表面处理纳米纤维素母炼胶制造技术

本发明专利技术的课题是提供一种表面处理纳米纤维素母炼胶，通过它能够得到纳米纤维素均质分散、伸展性和硬度、耐水性、抗撕裂性优异的橡胶组合物。一种表面处理纳米纤维素母炼胶，含有橡胶成分、纳米纤维素、甲阶和/或线型间苯二酚

【技术实现步骤摘要】
表面处理纳米纤维素母炼胶
[0001]本申请是基于申请日为2020年10月8日、申请号为202080062651.7、专利技术名称为“表面处理纳米纤维素母炼胶”的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及表面处理纳米纤维素母炼胶。

技术介绍

[0003]构成轮胎等的橡胶组合物需要弹性模量(伸长率)、硬度等特性优异的物质。并且，为了提高这样的特性，已经知道了在橡胶组合物中配合炭黑和二氧化硅等填料的技术。
[0004]此外，还已知一种技术(专利文献1)，通过将具有阳离子性基团的化学改性微原纤维纤维素分散包含在橡胶组合物中，从而提供具有优异加工性、并且刚性、断裂特性以及低燃耗性平衡好的优异橡胶组合物。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特许第6353169号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]然而，由于诸如化学改性微原纤维纤维素之类的纳米纤维素具有在去除水分的工序等中容易聚集并集束的性质，所以在包含纳米纤维素的母炼胶的制造中，有时难以保持解纤到纳米级的状态，可能不能从这样的母炼胶获得具有要求特性的橡胶组合物。因此，在获得纳米纤维素均匀分散的表面处理纳米纤维素母炼胶这一点上，还有进一步的改善余地。
[0010]因此，本专利技术的目的是提供一种表面处理纳米纤维素母炼胶，其可以获得纳米纤维素均匀分散、并且伸长性、硬度、耐水性和抗裂性均优异的橡胶组合物。
[0011]解决课题的手段
[0012]为了解决上述课题，本专利技术人进行了深入研究后发现了一种表面处理纳米纤维素母炼胶，其通过含有：橡胶成分、纳米纤维素、甲阶(resole type)和/或线型(novolac type)间苯二酚
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甲醛初始缩合物、以及甲醛，并且相对于所述橡胶成分100质量份包含所述纳米纤维素0.3～15质量份，相对于所述纳米纤维素1质量份包含所述甲阶和/或线型间苯二酚
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甲醛初始缩合物0.03～1.2质量份以及所述甲醛0.02～0.8质量份，可以获得纳米纤维素均质分散、并且保持了伸长性和硬度，耐水性优异，抗撕裂性也提高了的橡胶组合物，从而完成了本专利技术。
[0013]即，本专利技术是以下的[1]～[5]。
[0014][1].一种表面处理纳米纤维素母炼胶，含有橡胶成分、纳米纤维素、甲阶和/或线型间苯二酚
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甲醛初始缩合物以及甲醛，
[0015]相对于所述橡胶成分100质量份，包含所述纳米纤维素0.3～15质量份，
[0016]相对于所述纳米纤维素1质量份，包含所述甲阶和/或线型间苯二酚
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甲醛初始缩合物0.03～1.2质量份，以及所述甲醛0.02～0.8质量份。
[0017][2].如[1]所述的表面处理纳米纤维素母炼胶，所述橡胶成分包含二烯系橡胶和苯乙烯
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丁二烯
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乙烯基吡啶三元共聚物。
[0018][3].如[1]或[2所述的表面处理纳米纤维素母炼胶，还包含炭黑和/或二氧化硅。
[0019][4].如[1]～[3]中任一项所述的表面处理纳米纤维素母炼胶，还包含相对于所述橡胶成分100质量份为0.1～15质量份的不饱和脂肪酸金属盐。
[0020][5].如[4]所述的表面处理纳米纤维素母炼胶，所述不饱和脂肪酸金属盐是丙烯酸金属盐和/或甲基丙烯酸金属盐。
[0021]专利技术效果
[0022]根据本专利技术，可以得到表面处理纳米纤维素母炼胶，通过该表面处理纳米纤维素母炼胶能够得到纳米纤维素均质分散、保持了伸展性和硬度且耐水性优异、而且抗撕裂性也提高了的橡胶组合物。
具体实施方式
[0023]对本专利技术进行说明。
[0024]本专利技术是一种表面处理纳米纤维素母炼胶，含有橡胶成分、纳米纤维素、甲阶和/或线型间苯二酚
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甲醛初始缩合物、以及甲醛，相对于所述橡胶成分100质量份，包含所述纳米纤维素0.3～15质量份，相对于所述纳米纤维素1质量份，包含所述甲阶和/或线型间苯二酚
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甲醛初始缩合物0.03～1.2质量份，以及所述甲醛0.02～0.8质量份。以下也称为“本专利技术的表面处理纳米纤维素母炼胶”。
[0025]首先，作为本专利技术的表面处理纳米纤维素母炼胶中配合的橡胶成分，可以使用二烯系橡胶、丁基系橡胶等在橡胶工业中使用的一般的橡胶成分。在本专利技术的表面处理纳米纤维素母炼胶中，优选使用该橡胶成分在水中呈胶体状分散而成的、作为水分散体的橡胶胶乳作为原料。并且，从进一步提高后述的纳米纤维素等分散性的观点来看，该橡胶成分优选是包含二烯系橡胶和苯乙烯
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丁二烯
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乙烯基吡啶三元共聚物(VP)的橡胶成分。
[0026]另外，该二烯系橡胶是在聚合物主链上具有双键的橡胶成分，可以示出例如天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯
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丁二烯共聚物橡胶(SBR)、丙烯腈
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丁二烯共聚物橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、异戊二烯橡胶(IR)等。并且，该二烯系橡胶的重均分子量优选为50,000～3000,000，更优选为100,000～2000,000。
[0027]这里，在本专利技术中，“重均分子量”指的是通过以四氢呋喃为溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)以标准聚苯乙烯换算而测量得到的“重均分子量”。
[0028]并且，本专利技术的表面处理纳米纤维素母炼胶是含有进行了机械或化学性(机械解纤或化学改性等(例如，通过后述的甲阶和/或线型间苯二酚
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甲醛初始缩合物的作用进行了表面处理(在表面的至少一部分，上述缩合物接近该表面而配置))表面处理了)的纳米纤维素的母炼胶，其中在本专利技术中，“纳米纤维素”指的是由纤维素微原纤维构成的平均纤维直径为1～1000nm的极细纤维，包括平均纤维长度为0.5～5μm的纤维素纳米纤维(CNF)和平均纤维长度为0.1～0.5μm结晶性的纤维素纳米晶体(CNC)。另外，在本专利技术中，表面处理后
的纳米纤维素也可以简单地称为“纳米纤维素”。
[0029]作为纳米纤维素原料的纤维素，无论是木材来源的、还是非木材来源的(细菌、藻类、棉花等)都可以，并没有特别限定。作为纳米纤维素的制作方法，可以示出例如，在作为原料的纤维素中加水，通过搅拌机等处理，制备在水中分散了纤维素的浆料，通过高压式或超声波式等装置对其直接施加机械剪切力来解纤的方法，以及、对该浆料实施氧化处理、碱处理、酸水解等化学处理，通过使纤维素改性，使其解纤变得容易，然后通过分散机等施加机械剪切力进行解纤的方法。通过这样进行化学处理后进行解纤，能够以较低的能量将纤维素分解得更细、更均匀，能够容易地得到化学改性纳米纤维素。另外，作为化学处理，可列举出例如2,2,6,6
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四甲基哌啶
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氧化物(以下称为“TEMPO”)、4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面处理纳米纤维素母炼胶，含有橡胶成分、纳米纤维素、甲阶和/或线型间苯二酚
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甲醛初始缩合物、以及甲醛，是使用无机盐作为凝固剂而得到的，相对于所述橡胶成分100质量份，包含所述纳米纤维素0.3～15质量份，相对于所述纳米纤维素1质量份，包含所述甲阶和/或线型间苯二酚
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甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：川添真幸，酒井智行，野口彻，
申请(专利权)人：国立大学法人信州大学，
类型：发明
国别省市：