WO2017154736A1 - 合成ゴムのラテックスおよびその製造方法 - Google Patents

合成ゴムのラテックスおよびその製造方法 Download PDF

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吉隆 佐藤
小出村 順司
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日本ゼオン株式会社
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    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/005Additives being defined by their particle size in general

Definitions

  • the present invention relates to a latex of synthetic rubber capable of providing a film molded body such as a dip molded body having excellent mechanical stability and excellent tensile strength and elongation, and a method for producing the same.
  • a latex composition containing latex of natural rubber is dip-molded to obtain a dip-molded body that is used in contact with a human body such as a nipple, a balloon, a glove, a balloon, and a sack.
  • natural rubber latex contains a protein that causes allergic symptoms in the human body
  • synthetic rubber latex such as synthetic polyisoprene and styrene-isoprene-styrene block copolymer instead of natural rubber latex (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses a latex of a synthetic polyisoprene and / or a styrene-isoprene-styrene block copolymer having a weight average molecular weight of 10,000 to 5,000,000, a sulfur-based vulcanizing agent and a vulcanizing agent.
  • a dip molding composition containing a sulfur accelerator is disclosed.
  • the mechanical stability of the latex used for obtaining this is not sufficient, so that the storage stability as latex is low, and rubber is used in the post-process.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and is a latex of a synthetic rubber that can provide a film molded body such as a dip molded body having excellent mechanical stability and excellent tensile strength and elongation. And it aims at providing the manufacturing method.
  • the present inventors have found that the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more in the particle size distribution determined on the basis of the number of synthetic rubber particles contained in the latex is as follows: The inventors have found that the above object can be achieved by a synthetic rubber latex controlled to less than 3,000 ppm by weight, and have completed the present invention.
  • the content of particles of synthetic rubber latex having a particle size of 5 ⁇ m or more in a particle size distribution determined on the basis of the number of synthetic rubber particles contained in the latex is 3,000.
  • Synthetic rubber latices that are less than ppm by weight are provided.
  • the synthetic rubber is preferably a synthetic polyisoprene and / or a styrene-isoprene-styrene block copolymer.
  • a latex composition containing a latex of the above synthetic rubber and a vulcanizing agent and / or a vulcanization accelerator.
  • a film molded body comprising the above-described latex composition.
  • an adhesive layer formation base material provided with the adhesive bond layer formed using latex of said synthetic rubber on a base material is provided.
  • a method for producing the latex is provided.
  • F (V ⁇ N ⁇ P ⁇ S) / Q 2 (1)
  • V is the circumferential speed (m / s) of the rotor
  • N is the composite frequency (Hz) of the emulsifier
  • P is the volume of the emulsification chamber (m 3 )
  • S is the rotor and Cross-sectional area of slit provided in stator (m 2 )
  • Q is dispersion processing speed (m 3 / s)
  • the second dispersion energy F 2 is preferably 2.0 ⁇ 10 7 or more.
  • a synthetic rubber latex capable of providing a film molded article such as a dip molded article having excellent mechanical stability and excellent tensile strength and elongation, and manufacturing such a synthetic rubber latex are produced.
  • the manufacturing method for doing can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a manufacturing apparatus used in the manufacturing method of the present invention.
  • the synthetic rubber latex of the present invention is a synthetic rubber in which the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more is less than 3,000 ppm by weight in the particle size distribution determined on the basis of the number of synthetic rubber particles contained in the latex.
  • the latex is a synthetic rubber in which the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more is less than 3,000 ppm by weight in the particle size distribution determined on the basis of the number of synthetic rubber particles contained in the latex.
  • Latex in the particle size distribution obtained on the basis of the number of synthetic rubber particles constituting the synthetic rubber latex, the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more is less than 3,000 ppm by weight, Latex can be excellent in mechanical stability, and when formed into a film molded body such as a dip molded body, the obtained film molded body can be excellent in tensile strength and elongation. Is.
  • an additional step such as removal of aggregates is required and the problem that production efficiency is reduced due to the generation of aggregates can be effectively solved.
  • the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more in the particle size distribution determined on the basis of the number of synthetic rubber particles contained in the latex is preferably 2,000 ppm by weight or less.
  • the lower limit is usually 500 ppm by weight or more.
  • the volume average particle diameter of the synthetic rubber particles constituting the latex of the synthetic rubber of the present invention is preferably 0.6 to 1.7 ⁇ m, more preferably 0.8 to 1.3 ⁇ m, still more preferably 0.9 to 1.0 ⁇ m.
  • the volume average particle diameter is in the above range, the mechanical stability as a latex can be further improved, and when the film molded body such as a dip molded body is formed, the obtained film molded body has a tensile strength and It can be made better by elongation.
  • the solid content concentration of the latex of the synthetic rubber of the present invention is preferably 30 to 70% by weight, more preferably 40 to 70% by weight. By setting the solid content concentration within the above range, the storage stability when the latex of synthetic rubber is stored can be further improved, which is preferable.
  • the synthetic rubber constituting the latex of the synthetic rubber of the present invention is not particularly limited, but is a homopolymer or copolymer of a conjugated diene monomer such as synthetic polybutadiene, synthetic polyisoprene, synthetic polychloroprene; styrene-butadiene copolymer Polymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, acrylonitrile-isoprene copolymer, acrylonitrile-butadiene-isoprene copolymer, butyl acrylate-butadiene copolymer Examples thereof include copolymers of conjugated diene monomers such as those with other monomers copolymerizable therewith; acrylate (co) polymers and the like.
  • a conjugated diene monomer such as synthetic poly
  • synthetic polyisoprene and / or styrene-isoprene-styrene block copolymers are preferred because they are excellent in tensile strength and elongation when formed into a film molded body such as a dip molded body.
  • the latex of the synthetic rubber of the present invention is a synthetic polyisoprene and / or a styrene-isoprene-styrene block copolymer
  • the present invention is not limited to these synthetic polyisoprene and / or latex of styrene-isoprene-styrene block copolymer.
  • the synthetic polyisoprene latex of the present invention is a latex of synthetic polyisoprene obtained by polymerizing isoprene.
  • the synthetic polyisoprene contained in the synthetic polyisoprene latex of the present invention may be a homopolymer of isoprene or a copolymer of other ethylenically unsaturated monomers copolymerizable with isoprene. There may be.
  • the content of the isoprene unit in the synthetic polyisoprene is flexible, and it is easy to obtain a dip-molded article excellent in tensile strength. % Or more, more preferably 95% by weight or more, and particularly preferably 100% by weight (isoprene homopolymer).
  • Examples of other ethylenically unsaturated monomers copolymerizable with isoprene include conjugated diene monomers other than isoprene such as butadiene, chloroprene and 1,3-pentadiene; acrylonitrile, methacrylonitrile, fumaronitrile, ⁇ - Ethylenically unsaturated nitrile monomers such as chloroacrylonitrile; vinyl aromatic monomers such as styrene and alkylstyrene; methyl (meth) acrylate (meaning “methyl acrylate and / or methyl methacrylate”; The same applies to ethyl (meth) acrylate, etc.), ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomers such as ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; Is mentioned.
  • Synthetic polyisoprene is produced in an inert polymerization solvent using a conventionally known method, for example, a Ziegler polymerization catalyst composed of trialkylaluminum-titanium tetrachloride or an alkyllithium polymerization catalyst such as n-butyllithium or sec-butyllithium.
  • the polymer solution of synthetic polyisoprene can be obtained by solution polymerization of isoprene and other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers used as necessary.
  • a trialkylaluminum tetrachloride is used as a polymerization catalyst because it has a high cis content and can have good tensile strength and flexibility when formed into a film molded body such as a dip molded body.
  • a synthetic polyisoprene obtained using a Ziegler polymerization catalyst made of titanium is preferred.
  • the cis content in the resulting synthetic polyisoprene is usually as low as less than 90% by weight. It is preferable to use a Ziegler polymerization catalyst.
  • the cis content in the synthetic polyisoprene is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and still more preferably 98% by weight or more.
  • the tensile strength and flexibility in the case of a film molded body such as a dip molded body can be further increased.
  • polymerization solvent examples include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclopentane, cyclopentene, cyclohexane and cyclohexene; aliphatics such as butane, pentane, hexane and heptane. Hydrocarbon solvents; halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, chloroform, ethylene dichloride; and the like. Of these, aliphatic hydrocarbon solvents are preferred and butane is particularly preferred.
  • isoprene units in the synthetic polyisoprene which are cis bond units, trans bond units, 1,2-vinyl bond units, and 3,4-vinyl bond units, depending on the bond state of isoprene.
  • the content of cis-bond units in the isoprene units contained in the synthetic polyisoprene is preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight based on the total isoprene units. % Or more, more preferably 95% by weight or more.
  • the weight average molecular weight of the synthetic polyisoprene is preferably 10,000 to 5,000,000, more preferably 500,000 to 5,000,000, and even more preferably, in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography analysis. Is 800,000 to 3,000,000.
  • the polymer Mooney viscosity (ML1 + 4, 100 ° C.) of the synthetic polyisoprene is preferably 50 to 80, more preferably 60 to 80, and still more preferably 70 to 80.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a manufacturing apparatus used in the manufacturing method of the present invention.
  • the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 includes a mixer 10, a rotor / stator emulsifier 20, a storage tank 30, a reflux pipe 40, and a distillation tank 50.
  • a polymer solution of synthetic polyisoprene and a surfactant aqueous solution or surfactant dispersion obtained by dissolving or dispersing a surfactant in water are each supplied with a general pump.
  • the mixture is transferred to the mixer 10 and mixed with the mixer 10 to obtain a mixture, and then the obtained mixture is sent to the rotor-stator emulsifier 20, and the rotor-stator emulsifier 20 performs the first dispersion treatment.
  • a coarsely dispersed emulsion is obtained.
  • the obtained coarsely dispersed emulsion is recovered in the storage tank 30.
  • the polymer solution of synthetic polyisoprene the polymer solution of synthetic polyisoprene obtained by solution polymerization may be used as it is, or after taking out solid synthetic polyisoprene from the polymer solution after solution polymerization. Alternatively, those dissolved in an organic solvent may be used.
  • the organic solvent similar to the organic solvent described above is used for the polymerization of the synthetic polyisoprene. In this case, an alicyclic hydrocarbon solvent is preferable, and cyclohexane is particularly preferable.
  • the content ratio of the organic solvent in the polymer solution of synthetic polyisoprene is preferably 2,000 parts by weight or less, more preferably 20 to 1,500 parts by weight, and still more preferably 100 parts by weight of synthetic polyisoprene. 500 to 1300 parts by weight, most preferably 700 to 900 parts by weight.
  • an anionic surfactant can be preferably used as the surfactant to be contained in the surfactant aqueous solution.
  • Anionic surfactants include fatty acid salts such as sodium laurate, potassium myristate, sodium palmitate, potassium oleate, sodium linolenate, sodium rosinate; sodium dodecylbenzenesulfonate, potassium dodecylbenzenesulfonate, decylbenzene Alkylbenzene sulfonates such as sodium sulfonate, potassium decylbenzenesulfonate, sodium cetylbenzenesulfonate, potassium cetylbenzenesulfonate; sodium di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate, potassium di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate, dioctylsulfosuccinate Alkylsulfosuccinates such as sodium sul
  • fatty acid salts, alkylbenzene sulfonates, alkyl sulfosuccinates, alkyl sulfate esters and polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts are preferable, and fatty acid salts and alkylbenzene sulfonates are particularly preferable.
  • the content of the surfactant in the aqueous surfactant solution or the surfactant dispersion is preferably 0.2 to 15.0% by weight, more preferably 0.5 to 5.0% by weight, and still more preferably 1. 0 to 2.0% by weight.
  • the amount of the surfactant aqueous solution or surfactant dispersion used for the polymer solution of synthetic polyisoprene is the same as the amount of surfactant contained in the surfactant aqueous solution or surfactant dispersion.
  • the amount is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.5 to 30 parts by weight, and still more preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight.
  • the mixer 10 is not particularly limited as long as it can mix a polymer solution of synthetic polyisoprene with an aqueous surfactant solution or a surfactant dispersion, and for example, a multi-line mixer.
  • a static mixer, a spiral pin mixer or the like can be used.
  • the rotor / stator type emulsifier 20 is an apparatus that can apply a shearing force to the mixture by rotating a rotor having a plurality of slits relative to a stator having a plurality of slits.
  • a rotor-stator type emulsifier 20 for example, a trade name “TK Pipeline Homomixer” (manufactured by Special Machine Industries Co., Ltd.), a trade name “Colloid Mill” (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), a trade name “ "Slasher” (manufactured by Nihon Coke Kogyo Co., Ltd.), trade name “Trigonal wet pulverizer” (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), trade name "Cabitron” (manufactured by Eurotech), trade name "Milder” (manufactured by Taiheiyo Kiko ), And continuous emulsifiers such as trade name “Fine Flow Mill” (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.).
