-125607号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-125607 特開2016-147996号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-147996

International Journal of Biological Macromolecules,59(2013),99-104International Journal of Biological Macromolecules, 59 (2013), 99-104

上述のように、CNFのゴム中での解繊・分散性を改善するための方法が種々検討されているが、上記従来の技術では、ゴム中でのCNFの解繊・分散性が十分ではなく、引張特性に優れるゴム組成物を得ることは困難である。また、ラテックスを用いる場合には、ゴム種やグレードに制約を受け、エチレン-αオレフィン共重合体ゴム、水素添加NBR、クロルスルフォン化ポリエチレン等のラテックスのないゴムではCNF強化ゴムが出来ないという問題もある。さらに、相溶性を高めるための疎水化処理には溶剤を使用しなければならない場合があり、コスト高になるという問題もある。 As mentioned above, various methods have been studied to improve the fibrillation and dispersibility of CNF in rubber, but the conventional techniques described above do not sufficiently improve the fibrillation and dispersion of CNF in rubber. Therefore, it is difficult to obtain a rubber composition with excellent tensile properties. In addition, when using latex, there are restrictions on the rubber type and grade, and there is a problem that CNF reinforced rubber cannot be made with latex-free rubbers such as ethylene-α olefin copolymer rubber, hydrogenated NBR, and chlorosulfonated polyethylene. There is also. Furthermore, a solvent may have to be used in the hydrophobization treatment to improve compatibility, which poses the problem of increased costs.

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、セルロースナノファイバーが解繊・分散しており、優れた引張特性を有する架橋ゴムを製造することができる組成物を提供すること及びこの組成物をベースゴムの種類に関わらず低コストで製造可能な組成物の製造方法を提供することにある。 The present invention was made based on the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a composition in which cellulose nanofibers are defibrated and dispersed, and which can produce a crosslinked rubber having excellent tensile properties. It is an object of the present invention to provide a method for producing a composition that can be produced at low cost regardless of the type of base rubber.

上記課題を解決するためになされた発明は、ベースゴムと、無水マレイン酸変性ポリマーと、非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバーとを含有する組成物である。 The invention made to solve the above problems is a composition containing a base rubber, a maleic anhydride-modified polymer, and non-chemically modified and non-modified cellulose nanofibers.

上記課題を解決するためになされた別の発明は、ベースゴムと、無水マレイン酸変性ポリマーと、非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバーとを含有する組成物の製造方法であって、ラテックス状の上記無水マレイン酸変性ポリマーと上記セルロースナノファイバーの水分散体とを混合する工程と、上記混合工程により得られた混合物から水を除去する工程と、上記除去工程により得られた混合物に上記ベースゴムを添加し、110℃以上の温度で混練する工程とを備える組成物の製造方法である。 Another invention made to solve the above problems is a method for producing a composition containing a base rubber, a maleic anhydride-modified polymer, and non-chemically modified and non-modified cellulose nanofibers, the method comprising: a step of mixing the maleic anhydride-modified polymer with the aqueous dispersion of cellulose nanofibers, a step of removing water from the mixture obtained by the mixing step, and adding the base to the mixture obtained by the removing step. The method for producing a composition includes the steps of adding rubber and kneading at a temperature of 110° C. or higher.

本発明の組成物によれば、セルロースナノファイバーが高度に解繊・分散しており、引張特性に優れる架橋ゴムを製造することができる。本発明の組成物の製造方法は、上記組成物をベースゴムの種類に関わらず、簡便な方法により低コストで製造することができる。 According to the composition of the present invention, cellulose nanofibers are highly defibrated and dispersed, and a crosslinked rubber with excellent tensile properties can be produced. The method for producing the composition of the present invention allows the composition to be produced by a simple method and at low cost, regardless of the type of base rubber.

以下、本発明の組成物及び組成物の製造方法について詳説する。 Hereinafter, the composition of the present invention and the method for producing the composition will be explained in detail.

<組成物>
当該組成物は、ベースゴム(以下、「A成分」ともいう)と、無水マレイン酸変性ポリマー(以下、「B成分」ともいう)と、非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバー(以下、「C成分」ともいう)とを含有する。当該組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、A成分、B成分及びC成分以外のその他の成分(以下、「他の成分」ともいう)を含有していてもよい。
<Composition>
The composition includes a base rubber (hereinafter also referred to as "component A"), a maleic anhydride-modified polymer (hereinafter also referred to as "component B"), and non-chemically modified and unmodified cellulose nanofibers (hereinafter also referred to as "component B"). (also referred to as "component C"). The composition may contain other components (hereinafter also referred to as "other components") other than component A, component B, and component C within a range that does not impair the effects of the present invention.

当該組成物は、A成分、B成分及びC成分を含有することにより、セルロースナノファイバーが解繊・分散しており、優れた引張特性を発揮する架橋ゴムを製造することができる。なお、本明細書において「セルロースナノファイバーが解繊・分散している」とは、架橋ゴム中においてセルロースナノファイバーの凝集が抑制されており、目視において凝集物がほぼ認められない状態、より詳細には凝集物が全く認められない状態か、又は認められたとしても微小な凝集物が認められる状態を意味する。さらに、本明細書において、「セルロースナノファイバーが高度に解繊・分散している」とは、架橋ゴム中においてセルロースナノファイバーの凝集が抑制されており、目視において凝集物が全く認められない状態を意味する。当該組成物が上記構成を備えることによりこのような効果を奏する理由としては、例えば以下のように推察できる。B成分として無水マレイン酸変性ポリマーを、C成分として非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバーを用いることにより、セルロースナノファイバーのヒドロキシ基と無水マレイン酸変性ポリマーの無水マレイン酸基とが反応することにより、セルロースナノファイバーの凝集が抑制され、当該組成物中においてセルロースナノファイバーが解繊・分散する。その結果、当該組成物を用いて製造される架橋ゴムにおいてもセルロースナノファイバーが解繊・分散し、セルロースナノファイバーが高い補強性を発揮することにより、優れた引張特性を発揮すると考えられる。 By containing component A, component B, and component C, the composition has cellulose nanofibers that are defibrated and dispersed, making it possible to produce a crosslinked rubber that exhibits excellent tensile properties. In this specification, "the cellulose nanofibers are defibrated and dispersed" refers to a state in which the aggregation of the cellulose nanofibers in the crosslinked rubber is suppressed and almost no agglomerates are visually observed. means a state in which no aggregates are observed at all, or a state in which only minute aggregates are observed. Furthermore, in this specification, "the cellulose nanofibers are highly defibrated and dispersed" means that the aggregation of the cellulose nanofibers is suppressed in the crosslinked rubber, and no aggregates are visually observed. means. The reason why the composition has such an effect by having the above-mentioned structure can be inferred as follows, for example. By using a maleic anhydride-modified polymer as the B component and non-chemically modified and unmodified cellulose nanofibers as the C component, the hydroxy groups of the cellulose nanofibers and the maleic anhydride groups of the maleic anhydride-modified polymer react. As a result, aggregation of cellulose nanofibers is suppressed, and cellulose nanofibers are defibrated and dispersed in the composition. As a result, the cellulose nanofibers are defibrated and dispersed in the crosslinked rubber produced using the composition, and the cellulose nanofibers exhibit high reinforcing properties, thereby exhibiting excellent tensile properties.

上述の通り、当該組成物を用いて製造される架橋ゴムは優れた引張特性を発揮することから、当該組成物は、ゴムの補強等を目的としたゴム用の添加剤として好適に用いることができる。 As mentioned above, since the crosslinked rubber produced using the composition exhibits excellent tensile properties, the composition can be suitably used as an additive for rubber for the purpose of reinforcing rubber. can.

以下、当該組成物が含有する各成分について説明する。 Each component contained in the composition will be explained below.

