KR20210105883A - 라텍스의 제조 방법 및 그 라텍스를 사용한 성형체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

고무 용액과 유화제 수용액의 혼합 용액을 양호한 상태로 유화하여 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 제조할 수 있는 라텍스의 제조 방법을 제공하기 위하여, 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액과, 유화제 수용액을, 고무 용액:유화제 수용액의 용적 비율이 0:100~1:4인 비율로 순환관(2)에 공급하여 순환시키는 제1 순환 공정과, 제1 순환 공정을 계속한 상태에서, 순환관(2) 중에, 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액을 공급하면서, 순환관(2)의 도중에 설치한 유화기(3)에 의해 유화제 수용액과 고무 용액을 혼합하여 유화액을 얻는 제2 순환 공정과, 유화액으로부터 유기 용매를 제거하는 탈용매 공정을 구비한다.

Description

라텍스의 제조 방법 및 그 라텍스를 사용한 성형체의 제조 방법

본 발명은, 고무의 라텍스의 제조 방법에 관한 것으로서, 또한 그 제조 방법으로 얻어진 라텍스를 사용한 막 성형체, 딥 성형체 및 접착제층 형성 기재의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 천연 고무나 합성 고무의 라텍스를 함유하는 라텍스 조성물을 딥 성형하여, 젖병용 젖꼭지, 풍선, 장갑, 쌕, 카테터의 벌룬 등의 인체와 접촉하여 사용되는 딥 성형체가 제조되고 있다. 특히 이소프렌 중합체 등의 합성 고무는, 인체에 알레르기 증상을 일으키는 단백질을 함유하지 않는 점에서, 생체 점막이나 장기 등과 직접 접촉하는 것과 같은 딥 성형체용의 라텍스의 원료로서 유용하다고 여겨지고 있다.

천연 고무나 합성 고무의 라텍스의 제조 방법으로는, 유기 용매 중에 고무를 용해 또는 분산시킨 고무 용액과, 비눗물 등의 유화제 수용액을 소정의 비율로 유화기에 공급하여 혼합함으로써 유화시키고(유화 공정), 이 후, 얻어진 유화액 중의 유기 용매를 제거한다(탈용매 공정)는 제조 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 등 참조).

일본 특허 제5031821호

라텍스를 제조함에 있어서는, 유화 공정에 있어서 고형분인 고무가 미세화되고, 또한 미세화된 고무가 균질한 상태로 분산된 양호한 유화 상태를 얻는 것이 중요하며, 양호한 유화가 이루어짐으로써, 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 얻을 수 있다. 그러나, 종래와 같이 유화 공정에 있어서 고무 용액과 유화제 수용액을 동시에 혼합하여 유화하는 방법에서는, 유화가 불충분하여 비교적 조대한 입도의 고무가 잔존하고, 또한 그 조대한 고무에서 기인하여 탈용매 공정 후의 라텍스에 존재하는 응집물의 양이 많아지는 경우가 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 고무 용액과 유화제 수용액의 혼합 용액을 양호한 상태로 유화할 수 있고, 그 결과, 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 제조할 수 있는 라텍스의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 유화 공정에 있어서 처음부터 고무 용액과 유화제 수용액을 소정의 비율로 동시에 혼합하는 것이 아니라, 먼저, 100%의 유화제 수용액, 또는 소량의 고무 용액을 포함하는 유화제 수용액(고무 용액의 용적 비율이 유화제 수용액의 그것에 대하여 최대로 1:4 정도인 비율)을 순환 라인에 공급하여 순환시키고, 이어서 순환하고 있는 유화제 수용액, 또는 소량의 고무 용액을 포함하는 유화제 수용액에 고무 용액을 공급하면서 유화함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아냈다.

본 발명에 따른 라텍스의 제조 방법은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것으로서, 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액과, 유화제 수용액을, 상기 고무 용액:상기 유화제 수용액의 용적 비율이 0:100~1:4인 비율로 순환 라인에 공급하여 순환시키는 제1 순환 공정과, 상기 제1 순환 공정을 계속한 상태에서, 상기 순환 라인 중에, 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액을 공급하면서, 상기 순환 라인의 도중에 설치한 유화기에 의해 상기 유화제 수용액과 상기 고무 용액을 혼합하여 유화액을 얻는 제2 순환 공정과, 상기 유화액으로부터 상기 유기 용매를 제거하는 탈용매 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 제2 순환 공정에 있어서, 유화제 수용액 중의 고무 농도가 점차로 높아지면서 유화가 진행되고, 최종적으로 소정의 고무 농도의 유화액이 생성된다. 이 때문에, 미세화된 고무가 균질한 상태로 분산된 양호한 유화 상태의 유화액을 얻을 수 있고, 그 결과, 그 유화액으로부터 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 제조할 수 있다.

본 발명은, 보다 양호한 유화의 상태를 얻는 관점에서, 상기 제2 순환 공정에 있어서의 상기 유화제 수용액의 순환류량과, 상기 제2 순환 공정에 있어서 상기 순환 라인에 공급하는 상기 고무 용액의 공급량의 비율을, 3:1~15:1로 하는 것을 바람직한 것으로 한다. 이 범위에서는, 5:1~15:1이 보다 바람직하고, 10:1~15:1이면 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기 제2 순환 공정에서 얻은 상기 유화액을, 상기 순환 라인을 통하여 적어도 1회 더 순환시킨 후에 상기 탈용매 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해 본 발명에서는, 제2 순환 공정에서 얻은 유화액을 1회 이상 더 순환시킴으로써, 보다 한층 더 충분히 유화된 유화액을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 순환 라인의 도중에 그 순환 라인을 순환하는 순환 용액을 저류하는 용기를 설치하고, 그 용기 내에서, 회전하는 교반 수단에 의해, 상기 제1 순환 공정 및 상기 제2 순환 공정 중의 적어도 어느 일방의 순환 공정에 있어서 저류하는 용액을 교반하도록 하고, 상기 교반 수단은, 그 회전 방향과 대략 직교하여 교반물에 대향하는 교반면을 갖는 평판상의 교반 날개를 포함하는 구성인 것을 특징으로 한다. 한편, 본 발명에서 말하는 모든 「대략 직교」란, 이루는 각도가 통상적으로 85° 이상, 바람직하게는 89° 이상, 또한, 통상적으로 95° 이하, 바람직하게는 91° 이하라고 정의한다.

본 발명에 따른 상기 교반 날개에 의해 용기 내의 용액을 교반하면, 그 용액을 용기 내에서 상하 방향으로 순환시키는 순환류를 발생시킬 수 있다. 이 때문에, 비중이 비교적 가벼워 액면 근방에 부유하여 정체하기 쉬운 고무를 상하로 순환시킬 수 있으므로, 고무를 균질한 상태로 분산시킬 수 있다. 따라서 제1 순환 공정이나 제2 순환 공정에 있어서, 순환하는 용액을 본 발명에 따른 교반 날개에 의해 교반함으로써, 보다 한층 더 충분히 유화된 유화액을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 탈용매 공정에 있어서는, 상기 유화액을 용기 내에 저류하고, 그 용기 내에 회전 가능하게 설치한 교반 수단으로 교반하면서 상기 유화액으로부터 상기 유기 용매를 제거하도록 하고, 상기 교반 수단은, 그 회전 방향과 대략 직교하여 교반물에 대향하는 교반면을 갖는 평판상의 교반 날개를 포함하는 구성인 것을 바람직한 형태로 하고 있다.

이 형태에서는, 탈용매 공정에 있어서도 본 발명에 따른 평판상의 교반 날개에 의해 유화액을 교반함으로써, 탈용매 중의 유화액 중의 고무는 상하로 순환하여 교반되어 충분히 혼합된다. 이 때문에, 탈용매 후에 얻어지는 라텍스는 응집물이 적은 고품질인 것이 된다.

또한, 본 발명에 따른 라텍스의 제조 방법에 있어서 사용되는 상기 교반 날개는, 본 발명의 혼합의 효과를 유효하게 얻을 수 있는 관점에서, 상기 교반면의 면적이, 상기 용기 내에 저류되는 상기 교반물의 단면적의 10~60%인 것을 특징으로 하는 것으로, 당해 범위에서는, 바람직하게는 15~50%, 보다 바람직하게는 20~40%, 더욱 바람직하게는 25~35%가 된다.

또한, 본 발명에 따른 상기 교반 날개는, 격자상의 구조를 갖는 격자부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 회전하는 격자부에 의해, 상하로 순환하는 용액 중의 고무가 전단·세분화되고, 또한 격자부의 회전 방향 후방에 발생하는 미세 소용돌이에 고무가 말려들어가 혼합된다. 이 때문에, 고무의 미세화 및 혼합이 촉진되어, 양호한 유화 상태를 얻기 쉬워지는 동시에 응집물을 적게 할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 막 성형체의 제조 방법은, 상기 본 발명에 따른 라텍스의 제조 방법에 의해 제조된 라텍스에 가교제를 첨가하여 라텍스 조성물을 얻고, 그 라텍스 조성물을 사용하여 막 성형체를 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 딥 성형체의 제조 방법은, 상기 본 발명에 따른 라텍스의 제조 방법에 의해 제조된 라텍스에 가교제를 첨가하여 라텍스 조성물을 얻고, 그 라텍스 조성물을 사용하여 딥 성형체를 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접착제층 형성 기재의 제조 방법은, 상기 본 발명에 따른 라텍스의 제조 방법에 의해 제조된 라텍스에 가교제를 첨가하여 라텍스 조성물을 얻고, 그 라텍스 조성물을 접착제층으로서 기재의 표면에 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 고무 용액과 유화제 수용액의 혼합 용액을 양호한 상태로 유화할 수 있고, 그 결과, 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 제조할 수 있는 라텍스의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법을 호적하게 실시할 수 있는 라텍스 제조 장치의 개략도이다.
도 2(a)는 도 1에 나타낸 저류 탱크를 구성하는 탱크 본체의 측단면도, 도 2(b)는 상기 저류 탱크가 구비하는 교반 날개 및 회전축의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 라텍스 제조 장치에 대한 대비예의 라텍스 제조 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 교반 날개를 구비한 저류 탱크의 측단면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 다른 실시형태의 변경예에 따른 교반 날개를 구비한 저류 탱크의 측단면도이다.
도 6은 실시예 4 및 비교예 3에서 사용한 저류 탱크를 나타내는 측단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시형태)

도 1은, 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법을 호적하게 실시할 수 있는 라텍스 제조 장치를 개략적으로 나타내고 있다. 먼저, 이 제조 장치에 대하여 설명한다.