  • the first dispersion energy in the first dispersion process when the dispersion energy F given to the mixture is the first dispersion energy F 1 with respect to the dispersion energy F obtained by the following formula (1). It is desirable to perform dispersion so that F 1 is 8.0 ⁇ 10 7 or more.
  • F (V ⁇ N ⁇ P ⁇ S) / Q 2 (1)
  • V is the circumferential speed (m / s) of the rotor, and is determined from the rotational speed of the rotor constituting the rotor-stator pair and the outer diameter of the rotor.
  • N is a composite frequency (Hz) of the emulsifier, and depends on the number of rotor-stator pair combinations and the number of slits provided in each rotor-stator. For example, when the outer diameter is 30 mm, the peripheral speed is 19 m / s, the number of rotor / stator pairs is one, the number of slits in the rotor is 8, and the number of slits in the stator is 12, the combined frequency is 19 000 Hz.
  • P is the volume (m 3 ) of the emulsification chamber.
  • the volume is the volume of the portion where the object to be dispersed can stay in the space in which the rotor / stator pair is arranged, and the rotor and stator in the emulsification chamber It is a volume that includes etc.
  • S is the cross-sectional area of the slit provided in the rotor and stator (m 2), specifically, the sum of the cross-sectional area per slit.
  • Q is the dispersion processing speed (m 3 / s), and is determined by the flow rate of the material to be dispersed.
  • the first dispersion process is performed so that the first dispersion energy F 1 is 8.0 ⁇ 10 7 or more, and the total dispersion energy F total described later is 1.0 ⁇ 10 8 or more.
  • the content of particles having a particle size distribution of 5 ⁇ m or more in the particle size distribution obtained on the basis of the number of rubber particles contained in the resulting synthetic polyisoprene latex is 3,000 ppm by weight. It can be made less than.
  • the first dispersion energy F 1 is less than 8.0 ⁇ 10 7
  • the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more in the particle size distribution is 3,000 ppm by weight or more, and mechanical stability as latex is obtained. It becomes inferior.
  • the first dispersion energy F 1 is 8.0 ⁇ 10 7 or more, preferably 8.5 ⁇ 10 7 or more, more preferably 1.0 ⁇ 10 8 or more.
  • the first upper limit of the dispersion energy F 1 is not particularly limited, but is usually, 1.5 ⁇ 10 8 or less.
  • the obtained coarsely dispersed emulsion is recovered in the storage tank 30.
  • the coarsely dispersed emulsion recovered in the storage tank 30 is returned to the mixer 10 through the reflux pipe 40, stirred in the mixer 10, and then sent to the rotor / stator type emulsifier 20 again.
  • the second dispersion treatment is performed on the coarsely dispersed emulsion in the rotor / stator type emulsifier 20 to obtain a finely dispersed emulsion, and the obtained finely dispersed emulsion is collected in the distillation tank 50.
  • the liquid to be treated in the second dispersion treatment is transferred by the stirring force of the rotor / stator type emulsifier 20.
  • dispersion energy F obtained by the above formula (1) a dispersed energy F imparted to the crude dispersion emulsion and second distributed energy F 2, a first dispersion energy F 1 described above second
  • the total of the dispersion energy F 2 is the total dispersion energy F total
  • the first dispersion processing is performed so that the first dispersion energy F 1 is 8.0 ⁇ 10 7 or more, and the total dispersion energy F total is 1.0 ⁇ 10 8 or more.
  • the content of particles having a particle size distribution of 5 ⁇ m or more in the particle size distribution obtained on the basis of the number of rubber particles contained in the resultant synthetic polyisoprene latex is 3,000 weights. It can be less than ppm.
  • the total dispersion energy F total is less than 1.0 ⁇ 10 8
  • the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more in the particle size distribution is 3,000 ppm by weight or more, and mechanical stability as a latex is obtained. It will be inferior to.
  • the first dispersion energy F 1 is 1.0 ⁇ 10 8 or more and If the second dispersion process is not performed, the total dispersion energy F total is 1.0 ⁇ 10 8 or more without performing the second dispersion process.
  • the content of particles having a particle size of 5 ⁇ m or more in the size distribution does not become less than 3,000 ppm by weight, or the production efficiency may be significantly reduced. Therefore, in the present invention, it is desirable to perform the second dispersion process after the first dispersion process, and the second dispersion energy F 2 in the second dispersion process is preferably 2.0 ⁇ 10 7 or more.
  • the second dispersion treatment is preferably performed under the condition of preferably 2.5 ⁇ 10 7 or more, more preferably 5.0 ⁇ 10 7 or more.
  • the upper limit of the second dispersion energy F 2 is not particularly limited, but is usually 1.5 ⁇ 10 8 or less.
  • the total dispersion energy F total is 1.0 ⁇ 10 8 or more, preferably 1.3 ⁇ 10 8 or more, more preferably 1.5 ⁇ 10 8 or more. Further, the upper limit of the total dispersion energy F total is not particularly limited, but is usually 3.0 ⁇ 10 8 or less.
  • the second dispersion process a total dispersion energy F total but may be performed under a condition such that 1.0 ⁇ 10 8 or more, the total dispersion energy F total is 1.0 ⁇ 10 8 in the distributed processing of one degree If not above, or if it is desired to further increase the total dispersion energy F total , it may be performed a plurality of times. That is, the coarsely dispersed emulsion stored in the storage tank 30 is returned to the mixer 10 through the reflux pipe 40, and then dispersed in the rotor-stator type emulsifier 20, and then returned to the storage tank 30 and again.
  • the mixture is returned to the mixer 10 through the reflux pipe 40, and then dispersed in the rotor-stator type emulsifier 20, and then the obtained finely dispersed emulsion is recovered in the distillation tank 50 to be dispersed twice.
  • distribution process Furthermore, you may perform the dispersion
  • the distributed processing may be performed continuously only for the time required for performing the distributed processing twice. Further, for example, in the case of performing distributed processing of 3 degrees, 4 degrees, or more, the distributed processing is continuously performed for the time required to perform distributed processing of 3 degrees, 4 degrees, or more. It is good also as an aspect which performs.
  • recovered after the 2nd dispersion process is desirable to perform the process which removes an organic solvent in the distillation tank 50 about the micro-dispersion emulsion collect
  • a method for removing the organic solvent from the finely dispersed emulsion there can be mentioned a method in which the content of the organic solvent (preferably an alicyclic hydrocarbon solvent) in the resulting synthetic polyisoprene latex can be 500 ppm by weight or less.
  • methods such as vacuum distillation, atmospheric distillation, and steam distillation can be employed.
  • the polydisperse emulsion thus obtained can be subjected to adjustment of solid content concentration such as concentration operation or pH adjustment, if necessary, to obtain a synthetic polyisoprene latex.
  • concentration operation include vacuum distillation, atmospheric distillation, centrifugation, membrane concentration, and the like. Among these, the residual amount of the surfactant in the synthetic polyisoprene latex can be reduced. Centrifugation is preferable from the viewpoint that it can be performed.
  • a carboxyl group-containing synthetic polyisoprene may be obtained by introducing a carboxyl group into the synthetic polyisoprene contained in the synthetic polyisoprene latex, if necessary.
  • the method for introducing a carboxyl group into the synthetic polyisoprene is not particularly limited, and examples thereof include a method of graft polymerization of a monomer having a carboxyl group on the synthetic polyisoprene in a latex.
  • the graft polymerization method a conventionally known method can be used. For example, a method described in International Publication No. 2014/129547 can be used.
  • Styrene-isoprene-styrene block copolymer latex The styrene-isoprene-styrene block copolymer latex of the present invention is a latex of a block copolymer of styrene and isoprene.
  • the content ratio of the styrene unit to the isoprene unit in the styrene-isoprene-styrene block copolymer is usually 1:99 to 90:10, preferably 3:97 to 70: by weight ratio of “styrene unit: isoprene unit”.
  • the range is 30, more preferably 5:95 to 50:50, and still more preferably 10:90 to 30:70.
  • the styrene-isoprene-styrene block copolymer is obtained by a conventionally known method, for example, using a Ziegler polymerization catalyst composed of trialkylaluminum-titanium tetrachloride or an alkyllithium polymerization catalyst such as n-butyllithium or sec-butyllithium.
  • a Ziegler polymerization catalyst composed of trialkylaluminum-titanium tetrachloride or an alkyllithium polymerization catalyst such as n-butyllithium or sec-butyllithium.
  • a trialkylaluminum tetrachloride is used as a polymerization catalyst because it has a high cis content and can have good tensile strength and flexibility when formed into a film molded body such as a dip molded body.
  • a styrene-isoprene-styrene block copolymer obtained using a Ziegler polymerization catalyst made of titanium is preferred.
  • the cis content in the styrene-isoprene-styrene block copolymer is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and further preferably 98% by weight or more.
  • the tensile strength and flexibility in the case of a film molded body such as a dip molded body can be further increased.
  • a polymerization solvent the same thing as the synthetic polyisoprene latex mentioned above can be used.
  • the weight average molecular weight of the styrene-isoprene-styrene block copolymer is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 50,000 to 5, in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography analysis. It is 00,000, more preferably 100,000 to 3,000,000.
  • the weight average molecular weight of the styrene-isoprene-styrene block copolymer within the above range, the tensile strength of the obtained film molded body in the case of forming a film molded body such as a dip molded body is improved and the styrene-isoprene is improved.
  • -Styrene block copolymer latex tends to be easy to produce.
  • the polymer Mooney viscosity (ML1 + 4, 100 ° C.) of the styrene-isoprene-styrene block copolymer is preferably 50 to 80, more preferably 60 to 80, and still more preferably 70 to 80.
  • the styrene-isoprene of the present invention is obtained from the polymer solution of the styrene-isoprene-styrene block copolymer using the production apparatus shown in FIG. 1 in the same manner as in the case of obtaining the synthetic polyisoprene latex.
  • -A styrene block copolymer latex can be obtained.
  • the styrene-isoprene-styrene block copolymer latex of the present invention is obtained from the polymer solution of the styrene-isoprene-styrene block copolymer, the styrene-isoprene-styrene block copolymer is similarly prepared.
  • the resulting mixture is sent to the rotor / stator emulsifier 20 by the stirring force of the mixer 10,
  • the rotor-stator emulsifier 20 performs the first dispersion treatment with the first dispersion energy F 1 to obtain a coarsely dispersed emulsion, and the obtained coarsely dispersed emulsion is recovered in the storage tank 30.
  • the obtained coarsely dispersed emulsion is similarly returned to the mixer 10 through the reflux pipe 40 and stirred in the mixer 10.
  • the rotor / stator emulsifier 20 is again fed by the stirring force of the mixer 10. send.
  • the crude dispersion emulsion in the second dispersion energy F 2 by performing a second dispersion treatment, to obtain a fine dispersion emulsion, resulting finely dispersed emulsion Is recovered in the distillation tank 50.
  • the styrene-isoprene-styrene block copolymer is further adjusted as necessary by adjusting the solid content concentration such as concentration operation or pH adjustment. Latex can be obtained.
  • the first dispersion energy F 1 is 8.0 ⁇ 10 7 or more, preferably 8.5 ⁇ 10 7 or more, more preferably 1.0 ⁇ 10 8 or more.
  • the first upper limit of the dispersion energy F 1 is not particularly limited, it is usually, 1.5 ⁇ 10 8 or less.
  • the total dispersion energy F total is 1.0 ⁇ 10 8 or more, preferably 1.3 ⁇ 10 8 or more, more preferably 1.5 ⁇ 10 8 or more.
  • the upper limit of the total dispersion energy F total is not particularly limited, but is usually 3.0 ⁇ 10 8 or less.
  • the second dispersion energy F 2 in the second dispersion treatment is preferably 2.0 ⁇ 10 7 or more, more preferably 2.5 ⁇ 10 7 or more, and further preferably 5.0 ⁇ 10 7 or more.
  • the upper limit of the second dispersion energy F 2 is not particularly limited, but is usually 1.5 ⁇ 10 8 or less.
  • the carboxyl group-containing styrene-isoprene is introduced into the styrene-isoprene-styrene block copolymer contained in the styrene-isoprene-styrene block copolymer latex, if necessary, by introducing a carboxyl group.
  • -It may be a styrene block copolymer.
  • the method for introducing a carboxyl group into the styrene-isoprene-styrene block copolymer is not particularly limited. For example, a monomer having a carboxyl group is grafted to the styrene-isoprene-styrene block copolymer in a latex. The method of superposing
  • polymerizing is mentioned.
  • Latex Composition The latex composition of the present invention is obtained by blending the above-described synthetic rubber latex of the present invention with a vulcanizing agent and / or a vulcanization accelerator.