[A成分]
A成分であるベースゴムとしては特に制限されず、例えば天然ゴム(NBR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレン(CR)等の乳化重合で製造されるゴム(ラテックスが存在するゴム);ブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレン共重合体ゴム(EPDM、EPM)、エチレン-αオレフィン共重合ゴム、水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴム(H-NBR)、クロルスルフォン化ポリエチレン(CSM)、エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO)等の乳化重合で製造されないゴム(ラテックスが存在しないゴム)などが挙げられる。これらの中でも、乳化重合で製造されないゴムが好ましく、エチレンプロピレン共重合体ゴム、エチレン-αオレフィン共重合体ゴム、水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレンゴム又はこれらの組み合わせがより好ましい。当該組成物は、1種又は2種以上のA成分を含有することができる。
[A component]
The base rubber that is component A is not particularly limited, and includes, for example, emulsion polymerization of natural rubber (NBR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene (CR), etc. Rubber manufactured by (rubber containing latex): butadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR), ethylene propylene copolymer rubber (EPDM, EPM), ethylene-α olefin copolymer rubber, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (H-NBR), chlorosulfonated polyethylene (CSM), and epichlorohydrin rubber (CO, ECO), which are not produced by emulsion polymerization (rubber without latex). Among these, rubbers not produced by emulsion polymerization are preferred, and ethylene propylene copolymer rubber, ethylene-α olefin copolymer rubber, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, or combinations thereof are more preferred. The composition can contain one or more types of A component.

当該組成物におけるA成分の含有割合の下限としては、当該組成物に含有される全成分に対して、10質量%が好ましく、20質量%がより好ましい。上記含有割合の上限としては、当該組成物に含有される全成分に対して、50質量%が好ましく、40質量%がより好ましい。上記含有割合が上記下限未満であると、組成物が硬すぎて、ゴムに混練出来なくなる場合がある上記含有割合が上記上限を超えると、組成物の溶融粘度が低くなりすぎて、混練時にせん断力が作用しにくくなり、セルロースナノファイバーの解繊不良の原因となる場合がある。 The lower limit of the content of component A in the composition is preferably 10% by mass, more preferably 20% by mass, based on all the components contained in the composition. The upper limit of the content ratio is preferably 50% by mass, more preferably 40% by mass, based on all the components contained in the composition. If the content ratio is less than the lower limit, the composition may become too hard to be kneaded into rubber. If the content ratio exceeds the upper limit, the melt viscosity of the composition will be too low, causing shearing during kneading. It becomes difficult for force to act, which may cause poor fibrillation of cellulose nanofibers.

なお、A成分としては、当該組成物を、架橋ゴムを製造する際のマスターバッチとして用いる場合、当該組成物を添加するゴム種と同種のゴムを用いることが好ましい。この場合、A成分としては、当該組成物を添加するゴム種と完全同一のものを用いてもよいし、同種であるがグレードが異なるものを用いてもよい。グレードが異なるものとしては、例えばA成分としてエチレンプロピレン共重合体ゴムを用いる場合を例に挙げると、ムーニー粘度が異なるものや、エチレン含有量が異なるもの等が挙げられる。 In addition, as component A, when the composition is used as a masterbatch for producing crosslinked rubber, it is preferable to use the same type of rubber as the type of rubber to which the composition is added. In this case, the component A may be completely the same as the rubber type to which the composition is added, or it may be the same type but of a different grade. Examples of different grades include, for example, when ethylene propylene copolymer rubber is used as component A, those with different Mooney viscosities and those with different ethylene contents.

[B成分]
B成分である無水マレイン酸変性ポリマーは、ベースポリマーを無水マレイン酸で変性したポリマーである。ベースポリマーを無水マレイン酸で変性することにより導入される無水マレイン酸基は、セルロースナノファイバー表面のヒドロキシ基と反応して、セルロースナノファイバーとポリマーとの相互作用を強固にする。セルロースナノファイバーの表面と化学結合することにより、セルロースナノファイバーをベースゴム中に分散させることができる。
[B component]
The maleic anhydride-modified polymer that is component B is a polymer obtained by modifying a base polymer with maleic anhydride. Maleic anhydride groups introduced by modifying the base polymer with maleic anhydride react with hydroxyl groups on the surface of cellulose nanofibers to strengthen the interaction between cellulose nanofibers and the polymer. By chemically bonding with the surface of cellulose nanofibers, cellulose nanofibers can be dispersed in the base rubber.

上記ベースポリマーとしては特に制限されず、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-ポリプロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-αオレフィン共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、エチレン-メタクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム等が挙げられる。 The base polymer is not particularly limited, and examples include polyethylene, polypropylene, ethylene-polypropylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-α-olefin copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-methacrylate Examples include acid ester copolymers, acrylonitrile-butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber.

ベースポリマーを無水マレイン酸で変性する方法としては特に制限されず、常法に従って行うことができる。例えば、ベースポリマーと無水マレイン酸とを混合し、少量のパーオキサイドの存在下で加熱することにより、無水マレイン酸をベースポリマーにグラフト重合する方法や、ベースポリマーの重合時に少量の無水マレイン酸を共存させて共重合する方法等が挙げられる。 The method of modifying the base polymer with maleic anhydride is not particularly limited, and can be carried out according to a conventional method. For example, there is a method in which maleic anhydride is graft-polymerized onto a base polymer by mixing the base polymer and maleic anhydride and heating in the presence of a small amount of peroxide, or a method in which a small amount of maleic anhydride is added during polymerization of the base polymer. Examples include a method of copolymerizing them by coexisting with each other.

B成分としては、ラテックス由来のポリマー(以下、「無水マレイン酸変性ポリマーラテックス」ともいう)であることが好ましい。B成分がラテックス由来のポリマーである場合、B成分とC成分とを均質に混合することができる。その結果、CNF同士の凝集を抑制することができ、当該組成物においてCNFを高度に解繊・分散させることができる。なお、本明細書において「ラテックス由来」とは、当該組成物の調製の際に当該組成物における無水マレイン酸変性ポリマーを与える成分として、ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーを用いることを意味する。 Component B is preferably a latex-derived polymer (hereinafter also referred to as "maleic anhydride-modified polymer latex"). When component B is a polymer derived from latex, component B and component C can be homogeneously mixed. As a result, aggregation of CNFs can be suppressed, and CNFs can be highly defibrated and dispersed in the composition. In this specification, "derived from latex" means that a maleic anhydride-modified polymer in a latex state is used as a component that provides the maleic anhydride-modified polymer in the composition when preparing the composition.

ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーを得る方法としては特に制限されず、常法に従って行うことができる。例えば無水マレイン酸変性ポリマーが可溶な溶剤に溶解し、必要に応じて乳化剤の存在下で水と高速攪拌することにより乳化した後、溶剤を除去する方法や、ベースポリマーを構成するモノマーを無水マレイン酸存在下で乳化重合する方法等が挙げられる。 The method for obtaining the maleic anhydride-modified polymer in a latex state is not particularly limited, and can be carried out according to a conventional method. For example, there is a method in which a maleic anhydride-modified polymer is dissolved in a soluble solvent, emulsified by high-speed stirring with water in the presence of an emulsifier if necessary, and then the solvent is removed, or the monomers constituting the base polymer are anhydrous. Examples include a method of emulsion polymerization in the presence of maleic acid.

B成分がラテックス由来のポリマーである場合、B成分は粒子の形態で存在する。この粒子の平均粒子径の下限としては、50nmが好ましい。上記平均粒子径が上記下限未満であると、ラテックスの調製が困難となり、乳化安定性を確保するために界面活性剤等の乳化安定剤を多量に添加する必要が生じるおそれがある。上記平均粒子径の上限としては、300nmが好ましい。上記平均粒子径が上記上限を超えると、ラテックスポリマー粒子の表面積が小さくさり、粒子の表面にCNFが多層に存在することになり、層間でCNFが凝集してしまい、解繊が困難になるおそれがある。なお、本明細書において、B成分の平均粒子径は、動的光散乱法粒子径測定装置(マルバーン・パナリティカル社の「Malvern Nano-ZS」)で測定したZ平均粒子径である。 When component B is a latex-derived polymer, component B is present in the form of particles. The lower limit of the average particle diameter of these particles is preferably 50 nm. If the average particle diameter is less than the lower limit, it will be difficult to prepare the latex, and there is a possibility that it will be necessary to add a large amount of emulsion stabilizer such as a surfactant to ensure emulsion stability. The upper limit of the average particle diameter is preferably 300 nm. If the above average particle diameter exceeds the above upper limit, the surface area of the latex polymer particles will become smaller and CNF will exist in multiple layers on the surface of the particles, which may cause CNF to aggregate between the layers and make defibration difficult. There is. In this specification, the average particle diameter of component B is the Z average particle diameter measured with a dynamic light scattering particle diameter measuring device ("Malvern Nano-ZS" manufactured by Malvern Panalytical).

