JP4518309B2 - 改質天然ゴムラテックス組成物 - Google Patents
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Description
天然ゴムラテックスを改質する方法としては、グラフト化することが知られているが(例えば、特許文献1)、上記のような問題を解決することはできない。
ここで、静置重合において、天然ゴムラテックス100重量部(固形分換算)に対し、重合開始剤を0.15〜3.0重量部用い、重合温度30〜75℃、重合時間30分〜6時間で行うことが好ましい。
ここで、親水性溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、2−メチルペンタン−2,4−ジオールなどを挙げることができ、これらと水の混合溶剤も含まれる。
上記組成物は、天然ゴムラテックス粒子とポリマー粒子が比較的強固に結合することで、乾燥皮膜の溶剤への溶解性を小さくすることができ、例えば、シクロヘキサンへの不溶解分を90重量%以上とすることができる。
これらを1種または2種以上使用することもできる。
また、被覆とは、天然ゴムラテックス粒子の周囲全面を上記ポリマー粒子が被覆している状態をいうが、一部覆われていなくてもよい。
天然ゴムポリマーはシクロヘキサンのような溶媒には溶解するが、(メタ)アクリル酸エステルポリマーのようなポリマーはシクロヘキサンのような溶媒には溶解しにくいという特徴がある。そこで、天然ゴムラテックス粒子表面をこのようなポリマー粒子が被覆することで、シクロヘキサンのような溶媒への不溶解性を付与できる。上記の如く、天然ゴムラテックス粒子表面をポリマー粒子が被覆した本発明の組成物は、親水性溶剤への混合安定性が良好である。溶剤への不溶解分が90重量%より低いと、親水性溶剤への混合安定性が悪く、好ましくない。ここで、溶媒とは、シクロヘキサン、エチルエーテル、n−オクタン、酢酸ブチルなどである。
<ポリマー粒子の粒子径>
透過型電子顕微鏡写真による。同一品について5枚以上の写真を撮り、個々の写真から天然ゴム粒子に付着する粒子の直径を5箇所測定し、計25個以上の測定値を平均して、ポリマー粒子の平均粒子径とする。
<シクロヘキサンへの不溶解分>
改質天然ゴムラテックス組成物を35℃にて12〜18時間乾燥し、乾燥皮膜を得た。含水率が1%以下であることを確認した乾燥皮膜を一辺が1〜2mmの立方体状に切断し、ほぼ0.2mgとし、これを、攪拌中のシクロヘキサン(60ml)中に導入する。密栓し、20℃にて、16時間静置し、さらに1時間攪拌した後、No.2のろ紙でろ過し、ろ液の固形分を測定する。ろ液の固形分と、シクロヘキサン中へ導入した乾燥皮膜重量から、不溶解分を算出する。
<混合安定性>
攪拌中の改質天然ゴムラテックス組成物100gに下記の親水性溶剤を100g添加し、その状態を観察し、5点法で判定した(5良好←→1劣悪)。
5:混合性良好
4:微量の凝集物ができるが、混合可能
3:凝集物がダマ状に分散しているが、混合可能。
2:組成物添加で凝集物が発生し、混合不可能。
1:組成物少量で即座に凝集物が発生し、混合不可能
親水性溶剤
(1)エチレングリコールモノブチルエーテル
(2)2−メチルペンタン−2,4−ジオール
(3)エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
<粘度上昇>
混合安定性で5から3であったものについて、作製直後、3日後の粘度を測定し、作製直後と比べ、以下のような評価基準で判定した。
5:粘度がほとんど変化ないもの
4:上昇傾向にあるが、粘度測定可能なもの
3:粘度が大きく上昇するが、粘度測定可能なもの
2:ゲル化によって粘度測定が不可能なもの
1:固化によって粘度測定が不可能なもの
<皮膜弾性>
天然ゴムラテックスを乾燥し、皮膜化したものを用いた。試験長さ20mmを60mmまで荷重をかけて延伸し、荷重開放後に歪として残る皮膜の長さを測定した(測定値=試験後の長さ−試験長さ20mm)。
5:0〜20mm
4:21〜30mm
3:31〜40mm
2:41〜50mm
1:51mmより上かあるいは破断
反応器に、天然ゴムラテックス100重量部(固形分換算)を入れ、攪拌しながらメタクリル酸メチル20重量部を添加した。添加終了後、重合開始剤としてt−ブチルハイドロパーオキサイド1.0重量部と、さらに還元剤としてテトラエチレンペンタミン1.0重量部を添加した。重合反応が進み、4時間後、重合転化率98%以上を確認し、反応終了とした。なお、重合温度は45℃であった。このようにして得られた改質天然ゴムラテックス組成物について、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
使用するメタクリル酸メチルの量を実施例2は8重量部、実施例3は45重量部とした以外は全て実施例1と同様とし、重合を実施した。このようにして得られた改質天然ゴムラテックス組成物について、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
使用するモノマーとしてメタクリル酸メチル15重量部とメタクリル酸ブチル5重量部を併用した以外は全て実施例1と同様とし、重合を実施した。このようにして得られた改質天然ゴムラテックス組成物について、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
使用するモノマーとしてメチルメタクリレート15重量部とスチレン5重量部を併用した以外は全て実施例1と同様とし、重合を実施した。このようにして得られた改質天然ゴムラテックス組成物について、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
全く改質しない天然ゴムラテックスを用い、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
天然ゴムラテックス100重量部(固形分換算)にノニオン系界面活性剤(花王社製レベノールWX)2重量部を添加し、十分に攪拌したものを作製し、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
使用するメチルメタクリレートの量を比較例3は4重量部、比較例4は55重量部とした以外は全て実施例1と同様とし、重合を実施した。このようにして得られた改質天然ゴムラテックス組成物について、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
使用するメチルメタクリレート量を増やし、改質ポリマー粒子径を粗大化した以外は、実施例1と同様とし、重合を実施した。このようにして得られた改質天然ゴムラテックス組成物について、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
Claims (1)
- 天然ゴムラテックスの存在下で、天然ゴムラテックス100重量部(固形分)に対して、重合開始剤を0.15〜3.0重量部、および(メタ)アクリル酸エステル、または(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸エステル以外のビニルモノマーからなるモノマーを合計で5〜50重量部用い、重合温度30〜75℃、重合時間30分〜6時間で、かつ重合工程が外部から強制的に機械的な攪拌を行わずに、そのままの状態で重合させる静置重合により得られる改質天然ゴムラテックス組成物であって、且つ、天然ゴムラテックス粒子の周囲を、モノマーが重合してなる粒子径0.01〜0.1μmのポリマー粒子が被覆しており、乾燥皮膜のシクロヘキサンへの不溶解分が90%以上であり、しかも親水性溶剤の混合安定性に優れた、改質天然ゴムラテックス組成物。
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