JPWO2019151020A1 - フォームラバー用ラテックス - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のフォームラバー用ラテックスにおいて、前記粒子の体積基準の粒子径分布における体積累積粒径d50が、420〜1500nmであることが好ましい。
本発明のフォームラバー用ラテックスは、固形分濃度が60質量%以上であることが好ましい。
本発明のフォームラバー用ラテックスは、B型粘度計を用いて、温度25℃、回転速度60rpm、回転時間60秒の条件で測定したときの粘度が、3200mPa・s以下であることが好ましい。
本発明のフォームラバー用ラテックスは、架橋剤をさらに含有することが好ましい。
また、本発明によれば、上記のフォームラバー用ラテックスから得られるフォームラバーが提供される。
本発明のフォームラバー用ラテックスは、ニトリル基含有共役ジエン系共重合体の粒子を含有する。
ニトリル基含有共役ジエン系共重合体は、エチレン性不飽和ニトリル単量体単位および共役ジエン単量体単位を含有する共重合体であり、これらに加えて、必要に応じて用いられる、エチレン性不飽和ニトリル単量体および共役ジエン単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体により形成される他のエチレン性不飽和単量体単位を含有してもよい。
フォームラバー用ラテックスとしては、架橋剤等の配合剤を配合したものを用いることが好ましい。すなわち、フォームラバー用ラテックス組成物として用いることが好ましい。
架橋促進剤としては、フォームラバー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;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−(2,6−ジメチル−4−モルホリノチオ)ベンゾチアゾール、4−モルホリニル−2−ベンゾチアジル・ジスルフィド、1,3−ビス(2−ベンゾチアジル・メルカプトメチル)ユリアなどが挙げられるが、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、2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛が好ましい。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。
酸化亜鉛の含有量は、特に限定されないが、フォームラバー用ラテックス中のニトリル基含有共役ジエン系共重合体100重量部に対して、好ましくは0.5〜10重量部、より好ましくは0.5〜8重量部である。酸化亜鉛の含有量を上記範囲とすることにより、乳化安定性を良好なものとしながら、得られるフォームラバーの強度をより高めることができる。
上述したフォームラバー用ラテックスを所望の発泡倍率で発泡および凝固させることにより、フォームラバーを得ることができる。発泡には通常空気が用いられるが、炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダ等の炭酸塩;アゾジカルボン酸アミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;ベンゼンスルフォニルヒドラジド等のガス発生物質を使用することもできる。空気を用いる場合には、フォームラバー用ラテックスを攪拌し、空気を巻き込むことで泡立てることができる。この際、たとえば、オークス発泡機、超音波発泡機、スタンドミキサー等を用いることができる。
JIS K6384に従い、ケルダール法により、ニトリル基含有共役ジエン系共重合体中の窒素含量を測定することにより算出した。
光散乱回折粒径測定装置(型式「LS−13320」、ベックマンコールター社製)を用いて、フォームラバー用ラテックスの体積基準の粒子径分布を測定した。得られた体積基準の粒子径分布に基づき、体積累積粒径d10および体積累積粒径d50を求めた。
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
フォームラバー用ラテックスの粘度を、粘度計(BII型粘度計(機種名:BLII)、東機産業社製)を用い、温度25℃、回転速度60rpm、回転時間60秒の条件で測定した。
フォームラバー用ラテックス100gを、80メッシュの金網(200cm2)により濾過し、圧力をかけることなく、5分間の濾過を行った際の濾過量(金網を通過したラテックスの量)を測定し、以下の基準で評価した。濾過量が多いことは、ラテックスがハンドリング性(ラテックスの移送や、添加剤の配合時における取り扱い性)に優れることを意味する。