B成分の融点又は軟化温度としては、110℃未満であることが好ましく、90℃未満であることがより好ましい。B成分の融点又は軟化温度が上記範囲を超えると、得られたCNF/無水マレイン酸変性ポリマー混合物とゴムとを混練する場合の混練温度を高くする必要があり、CNFに過剰な熱履歴を与え、CNFの分解や変色等を招くおそれがある。なお、本明細書において、B成分の融点はDSC法で測定した値であり、B成分の軟化温度はビカット軟化点測定法(ISO306)で測定した値である。 The melting point or softening temperature of component B is preferably less than 110°C, more preferably less than 90°C. If the melting point or softening temperature of component B exceeds the above range, it is necessary to increase the kneading temperature when kneading the obtained CNF/maleic anhydride-modified polymer mixture and rubber, giving excessive thermal history to the CNF. , there is a risk of causing decomposition and discoloration of CNF. In this specification, the melting point of component B is a value measured by DSC method, and the softening temperature of component B is a value measured by Vicat softening point measuring method (ISO306).

B成分における無水マレイン酸基の含有割合の上限としては、0.7mmol/gが好ましく、0.4mmol/gがより好ましい。無水マレイン酸基の含有割合が上記上限を超えると、B成分の極性が高くなりすぎてベースゴムとの相溶性が低下するおそれがある。上記含有割合の下限としては、0.05mmol/gが好ましく、0.1mmol/gがより好ましい。無水マレイン酸基の含有割合が上記下限未満であると、B成分の配合量を多くする必要が生じ、ベースゴムの特性を損なうおそれがある。 The upper limit of the content of maleic anhydride groups in component B is preferably 0.7 mmol/g, more preferably 0.4 mmol/g. If the content of maleic anhydride groups exceeds the above upper limit, the polarity of component B may become too high and the compatibility with the base rubber may decrease. The lower limit of the content ratio is preferably 0.05 mmol/g, more preferably 0.1 mmol/g. If the content of maleic anhydride groups is less than the above-mentioned lower limit, it will be necessary to increase the blending amount of component B, which may impair the properties of the base rubber.

なお、無水マレイン酸変性ポリマーのベースポリマーの種類や無水マレイン酸変性ポリマー中の無水マレイン酸基の含有割合(酸価)により、ベースゴムとの相溶性が変化するので、B成分はA成分との相溶性を考慮して選択することが好ましい。例えば、A成分としてエチレンプロピレン共重合体ゴムやエチレン-αオレフィン共重合ゴムを用いる場合には、B成分として無水マレイン酸変性ポリオレフィンを用いることが好ましい。また、無水マレイン酸変性ポリオレフィンは、A成分として水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴムを用いる場合であっても相溶性の問題を生じることがないため好ましい。 In addition, the compatibility with the base rubber changes depending on the type of base polymer of the maleic anhydride-modified polymer and the content ratio (acid value) of maleic anhydride groups in the maleic anhydride-modified polymer, so component B is different from component A. It is preferable to select in consideration of the compatibility of. For example, when an ethylene propylene copolymer rubber or an ethylene-α olefin copolymer rubber is used as the A component, it is preferable to use a maleic anhydride-modified polyolefin as the B component. Furthermore, maleic anhydride-modified polyolefins are preferred because they do not cause compatibility problems even when hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber is used as the A component.

[C成分]
本発明のセルロースナノファイバー(C成分)は、非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバーである。化学変性されたセルロースナノファイバーとしては、例えば2,2,6,6-テトラメチルピペリジン 1-オキシル等のN-オキシル化合物を触媒として酸化反応させて得られるセルロースナノファイバー(TEMPO酸化セルロースナノファイバー)やセルロースナノファイバーをリン酸エステル化したアニオン変性セルロースナノファイバー等が存在するが、当該C成分はこのような化学変性や化学修飾がなされたものではない。
[C component]
The cellulose nanofibers (component C) of the present invention are non-chemically modified and non-modified cellulose nanofibers. Examples of chemically modified cellulose nanofibers include cellulose nanofibers obtained by oxidation reaction using an N-oxyl compound such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl as a catalyst (TEMPO oxidized cellulose nanofibers). Although there are anion-modified cellulose nanofibers obtained by phosphoric acid esterification of cellulose nanofibers and the like, the C component has not been subjected to such chemical modification or modification.

例えば、TEMPO酸化セルロースナノファイバーは、セルロースにおけるグルコース環の第1級のヒドロキシ基が選択的に酸化されてカルボキシ基となり、ナトリウム塩等の形態で存在しており、セルロースナノファイバーの表面に残存するヒドロキシ基としては第2級のヒドロキシ基のみである。この場合、第2級のヒドロキシ基とB成分における無水マレイン酸基との反応は、カルボキシ基のナトリウム塩の立体障害等の影響により起こりにくいと考えられる。したがって、当該組成物では、セルロースナノファイバーとして、非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバーを用いることにより、第1級のヒドロキシ基が化学変性されていないため、ヒドロキシ基と無水マレイン酸基との反応が起こりやすくなる。 For example, in TEMPO-oxidized cellulose nanofibers, the primary hydroxyl group of the glucose ring in cellulose is selectively oxidized to become a carboxy group, which exists in the form of a sodium salt, etc., and remains on the surface of the cellulose nanofiber. The hydroxy group is only a secondary hydroxy group. In this case, it is thought that the reaction between the secondary hydroxyl group and the maleic anhydride group in component B is unlikely to occur due to the influence of steric hindrance of the sodium salt of the carboxy group. Therefore, in this composition, by using non-chemically modified and unmodified cellulose nanofibers as the cellulose nanofibers, the primary hydroxyl groups are not chemically modified, so that the hydroxyl groups and the maleic anhydride groups can be combined. Reactions are more likely to occur.

C成分としては、機械解繊されたものであることが好ましい。セルロースナノファイバーの解繊方法としては、上記の機械解繊の他、化学解繊が存在する。化学解繊されたセルロースナノファイバーは、通常、繊維径が3~4nm程度と細いため、例えばポリマーラテックスと混合した場合の分散体の流動性を確保するために、セルロースナノファイバーの濃度を1%程度に設定する必要がある。この場合、最終的に99%の水を除去する必要があることから、生産性の確保や加工時のエネルギー消費が大きいという点で不都合を生じる。また、化学解繊されたセルロースナノファイバーは、機械解繊されたセルロースナノファイバーよりも加熱により変色しやすいとう不都合もある。機械解繊されたセルロースナノファイバーである場合には、上述のような化学解繊されたセルロースナノファイバーの抱える不都合がない。 The C component is preferably one that has been mechanically defibrated. In addition to the above-mentioned mechanical defibration, chemical defibration is a method for defibrating cellulose nanofibers. Chemically defibrated cellulose nanofibers usually have a thin fiber diameter of about 3 to 4 nm, so in order to ensure fluidity of the dispersion when mixed with polymer latex, for example, the concentration of cellulose nanofibers should be reduced to 1%. It is necessary to set it to a certain degree. In this case, it is necessary to finally remove 99% of the water, which causes problems in terms of ensuring productivity and consuming a large amount of energy during processing. Further, chemically defibrated cellulose nanofibers have the disadvantage that they are more likely to discolor when heated than mechanically defibrated cellulose nanofibers. In the case of mechanically defibrated cellulose nanofibers, there are no disadvantages associated with chemically defibrated cellulose nanofibers as described above.

