橡胶状组合物及其制造方法技术

将橡胶成分(A)、纤维素(B)和具有9,9‑双(芳基)芴骨架的芴化合物(C)组合来制备橡胶状组合物。上述芴化合物(C)可以是下述式(1)表示的化合物。(式中，环Z表示芳烃环，R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶状组合物及其制造方法
本专利技术涉及包含被具有9,9-双芳基芴骨架的化合物覆盖的纤维素和橡胶成分的橡胶状组合物(或橡胶组合物)及其制造方法。
技术介绍
作为植物来源的纤维的纤维素对环境的负荷小，而且是持续型资源，同时具有高弹性模量、高强度、低的线膨胀系数等优异的特性。因此，用途广泛，例如可用于纸、膜、片等材料、树脂的复合材料(例如，树脂的增强剂)等。另外，在橡胶组合物中也可以添加纤维素作为增强剂以提高橡胶的机械特性。在日本特开2005-75856号公报(专利文献1)中，作为可兼具优异的低发热性和刚性的橡胶组合物，公开了一种轮胎橡胶组合物，其由天然植物纤维调制，而且相对于二烯系橡胶100重量份，含有2～100重量份的平均粒径为100μm的微粉状纤维素纤维。另外，在日本特开2005-133025号公报(专利文献2)中，作为耐磨性优异的橡胶组合物，公开了一种橡胶组合物，其相对于二烯系橡胶成分100重量份，含有淀粉5～75重量份和纤维直径为1μm以下的细菌纤维素0.1～40重量份。但是，对于这些橡胶组合物来说，由于橡胶与纤维素的相容性低，因此断裂特性等降低。因此，为了提高橡胶与纤维素的相容性，在日本专利第4581116号公报(专利文献3)中，作为断裂特性优异、橡胶与纤维素的界面处的能量损失少的硫化橡胶组合物，公开了一种硫化橡胶组合物，其相对于含有天然橡胶、改性天然橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶中的至少一种的橡胶成分100重量份，含有平均纤维直径为4nm～1μm的化学改性的微纤维状纤维素1～50重量份(更优选为7～15重量份)。在该文献中，作为微纤维状纤维素的化学改性方法，记载了乙酰化、烷基酯化、复合酯化、β-酮酯化、芳基氨基甲酸酯化。但是，对于该橡胶组合物来说，或许由于橡胶与化学改性的微纤维状纤维素的亲和性低，因此无法改善强度、延伸度、硬度等机械特性。进而，为了改善这些特性，需要大量的化学改性的微纤维状纤维素，则难以兼顾诸特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-75856号公报(权利要求1和第[0007]段)专利文献2：日本特开2005-133025号公报(权利要求书)专利文献3：日本专利第4581116号公报(权利要求书，第[0003]、[0006]、[0039]段)
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本专利技术的目的是提供一种可提高强度、延伸度、硬度等机械特性的橡胶状组合物及其制造方法。解决课题的手段本专利技术人等为了达成上述课题进行了深入的研究，结果发现，通过将纤维素与具有9,9-双(芳基)芴骨架的化合物组合而配合在橡胶成分中，可提高橡胶状组合物的强度、延伸度、硬度等机械特性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的橡胶状组合物(或橡胶组合物)包含橡胶成分(A)、纤维素(B)和具有9,9-双(芳基)芴骨架的芴化合物(C)。上述芴化合物(C)可以为下述式(1)表示的化合物。[化1](式中，环Z表示芳烃环，R1和R2表示取代基，X1表示含有杂原子的官能团，k表示0～4的整数，n表示1以上的整数，p表示0以上的整数)。上述式(1)中，X1可以为基团-[(OA)m1-Y1](式中，A表示亚烷基，Y1表示羟基或缩水甘油氧基，m1表示0以上的整数)，特别是Y1可以为羟基。上述芴化合物(C)可以附着在纤维素(B)的表面的至少一部分上。上述纤维素(B)与上述芴化合物(C)之间并非共价键合。上述纤维素(B)可以是纤维素纳米纤维。上述橡胶成分(A)可以是可硫化或可交联的橡胶和/或热塑性弹性体。上述橡胶成分(A)可以包含选自二烯系橡胶和烯烃系橡胶中的至少1种。另外，上述橡胶成分(A)可以包含苯乙烯系热塑性弹性体。相对于橡胶成分(A)100质量份，上述纤维素(B)的比例为0.1～30质量份左右。相对于上述纤维素(B)100质量份，上述芴化合物(C)的比例为1～100质量份左右。本专利技术也包括上述橡胶状组合物(或橡胶组合物)的制造方法，其包括将橡胶成分(A)、纤维素(B)和具有9,9-双(芳基)芴骨架的芴化合物(C)混合的混合工序。在上述混合工序中，可以预先将纤维素(B)和具有9,9-双(芳基)芴骨架的芴化合物(C)预混合而调制预混物后，再将该预混物与橡胶成分(A)混合。当上述橡胶成分(A)为可硫化或可交联的橡胶时，上述制造方法还可以包括将混合工序得到的未硫化橡胶组合物硫化而得到硫化橡胶组合物的硫化工序。本专利技术还包括由上述橡胶状组合物(或橡胶组合物)形成的成型体。该成型体可以为胶管部件、密封部件、轮胎、带或防振橡胶。专利技术效果本专利技术中，由于将纤维素与具有9,9-双(芳基)芴骨架的化合物组合，能够将上述纤维素均匀地分散在橡胶成分中，同时能够提高橡胶状组合物(或橡胶组合物)的强度、延伸度、硬度等机械特性。附图说明图1是参考例2使用的纤维素纳米纤维的扫描型电子显微镜(SEM)照片。图2是参考例3使用的纤维素纳米纤维的扫描型电子显微镜(SEM)照片。图3是实施例2得到的BPEF和纤维素纳米纤维的复合体在解纤进行位置的扫描型电子显微镜(SEM)照片。图4是实施例2得到的BPEF和纤维素纳米纤维的复合体在解纤进行不充分的位置的扫描型电子显微镜(SEM)照片。具体实施方式本专利技术的橡胶状组合物(或橡胶组合物)包含橡胶成分(A)、纤维素(B)和具有9,9-双(芳基)芴骨架的芴化合物(C)。[橡胶成分(A)]橡胶成分(A)中含有可硫化或可交联的橡胶、热塑性弹性体。橡胶和热塑性弹性体可以单独使用或组合使用2种以上。作为橡胶，没有特殊限定，可利用常规的橡胶。作为常规的橡胶，例如可举出：二烯系橡胶、烯烃系橡胶、丙烯酸系橡胶(ACM、ANM)、丁基橡胶(IIR)、表氯醇橡胶(CO)、多硫化橡胶(OT、EOT)、氨基甲酸酯橡胶(U)、有机硅橡胶(Q)、氟橡胶(FFKM、FKM)、含硫橡胶等。这些橡胶可以单独使用或组合使用2种以上。在这些橡胶中，从通过芴化合物(C)提高纤维素(B)的分散性的效果大的观点考虑，优选为二烯系橡胶和/或烯烃系橡胶。作为二烯系橡胶，例如可举出：天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶、聚丁二烯[例如，丁二烯橡胶(BR)、1,2-聚丁二烯(VBR)等]、异戊二烯橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等。这些二烯系橡胶可以为氢化橡胶(例如，氢化BR、氢化NBR、氢化SBR等)。这些二烯系橡胶可以单独使用或组合使用2种以上。作为烯烃系橡胶，例如可举出：乙烯-丙烯橡胶(EPM)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-1-丁烯-二烯橡胶、丙烯-1-丁烯-二烯橡胶、聚异丁烯橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶、马来酸改性的乙烯-丙烯橡胶(M-EPM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯化聚乙烯(CM)、马来酸改性的氯化聚乙烯(M-CM)等。作为烯烃系橡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.橡胶状组合物，其包含橡胶成分(A)、纤维素(B)、和具有9,9-双(芳基)芴骨架的芴化合物(C)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181127 JP 2018-2215141.橡胶状组合物，其包含橡胶成分(A)、纤维素(B)、和具有9,9-双(芳基)芴骨架的芴化合物(C)。


