JP3589842B2 - 前加硫天然ゴムラテックスと水溶性ポリマーの混合物からの成形方法及びその成形品 - Google Patents
前加硫天然ゴムラテックスと水溶性ポリマーの混合物からの成形方法及びその成形品 Download PDFInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前加硫、特に放射線により前加硫した天然ゴムラテックス皮膜の機械的性質の改善に関する。更に詳しくは、特に放射線加硫した天然ゴムラテックスに水溶性ポリマーを混合して成形することにより放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の引裂強さ改善する方法及びその改善されたゴムラテックスからなる成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天然ゴムラテックスの放射線加硫は、硫黄やジチオカルバミン酸塩を使用しないため、該放射線加硫天然ゴムラテックスからの成形品はニトロソアミンを含まず、細胞毒性が低いという特徴がある。また、燃焼時のＳＯ２と灰の発生が少ないという特徴がある。
【０００３】
しかし、放射線加硫した天然ゴムラテックスの成形品は、ゴム粒子間の結合がゴム分子の絡み合いだけに依存するため、引裂強さが低いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この欠陥を改善するもので、種々の生物学的安全性にすぐれたラテックス製品が提供できる。ラテックスの成形品の引裂強さを改善するため、発明者らはポリメタクリル酸メチルのエマルションを放射線加硫天然ゴムラテックスに添加する方法を考案したが、ポリメタクリル酸メチルをゴム１００重量部あたり３０重量部程度添加する必要があり、天然ゴムのよさが失われるという問題があり、実用的ではなかった。また、ラテックス製品の引製強さはシリカゲルの添加で改善できるという文献もあるが、無機添加剤の使用は、ゴム製品の焼却処分で灰分が発生するため、焼却処分時の灰量の少ないという放射線加硫の特長が相殺され好ましくない。
【０００５】
そこで、放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の焼却処分時に灰の生成が少なく、かつ該成形品の引裂強さを改善することが、本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、焼却処分時に灰の生成が少ない添加剤として水溶性ポリマーに着目し、各種水溶性ポリマーの放射線加硫天然ゴムラテックスへの添加効果を鋭意研究したところ、特定の水溶性ポリマーの添加によって、引裂強さが改善できることを見出して本発明に到達した。
【０００７】
即ち、本発明は、前加硫した天然ゴムラテックスに水溶性ポリマーを混合して成形することにより加硫天然ゴムラテックス成形品の引裂強さを改善する方法、及びそれから得られた成形品であり、特に、その前加硫処理が放射線加硫処理で行われ、その水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン及びそれらの混合物から成る群から選択され、加硫した天然ゴムラテックスへの水溶性ポリマーの添加量が天然ゴム１００重量部あたり１から１０重量部であるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明にしたがって引裂強さを改善できるゴム製品は、放射線加硫した天然ゴムラテックスを原料とするもであり、それには手術用ゴム手袋、検査用ゴム手袋、家庭用ゴム手袋などの各種手袋、カテーテル、コンドーム、風船などの種々のゴム製品がある。これらの製品は、放射線加流した天然ゴムラテックスに型を浸漬し、型に付着したラテックスを乾燥して製品とする工程や、型にラテックスを流して固める工程で製造される。
【０００９】
放射線加硫天然ゴムラテックスの製造は、公知の方法であり、アクリル酸ｎ−ブチルのような促進剤を添加してγ線あるいは電子線を照射する方法、さらにはこれらの促進剤を用いずにγ線あるいは電子線を照射する方法があるが、本発明は、放射線加硫の方法によらず、放射線加硫された天然ゴムラテックスの全てに使用できる。
【００１０】
本発明にしたがって使用される水溶性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン及びそれらの混合物から成る群から選択される。ポリビニルアルコールの場合、引裂強さの改善にはケン化度が９８％以上のものが好ましい。例えば、日本合成化学工業株式会社製ゴーセノール−ＫＨ−２０のようにケン度が７０〜８５％のものは、成形品の透明性の向上に有効である。これらの水溶性ポリマーは、いずれも放射線加硫ゴムの引裂強さ改善に有効であり、安価にしかも容易に入手できるため、極めて実用的である。これらの水溶性ポリマーは水溶液にして放射線加硫天然ゴムラテックスに添加される。添加量は、天然ゴム１００重量部あたり１から１０重重部である。１重量部以下では添加効果がなく、１０重量部以上ではゴム本来の物性を失うおそれがある。
