JP7383983B2 - ラテックス組成物、成形体およびフォームラバー - Google Patents
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Description
本発明のラテックス組成物において、前記重合体粒子を構成する重合体成分100重量部に対し、2~15重量部の架橋促進剤が、前記重合体粒子内にさらに含有されていることが好ましい。
本発明のラテックス組成物において、前記重合体粒子を構成する重合体成分100重量部に対し、1~10重量部の架橋助剤が、前記重合体粒子内にさらに含有されていることが好ましい。
本発明のラテックス組成物において、前記重合体粒子の体積累積粒径d50が400~2500nmであることが好ましい。
本発明のラテックス組成物は、固形分濃度が、50重量%以上であることが好ましい。
本発明のラテックス組成物において、前記重合体粒子が、重合体成分として、ブチルゴムを含むことが好ましい。
あるいは、本発明によれば、上記本発明のラテックス組成物を用いて得られるフォームラバーが提供される。
本発明のラテックス組成物の製造方法において、前記溶媒が、ヘキサン、イソヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、キシレン、トルエン、ベンゼン、および、超臨界状態にある二酸化炭素からなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。
本発明のラテックス組成物は、重合体粒子と、水と、架橋剤とを含むラテックス組成物であって、前記重合体粒子を構成する重合体成分100重量部に対し、0.5~10重量部の架橋剤が、前記重合体粒子内に含有されているものである。
架橋促進剤としては、ラテックス組成物を用いて得られる成形体の製造において通常用いられるものが使用でき、たとえば、ジエチルジチオカルバミン酸、ジブチルジチオカルバミン酸、ジ-2-エチルヘキシルジチオカルバミン酸、ジシクロヘキシルジチオカルバミン酸、ジフェニルジチオカルバミン酸、ジベンジルジチオカルバミン酸などのジチオカルバミン酸類およびそれらの亜鉛塩などのジチオカルバミン酸系架橋促進剤;2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール亜鉛、2-メルカプトチアゾリン、ジベンゾチアジル・ジスルフィド、2-(2,4-ジニトロフェニルチオ)ベンゾチアゾール、2-(N,N-ジエチルチオ・カルバモイルチオ)ベンゾチアゾール、2-(2,6-ジメチル-4-モルホリノチオ)ベンゾチアゾール、2-(4’-モルホリノ・ジチオ)ベンゾチアゾールなどのチアゾール系架橋促進剤;TMTD(テトラメチルチウラムジスルフィド)、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド等のチラウム系化合物;N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系架橋促進剤;などが挙げられる。架橋促進剤は、1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
架橋助剤としては、ラテックス組成物を用いて得られる成形体の製造において通常用いられるものが使用でき、たとえば、酸化亜鉛、ステアリン酸およびその亜鉛塩等が挙げられる。
本発明の成形体は、上述した本発明のラテックス組成物を用いて得られる。
本発明の成形体としては、特に限定されないが、ラテックス組成物を基材上に塗布する方法などにより膜状に成形することにより得られる膜状成形体や、ラテックス組成物をディップ成形することにより得られるディップ成形体、あるいは、ラテックス組成物を凝固させ、得られた凝固後のゴムを所望の形状に成形してなる各種成形体などが挙げられるが、本発明においては、フォームラバーが好適に挙げられる。以下、本発明の成形体が、フォームラバーである場合を例示して説明を行うが、本発明の成形体は、フォームラバーに特に限定されるものではない。
各種の物性および特性については、以下の方法に従って評価した。
アルミ皿(重量:X1)に試料2gを精秤し(重量:X2)、これを105℃の熱風乾燥器内で2時間乾燥させた。次いで、デシケーター内で冷却した後、アルミ皿ごと重量を測定し(重量:X3)、下記の計算式にしたがって、固形分濃度を算出した。
固形分濃度(重量%)=(X3-X1)×100/X2
ラテックス組成物について、レーザー回折式粒度分布測定装置(SALD-2200、島津製作所製)を用いて粒子径分布の測定を行い、測定結果から、50%体積累積粒径d50を求めた。
ラテックス組成物をガラス基材上に塗布し、25℃で120時間乾燥し、次いで、110℃、120分間加熱し、架橋させることで、厚み0.4mmのフィルム成形体(フィルム状の架橋成形体)を得た。そして、得られたフィルム成形体の表面(ガラス基材側の面、およびガラス基材と反対側の面の二面)について、目視にて観察を行い、下記の基準にて、フィルム成形性を評価した。