  • vulcanizing agents include powdered sulfur, sulfur white, precipitated sulfur, colloidal sulfur, surface-treated sulfur, insoluble sulfur, and the like; sulfur chloride, sulfur dichloride, morpholine disulfide, alkylphenol disulfide, caprolactam disulfide (N, And sulfur-containing compounds such as N′-dithio-bis (hexahydro-2H-azepinone-2)), phosphorus-containing polysulfides, polymer polysulfides, and 2- (4′-morpholinodithio) benzothiazole.
  • sulfur can be preferably used.
  • Vulcanizing agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the vulcanizing agent is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.2 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic rubber contained in the latex.
  • vulcanization accelerator those usually used in a method for obtaining a film molded product such as dip molding can be used.
  • the content of the vulcanization accelerator is preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic rubber contained in the latex.
  • the latex composition of this invention contains a zinc oxide further.
  • the content of zinc oxide is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.2 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic rubber contained in the latex.
  • the latex composition of the present invention further comprises a compounding agent such as an anti-aging agent; a dispersant; a reinforcing agent such as carbon black, silica, or talc; a filler such as calcium carbonate or clay; an ultraviolet absorber; a plasticizer; It can mix
  • a compounding agent such as an anti-aging agent; a dispersant; a reinforcing agent such as carbon black, silica, or talc; a filler such as calcium carbonate or clay; an ultraviolet absorber; a plasticizer; It can mix
  • Antiaging agents include 2,6-di-4-methylphenol, 2,6-di-t-butylphenol, butylhydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl- ⁇ -dimethylamino-p-cresol, Octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, styrenated phenol, 2,2′-methylene-bis (6- ⁇ -methyl-benzyl-p-cresol), 4, Butylation of 4'-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-t-butylphenol), alkylated bisphenol, p-cresol and dicyclopentadiene Phenol-based antioxidants containing no sulfur atom, such as reaction products; 2,2′-thiobis- (4-methyl-6-tert-butylphenol 4,4′-thiobis- (6-tert-butyl-o-cresol), 2,6-d
  • the content of the anti-aging agent is preferably 0.05 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic rubber contained in the latex.
  • the method for preparing the latex composition of the present invention is not particularly limited.
  • a dispersing machine such as a ball mill, a kneader, or a disper
  • a latex of synthetic rubber is added to a vulcanizing agent and / or a vulcanization accelerator, and
  • the aqueous dispersion is mixed with the synthetic rubber.
  • the method of mixing with latex is mentioned.
  • the latex composition of the present invention preferably has a pH of 7 or more, more preferably in the range of 7 to 13, and still more preferably in the range of 8 to 12.
  • the solid content concentration of the latex composition is preferably in the range of 15 to 65% by weight.
  • the latex composition of the present invention is preferably aged (pre-crosslinked) before being subjected to molding such as dip molding from the viewpoint of further improving the mechanical properties of a film molded body such as a dip molding obtained.
  • the pre-crosslinking time is not particularly limited and depends on the pre-crosslinking temperature, but is preferably 1 to 14 days, and more preferably 1 to 7 days.
  • the pre-crosslinking temperature is preferably 20 to 40 ° C. After pre-crosslinking, it is preferably stored at a temperature of 10 to 30 ° C. until it is subjected to molding such as dip molding. When stored at a high temperature, the tensile strength of the obtained film molded body such as a dip molded body may be lowered.
  • the film molded body of the present invention is a film-shaped molded body made of the latex composition of the present invention.
  • the film thickness of the film molded body of the present invention is preferably 0.03 to 0.50 mm, more preferably 0.05 to 0.40 mm, and particularly preferably 0.08 to 0.30 mm.
  • the film molded body of the present invention is not particularly limited, but is preferably a dip molded body obtained by dip molding the latex composition of the present invention.
  • Dip molding is a method in which a mold is immersed in a latex composition, the composition is deposited on the surface of the mold, the mold is then lifted from the composition, and then the composition deposited on the mold surface is dried. is there.
  • the mold before being immersed in the latex composition may be preheated. Further, a coagulant can be used as necessary before the mold is immersed in the latex composition or after the mold is pulled up from the latex composition.
  • the method of using the coagulant include a method in which the mold before dipping in the latex composition is immersed in a solution of the coagulant to attach the coagulant to the mold (anode coagulation dipping method), and the latex composition is deposited.
  • anode coagulation dipping method There is a method of immersing the formed mold in a coagulant solution (Teag adhesion dipping method), etc., but the anode adhesion dipping method is preferable in that a dip-formed product with little thickness unevenness can be obtained.
  • coagulants include metal halides such as barium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, and aluminum chloride; nitrates such as barium nitrate, calcium nitrate, and zinc nitrate; acetic acid such as barium acetate, calcium acetate, and zinc acetate. Salts; water-soluble polyvalent metal salts such as calcium sulfate, magnesium sulfate, and sulfates such as aluminum sulfate; Of these, calcium salts are preferable, and calcium nitrate is more preferable. These water-soluble polyvalent metal salts can be used alone or in combination of two or more.
  • the coagulant is preferably used in the form of an aqueous solution.
  • This aqueous solution may further contain a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, or a nonionic surfactant.
  • concentration of the coagulant varies depending on the type of the water-soluble polyvalent metal salt, but is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
  • the deposit formed on the mold is usually dried by heating. What is necessary is just to select drying conditions suitably.
  • the heating conditions at the time of crosslinking are not particularly limited, but are preferably 60 to 150 ° C., more preferably 100 to 130 ° C., and preferably 10 to 120 minutes.
  • the heating method is not particularly limited, and there are a method of heating with warm air in an oven, a method of heating by irradiating infrared rays, and the like.
  • the mold may be washed with water or warm water to remove water-soluble impurities (for example, excess surfactant or coagulant) before or after heating the mold on which the latex composition is deposited.
  • water-soluble impurities for example, excess surfactant or coagulant
  • the hot water used is preferably 40 ° C. to 80 ° C., more preferably 50 ° C. to 70 ° C.
  • the dip-formed body after crosslinking is detached from the mold.
  • the desorption method include a method of peeling from a mold by hand, a method of peeling by water pressure or compressed air pressure, and the like. If the dip-formed product in the middle of crosslinking has sufficient strength against desorption, it may be desorbed in the middle of crosslinking, and then the subsequent crosslinking may be continued.
  • the film molded body of the present invention and the dip molded body which is one embodiment thereof are obtained using the latex of the present invention described above, they have excellent tensile strength and elongation, and are particularly suitable as, for example, gloves. Can be used.
  • the film molded body is a glove
  • organic fine particles such as inorganic fine particles such as talc and calcium carbonate or starch particles are gloved. It may be dispersed on the surface, an elastomer layer containing fine particles may be formed on the surface of the glove, or the surface layer of the glove may be chlorinated.
  • the membrane molded article of the present invention and the dip molded article as one aspect thereof are medical supplies such as nipples for baby bottles, syringes, tubes, water pillows, balloon sacks, catheters, condoms, etc. It can also be used for toys such as dolls and balls; industrial articles such as pressure forming bags and gas storage bags; finger sack and the like.
  • the adhesive layer forming base material of the present invention comprises a base material comprising an adhesive layer formed on the base material using the above-described synthetic rubber latex of the present invention, and an adhesive layer. And composite material.
  • the substrate is not particularly limited, but for example, a fiber substrate can be used.
  • the kind of fiber which comprises a fiber base material is not specifically limited, For example, polyamide fibers, such as vinylon fiber, polyester fiber, nylon, and aramid (aromatic polyamide), glass fiber, cotton, rayon etc. are mentioned. These can be appropriately selected according to the application.
  • the shape of the fiber substrate is not particularly limited, and examples thereof include staples, filaments, cords, ropes, woven fabrics (such as canvas), and the like, and can be appropriately selected depending on the application.
  • the adhesive layer may be formed using the above-described synthetic rubber latex of the present invention, and may be used as it is without blending a compounding agent or the like in the above-described synthetic rubber latex of the present invention. Or it is set as an adhesive composition by mix
  • Examples of the compounding agent contained in the adhesive composition include an adhesive resin.
  • the adhesive resin is not particularly limited, and for example, resorcin-formaldehyde resin, melamine resin, epoxy resin and isocyanate resin can be suitably used, and among these, resorcin-formaldehyde resin is preferable.
  • As the resorcin-formaldehyde resin known ones (for example, those disclosed in JP-A-55-142635) can be used.
  • the reaction ratio of resorcin to formaldehyde is usually 1: 1 to 1: 5, preferably 1: 1 to 1: 3 in terms of a molar ratio of “resorcin: formaldehyde”.
  • the adhesive composition contains 2,6-bis (2,4-dihydroxyphenylmethyl) -4-chlorophenol or a similar compound, isocyanate, block, which has been conventionally used to further increase the adhesive strength.
  • isocyanate, ethylene urea, polyepoxide, modified polyvinyl chloride resin and the like can be contained.
  • the adhesive composition can contain a vulcanization aid.
  • a vulcanization aid By including a vulcanization aid, the mechanical strength of the adhesive layer-forming substrate can be improved.
  • Vulcanization aids include quinone dioximes such as p-quinone dioxime; methacrylic acid esters such as lauryl methacrylate and methyl methacrylate; DAF (diallyl fumarate), DAP (diallyl phthalate), TAC (triallyl cyanurate), And allyl compounds such as TAIC (triallyl isocyanurate); maleimide compounds such as bismaleimide, phenylmaleimide and N, Nm-phenylene dimaleimide; sulfur; and the like.
  • the content (solid content) of the synthetic rubber in the adhesive composition is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
  • the adhesive layer-forming substrate of the present invention is, for example, a method of applying the synthetic rubber latex of the present invention or an adhesive composition containing the same to the surface of the substrate, or the substrate of the synthetic layer of the present invention. It can be obtained by forming an adhesive layer on a substrate by a method of immersing in rubber latex or an adhesive composition containing the rubber latex.
  • Such an adhesive layer-forming substrate of the present invention can be used as a substrate-rubber composite by adhering to rubber via an adhesive layer, for example.
  • the base material-rubber composite is not particularly limited.
  • rubber using a base fiber-like fiber base material such as a rubber toothed belt with a core wire using a cord-like fiber base material or a canvas Examples thereof include a toothed belt.
  • the method for obtaining the substrate-rubber composite is not particularly limited.
  • the latex of the synthetic rubber of the present invention or the adhesive composition containing the same is adhered to the substrate by a coating method, a dipping treatment, or the like.
  • a method of obtaining an adhesive layer-forming substrate, placing the adhesive layer-forming substrate on rubber, and heating and pressurizing it is exemplified.
  • the pressurization can be performed using a compression (press) molding machine, a metal roll, an injection molding machine or the like.
  • the pressurizing pressure is preferably 0.5 to 20 MPa, more preferably 2 to 10 MPa.
  • the heating temperature is preferably 130 to 300 ° C, more preferably 150 to 250 ° C.
  • the treatment time for heating and pressing is preferably 1 to 180 minutes, more preferably 5 to 120 minutes.
  • rubber molding and adhesion between the adhesive layer forming substrate and the rubber can be performed simultaneously.
  • a base material-rubber-base composite can be exemplified.
  • the base material-rubber-base material composite can be formed, for example, by combining a base material (may be a composite of two or more kinds of base materials) and a base material-rubber composite. Specifically, a core wire as a base material, rubber and a base fabric as a base material are stacked (in this case, the core wire and the base fabric are coated with latex of the synthetic rubber of the present invention or an adhesive composition containing the same).
  • a base material-rubber-base material composite can be obtained by applying it while heating and applying pressure while heating.
  • the base material-rubber composite obtained using the adhesive layer forming base material of the present invention is excellent in mechanical strength, abrasion resistance and water resistance. Therefore, a flat belt, V belt, V ribbed belt, It can be suitably used as a belt such as a round belt, a square belt, or a toothed belt.
  • the base material-rubber composite obtained using the base material for forming an adhesive layer of the present invention is excellent in oil resistance and can be suitably used as a belt in oil.
  • the substrate-rubber composite obtained using the adhesive layer-forming substrate of the present invention can be suitably used for hoses, tubes, diaphragms and the like.
  • Examples of the hose include a single tube rubber hose, a multilayer rubber hose, a braided reinforcement hose, and a cloth wound reinforcement hose.
  • Examples of the diaphragm include a flat diaphragm and a rolling diaphragm.
  • the substrate-rubber composite obtained by using the adhesive layer-forming substrate of the present invention can be used as industrial products such as seals and rubber rolls in addition to the above uses.
  • the seal include a moving part seal such as a rotating part, a swinging part, and a reciprocating part, and a fixed part seal.
  • the motion part seal include an oil seal, a piston seal, a mechanical seal, a boot, a dust cover, a diaphragm, and an accumulator.
  • Examples of the fixed part seal include an O-ring and various gaskets.
