改性天然橡膠、其制造方法、橡膠組合物以及充氣輪胎技術

本發明專利技術提供降低了tanδ的改性天然橡膠、該改性天然橡膠的制造方法、使用了該改性天然橡膠的橡膠組合物以及使用了該橡膠組合物的充氣輪胎。此外，提供降低了tanδ的改性天然橡膠、該改性天然橡膠的制造方法，以及使用了該改性天然橡膠、兼具了低油耗性、耐磨耗性的橡膠組合物以及使用了該橡膠組合物的充氣輪胎。關于磷含量在200ppm以下、鈉與鉀的合計含量在350ppm以下的改性天然橡膠。此外，關于磷含量在200ppm以下、氮含量在0.2質量%以下的改性天然橡膠。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術關于改性天然橡膠、該改性天然橡膠的制造方法、使用了該改性天然橡膠的橡膠組合物以及使用了該橡膠組合物的充氣輪胎。
技術介紹
天然橡膠被使用于從輪胎、皮帶、輥等的工業用品類到網球等的體育用品類等許多領域。一般，橡膠制品在使用中被重復壓縮-回復-伸長，損失能量積蓄而發熱，熱會促進橡膠的疲勞而成為橡膠制品壽命縮短的原因。損耗角正切值tan δ所表示的能量損失越大則上述發熱越大。此外，例如輪胎的情況下，據經驗，滾動阻力受50 70°C的tan δ的大小的左右，tan δ大的話，不僅發熱變大，滾動阻力也會變大，還存在汽車的油耗惡化的問題。因此，省油耗輪胎的胎面的情況下，希望50 70°C的tan δ較小。 作為為了降低橡膠組合物的tan δ而降低天然橡膠中所含的蛋白質和凝膠分的方法，例如專利文獻I中提出了將用溶劑膨潤的固體天然橡膠浸潰于氫氧化堿溶液的方法，專利文獻2提出了向天然膠乳添加磷酸鹽并除去磷酸鎂的方法，專利文獻3中提出了向天然膠乳加入蛋白質分解酶和表面活性劑并熟成的方法，專利文獻4中提出了向天然膠乳添加表面活性劑并洗凈處理的方法。但是，這些方法中，雖然可以一定程度減少蛋白質和凝膠分，但遠未達到充分的水平，通常，對脫蛋白質進行處理后，雖然可以減少蛋白質，但特別是對于被認為是天然橡膠所含有的凝膠分形成原因之一的磷脂，存在無法充分除去的問題。此外，這些方法中，雖然可以一定程度減少蛋白質和凝膠分，但遠未達到充分的水平，希望進一步降低tan δ。此外，特別是輪胎也要求耐磨耗性等的耐久性，但一般難以兼備低油耗性和耐久性。專利文獻I日本專利特開平11-12306號公報專利文獻2日本專利特開2004-250546號公報專利文獻3日本專利特開2005-82622號公報專利文獻4日本專利特開平6-329838號公報
技術實現思路
第一專利技術的目的是解決上述課題，提供降低了 tan δ的改性天然橡膠、該改性天然橡膠的制造方法、使用了該改性天然橡膠的橡膠組合物以及使用了該橡膠組合物的充氣輪胎。第二專利技術的目的是解決上述課題，提供降低了 tans的改性天然橡膠、該改性天然橡膠的制造方法、以及使用該改性天然橡膠、兼具了低油耗性、耐磨耗性的橡膠組合物以及使用了該橡膠組合物的充氣輪胎。本專利技術者們發現，將天然膠乳用堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)進行皂化處理、洗凈，不僅降低蛋白質，也可降低凝膠分、磷脂，可降低tan δ，同時還發現，降低源自皂化處理使用的堿的鈉和鉀的含量(殘留量)的話，可進一步加大降低tan δ的效果，從而完成了第一專利技術。S卩，第一專利技術關于磷含量在200ppm以下、鈉與鉀的合計含量在350ppm以下的改性天然橡膠。上述改性天然橡膠，優選氮含量在O. 3質量％以下，作為甲苯不溶物測定的凝膠含有率在20質量％以下。上述改性天然橡膠，優選通過包括將天然膠乳用堿進行皂化處理的工序和將橡膠洗凈至磷含量在200ppm以下、鈉與鉀的合計含量在350ppm以下的工序的制法而得到。第一專利技術還關于包括將天然膠乳用堿進行皂化處理的工序和將橡膠洗凈至磷含 量在200ppm以下、鈉與鉀的合計含量在350ppm以下的工序的改性天然橡膠的制造方法。第一專利技術還關于含有上述改性天然橡膠以及硫化劑的橡膠組合物。第一專利技術還關于使用了上述橡膠組合物的充氣輪胎。此外，本專利技術者們發現，通過將天然膠乳用堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)進行皂化處理，不僅降低蛋白質，還可降低凝膠分、磷脂，也可降低tan δ。