A:ガラス基材側の面、およびガラス基材と反対側の面のいずれも、平坦であり、凹凸が確認されなかった。
B:ガラス基材と反対側の面は、平坦であり、凹凸が確認されないものの、ガラス基材側の面については、若干の凹凸が確認された。
C:ガラス基材側の面、およびガラス基材と反対側の面のいずれも、明らかな凹凸が確認された。
上記フィルム成形性の評価と同様にして、フィルム成形体(フィルム状の架橋成形体)を得た。そして、得られたフィルム成形体を、ダンベル(商品名「スーパーダンベル(型式:SDMK-100C)」、ダンベル社製)で打ち抜き、これを試験片とした。そして、得られた試験片を流動パラフィンに、23℃で24時間浸漬させ、浸漬前のフィルム成形体の引張強度に対する、浸漬後のフィルム成形体の引張強度の変化率(引張強度の変化率(%)=[{(浸漬後のフィルム成形体の引張強度)-(浸漬前のフィルム成形体の引張強度)}/(浸漬前のフィルム成形体の引張強度)]×100)を算出した。引張強度の測定は、テンシロン万能試験機(商品名「RTG-1210」、オリエンテック社製)を用い、引張速度500mm/minで引っ張った際における、破断直前の引張強度(単位:MPa)を求めることにより行った。引張強度の変化率の絶対値が低いほど、ラテックス組成物を用いて得られるフォームラバーなどの成形体は、流動パラフィンに対する耐油性に優れると判断できる。
上記フィルム成形性の評価と同様にして、フィルム成形体(フィルム状の架橋成形体)を得た。そして、得られたフィルム成形体を、ダンベル(商品名「スーパーダンベル(型式:SDMK-100C)」、ダンベル社製)で打ち抜き、これを試験片とした。そして、得られた試験片を、直径33mm、厚さ0.4mmの円柱状に打ち抜き、これを紫外線吸収剤(4-メトキシけい皮酸2-エチルヘキシル、東京化成工業社製)に、23℃で24時間浸漬させ、浸漬前のフィルム成形体の引張強度に対する、浸漬後のフィルム成形体の引張強度の変化率(引張強度の変化率(%)=[{(浸漬後のフィルム成形体の引張強度)-(浸漬前のフィルム成形体の引張強度)}/(浸漬前のフィルム成形体の引張強度)]×100)を算出した。引張強度の測定は、上記した流動パラフィンに対する引張強度の変化の測定と同様にして行った。引張強度の変化率の絶対値が低いほど、ラテックス組成物を用いて得られるフォームラバーなどの成形体は、紫外線吸収剤に対する耐油性に優れると判断できる。
(ラテックス組成物(A-1)の調製)
ブチルゴム(製品名「JSR BUTYL365」、JSR社製、ムーニー粘度(ML1+8、125℃):33、不飽和度2.3モル%)100部を、シクロヘキサン550部と混合し、攪拌しながら温度を60℃に昇温させることで、ブチルゴムを溶解させて、ブチルゴムの溶液を得た。
そして、得られたブチルゴムの溶液に、ブチルゴムの溶液中に含まれるブチルゴム100部に対して、架橋剤としての硫黄2部、架橋促進剤としての2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩(製品名「ノクセラーMZ」、大内新興化学工業社製)2部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛(製品名「ノクセラーEZ」、大内新興化学工業社製)4部、およびジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(製品名「ノクセラーBZ」、大内新興化学工業社製)2部、ならびに、架橋助剤としての酸化亜鉛3部を添加し、これらをブチルゴムの溶液に溶解させることにより、架橋剤成分含有ブチルゴム溶液を得た。
また、これとは別に、オレイン酸カリウム(アニオン性乳化剤)と水とを混合することで、2.25重量%のオレイン酸カリウム水溶液を得た。
(ラテックス組成物(A-2)の調製)
架橋剤成分含有ブチルゴム溶液を調製する際に、架橋助剤としての酸化亜鉛を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、架橋剤成分含有ブチルゴム溶液を得た。
(ラテックス組成物(A-3)の調製)
架橋剤成分含有ブチルゴム溶液を調製する際に、硫黄の使用量を1部に、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩の使用量を1部に、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛の使用量を2部に、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛の使用量を1部に、それぞれ変更し、かつ、架橋助剤としての酸化亜鉛を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、架橋剤成分含有ブチルゴム溶液を得た。