  • rolls that are parts of OA equipment such as printing equipment and copying equipment; rolls for fiber processing such as spinning rolls for spinning and drafting rolls for spinning; rolls for iron making such as bridle rolls, snubber rolls, steering rolls, etc.
  • OA equipment printing equipment and copying equipment
  • rolls for fiber processing such as spinning rolls for spinning and drafting rolls for spinning
  • rolls for iron making such as bridle rolls, snubber rolls, steering rolls, etc.
  • the Content rate of particles of 5 ⁇ m or more in the number-based particle size distribution in latex It measured using the electrical-resistance type
  • formula particle size distribution measuring apparatus Brand name "Coulter Counter Multisizer 3", the Beckman Coulter company make).
  • Aggregate content ⁇ ( ⁇ ) / ( ⁇ ⁇ ⁇ ) ⁇ ⁇ 10,000
  • represents the weight of the wire mesh and dried aggregate after drying
  • represents the weight of the wire mesh
  • represents the weight of the latex composition
  • represents the solid content concentration of the latex composition.
  • the tensile strength and elongation of the dip molded body were measured based on ASTM D412. Specifically, the dip-molded body is punched with a dumbbell (Die-C) to produce a test piece for measurement, and the obtained test piece is pulled with a Tensilon universal testing machine ("RTC-1225A" manufactured by Orientec). The sample was pulled at 500 mm / min, and the tensile strength just before the break (unit: MPa) and the elongation just before the break (unit:%) were measured.
  • RTC-1225A Tensilon universal testing machine
  • Example 1 (Production of synthetic polyisoprene latex (f-1)) Synthetic polyisoprene having a weight average molecular weight of 1,300,000 (trade name “NIPOL IR2200L”, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., isoprene homopolymer obtained using a Ziegler polymerization catalyst, cis bond unit amount: 98% by weight) was mixed with cyclohexane and dissolved by raising the temperature to 60 ° C. with stirring to prepare a cyclohexane solution (a) of synthetic polyisoprene.
  • Synthetic polyisoprene having a weight average molecular weight of 1,300,000 trade name “NIPOL IR2200L”, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., isoprene homopolymer obtained using a Ziegler polymerization catalyst, cis bond unit amount: 98% by weight
  • a finely dispersed emulsion was obtained using the cyclohexane solution (a) and the anionic surfactant aqueous solution (b) using the production apparatus shown in FIG.
  • the product name “Multiline Mixer MS26-MMR-5.5L” (manufactured by Satake Chemical Machinery Co., Ltd.) is used as the mixer 10
  • the product name “Milder MDN310” is used as the rotor-stator type emulsifier 20. (Manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) was used.
  • the rotor-stator type emulsifier 20 After mixing using the mixer 10, the rotor-stator type emulsifier 20 performs the first dispersion treatment, and the obtained coarsely dispersed emulsion (c-1) is stored in the storage tank. It was collected at 30.
  • the coarsely dispersed emulsion (c-1) is returned again to the mixer 10 through the reflux pipe 40, and after stirring in the mixer 10, it is sent again to the rotor-stator type emulsifier 20, and the rotor-stator type
  • the emulsifier 20 performs the second dispersion treatment, and the finely dispersed emulsion (d-1) obtained is recovered in the distillation tank 50.
  • the finely dispersed emulsion (d-1) is heated to 80 ° C. under a reduced pressure of ⁇ 0.01 to ⁇ 0.09 MPa (gauge pressure) to distill off the cyclohexane.
  • a solvent-dispersed finely dispersed emulsion (e-1) was obtained.
  • the obtained solvent-dispersed finely dispersed emulsion (e-1) is taken out from the distillation tank 50 and 4,000 to 9 using a continuous centrifuge (trade name “SRG610”, manufactured by Alfa Laval). Centrifugation was performed at 1,000 G to obtain a synthetic polyisoprene latex (f-1) having a solid content concentration of 61.0% by weight as a light liquid. Then, mechanical stability was measured using the obtained synthetic polyisoprene latex (f-1). The results are shown in Table 1.
  • the hand mold coated with the coagulant was taken out of the oven and immersed in the latex composition for 10 seconds.
  • the hand mold was immersed in 60 ° C. warm water for 5 minutes.
  • the mixture was cooled to room temperature, sprayed with talc, and then peeled off from the hand mold to obtain a dip-formed body.
  • the tensile strength and elongation of the obtained dip-molded product were measured according to the above-described methods. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 (Production of synthetic polyisoprene latex (f-2))
  • the time required to be processed in the emulsifier 20 is set as the processing time (that is, the second dispersion process of two passes), except that the second dispersion process is performed continuously, the same as in Example 1,
  • a synthetic polyisoprene latex (f-2) was produced and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • a dispersion process and a second dispersion process were performed.
  • Example 3 (Production of synthetic polyisoprene latex (f-3))
  • f-3) was produced and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 (Production of synthetic polyisoprene latex (f-4)) A synthetic polyisoprene latex (f-4) was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the second dispersion treatment was not performed. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 (Production of synthetic polyisoprene latex (f-5))
  • the synthetic polyisoprene latex (f-5) was treated in the same manner as in Example 1 except that the second dispersion treatment was performed with the treatment time as the treatment time (that is, the second dispersion treatment for one pass). ) And evaluated in the same manner.
  • a dispersion process and a second dispersion process were performed.
  • Comparative Example 3 (Production of synthetic polyisoprene latex (f-6))
  • the first in the first dispersion treatment is carried out using only the mixer 10 (trade name “Multiline Mixer MS26-MMR-5.5L” (manufactured by Satake Chemical Machinery Co., Ltd.)) without using the rotor-stator type emulsifier 20.
  • F 1 5.35 ⁇ 10 6
  • a synthetic polyisoprene latex (f-6) was produced in the same manner as in Example 1 except that the second dispersion treatment was performed using the time as the treatment time (that is, the 19-pass second dispersion treatment). Evaluation was performed.
  • a dispersion process and a second dispersion process were performed.
  • latex having a particle size distribution of 5 ⁇ m or more in the particle size distribution determined on the basis of the number of synthetic rubber particles contained in the latex is less than 3,000 ppm by weight.
  • the agglomerate content was kept low, and a dip-molded article having high tensile strength and elongation was obtained (Examples 1 to 3).

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Abstract

合成ゴムのラテックスであって、前記ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm未満である合成ゴムのラテックスを提供する。本発明によれば、機械的安定性に優れ、かつ、引張強度および伸びに優れたディップ成形体などの膜成形体を与えることのできる合成ゴムのラテックスを提供することができる。

Description

合成ゴムのラテックスおよびその製造方法
 本発明は、機械的安定性に優れ、かつ、引張強度および伸びに優れたディップ成形体などの膜成形体を与えることのできる合成ゴムのラテックスおよびその製造方法に関する。
 従来、天然ゴムのラテックスを含有するラテックス組成物をディップ成形して、乳首、風船、手袋、バルーン、サック等の人体と接触して使用されるディップ成形体が得られることが知られている。しかしながら、天然ゴムのラテックスは、人体にアレルギーの症状を引き起こすような蛋白質を含有するため、生体粘膜または臓器と直接接触するディップ成形体としては問題がある場合があった。そのため、天然ゴムのラテックスではなく、合成ポリイソプレンやスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体などの合成ゴムのラテックスを用いる検討がされてきている(特許文献1)。
 たとえば、特許文献1には、重量平均分子量が10,000~5,000,000である、合成ポリイソプレンおよび/またはスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体のラテックスと、硫黄系加硫剤および加硫促進剤を含有してなるディップ成形用組成物が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載のディップ成形用組成物においては、これを得るために用いているラテックスの機械的安定性が十分でなく、そのため、ラテックスとしての貯蔵安定性が低く、後工程においてゴム粒子の凝集が起こりやすく、凝集物の除去などの追加の工程が必要となるという課題や、凝集物の発生により生産効率が低下してしまうという課題があった(特許文献1参照)。特に、このような課題は、シス含量が90重量%と比較的高い場合に顕著であった。