C成分の繊維径としては、B成分とC成分との質量比やB成分として無水マレイン酸変性ポリマーラテックスを用いる場合の粒子径等に応じて適宜選択することができる。上記繊維径の下限としては、10nmが好ましく、20nmがより好ましい。上記繊維径が上記下限未満であると、無水マレイン酸変性ポリマーラテックスの粒子をCNFが覆った場合のCNFの層の厚みが複層のCNF層で形成され、A成分、B成分及びC成分の混練時の解繊が困難になるおそれがある。上記繊維径の上限としては、300nmが好ましく、100nmがより好ましい。上記繊維径が上記上限を超えると、当該組成物を用いて製造される架橋ゴムの物性の異方性が問題となるおそれがある。 The fiber diameter of the C component can be appropriately selected depending on the mass ratio of the B component and the C component, the particle diameter in the case of using maleic anhydride-modified polymer latex as the B component, and the like. The lower limit of the fiber diameter is preferably 10 nm, more preferably 20 nm. If the above fiber diameter is less than the above lower limit, the thickness of the CNF layer when CNF covers the particles of maleic anhydride modified polymer latex is formed by multiple CNF layers, and Defibration during kneading may become difficult. The upper limit of the fiber diameter is preferably 300 nm, more preferably 100 nm. When the fiber diameter exceeds the above upper limit, the anisotropy of the physical properties of the crosslinked rubber produced using the composition may pose a problem.

当該組成物におけるC成分の含有割合の下限としては、当該組成物に含有される全成分に対して、15質量%が好ましく、20質量%がより好ましい。上記含有割合が上記下限未満であると、当該組成物の粘度が低く、せん断力が低くなることにより、セルロースナノファイバーの解繊が不十分となるおそれがある。上記含有割合の上限としては、33質量%が好ましく、30質量%がより好ましい。上記含有割合が上記上限を超えると、ベースゴムとの混練時に均一化しにくくなるおそれがある。一方、C成分の含有割合が上記範囲内であることにより、セルロースナノファイバーが高度に解繊・分散した架橋ゴム組成物を製造することができる。なお、上記C成分の含有割合は、固形分状態の含有割合を意味する。本明細書において「固形分状態」とは、溶媒(水)を除いた状態を意味する。 The lower limit of the content of the C component in the composition is preferably 15% by mass, more preferably 20% by mass, based on all the components contained in the composition. If the content ratio is less than the lower limit, the viscosity of the composition will be low and the shear force will be low, which may result in insufficient fibrillation of the cellulose nanofibers. The upper limit of the content ratio is preferably 33% by mass, more preferably 30% by mass. If the content ratio exceeds the upper limit, it may be difficult to achieve uniformity when kneading with the base rubber. On the other hand, when the content of component C is within the above range, a crosslinked rubber composition in which cellulose nanofibers are highly defibrated and dispersed can be produced. In addition, the content ratio of the said C component means the content ratio of a solid content state. As used herein, "solid state" means a state excluding the solvent (water).

C成分とB成分との固形分状態での質量比(C成分/B成分)の下限としては、1/4が好ましく、1/3がより好ましい。上記質量比が上記下限未満であると、セルロースナノファイバーの含有割合が低すぎ、セルロースナノファイバーを多量含む複合体を得ようとするとベースゴムに対する無水マレイン酸変性ポリマーの量が多くなりすぎて、ベースゴムの特性を低下させるおそれがある。上記質量比の上限としては、1/1が好ましく、1/1.5がより好ましい。上記含有割合が上記上限を超えると、ベースゴムとの混練時に均一化しにくくなるおそれがある。 The lower limit of the solid mass ratio (C component/B component) of component C and component B is preferably 1/4, more preferably 1/3. When the mass ratio is less than the lower limit, the content of cellulose nanofibers is too low, and when attempting to obtain a composite containing a large amount of cellulose nanofibers, the amount of maleic anhydride-modified polymer relative to the base rubber becomes too large. There is a risk of degrading the properties of the base rubber. The upper limit of the mass ratio is preferably 1/1, more preferably 1/1.5. If the content ratio exceeds the upper limit, it may be difficult to achieve uniformity when kneading with the base rubber.

[他の成分]
当該組成物は、当該組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、A成分、B成分及びC成分以外のその他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば架橋ゴムを製造する際に使用される各種添加剤等が挙げられる。このような添加剤としては、例えばカーボンブラック、シリカ、クレー等の補強性充填剤、ステアリン酸、可塑剤、プロセスオイル等が挙げられる。当該組成物における他の成分の含有割合としては、用いる成分の種類に応じて、本発明の効果を損なわない範囲において適宜設定することができる。
[Other ingredients]
The composition may contain other components other than component A, component B, and component C within a range that does not impair the effects of the present invention. Other components include, for example, various additives used when producing crosslinked rubber. Examples of such additives include reinforcing fillers such as carbon black, silica, and clay, stearic acid, plasticizers, process oil, and the like. The content ratio of other components in the composition can be appropriately set depending on the types of components used within a range that does not impair the effects of the present invention.

[当該組成物の用途]
当該組成物は、上述の通り、セルロースナノファイバーが分散・解繊されており、優れた引張特性を発揮する架橋ゴムを製造することができることから、ゴム用の添加剤として好適に用いることができる。特に、当該組成物は、架橋ゴムを製造する際のマスターバッチとして好適に用いることができる。
[Uses of the composition]
As mentioned above, the composition has cellulose nanofibers dispersed and defibrated, and can produce crosslinked rubber that exhibits excellent tensile properties, so it can be suitably used as an additive for rubber. . In particular, the composition can be suitably used as a masterbatch for producing crosslinked rubber.

当該組成物を用いて製造される架橋ゴムは、優れた引張特性を発揮する。また、変形時のエネルギーロスの小さいものとなる。さらに、変色が抑制されている。また、密度が低い。 Crosslinked rubber produced using the composition exhibits excellent tensile properties. Furthermore, energy loss during deformation is reduced. Furthermore, discoloration is suppressed. It also has a low density.

したがって、このような架橋ゴムは、例えば繰返し歪みを受ける伝動ベルトやコンベアベルト、自動車用タイヤ、シューズ等の素材として非常に有用である。特に、シューズ等の履物用途では、白色で、軽く、反発弾性が高いこと等が要求されるため、当該組成物を用いて製造される架橋ゴムはこのような要求に応えることができる優れたものである。 Therefore, such crosslinked rubber is very useful as a material for, for example, power transmission belts, conveyor belts, automobile tires, shoes, etc., which are subject to repeated strain. In particular, for footwear such as shoes, it is required to be white, light, and have high impact resilience, so the crosslinked rubber manufactured using this composition is an excellent product that can meet these requirements. It is.

架橋ゴムは、マスターバッチである当該組成物に加え、最終生成物に必要な成分を添加することにより製造することができる。上記成分としては、例えばベースゴム、カーボンブラック、シリカ、クレー等の補強性充填剤、顔料、老化防止剤、オゾン亀裂防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、可塑剤、プロセスオイル、粘着付与剤、架橋剤などが挙げられる。また、上記以外の成分としては発泡剤も挙げられる。 Crosslinked rubber can be produced by adding to the composition, which is a masterbatch, the components necessary for the final product. The above components include, for example, base rubber, reinforcing fillers such as carbon black, silica, and clay, pigments, anti-aging agents, antiozonants, stearic acid, zinc oxide, plasticizers, process oils, tackifiers, and crosslinking agents. Examples include agents. Moreover, a foaming agent is also mentioned as a component other than the above.

