JPH0812814A - ゴム組成物およびこれを用いるゴム製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 実質的に蛋白質を含有しない脱蛋白天然ゴム
１００重量部に、ケラチンおよび／またはカゼインを固
形分で０．５〜２０重量部配合したゴム組成物であり、
実質的に蛋白質を含有しない脱蛋白天然ゴムラテックス
にケラチンおよび／またはカゼインの水溶液を、ゴム固
形分１００重量部に対して固形分で０．５〜２０重量部
の割合で加えた後、成形・乾燥してゴム製品を得る。 【効果】 高い強度を有しかつアレルギーをひき起こす
ことのない安全なゴム製品を簡単に得ることができ
る。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛋白質を配合したゴム
組成物およびこれを用いるゴム製品の製造方法に関し、
より詳しくは脱蛋白天然ゴムに蛋白質を配合することに
より未加硫状態であっても実用上充分な強度を有し、し
かも即時型アレルギーおよび遅延型アレルギーを起こさ
ないゴム組成物およびこれを用いるゴム製品の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】生ゴ
ムは単独で使用するには 強度が低すぎるため実用的で
はない。そのため、従来より、生ゴムは加硫して用いる
のが常である。加硫には、硫黄加硫法、過酸化物加硫
法、放射線加硫法などが知られている。これらの加硫法
は、固形ゴムのほかラテックスゴムについても適用でき
る。

【０００３】しかしながら、上記した加硫方法によって
得られるゴム製品には、以下に述べるような問題があ
る。すなわち、硫黄加硫により得られるゴム製品におい
ては、これを酸性溶液中で使用した場合、製造時に添加
された亜鉛華から亜鉛イオンが溶出することがある。ま
た、添加した加硫促進剤の種類によっては、ゴム製品自
体が皮膚刺激性を有し、遅延型アレルギーを起こす場合
がある。

【０００４】また、過酸化物加硫により得られるゴム製
品においては、過酸化物が強い皮膚刺激性を有するた
め、過酸化物を含有するゴム製品自体が皮膚刺激性を有
する場合がある。さらに、放射線加硫は設備が大掛かり
になり、また得られるゴム製品は、架橋剤として四塩化
炭素や有機多官能性モノマーを含有しているため、人体
にきわめて有毒である。

【０００５】一方、通常の天然ゴムは特有の蛋白質を含
有しているために、過敏な人には皮膚接触により即時型
アレルギーを起こさせ、ひどい場合には死亡にいたるこ
ともある。

【０００６】本発明の主たる目的は、上述の技術的課題
を解決し、即時型アレルギーや遅延型アレルギーをひき
起こすおそれがなく、しかもゴム製品を簡単に製造でき
るゴム組成物およびこれを用いたゴム製品の製造方法を
提供することである。

【０００７】本発明の他の目的は、充填剤を用いずに従
来の加硫ゴムよりも高いモジュラスを有するゴム製品を
得ることができるゴム組成物およびこれを用いるゴム製
品の製造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、上記課題を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、実質
的に蛋白質を含有しない脱蛋白天然ゴムにケラチンおよ
び／またはカゼインを配合したゴム組成物を使用すると
きは、たとえ加硫しなくても、実用上充分な強度を有
し、しかも加硫剤や加硫促進剤を含まず、また天然ゴム
に含有される蛋白質が除去されているため、即時型アレ
ルギーや遅延型アレルギーをひき起こすおそれもないゴ
ム製品が得られるという新たな事実を見出し、本発明を
完成するに到った。

【０００９】すなわち、本発明のゴム組成物は、実質的
に蛋白質を含有しない脱蛋白天然ゴム１００重量部に、
ケラチンおよび／またはカゼインを固形分で０．５〜２
０重量部配合したことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明のゴム製品の製造方法は、実
質的に蛋白質を含有しない脱蛋白天然ゴムラテックスに
ケラチンおよび／またはカゼインの水溶液を、ゴム固形
分１００重量部に対して固形分で０．５〜２０重量部の
割合で加えた後、成形・乾燥することを特徴とする。前
記ケラチンは爪、髪の毛、角、蹄、羊毛などに含まれる
硬蛋白質の一種であり、人体に無害である。また、カゼ
インは牛乳に含まれているリン蛋白質の一種であり、栄
養上重要な蛋白質であり、これも人体に安全である。