【００１１】
水溶性ポリマーの水溶液は通常工業的に使われる方法で作ればよい。水溶性ポリマー濃度は、５％から３０％であることが必要で、５％以下では放射線加硫天然ゴムラブックスへの添加量が多くなり、ゴム濃度が低くなる。３０％以上の水溶性ポリマー水溶液は、粘度が高く、作業効率が低下するので好ましくない。
【００１２】
本発明にしたがって使用される水溶性ポリマー水溶液の温度は、特に限定する必要はないが、０〜５０℃が好ましい。
【００１３】
水溶性ポリマーの添加は引裂強さの改善効果のほか、耐熱老化特性の改善及び粘着性の低下にも有効である。さらに、まだ理由は不明であるが、水溶性ポリマーはラテックス中のタンパク質と特殊な相互作用によって複合体を形成し、これが、リーチイング過程で水中に溶出する。結果として、得られる成形品には水抽出可能なタンパク質が存在しないという特長がある。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例及び比較例にしたがって説明する。なお、天然物であるテックスは、産地によって、また産地の天候、季節によって性質が異なることがあるため本実施例及び比較例と異なる物性値となることもあるが、それは本発明の本質的意義をそこなうものではない。
【００１５】
【実施例１】
かき混ぜ棒をとりつけたガラスフラスコに高アンモニア天然ゴムラテックス（マレイシア産、ゴム固形分６０．１％）を７５０ｇ取り、毎分４０回転の速度でかき混ぜながら１濃度％のアンモニア水を１５０ｍｌと１０％濃度の水酸化カリウム水溶液を９ｍｌ加えた。このラテックスに５重量部のアクリル酸ｎーブチルを（東亜合成株式会社製、ＭＥＨＱ １５ｐｐｍ含有）を添加し、３０分間かき混ぜた。これを、１リットルのポリエチレン製容器に移し、室温でコバルト６０からのγ線を線量率１０ｋＧｙ／時で２時間照射した。得られた放射線加硫天然ゴムラテックスを以降ＲＶＬと称する。
【００１６】
株式会社クラレ製のポリビニルアルコールＰＶＡ−１１７（重合度１，７００、ケン化度９８〜９９％）の１０ｇを水９０ｇに溶解し、１０％水溶液を調整した。この水溶液をＲＶＬに所定量添加し、十分にかき混ぜた後、水平なガラス板の上に流延し、室温で透明になるまで乾燥した後ガラス板から剥離し、厚さ０．４５ｍｍのフィルムを得た。１％アンモニア水でリーチングを２４時間行った。その後、８０℃で１時間乾燥した。乾燥フィルムの物性をＪＩＳ Ｚ ６３０１にしたがって測定した。結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
ポリビニルアルコールの添加により引張強さは若干低下するが、引裂強さの改善は明らかである。
【００１８】
【実施例２】
実施例１で使用したポリビニルアルコールの代わりに明成化学工業株式会社製ポリエチレンオキサイドＥ−３０（粘度平均分子量３０万〜５０万）の１０％水溶液を使用して同様の試験を行った。結果を表２に示した。
【００１９】
【表２】
ポリビニルアルコールより劣るものの、ポリエチレンオキサイドも引裂強さ改善に有効であることは明らかである。
【００２０】
【実施例３】
実施例１で使用したポリビニルアルコールの１０％水溶液及び実施例２で使用したポリエチレンオキサイド（分子量３０万）の１０％水溶液を混合し、ポリビニルアルコールとポリエチレンオキサイドの総添加量はゴム１００ｇあたりの６ｇとし、両者の添加比率を変えて同様の試験を行った。結果を表３に示した。
【００２１】
【表３】
ポリエチレンオキサイドとポリビニルアルコールの混合添加も引裂強さ改善に有効であることは明らかである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、放射線加硫した天然ゴムラテックスに水溶性ポリマーを混合して成形することにより放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の引裂強さ改善することができ、更に放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の焼却処分時に灰の生成が少なくなるという、本発明に特有の顕著な効果を有するものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、前加硫、特に放射線により前加硫した天然ゴムラテックス皮膜の機械的性質の改善に関する。更に詳しくは、特に放射線加硫した天然ゴムラテックスに水溶性ポリマーを混合して成形することにより放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の引裂強さ改善する方法及びその改善されたゴムラテックスからなる成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天然ゴムラテックスの放射線加硫は、硫黄やジチオカルバミン酸塩を使用しないため、該放射線加硫天然ゴムラテックスからの成形品はニトロソアミンを含まず、細胞毒性が低いという特徴がある。また、燃焼時のＳＯ２と灰の発生が少ないという特徴がある。