特開2012-62487号公報
 本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、機械的安定性に優れ、かつ、引張強度および伸びに優れたディップ成形体などの膜成形体を与えることのできる合成ゴムのラテックスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm未満に制御された合成ゴムのラテックスにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明によれば、合成ゴムのラテックスであって、前記ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm未満である合成ゴムのラテックスが提供される。
 本発明の合成ゴムのラテックスにおいて、前記合成ゴムが、合成ポリイソプレンおよび/またはスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体であることが好ましい。
 本発明によれば、上記の合成ゴムのラテックスと、加硫剤および/または加硫促進剤とを含有するラテックス組成物が提供される。
 本発明によれば、上記のラテックス組成物からなる膜成形体が提供される。
 また、本発明によれば、基材上に、上記の合成ゴムのラテックスを用いて形成される接着剤層を備える接着剤層形成基材が提供される。
 さらに、本発明によれば、合成ゴムが有機溶媒に溶解または分散してなる合成ゴムの重合体溶液または重合体分散液と、界面活性剤が水に溶解または分散してなる界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液とを混合することで混合物を得る第1工程と、
 前記混合物に対して、ローター・ステーター式の乳化機にて第1分散処理を行うことで、粗分散乳化液を得る第2工程と、
 前記粗分散乳化液に対して、ローター・ステーター式の乳化機にて第2分散処理を行うことで、微分散乳化液を得る第3工程と、を備え、
 下記式(1)で求められる分散エネルギーFに関し、前記第2工程の第1分散処理において、前記混合物に与えられる分散エネルギーFを第1分散エネルギーFとし、前記第3工程の第2分散処理において、前記粗分散乳化液に与えられる分散エネルギーFを第2分散エネルギーFとし、前記第1分散エネルギーFと第2分散エネルギーFとの合計を合計分散エネルギーFtotalとした場合に、
 前記第1分散エネルギーFが8.0×10以上、前記合計分散エネルギーFtotalが1.0×10以上となるように、前記第1分散処理および前記第2分散処理を行う合成ゴムのラテックスの製造方法が提供される。
  F=(V×N×P×S)/Q  (1)
 (上記式(1)中、Vは、ローターの周速(m/s)、Nは、乳化機の合成周波数(Hz)、Pは、乳化室の容積(m)、Sは、ローターおよびステーターに備えられたスリットの断面積(m)、Qは、分散処理速度(m/s))
 本発明の合成ゴムのラテックスの製造方法において、前記第2分散エネルギーFが2.0×10以上であることが好ましい。
 本発明によれば、機械的安定性に優れ、かつ、引張強度および伸びに優れたディップ成形体などの膜成形体を与えることのできる合成ゴムのラテックス、およびこのような合成ゴムのラテックスを製造するための製造方法を提供することができる。
図1は、本発明の製造方法で用いる製造装置の一例を示す図である。
 本発明の合成ゴムのラテックスは、ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における、粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm未満である合成ゴムのラテックスである。
 本発明によれば、合成ゴムのラテックスを構成する合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における、粒子径が5μm以上の粒子の含有率を、3,000重量ppm未満とすることにより、ラテックスを機械的安定性に優れたものとすることができ、しかも、ディップ成形体などの膜成形体とした場合に、得られる膜成形体を引張強度および伸びに優れたものとすることができるものである。特に、本発明によれば、機械安定性を優れたものとすることにより、ラテックスとしての貯蔵安定性を向上させることができ、これにより、後工程においてゴム粒子が凝集してしまうことを有効に防止することができ、これにより、凝集物の除去などの追加の工程が必要となるという課題や、凝集物の発生により生産効率が低下してしまうという課題を有効に解決できるものである。一方で、粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm以上であると、機械安定性に劣るものとなり、ラテックスとしての貯蔵安定性が低く、後工程においてゴム粒子の凝集が起こりやすく、凝集物の除去などの追加の工程が必要となるという問題や、凝集物の発生により生産効率が低下してしまうという問題が発生してしまう。
 本発明の合成ゴムのラテックスにおいて、ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における、粒子径が5μm以上の粒子の含有率は、好ましくは2,000重量ppm以下であり、その下限は、通常、500重量ppm以上である。
 なお、本発明の合成ゴムのラテックスを構成する合成ゴム粒子の体積平均粒子径は、好ましくは0.6~1.7μm、より好ましくは0.8~1.3μm、さらに好ましくは0.9~1.0μmである。体積平均粒子径が上記範囲にあることにより、ラテックスとしての機械的安定性をより高めることができ、しかも、ディップ成形体などの膜成形体とした場合に、得られる膜成形体を引張強度および伸びにより優れたものとすることができる。
 また、本発明の合成ゴムのラテックスの固形分濃度は、好ましくは30~70重量%、より好ましくは40~70重量%である。固形分濃度を上記範囲とすることにより、合成ゴムのラテックスを貯蔵した際における貯蔵安定性をより向上させることができるため、好ましい。
 本発明の合成ゴムのラテックスを構成する合成ゴムとしては、特に限定されないが、合成ポリブタジエン、合成ポリイソプレン、合成ポリクロロプレン等の共役ジエン単量体の単独重合体もしくは共重合体;スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-イソプレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-イソプレン共重合体、ブチルアクリレート-ブタジエン共重合体等の共役ジエン単量体とこれと共重合可能な他の単量体との共重合体;アクリレート系(共)重合体等が挙げられる。これらのなかでも、ディップ成形体などの膜成形体とした場合における、引張強度および伸びに優れることから、合成ポリイソプレンおよび/またはスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体が好ましい。
 以下においては、本発明の合成ゴムのラテックスが、合成ポリイソプレンおよび/またはスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体である場合を例示して、説明を行う。ただし、本発明は、これら合成ポリイソプレンおよび/またはスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体のラテックスに、何ら限定されるものではない。
 合成ポリイソプレンラテックス
 本発明の合成ポリイソプレンラテックスは、イソプレンを重合して得られる合成ポリイソプレンのラテックスである。
 本発明の合成ポリイソプレンラテックスに含まれる、合成ポリイソプレンは、イソプレンの単独重合体であってもよいし、イソプレンと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体とを共重合したものであってもよい。合成ポリイソプレン中のイソプレン単位の含有量は、柔軟で、引張強度に優れるディップ成形体が得られやすいことから、全単量体単位に対して、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上、特に好ましくは100重量%(イソプレンの単独重合体)である。
 イソプレンと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体としては、たとえば、ブタジエン、クロロプレン、1,3-ペンタジエン等のイソプレン以外の共役ジエン単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、フマロニトリル、α-クロロアクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル単量体;スチレン、アルキルスチレン等のビニル芳香族単量体;(メタ)アクリル酸メチル(「アクリル酸メチルおよび/またはメタクリル酸メチル」の意味であり、以下、(メタ)アクリル酸エチルなども同様。)、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル等のエチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体;などが挙げられる。これらのイソプレンと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体は、1種単独でも、複数種を併用してもよい。
 合成ポリイソプレンは、従来公知の方法、たとえばトリアルキルアルミニウム-四塩化チタンからなるチーグラー系重合触媒やn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムなどのアルキルリチウム重合触媒を用いて、不活性重合溶媒中で、イソプレンと、必要に応じて用いられる共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体とを溶液重合することで、合成ポリイソプレンの重合体溶液として得ることできる。
 本発明においては、シス含量が高く、ディップ成形体などの膜成形体とした場合における引張強度および柔軟性を良好なものとすることができるという点より、重合触媒として、トリアルキルアルミニウム-四塩化チタンからなるチーグラー系重合触媒を用いて得られた合成ポリイソプレンが好ましい。特に、sec-ブチルリチウムなどのアルキルリチウム重合触媒を用いた場合には、得られる合成ポリイソプレン中のシス含量は、通常、90重量%未満と低くなってしまうため、このような観点からも、チーグラー系重合触媒を用いることが好ましい。合成ポリイソプレン中のシス含量は、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上、さらに好ましくは98重量%以上である。シス含量が上記範囲にあることにより、ディップ成形体などの膜成形体とした場合における引張強度および柔軟性をより高めることができる。
 また、重合溶媒としては、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;シクロペンタン、シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン等の脂環族炭化水素溶媒;ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;塩化メチレン、クロロホルム、二塩化エチレン等のハロゲン化炭化水素溶媒;等を挙げることができる。これらのうち、脂肪族炭化水素溶媒が好ましく、ブタンが特に好ましい。
 合成ポリイソプレン中のイソプレン単位としては、イソプレンの結合状態により、シス結合単位、トランス結合単位、1,2-ビニル結合単位、3,4-ビニル結合単位の4種類が存在する。得られるディップ成形体の引張強度向上の観点から、合成ポリイソプレンに含まれるイソプレン単位中のシス結合単位の含有割合は、全イソプレン単位に対して、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上である。
 合成ポリイソプレンの重量平均分子量は、ゲル・パーミーエーション・クロマトグラフィー分析による標準ポリスチレン換算で、好ましくは10,000~5,000,000、より好ましくは500,000~5,000,000、さらに好ましくは800,000~3,000,000である。合成ポリイソプレンの重量平均分子量を上記範囲とすることにより、ディップ成形体などの膜成形体とした場合における、得られる膜成形体の引張強度が向上するとともに、合成ポリイソプレンラテックスが製造しやすくなる傾向がある。
 合成ポリイソプレンのポリマー・ムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは50~80、より好ましくは60~80、さらに好ましくは70~80である。
 次いで、このようにして得られる合成ポリイソプレンの重合体溶液を用いて、本発明の合成ポリイソプレンラテックスを得る方法について、図1を参照しながら、説明する。
 図1は、本発明の製造方法で用いる製造装置の一例を示す図である。図1に示す製造装置は、ミキサー10と、ローター・ステーター式乳化機20と、貯留タンク30と、還流配管40と、蒸留タンク50とを備える。
 まず、図1に示す製造装置において、合成ポリイソプレンの重合体溶液と、界面活性剤を水に溶解または分散してなる界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液とを、それぞれ一般的なポンプを用いてミキサー10に移送し、ミキサー10で混合し混合物とした後に、得られた混合物をローター・ステーター式乳化機20に送り、ローター・ステーター式乳化機20にて、第1分散処理を行い、粗分散乳化液を得る。そして、得られた粗分散乳化液を貯留タンク30にて回収する。
 合成ポリイソプレンの重合体溶液としては、溶液重合により得られた合成ポリイソプレンの重合体溶液をそのまま用いてもよいし、あるいは、溶液重合後の重合体溶液から固形の合成ポリイソプレンを取り出した後、有機溶媒に溶解したものを用いてもよい。溶液重合後の重合体溶液から固形の合成ポリイソプレンを取り出した後、有機溶媒に溶解する場合における有機溶媒としては、合成ポリイソプレンの重合に用いるものとして前記した有機溶媒と同様のものを用いることができるが、この場合には、脂環式炭化水素溶媒が好ましく、シクロヘキサンが特に好ましい。合成ポリイソプレンの重合体溶液中における、有機溶媒の含有割合は、合成ポリイソプレン100重量部に対して、好ましくは2,000重量部以下、より好ましくは20~1,500重量部、さらに好ましくは500~1300重量部、最も好ましくは700~900重量部である。
 また、界面活性剤水溶液に含有させる界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。アニオン性界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、リノレン酸ナトリウム、ロジン酸ナトリウム等の脂肪酸塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、デシルベンゼンスルホン酸カリウム、セチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、セチルベンゼンスルホン酸カリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;ジ(2-エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウム、ジ(2-エチルヘキシル)スルホコハク酸カリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等のアルキルスルホコハク酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム等のアルキル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸カリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩;ラウリルリン酸ナトリウム、ラウリルリン酸カリウム等のモノアルキルリン酸塩;等が挙げられる。これらアニオン性界面活性剤の中でも、脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキル硫酸エステル塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩が好ましく、脂肪酸塩およびアルキルベンゼンスルホン酸塩が特に好ましい。
 界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液中の界面活性剤の含有割合は、好ましくは0.2~15.0重量%、より好ましくは0.5~5.0重量%、さらに好ましくは1.0~2.0重量%である。また、合成ポリイソプレンの重合体溶液に対する、界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液の使用量は、界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液中に含まれる界面活性剤の量が、合成ポリイソプレン100重量部に対して、好ましくは0.1~50重量部となる量、より好ましくは0.5~30重量部となる量、さらに好ましくは1~20重量部となる量である。