A:濾過量が90g超であった。
B:濾過量が20〜90gであった。
C:濾過量が20g未満であった。
発泡、加硫等の様子を観察し、以下の基準で評価した。
A:成形可能
B−1:成形はできたが加硫中に収縮した。
B−2:成形はできたが発泡しにくかった。
C:成形不可
フォームラバーを、直径3.3cm、厚さ0.8cmの円柱状に打ち抜き、液体化粧料(ANESSA(登録商標) パーフェクトUV アクアブースター、資生堂社製)に23℃で7日間浸漬させ、浸漬前のフォームラバーの直径に対する、浸漬後のフォームラバーの直径の比率(膨潤率(%)=(浸漬後のフォームラバーの直径)/(浸漬前のフォームラバーの直径)×100)を算出し、以下の基準で評価した。
A:膨潤率が110%未満であった。
B:膨潤率が110〜115%であった。
C:膨潤率が115%超であった。
フォームラバーを、液体化粧料(ANESSA(登録商標) パーフェクトUV アクアブースター、資生堂社製)に浸漬させ、マーチンデール式摩耗試験機(STM633、SATRA社製)を用い、試験温度23℃、荷重9kPa、研磨輪回転数1000回における摩耗減量を計測し、以下の基準で評価した。
A:摩耗減量が30%未満であった。
B:摩耗減量が30〜35%であった。
C:摩耗減量が35%超であった。
ラテックスの製造
耐圧反応容器に、水200部、オレイン酸カリウム1.5部、アクリロニトリル55部、t−ドデシルメルカプタン0.5部、ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.03部、硫酸第一鉄0.003部、エチレンジアミン四酢酸・ナトリウム0.008部を添加し、十分に脱気した後、1,3−ブタジエン25部を添加した。
ラテックス中のニトリル基含有共役ジエン系共重合体100部に対して、加硫系水分散液(コロイド硫黄/ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤ノクセラーEZ(大内新興化学工業社製)/チアゾール系加硫促進剤ノクセラーMZ(大内新興化学工業社製)=2/1/1(重量比)、固形分濃度50%)4部、酸化亜鉛水分散液(固形分濃度50%)3部、気泡安定剤(トリメンベース:CromptonCorp製)1部を添加し、十分に分散させることで、ラテックス組成物を得た。
ラテックス組成物を、スタンドミキサー(型式「ESM945」、エレクトロラックス社製)を用いて攪拌し、体積で5倍程度になるよう発泡させた後、珪フッ化ナトリウム水分散液(固形分濃度20%)1.5部を添加し、さらに1分間攪拌することで、発泡物を得た。
実施例1と同様にして乳化液を得た。メタノール3000部を準備し、この中に、得られた乳化液を滴下して、ニトリル基含有共役ジエン系共重合体を凝固させて、クラムとした。次いで、得られたクラムを、水洗後、50℃、減圧下で乾燥することにより、ニトリル基含有共役ジエン系共重合体を得た。
一方、オレイン酸カリウムと水とを混合し、濃度1.0重量%の乳化剤水溶液を得た。
次に、上記ニトリル基含有共役ジエン系共重合体の溶液と、上記乳化剤水溶液とを、重量比で1:1となるように、商品名:マルチラインミキサーMS26−MMR−5.5L(佐竹化学機械工業社製)を用いて混合し、続いて、商品名:マイルダーMDN310(太平洋機工社製)を用い、1500rpmで混合及び乳化して、乳化液を得た。
耐圧反応容器に、水200部、オレイン酸カリウム1.5部、アクリロニトリル38部、t−ドデシルメルカプタン0.5部、ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.03部、硫酸第一鉄0.003部、エチレンジアミン四酢酸・ナトリウム0.008部を添加し、十分に脱気した後、1,3−ブタジエン45部およびイソプレン17部を添加した。
次いで、重合開始剤としてクメンハイドロパーオキサイド0.05部を添加して、反応温度5℃で乳化重合を開始した。重合転化率が95%になった時点で、ジエチルヒドロキシルアミン0.25部および水5部からなる重合停止剤溶液を添加して重合反応を停止させて乳化液を得た。次いで、実施例1と同様にして、粒径肥大化処理および濃縮処理を行い、ラテックスを得た。そして、得られたラテックスについて、上記方法にしたがって、エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有割合、体積累積粒径およびラテックスの粘度(固形分濃度65重量%)を測定し、ラテックスのハンドリング性を評価した。結果を表1に示す。
