KR20120129367A - 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물 및 이의 성형품 - Google Patents
카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물 및 이의 성형품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 분자량이 상이한 두 종류 공중합체를 포함하는 카르본산 변성 니트릴(nitrile)계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것으로서, 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 니트릴계 공중합체 라텍스와 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000 인 니트릴계 공중합체 라텍스를 제조 후, 블렌딩하여 사용함으로써 기계적 강도가 높고 착용감이 우수하며 경량인 성형품 제조가 가능하다.
Description
본 발명은 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물 및 이로부터 제조된 딥 성형품에 관한 것이다.
고무를 이용한 제품은 가사, 식품 산업, 전자 산업, 의료 분야 등 넓은 분야에서 사용되고 있다. 그러나 예를 들어 고무장갑의 경우, 경량의 고무장갑은 얇아서 장갑의 기계적 강도가 떨어지며, 기계적 강도가 우수한 고무장갑은 두껍고 무거워 사용에 불편함이 있다. 따라서, 현재 니트릴계 고무장갑을 생산하는 장갑업계에서는 가벼우면서도 기계적 강도가 우수한 고무장갑을 생산하기 위하여 노력하고 있다.
상기 고무장갑은 라텍스를 포함하는 조성물을 딥 성형하여 만드는데, 상기 라텍스의 중량 평균 분자량이 너무 크면 고무 제품의 수축이 많이 일어나고, 라텍스의 중량 평균 분자량이 너무 작으면 고무 제품의 기계적 강도가 약한 문제가 있어, 중량 평균 분자량이 너무 크거나 작은 라텍스를 사용하여 고무 제품을 만드는 것은 바람직하지 않다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 합성 고무 라텍스인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스에 관심이 모이고 있으나, 아직 경량의 고강도 고무장갑을 만들 수 있는 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 나오지 않은 실정이다.
이에 따라 경량의 고강도 고무 제품을 제조할 수 있는 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기존 장갑보다 기계적 강도가 높고 착용감이 우수한 경량의 성형품 제조를 위하여 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물로부터 제조된 성형품을 제공하는 데도 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물을 제공한다.
상기 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 2:8 내지 4:6의 비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.
상기 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 전제 조성물에 대해 80~99중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체, 에틸렌성 불포화 산 단량체를 첨가하고, 필요에 따라 이들의 단량체와 공중합 가능한 그 밖의 단량체, 유화제, 중합개시제, 분자량 조절제 및 기타 첨가제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 첨가하여 중합된 것을 특징으로 한다.
상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔 및 이소프렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 후마로니트릴, α-클로로니트릴 및 α-시아노 에틸아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 에틸렌성 불포화 산 단량체는 카르복실기, 술폰산기 및 산무수물기로, 더욱 상세하게는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 무수말레산, 무수 시트라콘산, 스티렌 술폰산, 푸마르산 모노부틸, 말레인산 모노부틸 및 말레인산 모노-2-히드록시 프로필로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 필요에 따라 이들의 단량체와 공중합 가능한 그 밖의 단량체는 스티렌, 알킬 스티렌, 및 비닐 나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 비닐 방향족 단량체; 플로로 에틸 비닐 에테르 등의 플로로알킬비닐 에테르; (메트)아크릴아미드, N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸올 (메트)아크릴아미드, N-메톡시 메틸(메트)아크릴아미드, 및 N-프로폭시 메틸(메트)아크릴아미드로 이루어진 군에서 선택된 에틸렌성 불포화 아미드 단량체; 비닐 피리딘, 비닐 노보넨, 디시클로 펜타디엔, 1,4-헥사디엔 등의 비공역 디엔 단량체; (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산-2-에틸 헥실, (메트)아크릴산 트리 플루오르 에틸, (메트)아크릴산 테트라 플루오르 프로필, 말레인산 디부틸, 푸마르산 디부틸, 말레인산 디에틸, (메트)아크릴산 메톡시 메틸, (메트)아크릴산 에톡시 에틸, (메트)아크릴산 메톡시 에톡시 에틸, (메트)아크릴산 시아노 메틸, (메트)아크릴산 2-시아노 에틸, (메트)아크릴산 1-시아노 프로필, (메트)아크릴산 2-에틸-6-시아노 헥실, (메트)아크릴산 3-시아노 프로필, (메트)아크릴산 히드록시 메틸, (메트)아크릴산 히드록시 에틸, (메트)아크릴산 히드록시 프로필, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 및 다이메틸아미노 에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 에틸렌성 불포화 카르본산 에스테르 단량체;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 유화제는 알킬벤젠 술폰산염, 지방족 술폰산염, 알코올의 황산 에스테르염, α-올레핀 술폰산염 및 알킬 에테르 황산 에스테르염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 중합개시제는 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과인산칼륨, 과산화수소, t-부틸 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드, p-멘탄하이드로 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 이소부틸 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥산올 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 iso-부틸레이트, 아조비스 이소부티로니트릴, 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 및 아조비스 iso-낙산(부틸산)메틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 분자량 조절제는 α-메틸스티렌다이머, t-도데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄, 옥틸 머캅탄, 사염화탄소, 염화메틸렌, 브롬화 메틸렌, 테트라 에틸 티우람 다이 설파이드, 디펜타메칠렌 티우람 다이 설파이드 및 디이소프로필키산토겐 다이 설파이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 기타 첨가제는 소디움포름알데히드 설폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로오스, 피롤린산나트륨 및 아황산나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 조성물은 가황제, 이온성 가교제, 안료, 충진제, 증점제 및 pH조절제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
중량 평균 분자량 50,000 내지 200,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 총 단량체에 대하여 공액 디엔계 단량체 49.9~90중량%, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체 9.9~50중량% 및 에틸렌성 불포화 산 단량체 0.1~40.2중량%를 첨가하는 단계;
상기 총 단량체 100 중량부에 대하여 유화제 0.3~10 중량부, 중합개시제 0.01~2 중량부, 분자량 조절제 0.1~2.0 중량부를 첨가하는 단계;
20~60℃의 온도 범위에서 중합을 개시하는 단계;
전환율이 45~75%에 이르면 50~90℃의 범위로 온도를 올리는 단계;
전환율이 84~99%에 이르면 염기를 투입하여 중합을 정지시키는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 중합개시제는 무기 과산화물인 것이 중량 평균 분자량 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 제조하는데 바람직하다.