【０００３】
しかし、放射線加硫した天然ゴムラテックスの成形品は、ゴム粒子間の結合がゴム分子の絡み合いだけに依存するため、引裂強さが低いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この欠陥を改善するもので、種々の生物学的安全性にすぐれたラテックス製品が提供できる。ラテックスの成形品の引裂強さを改善するため、発明者らはポリメタクリル酸メチルのエマルションを放射線加硫天然ゴムラテックスに添加する方法を考案したが、ポリメタクリル酸メチルをゴム１００重量部あたり３０重量部程度添加する必要があり、天然ゴムのよさが失われるという問題があり、実用的ではなかった。また、ラテックス製品の引製強さはシリカゲルの添加で改善できるという文献もあるが、無機添加剤の使用は、ゴム製品の焼却処分で灰分が発生するため、焼却処分時の灰量の少ないという放射線加硫の特長が相殺され好ましくない。
【０００５】
そこで、放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の焼却処分時に灰の生成が少なく、かつ該成形品の引裂強さを改善することが、本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、焼却処分時に灰の生成が少ない添加剤として水溶性ポリマーに着目し、各種水溶性ポリマーの放射線加硫天然ゴムラテックスへの添加効果を鋭意研究したところ、特定の水溶性ポリマーの添加によって、引裂強さが改善できることを見出して本発明に到達した。
【０００７】
即ち、本発明は、前加硫した天然ゴムラテックスに水溶性ポリマーを混合して成形することにより加硫天然ゴムラテックス成形品の引裂強さを改善する方法、及びそれから得られた成形品であり、特に、その前加硫処理が放射線加硫処理で行われ、その水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン及びそれらの混合物から成る群から選択され、加硫した天然ゴムラテックスへの水溶性ポリマーの添加量が天然ゴム１００重量部あたり１から１０重量部であるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明にしたがって引裂強さを改善できるゴム製品は、放射線加硫した天然ゴムラテックスを原料とするもであり、それには手術用ゴム手袋、検査用ゴム手袋、家庭用ゴム手袋などの各種手袋、カテーテル、コンドーム、風船などの種々のゴム製品がある。これらの製品は、放射線加流した天然ゴムラテックスに型を浸漬し、型に付着したラテックスを乾燥して製品とする工程や、型にラテックスを流して固める工程で製造される。
【０００９】
放射線加硫天然ゴムラテックスの製造は、公知の方法であり、アクリル酸ｎ−ブチルのような促進剤を添加してγ線あるいは電子線を照射する方法、さらにはこれらの促進剤を用いずにγ線あるいは電子線を照射する方法があるが、本発明は、放射線加硫の方法によらず、放射線加硫された天然ゴムラテックスの全てに使用できる。
【００１０】
本発明にしたがって使用される水溶性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン及びそれらの混合物から成る群から選択される。ポリビニルアルコールの場合、引裂強さの改善にはケン化度が９８％以上のものが好ましい。例えば、日本合成化学工業株式会社製ゴーセノール−ＫＨ−２０のようにケン度が７０〜８５％のものは、成形品の透明性の向上に有効である。これらの水溶性ポリマーは、いずれも放射線加硫ゴムの引裂強さ改善に有効であり、安価にしかも容易に入手できるため、極めて実用的である。これらの水溶性ポリマーは水溶液にして放射線加硫天然ゴムラテックスに添加される。添加量は、天然ゴム１００重量部あたり１から１０重重部である。１重量部以下では添加効果がなく、１０重量部以上ではゴム本来の物性を失うおそれがある。
【００１１】
水溶性ポリマーの水溶液は通常工業的に使われる方法で作ればよい。水溶性ポリマー濃度は、５％から３０％であることが必要で、５％以下では放射線加硫天然ゴムラブックスへの添加量が多くなり、ゴム濃度が低くなる。３０％以上の水溶性ポリマー水溶液は、粘度が高く、作業効率が低下するので好ましくない。