 また、ミキサー10としては、合成ポリイソプレンの重合体溶液と、界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液とを混合することのできるものであれば何でもよく、特に限定されないが、たとえば、マルチラインミキサー、スタティックミキサー、スパイラルピンミキサーなどを用いることができる。
 そして、合成ポリイソプレンの重合体溶液と、界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液とをミキサー10にて混合することにより得られた混合物を、ローター・ステーター式乳化機20に送り、ローター・ステーター式乳化機20内にて、第1分散処理を行うことで、粗分散乳化液を得る。ローター・ステーター式乳化機20としては、複数のスリットを有するステーターに対して、複数のスリットを有するローターが相対的に回転することで、混合物に対してせん断力が加えられるような装置であればよく、特に限定されず、たとえば、このようなローター・ステーター対を複数有するものが好適に用いられる。このようなローター・ステーター式乳化機20としては、たとえば、商品名「TKパイプラインホモミキサー」(特殊機化工業社製)、商品名「コロイドミル」(神鋼パンテック社製)、商品名「スラッシャー」(日本コークス工業社製)、商品名「トリゴナル湿式微粉砕機」(三井三池化工機社製)、商品名「キャビトロン」(ユーロテック社製)、商品名「マイルダー」(太平洋機工社製)、商品名「ファインフローミル」(太平洋機工社製)などの連続式乳化機などが挙げられる。
 また、第1分散処理においては、下記式(1)で求められる分散エネルギーFに関し、混合物に与えられる分散エネルギーFを第1分散エネルギーFとした場合に、第1分散処理における第1分散エネルギーFが8.0×10以上となるように分散を行うことが望ましい。
  F=(V×N×P×S)/Q  (1)
 上記式(1)中、Vは、ローターの周速(m/s)であり、ローター・ステーター対を構成するローターの回転速度およびローターの外径から決定される。
 Nは、乳化機の合成周波数(Hz)であり、ローター・ステーター対の組み合わせ数と、各ローター・ステーターに備えられたスリットの数に依存するものである。一例を挙げると、外径30mmで周速が19m/s、ローター・ステーター対が1個であり、ローターのスリット数が8、ステーターのスリットの数が12である場合には、合成周波数は19,000Hzとなる。
 Pは、乳化室の容積(m)であり、具体的には、ローター・ステーター対が配された空間内において、被分散物が滞留可能な部分における容積であり、乳化室内のローターおよびステーター等を含んだ容積である。
 Sは、ローターおよびステーターに備えられたスリットの断面積(m)であり、具体的には、スリット1個当たりの断面積の総和である。
 また、Qは、分散処理速度(m/s)であり、被分散物の流速により決定される。
 本発明においては、第1分散エネルギーFが8.0×10以上となるように第1分散処理を行い、かつ、後述する合計分散エネルギーFtotalを1.0×10以上となるように、さらに第2分散処理を行うことで、得られる合成ポリイソプレンラテックスに含まれる、ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率を3,000重量ppm未満とすることができるものである。第1分散エネルギーFが8.0×10未満であると、粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が3,000重量ppm以上となってしまい、ラテックスとしての機械的安定性に劣るものとなってしまう。
 第1分散エネルギーFは、8.0×10以上、好ましくは8.5×10以上、より好ましくは1.0×10以上とする。また、第1分散エネルギーFの上限は、特に限定されないが、通常、1.5×10以下である。
 そして、ローター・ステーター式乳化機20内にて、第1分散エネルギーFにて第1分散処理を行った後、得られた粗分散乳化液を、貯留タンク30に回収する。
 次いで、貯留タンク30内に回収された粗分散乳化液を、還流配管40を通じて、ミキサー10に戻し、ミキサー10において攪拌を行った後に、再度、ローター・ステーター式乳化機20に送る。そして、ローター・ステーター式乳化機20内にて、粗分散乳化液について第2分散処理を行うことで、微分散乳化液を得て、得られた微分散乳化液を蒸留タンク50に回収する。この第2分散処理における被分散処理液の移送は、ローター・ステーター式乳化機20の撹拌力によって為される。
 第2分散処理においては、上記式(1)で求められる分散エネルギーFに関し、粗分散乳化液に与えられる分散エネルギーFを第2分散エネルギーFとし、上述した第1分散エネルギーFと第2分散エネルギーFとの合計を合計分散エネルギーFtotalとした場合に、合計分散エネルギーFtotalが1.0×10以上となるように分散を行うことが望ましい。
 本発明においては、上述したように第1分散エネルギーFが8.0×10以上となるように第1分散処理を行うとともに、合計分散エネルギーFtotalが1.0×10以上となるように、さらに第2分散処理を行うことで、得られる合成ポリイソプレンラテックスに含まれる、ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率を3,000重量ppm未満とすることができるものである。合計分散エネルギーFtotalが1.0×10未満であると、粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が3,000重量ppm以上となってしまい、ラテックスとしての機械的安定性に劣るものとなってしまう。
 なお、本発明においては、第1分散処理における、第1分散エネルギーFを8.0×10以上とするものであり、たとえば、第1分散エネルギーFが1.0×10以上となる条件とした場合には、第2分散処理を行わなくても、合計分散エネルギーFtotalが1.0×10以上となることとなるが、第2分散処理を行わない場合には、粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が3,000重量ppm未満とならない場合や、生産効率が著しく低下してしまう場合がある。そのため、本発明においては、第1分散処理の後に、第2分散処理を行うことが望ましく、また、第2分散処理における第2分散エネルギーFが、好ましくは2.0×10以上、より好ましくは2.5×10以上、さらに好ましくは5.0×10以上となる条件で、第2分散処理を行うことが好ましい。第2分散エネルギーFの上限は、特に限定されないが、通常、1.5×10以下である。
 合計分散エネルギーFtotalは、1.0×10以上、好ましくは1.3×10以上、より好ましくは1.5×10以上とする。また、合計分散エネルギーFtotalの上限は、特に限定されないが、通常、3.0×10以下である。
 なお、第2分散処理は、合計分散エネルギーFtotalが1.0×10以上となるような条件で行えばよいが、1度の分散処理では合計分散エネルギーFtotalが1.0×10以上とならない場合や、合計分散エネルギーFtotalをさらに高めたい場合には、複数回行ってもよい。すなわち、貯留タンク30内に貯蔵された粗分散乳化液を、還流配管40を通じて、ミキサー10に戻し、次いで、ローター・ステーター式乳化機20において分散処理を行った後、貯留タンク30に戻し、再度、還流配管40を通じて、ミキサー10に戻し、次いで、ローター・ステーター式乳化機20において分散処理を行った後に、得られた微分散乳化液を蒸留タンク50にて回収することにより、2度の分散処理(2パスの第2分散処理)を行うような態様としてもよいし、さらには3度以上の分散処理(3パス以上の第2分散処理)を行ってもよい。この場合おいては、たとえば、2度の分散処理を行う場合において、2度の分散処理を行うのに必要となる時間だけ連続で分散処理を行うような態様としてもよい。さらには、たとえば、3度あるいは4度、さらにはそれ以上の分散処理を行う場合において、3度あるいは4度、さらにはそれ以上の分散処理を行うのに必要となる時間だけ連続で分散処理を行うような態様としてもよい。
 そして、本発明においては、第2分散処理後の回収された微分散乳化液について、蒸留タンク50内にて、有機溶媒を除去する処理を行うことが望ましい。微分散乳化液から有機溶媒を除去する方法としては、得られる合成ポリイソプレンラテックス中における、有機溶媒(好ましくは脂環族炭化水素溶媒)の含有量を500重量ppm以下とすることのできる方法が好ましく、たとえば、減圧蒸留、常圧蒸留、水蒸気蒸留等の方法を採用することができる。
 そして、このようにして得られた微分散乳化液について、必要に応じて、濃縮操作等の固形分濃度の調整やpH調整等を行うことで、合成ポリイソプレンラテックスを得ることができる。濃縮操作としては、たとえば、減圧蒸留、常圧蒸留、遠心分離、膜濃縮等の方法等が挙げられるが、これらのなかでも、合成ポリイソプレンラテックス中の界面活性剤の残留量を低減することができるという観点より、遠心分離が好ましい。
 また、本発明においては、合成ポリイソプレンラテックスに含まれる合成ポリイソプレンに、必要に応じて、カルボキシル基を導入することで、カルボキシル基含有合成ポリイソプレンとしてもよい。合成ポリイソプレンに、カルボキシル基を導入する方法としては、特に限定されないが、たとえば、ラテックス中で、合成ポリイソプレンにカルボキシル基を有する単量体をグラフト重合する方法が挙げられる。グラフト重合法としては、従来公知の方法を用いることができ、たとえば、国際公開第2014/129547号に記載された方法などを用いることができる。
 スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体ラテックス
 本発明のスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体ラテックスは、スチレンとイソプレンのブロック共重合体のラテックスである。
 スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体中のスチレン単位とイソプレン単位の含有割合は、「スチレン単位:イソプレン単位」の重量比で、通常1:99~90:10、好ましくは3:97~70:30、より好ましくは5:95~50:50、さらに好ましくは10:90~30:70の範囲である。
 スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体は、従来公知の方法、たとえばトリアルキルアルミニウム-四塩化チタンからなるチーグラー系重合触媒やn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムなどのアルキルリチウム重合触媒を用いて、不活性重合溶媒中で、イソプレンとスチレンとをブロック共重合することで、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体の重合体溶液として得ることができる。
 本発明においては、シス含量が高く、ディップ成形体などの膜成形体とした場合における引張強度および柔軟性を良好なものとすることができるという点より、重合触媒として、トリアルキルアルミニウム-四塩化チタンからなるチーグラー系重合触媒を用いて得られたスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体が好ましい。スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体中のシス含量は、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上、さらに好ましくは98重量%以上である。シス含量が上記範囲にあることにより、ディップ成形体などの膜成形体とした場合における引張強度および柔軟性をより高めることができる。重合溶媒としては、上述した合成ポリイソプレンラテックスと同様のものを用いることができる。
 スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体の重量平均分子量は、ゲル・パーミーエーション・クロマトグラフィー分析による標準ポリスチレン換算で、好ましくは10,000~1,000,000、より好ましくは50,000~5,00,000、さらに好ましくは100,000~3,00,000である。スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体の重量平均分子量を上記範囲とすることにより、ディップ成形体などの膜成形体とした場合における、得られる膜成形体の引張強度が向上するとともに、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体ラテックスが製造しやすくなる傾向がある。
 スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体のポリマー・ムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは50~80、より好ましくは60~80、さらに好ましくは70~80である。
 そして、本発明においては、合成ポリイソプレンラテックスを得る場合と同様にして、図1に示す製造装置を用いて、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体の重合体溶液から、本発明のスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体ラテックスを得ることができる。
 すなわち、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体の重合体溶液から、本発明のスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体ラテックスを得る場合においても、同様にして、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体の重合体溶液と、界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液とを、ミキサー10で混合し混合物とした後に、得られた混合物をミキサー10の撹拌力により、ローター・ステーター式乳化機20に送り、ローター・ステーター式乳化機20にて、第1分散エネルギーFにて第1分散処理を行い、粗分散乳化液を得て、得られた粗分散乳化液を貯留タンク30に回収する。
 そして、得られた粗分散乳化液について、同様に、還流配管40を通じて、ミキサー10に戻し、ミキサー10において攪拌を行った後に、ミキサー10の撹拌力により、再度、ローター・ステーター式乳化機20に送る。そして、ローター・ステーター式乳化機20内にて、粗分散乳化液について第2分散エネルギーFにて第2分散処理を行うことで、微分散乳化液を得て、得られた微分散乳化液を蒸留タンク50に回収する。そして、必要に応じて有機溶媒を除去する処理を行った後、さらに必要に応じて、濃縮操作等の固形分濃度の調整やpH調整等を行うことで、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体ラテックスを得ることができる。
 この場合においても、第1分散エネルギーFは、8.0×10以上、好ましくは8.5×10以上、より好ましくは1.0×10以上とする。第1分散エネルギーFの上限は、特に限定されないが、通常、1.5×10以下である。また、合計分散エネルギーFtotalは、1.0×10以上、好ましくは1.3×10以上、より好ましくは1.5×10以上とする。合計分散エネルギーFtotalの上限は、特に限定されないが、通常、3.0×10以下である。さらに、第2分散処理における第2分散エネルギーFは、好ましくは2.0×10以上、より好ましくは2.5×10以上、さらに好ましくは5.0×10以上とする。第2分散エネルギーFの上限は、特に限定されないが、通常、1.5×10以下である。
 また、本発明においては、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体ラテックスに含まれるスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体に、必要に応じて、カルボキシル基を導入することで、カルボキシル基含有スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体としてもよい。スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体に、カルボキシル基を導入する方法としては、特に限定されないが、たとえば、ラテックス中で、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体にカルボキシル基を有する単量体をグラフト重合する方法が挙げられる。
 ラテックス組成物
 本発明のラテックス組成物は、上述した本発明の合成ゴムのラテックスに、加硫剤および/または加硫促進剤を配合してなるものである。
 加硫剤としては、たとえば、粉末硫黄、硫黄華、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄等の硫黄;塩化硫黄、二塩化硫黄、モルホリン・ジスルフィド、アルキルフェノール・ジスルフィド、カプロラクタムジスルフィド(N,N’-ジチオ-ビス(ヘキサヒドロ-2H-アゼピノン-2))、含りんポリスルフィド、高分子多硫化物、2-(4’-モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール等の硫黄含有化合物が挙げられる。これらのなかでも、硫黄が好ましく使用できる。加硫剤は、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。