架橋剤としては、例えばイオウ加硫系の架橋剤(イオウ、加硫促進剤、酸化亜鉛とステアリン酸)、パーオキサイド加硫系の架橋剤(有機過酸化物と共架橋剤)等が挙げられる。これらの中でも、パーオキサイド加硫系の架橋剤は、無水マレイン酸変性ポリマーとベースゴムとを共有結合させる可能性があるため好ましい。また、架橋は放射線架橋で行うこともできる。 Examples of the crosslinking agent include sulfur vulcanization type crosslinking agents (sulfur, vulcanization accelerator, zinc oxide and stearic acid), peroxide vulcanization type crosslinking agents (organic peroxide and co-crosslinking agent), etc. . Among these, peroxide vulcanization-based crosslinking agents are preferred because they have the possibility of covalently bonding the maleic anhydride-modified polymer and the base rubber. Moreover, crosslinking can also be performed by radiation crosslinking.

有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゼン、ジ-t-ブチルパーオキシ-ジイソプロピルベンゼン等が挙げられ、硫黄系加硫剤としては、硫黄、モルホリンジスルフィド等が挙げられる。共架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリアリルイソシアヌレートなどの多官能性モノマー、メタクリル酸またはアクリル酸の多価金属塩、N,N’-m-フェニレンビスマレイミドなどのビスマレイミド等が使用出来る。 Examples of organic peroxides include dicumyl peroxide, t-butylperoxybenzene, di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene, etc., and examples of sulfur-based vulcanizing agents include sulfur, morpholine disulfide, etc. . Co-crosslinking agents include polyfunctional monomers such as ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, triallylisocyanurate, polyvalent metal salts of methacrylic acid or acrylic acid, N,N'-m-phenylene bismaleimide, etc. bismaleimide etc. can be used.

硫黄系加硫系の場合、ゴム100質量部に対して、硫黄分(硫黄及び硫黄供与剤の硫黄分の合計量)を好ましくは0.1~10質量部、より好ましくは0.5~5質量部、配合することが好ましい。使用できる加硫促進剤としては、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール(MTB)、ジ-2-ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(CBS)等のチアゾール系; N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(CBS)、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド(TBBS)、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系; ジフェニルグアニジン(DPG)等のグアニジン系の加硫促進剤等が挙げられる。その使用量は、ゴム100質量部に対し、好ましくは0.1~5.0質量部、より好ましくは0.2~3.0質量部である。 In the case of a sulfur-based vulcanization system, the sulfur content (total amount of sulfur and sulfur content of the sulfur donor) is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of rubber. It is preferable to mix parts by mass. Examples of vulcanization accelerators that can be used include thiazoles such as 2-mercaptobenzothiazole (MTB), di-2-dibenzothiazyl disulfide (MBTS), and N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS). system; N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS), N-oxydiethylene-2-benzothiazolesulfenamide, etc. Sulfenamide type; Examples include guanidine type vulcanization accelerators such as diphenylguanidine (DPG). The amount used is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 3.0 parts by mass, per 100 parts by mass of rubber.

<組成物の製造方法>
当該組成物の製造方法は、上述の当該組成物を製造する方法であって、ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーの水分散体とを混合する工程(以下、「混合工程」ともいう)と、上記混合工程により得られた混合物から水を除去する工程(以下、「除去工程」ともいう)と、上記除去工程により得られた混合物に上記ベースゴムを添加し、110℃以上の温度で混練する工程(以下、「混練工程」ともいう)とを備える。
<Method for manufacturing composition>
The method for producing the composition is the method for producing the composition described above, which includes a step of mixing a maleic anhydride-modified polymer in a latex state and an aqueous dispersion of cellulose nanofibers (hereinafter also referred to as "mixing step"). ), a step of removing water from the mixture obtained in the above mixing step (hereinafter also referred to as "removal step"), adding the above base rubber to the mixture obtained in the above removing step, and adding the base rubber to the mixture obtained in the above removing step, The method includes a step of kneading at a temperature (hereinafter also referred to as a "kneading step").

当該組成物の製造方法によれば、上述の当該組成物をベースゴムの種類に関わらず、簡便な方法により低コストで製造することができる。 According to the method for producing the composition, the above-mentioned composition can be produced at low cost by a simple method regardless of the type of base rubber.

以下、当該組成物の製造方法が備える各工程について説明する。 Each step included in the method for producing the composition will be described below.

[混合工程]
本工程では、ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーの水分散体とを混合する。本工程において用いる無水マレイン酸変性ポリマーは上述の当該組成物におけるB成分として、セルロースナノファイバーは上述の当該組成物におけるC成分として説明している。
[Mixing process]
In this step, a maleic anhydride-modified polymer in a latex state and an aqueous dispersion of cellulose nanofibers are mixed. The maleic anhydride-modified polymer used in this step is described as the B component in the above-mentioned composition, and the cellulose nanofiber is described as the C component in the above-mentioned composition.

ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーの水分散体との混合方法は特に制限されず、常法に従って行うことができる。例えば、ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーの水分散体とを所定の固形分比になるように計量し、ミキサー等を用いて混合する方法などが挙げられる。なお、脱泡と均一な混合の為に、ミキサーとして自転・公転ミキサーを用いて混合することが好ましい。 The method of mixing the maleic anhydride-modified polymer in a latex state with the aqueous dispersion of cellulose nanofibers is not particularly limited, and can be carried out according to a conventional method. For example, a method may be used in which a maleic anhydride-modified polymer in a latex state and an aqueous dispersion of cellulose nanofibers are weighed to a predetermined solid content ratio and mixed using a mixer or the like. In addition, for defoaming and uniform mixing, it is preferable to use an autorotating/revolving mixer as the mixer.

この工程では、ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーとが均一に混合された混合物を得ることが好ましい。得られる混合物においてCNFが均一に混合されていない場合、ベースゴムとの混練時に不均一なCNFが解繊されず、異物として作用し、架橋ゴムの引張特性を低下させてしまうおそれがある。ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーとの混合条件は得られる混合物において、ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーとを均一に混合できる条件であれば特に制限されない。例えば、用いるラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマー及びセルロースナノファイバーの量等によっても適宜決定することができる。 In this step, it is preferable to obtain a uniform mixture of the maleic anhydride-modified polymer and the cellulose nanofibers in a latex state. If the CNF is not mixed uniformly in the resulting mixture, the non-uniform CNF will not be defibrated during kneading with the base rubber, and will act as foreign matter, which may reduce the tensile properties of the crosslinked rubber. The conditions for mixing the maleic anhydride-modified polymer in the latex state and the cellulose nanofibers are not particularly limited as long as they can uniformly mix the maleic anhydride-modified polymer in the latex state and the cellulose nanofibers in the resulting mixture. For example, it can be appropriately determined depending on the amount of maleic anhydride-modified polymer and cellulose nanofiber in the latex state used.

[除去工程]
本工程では、上記混合工程により得られた混合物から水を除去する。本工程により、ラテックス状態の無水マレイン酸変性ポリマーとセルロースナノファイバーとの混合物から水が除去され、固形の混合物が得られる。
[Removal process]
In this step, water is removed from the mixture obtained in the mixing step. Through this step, water is removed from the mixture of maleic anhydride-modified polymer and cellulose nanofibers in a latex state, and a solid mixture is obtained.

上記混合物から水を除去する方法としては特に制限されず、常法に従って行うことができる。例えば、上記混合物を表面積の大きな容器に入れ、オーブン内で加熱する方法、ニーダーのようなバッチ式混練機中で加熱しながら、オープン状態で混練する方法、上記混合物を混練、加熱及び脱気が可能な多軸混練装置中に連続投入し、連続的に行う方法、スプレー乾燥を行う方法等が挙げられる。 The method for removing water from the above mixture is not particularly limited, and can be carried out in accordance with a conventional method. For example, the above mixture is placed in a container with a large surface area and heated in an oven, the above mixture is kneaded in an open state while heating in a batch kneader such as a kneader, the above mixture is kneaded, heated and degassed. Examples include a method of continuously charging the mixture into a multi-screw kneading device, a method of performing spray drying, and the like.