도 1에 나타내는 라텍스 제조 장치는, 라텍스의 원료 용액이나 그 원료 용액이 유화된 유화액 등이 저류되는 저류 탱크(1)와, 저류 탱크(1) 내의 용액을 배출하여 저류 탱크(1) 내로 되돌리도록 순환시키는 순환관(2)을 구비하고 있다. 저류 탱크(1)는 본 발명의 용기를 구성하고, 순환관(2)은 본 발명의 순환 라인을 구성하는 것이다.

저류 탱크(1) 내에 저류되는 용액은, 저류 탱크(1)의 저부로부터 순환관(2)으로 배출되고, 순환관(2)을 통하여 저류 탱크(1)의 정상부로부터 저류 탱크(1) 내로 되돌려지게 되어 있다. 순환관(2)에 있어서는, 저류 탱크(1)의 저부측이 상류측, 저류 탱크(1)의 정상부측이 하류측이 된다. 저류 탱크(1)는, 후술하는 교반 수단(40)을 갖고 있다.

순환관(2)의 도중에는, 상류측에서 하류측을 향하여 제1 펌프(11) 및 유화기(3)가 배치되어 있다. 순환관(2)을 순환하는 용액은, 제1 펌프(11)에 의해 순환관(2) 내를 압송되게 되어 있다.

저류 탱크(1) 내에는, 제1 공급관(21)을 통하여, 유화제 탱크(14)로부터 유화제 수용액, 또는 유화제 수용액을 많이 포함하는 유화제 수용액과 고무 용액의 혼합 용액이 공급되게 되어 있다. 또한, 순환관(2)에 있어서의 제1 펌프(11)와 유화기(3) 사이에는, 제2 공급관(22)을 통하여, 고무 용액 탱크(15)로부터 고무 용액이 공급되게 되어 있다. 제2 공급관(22)에는, 고무 용액을 순환관(2)으로 압송하는 제2 펌프(12)가 배치되어 있다.

또한, 저류 탱크(1)에는, 증류관(23)이 접속되어 있다. 증류관(23)에는, 저류 탱크(1) 내를 감압하여 유화액으로부터 유기 용매를 증류하여 제거하기 위한 감압 펌프(13)와, 저류 탱크(1) 내의 유화액으로부터 제거되어 증류관(23)으로 배출된 유기 용매를 농축하는 농축기(16)가 배치되어 있다. 증류관(23)에 있어서의 저류 탱크(1)와 농축기(16) 사이에는, 증류관(23)의 관로를 개폐하는 밸브(17)가 설치되어 있다.

각 탱크(1, 14, 15)는, 각각 내부에 저류하는 용액을 가열하는 도시하지 않은 가열 수단을 구비하고 있다. 또한, 도시는 하지 않았으나, 순환관(2) 및 각 공급관(21, 22)의 필요 개소에는, 관로를 개폐하는 밸브가 설치되어 있다.

유화기(3)는, 강한 전단력을 용액에 부여하여 연속적으로 혼합할 수 있는 것과 같은 장치이면 되며, 특별히 한정은 되지 않지만, 예를 들어, 복수의 슬릿을 갖는 스테이터에 대하여 복수의 슬릿을 갖는 로터가 상대적으로 회전하는 구성의 로터·스테이터쌍을 복수 갖는 로터·스테이터식의 유화기가 호적하게 사용된다. 이러한 로터·스테이터식의 유화기로는, 예를 들어, 상품명 「TK 파이프라인 호모믹서」(프라이믹스사 제조), 상품명 「슬래셔」(닛폰 코크스 공업사 제조), 상품명 「트리고날」(닛폰 코크스 공업사 제조), 상품명 「캐비트론」(유로텍사 제조), 상품명 「마일더」(타이헤이요 기공사 제조), 상품명 「파인 플로우 밀」(타이헤이요 기공사 제조) 등의 시판품을 사용할 수 있다. 또한, 유화기(3)로는, 펌프 기능을 구비한 것이 용액을 압송하여 순환시킬 수 있으므로 바람직하다.

상기 저류 탱크(1)에 있어서는, 도 2(a)에 나타내는 교반 수단(40)에 의해 내부에 저류하는 용액을 교반할 수 있게 되어 있다.

도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 저류 탱크(1)는, 유저(有底) 원통상의 탱크 본체(31)와, 탱크 본체(31)의 상부 개구를 막는 도시하지 않은 덮개체를 갖고 있다.

도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 교반 수단(40)은, 탱크 본체(31) 내에 설치된 평판상의 교반 날개(50)와, 교반 날개(50)의 회전축(41)을 갖는다. 회전축(41)은 탱크 본체(31)의 축심과 동축에 배치 설치되어 있고, 도시하지 않은 베어링을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전축(41)은, 그 상단부에 커플링을 통하여 연결된 구동원(모두 도시 생략)에 의해 회전 구동되게 되어 있다. 그 구동원은, 저류 탱크(1)의 상방에 배치 설치된다.

한편, 회전축(41)을 회전 구동하는 구동원은, 저류 탱크(1)의 하방에 배치 설치되어 회전축(41)의 하단부에 연결되는 것이어도 된다.

교반 날개(50)는, 직사각형 형상을 갖고 있고, 그 폭 방향 중간의 부분에 회전축(41)이 지나도록 하여, 회전축(41)에 고정되어 있다. 즉 교반 날개(50)는, 회전축(41)을 대칭선으로 하여 좌우 대칭의 형상을 갖고, 회전축(41)의 좌우 일방측의 날개부(51a) 및 타방측의 날개부(51b)를 갖는다. 교반 날개(50)는 회전축(41)과 함께 회전하고, 교반 날개(50)는, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 화살표로 나타내는 회전 방향과 대략 직교하여 저류 탱크(1) 내에 저류하는 유화액 등의 용액(교반물)에 대향하는 교반면(52)을 갖는다.

교반 날개(50)는, 그 하부에 패들부(53)를 갖고, 패들부(53)의 상측에, 격자상의 구조를 갖는 격자부(54)가 일체로 형성되어 있다. 패들부(53) 및 격자부(54)가, 상기 교반면(52)을 갖는다. 교반 날개(50)의 전체 높이에 대한 패들부(53) 및 격자부(54)가 차지하는 높이 치수의 비율은, 본 실시형태에서는 격자부(54) 쪽이 6~7할 정도로서 패들부(53)보다 크지만, 이에 한정되지는 않는다. 도 2(a)에 있어서 부호 L은 유화액 등의 용액의 액면을 나타내고 있고, 교반 날개(50)는, 용액 중에 전체가 매몰된 상태에서 사용된다.

패들부(53)는, 그 하단연이 탱크 본체(31) 내의 저면을 대체로 따른 형상을 갖고, 그 하단연과 탱크 본체(31) 내의 저면의 간격은 가능한 한 좁게 설정되며, 예를 들어 그 간격은, 1~200 mm 정도, 바람직하게는 5~100 mm 정도, 가장 바람직하게는 10~50 mm 정도로 설정된다.

격자부(54)는, 복수의 판봉상의 가로 멤버(54a)와, 이들 가로 멤버(54a)와 직교하는 복수의 판봉상의 세로 멤버(54b)를 갖는다. 본 실시형태의 격자부(54)는, 2개의 가로 멤버(54a)와 4개의 세로 멤버(54b)를 갖지만, 각 멤버(54a, 54b)의 수 및 폭에 관해서는, 교반의 효과 등을 감안하여 임의로 설정된다.

교반 날개(50)는 회전축(41)과 함께 회전함으로써, 저류 탱크(1) 내에 저류하는 유화액 등의 용액을 교반하는데, 상기 교반면(52)은, 교반 날개(50)의 회전 중에 있어서 교반 대상의 용액에 대향하고, 또한 접촉하는 면이다. 따라서 실제의 교반면(52)은, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 일방측의 날개부(51a)의 일방의 면(표면)과, 타방측의 날개부(51b)의 타방의 면(이면)에 의해 구성된다. 이들 교반면(52)을 합한 면적은, 교반 날개(50) 자체의 면적에 상당한다.

여기서, 본 실시형태에 따른 교반 날개(50)는, 그 면적(도 2(b)에서 나타낸 좌우의 각 교반면(52)을 합한 면적에 상당한다)의, 저류 탱크(1) 내에 저류하고 있는 유화액 등의 용액의 단면적에 대한 비율(이하, 접액 면적률이라고 하는 경우가 있다)이 10~60%가 되도록 구성되어 있다. 이것은, 혼합의 효과를 유효하게 얻을 수 있는 비율로, 당해 범위 내에서는, 15~50%가 바람직하고, 20~40%이면 보다 바람직하며, 25~35%이면 더욱 바람직하다.

또한, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 탱크 본체(31)의 내벽면에는, 저류 탱크(1)의 축 방향을 따라 연장되는 복수의 배플판(90)이 상하의 스테이(91)를 통하여 배치 설치되어 있다. 이들 배플판(90)은, 그 폭 방향이 탱크 본체(31)의 직경 방향과 대체로 평행이 되도록 방사상으로 설치되어 있다. 배플판(90)의 면적 및 수에 관해서는, 교반의 효과 등을 감안하여 임의로 설정된다.

또한, 각 배플판(90)은, 교반 날개(50)의 회전을 저해하지 않도록 교반 날개(50)와의 간격이 확보되는 것은 물론이나, 그 간격은, 교반의 효과 등을 감안하여, 1~200 mm 정도, 바람직하게는 5~100 mm 정도, 가장 바람직하게는 10~50 mm 정도로 설정된다.