중량 평균 분자량 500,000 내지 2,000,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 총 단량체에 대하여 공액 디엔계 단량체 49.9~90중량%, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체 9.9~50중량% 및 에틸렌성 불포화 산 단량체 0.1~40.2중량%를 첨가하는 단계;
상기 총 단량체 100 중량부에 대하여 유화제 0.3~10 중량부, 중합개시제 0.0002~0.05 중량부, 분자량 조절제 0.1~2.0 중량부 및 기타첨가제 0.00001~0.01 중량부를 첨가하는 단계;
5~45℃의 온도 범위에서 중합을 개시하는 단계;
전환율이 45~75%에 이르면 20~60℃의 범위로 온도를 올리는 단계;
전환율이 84~99%에 이르면 염기를 투입하여 중합을 정지시키는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 중합개시제는 유기 과산화물인 것인 중량 평균 분자량 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 제조하는데 바람직하다.
본 발명은 더 나아가, 상기 딥 성형용 라텍스 조성물을 딥 성형하여 얻어지는 딥 성형품을 제공한다.
본 발명과 같이 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 니트릴계 공중합체 라텍스와 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 니트릴계 공중합체 라텍스를 블렌딩한 딥 성형용 라텍스 조성물의 제공으로, 경량이면서도 제품의 수축률이 낮고, 기계적 강도 및 착용감이 우수한 성형품의 제조가 가능하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 종래 발명과는 달리 분자량이 상이한 2 이상의 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물을 제공한다.
일반적으로 중량 평균 분자량이 작은 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물은 치수안정성이 우수하며, 경량의 성형품을 만들기에는 적합하나, 기계적 물성이 떨어져 약한 강도를 갖는 문제가 있고, 중량 평균 분자량이 큰 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물은 기계적 물성이 우수한 성형품을 만들기에는 적합하나, 치수안정성이 낮으며, 경량의 성형품을 만들기에는 적합하지 아니하다. 상기 치수안정성이란, 고분자에 열을 가하였을 때 원래 고분자가 가지고 있는 부피, 크기 등의 변형률로, 작은 중량 평균 분자량을 갖는 라텍스를 사용하여 제조된 성형품은 열에 의한 수축률이 낮은 반면, 큰 중량 평균 분자량을 갖는 라텍스를 사용하여 제조된 성형품은 열에 의한 수축률이 큰 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같이 장, 단점이 있는 중량 평균 분자량이 상이한 2 이상의 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물을 제공하여, 상기 2 이상의 라텍스가 갖는 장점을 취하는 것으로써 본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성한다.
본 발명의 딥 성형용 라텍스 조성물은 본 발명이 제안하는 특정한 2개의 라텍스를 필수적으로 포함하되, 공지의 라텍스를 더 포함할 수 있다. 다만, 바람직하게는 본 발명과 같이 특정한 2개의 라텍스를 반드시 포함하도록 하며, 상기 특정한 2개의 라텍스는 서로 다른 중량 평균 분자량을 갖는 라텍스로서, 중량 평균 분자량은 2.5~40배 정도 차이가 나는 것이 바람직하다.
상기와 같이 분자량의 차이가 2.5~40배 차이가 날 때, 두 라텍스를 포함함으로 인하여 각 라텍스의 사용시 나타나는 장점이 부각되는 딥 성형용 라텍스 조성물을 얻을 수 있으며, 두 라텍스의 중량 평균 분자량이 2.5배 미만일 경우에는 단일 라텍스를 사용하는 경우에 비하여 두 라텍스를 쓰는 효과가 미미하며, 두 라텍스의 중량 평균 분자량이 40배를 초과하여 차이가 날 경우에는 두 중량 평균 분자량의 차이가 너무 커 두 라텍스가 혼합되어 균일한 조성물을 이루는데 문제가 생길 수 있으며, 이러한 균일하지 못한 조성물로 제조된 성형품은 기계적 강도가 저하될 우려가 있어 바람직하지 못하다.
특히 본 발명은, 상기 2개의 라텍스의 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 라텍스(이하, '라텍스 1'이라 함)및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 라텍스(이하, '라텍스 2'라 함)를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물을 제공한다.
상기 라텍스 1의 그 중량 평균 분자량이 50,000보다 작을 경우 라텍스 2와 혼합을 하여도 기계적 물성이 향상되지 않는 문제가 있으며, 그 중량 평균 분자량이 200,000보다 큰 라텍스를 중량 평균 분자량이 작은 라텍스로서 사용할 경우 치수안정성이 우수하며, 경량의 성형품을 얻을 수 있는 효과가 제대로 발휘되지 못하여 바람직하지 않다.
