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公開番号2024120444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2023027249
出願日2023-02-24
発明の名称ゴム用添加剤、ゴム用添加剤の製造方法、およびゴム組成物
出願人国立大学法人信州大学,株式会社エー・ジー・エス
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C08L 21/00 20060101AFI20240829BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】CNFの分散性に優れ、かつCNFによる補強効果に優れたゴム組成物を製造することができるゴム用添加剤を提供する。
【解決手段】ベースゴムと、セルロースナノファイバーと、可塑剤とを含有し、上記ベースゴム100質量部に対する上記セルロースナノファイバーの含有量が25質量部以上50質量部以下であり、上記ベースゴム100質量部に対する上記可塑剤の含有量が5質量部以上50質量部以下であるゴム用添加剤。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ベースゴムと、
セルロースナノファイバーと、
可塑剤と
を含有し、
上記ベースゴム１００質量部に対する上記セルロースナノファイバーの含有量が２５質量部以上５０質量部以下であり、
上記ベースゴム１００質量部に対する上記可塑剤の含有量が５質量部以上５０質量部以下であるゴム用添加剤。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
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に記載のゴム用添加剤。
【請求項３】
無水マレイン酸変性ポリマーをさらに含有する請求項１に記載のゴム用添加剤。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のゴム用添加剤の製造方法であって、
セルロースナノファイバーの水分散体と可塑剤とを混合して乳化物を得る第１工程と、
上記第１工程により得られた乳化物とラテックス状態のベースゴムとを混合する第２工程と、
上記第２工程により得られた混合物から水を除去する第３工程と
を備えるゴム用添加剤の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のゴム用添加剤と、
本体ゴムと
を含有するゴム組成物。
【請求項６】
上記ベースゴムおよび上記本体ゴムの合計質量に対する上記ベースゴムの含有割合が３５質量％以下である請求項５に記載のゴム組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム用添加剤、ゴム用添加剤の製造方法、およびゴム組成物に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ゴムの強度や弾性率を高めることを目的として、ゴムに、繊維幅が３～１０００ｎｍ程度のセルロースナノファイバー（以下、「ＣＮＦ」ともいう）を混合させてゴム組成物を得ることが知られている。上記ゴム組成物では、ＣＮＦによる補強効果を高めるために、ＣＮＦができる限りバラバラに分散されて、ナノネットワークを形成することが重要と言われている。
【０００３】
ＣＮＦとしては、カルボキシ基やリン酸基を導入した変性ＣＮＦが知られている。変性ＣＮＦは、イオン性官能基の解離による静電気的反発力の作用により解繊が容易であるため、通常、平均繊維幅が２～４ｎｍ程度であり、シャープな繊維幅分布をとる。また、ＣＮＦとしては、機械解繊されたＣＮＦも知られている。機械解繊されたＣＮＦは、通常、平均繊維幅が１０～１０００ｎｍ程度であり、製法や解繊条件により繊維幅やその分布が異なる。
【０００４】
ＣＮＦは、繊維同士の凝集を抑制するために、通常、水分散体（スラリー）の状態で販売されている。ＣＮＦの水分散体を直接、疎水性のゴムに添加して分散させる事はできないため、上記ゴム組成物の製造方法としては、通常、ＣＮＦの水分散体とゴム微粒子の水分散体であるゴムラテックスとを混合し、得られた混合物から水を除去した乾燥物をゴム用添加剤（マスターバッチ）とし、このゴム用添加剤を本体ゴムに添加混練することが行われている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－０１８９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、上述の製造方法において、上記ゴム組成物の補強を目的としてゴム用添加剤におけるＣＮＦの含有割合を高めると、ゴム用添加剤と本体ゴムとを均一に混合することができず、その結果ゴム組成物におけるＣＮＦの分散性を損ない、ＣＮＦによる補強効果を十分に発揮できないという問題が生じるという知見を得た。
【０００７】
本発明の課題は、ＣＮＦの分散性に優れ、かつＣＮＦによる補強効果に優れたゴム組成物を製造することができるゴム用添加剤、ゴム用添加剤の製造方法およびゴム組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた発明は、ベースゴム（以下、「［Ａ］ベースゴム」ともいう）と、セルロースナノファイバー（以下、「［Ｂ］ＣＮＦ」ともいう）と、可塑剤（以下、「［Ｃ］可塑剤」ともいう）とを含有し、上記ベースゴム１００質量部に対する上記セルロースナノファイバーの含有量が２５質量部以上５０質量部以下であり、上記ベースゴム１００質量部に対する上記可塑剤の含有量が５質量部以上５０質量部以下であるゴム用添加剤である。
【０００９】
上記課題を解決するためになされた別の発明は、上述の当該ゴム用添加剤の製造方法であって、セルロースナノファイバーの水分散体と可塑剤とを混合する第１工程と、上記第１工程により得られた混合物とラテックス状態のベースゴムとを混合する第２工程と、上記第２工程により得られた混合物から水を除去する第３工程とを備えるゴム用添加剤の製造方法である。
【００１０】
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、上述の当該ゴム用添加剤と、本体ゴムとを含有するゴム組成物である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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