(ラテックス組成物(A-4)の調製)
架橋剤成分含有ブチルゴム溶液を調製する際に、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛2部に代えて、テトラメチルチウラムジスルフィド(製品名「ノクセラーTT」、大内新興化学工業社製)2部を使用するとともに、架橋助剤としての酸化亜鉛を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、架橋剤成分含有ブチルゴム溶液を得た。
(ラテックス組成物(A-5)の調製)
ブチルゴムの溶液に対し、硫黄、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛および酸化亜鉛のいずれも添加せず、ブチルゴムの溶液をそのまま使用した以外は、実施例1と同様にして、強制乳化処理を行うことで乳化液を得て、実施例1と同様の条件にて、シクロヘキサンの留去および濃縮処理を行った。次いで、5000rpm、30分間の条件で、遠心分離装置を用いた遠心分離による濃縮を行うことで、遠心分離の軽液として、固形分濃度62重量%のラテックス組成物(a-5)を得た。そして、得られたラテックス組成物(a-5)に、ラテックス組成物中に含まれるブチルゴム100部に対して、硫黄2部、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩2部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛4部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛2部、および酸化亜鉛3部を添加することでラテックス組成物(A-5)を得た。得られたラテックス組成物(A-5)中に含まれる、ブチルゴムの粒子の体積累積粒径d50は、1650nmであった。
なお、得られたラテックス組成物(A-5)について、水を添加して希釈し、5000rpm、30分間の条件で、遠心分離装置を用いた遠心分離による濃縮操作を行ったところ、遠心分離後の重液中には、強制乳化処理後に添加した硫黄2部、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩2部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛4部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛2部、および酸化亜鉛3部がそのまま含まれており、そのため、比較例1においては、これらの成分は、得られたラテックス組成物を構成するブチルゴムの粒子に含まれていない(取り込まれていない)と判断された。
Claims (10)
- 重合体粒子と、水と、架橋剤とを含むラテックス組成物であって、前記重合体粒子を構成する重合体成分100重量部に対し、0.5~10重量部の架橋剤が、前記重合体粒子内に含有されているラテックス組成物であって、
前記重合体粒子の体積累積粒径d50が400~2500nmであるラテックス組成物。 - 前記架橋剤が、硫黄系架橋剤である請求項1に記載のラテックス組成物。
- 前記重合体粒子を構成する重合体成分100重量部に対し、2~15重量部の架橋促進剤が、前記重合体粒子内にさらに含有されている請求項1または2に記載のラテックス組成物。
- 前記重合体粒子を構成する重合体成分100重量部に対し、1~10重量部の架橋助剤が、前記重合体粒子内にさらに含有されている請求項1~3のいずれかに記載のラテックス組成物。
- 固形分濃度が、50重量%以上である請求項1~4のいずれかに記載のラテックス組成物。
- 前記重合体粒子が、重合体成分として、ブチルゴムを含む請求項1~5のいずれかに記載のラテックス組成物。
- 請求項1~6のいずれかに記載のラテックス組成物を用いて得られる成形体。
- 請求項1~6のいずれかに記載のラテックス組成物を用いて得られるフォームラバー。
- 請求項1~6のいずれかに記載のラテックス組成物を製造する方法であって、
乳化剤の存在下、重合体が溶媒に溶解してなる重合体溶液と、架橋剤と、水とを混合することで、乳化液を得る工程と、
前記乳化液から前記溶媒を除去する工程と、を備えるラテックス組成物の製造方法。 - 前記溶媒が、ヘキサン、イソヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、キシレン、トルエン、ベンゼン、および、超臨界状態にある二酸化炭素からなる群から選択される少なくとも一つである請求項9に記載のラテックス組成物の製造方法。
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