또한, 상기 라텍스 2를 중량 평균 분자량이 500,000보다 작은 라텍스로 사용할 경우 기계적 물성이 향상된 성형품을 얻을 수 있는 효과가 제대로 발휘되지 못하며, 상기 라텍스 2의 중량 평균 분자량이 2,000,000보다 클 경우 라텍스 1과 혼합하여도 치수안정성이 우수하고, 경량인 성형품을 제조하는데 문제가 있어 바람직하지 않다.
상기 라텍스는 긴 교반 숙성 공정이 없고, 황 및 가황 촉진제에 의한 알레르기 반응도 일으키지 않으며, 내유성과 기계적 강도가 높고 부드러운 촉감을 가지는 성형품 제조가 가능한 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스인 것이 바람직하다.
본 발명의 딥 성형용 라텍스 조성물은 상기 라텍스 1과 라텍스 2를 각각 2:8 내지 4:6의 비율로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 3:7의 비율로 포함되도록 한다.
상기 범위를 벗어나 라텍스 1이 40%를 초과하며 라텍스 2가 60% 미만으로 포함되는 경우 기계적 강도가 약한 성형품이 얻어지며, 라텍스 1이 20% 미만이며, 라텍스 2가 80%를 초과하여 포함되는 경우는 경우 경량의 치수안정성이 우수한 성형품을 얻기가 어렵다.
본 발명에 따른 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체, 에틸렌성 불포화 산 단량체를 첨가하고, 필요에 따라 이들의 단량체와 공중합 가능한 그 밖의 단량체, 유화제, 중합개시제, 분자량 조절제 및 기타 첨가제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 첨가하여 중합시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체, 에틸렌성 불포화 산 단량체, 필요에 따라 이들의 단량체와 공중합 가능한 그 밖의 단량체, 유화제, 중합개시제, 분자량 조절제 및 기타 첨가제는 특별히 제한되지 않으며, 당 업계에서 공지된 것을 사용할 수 있으나 이하 구체적인 예를 들어 설명한다.
상기 공액 디엔계 단량체로는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔 및 이소프렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 후마로니트릴, α-클로로니트릴 및 α-시아노 에틸아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 산 단량체는 카르복실기, 술폰산기 및 산무수물기를 포함하는 단량체로, 구체적으로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 무수말레산, 무수 시트라콘산, 스티렌 술폰산, 푸마르산 모노부틸, 말레인산 모노부틸 및 말레인산 모노-2-히드록시 프로필로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 필요에 따라 이들의 단량체와 공중합 가능한 그 밖의 단량체는 스티렌, 알킬 스티렌, 및 비닐 나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 비닐 방향족 단량체; 플로로 에틸 비닐 에테르 등의 플로로알킬비닐 에테르; (메트)아크릴아미드, N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸올 (메트)아크릴아미드, N-메톡시 메틸(메트)아크릴아미드, 및 N-프로폭시 메틸(메트)아크릴아미드로 이루어진 군에서 선택된 에틸렌성 불포화 아미드 단량체; 비닐 피리딘, 비닐 노보넨, 디시클로 펜타디엔, 1,4-헥사디엔 등의 비공역 디엔 단량체; (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산-2-에틸 헥실, (메트)아크릴산 트리 플루오르 에틸, (메트)아크릴산 테트라 플루오르 프로필, 말레인산 디부틸, 푸마르산 디부틸, 말레인산 디에틸, (메트)아크릴산 메톡시 메틸, (메트)아크릴산 에톡시 에틸, (메트)아크릴산 메톡시 에톡시 에틸, (메트)아크릴산 시아노 메틸, (메트)아크릴산 2-시아노 에틸, (메트)아크릴산 1-시아노 프로필, (메트)아크릴산 2-에틸-6-시아노 헥실, (메트)아크릴산 3-시아노 프로필, (메트)아크릴산 히드록시 메틸, (메트)아크릴산 히드록시 에틸, (메트)아크릴산 히드록시 프로필, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 및 다이메틸아미노 에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 에틸렌성 불포화 카르본산 에스테르 단량체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 유화제는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양성 계면활성제로, 보다 상세하게는 알킬벤젠 술폰산염, 지방족 술폰산염, 고급 알코올의 황산 에스테르염, α-올레핀 술폰산염 및 알킬 에테르 황산 에스테르염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 중합개시제는 라디칼 개시제가 적당하며, 라디칼 개시제로서는 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과인산칼륨, 과산화수소 등의 무기과산화물; t-부틸 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드, p-멘탄하이드로 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 이소부틸 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥산올 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 iso 부틸레이트 등의 유기 과산화물; 아조비스 이소부티로니트릴, 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 및 아조비스 iso 낙산(부틸산)메틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 분자량 조절제로는 α-메틸스티렌다이머, t-도데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄, 옥틸 머캅탄 등의 머캅탄류; 사염화탄소, 염화메틸렌, 브롬화 메틸렌 등의 할로겐화 탄화 수소; 테트라 에틸 티우람 다이 설파이드, 디펜타메칠렌 티우람 다이 설파이드, 디이소프로필키산토겐 다이 설파이드 등의 함유황 화합물;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 기타 첨가제로는 활성화제를 사용할 수 있으며, 이러한 활성화제로는 소디움포름알데히드 설폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로오스, 피롤린산나트륨, 및 아황산나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 각 단량체의 조성비, 중합개시제의 종류, 중합 온도를 달리하여 그 중량 평균 분자량을 조절할 수 있으며, 이를 이용하여 중량 평균 분자량이 상이한 라텍스 1 및 라텍스 2를 제조한다. 본 발명에 따른 라텍스 1 및 라텍스 2의 제조방법은 다음과 같다.