実施例2で得られたラテックスと、比較例1で得られたラテックスとを、それぞれのラテックスが含有するニトリル基含有共役ジエン系共重合体が重量比で1:1になるように混合して、ラテックスを得た。そして、得られたラテックスについて、上記方法にしたがって、エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有割合、体積累積粒径およびラテックスの粘度(固形分濃度65重量%)を測定し、ラテックスのハンドリング性を評価した。結果を表1に示す。
実施例2で得られたラテックスに水を添加することにより、固形分濃度を55重量%に調整した。そして、得られたラテックスについて、上記方法にしたがって、エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有割合、体積累積粒径およびラテックスの粘度(固形分濃度55重量%)を測定し、ラテックスのハンドリング性を評価した。結果を表1に示す。
耐圧反応容器に、水200部、オレイン酸カリウム1.5部、アクリロニトリル60部、t−ドデシルメルカプタン0.6部、ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.03部、硫酸第一鉄0.003部、エチレンジアミン四酢酸・ナトリウム0.008部を添加し、十分に脱気した後、1,3−ブタジエン20部を添加した。
耐圧反応容器に、水200部、オレイン酸カリウム1.5部、アクリロニトリル40部、t−ドデシルメルカプタン0.5部、ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.03部、硫酸第一鉄0.003部、エチレンジアミン四酢酸・ナトリウム0.008部を添加し、十分に脱気した後、1,3−ブタジエン60部を添加した。
使用する乳化剤水溶液の濃度を4.0重量%に変更し、商品名:マイルダーMDN310(太平洋機工社製)の回転数を5000rpmに変更した以外は、実施例2と同様にして、ラテックスを得た。そして、得られたラテックスについて、上記方法にしたがって、エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有割合、体積累積粒径およびラテックスの粘度(固形分濃度65重量%)を測定し、ラテックスのハンドリング性を評価した。結果を表1に示す。
また、国際公開第2009/145009号の製造例4や実施例4に開示されたラテックスのように、体積基準の粒子径分布における体積累積粒径d10が、130nm未満である粒子を含有するフォームラバー用ラテックスは、成形性に劣るものであり、化粧料を含ませた場合でも変形しにくく、摩耗が少ないフォームラバーを製造することができなかった(比較例2〜4)。
Claims (7)
- ニトリル基含有共役ジエン系共重合体の粒子を含有するフォームラバー用ラテックスであって、
前記ニトリル基含有共役ジエン系共重合体が、エチレン性不飽和ニトリル単量体単位および共役ジエン単量体単位を含有し、前記エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有割合が、40〜60重量%であり、
前記粒子の体積基準の粒子径分布における体積累積粒径d10が、130nm以上である
フォームラバー用ラテックス。 - 前記エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有割合が、45〜55重量%である請求項1に記載のフォームラバー用ラテックス。
- 前記粒子の体積基準の粒子径分布における体積累積粒径d50が、420〜1500nmである請求項1または2に記載のフォームラバー用ラテックス。
- 固形分濃度が60重量%以上である請求項1〜3のいずれかに記載のフォームラバー用ラテックス。
- B型粘度計を用いて、温度25℃、回転速度60rpm、回転時間60秒の条件で測定したときの粘度が、3200mPa・s以下である請求項1〜4のいずれかに記載のフォームラバー用ラテックス。
- 架橋剤をさらに含有する請求項1〜5のいずれかに記載のフォームラバー用ラテックス。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のフォームラバー用ラテックスから得られるフォームラバー。
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