上記混合物から水を除去する際の条件としては特に制限されず、適宜決定することができる。例えば、オーブン内で加熱する場合、加熱温度を40~100℃、加熱時間を10~80時間程度とすることができる。なお、加熱時間は、例えば混合物の質量を追跡し、質量減少が見られなくなった時点を加熱終了とすることができる。また、水を除去した後の混合物中の水分率は5%以下が望ましい。 The conditions for removing water from the above mixture are not particularly limited and can be determined as appropriate. For example, when heating in an oven, the heating temperature can be 40 to 100° C. and the heating time can be about 10 to 80 hours. Note that the heating time can be determined by, for example, tracking the mass of the mixture and determining the end of heating when no decrease in mass is observed. Moreover, the moisture content in the mixture after removing water is preferably 5% or less.

[混練工程]
本工程では、上記除去工程により得られた混合物に上記ベースゴムを添加し、110℃以上の温度で混練する。
[Kneading process]
In this step, the base rubber is added to the mixture obtained in the removal step and kneaded at a temperature of 110° C. or higher.

本工程において、110℃以上の温度で混練することにより、無水マレイン酸変性ポリマーにおける無水マレイン酸基とセルロースナノファイバーにおけるヒドロキシ基との反応が進行する。混練温度の上限としては、180℃が好ましく、160℃がより好ましい。混練温度が上記上限を超えるには、セルロースナノファイバーが酸化し、変色するおそれがある。 In this step, by kneading at a temperature of 110° C. or higher, the reaction between the maleic anhydride groups in the maleic anhydride-modified polymer and the hydroxyl groups in the cellulose nanofibers proceeds. The upper limit of the kneading temperature is preferably 180°C, more preferably 160°C. If the kneading temperature exceeds the above upper limit, the cellulose nanofibers may be oxidized and discolored.

本工程において用いるベースゴムとしては、上述の当該組成物におけるA成分として説明している。 The base rubber used in this step is described as component A in the above-mentioned composition.

混練の方法としては特に制限されず、常法に従って行うことができる。例えば、ゴム混練用の通常の設備(2本ロール、ニーダーやバンバリー等)を用いて行うことができる。 The kneading method is not particularly limited and can be carried out in accordance with conventional methods. For example, it can be carried out using ordinary equipment for rubber kneading (two rolls, kneader, Banbury, etc.).

また、本工程では、上述の当該組成物において架橋ゴムを製造する際に用いられる成分として例示した成分を添加してもよい。 In addition, in this step, the components exemplified as components used in producing crosslinked rubber in the above-mentioned composition may be added.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained based on Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

以下の実施例及び比較例で用いたA成分~C成分の詳細を以下に示す。 Details of components A to C used in the following Examples and Comparative Examples are shown below.

<A成分:ベースゴム>
(A-1):エチレンプロピレン共重合体ゴム(JSR(株)「EP24」)
<B成分:無水マレイン酸変性ポリマー>
(B-1):無水マレイン酸変性ポリマーラテックス(東洋紡(株)の「ハードレンNZ1015」(粒子径170nm、固形分濃度30質量%、融点80℃))
<C成分:セルロースナノファイバー>
(C-1):セルロースナノファイバー水分散液((株)スギノマシーンの「ビンフィスWF-0-100」(非化学変性かつ非修飾、固形分濃度:5.9質量%、平均繊維径:10~50nm))
(C-2):TEMPO酸化セルロースナノファイバー分散液(日本製紙の「セレンピア1%分散液」(平均繊維径:3.5nm))
<Component A: Base rubber>
(A-1): Ethylene propylene copolymer rubber (JSR Corporation "EP24")
<Component B: Maleic anhydride modified polymer>
(B-1): Maleic anhydride-modified polymer latex (“Hardren NZ1015” manufactured by Toyobo Co., Ltd. (particle diameter 170 nm, solid content concentration 30% by mass, melting point 80°C))
<Component C: Cellulose nanofiber>
(C-1): Cellulose nanofiber aqueous dispersion (Sugino Machine Co., Ltd.'s "Binfis WF-0-100" (non-chemically modified and unmodified, solid content concentration: 5.9% by mass, average fiber diameter: 10 ~50nm))
(C-2): TEMPO oxidized cellulose nanofiber dispersion (Nippon Paper Industries'"Selenpia 1% dispersion" (average fiber diameter: 3.5 nm))

<組成物の調製>
[実施例1-1]組成物(S-1)の調製
(C-1)400g及び(B-1)157.3gをビーカーに計量し、混合後、自転公転ミキサー((株)シンキーの「泡取り連太郎」)を用いて攪拌し、均一に混合し混合物を得た。この混合物を300×230×50mmのトレイに入れ、40℃のオーブン中で96時間乾燥し、さらに70℃で減圧乾燥して揮発分を完全に除去し、乾燥物を得た。この乾燥物30gと(A-1)10gとを混合し、3インチのゴム用オープンロールを用いて、ロール温度を110~120℃に保ち、30分間混練し、組成物(S-1)を得た。
<Preparation of composition>
[Example 1-1] Preparation of composition (S-1) 400 g of (C-1) and 157.3 g of (B-1) were weighed into a beaker, and after mixing, A mixture was obtained by stirring the mixture uniformly using a foam remover (Rentaro). This mixture was placed in a tray of 300 x 230 x 50 mm, dried in an oven at 40°C for 96 hours, and further dried under reduced pressure at 70°C to completely remove volatile components to obtain a dried product. 30 g of this dry product and 10 g of (A-1) were mixed and kneaded for 30 minutes using a 3-inch open rubber roll while keeping the roll temperature at 110 to 120°C. Obtained.

[実施例1-2]組成物(S-2)の調製
(B-1)を196.7gとし、乾燥物35gと(A-1)26gとを混合したこと以外は、実施例1と同様にして組成物(S-2)を得た。
[Example 1-2] Preparation of composition (S-2) Same as Example 1 except that 196.7 g of (B-1) was used and 35 g of dried material and 26 g of (A-1) were mixed. A composition (S-2) was obtained.

[実施例1-3]組成物(S-3)の調製
(B-1)を118gとし、乾燥物25gと(A-1)6gとを混合したこと以外は、実施例1と同様にして組成物(S-3)を得た。
[Example 1-3] Preparation of composition (S-3) In the same manner as in Example 1, except that 118 g of (B-1) was used and 25 g of the dry material and 6 g of (A-1) were mixed. A composition (S-3) was obtained.

[実施例1-4]組成物(S-4)の調製
(A-1)を35gとしたこと以外は、実施例2と同様にして組成物(S-4)を得た。
[Example 1-4] Preparation of composition (S-4) Composition (S-4) was obtained in the same manner as in Example 2, except that (A-1) was changed to 35 g.

[実施例1-5]組成物(S-5)の調製
(A-1)を4gとしたこと以外は、実施例3と同様にして組成物(S-5)を得た。
[Example 1-5] Preparation of composition (S-5) Composition (S-5) was obtained in the same manner as in Example 3, except that (A-1) was changed to 4 g.

[比較例1-1]組成物(CS-1)の調製
(C-1)に代えて(C-2)を500gとしたこと以外は実施例1と同様にして組成物(CS-1)を得た。
[Comparative Example 1-1] Preparation of Composition (CS-1) Composition (CS-1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 500 g of (C-2) was used instead of (C-1). I got it.

下記表1に組成物(S-1)~(S-5)及び(CS-1)の組成を示す。なお、下記表1において、各成分の含有割合は組成物全量を100質量%とした値である。また、下記表1において、B成分及びC成分の含有割合は、固形分としての含有割合である。 Table 1 below shows the compositions of compositions (S-1) to (S-5) and (CS-1). In addition, in Table 1 below, the content ratio of each component is a value based on the total amount of the composition as 100% by mass. Further, in Table 1 below, the content ratios of component B and component C are the content ratios as solid content.

Figure 0007353600000001
Figure 0007353600000001

<架橋ゴムシートの作製>
以下の実施例2-1~2-6及び比較例2-1~2-5で用いた成分の詳細を以下に示す。
ベースゴム:エチレンプロピレン共重合体ゴム(JSR(株)「EP24」)
架橋剤:ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)の「パークミルD」)
カーボンブラック:HAF(東海カーボン(株)の「シースト3」)
<Preparation of crosslinked rubber sheet>
Details of the components used in Examples 2-1 to 2-6 and Comparative Examples 2-1 to 2-5 are shown below.
Base rubber: ethylene propylene copolymer rubber (JSR Corporation "EP24")
Cross-linking agent: dicumyl peroxide (“Percumyl D” from NOF Corporation)
Carbon black: HAF (“Seest 3” by Tokai Carbon Co., Ltd.)