1. 라텍스 1(중량 평균 분자량 50,000 내지 200,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스)의 제조방법.
수용액이 담긴 반응용기에 총 단량체에 대하여 공액 디엔계 단량체 49.9~90중량%, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체 9.9~50중량% 및 에틸렌성 불포화산 단량체 0.1~40.2중량%를 첨가하고, 상기 총 단량체 100 중량부에 대하여 유화제 0.3~10 중량부, 중합개시제 0.01~2 중량부, 분자량 조절제 0.1~2.0 중량부를 첨가하여 20~60℃의 온도 범위에서 중합을 개시하고, 전환율이 45~75%에 이르면 50~90℃로 온도를 올려 중합을 진행시키고, 전환율이 84~99%에 이르면, 수산화 암모늄과 같은 염기를 투입하여 중합을 정지시킨다.
상기 중합개시제는 상기 예로써 든 중합개시제를 사용할 수도 있지만 라텍스 1의 중량 평균 분자량에 해당하는 라텍스를 제조하기 위하여는 무기 과산화물이 보다 바람직하며, 특히 과황산염이 바람직하다.
상기와 같은 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 제조하면 그 중량 평균 분자량이 50,000~200,000의 범위인 라텍스 1을 제조할 수 있다.
2. 라텍스 2(중량 평균 분자량 500,000 내지 2,000,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스)의 제조방법.
수용액이 담긴 반응용기에 총 단량체에 대하여 공액 디엔계 단량체 49.9~90중량%, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체 9.9~50중량% 및 에틸렌성 불포화산 단량체 0.1~40.2중량%를 첨가하고, 상기 총 단량체 100 중량부에 대하여 유화제 0.3~10 중량부, 중합개시제 0.0002~0.05 중량부, 분자량 조절제 0.1~2.0 중량부 및 기타첨가제 0.00001~0.01 중량부를 첨가하여 5~45℃의 온도 범위에서 중합을 개시하고 전환율이 45~75%에 이르면 20~60℃의 범위로 온도를 올려 중합을 진행시키고, 전환율이 84~99%에 이르면, 수산화 암모늄과 같은 염기를 투입하여 중합을 정지시킨다.
상기 중합개시제는 상기 예로써 든 중합개시제를 사용할 수도 있지만 라텍스 2의 중량 평균 분자량에 해당하는 라텍스를 제조하기 위하여는 유기 과산화물이 보다 바람직하다.
상기와 같은 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 제조하면 그 중량 평균 분자량이 500,000~2,000,000의 범위인 라텍스 2을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 라텍스 1 및 라텍스 2를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물은, 상기 라텍스 1 및 라텍스 2를 전제 딥 성형용 라텍스 조성물에 대해 80~99중량%, 바람직하기로는 85~98중량%, 가장 바람직하게는 88~97중량%로 포함되도록 하며, 이와 같은 조성범위에서 본 발명의 딥 성형품의 일종인 장갑 물성 측면에서 바람직하다.
상기 딥 성형용 조성물은 가황제, 알레르기 반응을 일으키지 않게 하는 이온성 가교제, 티타늄 옥사이드와 같은 안료, 실리카와 같은 충진제, 증점제 및 암모니아 또는 알칼리 수산화물과 같은 pH조절제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 첨가할 수 있다.
또한 본 발명의 라텍스의 중합 시에, 필요에 따라 킬레이트제, 분산제, 탈산소제, 입경조정제, 노화방지제, 산소포착제(oxygen scavenger)등의 부재료를 첨가할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 딥 성형용 라텍스 조성물의 물을 제외한 조성물의 함량인 고형분 농도는 10~40 중량%(수분의 함량 60~90%)가 적당하나, 보다 바람직한 것은 15~35 중량%, 가장 바람직하게는 18~33 중량%이다. 본 발명의 딥 성형용 라텍스 조성물의 pH는 바람직한 것은 8.0~12, 보다 바람직한 것은 9~11, 가장 바람직하게는 9.3~10.5이다.
또한, 본 발명은 상기 살펴본 라텍스 1 및 라텍스 2를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물을 딥 성형하여 얻어지는 성형품을 제공한다.
상기 본 발명의 딥 성형용 라텍스 조성물을 이용한 딥 성형품을 얻기 위한 딥 성형방법은 특별히 제한하지 아니하며, 당 업계에서 통상적으로 사용하는 방법에 의하여 성형될 수 있다. 예를 들면, 직접 침지법, 양극(anode) 응착 침지법, 티그(Teague) 응착 침지법 등을 들 수 있다. 이들 중, 균일한 두께의 딥 성형품을 쉽게 얻을 수 있다는 장점 때문에 양극 응착 침지법을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 딥 성형품의 제조방법에 대해 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
우선, 손 모양의 딥 성형틀을 응고제 용액에 담가 딥 성형틀의 표면에 응고제를 부착시킨다.