【００１２】
本発明にしたがって使用される水溶性ポリマー水溶液の温度は、特に限定する必要はないが、０〜５０℃が好ましい。
【００１３】
水溶性ポリマーの添加は引裂強さの改善効果のほか、耐熱老化特性の改善及び粘着性の低下にも有効である。さらに、まだ理由は不明であるが、水溶性ポリマーはラテックス中のタンパク質と特殊な相互作用によって複合体を形成し、これが、リーチイング過程で水中に溶出する。結果として、得られる成形品には水抽出可能なタンパク質が存在しないという特長がある。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例及び比較例にしたがって説明する。なお、天然物であるテックスは、産地によって、また産地の天候、季節によって性質が異なることがあるため本実施例及び比較例と異なる物性値となることもあるが、それは本発明の本質的意義をそこなうものではない。
【００１５】
【実施例１】
かき混ぜ棒をとりつけたガラスフラスコに高アンモニア天然ゴムラテックス（マレイシア産、ゴム固形分６０．１％）を７５０ｇ取り、毎分４０回転の速度でかき混ぜながら１濃度％のアンモニア水を１５０ｍｌと１０％濃度の水酸化カリウム水溶液を９ｍｌ加えた。このラテックスに５重量部のアクリル酸ｎーブチルを（東亜合成株式会社製、ＭＥＨＱ １５ｐｐｍ含有）を添加し、３０分間かき混ぜた。これを、１リットルのポリエチレン製容器に移し、室温でコバルト６０からのγ線を線量率１０ｋＧｙ／時で２時間照射した。得られた放射線加硫天然ゴムラテックスを以降ＲＶＬと称する。
【００１６】
株式会社クラレ製のポリビニルアルコールＰＶＡ−１１７（重合度１，７００、ケン化度９８〜９９％）の１０ｇを水９０ｇに溶解し、１０％水溶液を調整した。この水溶液をＲＶＬに所定量添加し、十分にかき混ぜた後、水平なガラス板の上に流延し、室温で透明になるまで乾燥した後ガラス板から剥離し、厚さ０．４５ｍｍのフィルムを得た。１％アンモニア水でリーチングを２４時間行った。その後、８０℃で１時間乾燥した。乾燥フィルムの物性をＪＩＳ Ｚ ６３０１にしたがって測定した。結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【実施例２】
実施例１で使用したポリビニルアルコールの代わりに明成化学工業株式会社製ポリエチレンオキサイドＥ−３０（粘度平均分子量３０万〜５０万）の１０％水溶液を使用して同様の試験を行った。結果を表２に示した。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【実施例３】
実施例１で使用したポリビニルアルコールの１０％水溶液及び実施例２で使用したポリエチレンオキサイド（分子量３０万）の１０％水溶液を混合し、ポリビニルアルコールとポリエチレンオキサイドの総添加量はゴム１００ｇあたりの６ｇとし、両者の添加比率を変えて同様の試験を行った。結果を表３に示した。
【００２１】
【表３】
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、放射線加硫した天然ゴムラテックスに水溶性ポリマーを混合して成形することにより放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の引裂強さ改善することができ、更に放射線加硫天然ゴムラテックス成形品の焼却処分時に灰の生成が少なくなるという、本発明に特有の顕著な効果を有するものである。
Claims (4)
- 前加硫した天然ゴムラテックスに水溶性ポリマーを混合して成形することを特徴とする加硫天然ゴムラテックス成形品の引裂強さを改善する方法。
- 前加硫が放射線加硫処理で行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
- 水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン及びそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
- 前加硫した天然ゴムラテックスへの水溶性ポリマーの添加量が天然ゴム１００重量部あたり１から１０重量部であることを特徴とする請求項１記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP34293597A JP3589842B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 前加硫天然ゴムラテックスと水溶性ポリマーの混合物からの成形方法及びその成形品 |
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