[実施例2-1]架橋ゴムシート(G-1)の作製
ベースゴム23.33gをオープンロールに巻き付かせ、上記調製した組成物(S-1)13.33gを加え、上記オープンロールを用いて8~10分混練を行った後、架橋剤0.83gを添加し、ロール温度60~70℃で混練を行なった。次いで、ロール間隙を締め切って、3回薄通しを行い、混練を完了した。得られた混練物を上記オープンロールで、1.1~1.2mmの厚みにシーティングを行った。次いで、熱板温度165℃で25分間加熱・加圧して、架橋を行い、厚み1.0mmの架橋ゴムシート(G-1)を得た。
[Example 2-1] Preparation of crosslinked rubber sheet (G-1) 23.33 g of base rubber was wound around an open roll, 13.33 g of the composition (S-1) prepared above was added, and the open roll was wound. After kneading for 8 to 10 minutes, 0.83 g of crosslinking agent was added and kneading was carried out at a roll temperature of 60 to 70°C. Next, the gap between the rolls was closed and the mixture was passed through three times to complete the kneading. The obtained kneaded product was sheeted to a thickness of 1.1 to 1.2 mm using the open roll described above. Next, the mixture was heated and pressed at a hot plate temperature of 165° C. for 25 minutes to effect crosslinking, thereby obtaining a crosslinked rubber sheet (G-1) with a thickness of 1.0 mm.

[実施例2-2~2-6]架橋ゴムシート(G-2)~(G-6)の作製
下記表2に示す種類及び配合量の各成分を用いたこと以外は、実施例2-1と同様にして厚み1.0mmの架橋ゴムシート(G-2)~(G-6)を得た。
[Examples 2-2 to 2-6] Production of crosslinked rubber sheets (G-2) to (G-6) Example 2- Crosslinked rubber sheets (G-2) to (G-6) having a thickness of 1.0 mm were obtained in the same manner as in Example 1.

[比較例2-1]架橋ゴムシート(CG-1)の作製
下記表2に示す種類及び配合量の各成分を用いたこと以外は、実施例2-1と同様にして厚み1.0mmの架橋ゴムシート(CG-1)を得た。
[Comparative Example 2-1] Production of cross-linked rubber sheet (CG-1) A cross-linked rubber sheet (CG-1) with a thickness of 1.0 mm was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the types and amounts of each component shown in Table 2 below were used. A crosslinked rubber sheet (CG-1) was obtained.

[比較例2-2]架橋ゴムシート(CG-2)の作製
ベースゴム33.33gと架橋剤0.83gとを混合し、ロール温度60~70℃で混練し、薄通しを3回行った。次いで、1.1~1.2mmにシーティングし、熱板温度165℃で25分間加熱・加圧して、架橋を行い、厚み1.0mmの架橋ゴムシート(CG-2)を得た。
[Comparative Example 2-2] Production of cross-linked rubber sheet (CG-2) 33.33 g of base rubber and 0.83 g of cross-linking agent were mixed, kneaded at a roll temperature of 60 to 70°C, and passed through three times. . Next, it was sheeted to a thickness of 1.1 to 1.2 mm, and heated and pressed at a hot plate temperature of 165° C. for 25 minutes to effect crosslinking, thereby obtaining a crosslinked rubber sheet (CG-2) with a thickness of 1.0 mm.

[比較例2-3]架橋ゴムシート(CG-3)の作製
(B-1)を乾燥させ、乾燥ポリマーを得た。この乾燥ポリマー6.67gとベースゴム26.67gとを3インチのゴム用オープンロールを用いて、ロール温度を110~120℃に保ち、10分間混練した。一旦ロールから取り出し、冷却後、ロール温度を70~80℃に保ち、架橋剤0.83gを添加して混練し、薄通しを3回行った。次いで、1.1~1.2mmにシーティングし、熱板温度165℃で25分間加熱・加圧して、架橋を行い、厚み1.0mmの架橋ゴムシート(CG-3)を得た。
[Comparative Example 2-3] Production of crosslinked rubber sheet (CG-3) (B-1) was dried to obtain a dry polymer. 6.67 g of this dry polymer and 26.67 g of base rubber were kneaded for 10 minutes using a 3-inch open roll for rubber, keeping the roll temperature at 110 to 120°C. Once taken out from the roll and cooled, the roll temperature was maintained at 70 to 80°C, 0.83 g of crosslinking agent was added, kneaded, and passed through three times. Next, it was sheeted to a thickness of 1.1 to 1.2 mm, and heated and pressed at a hot plate temperature of 165° C. for 25 minutes to effect crosslinking, thereby obtaining a crosslinked rubber sheet (CG-3) with a thickness of 1.0 mm.

[比較例2-4]架橋ゴムシート(CG-4)の作製
ベースゴム33.33gをロールに巻き付かせ、カーボンブラック6.67gを分割投入しながら合計10分間混練を行った。次いで、架橋剤0.83gを添加し、混練した。次いで、ロール間隙を締め切って、3回薄通しを行い、混練を完了した。1.1~1.2mmの厚みにシーティングし、熱板温度165℃で25分間加熱・加圧して、架橋を行い、厚み1.0mmの架橋ゴムシート(CG-4)を得た。
[Comparative Example 2-4] Production of crosslinked rubber sheet (CG-4) 33.33 g of base rubber was wound around a roll, and kneaded for a total of 10 minutes while 6.67 g of carbon black was added in portions. Next, 0.83 g of crosslinking agent was added and kneaded. Next, the gap between the rolls was closed and the mixture was passed through three times to complete the kneading. It was sheeted to a thickness of 1.1 to 1.2 mm, and heated and pressed at a hot plate temperature of 165° C. for 25 minutes to effect crosslinking, thereby obtaining a crosslinked rubber sheet (CG-4) with a thickness of 1.0 mm.

[比較例2-5]架橋ゴムシート(CG-5)の作製
カーボンブラックを13.33gとしたこと以外は、比較例2-4と同様にして厚み1.0mmの架橋ゴムシート(CG-5)を得た。
[Comparative Example 2-5] Production of cross-linked rubber sheet (CG-5) A cross-linked rubber sheet (CG-5) with a thickness of 1.0 mm was prepared in the same manner as in Comparative Example 2-4, except that carbon black was changed to 13.33 g. ) was obtained.

下記表2に架橋ゴムシート(G-1)~(G-6)及び(CG-1)~(CG-5)の組成を示す。なお、下記表2において、各成分の含有量の単位は「g」である。 Table 2 below shows the compositions of the crosslinked rubber sheets (G-1) to (G-6) and (CG-1) to (CG-5). In Table 2 below, the unit of content of each component is "g".

<評価>
上記作製した架橋ゴムシートについて、以下の方法により分散性評価及び引張特性評価を行った。さらに、実施例2-1~2-4及び比較例2-1で得られた架橋ゴムシートについて、以下の方法により変色性評価を行った。結果を下記表2に合わせて示す。なお、下記表2中、「-」は該当する評価を行っていないことを示す。また、実施例2-1及び比較例2-5で得られた架橋ゴムシートについて、以下の方法により動的粘弾性特性の測定を行った。結果を下記表3に示す。
<Evaluation>
The crosslinked rubber sheet produced above was evaluated for dispersibility and tensile properties using the following methods. Further, the crosslinked rubber sheets obtained in Examples 2-1 to 2-4 and Comparative Example 2-1 were evaluated for discoloration by the following method. The results are also shown in Table 2 below. Note that in Table 2 below, "-" indicates that the corresponding evaluation was not performed. Furthermore, the dynamic viscoelastic properties of the crosslinked rubber sheets obtained in Example 2-1 and Comparative Example 2-5 were measured by the following method. The results are shown in Table 3 below.