응고제의 예로서는 바륨 클로라이드, 칼슘 클로라이드, 마그네슘 클로라이드, 징크 클로라이드 및 알루미늄 클로라이드 등과 같은 금속 할라이드(halides); 바륨 나이트레이트, 칼슘 나이트레이트 및 징크 나이트레이트와 같은 질산염; 바륨 아세테이트, 칼슘 아세테이트 및 징크 아세테이트와 같은 아세트산염; 칼슘 설페이트, 마그네슘 설페이트 및 알루미늄 설페이트와 같은 황산염 등이 있다. 이들 중 칼슘 클로라이드와 칼슘 나이트레이트가 바람직하다.
응고제 용액은 상기와 같은 응고제를 물, 알코올 혹은 그 혼합물에 녹인 용액이다. 응고제 용액 내의 응고제의 농도는 5~75 중량%가 적당하며, 바람직하게는 15~55 중량%, 가장 바람직하게는 18~40 중량%이다.
그 다음, 상기 응고제를 부착시킨 딥 성형틀을 본 발명의 딥 성형용 라텍스 조성물에 침지하고, 딥성형틀을 꺼내어 딥 성형틀에 딥 성형층을 형성시킨다. 뒤이어, 딥 성형틀에 형성된 딥 성형층을 가열 처리하여 카르본산 변성 니트릴(nitrile)계 공중합체 라텍스를 가교시킨다. 가열 처리시에는 물 성분이 먼저 증발하고 가교를 통한 가황이 행해진다. 뒤이어, 가열 처리에 의하여 가교한 딥 성형층을 딥 성형틀로부터 벗겨내어 딥 성형품을 얻는다.
본 발명에 따른 방법은 기술적으로 공지된 딥 성형법에 의해 제조할 수 있는 어떤 라텍스 물품에 대해서도 사용할 수 있다. 구체적으로는 수술용 장갑, 검사장갑, 콘돔, 카테터 또는 여러 가지 종류의 산업용 및 가정용 장갑 같은 건강 관리용품에서 선택된 딥 성형 라텍스 물품에 적용할 수 있다.
이하, 하기의 합성예 및 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 합성예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 딥 성형품의 평가는 아래와 같은 방법에 의해 이루어진다.
합성예 1 - 중량 평균 분자량이 120,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스
반응용기에 아크릴로니트릴 21 중량부, 1,3-부타디엔 74 중량부, 메타크릴산 5 중량부, tert-도데실 머캅탄 0.6 중량부, 소듐도데실벤젠설포네이트 2.3 중량부, 물 140 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.3 중량부를 투입한 후 온도를 40℃로 올려서 중합을 개시하였다. 전환율이 65%에 이르면 온도를 70℃로 올려 중합을 진행시키고 전환율이 94%에 이르면 수산화암모늄 0.3 중량부를 투입하여 중합을 정지시켰다. 탈취공정을 통하여 미반응 모노머를 제거하고 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 고형분 농도 45.0%와 pH 8.0의 카르본산 변성 니트릴(nitrile)계 공중합체 라텍스를 얻었다.
상기 라텍스는 GPC 분석결과, 중량 평균 분자량이 120,000, 겔 함량 0%로 나타났다.
합성예 2 - 중량 평균 분자량이 1,430,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스
반응용기에 아크릴로니트릴 21 중량부, 1,3-부타디엔 74 중량부, 메타크릴산 5 중량부, tert-도데실 머캅탄 0.5 중량부, 소듐도데실벤젠설포네이트 2.3 중량부, 물 140 중량부 및 t-부틸 퍼옥사이드 0.001 중량부, 소디움포름알데히드 설폭실레이트 0.0008 중량부, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트 0.001 중량부, 황산 제1철 0.0002 중량부를 투입한 후 온도를 25℃로 올려서 중합을 개시하였다. 전환율이 65%에 이르면 온도를 40℃로 올려 중합을 진행시키고 전환율이 94%에 이르면 수산화암모늄 0.3 중량부를 투입하여 중합을 정지시켰다. 탈취공정을 통하여 미반응 모노머를 제거하고 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 고형분 농도 45.0%와 pH 8.0의 카르본산 변성 니트릴(nitrile)계 공중합체 라텍스를 얻었다.
상기 라텍스는 GPC 분석결과, 중량 평균 분자량이 1,430,000, 겔 함량은 0%로 나타났다.
비교 합성예 1 - 중량 평균 분자량이 40,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스
반응용기에 아크릴로니트릴 21 중량부, 1,3-부타디엔 74 중량부, 메타크릴산 5 중량부, tert-도데실 머캅탄 0.6 중량부, 소듐도데실벤젠설포네이트 2.3 중량부, 물 140 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.5 중량부를 투입한 후 온도를 50℃로 올려서 중합을 개시하였다. 전환율이 65%에 이르면 온도를 75℃로 올려 중합을 진행시키고 전환율이 94%에 이르면 수산화암모늄 0.3 중량부를 투입하여 중합을 정지시켰다. 탈취공정을 통하여 미반응 모노머를 제거하고 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 고형분 농도 45.0 %와 pH 8.0의 카르본산 변성 니트릴(nitrile)계 공중합체 라텍스를 얻었다.
상기 라텍스는 GPC 분석결과, 중량 평균 분자량이 40,000, 겔 함량은 0%로 나타났다.