另外，經過反復銳意研究后發現，不僅進行皂化處理，再通過將經過了皂化處理的橡膠用堿金屬碳酸鹽進行處理，可以大幅降低顯示蛋白質量的氮含量，tan δ的降低效果更大，從而完成了第二專利技術。S卩，第二專利技術關于磷含量在200ppm以下、氮含量在O. 2質量％以下的改性天然橡膠。上述改性天然橡膠優選氮含量在O. I質量％以下。上述改性天然橡膠優選作為甲苯不溶物測定的凝膠含有率在20質量％以下。上述改性天然橡膠優選在氯仿萃取物的31P NMR測定中，_3ppm Ippm不存在磷脂的峰，實質上不存在磷脂。上述改性天然橡膠優選通過包括將天然膠乳用堿進行皂化處理的工序、對經過了皂化處理的天然膠乳進行pH調整的工序、對pH調整后得到的橡膠用堿金屬碳酸鹽進行處理的工序、對經過了堿金屬碳酸鹽處理的橡膠進行洗凈的工序的制法而得到。第二專利技術還關于包括將天然膠乳用堿進行皂化處理的工序、對經過了皂化處理的天然膠乳進行PH調整的工序、對pH調整后得到的橡膠用堿金屬碳酸鹽進行處理的工序、對經過了堿金屬碳酸鹽處理的橡膠進行洗凈的工序的改性天然橡膠的制造方法。第二專利技術還關于含有上述改性天然橡膠以及硫化劑的橡膠組合物。第二專利技術還關于使用了上述橡膠組合物的充氣輪胎。根據第一專利技術，由于是磷含量在特定量以下、鈉與鉀的合計含量在規定量以下的改性天然橡膠，因此可降低該改性天然橡膠的tan δ，可以提供tan δ降低的橡膠組合物、低油耗性良好的充氣輪胎。根據第二專利技術，由于是磷含量在特定量以下、氮含量在規定量以下的改性天然橡膠，因此可以降低該改性天然橡膠的tan δ，可以提供tan δ降低(低油耗性良好)、耐磨耗性良好的橡膠組合物、低油耗性、耐磨耗性良好的充氣輪胎。具體實施例方式〈第一專利技術〉(改性天然橡膠)第一專利技術的改性天然橡膠(HPNR)，磷含量在特定量以下、鈉與鉀的合計含量在規定量以下。第一專利技術中，通過將天然膠乳用堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)進行皂化處理、洗凈，可以降低蛋白質、凝膠分、磷脂，從而可以降低tan δ。另外，上述洗凈中，通過充分除去源自皂化處理使用的堿的鈉和鉀，可進一步降低tan δ。因此，第一專利技術的改性天然橡膠(HPNR)，由于大幅降低了 tanS，因此基于減少發熱和滾動阻力的角度，較為良好。此外，通過降低了蛋白質、凝膠分、磷脂，門尼粘度低，加工性也良好。此外，第一專利技術的改性天然橡膠，較之于通常的天然橡膠(TSR等)，耐磨耗性也良好。此外，第一專利技術的改性天然橡膠(HPNR)中，鈉與鉀的合計含量和tan δ之間的相關關系被確認。另一方面，其他的橡膠成分(例如，異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠等)中，鈉與鉀的合計含量與tan δ間的相關關系未被確認。如此，通過降低鈉與鉀的合計含量而可以降低tan δ的效果，是本專利技術的改性天然橡膠(HPNR)特有的效果。 第一專利技術的改性天然橡膠(HPNR)，磷含量在200ppm以下。超過200ppm的話，出現無法得到充分降低tan δ的效果的趨勢。該磷含量優選在150ppm以下,更優選IOOppm以下。此處，磷含量可通過例如ICP發光分析等以往的方法測定。磷源自磷脂(磷化合物)。第一專利技術的改性天然橡膠,鈉與鉀的合計含量在350ppm以下。超過350ppm的話，出現無法得到充分降低tan δ的效果的趨勢。該合計含量優選300ppm以下,更優選250ppm以下，進一步優選200ppm以下。此處，鈉與鉀的合計含量可通過例如ICP發光分析等以往的方法測定鈉、鉀的含量，通過算出其合計量而測定。第一專利技術的改性天然橡膠中的凝膠含有率優選20質量％以下，更優選15質量％以下，進一步優選10質量％以下。超過20質量％的話，出現門尼粘度增高等加工性下降的趨勢。此外，出現無法得到充分降低tan δ的效果的趨勢。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：市川直哉，榊俊明，L·塔拉基溫，K·卡恩亞娃拉拉克，
申請(專利權)人：住友橡膠工業株式會社，
類型：
國別省市：