[分散性評価]
得られた各架橋ゴムシートについて凝集物が認められるか否かを目視観察した。分散性の評価は、目視観察で凝集物が全く認められなかったものを「A」(極めて良好)と、微小な凝集物が認められたものを「B」(良好)と、明らかな凝集物が認められたものを「C」(不良)と評価した。
[Dispersibility evaluation]
Each of the obtained crosslinked rubber sheets was visually observed to determine whether aggregates were observed. Dispersibility was evaluated as "A" (extremely good) if no aggregates were observed by visual observation, and "B" (good) if minute aggregates were observed. Those in which this was observed were evaluated as "C" (poor).

[引張特性評価]
得られた各架橋ゴムシートを6号ダンベルで打ち抜き、引張試験機(島津製作所(株)の「SHIMADZU AUTOGRAPH AGS-X 5kN」)を用い、引張速度500mm/分で引張試験を行い、引張強さ(Tb)、引張伸び(Eb)及び引張応力(M50及びM100)を測定した。引張特性の評価は、架橋ゴムシート(CG-2)の引張強さ(Tb)、切断時伸び(Eb)及び引張応力(M50及びM100)を各引張特性の基準として、各架橋ゴムシートの各特性の値と比較することにより行った。
[Tensile property evaluation]
Each of the obtained crosslinked rubber sheets was punched out using a No. 6 dumbbell and subjected to a tensile test using a tensile tester ("SHIMADZU AUTOGRAPH AGS-X 5kN" manufactured by Shimadzu Corporation) at a tensile speed of 500 mm/min to determine the tensile strength. (Tb), tensile elongation (Eb) and tensile stress (M50 and M100) were measured. The tensile properties were evaluated using the tensile strength (Tb), elongation at break (Eb), and tensile stress (M50 and M100) of the crosslinked rubber sheet (CG-2) as standards for each tensile property. This was done by comparing the values of the characteristics.

[変色性評価]
得られた各架橋ゴムシートについて色味を目視観察した。変色性の評価は、目視観察で色味が褐色となっているか否かにより判定し、変色が認められなかったものを「A」(良好)と、変色が認められたものを「B」(不良)と評価した。
[Discoloration evaluation]
The color tone of each of the obtained crosslinked rubber sheets was visually observed. The evaluation of discoloration is determined by visually observing whether the color is brown or not. Those with no discoloration are rated "A" (good), and those with discoloration are graded "B" ( Poor).

[密度の測定]
得られた各架橋ゴムシートについてJIS K 6268(1998)に準じて密度の測定(単位:mg/m)を行った。
[Measurement of density]
The density (unit: mg/m 3 ) of each obtained crosslinked rubber sheet was measured according to JIS K 6268 (1998).

[動的粘弾性特性の測定]
動的粘弾性特性(E’及びtanδ)の測定は(株)日立ハイテクサイエンスの「DMA7100」を用い、試料サイズは厚み1mm、幅4mm、チャック間距離20mmとし、周波数1Hz、目標振幅値10μm、最小張力50mN、張力ゲイン1.5、張力振幅初期値200mNとし、自動測定にて行った。
[Measurement of dynamic viscoelastic properties]
The dynamic viscoelastic properties (E' and tan δ) were measured using "DMA7100" manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. The sample size was 1 mm thick, 4 mm wide, and the distance between chucks was 20 mm, the frequency was 1 Hz, the target amplitude was 10 μm, The measurement was performed automatically with a minimum tension of 50 mN, a tension gain of 1.5, and an initial tension amplitude of 200 mN.

Figure 0007353600000002
Figure 0007353600000002

表2の結果から明らかなように、実施例の組成物を用いて製造された架橋ゴムシートは、比較例の組成物を用いて製造された架橋ゴムシート(CG-1)と比較して、セルロースナノファイバーが分散・解繊されており、優れた引張特性を発揮した。 As is clear from the results in Table 2, the crosslinked rubber sheet manufactured using the composition of the example had a lower Cellulose nanofibers were dispersed and defibrated, and exhibited excellent tensile properties.

さらに、実施例の組成物を用いて製造された架橋ゴムシートは、比較例の組成物を用いて製造された架橋ゴムシート(CG-1)と比較して、変色が抑制されていた。 Furthermore, the crosslinked rubber sheet produced using the composition of the example had suppressed discoloration compared to the crosslinked rubber sheet (CG-1) produced using the composition of the comparative example.

また、実施例の組成物を用いて製造された架橋ゴムシートは、カーボンブラックを配合した架橋ゴムシート(CG-4及びCG-5)と比較して、密度が低かった。 Furthermore, the crosslinked rubber sheets produced using the compositions of Examples had lower densities than the crosslinked rubber sheets containing carbon black (CG-4 and CG-5).

Figure 0007353600000003
Figure 0007353600000003

実施例2-1の組成物を用いて製造された架橋ゴムシートは、カーボンブラックを配合した架橋ゴムシート(CG-5)と比較して、高弾性率であるにもかかわらず、低いtanδを示した。このことから、本発明の組成物を用いることにより、ヒステリシスロスの小さい架橋ゴムを製造することができることが分かる。 The crosslinked rubber sheet manufactured using the composition of Example 2-1 has a low tan δ despite having a high elastic modulus compared to the crosslinked rubber sheet containing carbon black (CG-5). Indicated. This shows that by using the composition of the present invention, a crosslinked rubber with low hysteresis loss can be produced.

Claims (8)

ベースゴムと、
無水マレイン酸変性ポリマーと、
非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバーと
を含有し、
上記無水マレイン酸変性ポリマーがラテックス由来のポリマーである組成物。
base rubber,
maleic anhydride-modified polymer,
Contains non-chemically modified and non-modified cellulose nanofibers,
A composition wherein the maleic anhydride-modified polymer is a latex-derived polymer .
上記ベースゴムがエチレンプロピレン共重合体ゴム、エチレン-αオレフィン共重合体ゴム、水素添加アクリロニトリル-ブタジエンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレンゴム又はこれらの組み合わせである請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the base rubber is ethylene propylene copolymer rubber, ethylene-α olefin copolymer rubber, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, or a combination thereof. 上記無水マレイン酸変性ポリマーの融点又は軟化温度が110℃未満である請求項1、又は請求項2に記載の組成物。 The composition according to claim 1 or 2, wherein the maleic anhydride-modified polymer has a melting point or softening temperature of less than 110°C. 上記無水マレイン酸変性ポリマーが無水マレイン酸変性ポリオレフィンである請求項1から請求項のいずれか1項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the maleic anhydride-modified polymer is a maleic anhydride-modified polyolefin. 上記セルロースナノファイバーが機械解繊されたものである請求項1から請求項のいずれか1項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the cellulose nanofibers are mechanically defibrated. 上記セルロースナノファイバーの含有割合が15質量%以上33質量%以下である請求項1から請求項のいずれか1項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the content of the cellulose nanofibers is 15% by mass or more and 33% by mass or less. ゴム用の添加剤として用いられる請求項1から請求項のいずれか1項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 6 , which is used as an additive for rubber. ベースゴムと、
無水マレイン酸変性ポリマーと、
非化学変性及び非修飾のセルロースナノファイバーと
を含有する組成物の製造方法であって、
ラテックス状態の上記無水マレイン酸変性ポリマーと上記セルロースナノファイバーの水分散体とを混合する工程と、
上記混合工程により得られた混合物から水を除去する工程と、
上記除去工程により得られた混合物に上記ベースゴムを添加し、110℃以上の温度で混練する工程と
を備える組成物の製造方法。
base rubber,
maleic anhydride-modified polymer,
A method for producing a composition containing non-chemically modified and non-modified cellulose nanofibers,
mixing the maleic anhydride-modified polymer in a latex state and the aqueous dispersion of cellulose nanofibers;
a step of removing water from the mixture obtained by the mixing step;
A method for producing a composition comprising: adding the base rubber to the mixture obtained in the removing step and kneading at a temperature of 110° C. or higher.
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