비교 합성예 2 - 중량 평균 분자량이 260,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스
반응용기에 아크릴로니트릴 21 중량부, 1,3-부타디엔 74 중량부, 메타크릴산 5 중량부, tert-도데실 머캅탄 0.6 중량부, 소듐도데실벤젠설포네이트 2.3 중량부, 물 140 중량부 및 칼륨퍼설페이트 0.1 중량부를 투입한 후 온도를 40℃로 올려서 중합을 개시하였다. 전환율이 65%에 이르면 칼륨퍼설페이트 0.1중량부를 투입한 후 온도를 70℃로 올려 중합을 진행시키고 전환율이 94%에 이르면 수산화암모늄 0.3 중량부를 투입하여 중합을 정지시켰다. 탈취공정을 통하여 미반응 모노머를 제거하고 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 고형분 농도 45.0%와 pH 8.0의 카르본산 변성 니트릴(nitrile)계 공중합체 라텍스를 얻었다.
상기 라텍스는 GPC 분석결과, 중량 평균 분자량이 260,000, 겔 함량은 0%로 나타났다.
비교 합성예 3 - 중량 평균 분자량이 2,500,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스
반응용기에 아크릴로니트릴 21 중량부, 1,3-부타디엔 74 중량부, 메타크릴산 5 중량부, tert-도데실 머캅탄 0.5 중량부, 소듐도데실벤젠설포네이트 2.3 중량부, 물 140 중량부 및 t-부틸 퍼옥사이드 0.0005 중량부, 소디움포름알데히드 설폭실레이트 0.0004 중량부, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트 0.0005 중량부, 황산 제1철 0.0001 중량부를 투입한 후 온도를 25℃로 올려서 중합을 개시하였다. 전환율이 65%에 이르면 온도를 35℃로 올려 중합을 진행시키고 전환율이 94%에 이르면 수산화암모늄 0.3 중량부를 투입하여 중합을 정지시켰다. 탈취공정을 통하여 미반응 모노머를 제거하고 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 고형분 농도 45.0%와 pH 8.0의 카르본산 변성 니트릴(nitrile)계 공중합체 라텍스를 얻었다.
상기 라텍스는 GPC 분석결과, 중량 평균 분자량이 2,500,000, 겔 함량은 0%로 나타났다.
실시예 1
합성예 1 및 합성예 2에서 제조한 라텍스를 합성예 1:합성예 2 = 2:8의 비율로 혼합하였다. 그 후, 수산화칼륨 0.03 중량부, 티타늄 옥사이드 0.7 중량부, 2차 증류수 5 중량부를 혼합하여 조제한 분산액 5.73 중량부를 상기 혼합하여 제조한 라텍스 333 중량부(고형분 100 중량부)에 혼합한 뒤, 2차 증류수를 더하여 고형분 농도 30%의 딥 성형용 라텍스 조성물을 얻었다.
22 중량부의 칼슘 나이트레이트, 69.5 중량부의 메탄올, 8 중량부의 칼슘 카보네이트, 0.5 중량부의 습윤제(Teric 320 produced by Huntsman Corporation, Australia)를 혼합하여 응고제 용액을 만들었다. 이 용액에 손 모양의 세라믹 몰드를 1분간 담그고 끄집어낸 후, 70℃에서 3분간 건조하여 응고제를 손 모양의 몰드에 도포하였다.
그 다음, 응고제가 도포된 몰드를 상기의 딥 성형용 라텍스 조성물에 1분간 담그고 끌어올린 뒤, 70℃에서 1분간 건조한 후, 물 또는 온수에 3분간 담가 leaching을 하였다. 다시 몰드를 70℃에서 3분간 건조한 후, 125℃에서 20분간 가교시켰다. 가교된 딥 성형층을 손 모양의 몰드로부터 벗겨내어 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
실시예 2
실시예 1에서 합성예 1 및 합성예 2에서 제조한 라텍스를 합성예 1:합성예 2 = 3:7의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
실시예 3
실시예 1에서 합성예 1 및 합성예 2에서 제조한 라텍스를 합성예 1:합성예 2 = 4:6의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 1
실시예 1에서 비교 합성예 1에서 제조한 라텍스를 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 마찬가지의 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 2
실시예 1에서 합성예 1에서 제조한 라텍스를 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 마찬가지의 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 3
실시예 1에서 비교 합성예 2에서 제조한 라텍스를 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 마찬가지의 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 4
실시예 1에서 합성예 2에서 제조한 라텍스를 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 마찬가지의 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 5
실시예 1에서 비교 합성예 3에서 제조한 라텍스를 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 마찬가지의 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 6
실시예 1에서 합성예 1 및 합성예 2에서 제조한 라텍스를 합성예 1:합성예 2 = 1:9의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 7
실시예 1에서 합성예 1 및 합성예 2에서 제조한 라텍스를 합성예 1:합성예 2 = 5:5의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 8
실시예 1에서 비교 합성예 1 및 합성예 2에서 제조한 라텍스를 비교 합성예 1:합성예 2 = 3:7의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 9
실시예 1에서 비교 합성예 2 및 합성예 2에서 제조한 라텍스를 비교 합성예 2:합성예 2 = 3:7의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 10
실시예 1에서 합성예 1 및 비교 합성예 2에서 제조한 라텍스를 합성예 1:비교 합성예 2 = 3:7의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예 11
실시예 1에서 합성예 1 및 비교 합성예 3에서 제조한 라텍스를 합성예 1:비교 합성예 3 = 3:7의 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 마찬가지 방법으로 장갑 형태의 딥 성형품을 제조하였으며, 물성을 표 1에 나타내었다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 각 성형품의 물성을 다음과 같이 평가하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
인장강도(Tensile strength), 신장률(Elongation), 신장률 300%에서의 모듈러스(Modulus at 300%): ASTM D-412에 준하여 덤벨 형상의 시험편을 제작했다. 뒤이어 상기 시험편을 신장속도 500mm/분으로 끌어당기고, 신장률이 300%일 때의 응력, 파단시의 인장강도 및 파단시의 신장률을 측정하였다.