 加硫剤の含有量は、特に限定されないが、ラテックス中に含まれる合成ゴム100重量部に対して、好ましくは0.1~10重量部、より好ましくは0.2~3重量部である。加硫剤の含有量を上記範囲とすることにより、得られるディップ成形体などの膜成形体の引張強度をより高めることができる。
 加硫促進剤としては、ディップ成形などの膜成形体を得る方法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-(N,N-ジエチルチオ・カルバイルチオ)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、4-モルホニリル-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、2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。加硫促進剤は、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。
 加硫促進剤の含有量は、ラテックス中に含まれる合成ゴム100重量部に対して、好ましくは0.05~5重量部であり、より好ましくは0.1~2重量部である。加硫促進剤の含有量を上記範囲とすることにより、得られるディップ成形体などの膜成形体の引張強度をより高めることができる。
 また、本発明のラテックス組成物は、さらに酸化亜鉛を含有することが好ましい。
 酸化亜鉛の含有量は、特に限定されないが、ラテックス中に含まれる合成ゴム100重量部に対して、好ましくは0.1~5重量部、より好ましくは0.2~2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、得られるディップ成形体などの膜成形体の引張強度をより高めることができる。
 本発明のラテックス組成物には、さらに、老化防止剤;分散剤;カーボンブラック、シリカ、タルク等の補強剤;炭酸カルシウム、クレー等の充填剤;紫外線吸収剤;可塑剤;等の配合剤を必要に応じて配合することができる。
 老化防止剤としては、2,6-ジ-4-メチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,6-ジ-t-ブチル-α-ジメチルアミノ-p-クレゾール、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、スチレン化フェノール、2,2’-メチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、アルキル化ビスフェノール、p-クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物、などの硫黄原子を含有しないフェノール系老化防止剤;2,2’-チオビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス-(6-t-ブチル-o-クレゾール)、2,6-ジ-t-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノールなどのチオビスフェノール系老化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコール・ジホスファイトなどの亜燐酸エステル系老化防止剤;チオジプロピオン酸ジラウリルなどの硫黄エステル系老化防止剤;フェニル-α-ナフチルアミン、フェニル-β-ナフチルアミン、p-(p-トルエンスルホニルアミド)-ジフェニルアミン、4,4’―(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、N,N-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、ブチルアルデヒド-アニリン縮合物などのアミン系老化防止剤;6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンなどのキノリン系老化防止剤;2,5-ジ-(t-アミル)ハイドロキノンなどのハイドロキノン系老化防止剤;などが挙げられる。これらの老化防止剤は、1種単独で、または2種以上を併用することができる。
 老化防止剤の含有量は、ラテックス中に含まれる合成ゴム100重量部に対して、好ましくは0.05~10重量部、より好ましくは0.1~5重量部である。
 本発明のラテックス組成物の調製方法は、特に限定されないが、たとえば、ボールミル、ニーダー、ディスパー等の分散機を用いて、合成ゴムのラテックスに、加硫剤および/または加硫促進剤、ならびに、必要に応じて配合される各種配合剤を混合する方法や、このような分散機を用いて、合成ゴムのラテックス以外の配合成分の水性分散液を調製した後、該水性分散液を合成ゴムのラテックスに混合する方法などが挙げられる。
 本発明のラテックス組成物は、pHが7以上であることが好ましく、pHが7~13の範囲であることがより好ましく、pHが8~12の範囲であることがさらに好ましい。また、ラテックス組成物の固形分濃度は、15~65重量%の範囲にあることが好ましい。
 本発明のラテックス組成物は、得られるディップ成形体などの膜成形体の機械的特性をより高めるという観点より、ディップ成形などの成形に供する前に、熟成(前架橋)させることが好ましい。前架橋する時間は、特に限定されず、前架橋の温度にも依存するが、好ましくは1~14日間であり、より好ましくは1~7日間である。なお、前架橋の温度は、好ましくは20~40℃である。
 そして、前架橋した後、ディップ成形などの成形に供されるまで、好ましくは10~30℃の温度で貯蔵することが好ましい。高温のまま貯蔵すると、得られるディップ成形体などの膜成形体の引張強度が低下する場合がある。
 膜成形体
 本発明の膜成形体は、本発明のラテックス組成物からなる膜状の成形体である。本発明の膜成形体の膜厚は、好ましくは0.03~0.50mm、より好ましくは0.05~0.40mm、特に好ましくは0.08~0.30mmである。
 本発明の膜成形体としては、特に限定されないが、本発明のラテックス組成物をディップ成形して得られるディップ成形体であることが好適である。ディップ成形は、ラテックス組成物に型を浸漬し、型の表面に当該組成物を沈着させ、次に型を当該組成物から引き上げ、その後、型の表面に沈着した当該組成物を乾燥させる方法である。なお、ラテックス組成物に浸漬される前の型は予熱しておいてもよい。また、型をラテックス組成物に浸漬する前、または、型をラテックス組成物から引き上げた後、必要に応じて凝固剤を使用できる。
 凝固剤の使用方法の具体例としては、ラテックス組成物に浸漬する前の型を凝固剤の溶液に浸漬して型に凝固剤を付着させる方法(アノード凝着浸漬法)、ラテックス組成物を沈着させた型を凝固剤溶液に浸漬する方法(ティーグ凝着浸漬法)などがあるが、厚みムラの少ないディップ成形体が得られる点で、アノード凝着浸漬法が好ましい。
 凝固剤の具体例としては、塩化バリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウムなどのハロゲン化金属;硝酸バリウム、硝酸カルシウム、硝酸亜鉛などの硝酸塩;酢酸バリウム、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛など酢酸塩;硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウムなどの硫酸塩;などの水溶性多価金属塩である。なかでも、カルシウム塩が好ましく、硝酸カルシウムがより好ましい。これらの水溶性多価金属塩は、1種単独で、または2種以上を併用することができる。
 凝固剤は、好ましくは水溶液の状態で使用する。この水溶液は、さらにメタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒やノニオン性界面活性剤を含有していてもよい。凝固剤の濃度は、水溶性多価金属塩の種類によっても異なるが、好ましくは5~50重量%、より好ましくは10~30重量%である。
 型をラテックス組成物から引き上げた後、通常、加熱して型上に形成された沈着物を乾燥させる。乾燥条件は適宜選択すればよい。
 次いで、加熱して、型上に形成された沈着物を架橋させる。
 架橋時の加熱条件は、特に限定されないが、好ましくは60~150℃、より好ましくは100~130℃の加熱温度で、好ましくは10~120分の加熱時間である。
 加熱の方法は、特に限定されないが、オーブンの中で温風で加熱する方法、赤外線を照射して加熱する方法などがある。 
 また、ラテックス組成物を沈着させた型を加熱する前あるいは加熱した後に、水溶性不純物(たとえば、余剰の界面活性剤や凝固剤)を除去するために、型を水または温水で洗浄することが好ましい。用いる温水としては好ましくは40℃~80℃であり、より好ましくは50℃~70℃である。
 架橋後のディップ成形体は、型から脱着される。脱着方法の具体例は、手で型から剥がす方法、水圧または圧縮空気圧力により剥がす方法等が挙げられる。架橋途中のディップ成形体が脱着に対する十分な強度を有していれば、架橋途中で脱着し、引き続き、その後の架橋を継続してもよい。
 本発明の膜成形体、およびその一態様であるディップ成形体は、上述した本発明のラテックスを用いて得られるものであるため、引張強度および伸びに優れるものであり、たとえば、手袋として特に好適に用いることができる。膜成形体が手袋である場合、膜成形体同士の接触面における密着を防止し、着脱の際の滑りをよくするために、タルク、炭酸カルシウムなどの無機微粒子または澱粉粒子などの有機微粒子を手袋表面に散布したり、微粒子を含有するエラストマー層を手袋表面に形成したり、手袋の表面層を塩素化したりしてもよい。
 また、本発明の膜成形体、およびその一態様であるディップ成形体は、上記手袋の他にも、哺乳瓶用乳首、スポイト、チューブ、水枕、バルーンサック、カテーテル、コンドームなどの医療用品;風船、人形、ボールなどの玩具;加圧成形用バック、ガス貯蔵用バックなどの工業用品;指サックなどにも用いることができる。
 接着剤層形成基材
 本発明の接着剤層形成基材は、基材上に、上述した本発明の合成ゴムのラテックスを用いて形成される接着剤層を備える、基材と、接着剤層との複合材料である。
 基材としては、特に限定されないが、たとえば繊維基材を用いることができる。繊維基材を構成する繊維の種類は、特に限定されず、たとえば、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン、アラミド(芳香族ポリアミド)等のポリアミド繊維、ガラス繊維、綿、レーヨン等が挙げられる。これらは、その用途に応じて、適宜選定することができる。繊維基材の形状は特に限定されず、たとえば、ステープル、フィラメント、コード状、ロープ状、織布(帆布等)等を挙げることができ、その用途に応じて適宜選定することができる。
 また、接着剤層は、上述した本発明の合成ゴムのラテックスを用いて形成すればよく、上述した本発明の合成ゴムのラテックスに、配合剤等を配合することなくそのまま用いてもよいし、あるいは、各種配合剤を配合することで、接着剤組成物とし、このような接着剤組成物を用いて接着剤層を形成してもよい。
 接着剤組成物に含有させる配合剤としては、たとえば、接着剤樹脂が挙げられる。接着剤樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、レゾルシン-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂およびイソシアネート樹脂を好適に使用することができ、これらのなかでも、レゾルシン-ホルムアルデヒド樹脂が好ましい。レゾルシン-ホルムアルデヒド樹脂は、公知のもの(例えば、特開昭55-142635号公報に開示のもの)が使用できる。レゾルシンとホルムアルデヒドとの反応比率は、「レゾルシン:ホルムアルデヒド」のモル比で、通常、1:1~1:5、好ましくは1:1~1:3である。
 また、接着剤組成物には、接着力をさらに高めるために、従来から使用されている2,6-ビス(2,4-ジヒドロキシフェニルメチル)-4-クロロフェノール又は類似の化合物、イソシアネート、ブロックイソシアネート、エチレン尿素、ポリエポキシド、変性ポリ塩化ビニル樹脂等を含有させることができる。
 さらに、接着剤組成物には、加硫助剤を含有させることができる。加硫助剤を含有させることにより、接着剤層形成基材の機械的強度を向上させることができる。加硫助剤としては、p-キノンジオキシム等のキノンジオキシム;ラウリルメタクリレートやメチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル;DAF(ジアリルフマレート)、DAP(ジアリルフタレート)、TAC(トリアリルシアヌレート)、TAIC(トリアリルイソシアヌレート)等のアリル化合物;ビスマレイミド、フェニルマレイミド、N,N-m-フェニレンジマレイミド等のマレイミド化合物;硫黄;等を挙げることができる。
 接着剤組成物中における合成ゴムの含有量(固形分量)は、好ましくは5~60重量%、より好ましくは10~30重量%である。
 本発明の接着剤層形成基材は、たとえば、基材表面に、本発明の合成ゴムのラテックス、またはこれを含有する接着剤組成物を塗布する方法、あるいは、基材を、本発明の合成ゴムのラテックス、またはこれを含有する接着剤組成物中に浸漬する方法などにより、基材上に、接着剤層を形成することにより得ることできる。
 このような本発明の接着剤層形成基材は、たとえば、接着剤層を介して、ゴムと接着することにより、基材-ゴム複合体として用いることができる。基材-ゴム複合体としては、特に限定されないが、たとえば、繊維基材としてコード状のものを用いた芯線入りのゴム製歯付きベルト、帆布等の基布状の繊維基材を用いたゴム製歯付きベルト等が挙げられる。
 基材-ゴム複合体を得る方法としては、特に限定されないが、たとえば、塗布法や浸漬処理等により、本発明の合成ゴムのラテックス、またはこれを含有する接着剤組成物を基材に付着させて接着剤層形成基材を得て、接着剤層形成基材をゴム上に載置し、これを加熱および加圧する方法が挙げられる。加圧は、圧縮(プレス)成形機、金属ロール、射出成形機等を用いて行なうことができる。加圧の圧力は、好ましくは0.5~20MPa、より好ましくは2~10MPaである。加熱の温度は、好ましくは130~300℃、より好ましくは150~250℃である。加熱および加圧の処理時間は、好ましくは1~180分、より好ましくは5~120分である。加熱および加圧する方法により、ゴムの成形、および接着剤層形成基材とゴムとの接着を、同時に行なうことができるようになる。なお、加圧に用いる圧縮機の型の内面やロールの表面には、目的とする基材-ゴム複合体のゴムに所望の表面形状を付与するための型を形成させておくことが好ましい。
 また、基材-ゴム複合体の一態様として、基材-ゴム-基材複合体を挙げることができる。基材-ゴム-基材複合体は、たとえば、基材(2種以上の基材の複合体であってもよい。)と基材-ゴム複合体とを組み合わせて形成することができる。具体的には、基材としての芯線、ゴムおよび基材としての基布を重ね(このとき、芯線および基布には、本発明の合成ゴムのラテックス、またはこれを含有する接着剤組成物を適宜付着させて接着剤層形成基材としておく)、加熱しながら加圧することにより、基材-ゴム-基材複合体を得ることができる。
 本発明の接着剤層形成基材を用いて得られる基材-ゴム複合体は、機械的強度、耐摩耗性および耐水性に優れたものであり、そのため、平ベルト、Vベルト、Vリブドベルト、丸ベルト、角ベルト、歯付ベルト等のベルトとして好適に用いることができる。また、本発明の接着剤層形成基材を用いて得られる基材-ゴム複合体は、耐油性に優れ、油中ベルトとして好適に用いることができる。さらに、本発明の接着剤層形成基材を用いて得られる基材-ゴム複合体は、ホース、チューブ、ダイアフラム等にも好適に使用できる。ホースとしては、単管ゴムホース、多層ゴムホース、編上式補強ホース、布巻式補強ホース等が挙げられる。ダイアフラムとしては、平形ダイアフラム、転動形ダイアフラム等が挙げられる。
 本発明の接着剤層形成基材を用いて得られる基材-ゴム複合体は、上記の用途以外にも、シール、ゴムロール等の工業用製品として用いることができる。シールとしては、回転用、揺動用、往復動等の運動部位シールと固定部位シールが挙げられる。運動部位シールとしては、オイルシール、ピストンシール、メカニカルシール、ブーツ、ダストカバー、ダイアフラム、アキュムレータ等が挙げられる。固定部位シールとしては、Oリング、各種ガスケット等が挙げられる。ゴムロールとしては、印刷機器、コピー機器等のOA機器の部品であるロール;紡糸用延伸ロール、紡績用ドラフトロール等の繊維加工用ロール;ブライドルロール、スナバロール、ステアリングロール等の製鉄用ロール;等が挙げられる。
 以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限られるものではない。以下において、特記しない限り、「部」は重量基準である。物性および特性の試験または評価方法は以下のとおりである。
 ラテックス中の個数基準の粒子径分布における5μm以上の粒子の含有率
 合成ポリイソプレンラテックス中に含まれる粒子の個数基準の粒子径分布における、粒子径が5μm以上である粒子の含有率は、細孔電気抵抗式粒度分布測定装置(商品名「コールターカウンター マルチサイザー3」、ベックマンコールター社製)を使用して測定した。
 ラテックスの機械的安定性
 ASTMD1417-10の「Determination of Mechanical Stability」に記載の方法に準拠して以下の方法により、ラテックスの機械的安定性を評価した。