본 실시형태의 교반 수단(40)에 의하면, 교반 날개(50)가 일방향으로 회전하면, 다음과 같이 저류 탱크(1) 내에 저류된 유화액 등의 용액을 교반할 수 있게 되어 있다. 즉, 저류 탱크(1) 내의 용액은, 하방의 패들부(53)에 의해 직경 방향 외측으로 압출되어 탱크 본체(31) 내벽면에 충돌하고, 이어서 배플판(90)의 작용으로 상승하고 나서 탱크 본체(31) 상부의 내벽면으로부터 중심의 회전축(41) 방향으로 유동하고, 이어서 회전축(41) 및 격자부(54)를 지나 하방으로 유동하여 패들부(53)로 되돌아간다는 상하 방향의 순환류가 발생한다.

이와 같이 순환하면서 교반되는 고무를 포함하는 용액에 있어서는, 격자부(54)의 각 가로 멤버(54a) 및 각 세로 멤버(54b)에 의해 하강 중의 고무가 전단·세분화되고, 또한 이들 멤버(54a, 54b)의 회전 방향 후방에 발생하는 미세 소용돌이에 고무가 말려들어가 혼합되게 되어 있다.

또한, 패들부(53)는, 그 하단부가 저류 탱크(1) 내의 저부에 근접해 있기 때문에, 용액을 저부에 잔존시키지 않고 순환류에 실어 교반할 수 있게 되어 있다. 또한, 배플판(90)은, 패들부(53)에 의해 직경 방향 외방으로 압출된 용액이 교반 날개(50)의 회전에 따라 회전하는 것을 억제하는 동시에 상승류를 발생시키도록 작용한다. 또한, 격자부(54)의 가로 멤버(54a) 및 세로 멤버(54b)는, 상기와 같이 하강하는 용액을 세분화하여 혼합하도록 작용한다.

다음으로, 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법을 설명한다.

본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법은, 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액과, 유화제 수용액을, 고무 용액:유화제 수용액의 용적 비율이 0:100~1:4인 비율로 상기 순환관(2)에 공급하여 순환시키는 제1 순환 공정과, 제1 순환 공정을 계속한 상태에서, 순환관(2) 중에, 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액을 공급하면서, 순환관(2)의 도중에 설치한 상기 유화기(3)에 의해 유화제 수용액과 고무 용액을 혼합하여 유화액을 얻는 제2 순환 공정과, 유화액으로부터 유기 용매를 제거하는 탈용매 공정을 구비한다.

또한, 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법은, 상기 제1 순환 공정에 있어서의 유화제 수용액의 순환류량과, 상기 제2 순환 공정에 있어서 순환관(2)에 공급하는 고무 용액의 공급량의 비율을, 3:1~15:1로 하는 것을 바람직한 형태로 한다.

또한, 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법은, 상기 제2 순환 공정에서 얻은 유화액을, 순환관(2)을 통하여 적어도 1회 더 순환시킨 후에 상기 탈용매 공정을 행하는 것을 바람직한 형태로 한다.

여기서, 원료인 상기의 고무, 유기 용매 및 유화제의 구체예를 서술한다.

(고무)

본 실시형태에서 사용 가능한 고무로는, 천연 고무 및 합성 고무를 들 수 있다. 합성 고무로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 이소프렌 고무(IR), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 클로로프렌 고무(CR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 이소부틸렌·이소프렌 고무(IIR) 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 라텍스를 딥 성형체로 한 경우에 있어서의 인장 강도나 신장 등의 기계적 특성이 우수한 점에서, 천연 고무, 이소프렌 고무(IR) 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS)가 바람직하고, 보다 바람직하게는 이소프렌 고무(IR) 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS)이며, 이소프렌 고무(IR)이면 더욱 바람직하다.

(유기 용매)

고무를 용해·분산시켜 고무 용액으로 하기 위한 유기 용매로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용매, 혹은 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로헥산, 시클로헥센 등의 지환족 탄화수소 용매, 혹은 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용매, 혹은 염화메틸렌, 클로로포름, 2염화에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소 용매 등 중에서, 적당히 선택할 수 있다.

고무 용액에 있어서의 고무의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 3~30 중량%가 바람직하고, 5~20 중량%이면 보다 바람직하며, 7~15 중량%이면 더욱 바람직하다.

(유화제)

유화제로는, 특별히 한정되지 않지만, 음이온성 유화제를 바람직하게 사용할 수 있다. 음이온성 유화제로는, 예를 들어, 라우르산나트륨, 미리스트산칼륨, 팔미트산나트륨, 올레산칼륨, 리놀렌산나트륨, 로진산나트륨, 로진산칼륨 등의 지방산염, 혹은 도데실벤젠술폰산나트륨, 도데실벤젠술폰산칼륨, 데실벤젠술폰산나트륨, 데실벤젠술폰산칼륨, 세틸벤젠술폰산나트륨, 세틸벤젠술폰산칼륨 등의 알킬벤젠술폰산염, 혹은 디(2-에틸헥실)술포숙신산나트륨, 디(2-에틸헥실)술포숙신산칼륨, 디옥틸술포숙신산나트륨 등의 알킬술포숙신산염, 혹은 라우릴황산나트륨, 라우릴황산칼륨 등의 알킬황산에스테르염, 혹은 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산칼륨 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산에스테르염, 혹은 라우릴인산나트륨, 라우릴인산칼륨 등의 모노알킬인산염 등을 들 수 있다.

이들 음이온성 유화제 중에서도, 지방산염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬술포숙신산염, 알킬황산에스테르염 및 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산에스테르염이 바람직하고, 지방산염 및 알킬벤젠술폰산염이 보다 바람직하고, 지방산염이 더욱 바람직하며, 얻어지는 고무의 라텍스 중에 있어서의 응집물의 발생을 보다 적절하게 방지할 수 있다는 점에서, 로진산나트륨, 로진산칼륨이 특히 바람직하다.

유화제의 수용액 중에 있어서의 유화제의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 유화를 양호하게 행하는 관점에서, 0.1~5 중량%가 바람직하고, 0.3~3 중량%이면 보다 바람직하며, 0.5~2 중량%이면 더욱 바람직하다.

이하, 상기의 고무, 유기 용매 및 유화제를 원료로 하고, 도 1에 나타내는 라텍스 제조 장치를 사용하여 행하는 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법예를, 보다 구체적으로 설명한다.

[고무 용액 및 유화제 수용액의 조제]

고무 용액 탱크(15) 내에 고무와 유기 용매를 소정의 비율로 공급하여 교반하면서 예를 들어 60℃ 정도로 가열함으로써 고무를 용해하여, 고무 용액을 조제한다. 또한, 유화제 탱크(14) 내에 유화제와 물을 소정의 비율로 공급하여 혼합한 후, 예를 들어 60℃ 정도로 가열하여 유화제 수용액을 조제한다.

유화제 탱크(14) 내에서 조제하는 유화제 수용액 및 고무 용액 탱크(15) 내에서 조제하는 고무 용액은, 유화를 양호하게 행하는 관점에서, 각 탱크(14, 15)를 각각 필요에 따라 상기와 같이 가열함으로써 소정 온도로 유지하는 것이 바람직하다. 고무 용액 및 유화제 수용액의 온도는, 특별히 한정되지 않지만, 각각, 20~100℃가 바람직하고, 40~90℃이면 보다 바람직하며, 60~80℃이면 더욱 바람직하다.

[제1 순환 공정]

유화제 탱크(14) 내에서 조제한 유화제 수용액을 제1 공급관(21)으로부터 저류 탱크(1) 내에 공급하여 저류 탱크(1) 내에 유화제 수용액을 저류하고, 그 유화제 수용액을 교반 날개(50)로 교반하면서, 예를 들어 60℃ 정도로 가열한다.

이어서, 저류 탱크(1) 내의 유화제 수용액을 제1 순환관(2)으로 배출하는 동시에, 제1 펌프(11) 및 유화기(3)를 작동시켜, 유화제 수용액을 제1 펌프(11) 및 유화기(3)에 연속적으로 공급하고, 유화제 수용액을, 순환관(2)을 통하여 저류 탱크(1)로부터 제1 펌프(11), 유화기(3)를 거쳐 저류 탱크(1)로 되돌아간다는 순환 경로를 반복 순환시킨다. 유화제 수용액은, 저류 탱크(1) 내에서 저류하고 있는 동안에는 교반 날개(50)로 교반된다. 순환관(2)을 지나는 유화제 수용액의 순환류량은, 예를 들어 1500 kg/HR(시간) 정도가 된다.

[제2 순환 공정]

다음으로, 상기 제1 순환 공정을 계속한 상태에서, 고무 용액 탱크(15) 내에서 조제한 고무 용액을 제2 공급관(22)으로 배출하는 동시에 제2 펌프(12)를 작동시켜, 제2 공급관(22)으로부터 고무 용액을 유화기(3)의 흡입측 즉 상류측의 순환관(2)에 연속적으로 공급한다. 고무 용액 탱크(15)로부터 제2 펌프(12)로 순환관(2)에 공급하는 고무 용액의 공급량은, 예를 들어 150 kg/HR(시간) 정도가 된다.

고무 용액 탱크(15)로부터 제2 펌프(12)로 순환관(2)에 공급하는 고무 용액의 공급량은, 적당히 설정되는데, 순환관(2)을 순환하는 유화제 수용액의 순환류량과 고무 용액 탱크(15)로부터의 고무 용액의 공급량의 비율이 3:1~15:1의 범위가 되도록 하면 바람직하다. 이 범위에서는, 5:1~15:1이 보다 바람직하고, 10:1~15:1이면 더욱 바람직하다.

상기와 같이 순환관(2)에 공급된 고무 용액은 순환관(2)을 흐르는 유화제 수용액과 혼합되고, 고무 용액과 유화제 수용액의 혼합 용액은, 유화기(3)를 통과함으로써 유화되어 유화액으로 생성된다. 그 유화액은, 유화기(3)에 의해 저류 탱크(1)로 송액되어, 저류된다. 이에 의해 저류 탱크(1) 내의 유화제 수용액은, 고무 농도가 낮은 고무의 유화액이라고 할 수 있는 상태가 되고, 저류 탱크(1) 내에 유화액이 연속적으로 공급됨에 따라, 저류 탱크(1) 내의 유화제 수용액은 고무 농도가 점차로 높아져 간다. 따라서 저류 탱크(1)로부터 배출되어 순환관(2)을 순환하는 유화제 수용액도 고무 농도가 높아져 가, 유화액으로 생성되어 간다. 한편, 이 동안에도 저류 탱크(1) 내의 유화제 수용액은 계속해서 교반 날개(50)로 교반되고, 저류 탱크(1) 내에서는, 공급되는 유화액이 유화제 수용액에 혼합된다.