치수 안정성: 장갑 제조 공정 진행 과정에서 응고제가 도포된 몰드를 상기의 딥 성형용 조성물에 1분간 담그고 끌어올린 뒤 딥 성형품의 세로 길이를 L1이라 하고, 70℃에서 1분간 건조한 후 물 또는 온수에 3분간 담가 leaching을 하였다. 다시 몰드를 70℃에서 3분간 건조한 후 125℃에서 20분간 가교시킨 후, 측정한 딥 성형품의 세로 길이를 L2라 하면 치수안정성 지표로 (L1-L2)/L1*100의 값을 비교한다. 이 값이 클수록 치수 안정성이 저하되는 것이다.
| 라텍스 및 조성비 |
인장강도 (MPa) |
신장률 (%) |
신장률 300%에서의 모듈러스 (MPa) | 신장률 500%에서의 모듈러스 (MPa) | 치수안정성 | ||
| 실시예 | 1 | ②:④ = 2:8 | 40.3 | 835 | 2.91 | 4.73 | 4 |
| 2 | ②:④ = 3:7 | 36.5 | 791 | 3.02 | 5.16 | 2 | |
| 3 | ②:④ = 4:6 | 32.1 | 733 | 3.31 | 5.50 | 0.5 | |
| 비교예 | 1 | ① | 21 | 412 | 5.5 | 신장률이 500%보다 작아 측정불가 | 0 |
| 2 | ② | 25.6 | 550 | 4.51 | 8.02 | 0 | |
| 3 | ③ | 27.2 | 640 | 3.74 | 7.12 | 1 | |
| 4 | ④ | 45.7 | 974 | 2.53 | 4.36 | 10 | |
| 5 | ⑤ | 46.5 | 1102 | 2.11 | 4.01 | 12 | |
| 6 | ②:④ = 1:9 | 42.1 | 881 | 2.78 | 4.52 | 10 | |
| 7 | ②:④ = 5:5 | 28.3 | 682 | 3.62 | 5.82 | 0.2 | |
| 8 | ①:④ = 3:7 | 26.2 | 568 | 4.22 | 7.61 | 1 | |
| 9 | ③:④ = 3:7 | 37.6 | 812 | 2.93 | 5.01 | 7 | |
| 10 | ②:③ = 3:7 | 26.5 | 610 | 3.82 | 7.41 | 1 | |
| 11 | ②:⑤ = 3:7 | 38.4 | 912 | 2.82 | 4.66 | 10 | |
| ①: 중량 평균 분자량이 40,000인 라텍스 (비교 합성예 1) ②: 중량 평균 분자량이 120,000인 라텍스 (합성예 1) ③: 중량 평균 분자량이 260,000인 라텍스 (비교 합성예 2) ④: 중량 평균 분자량이 1,430,000인 라텍스 (합성예 2) ⑤: 중량 평균 분자량이 2,500,000인 라텍스 (비교 합성예 3) |
|||||||
상기 표 1의 결과와 같이, 실시예 1 내지 3과 같이 ②:④ = 2:8 내지 4:6의 범위일 때, 인장강도와 신장률이 우수하고 치수 안정성이 우수한 장갑 형태의 딥 성형품을 제조할 수 있었다.
반면, 비교예 1 내지 3과 같이 중량 평균 분자량이 작은 라텍스를 단독으로 사용한 경우, 인장강도와 신장률이 떨어져 장갑의 기계적 강도가 저하됨을 알 수 있었다.
또, 비교예 4 내지 5와 같이 중량 평균 분자량이 큰 라텍스를 단독으로 사용한 경우, 기계적 강도가 우수하지만, 딥 성형품의 치수 안정성이 저하되어 바람직한 딥 성형품을 얻을 수 없는 문제점을 확인하였다.
비교예 6 내지 7을 살펴보면, 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000 범위인 라텍스와 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000 범위인 라텍스가 포함되어 있는 딥 성형용 라텍스 조성물로부터 제조된 성형품일지라도 인장강도, 신장률 및 치수 안전성의 조화에 있어서 실시예 1 내지 3에 비하여 바람직한 딥 성형품을 얻을 수 없는 문제점을 확인하였다.
비교예 8 내지 11을 살펴보면, 중량 평균 분자량이 작은 라텍스와 큰 라텍스의 혼합비는 바람직한 범위 내이더라도, 그 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000 범위 및 500,000 내지 2,000,000 범위를 만족하지 아니하면 인장강도, 신장률 및 치수안정성이 우수한 조화를 나타내지 않음을 확인하였다.