 すなわち、「MS-5114」(上島製作所製)または「LL5110NA MK3」(Source 2 trade Ltd製)を使用して機械的安定性を測定した。なお、測定に際しては、撹拌ディスクとして、ASTM D1076-10に規定されている直径が20.83(mm)±0.03(mm)、厚みが1.57(mm)±0.05(mm)のものを使用した。また、ガラスビーカーはASTM D1417-10に規定されているガラス製ビーカーで内径が57.8(mm)±1(mm)であるものを使用した。具体的な測定方法としては、合成ポリイソプレンラテックス50gを精秤し、回転数14,000rpmの条件で30分間撹拌した。そして、撹拌後の合成ポリイソプレンラテックスを、80メッシュ金網にて濾過し、その後メッシュを石鹸水で洗浄し、蒸留水で石鹸を洗い流した後、105℃で2時間乾燥した。乾燥後、金網上の残渣物を秤量して、合成ポリイソプレンラテックス50gに対する比率(単位:重量%)を計算し、その値により機械的安定性を評価した。値が小さいほど、機械的安定性に優れ、ラテックスとしての貯蔵安定性に優れるものと判断できる。
 ラテックス組成物中の凝集物含有量
 アルミ皿(重量:X1)にラテックス組成物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、ラテックス組成物の固形分濃度を算出した。
  固形分濃度(重量%)=(X3-X1)×100/X2
 次いで、ラテックス組成物を約100g精秤した後、重量既知の200メッシュのSUS製金網でろ過し、金網上の凝集物を数回水洗して、ラテックス組成物を除去した。これを、105℃で60分間、乾燥した後、その乾燥重量を測定し、下記式に基づいて、ラテックス組成物中の凝集物含有量(単位:重量%)を求めた。
  凝集物含有量={(α-β)/(γ×Δ)}×10,000
 ここで、αは乾燥後の金網及び乾燥凝集物の重量、βは金網の重量、γはラテックス組成物の重量、Δはラテックス組成物の固形分濃度をそれぞれ示す。
 ディップ成形体の引張強度および伸び
 ディップ成形体の引張強度および伸びは、ASTM  D412に基づいて測定した。具体的には、ディップ成形体をダンベル(Die-C)で打ち抜き、測定用試験片を作製し、得られた試験片をテンシロン万能試験機(オリエンテック社製「RTC-1225A」)で引張速度500mm/minで引っ張り、破断直前の引張強度(単位:MPa)、および破断直前の伸び(単位:%)を測定した。
 実施例1
(合成ポリイソプレンラテックス(f-1)の製造)
 重量平均分子量が1,300,000の合成ポリイソプレン(商品名「NIPOL IR2200L」、日本ゼオン社製、チーグラー系重合触媒を用いて得られたイソプレンの単独重合体、シス結合単位量98重量%)をシクロヘキサンと混合し、攪拌しながら温度を60℃に昇温して溶解し、合成ポリイソプレンのシクロヘキサン溶液(a)を調製した。
 一方、ロジン酸ナトリウム10部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5部を水と混合し、重量比で、ロジン酸ナトリウム/ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム=2/1の混合物を含有してなる、温度60℃で濃度1.5重量%の界面活性剤水溶液(b)を調製した。
 次いで、上記シクロヘキサン溶液(a)と、上記アニオン性界面活性剤水溶液(b)とを用いて、図1に示す製造装置にて、微分散乳化液を得た。なお、本実施例では、ミキサー10として、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、ローター・ステーター式乳化機20として、商品名「マイルダーMDN310」(太平洋機工社製)を用いた。
 具体的には、上記シクロヘキサン溶液(a)と、上記アニオン性界面活性剤水溶液(b)とを、重量比で1:1.2となるように(このときの固形分比は、ポリイソプレン:界面活性剤=50:9)、ミキサー10を用いて混合した後、ローター・ステーター式乳化機20にて、第1分散処理を行い、得られた粗分散乳化液(c-1)を貯留タンク30にて回収した。本実施例では、第1分散処理における第1分散エネルギーFがF=8.53×10となる条件にて、第1分散処理を行った。
 そして、粗分散乳化液(c-1)について、再度、還流配管40を通じて、ミキサー10に戻し、ミキサー10において攪拌を行った後に、再度、ローター・ステーター式乳化機20に送り、ローター・ステーター式乳化機20にて、第2分散処理を行い、得られた微分散乳化液(d-1)を蒸留タンク50にて回収した。なお、本実施例では、第2分散処理における第2分散エネルギーFがF=7.89×10となるように、粗分散乳化液(c-1)の体積に対して3倍の体積が、ローター・ステーター式乳化機20にて処理されるようになるだけ時間を処理時間として(すなわち、3パスの第2分散処理)、連続して第2分散処理を行った。すなわち、本実施例では、合計分散エネルギーFtotalがFtotal=1.64×10(F+F=8.53×10+7.89×10)となるような条件で、第1分散処理および第2分散処理を行った。
 次いで、蒸留タンク50内にて、微分散乳化液(d-1)を、-0.01~-0.09MPa(ゲージ圧)の減圧下で80℃に加温し、シクロヘキサンを留去することで、溶媒留去微分散乳化液(e-1)とした。
 次いで、得られた溶媒留去微分散乳化液(e-1)を、蒸留タンク50から取り出し、連続遠心分離機(商品名「SRG610」、アルファラバル社製)を用いて、4,000~9,000Gで遠心分離し、軽液としての固形分濃度61.0重量%の合成ポリイソプレンラテックス(f-1)を得た。そして、得られた合成ポリイソプレンラテックス(f-1)を用いて、機械的安定性の測定を行った。結果を表1に示す。
(ラテックス組成物の調製)
 得られた合成ポリイソプレンラテックス(f-1)を撹拌しながら、合成ポリイソプレンラテックス(f-1)中の合成ポリイソプレン100部に対して、固形分換算で、酸化亜鉛1.5部、硫黄1.5部、老化防止剤(商品名「Wingstay L」、グッドイヤー社製)3部、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛0.3部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛0.5部、およびメルカプトベンゾチアゾール亜鉛0.7部となるように、各配合剤の水分散液を添加した後、水酸化カリウム水溶液を添加して、pHを10.5に調整することで、ラテックス組成物を得た。その後、得られたラテックス組成物を、30℃に調整された恒温水槽で48時間熟成した。そして、得られた熟成後のラテックス組成物について、凝集物の含有量を測定した。
(ディップ成形体の製造)
 市販のセラミック製手型(シンコー社製)を洗浄し、70℃のオーブン内で予備加熱した後、18重量%の硝酸カルシウムおよび0.05重量%のポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名「エマルゲン109P」、花王社製)を含む凝固剤水溶液に5秒間浸漬し、取り出した。次いで、凝固剤で被覆された手型を70℃のオーブン内で30分以上乾燥した。
 その後、凝固剤で被覆された手型をオーブンから取り出し、ラテックス組成物に10秒間浸漬した。次いで、室温で10分間風乾してから、この手型を60℃の温水中に5分間浸漬した。さらに、130℃のオーブン内に置き30分間加硫を行った後、室温まで冷却し、タルクを散布してから手型から剥離することで、ディップ成形体を得た。得られたディップ成形体の引張強度および伸びを、上述方法に従って測定した。結果を表1に示す。
 実施例2
(合成ポリイソプレンラテックス(f-2)の製造)
 第2分散処理における第2分散エネルギーFがF=5.26×10となるように、粗分散乳化液(c-1)の体積に対して2倍の体積が、ローター・ステーター式乳化機20にて処理されるようになるだけ時間を処理時間として(すなわち、2パスの第2分散処理)、連続して第2分散処理を行った以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(f-2)を製造し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。すなわち、実施例2では、合計分散エネルギーFtotalがFtotal=1.38×10(F+F=8.53×10+5.26×10)となるような条件で、第1分散処理および第2分散処理を行った。
(ラテックス組成物の調製、ディップ成形体の製造)
 上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(f-2)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物およびディップ成形体を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 実施例3
(合成ポリイソプレンラテックス(f-3)の製造)
 第2分散処理における第2分散エネルギーFがF=2.63×10となるように、粗分散乳化液(c-1)の体積と同量の体積が、ローター・ステーター式乳化機20にて処理されるようになるだけ時間を処理時間として(すなわち、1パスの第2分散処理)、第2分散処理を行った以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(f-3)を製造し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。すなわち、実施例3では、合計分散エネルギーFtotalがFtotal=1.12×10(F+F=8.53×10+2.63×10)となるような条件で、第1分散処理および第2分散処理を行った。
(ラテックス組成物の調製、ディップ成形体の製造)
 上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(f-3)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物およびディップ成形体を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 比較例1
(合成ポリイソプレンラテックス(f-4)の製造)
 第2分散処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(f-4)を製造し、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
(ラテックス組成物の調製、ディップ成形体の製造)
 上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(f-4)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物およびディップ成形体を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
 比較例2
(合成ポリイソプレンラテックス(f-5)の製造)
 第1分散処理における第1分散エネルギーFがF=2.63×10となるように、第1分散処理を行って、粗分散乳化液(c-5)を得るとともに、第2分散処理における第2分散エネルギーFがF=2.63×10となるように、粗分散乳化液(c-5)の体積と同量の体積が、ローター・ステーター式乳化機20にて処理されるようになるだけ時間を処理時間として(すなわち、1パスの第2分散処理)、第2分散処理を行った以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(f-5)を製造し、同様に評価を行った。すなわち、比較例2では、合計分散エネルギーFtotalがFtotal=5.26×10(F+F=2.63×10+2.63×10)となるような条件で、第1分散処理および第2分散処理を行った。
(ラテックス組成物の調製、ディップ成形体の製造)
 上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(f-5)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物およびディップ成形体を得て、同様に評価を行った。なお、比較例2においては、ディップ成形体を得る際には、ラテックス組成物中の凝集物をろ過により除去した後に、ディップ成形を行った。結果を表1に示す。
 比較例3
(合成ポリイソプレンラテックス(f-6)の製造)
 ローター・ステーター式乳化機20を使用せず、ミキサー10(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))のみを使用して第1分散処理における第1分散エネルギーFがF=5.35×10となるように、第1分散処理を行って、粗分散乳化液(c-6)を得るとともに、第2分散処理における第2分散エネルギーFがF=1.02×10となるように、粗分散乳化液(c-6)の体積の19倍の体積が、ローター・ステーター式乳化機20にて処理されるようになるだけ時間を処理時間として(すなわち、19パスの第2分散処理)、第2分散処理を行った以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(f-6)を製造し、同様に評価を行った。すなわち、比較例3では、合計分散エネルギーFtotalがFtotal=1.07×10(F+F=5.35×10+1.02×10)となるような条件で、第1分散処理および第2分散処理を行った。
(ラテックス組成物の調製、ディップ成形体の製造)
 上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(f-6)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物およびディップ成形体を得て、同様に評価を行った。なお、比較例3においては、ディップ成形体を得る際には、ラテックス組成物中の凝集物をろ過により除去した後に、ディップ成形を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1より、ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm未満であるラテックスは、ラテックスとしての機械的安定性に優れ、ラテックス組成物とした場合における凝集物の含有量も低く抑えられており、しかも、引張強度および伸びの高いディップ成形体を与えるものであった(実施例1~3)。
 一方、ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm以上であると、ラテックスとしての機械的安定性に劣るものであり、そのため、ラテックスとしての貯蔵安定性が低く、後工程において、凝集物の除去などの追加の工程が必要となり、生産性に劣るとともに、凝集物の発生により生産効率(歩留り)が低くなるものといえる(比較例1,2)。なお、比較例1においては、ラテックス組成物中における凝集物量は大きくないものの、ラテックスとしての機械的安定性に劣るものであり、そのため、ラテックスとしての貯蔵安定性が低いことから、貯蔵後においては、凝集物が相当程度発生してしまうものと考えられる。
 また、比較例3については、得られたラテックスの安定性が極めて低く、粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率の測定を行うことができず、また、ラテックス組成物とした際における凝集物量も極めて多くなる結果となった。
10…ミキサー
20…ローター・ステーター式乳化機
30…貯留タンク
40…還流配管
50…蒸留タンク

Claims (7)

  1.  合成ゴムのラテックスであって、
     前記ラテックス中に含まれる合成ゴム粒子の個数基準で求めた粒子径分布における粒子径が5μm以上の粒子の含有率が、3,000重量ppm未満である合成ゴムのラテックス。
  2.  前記合成ゴムが、合成ポリイソプレンおよび/またはスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体である請求項1に記載の合成ゴムのラテックス。
  3.  請求項1または2に記載の合成ゴムのラテックスと、加硫剤および/または加硫促進剤とを含有するラテックス組成物。
  4.  請求項3に記載のラテックス組成物からなる膜成形体。
  5.  基材上に、請求項1または2に記載の合成ゴムのラテックスを用いて形成される接着剤層を備える接着剤層形成基材。
  6.  合成ゴムが有機溶媒に溶解または分散してなる合成ゴムの重合体溶液または重合体分散液と、界面活性剤が水に溶解または分散してなる界面活性剤水溶液または界面活性剤分散液とを混合することで混合物を得る第1工程と、
     前記混合物に対して、ローター・ステーター式の乳化機にて第1分散処理を行うことで、粗分散乳化液を得る第2工程と、
     前記粗分散乳化液に対して、ローター・ステーター式の乳化機にて第2分散処理を行うことで、微分散乳化液を得る第3工程と、を備え、
     下記式(1)で求められる分散エネルギーFに関し、前記第2工程の第1分散処理において、前記混合物に与えられる分散エネルギーFを第1分散エネルギーFとし、前記第3工程の第2分散処理において、前記粗分散乳化液に与えられる分散エネルギーFを第2分散エネルギーFとし、前記第1分散エネルギーFと第2分散エネルギーFとの合計を合計分散エネルギーFtotalとした場合に、
     前記第1分散エネルギーFが8.0×10以上、前記合計分散エネルギーFtotalが1.0×10以上となるように、前記第1分散処理および前記第2分散処理を行う合成ゴムのラテックスの製造方法。
      F=(V×N×P×S)/Q  (1)
     (上記式(1)中、Vは、ローターの周速(m/s)、Nは、乳化機の合成周波数(Hz)、Pは、乳化室の容積(m)、Sは、ローターおよびステーターに備えられたスリットの断面積(m)、Qは、分散処理速度(m/s))
  7.  前記第2分散エネルギーFが2.0×10以上である請求項6に記載の合成ゴムのラテックスの製造方法。
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