JP2008019318A

JP2008019318A - 天然ゴム

Info

Publication number: JP2008019318A
Application number: JP2006190820A
Authority: JP
Inventors: Ai Matsuura; 亜衣松浦
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-01-31

Abstract

【課題】保管中の天然ゴムの劣化を抑制することができる天然ゴムを提供する。
【解決手段】アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物を含有する天然ゴム。
【選択図】なし

Description

本発明は、天然ゴムに関する。

通常、合成ゴムを製造する場合には、保管中の劣化を防ぐために、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）などの老化防止剤を添加している。一方、ゴム業界で使用されている天然ゴム（ＮＲ）は、熱帯地方で栽培されるへベア・ブタジリエンシスと呼ばれるゴム樹の樹液を凝固・乾燥して得られるものである。このため、ＮＲには、ポリイソプレン成分以外にも、タンパク質や脂質、糖などの非ゴム成分を含み、これらの非ゴム成分中に天然の老化防止剤がすでに含まれているという考えから、製造時に老化防止剤を添加することなく、老化防止剤を添加しなくても保管中の劣化による問題は全く存在しない。また、通常のＮＲは新鮮ラテックスを酸で凝固し、水洗・粉砕・乾燥して製造されるものや、ラテックスの回収カップ中でラテックスが自然に凝固してできたカップランプ、ラテックスを酸で凝固させロールでシート状に圧延してシートを作成し、これを燻製して得られるものなどがあり、どの工程も非ゴム成分を多く含んでいる。

近年、環境問題などから天然資源であるＮＲが注目され、脱タンパクＮＲなどの精製やエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）などの改質によるＮＲの高性能化が検討されている。

上記のような精製や改質反応を行なう際には、精製精度や反応条件向上のため一般にラテックスを水で希釈して濃度を下げて行う。このため、その後の酸による凝固・乾燥工程は同じでも、ＮＲに含まれる非ゴム成分が少なくなり、その非ゴム成分の一部である天然の老化防止剤も少なくなる。このため、精製や改質反応を行なったＮＲは保管中の劣化が早く進むという問題点がある。一方、このようなＮＲに通常合成ゴムなどに用いられるＢＨＴなどの老化防止剤を添加しても、通常のＮＲと同等またはそれ以上の劣化抑制効果は見られない。

特許文献１には、脱タンパク天然ゴムを含むことにより、機械的性質などの特性を損なうことなく、低燃費性および加工性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物、ならびに該ゴム組成物をタイヤトレッドに用いたスタッドレスタイヤを提供することができると開示されている。しかし、ゴムの保管中やタイヤとして走行中の劣化抑制の点で、いまだ改善の余地がある。

特開２００５−４７９９３号公報

本発明は、保管中の天然ゴムの劣化を抑制することができる天然ゴムを提供することを目的とする。

本発明は、アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物を含有する天然ゴムに関する。

前記アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物は、カルボキシメチル基およびヒドロキシエチル基を含有することが好ましい。

前記アルキレンジアミン系化合物は、アルキル−Ｎ’−カルボキシメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミン塩であることが好ましい。

前記イミダゾリニウムベタイン系化合物は、アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−構造およびヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン構造を含有することが好ましい。

本発明によれば、所定の化合物を含有することで、保管中の天然ゴムの劣化を抑制することができる天然ゴムを提供することができる。

本発明の天然ゴムは、所定の化合物を含有する。

天然ゴムラテックス（ＮＲラテックス）としては、ゴム農園で、樹皮を切付（タッピング）して採取されたものであればとくに制限はなく、ＲＳＳグレードやＴＳＲグレードなど、通常ゴム工業で使用されるものから選択して使用することができる。

ＮＲラテックスは、遠心分離させた後に、クリーム分を分離・回収し、再分散させる方法や、限外濾過法などにより精製したものが好ましい。

前記所定の化合物とは、アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物である。

アルキレンジアミン系化合物としては、例えば、メチレンジアミン系化合物、エチレンジアミン系化合物、プロピレンジアミン系化合物などがあげられる。

また、アルキレンジアミン系化合物は、カルボキシメチル基およびヒドロキシエチル基を含有することが好ましい。

上記条件を満たすアルキレンジアミン化合物としては、アルキル−Ｎ’−カルボキシメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミン塩が好ましい。

アルキル−Ｎ’−カルボキシメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミン塩としては、例えば、ナトリウム塩、アンモニウム塩、スルホン酸塩などがあげられる。このようなアルキル−Ｎ’−カルボキシメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミン塩としては、具体的には、Ｎ−ラウロイル−Ｎ’−カルボキシメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミンナトリウムなどがあげられる。

イミダゾリニウムベタイン系化合物とは、下記化学式で表される構造を有するものである。

式中、Ｒ₁は炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ｒ₂はヒドロキシエチル基であり、Ｒ₃はカルボキシメチル基である。

上記条件を満たすイミダゾリニウムベタイン系化合物としては、アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−構造およびヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン構造を含有することが好ましい。このようなイミダゾリニウムベタイン系化合物としては、具体的には、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどが好適に使用される。

アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物の含有量は、ＮＲラテックス１００重量部に対して０．５重量部以上が好ましく、１．０重量部以上がより好ましい。また、アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物の含有量は５重量部以下が好ましく、３重量部以下がより好ましい。アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物の含有量が５重量部をこえても、それ以上の劣化抑制効果の向上は見られない傾向がある。

本発明のＮＲラテックスを用いて、ＮＲラテックスおよび所定の化合物を配合し、得られた配合物を、例えばガラスプレートなどにキャストし、乾燥させることにより、天然ゴムが得られる。

このようにして得られた天然ゴムは、劣化しにくく、例えば、タイヤ、ゴムベルト、ゴムロール、ブラダー、防舷材などの工業用品、テニスボールなどのスポーツ用品などの用途に好適に使用される。

実施例に基づいて、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。

以下、実施例および比較例で使用した各種薬品について、具体的に説明する。
天然ゴムラテックス（ＮＲラテックス）：ハイアンモニアタイプの天然ゴムラテックスＨＹＴＥＸ（固形分濃度：６０％）
アルキレンジアミン系化合物（１）：三洋化成工業（株）のレボン１０１Ｈ（Ｎ−ラウロイル−Ｎ’−カルボキシメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミンナトリウム）
アルキレンジアミン系化合物（２）：東京化成工業（株）のエチレンジアミン
イミダゾリニウムベタイン系化合物：花王（株）のアンヒトール２０ＹＢ（２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン）
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム：東京化成工業（株）

（精製ＮＲラテックスの作製）
ＮＲラテックスに蒸留水を添加し、ラテックス濃度２０％になるように調整した。その後、８０００ｒｐｍの条件下で２０分間遠心分離を行なうことでクリーム分を分離・回収し、このクリーム分を蒸留水に再分散させ、実施例および比較例で使用する精製ＮＲラテックスを作製した。

実施例１〜３および比較例１〜３
（天然ゴム組成物の作製）
表１に示す配合処方にしたがい、ＮＲラテックスまたは精製ＮＲラテックス１００重量部、ならびにアルキレンジアミン系化合物、イミダゾリニウムベタイン系化合物またはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１重量部を配合した。このラテックスをガラスプレート上にキャストし、室温下で２４時間乾燥させ、実施例１〜３および比較例１〜３の天然ゴムを作製した。

（分子量保持率）
劣化しやすく、ばらつきを小さくするために、天然ゴムから、２×２ｍｍ程度の試験片を切り出した。

まず、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて、熱劣化前の試験片の分子量を、ポリスチレン換算で算出した。つぎに、前記試験片を、オーブンを用いて、６０℃の条件下で８日間熱劣化させた。その後、熱劣化前の試験片と同様に、ＧＰＣを用いて、熱劣化後の試験片の分子量を、ポリスチレン換算で算出した。さらに、下記計算式により、分子量保持率（％）を算出した。なお、分子量保持率が大きいほど分子量が保持されており、熱劣化を抑制できることを示す。
（分子量保持率）＝（熱劣化後の分子量）／（熱劣化前の分子量）×１００

上記試験結果を表１に示す。

比較例１は、未精製のＮＲラテックスのみを使用した従来の天然ゴムラテックスである。

実施例１〜３では、精製ＮＲラテックス、ならびにアルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物を含有しており、分子量保持率を向上させることができた。

比較例２では、精製ＮＲラテックスのみを使用しており、非ゴム成分をほとんど含まないため、分子量保持率が著しく低下した。

比較例３では、精製ＮＲラテックスにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含有したものであるが、アルキレンジアミン系化合物やイミダゾリニウムベタイン系化合物と異なり、劣化を抑制する作用がないため、分子量保持率が著しく低下した。

Claims

アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物を含有する天然ゴム。
アルキレンジアミン系化合物またはイミダゾリニウムベタイン系化合物が、カルボキシメチル基およびヒドロキシエチル基を含有する請求項１記載の天然ゴム。
アルキレンジアミン系化合物が、アルキル−Ｎ’−カルボキシメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルエチレンジアミン塩である請求項１または２記載の天然ゴム。
イミダゾリニウムベタイン系化合物が、アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−構造およびヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン構造を含有する請求項１、２または３記載の天然ゴム。