【００１１】ケラチンはそのままの状態では水にほとん
ど溶解しない。これはシスチンの含量が多いため、ペプ
チド鎖同士が−Ｓ−Ｓ−結合で橋架けされているためと
考えられている。本発明において使用されるケラチン
は、天然ゴムラテックスにブレンドする場合、水溶性で
あることが必要である。このような水溶性ケラチンは日
本化学会第６３会春季年会講演２ Ａ２ ４７で公表さ
れている方法で調製することができる。すなわち、羊毛
を８モル尿素、還元剤２−メルカプトエタノール、界面
活性剤と共に５０℃で１２時間振盪し、ついでろ過した
後、セロファン・チューブで透析することによってケラ
チン水溶液が得られる。

【００１２】また、カゼインは少なくとも３種の成分か
らなり、全体では窒素量が１５〜１６％、リン量０．９
％程度である。工業的には接着剤、水性塗料、乳化剤な
どに使用される。通常、カゼインは純水に不溶である
が、アンモニアなどでアルカリ性にすると、容易に溶解
させることができる。また、前記した水溶性ケラチンと
同様の調製法で中性のカゼイン水溶液を得ることもでき
る。

【００１３】本発明においては、ケラチンとカゼインの
いずれを用いてもよく、また両者を混合して用いてもよ
いが、ＳＨ基が多いため架橋が期待できかつ粘度上昇が
ないのでラテックス状態のゴムに添加しやすいという特
質を有するケラチンを用いるのが望ましい。本発明にお
けるケラチンやカゼインの配合量は、ゴム（固形分）１
００重量部に対して固形分で０．５〜２０重量部であ
る。ケラチンやカゼインの配合量が０．５重量部を下回
る場合はそれらを添加する効果がなく、強度の向上を図
ることができない。一方、ケラチンやカゼインの配合量
が２０重量部を越える場合は、ケラチンやカゼインの水
溶液の量が多大となり、固形分が少なくなり加工性が悪
くなったり、長時間の乾燥工程が必要となるなど、無駄
が多くなってしまうためである。すなわち、ケラチンや
カゼインの水溶液は、前述した還元法で調製すると、蛋
白質成分が２〜３重量％のものしか得られず、限外ろ過
で濃縮しても１０重量％程度が限界だからである。

【００１４】本発明のゴム組成物を使用してゴム製品を
得るには、前記したように、ゴムラテックスに前記した
水溶性ケラチンまたはカゼインを所定の割合で加えたラ
テックス組成物からゴム製品を作製すると、強度のすぐ
れたものが得られる。この場合、ラテックス組成物を乾
燥してから成形することもできるし、所定の型（例えば
手袋の型など）をラテックスに浸漬し、それを引き上げ
て乾燥することもできる。乾燥を早めるために、または
架橋を早めるために加熱することも可能である。ケラチ
ンとカゼインはそれ自身で架橋するほか、ゴムとも反応
して結合するため、乾燥後に水中に浸漬しても、ケラチ
ンは抽出されることはない。

【００１５】脱蛋白天然ゴムは、特願平４−２０８７５
４号〜特願平４−２０８７５８号に詳細に記載されてい
る。すなわち、脱蛋白天然ゴムは、プロテアーゼと特定
の界面活性剤とを含む処理剤を天然ゴムラテックスに添
加して、ラテックス粒子を洗浄して得られる。また、単
に酵素分解で天然ゴム中の蛋白質を分解するだけであっ
ても、アレルギー性は消失するので、用途によっては、
蛋白質の分解により生成したアミノ酸が残存していても
構わない。

