【ニュースリリース】「高濃度CNF/天然ゴムマスターバッチ」を開発･販売　少量添加で高い補強効果、配合最適化でゴムの物性制御も

2023年6月22日

　株式会社スギノマシン（富山県滑川市、代表取締役社長：杉野 良暁）は、天然物由来のセルロースなどを原料としたナノファイバー^＊１（商品名：BiNFi-s）の開発を進める過程で、自社のセルロースナノファイバー（CNF）を少量添加した天然ゴム（NR）複合体に、他の補強材添加では見られない、ユニークな補強特性を見出しました。この成果の早期実用化を図るため、固形ゴムと容易に複合化できるよう、予めNRに高濃度のCNFを配合させた「BiNFi-s/NRマスターバッチ」を開発し、6月にサンプル販売を開始しました。同アイテムに関する技術情報はテクニカルレポートとしてホームページで公開します。

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1．開発背景​

NRはゴムの木から採取される天然物由来のサステナブルな材料で、機械的強度、反発弾性、耐摩耗性に優れており、タイヤやホース、防振ゴムなど幅広く使用されています。一般的にNRにはフィラー（補強材）としてカーボンブラック（CB）が多く使用されており、多くのゴム製品が黒色なのはこのCBの色によるものです。CBは石油化学製品で比重が約2と大きいため、それに代わり天然物由来でCBより軽量なCNFを活用する研究開発が盛んに行われています。当社では、CNFを少量添加したNR複合体は初期モジュラス^＊2が大幅に向上すること、また添加するCNFの繊維長によってCNF/NR複合体の物性が異なることを見出していました^{1, 2)}。

2.　BiNFi-s/NRマスターバッチとは​

ゴムのマスターバッチとは、ゴムに補強材やその他の薬剤を予め高濃度で混合させたものを指します。元々水分散液状のCNFは、固形ゴムと直接均一に混練するにはノウハウを必要とします。従って顧客からは、容易に混練できる状態のCNF、つまり予めNRにCNFを混合させたマスターバッチでの提供が求められていました。そこで、NRにCNFを高濃度(固形分で25phr ^＊3)で複合化する手法を確立し、CNFの繊維長が異なる2種類のBiNFi-s/NRマスターバッチを開発しました。
このBiNFi-s/NRマスターバッチは固形ゴムとのドライ混練が容易なため、特別な工程や機器を用いなくてもCNFが均一分散したゴム複合体を製造できます。また、2種類のマスターバッチの組み合わせや添加量を最適化することで、CNF/ゴム複合体の物性を制御できます。
BiNFi-s /NRマスターバッチの外観写真を図１に、仕様を表1に示します。