제2 순환 공정에 있어서는, 상기와 같이, 저류 탱크(1)로부터 배출되어 순환하는 도중의 유화제 수용액에 고무 용액을 연속적으로 공급하면서, 유화기(3)에 의해 유화제 수용액과 고무 용액을 혼합하여 유화하고, 유화기(3)의 하류측에 흐르는 유화액을 저류 탱크(1)로 되돌린다는 동작을 연속적으로 행한다. 그리고, 고무 용액 탱크(15)로부터 필요량의 전체량의 고무 용액을 순환관(2)에 공급하면 제2 펌프(12)의 작동을 정지시켜 고무 용액의 공급을 정지시키고, 이어서, 제1 펌프(11) 및 유화기(3)의 작동을 정지시켜 유화액의 순환을 정지시킨다.

이상으로, 고무 용액의 필요량의 전체량이 유화제 수용액에 혼합된 유화액이 저류 탱크(1) 내에 저류된 상태가 된다. 한편, 본 실시형태에서는, 상기와 같이 유화액의 전체량이 제조된 단계에서 순환을 정지시켜도 되지만, 게다가, 제조된 유화액의 전체량을 순환관(2)을 통하여 적어도 1회 더 순환시킨 후에, 저류 탱크(1) 내에 최종적으로 저류하도록 해도 된다.

[탈용매 공정]

탈용매 공정은, 저류 탱크(1) 내에 저류되어 있는 유화액으로부터 유기 용매를 제거하는 공정이다. 탈용매의 방법으로는, 유화액 중에 있어서의 유기 용매의 함유량을 500 중량ppm 이하로 하는 것이 가능한 방법이 바람직하고, 예를 들어, 감압 증류, 상압 증류, 수증기 증류, 원심 분리 등의 방법을 채용할 수 있다. 이들 중에서는, 유기 용매를 적절히 또한 효율적으로 제거할 수 있다는 관점에서, 감압 증류가 바람직하다.

본 실시형태에서는, 감압 펌프(13) 및 농축기(16)를 사용하여, 저류 탱크(1) 내의 유화액을 감압 증류하여 탈용매한다. 즉, 본 실시형태의 탈용매 공정에서는, 저류 탱크(1) 내의 유화액을 예를 들어 85℃ 정도로 가온한 상태에서, 밸브(17)를 열어 감압 펌프(13)를 작동시켜, 저류 탱크(1) 내를 예를 들어 700 mmHg 미만으로 감압한다. 이에 의해 저류 탱크(1) 내의 유화액으로부터는 유기 용매가 증류하고, 그 유기 용매는, 저류 탱크(1) 내로부터 증류관(23)으로 배출되고, 농축기(16)에 의해 농축되어 회수된다.

본 실시형태에 있어서, 탈용매 공정에서는 저류 탱크(1) 내에서 유화액을 교반 날개(50)에 의해 교반하면서 행하는 것이, 탈용매 후에 얻어지는 라텍스 중에 존재하는 응집물이 적어지기 쉽기 때문에 바람직하다.

감압 증류에 의한 탈용매 공정에서는, 저류 탱크(1) 내의 압력은 700 mmHg 미만으로 감압되는 것이 바람직하다. 탈용매 공정에서 저류 탱크(1) 내의 압력이 높은 경우에는 탈용매 공정에 장시간을 필요로 하고, 또한, 압력이 낮은 경우에는 유화액이 과도하게 발포할 우려가 있다. 이에 이들 문제의 발생을 억제하는 관점에서, 탈용매 공정에서의 저류 탱크(1) 내의 압력은, 바람직하게는 1~600 mmHg이고, 10~500 mmHg이면 보다 바람직하며, 100~400 mmHg이면 더욱 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서의 탈용매 공정에 있어서의 저류 탱크(1) 내의 유화액의 온도는, 유화액에 포함되는 유기 용매의 비점 이상의 온도로 가열하는 것이 바람직한데, 구체적으로는 그 유기 용매의 비점보다 5℃ 이상 높은 온도로 제어하는 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이상 높은 온도로 제어하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 탈용매 공정에 있어서의 저류 탱크(1) 내의 유화액의 온도의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 100℃ 미만으로 하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 상기의 제1 순환 공정부터 탈용매 공정까지에 있어서 저류 탱크(1) 내에서 교반 날개(50)를 회전시켜, 일관되게 교반 날개(50)에 의해 용액(유화제 수용액 혹은 유화액)을 교반하는 것으로 하고 있으나, 교반 날개(50)에 의한 용액의 교반은, 제1 및 제2 순환 공정, 탈용매 공정의 모든 공정에서 행하는 것 외에, 이들 공정 중의 적어도 하나의 공정에서 행하도록 해도 된다.

[원심 분리 공정]

본 실시형태에서는, 탈용매 공정을 행한 후에, 유기 용매가 제거된 유화액을, 원심 분리기로 옮겨 원심 분리함으로써, 고형분 농도가 높아진 경액을 고무의 라텍스로서 얻는다.

원심 분리 공정에서는, 얻어지는 라텍스의 기계적 안정성을 향상시키기 위하여, 유기 용매가 제거된 유화액에 미리 pH 조제제를 첨가하여, 그 pH를 7 이상, 바람직하게는 9 이상으로 해 둔다.

pH 조제제로는, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속의 수산화물, 혹은 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알칼리 금속의 탄산염, 혹은 탄산수소나트륨 등의 알칼리 금속의 탄산수소염, 혹은 암모니아, 혹은 트리메틸아민, 트리에탄올아민 등의 유기 아민 화합물 등을 들 수 있으나, 알칼리 금속의 수산화물 또는 암모니아가 바람직하다.

또한, 상기와 같이 하여 본 실시형태에서 얻어지는 고무의 라텍스에는, 라텍스의 분야에서 배합되는 소포제, 방부제, 킬레이트화제, 산소 포착제, 분산제, 노화 방지제 등의 첨가제를 적당히 배합해도 된다.

또한, 고무의 원료로서 천연 고무를 사용한 경우에 있어서, 얻어진 라텍스를 인체에 접촉하는 딥 성형체로서 사용하는 경우에는, 인체에 알레르기 증상을 일으키는 단백질을, 라텍스의 단계에서 분해 제거할 필요가 있다.

이상이 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법이다. 본 실시형태에 따른 제조 방법으로 제조되는 라텍스로는, 라텍스 조성물을 거쳐 고무 장갑 등의 딥 성형체를 얻을 수 있다. 딥 성형체는, 본 발명에 따른 막 성형체의 일 양태이다. 또한, 본 실시형태에 따른 제조 방법으로 제조되는 라텍스를 사용하여, 접착제층 형성 기재를 얻을 수 있다. 접착제층 형성 기재는, 기재의 표면에 라텍스 조성물을 접착제층으로서 형성한 복합 재료를 말한다.

이하, 라텍스 조성물, 딥 성형체 및 접착제층 형성 기재의 제조 방법의 구체예를 든다.

(라텍스 조성물의 제조)

라텍스 조성물은, 라텍스에 가교제를 첨가함으로써 얻을 수 있다.

가교제로는, 예를 들어, 분말 황, 황화, 침강 황, 콜로이드 황, 표면 처리 황, 불용성 황 등의 황, 혹은 염화황, 이염화황, 모르폴린·디술파이드, 알킬페놀·디술파이드, 카프로락탐디술파이드, 함인폴리술파이드, 고분자 다황화물, 2-(4'-모르폴리노디티오)벤조티아졸 등의 황 함유 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서는, 황이 바람직하게 사용된다. 가교제는, 1종 단독으로, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

가교제의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 고무의 라텍스에 포함되는 고무 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1~10 중량부이고, 보다 바람직하게는 0.2~3 중량부이다. 가교제의 함유량을 당해 범위로 함으로써, 얻어지는 딥 성형체의 인장 강도를 보다 높일 수 있다.

또한, 라텍스 조성물은, 가교 촉진제를 더 함유하는 것이 바람직하다. 가교 촉진제로는, 딥 성형에 있어서 통상 이용되는 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 디에틸디티오카르바민산, 디부틸디티오카르바민산, 디-2-에틸헥실디티오카르바민산, 디시클로헥실디티오카르바민산, 디페닐디티오카르바민산, 디벤질디티오카르바민산 등의 디티오카르바민산류 및 그들의 아연염, 혹은 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조티아졸아연, 2-메르캅토티아졸린, 디벤조티아질·디술파이드, 2-(2,4-디니트로페닐티오)벤조티아졸, 2-(N,N-디에틸티오·카르바일티오)벤조티아졸, 2-(2,6-디메틸-4-모르폴리노티오)벤조티아졸, 2-(4'-모르폴리노·디티오)벤조티아졸, 4-모르폴리닐-2-벤조티아질·디술파이드, 1,3-비스(2-벤조티아질·메르캅토메틸)우레아 등을 들 수 있으나, 디에틸디티오카르바민산아연, 2 디부틸디티오카르바민산아연, 2-메르캅토벤조티아졸아연이 바람직하다. 가교 촉진제는, 1종 단독으로, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

가교 촉진제의 함유량은, 고무의 라텍스에 포함되는 고무 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.05~5 중량부이고, 보다 바람직하게는 0.1~2 중량부이다. 가교 촉진제의 함유량을 당해 범위로 함으로써, 얻어지는 딥 성형체의 인장 강도를 보다 높일 수 있다.

또한, 라텍스 조성물에는, 산화아연을 더 함유시키는 것이 바람직하다. 산화아연의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 고무의 라텍스에 포함되는 고무 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1~5 중량부, 보다 바람직하게는 0.2~2 중량부이다. 산화아연의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 유화 안정성을 양호한 것으로 하면서, 얻어지는 딥 성형체의 인장 강도를 보다 높일 수 있다.

라텍스 조성물에는, 노화 방지제, 분산제, 카본 블랙, 실리카, 탤크 등의 보강제, 탄산칼슘이나 클레이 등의 충전제, 자외선 흡수제, 가소제 등의 배합제 등을 필요에 따라 더 배합할 수 있다.