【００１６】天然ゴム中の蛋白質が分解されたか否か
は、天然ゴムの赤外分光光度計を用いて、ポリペプチド
に特有の３２８０ｃｍ ^-1 に吸収が認められるか否かで
確認することができる。本発明における脱蛋白天然ゴム
は、かかる３２８０ｃｍ ^-1 に吸収が実質的に認められ
ないものをいう。脱蛋白天然ゴムを調製する際に使用す
る原料としては、市販のハイアンモニアラテックスでも
よいし、採取されたばかりのフィールドラテックスでも
よい。

【００１７】成形は、通常のラテックスの成形方法、例
えば流延法、凝着法、感熱法などがいずれも適用可能で
ある。また、ゴム組成物に従来より使用されている充填
剤、補強剤を添加してもよい。

【００１８】

【実施例】実施例１ ０．７重量％のアンモニアを含む天然ゴムラテックス
（ハイアンモニアラテックス、以下、ＨＡという）を脱
蛋白処理剤（プロテアーゼと界面活性剤とからなる）で
処理して、天然ゴム中の蛋白質を分解してアミノ酸を除
去し、濃縮した。得られた脱蛋白天然ゴムのラテックス
に水溶性のケラチンを、脱蛋白天然ゴム（固形分）１０
０重量部に対して固形分で０．５重量部の割合で配合し
た。得られたゴム組成物をガラス製のプレートに流し込
み、室温で乾燥・成形して厚さ０．３mmのフィルムを得
た。乾燥後、プレートから剥がしてゴム被膜を得た。

【００１９】水溶性のケラチンは、前述の「日本化学会
第６３回春季年会講演２ Ａ２ ４７」で公表されてい
る方法で作成したものである。この方法で得られた水溶
液中のケラチン濃度は２〜３％程度であった。実施例２ 脱蛋白天然ゴムのラテックスに水溶性のケラチンを、脱
蛋白天然ゴム（固形分）１００重量部に対して固形分で
５重量部の割合で配合したほかは実施例１と同様にして
厚さ０．３mmのフィルムを得た。実施例３ 脱蛋白天然ゴムのラテックスに水溶性のケラチンを、脱
蛋白天然ゴム（固形分）１００重量部に対して固形分で
２０重量部の割合で配合したほかは実施例１と同様にし
て厚さ０．３mmのフィルムを得た。実施例４ 天然ゴムの木から採取したばかりのフィールドラテック
ス（以下、ＦＬという）を実施例１のＨＡと同様にして
脱蛋白した。これに水溶性のケラチンを、脱蛋白天然ゴ
ム（固形分）１００重量部に対して固形分で５重量部の
割合で配合したほかは実施例１と同様にして厚さ０．３
mmのフィルムを得た。実施例５ 水溶性のカゼインを固形分で０．５重量部の割合で用い
たほかは実施例１と同様にして厚さ０．３mmのフィルム
を得た。水溶性のカゼインは実施例１の水溶性のケラチ
ンと同様にして調製した。実施例６ 実施例５と同じ水溶性のカゼインを固形分で５重量部の
割合で用いたほかは実施例１と同様にして厚さ０．３mm
のフィルムを得た。実施例７ 実施例５と同じ水溶性のカゼインを固形分で２０重量部
の割合で用いたほかは実施例１と同様にして厚さ０．３
mmのフィルムを得た。実施例８ 実施例４で使用した脱蛋白天然ゴムを用い、かつケラチ
ンに代えて実施例５と同じ水溶性のカゼインを固形分で
５重量部の割合で用いたほかは実施例１と同様にして厚
さ０．３mmのフィルムを得た。比較例１ 実施例１で使用した脱蛋白天然ゴムをそのまま使用し、
ケラチンを添加しなかったほかは実施例１と同様にし
て、厚さ０．３mmのフィルムを得た。比較例２ 実施例４で使用した脱蛋白天然ゴムをそのまま使用し、
ケラチンを添加しなかったほかは実施例４と同様にし
て、厚さ０．３mmのフィルムを得た。比較例３ 水溶性のケラチンを固形分で０．３重量部の割合で添加
したほかは実施例１と同様にして厚さ０．３mmのフィル
ムを得た。比較例４ 水溶性のケラチンを固形分で２５重量部の割合で添加し
たほかは実施例１と同様にして厚さ０．３mmのフィルム
を得た。比較例５ 実施例５と同じ水溶性のカゼインを固形分で０．３重量
部の割合で添加したほかは実施例１と同様にして厚さ
０．３mmのフィルムを得た。比較例６ 実施例５と同じ水溶性のカゼインを固形分で２５重量部
の割合で添加したほかは実施例１と同様にして厚さ０．
３mmのフィルムを得た。比較例７ 実施例１における脱蛋白していない天然ゴムラテックス
をそのまま使用し、ケラチンを添加しなかったほかは実
施例１と同様にして厚さ０．３mmのフィルムを得た。比較例８ 脱蛋白天然ゴムに代えて、脱蛋白していない天然ゴムラ
テックスを使用したほかは実施例１と同様にして、厚さ
０．３mmのフィルムを得た。比較例９ 脱蛋白天然ゴムに代えて、脱蛋白していない天然ゴムラ
テックスを使用したほかは実施例５と同様にして、厚さ
０．３mmのフィルムを得た。評価試験 各実施例および比較例で得たフィルムをＪＩＳ−４号形
のダンベル状に打ち抜き、ＪＩＳ−Ｋ６３０１に準じて
引っ張り試験を行い、破断強度を測定した。すなわち、
試験は、試料数を３個とし、測定値は大きいものから順
に並べて、Ｓ₁≧Ｓ₂ ≧Ｓ₃ とし、次式を用いて平均値
を求めた。