Claims (19)
- 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 2:8 내지 4:6의 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 중량 평균 분자량이 50,000 내지 200,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 및 중량 평균 분자량이 500,000 내지 2,000,000인 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 전제 조성물에 대해 80~99중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스는 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체, 에틸렌성 불포화 산 단량체를 첨가하고,
필요에 따라 이들의 단량체와 공중합 가능한 그 밖의 단량체, 유화제, 중합개시제, 분자량 조절제 및 기타 첨가제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 첨가하여 중합된 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔 및 이소프렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 후마로니트릴, α-클로로니트릴 및 α-시아노 에틸아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 에틸렌성 불포화 산 단량체는 카르복실기, 술폰산기 및 산무수물기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 에틸렌성 불포화 산 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 무수말레산, 무수 시트라콘산, 스티렌 술폰산, 푸마르산 모노부틸, 말레인산 모노부틸 및 말레인산 모노-2-히드록시 프로필로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 필요에 따라 이들의 단량체와 공중합 가능한 그 밖의 단량체는 스티렌, 알킬 스티렌, 비닐 나프탈렌, 플로로 에틸 비닐 에테르, (메트)아크릴아미드, N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸올 (메트)아크릴아미드, N-메톡시 메틸(메트)아크릴아미드, N-프로폭시 메틸(메트)아크릴아미드, 비닐 피리딘, 비닐 노보넨, 디시클로 펜타디엔, 1,4-헥사디엔, (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산-2-에틸 헥실, (메트)아크릴산 트리 플루오르 에틸, (메트)아크릴산 테트라 플루오르 프로필, 말레인산 디부틸, 푸마르산 디부틸, 말레인산 디에틸, (메트)아크릴산 메톡시 메틸, (메트)아크릴산 에톡시 에틸, (메트)아크릴산 메톡시 에톡시 에틸, (메트)아크릴산 시아노 메틸, (메트)아크릴산 2-시아노 에틸, (메트)아크릴산 1-시아노 프로필, (메트)아크릴산 2-에틸-6-시아노 헥실, (메트)아크릴산 3-시아노 프로필, (메트)아크릴산 히드록시 메틸, (메트)아크릴산 히드록시 에틸, (메트)아크릴산 히드록시 프로필, 글리시딜 (메트)아크릴레이트 및 다이메틸아미노 에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 유화제는 알킬벤젠 술폰산염, 지방족 술폰산염, 알코올의 황산 에스테르염, α-올레핀 술폰산염 및 알킬 에테르 황산 에스테르염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 중합개시제는 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과인산칼륨, 과산화수소, t-부틸 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드, p-멘탄하이드로 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 이소부틸 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥산올 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 iso-부틸레이트, 아조비스 이소부티로니트릴, 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 및 아조비스 iso-낙산(부틸산)메틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 분자량 조절제는 α-메틸스티렌다이머, t-도데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄, 옥틸 머캅탄, 사염화탄소, 염화메틸렌, 브롬화 메틸렌, 테트라 에틸 티우람 다이 설파이드, 디펜타메칠렌 티우람 다이 설파이드 및 디이소프로필키산토겐 다이 설파이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 기타 첨가제는 소디움포름알데히드 설폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로오스, 피롤린산나트륨 및 아황산나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 가황제, 이온성 가교제, 안료, 충진제, 증점제 및 pH조절제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
- 총 단량체에 대하여 공액 디엔계 단량체 49.9~90중량%, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체 9.9~50중량% 및 에틸렌성 불포화 산 단량체 0.1~40.2중량%를 첨가하는 단계;
상기 총 단량체 100 중량부에 대하여 유화제 0.3~10 중량부, 중합개시제 0.01~2 중량부, 분자량 조절제 0.1~2.0 중량부를 첨가하는 단계;
20~60℃의 온도 범위에서 중합을 개시하는 단계;
전환율이 45~75%에 이르면 50~90℃의 범위로 온도를 올리는 단계;
전환율이 84~99%에 이르면 염기를 투입하여 중합을 정지시키는 단계;를 포함하는 중량 평균 분자량 50,000 내지 200,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스의 제조방법.
- 제15항에 있어서,
상기 중합개시제는 무기 과산화물인 것을 특징으로 하는 중량 평균 분자량 50,000 내지 200,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스의 제조방법.
- 총 단량체에 대하여 공액 디엔계 단량체 49.9~90중량%, 에틸렌성 불포화 니트릴계 단량체 9.9~50중량% 및 에틸렌성 불포화 산 단량체 0.1~40.2중량%를 첨가하는 단계;
상기 총 단량체 100 중량부에 대하여 유화제 0.3~10 중량부, 중합개시제 0.0002~0.05 중량부, 분자량 조절제 0.1~2.0 중량부 및 기타첨가제 0.00001~0.01 중량부를 첨가하는 단계;
5~45℃의 온도 범위에서 중합을 개시하는 단계;
전환율이 45~75%에 이르면 20~60℃의 범위로 온도를 올리는 단계;
전환율이 84~99%에 이르면 염기를 투입하여 중합을 정지시키는 단계;를 포함하는 중량 평균 분자량 500,000 내지 2,000,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스의 제조방법.
- 제17항에 있어서,
상기 중합개시제는 유기 과산화물인 것을 특징으로 하는 중량 평균 분자량 500,000 내지 2,000,000의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스의 제조방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 딥 성형용 라텍스 조성물을 딥 성형하여 얻어지는 딥 성형품.
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| KR20110047576A KR101483333B1 (ko) | 2011-05-19 | 2011-05-19 | 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물 및 이의 성형품 |
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