예를 들어 노화 방지제로는, 2,6-디-4-메틸페놀, 2,6-디-t-부틸페놀, 부틸하이드록시아니솔, 2,6-디-t-부틸-α-디메틸아미노-p-크레졸, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 스티렌화페놀, 2,2'-메틸렌-비스(6-α-메틸-벤질-p-크레졸), 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 알킬화비스페놀, p-크레졸과 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물 등의 황 원자를 함유하지 않는 페놀계 노화 방지제, 혹은 2,2'-티오비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-티오비스-(6-t-부틸-o-크레졸), 2,6-디-t-부틸-4-(4,6-비스(옥틸티오)-1,3,5-트리아진-2-일아미노)페놀 등의 티오비스페놀계 노화 방지제, 혹은 트리스(노닐페닐)포스파이트, 디페닐이소데실포스파이트, 테트라페닐디프로필렌글리콜·디포스파이트 등의 아인산에스테르계 노화 방지제, 혹은 티오디프로피온산디라우릴 등의 황에스테르계 노화 방지제, 혹은 페닐-α-나프틸아민, 페닐-β-나프틸아민, p-(p-톨루엔술포닐아미드)-디페닐아민, 4,4'-(α,α-디메틸벤질)디페닐아민, N,N-디페닐-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 부틸알데히드-아닐린 축합물 등의 아민계 노화 방지제, 혹은 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 등의 퀴놀린계 노화 방지제, 혹은 2,5-디-(t-아밀)하이드로퀴논 등의 하이드로퀴논계 노화 방지제 등을 들 수 있다. 이들 노화 방지제는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

노화 방지제의 함유량은, 고무의 라텍스에 포함되는 고무 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.05~10 중량부이고, 보다 바람직하게는 0.1~5 중량부이다.

라텍스 조성물의 조제 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 볼 밀, 니더, 디스퍼 등의 분산기를 사용하여, 고무의 라텍스에, 가교제, 및 필요에 따라 배합되는 각종 배합제를 혼합하는 방법이나, 상기의 분산기를 사용하여, 고무의 라텍스 이외의 배합 성분의 수성 분산액을 조제한 후, 그 수성 분산액을 고무의 라텍스에 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.

라텍스 조성물은, pH가 7 이상인 것이 바람직하고, pH가 7~13의 범위이면 보다 바람직하며, pH가 8~12의 범위이면 더욱 바람직하다. 또한, 라텍스 조성물의 고형분 농도는, 15~65 중량%의 범위에 있는 것이 바람직하다.

라텍스 조성물은, 얻어지는 딥 성형체의 기계적 특성을 보다 높인다는 관점에서, 딥 성형에 제공하기 전에 숙성(전가교)시키는 것이 바람직하다. 전가교하는 시간은, 특별히 한정되지 않고, 전가교의 온도에도 의존하지만, 바람직하게는 1~14일간이고, 보다 바람직하게는 1~7일간이다. 한편, 전가교의 온도는, 바람직하게는 20~40℃이다.

그리고, 전가교한 후, 딥 성형에 제공될 때까지, 바람직하게는 10~30℃의 온도에서 저장하는 것이 바람직하다. 이것은, 이보다 고온인 상태에서 그대로 저장하면, 얻어지는 딥 성형체의 인장 강도가 저하되는 경우가 있기 때문이다.

(딥 성형체의 제조)

딥 성형체는, 상기의 라텍스 조성물을 딥 성형함으로써 얻을 수 있다. 딥 성형은, 라텍스 조성물에 침지한 형의 표면에 라텍스 조성물을 침착시키고, 다음으로 형(型)을 라텍스 조성물로부터 끌어올리고, 그 후, 형의 표면에 침착된 라텍스 조성물을 건조시킨다는 성형 방법이다. 한편, 라텍스 조성물에 침지되기 전의 형은 예열해 두어도 된다. 또한, 형을 라텍스 조성물에 침지하기 전, 또는 형을 라텍스 조성물로부터 끌어올린 후, 필요에 따라 응고제를 사용할 수 있다.

응고제의 사용 방법의 구체예로는, 형을 응고제 용액에 침지하고 나서, 그 형을 라텍스 조성물에 침지하는 방법(애노드 응착 침지법)이나, 먼저 형을 라텍스 조성물에 침지하고 나서 형을 응고제 용액에 침지하는 방법(티그 응착 침지법) 등이 있으나, 두께 불균일이 적은 딥 성형체가 얻어지는 점에서, 애노드 응착 침지법이 바람직하다.

응고제의 구체예로는, 염화바륨, 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화아연, 염화알루미늄 등의 할로겐화 금속, 혹은 질산바륨, 질산칼슘, 질산아연 등의 질산염, 혹은 아세트산바륨, 아세트산칼슘, 아세트산아연 등의 아세트산염, 혹은 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산알루미늄 등의 황산염 등의 수용성 다가 금속염이다. 그 중에서도, 칼슘염이 바람직하고, 질산칼슘이 보다 바람직하다. 이들 수용성 다가 금속염은, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

응고제는, 바람직하게는 수용액의 상태에서 사용한다. 이 수용액은, 메탄올, 에탄올 등의 수용성 유기 용매나, 비이온성 계면 활성제를 더 함유하고 있어도 된다. 응고제의 농도는, 수용성 다가 금속염의 종류에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 5~50 중량%, 보다 바람직하게는 10~30 중량%이다.

형을 라텍스 조성물로부터 끌어올린 후에는, 통상, 가열함으로써 형 상에 있어서 막상으로 형성된 침착물을 건조시킨다. 건조 조건은 적당히 선택하면 된다.

이어서, 가열함으로써 형 상에 막상으로 형성된 침착물을 가교시킨다. 가교시의 가열 조건은, 특별히 한정되지 않지만, 가열 온도로는 60~150℃가 바람직하고, 100~130℃가 보다 바람직하다. 또한, 가열 시간으로는, 10~120분이 바람직하다.

가열의 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 오븐 안에서 온풍을 쐬어 가열하는 방법이나, 적외선을 조사하여 가열하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 라텍스 조성물을 침착시킨 형을 가열하기 전, 혹은 가열한 후에, 수용성 불순물(예를 들어, 잉여의 계면 활성제나 응고제)을 제거하기 위하여, 형을 물 또는 온수로 세정하는 것이 바람직하다. 온수를 사용하는 경우, 그 온수의 온도는, 바람직하게는 40~80℃이고, 보다 바람직하게는 50~70℃이다.

가교 후의 딥 성형체는, 형으로부터 탈착된다. 탈착 방법으로는, 손으로 형으로부터 떼어내는 방법이나, 수압 또는 압축 공기 압력에 의해 형으로부터 떼어내는 방법 등이 채용된다. 가교 도중의 딥 성형체가 탈착에 대한 충분한 강도를 갖고 있으면, 가교 도중에 탈착하고, 이어서, 그 후의 가교를 계속해도 된다.

딥 성형체로는, 예를 들어 고무 장갑이 특히 호적하게 제조된다. 딥 성형체가 고무 장갑인 경우, 딥 성형체끼리의 접촉면에 있어서의 밀착을 방지하는 동시에 손에 대한 착탈시의 미끄러짐을 좋게 하기 위하여, 탤크, 탄산칼슘 등의 무기 미립자 또는 전분 입자 등의 유기 미립자를 장갑 표면에 산포하거나, 미립자를 함유하는 엘라스토머층을 장갑 표면에 형성하거나, 혹은 장갑의 표면층을 염소화하거나 하면 된다.

또한, 딥 성형체로는, 상기 고무 장갑 외에도, 젖병용 젖꼭지, 스포이트, 튜브, 물베개, 벌룬 쌕, 카테터, 콘돔 등의 의료용품이나, 풍선, 인형, 볼 등의 완구, 혹은 가압 성형용 백, 가스 저장용 백 등의 공업용품, 혹은 손가락 쌕 등의 각종 고무 성형체에 적용할 수 있다.

또한, 딥 성형체의 두께는 용도나 제품에 따른 것이 되며, 예를 들어 0.03~0.50 mm 정도의 두께로 성형된다.

(접착제층 형성 기재의 제조)

본 실시형태에 따른 접착제층 형성 기재는, 상기 라텍스 조성물을 사용하여 형성되는 접착제층을 기재의 표면에 형성하여 얻어진다.

본 실시형태에서 말하는 기재는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 섬유 기재를 사용할 수 있다. 섬유 기재를 구성하는 섬유의 종류는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 비닐론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론, 아라미드(방향족 폴리아미드) 등의 폴리아미드 섬유, 유리 섬유, 면, 레이온 등을 들 수 있다. 이들은, 그 용도에 따라 적당히 선정할 수 있다.

섬유 기재의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 스테이플, 필라멘트, 코드상, 로프상, 직포(범포 등) 등을 들 수 있고, 그 용도에 따라 적당히 선정할 수 있다. 예를 들어, 접착제층 형성 기재는, 접착제층을 개재하여 고무와 접착함으로써, 기재-고무 복합체로서 사용할 수 있다. 기재-고무 복합체로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 섬유 기재로서 코드상의 것을 사용한 심선이 들어간 고무제 톱니 벨트나, 범포 등의 기포상의 섬유 기재를 사용한 고무제 톱니 벨트 등을 들 수 있다.

기재-고무 복합체를 얻는 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 침지 처리 등에 의해 라텍스 조성물을 기재에 부착시켜 접착제층 형성 기재를 얻고, 이어서, 접착제층 형성 기재를 고무 상에 재치하고, 이것을 가열 및 가압하는 방법을 들 수 있다.

상기 방법에서의 가압은, 프레스 성형기, 금속 롤, 혹은 사출 성형기 등을 사용하여 행할 수 있다. 또한, 가압의 압력은, 바람직하게는 0.5~20 MPa, 보다 바람직하게는 2~10 MPa이다. 또한, 가열의 온도는, 바람직하게는 130~300℃, 보다 바람직하게는 150~250℃이다. 또한, 상기 방법에서의 가열 및 가압의 처리 시간은, 바람직하게는 1~180분, 보다 바람직하게는 5~120분이다. 가열 및 가압하는 방법에 따라서는, 고무의 성형, 및 접착제층 형성 기재와 고무의 접착을 동시에 행할 수 있다. 한편, 가압에 사용하는 프레스 성형기의 형의 내면이나 롤의 표면에는, 목적으로 하는 기재-고무 복합체의 고무에 원하는 표면 형상을 부여하기 위한 형을 형성시켜 두는 것이 바람직하다.