2.权利要求1所述的橡胶状组合物，其中，芴化合物(C)是下述式(1)表示的化合物，



式中，环Z表示芳烃环，R1和R2表示取代基，X1表示含有杂原子的官能团，k表示0～4的整数，n表示1以上的整数，p表示0以上的整数。


3.权利要求2所述的橡胶状组合物，其中，在式(1)中，X1是基团-[(OA)m1-Y1]，式中，A表示亚烷基，Y1表示羟基或缩水甘油氧基，m1表示0以上的整数。


4.权利要求3所述的橡胶状组合物，其中，Y1是羟基。


5.权利要求1～4任一项所述的橡胶状组合物，其中，芴化合物(C)附着在纤维素(B)的表面的至少一部分上。


6.权利要求5所述的橡胶状组合物，其中，纤维素(B)和芴化合物(C)之间并非共价键合。


7.权利要求1～6任一项所述的橡胶状组合物，其中，纤维素(B)是纤维素纳米纤维。


8.权利要求1～7任一项所述的橡胶状组合物，其中，橡胶成分(A)是可硫化或可交联的橡胶和/或热塑性弹性体。

【专利技术属性】
技术研发人员：山田昌宏，阪本浩规，杉本雅行，广田真之，细木佑美，村濑裕明，
申请(专利权)人：大阪瓦斯株式会社，大阪燃气化学有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP