JP2018516282A - カルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス、その製造方法、これを含むディップ成形用ラテックス組成物及びディップ成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
ガラス転移温度が−50〜−15℃であり、平均粒径が50〜500nmであることを特徴とするカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスを提供する。
本発明に係るカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスは、単量体に乳化剤、反応性化合物、重合開始剤、分子量調節剤及びその他の添加剤を添加し、乳化重合させて製造される。このとき、ラテックス製造工程で粒子安定剤としてデンプンを用いる。
前述したような本発明に係るカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスは、ディップ成形用ラテックス組成物として適用し、ディップ成形品を製造することができる。
前記提示したディップ成形用ラテックス組成物は、ディップ成形工程を介してディップ成形品を製造することができる。
(a)モールド表面に凝固剤溶液をコーティングする工程;
(b)凝固剤がコーティングされたモールドに、ディップ成形用ラテックス組成物をコーティングして、ディップ成形層を形成する工程;
(c)前記ディップ成形層を架橋する工程;及び
(d)架橋されたディップ成形層をモールドから剥がして、ディップ成形品を得る工程;を含む。
本工程(a)では、モールドとして手形状のディップ成形フレームを使用し、このモールドを凝固剤溶液にコーティング後、乾燥して、前記モールド表面に凝固剤を塗布する工程を行う。
前記工程(a)に引き続き、本工程(b)では、凝固剤が付着したモールドを本発明のディップ成形用ラテックス組成物に浸漬し、ディップ成形層を形成させる工程を行う。
次に、本工程(c)では、モールドに形成されたディップ成形層を加熱処理して、ラテックス樹脂を架橋させる工程を行う。
次いで、本工程(d)では、モールドからディップ成形品を得、得られたディップ成形品の物理的性質を測定する。
撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガスの引込口及び原料投入口が備えられた5Lの硝子反応器を窒素で置換した後、市販の紙コーティング用として多く使用されるデンプン(Samyang Genex社製のZENCOAT)100重量部に対して、硫酸5重量部とイオン交換水100重量部を投入し、80℃まで昇温した。
撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガスの引込口及び原料投入口が備えられた5L硝子反応器を窒素で置換した後、市販の紙コーティング用として多く使用されるデンプン(Samyang Genex社製のZENCOAT)100重量部に対して、硫酸12.5重量部とイオン交換水100重量部を投入し、60℃まで昇温した。昇温後、15時間混合し、分子量が調節されたデンプン溶液を得た。
前記製造例1で製造されたデンプン溶液を、10重量部用いてカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスを製造し、これを用いてディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガスの引込口及び単量体、乳化剤、重合反応開始剤を連続的に投入できるように備えられた10L高圧反応器を窒素で置換した後、アクリロニトリル25重量%、1,4−ブタジエン70重量%、メタクリル酸5重量%の単量体混合物100重量部に対して、前記分子量が調節されたデンプン溶液10重量部(49%濃度)、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム2.5重量部、t−トデシルメルカプタン0.5重量部及びイオン交換水140重量部を投入し、40℃まで昇温させた。
前記製造されたラテックス−Aの平均粒径及びガラス転移温度を測定した。平均粒径は、レーザー分散分析器(Laser Scattering Analyzer, Nicomp)で測定し、ガラス転移温度は、時差注射熱量計(Differential Scanning Calorimetry)で測定した。
前記製造されたラテックス−A100重量部に対して、炭酸カルシウム10重量部、3%の水酸化カリウム溶液及び適量の2次蒸溜水を加え、固形分濃度30%、pH10.0のディップ成形用ラテックス組成物を得た。
12重量部の硝酸カルシウム、87.5重量部の蒸溜水、0.5重量部の湿潤剤(wetting agent)(Teric 320 produced by Huntsman Corporation,Australia)を混合し、凝固剤溶液を製造した。この溶液に、手形状のセラミックモールドを1分間浸漬し、取り出した後、80℃で3分間乾燥し、凝固剤を手形状のモールドに塗布した。
次に、凝固剤が塗布されたモールドを、前記のディップ成形用ラテックス組成物に1分間浸漬し、引き上げた後、120℃で4分間乾燥した後、温水に3分間浸漬した。
再びモールドを120℃で3分間乾燥した後、130℃で20分間架橋させた。架橋されたディップ成形層を手形状のモールドから剥がして、ベタツキを測定し、手袋形状のディップ成形品を得た。
前記製造例2で製造されたデンプン溶液を、10重量部用いてカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスを製造し、これを用いて、ディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガスの引込口及び単量体、乳化剤、重合反応開始剤を連続的に投入できるように備えらえた10L高圧反応器を窒素で置換した後、アクリロニトリル25重量%、1,4−ブタジエン70重量%、メタクリル酸5重量%の単量体混合物100重量部に対して、前記分子量が調節されたデンプン溶液10重量部(49%濃度)、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム2.5重量部、t−トデシルメルカプタン0.5重量部及びイオン交換水140重量部を投入し、40℃まで昇温させた。
前記製造されたラテックス−B100重量部に対して、炭酸カルシウム10重量部、3%の水酸化カリウム溶液及び適量の2次蒸溜水を加え、固形分濃度30%、pH10.0のディップ成形用ラテックス組成物を得た。
12重量部の硝酸カルシウム、87.5重量部の蒸溜水、0.5重量部の湿潤剤(wetting agent)(Teric 320 produced by Huntsman Corporation,Australia)を混合し、凝固剤溶液を製造した。この溶液に手形状のセラミックモールドを1分間浸漬し、取り出した後、80℃で3分間乾燥し、凝固剤を手形状のモールドに塗布した。
前記製造例1で製造されたデンプン溶液を、10重量部用いて単量体の含量比を調節し、カルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスを製造し、これを用いて、ディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガスの引込口及び単量体、乳化剤、重合反応開始剤を連続的に投入できるように備えらえた10L高圧反応器を窒素で置換した後、アクリロニトリル35重量%、1,4−ブタジエン60重量%、メタクリル酸5重量%の単量体混合物100重量部に対して、前記分子量が調節されたデンプン溶液10重量部、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム3重量部、t−トデシルメルカプタン0.5重量部及びイオン交換水140重量部を投入し、40℃まで昇温させた。
前記製造されたラテックス−C100重量部に対して、炭酸カルシウム10重量部、3%の水酸化カリウム溶液及び適量の2次蒸溜水を加え、固形分濃度30%、pH10.0のディップ成形用ラテックス組成物を得た。
12重量部の硝酸カルシウム、87.5重量部の蒸溜水、0.5重量部の湿潤剤(wetting agent)(Teric 320 produced by Huntsman Corporation,Australia)を混合し、凝固剤溶液を製造した。この溶液に手形状のセラミックモールドを1分間浸漬し、取り出した後、80℃で3分間乾燥し、凝固剤を手形状のモールドに塗布した。
前記製造例1で製造されたデンプン溶液を30重量部使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、カルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス(ラテックス−D)を製造し、これを用いてディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
前記製造例2で製造されたデンプン溶液を30重量部使用したこと以外は、実施例2と同様の方法で、カルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス(ラテックス−E)を製造し、これを用いてディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
前記製造例1で製造されたデンプン溶液を30重量部使用したこと以外は、実施例3と同様の方法でカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス(ラテックス−F)を製造し、これを用いてディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
デンプンを用いなく、実施例1と同様の方法で、カルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス(ラテックス−G)を製造し、これを用いてディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
デンプンを用いなく、実施例3と同様の方法で、カルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス(ラテックス−H)を製造し、これを用いてディップ成形用組成物及びディップ成形品を製造した。
デンプンを共重合過程ではない共重合後、製造されたラテックスと混合し、ディップ成形用ラテックス組成物及びディップ成形品を製造した。
デンプンを共重合過程ではない共重合後、製造されたラテックスと混合し、ディップ成形用ラテックス組成物及びディップ成形品を製造した。
前記実施例及び比較例で製造されたディップ成形用ラテックス組成物とディップ成形品の物性を測定し、その結果を下記の表1に示した。
無機顔料として炭酸カルシウムを添加したディップ成形用ラテックス組成物の分散安定性を確認するために、前記実施例1〜6と、比較例1〜4で製造されたディップ成形用ラテックス組成物を24時間室温で混合した。このとき、炭酸カルシウムは、各ラテックス組成物100重量部(固形分30重量%)に対して、10重量部を用いた。
次いで、各ラテックス組成物を80メッシュと200メッシュにかけ、凝固物(Coagulum)量を測定した。このとき、凝固物の含量が少ないものが炭酸カルシウム安定性に優れることを意味する。
シネレシス時間確認のために、凝固剤が塗布されたモールドを前記実施例1〜6及び比較例1〜4のディップ成形用ラテックス組成物それぞれに1分間浸漬し、引き上げた後、145℃で6分間乾燥し、水滴が落ちる時間を確認し、シネレシス時間として確認した。このとき、シネレシス時間が長いものがシネレシスに優れることを意味する。
ディップ成形品製造時、ディップ成形層を手形状のモールドから剥がして、ベタツキを10点法で評価した。このとき、点数が高いほどベタツキがないことを意味する。
ASTM D638方法によって、試験装置であるU.T.M(Instron社製、モデル名;4466)を利用して、クロスヘッド速度(cross head speed)を500mm/minで引っ張った後、試片が切断される位置を測定した。引張強度は、次の通りに計算した:
[数1]
引張強度(kgf/mm2)=ロード(load)値(kgf)/厚さ(mm)×幅(mm)
Claims (14)
- 共重合時、デンプンを添加して製造され、
ガラス転移温度が−50〜−15℃であり、平均粒径が50〜500nmであることを特徴とするカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。 - 前記デンプンは重量平均分子量が、300〜30,000g/molであることを特徴とする請求項1に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記デンプンは、単量体の全100重量部に対して、1〜30重量部で添加されたことを特徴とする請求項1に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記デンプンは、米デンプン、麦デンプン、コーンスターチ、ワキシーコーンデンプン、タピオカデンプン、ジャガイモデンプン、サツマイモデンプン、小麦デンプン及びこれらの化工デンプンからなる群から選ばれた1種を含むことを特徴とする請求項1に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記化工デンプンは、酸化デンプン、酸処理デンプン、エステルデンプン、エーテルデンプン、リン酸架橋デンプン、アセチルアジピン酸デンプン及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれた1種を含むことを特徴とする請求項4に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記カルボン酸変性ニトリル系共重合体は共役ジエン系単量体40〜89重量%、エチレン性不飽和ニトリル系単量体10〜50重量%及びエチレン性不飽和酸単量体0.1〜10重量%を含む単量体が共重合されたことを特徴とする請求項1に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記共役ジエン系単量体は、1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれた1種を含むことを特徴とする請求項6に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記エチレン性不飽和ニトリル系単量体は、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、フマロニトリル、α−クロロニトリル、α−シアノエチルアクリロニトリル及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれた1種を含むことを特徴とする請求項6に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記エチレン性不飽和酸単量体は、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、スチレンスルホン酸、フマル酸モノブチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノ−2−ヒドロキシプロピル及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれた1種を含むことを特徴とする請求項6に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 前記カルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスは、単量体の全100重量部に対して、乳化剤0.3〜30重量部、重合開始剤0.01〜2重量部及び分子量調節剤0.1〜2.0重量部を添加して共重合することを特徴とする請求項1に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックス。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のカルボン酸変性ニトリル系共重合体ラテックスを含むことを特徴とするディップ成形用ラテックス組成物。
- 請求項11に記載のディップ成形用ラテックス組成物でディップ成形して製造されたことを特徴とする ディップ成形品。
- 前記ディップ成形品は、家庭用手袋、産業用手袋、医療用手袋、コンドーム又はカテーテルであることを特徴と請求項12に記載のディップ成形品。
- (a)モールド表面に凝固剤溶液をコーティングする工程;
(b)凝固剤がコーティングされたモールドに、ディップ成形用ラテックス組成物をコーティングして、ディップ成形層を形成する工程;
(c)前記ディップ成形層を架橋する工程;及び
(d)架橋されたディップ成形層をモールドから剥がして、ディップ成形品を得る工程;を含み、
前記ディップ成形用ラテックス組成物は、請求項11に記載のディップ成形用ラテックス組成物であることを特徴とするディップ成形品の製造方法。
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