또한, 기재-고무 복합체의 일 양태로서, 기재-고무-기재 복합체를 들 수 있다. 기재-고무-기재 복합체는, 예를 들어, 기재(2종 이상의 기재의 복합체여도 된다)와 기재-고무 복합체를 조합하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, 기재로서의 심선, 고무 및 기재로서의 기포를 겹치고(이 때, 심선 및 기포에는, 라텍스 조성물을 적당히 부착시켜 접착제층 형성 기재로 해 둔다), 가열하면서 가압함으로써, 기재-고무-기재 복합체를 얻을 수 있다.

본 실시형태에 따른 접착제층 형성 기재를 사용하여 얻어지는 기재-고무 복합체는, 기계적 강도, 내마모성 및 내수성이 우수한 것으로, 그 때문에, 평벨트, V 벨트, V 리브드 벨트, 라운드 벨트, 각벨트, 톱니 벨트 등의 벨트로서 호적하게 사용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 접착제층 형성 기재를 사용하여 얻어지는 기재-고무 복합체는, 내유성이 우수하여, 유중 벨트로서 호적하게 사용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 접착제층 형성 기재를 사용하여 얻어지는 기재-고무 복합체는, 호스, 튜브, 다이어프램 등에도 호적하게 사용할 수 있다. 호스로는, 단관 고무 호스, 다층 고무 호스, 편상식(編上式) 보강 호스, 포권식 보강 호스 등을 들 수 있다. 다이어프램으로는, 평형 다이어프램, 전동형 다이어프램 등을 들 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 접착제층 형성 기재를 사용하여 얻어지는 기재-고무 복합체는, 상기의 용도 이외에도, 시일, 고무 롤 등의 공업용 제품으로서 사용할 수 있다. 시일로는, 회전용, 요동용, 왕복동 등의 운동 부위 시일과 고정 부위 시일을 들 수 있다. 운동 부위 시일로는, 오일 시일, 피스톤 시일, 메커니컬 시일, 부츠, 더스트 커버, 다이어프램, 어큐뮬레이터 등을 들 수 있다. 고정 부위 시일로는, O링, 각종 개스킷 등을 들 수 있다. 고무 롤로는, 인쇄 기기, 복사 기기 등의 OA 기기의 부품인 롤, 혹은 방사용 연신 롤, 방적용 드래프트 롤 등의 섬유 가공용 롤, 혹은 브라이들 롤, 스너버 롤, 스티어링 롤 등의 제철용 롤 등을 들 수 있다.

(작용)

다음으로, 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법의 작용을 설명한다.

본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법에서는, 처음부터 고무 용액과 유화제 수용액을 소정의 비율로 동시에 혼합하여 유화액을 얻는 것이 아니라, 처음에는 유화제 수용액만을 순환시키고, 순환하는 유화제 수용액에 고무 용액을 연속적으로 공급하면서 유화액을 얻고 있다.

도 3은, 도 1에 나타낸 본 실시형태에 따른 라텍스 제조 장치에 대한 대비예로서, 처음부터 고무 용액과 유화제 수용액을 소정의 비율로 동시에 혼합하는 「라인 혼합형」의 제조 장치의 일례를 나타내고 있다. 이해를 용이하게 하기 위하여, 도 3에 있어서는 도 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 3에 나타내는 대비예의 제조 장치에서는, 유화제 탱크(14)로부터 유화제 수용액이, 또한, 고무 용액 탱크(15)로부터 고무 용액이, 각각 펌프(18, 19)에 의해 유화기(3)에 연속적으로 공급되고, 유화기(3)에 의해 유화된 유화액이 배관(24)으로부터 저류 탱크(1) 내로 공급되게 되어 있다. 또한, 이 대비예의 제조 장치는, 저류 탱크(1)로부터 유화기(3)의 상류측에 걸친 순환용 배관(25)이 설치되어 있고, 저류 탱크(1)로부터 순환용 배관(25), 유화기(3), 배관(24)을 거쳐 저류 탱크(1)로 되돌아가는 순환의 경로를 갖고 있다.

이 대비예의 제조 장치에서는, 처음부터 고무 용액과 유화제 수용액을 소정의 비율로 동시에 혼합하여 유화하기 때문에, 고무의 분산이 불충분하고 유화가 충분히 진행되지 않은 상태의 유화액이 되고, 결과로서 응집물이 많은 라텍스가 제조되는 것이 염려된다.

이에 대하여 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법에서는, 순환하는 유화제 수용액 중에 고무 용액을 공급하면서 유화함으로써, 유화액은, 고무 농도가 점차로 높아지면서 유화가 진행되어 소정의 고무 농도의 유화액으로 생성되어 간다. 이 때문에, 미세화된 고무가 균질한 상태로 분산된 양호한 유화 상태를 얻을 수 있다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 고무 용액과 유화제 수용액의 혼합 용액을 양호한 상태로 유화할 수 있고, 그 결과, 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 제조할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 라텍스 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 제2 순환 공정을 거쳐 저류 탱크(1)에 저류한 유화액을, 1회 이상 더 순환시키는 것을 포함한다. 이와 같이 유화액의 순환을 반복함으로써, 보다 한층 더 충분히 유화된 유화액을 얻을 수 있는 동시에, 응집물이 적은 라텍스를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법에서는, 저류 탱크(1) 내의 유화제 수용액이나 유화액을 교반 날개(50)로 교반하면, 그 용액을 저류 탱크(1) 내에서 상하 방향으로 순환시키는 순환류를 발생시킬 수 있다. 이 때문에, 비중이 비교적 가벼워 액면 근방에 부유하여 정체하기 쉬운 고무를 상하로 순환시킬 수 있으므로, 고무를 균질한 상태로 분산시킬 수 있다. 따라서 제1 순환 공정이나 제2 순환 공정에 있어서, 순환하는 용액을 본 발명에 따른 교반 날개에 의해 교반함으로써, 보다 한층 더 충분히 유화된 유화액을 얻을 수 있는 동시에, 응집물이 적은 라텍스를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 교반 날개(50)는, 격자상의 구조를 갖는 격자부(54)에 의해, 상하로 순환하는 용액 중의 고무가 전단·세분화되고, 또한 격자부(54)의 회전 방향 후방에 발생하는 미세 소용돌이에 고무가 말려들어가 혼합된다. 이 때문에, 고무의 미세화 및 혼합이 촉진되어, 양호한 유화 상태를 얻기 쉬워지는 동시에 응집물을 적게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 교반 날개(50)는, 패들부(53)의 하단부가 저류 탱크(1) 내의 저부에 근접해 있기 때문에, 용액을 저부에 잔존시키지 않고 순환류에 실어 교반할 수 있다. 이 때문에, 상하의 순환류가 적확하게 발생하여 고무가 분산되어, 양호한 유화액을 얻을 수 있다.

또한, 배플판(90)은, 패들부(53)에 의해 직경 방향 외방으로 압출된 용액이 교반 날개(50)의 회전에 따라 회전하는 것을 억제하는 동시에 상승류를 발생시키도록 작용한다. 이에 의해서도 상하의 순환류가 적확하게 발생하여 고무가 분산되어, 양호한 유화액을 얻을 수 있는 것이 되어 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 라텍스의 제조 방법은, 탈용매 공정에 있어서도 교반 날개(50)에 의해 유화액을 교반함으로써, 탈용매 중의 유화액 중의 고무는 상하로 순환하여 교반되어 고무가 충분히 혼합되기 때문에, 탈용매 후에 얻어지는 라텍스는, 응집물이 적은 고품질인 것이 된다.

한편, 상기의 실시형태에서는, 제1 순환 공정에서 순환관(2)을 순환시키는 유화제 수용액은, 유화제 수용액이 100%인 용액, 즉 고무 용액:유화제 수용액의 용적 비율이 0:100인 용액이다. 그러나, 본 발명은, 순환관(2)을 순환시키는 유화제 수용액은, 소량의 고무 용액을 포함한 것이어도 되며, 그 비율로는, 고무 용액:유화제 수용액의 용적 비율이 최대로 1:4의 범위 내이면 되는 것으로 하고 있다. 이와 같이 소량의 고무 용액을 포함한 유화제 수용액을 순환시키고, 그 순환 중의 유화제 수용액에 고무 용액을 공급하면서 유화시켜도, 상기의 실시형태와 마찬가지로, 미세화된 고무가 균질한 상태로 분산된 양호한 유화액을 얻을 수 있다.

또한, 상기의 실시형태에서는, 제1 및 제2 순환 공정부터 탈용매 공정까지 1개의 저류 탱크(1)를 이용하고 있으나, 제2 순환 공정을 마치고 저류 탱크(1)에 저류하는 유화액을 다른 저류 탱크로 옮겨 탈용매 공정을 행하여도 된다. 이와 같이 다른 저류 탱크를 사용하여 탈용매 공정을 행하는 경우, 그 다른 저류 탱크 내에 교반 날개(50)와 동일한 교반 날개를 설치하여 유화액을 교반하면서 탈용매를 행하여도 된다.

(교반 날개의 다른 실시형태)

다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 교반 수단(40)을 구성하는 교반 날개(50)의 다른 실시형태를 설명한다. 다른 실시형태의 각 도면에 있어서는 상기 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 4는, 다른 실시형태의 교반 날개(60)를 구비한 저류 탱크(용기)(1B)를 나타내고 있다. 교반 날개(60)는, 전체적으로는 평판상으로 직사각형 형상을 갖고 있고, 또한 회전축(41)을 대칭선으로 하여 좌우 대칭의 형상을 갖고 있다. 교반 날개(60)는, 하부의 직사각형상의 패들부(63)와, 패들부(63)로부터 상방으로 연장되는 좌우의 직사각형상의 날개부(64a, 64b)를 갖고 있다. 회전축(41)은 패들부(63)의 폭 방향 중심을 관통하도록 하여 패들부(63)에 고정되어 있고, 교반 날개(60)는 회전축(41)과 함께 회전한다.