【００２０】

【数１】

【００２１】測定結果を表１および表２に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】表１，表２に示すように、各実施例で得た
フィルムは、脱蛋白天然ゴムにケラチンまたはカゼイン
を配合しているため、比較例１〜６のフィルムに比べて
破断強度が向上している。しかも、脱蛋白天然ゴムを使
用することにより、蛋白質を除去していない天然ゴムに
比べても、破断強度の向上が顕著である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明のゴム組成物およ
びこれを用いるゴム製品の製造方法によれば、脱蛋白天
然ゴムに所定量のケラチンおよび／またはカゼインを配
合して、高い強度を有しかつアレルギーをひき起こすこ
とのない安全なゴム製品を得ることができる。従って、
ゴム製の人工臓器、手袋、コンドーム、カテーテル、装
身具（ピアス、イアリングなどの装身具に補助的に用い
られるゴム）、ゴルフクラブのグリップ等のように直接
人体に接触させて使用し、しかも強度を必要とするもの
の用途に好適に適用することができる。

【００２６】また、本発明の方法によれば、脱蛋白天然
ゴムラテックスにケラチンおよび／またはカゼインを水
溶液の形態で配合するだけであるから、簡単にゴム製品
を製造することができる。しかも、従来のような加硫工
程を必要としないので、大掛かりな加硫設備が不要とな
るという効果がある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的に蛋白質を含有しない脱蛋白天然ゴ
   ム１００重量部に、ケラチンおよび／またはカゼインを
   固形分で０．５〜２０重量部配合したことを特徴とする
   ゴム組成物。
2. 【請求項２】前記脱蛋白天然ゴムが未加硫状態である請
   求項１記載のゴム組成物。
3. 【請求項３】実質的に蛋白質を含有しない脱蛋白天然ゴ
   ムラテックスにケラチンおよび／またはカゼインの水溶
   液を、ゴム固形分１００重量部に対して固形分で０．５
   〜２０重量部の割合で加えた後、成形・乾燥することを
   特徴とするゴム製品の製造方法。