좌우의 날개부(64a, 64b)는, 내측(회전축(41)측)의 가장자리부(65)를 각각 갖고, 이들 가장자리부(65)는 회전축(41)과 평행하게 형성되어 있다. 또한, 좌우의 날개부(64a, 64b)는 외측의 가장자리부(66)를 각각 갖고, 이들 가장자리부(66)는, 요철이 반복되는 톱니상으로 형성되어 있다. 내측의 가장자리부(65)와 회전축(41) 사이, 및 외측의 가장자리부(66)와 배플판(90) 사이는, 각각 소정의 간격이 벌어지도록 구성되어 있다.

교반 날개(60)의 전체 높이에 대한 패들부(63) 및 각 날개부(64a, 64b)가 차지하는 높이 치수의 비율은, 각 날개부(64a, 64b) 쪽이 6~7할 정도로서 패들부(63)보다 크지만, 이에 한정되지는 않는다.

교반 날개(60)는, 전술한 실시형태의 교반 날개(50)와 마찬가지로, 회전 방향과 대략 직교하여 저류 탱크(1B) 내에 저류하는 유화액 등의 용액에 대향하는 교반면(62)을 갖는다. 그 교반면(62)의 면적은 교반 날개(60)의 면적에 상당하고, 교반 날개(60)는, 교반면(62)의 접액 면적률, 즉 저류 탱크(1B) 내에 저류되는 용액의 단면적에 대한 교반면(62)의 면적의 비율이, 10~60%가 되도록 구성되어 있다.

도 5는, 교반 날개(70)를 구비한 저류 탱크(용기)(1C)를 나타내고 있다. 교반 날개(70)는, 도 4에 나타낸 교반 날개(60)와 동일한 형상을 갖고 있으나, 그 크기를 변경한 변경예이다. 따라서 교반 날개(60)와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 5에 나타내는 변경예의 교반 날개(70)는, 도 4에 나타낸 교반 날개(60)보다 면적 즉 교반면(72)의 면적이 예를 들어 10~30% 정도 큰 것이다. 예를 들어, 교반 날개(60)의 교반면(62)의 접액 면적률이 15% 정도였을 경우, 교반 날개(70)가 갖는 교반면(72)의 접액 면적률은 45% 정도이다.

다른 실시형태에 따른 상기 평판상의 교반 날개(60, 70)에 의하면, 교반 날개(50)의 경우와 마찬가지로, 교반하는 용액에 상하 방향으로 순환하는 순환류를 발생시킬 수 있어, 비중이 비교적 가벼워 용액의 액면 근방에 부유하여 정체하기 쉬운 고무를 상하로 순환시켜 균질한 상태로 분산시킬 수 있다. 따라서 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 제조할 수 있다.

[실시예]

다음으로, 본 발명의 실시예 및 비교예를 설명한다. 한편, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

(고무 용액의 제조)

도 1에 나타내는 고무 용액 탱크(15) 내에 있어서, 합성 폴리이소프렌(상품명 「NIPOL IR2200L」, 니폰 제온(주) 제조)을, 노르말헥산(비점: 69℃)과 혼합하여 교반하면서 60℃로 승온해 용해하여, 합성 폴리이소프렌 농도가 15 중량%인, 합성 폴리이소프렌의 노르말헥산 용액으로 이루어지는 고무 용액(a)을 조제하였다.

(유화제 수용액의 제조)

도 1에 나타내는 유화제 탱크(14) 내에 있어서, 로진산칼륨(지방산계 유화제)을 60℃에서 혼합함으로써, 로진산칼륨 농도가 1.2 중량%인 유화제 수용액(b)을 조제하였다.

(제1 순환 공정)

이어서, 상기와 같이 조제한 유화제 수용액(b)을 유화제 탱크(14)로부터 제1 공급관(21)을 거쳐 저류 탱크(1) 내에 공급하고, 교반 날개(50)로 교반하면서 60℃로 가온한 상태로 저류 탱크(1) 내에서 저류하였다. 한편, 교반 날개(50)로는, 접액 면적률이 30%인 것을 사용하였다.

이어서, 제1 펌프(11) 및 유화기(3)를 작동시켜, 유화제 수용액(b)을 저류 탱크(1) 내로부터 순환관(2)으로 배출하여 제1 펌프(11) 및 유화기(3)에 연속적으로 공급하고, 유화제 수용액(b)을 순환관(2)을 통하여 순환시켰다. 한편, 유화기(3)에는, 상품명 「마일더 MDN310」(타이헤이요 기공 주식회사 제조)을 사용하고, 순환관(2)을 흐르는 유화제 수용액(b)의 순환류량은 1500 kg/HR로 하였다.

(제2 순환 공정)

계속해서 교반 날개(50)로 저류 탱크(1) 내의 유화제 수용액(b)을 교반하면서, 제2 펌프(12)를 작동시켜, 상기와 같이 조제한 고무 용액(a)을 고무 용액 탱크(15)로부터 제2 공급관(22)을 거쳐 순환관(2)에 연속적으로 공급하였다. 이에 의해, 순환관(2)을 순환하고 있던 유화제 수용액(b)과, 유화기(3)의 상류측의 순환관(2)에 합류한 고무 용액(a)을 유화기(3)에 의해 혼합하여 유화하고, 얻어진 유화액(c)을 저류 탱크(1)로 송액하였다. 고무 용액 탱크(15)로부터 제2 펌프(12)로 순환관(2)에 공급하는 고무 용액의 공급량은, 150 kg/HR로 하였다. 따라서, 유화제 수용액(b)과 고무 용액(a)의 유량비는 10:1이고, 유화기(3)로부터 순환관(2)으로 토출되는 유화액(c)의 유량은 1650 kg/HR이었다.

고무 용액 탱크(15)로부터 필요량의 전체량의 고무 용액(a)을 순환관(2)에 공급하면, 제2 펌프(12)의 작동을 정지시켜 고무 용액(a)의 공급을 정지시키고, 이어서, 제1 펌프(11) 및 유화기(3)의 작동을 정지시켜 유화액(c)의 순환을 정지시켰다.

(탈용매 공정)

이어서, 밸브(17)를 열어 저류 탱크(1)부터 감압 펌프(13)까지의 계를 밀폐하고 감압 펌프(13)를 작동시켜, 저류 탱크(1) 내의 유화액(c)을 교반 날개(50)로 교반하면서 85℃가 될 때까지 가열하는 동시에, 저류 탱크(1) 내를 감압하였다. 이에 의해, 유화액(c) 중의 노르말헥산을 증류, 제거하여 농축기(16)에 회수하고, 저류 탱크(1) 내에 합성 폴리이소프렌 중합체의 수분산액(d)을 얻었다. 한편, 저류 탱크(1) 내의 유화액(c)이 85℃에 도달한 시점에서의 저류 탱크(1) 내의 압력은 0.08 MPa(게이지압)였다.

탈용매 공정에 있어서는, 농축기(16)에 의해 회수된 노르말헥산의 양을 1시간마다 측정하여, 유화액(c) 중의 노르말헥산 함유량이 유화액(c) 중의 합성 고무에 대하여 100 중량ppm 이하가 되었다고 판단할 수 있었던 시점에서, 탈용매 공정을 종료로 하였다.

(원심 분리 공정)

이어서, 저류 탱크(1)로부터 발출하여 얻어진 수분산액(d)을, 원심 분리기를 사용해 원심 분리하여, 경액을 고형분 농도 60 중량%의 합성 폴리이소프렌 라텍스(e)로서 얻었다.

한편, 수분산액(d)을 저류 탱크(1)로부터 발출한 후, 저류 탱크(1)의 내벽이나 교반 날개(50)에 부착되어 있던 응집물의 비율은 수분산액(d)에 대하여 0.64 부였다. 또한, 얻어진 합성 폴리이소프렌 라텍스(e)의 평균 입경은 0.92 μm, 합성 폴리이소프렌 라텍스(e)에 포함되는 직경 3 μm 이상의 조대 입자의 비율은 18500 ppm이었다.

(딥 성형용의 라텍스 조성물의 제조)

이상과 같이 하여 얻은 합성 폴리이소프렌 라텍스(e)를 교반하면서, 5 중량% 디부틸디티오카르바민산나트륨 수용액을 첨가하였다(첨가량은, 합성 폴리이소프렌 100 부에 대하여, 디부틸디티오카르바민산나트륨 0.4 부로 하였다).

한편, 스티렌-말레산모노-sec-부틸에스테르-말레산모노메틸에스테르 중합체(상품명: Scripset550, Hercules사 제조)를, 수산화나트륨을 사용하여, 중합체 중의 카르복실기를 100% 중화하여, 분산제(f)로서의 나트륨염 수용액(농도 10 중량%)을 조제하였다.

이어서, 분산제(f)를, 합성 폴리이소프렌 라텍스(e) 100 부에 대하여, 고형분 환산으로 0.6 부가 되도록 하여 첨가해 혼합하고, 이 혼합물을 교반하면서, 혼합물 중의 합성 폴리이소프렌 100 부에 대하여, 고형분 환산으로, 산화아연 1.5 부, 황 1.5 부, 노화 방지제(상품명: Wingstay L, 굿이어사 제조) 2 부, 디에틸디티오카르바민산아연 0.35 부, 메르캅토벤조티아졸아연염 0.3 부가 되도록, 이들 배합제의 수분산액을 첨가하였다. 이 후, 수산화칼륨 수용액을 더 첨가하여 pH를 10.5로 조제한 후, 고형분 농도가 40%가 되도록 증류수를 첨가하여, 딥 성형용의 라텍스 조성물(g)을 얻었다. 그 후, 얻어진 라텍스 조성물(g)을, 25℃에서 48시간 숙성하였다.

(딥 성형체의 제조)

표면이 불투명 가공된 유리형(직경 약 5 cm, 불투명부 길이 약 15 cm)을 세정하고, 70℃의 오븐 내에서 예비 가열한 후, 그 유리형을, 16 중량%의 질산칼슘 및 0.05 중량%의 폴리옥시에틸렌라우릴에테르(상품명: 에멀겐 109P, 카오(주) 제조)로 이루어지는 응고제 수용액에 5초간 침지하고, 취출하였다.

이어서, 응고제로 피복된 상기 유리형을 70℃의 오븐 내에서 건조하였다. 그 후, 응고제로 피복된 유리형을 오븐으로부터 취출하고, 25℃의 상기 라텍스 조성물(g)에 10초간 침지하고 나서 취출하여, 실온에서 60분간 건조하였다. 이에 의해, 유리형의 표면에 합성 폴리이소프렌 라텍스(e)가 필름상으로 형성되었다.

이어서, 필름상의 합성 폴리이소프렌 라텍스(e)가 표면에 형성된 유리형을 오븐 내에 두고, 25분간에 50℃부터 60℃까지 승온하여 예비 건조하고, 70℃의 오븐 내에 10분간 두어 다시 건조하였다. 그리고, 그 유리형을 60℃의 온수 중에 2분간 침지한 후, 실온에서 10분간 바람 건조하였다.

이어서, 필름상의 합성 폴리이소프렌 라텍스(e)로 피복된 유리형을 오븐 내에 두고, 100℃에서 60분간 가황을 행하였다. 가황된 필름으로 피복된 유리형을 실온까지 냉각하고, 표면에 탤크를 산포한 후, 당해 필름을 유리형으로부터 박리하여, 합성 폴리이소프렌 라텍스로 이루어지는 딥 성형체를 얻었다.

[실시예 2]

제2 순환 공정에 있어서, 고무 용액(a)의 순환관(2)으로의 공급을 정지시킨 후, 탈용매 공정을 행하기 전에, 저류 탱크(1) 내에 저류하고 있는 유화액(c)을 순환관(2)을 통하여 1회 더 순환시키는 「추가 유화」를 행한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 라텍스 및 딥 성형체를 얻었다.

[실시예 3]

제2 순환 공정에 있어서, 유화제 수용액(b)과 고무 용액(a)의 유량비를 3:1로 한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 라텍스 및 딥 성형체를 얻었다.

[실시예 4]

저류 탱크(1) 대신에, 도 6에 나타내는 2단 패들형의 교반 날개(110)(접액 면적률: 5%)를 구비한 저류 탱크(100)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 라텍스 및 딥 성형체를 얻었다.

도 6에 나타내는 저류 탱크(100)는, 탱크 본체(101) 및 도시하지 않은 덮개체를 구비하고, 또한, 전술한 배플판(90)과 동일한 복수의 배플판(109)을 구비하고 있다. 탱크 본체(101) 내에는 2개의 교반 날개(110)가 배치 설치되고, 그들 교반 날개(110)는 회전축(104)에 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 고정되어 있다.

교반 날개(110)는, 회전축(104)으로부터 좌우 방향으로 연장되는 판상으로서, 회전 방향에 대하여 대체로 45°로 경사지고, 또한 좌우에서 그 경사 방향이 엇갈린 형상을 갖고 있다. 상기 접액 면적률: 5%는, 상하 2개의 교반 날개(110)의 접액 면적률을 합한 것이다.

[비교예 1]

도 3에 나타낸 라인 혼합형의 제조 장치를 사용하고, 유화제 수용액과 고무 용액을 1:1의 비율로 유화기(3)에 연속적으로 공급해 유화하여, 유화액을 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 라텍스 및 딥 성형체를 얻었다.

[비교예 2]

도 3에 나타낸 라인 혼합형의 제조 장치를 사용하고, 유화기(3)로부터 저류 탱크(1) 내로 송액되어 저류된 유화액을, 저류 탱크(1)로부터 순환용 예비 배관(25), 유화기(3), 배관(24)을 통하여 순환하는 추가 유화를 행한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 라텍스 및 딥 성형체를 얻었다.

[비교예 3]

저류 탱크(1) 대신에, 도 6에 나타낸 2단 패들형의 교반 날개(110)(접액 면적률: 5%)를 구비한 저류 탱크(100)를 사용한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 라텍스 및 딥 성형체를 얻었다.

상기 실시예 1~4 및 비교예 1~3의 제조 방법에 대하여 표 1에 정리하는 동시에, 평가를 표 1에 병기하였다. 한편, 표 1의 「유화제」는 유화제 수용액을 의미하고 있다.

표 1에 있어서 「응집물」은, 탈용매 공정 후에 수분산액을 저류 탱크로부터 발출한 후에 있어서의 저류 탱크의 내벽이나 교반 날개에 부착되어 있던 응집물의, 수분산액 중의 고형분에 대한 비율이다. 또한, 「평균 입경」은, 얻어진 합성 폴리이소프렌 라텍스의 체적 평균 입경으로, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(상품명 「SALD2200」, 시마즈 제작소 제조)를 사용하여 구하였다. 또한, 「조대 입자량」은, 얻어진 합성 폴리이소프렌 라텍스에 포함되는 직경 3 μm 이상의 조대 입자의 중량 비율로, 쿨터식 입경 측정기(상품명 「Multisizer4e」, 베크만·쿨터사 제조)를 사용하여 구하였다. 또한, 인장 강도는, 얻어진 딥 성형체의 인장 강도로서, 이하와 같이 측정하였다.

ASTM D624-00에 기초하여, 딥 성형체를, 23℃, 상대 습도 50%의 항온 항습실에서 24시간 이상 방치한 후, 덤벨(상품명 「Die C」, 덤벨사 제조)로 블랭킹하여, 측정용의 시험편을 제작하였다. 그리고, 당해 시험편을 텐실론 만능 시험기(상품명 「RTG-1210」, A&D사 제조)로 인장 속도 500 mm/min으로 잡아당겨, 파단 직전의 인장 강도(단위: MPa)를 측정하였다.

(평가)

표 1에 나타내는 바와 같이, 순환 중의 유화제 수용액에 고무 용액을 공급하면서 유화액 중의 고무 농도를 점차로 높여 가는 실시예 1~4는, 처음부터 유화제 수용액과 고무 용액을 소정량 혼합한 혼합 용액을 유화하는 비교예 1~3보다 조대 입자량 및 응집물이 적었다. 따라서 본 발명에 의하면 유화가 양호하게 행하여져, 얻어지는 라텍스는 응집물의 양이 적은 고품질인 것이 되는 것이 확인되었다. 또한, 실시예 2와 같이, 유화제 수용액의 순환량에 대한 고무 용액의 공급 비율이 적고, 추가 유화를 행하고, 또한 저류 탱크 내에서 유화제 수용액이나 유화액을 평판상의 교반 날개로 교반함으로써, 유화가 매우 양호하게 행하여지는 것을 알 수 있었다.

또한, 딥 성형체의 인장 강도에 관해서도, 실시예 1~4는 비교예 1~3보다 우수하여, 본 발명에서 제조되는 라텍스로 제조되는 딥 성형체가 강도가 우수한 것이 되는 것이 확인되었다.

[산업상 이용가능성]

본 발명은, 고무 용액과 유화제 수용액의 혼합 용액을 양호한 상태로 유화할 수 있기 때문에, 응집물이 적은 고품질의 라텍스를 제조할 수 있는 라텍스의 제조 방법으로서 유용하다.

1, 1B, 1C 저류 탱크(용기)
2 순환관(순환 라인)
3 유화기
40 교반 수단
50, 60, 70 교반 날개
52, 62, 72 교반면
54 격자부

Claims (10)

1. 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액과, 유화제 수용액을, 상기 고무 용액:상기 유화제 수용액의 용적 비율이 0:100~1:4인 비율로 순환 라인에 공급하여 순환시키는 제1 순환 공정과,
   상기 제1 순환 공정을 계속한 상태에서, 상기 순환 라인 중에, 고무와 유기 용매를 혼합한 고무 용액을 공급하면서, 상기 순환 라인의 도중에 설치한 유화기에 의해 상기 유화제 수용액과 상기 고무 용액을 혼합하여 유화액을 얻는 제2 순환 공정과,
   상기 유화액으로부터 상기 유기 용매를 제거하는 탈용매 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 라텍스의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 순환 공정에 있어서의 상기 유화제 수용액의 순환류량과, 상기 제2 순환 공정에 있어서 상기 순환 라인에 공급하는 상기 고무 용액의 공급량의 비율을, 3:1~15:1로 하는 것을 특징으로 하는 라텍스의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 순환 공정에서 얻은 상기 유화액을, 상기 순환 라인을 통하여 적어도 1회 더 순환시킨 후에 상기 탈용매 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 라텍스의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 순환 라인의 도중에 그 순환 라인을 순환하는 순환 용액을 저류하는 용기를 설치하고, 그 용기 내에서, 회전하는 교반 수단에 의해, 상기 제1 순환 공정 및 상기 제2 순환 공정 중의 적어도 어느 일방의 순환 공정에 있어서 저류하는 용액을 교반하도록 하고,
   상기 교반 수단은, 그 회전 방향과 대략 직교하여 교반물에 대향하는 교반면을 갖는 평판상의 교반 날개를 포함하는 구성인 것을 특징으로 하는 라텍스의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탈용매 공정에 있어서는, 상기 유화액을 용기 내에 저류하고, 그 용기 내에 회전 가능하게 설치한 교반 수단으로 교반하면서 상기 유화액으로부터 상기 유기 용매를 제거하도록 하고,
   상기 교반 수단은, 그 회전 방향과 대략 직교하여 교반물에 대향하는 교반면을 갖는 평판상의 교반 날개를 포함하는 구성인 것을 특징으로 하는 라텍스의 제조 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 교반 날개의 상기 교반면의 면적이, 상기 용기 내에 저류되는 용액의 단면적의 10~60%인 것을 특징으로 하는 라텍스의 제조 방법.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 교반 날개는, 격자상의 구조를 갖는 격자부를 구비하는 것을 특징으로 하는 라텍스의 제조 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 라텍스에 가교제를 첨가하여 라텍스 조성물을 얻고, 그 라텍스 조성물을 사용하여 막 성형체를 성형하는 것을 특징으로 하는 막 성형체의 제조 방법.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 라텍스에 가교제를 첨가하여 라텍스 조성물을 얻고, 그 라텍스 조성물을 사용하여 딥 성형체를 성형하는 것을 특징으로 하는 딥 성형체의 제조 방법.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 라텍스에 가교제를 첨가하여 라텍스 조성물을 얻고, 그 라텍스 조성물을 접착제층으로서 기재의 표면에 형성하는 것을 특징으로 하는 접착제층 형성 기재의 제조 방법.

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