JP4183081B2 - 改質天然ゴムラテックスの製造方法 - Google Patents
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Description
ここで、重合工程終了後の、ラテックス中の凝集物は0.05phl(ラテックス100重量部中の重量部数)以下であることが好ましい。
また、上記の方法において、静置重合前に(メタ)アクリル酸エステル添加後、機械撹拌工程を有することが好ましい。
本発明における静置重合とは、機械的撹拌をしない重合のことであり、重合開始剤添加後、反応が開始してから重合転化率が90%以上に至るまでの工程のことである。
また、残留モノマー((メタ)アクリル酸エステル)を低減することもできる。
さらに、得られる改質天然ゴムラテックスは、感圧接着性に優れ、かつ、機械的安定性、耐熱劣化性、ポリマーの耐流動性に優れており、粘着テープの粘着剤として非常に優れている。
グリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基を含有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル類;
シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの置換基を含有することもあるシクロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル類;
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、およびヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を含有するアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル類;
などが挙げられ、また(メタ)アクリル酸エステル以外にスチレン、アクリロニトリルなどが挙げられる。また、エチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼンなどの架橋モノマーなども例示できる。また、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミドなどの官能基モノマーを導入しても良い。
これらを1種または2種以上使用することもできる。なかでも、メチルメタアクリレートが好ましい。
有機過酸化物、還元剤が上記の範囲であれば、反応効率よく重合できるため、残留モノマーを低減することができ、また天然ゴムラテックスの種類を選ばず、改質できる。また、天然ゴムラテックスへの(メタ)アクリル酸エステルのグラフト効率がよく、耐熱劣化性、耐熱流動性を向上でき、他方で、(メタ)アクリル酸エステルポリマーの分子量が小さく、またオリゴマーが形成され、感圧接着性を保持できる。オリゴマーの形成は機械的安定性の向上にも寄与する。
ここで、有機過酸化物を還元剤と組み合わせて用い、有機過酸化物を予め天然ゴムラテックスに混合し、後に還元剤を添加して、有機過酸化物を分解させて重合を開始させる場合、厳密には、還元剤を添加した直後から重合は進むが、本発明では、この添加時は重合工程に含まないものとする。また、有機過酸化物を添加した後、直ぐにこれが分解し、重合が始まる場合も同様であり、有機過酸化物を添加している間は重合工程には含まれない。
反応器に、天然ゴムラテックス、界面活性剤、有機過酸化物、必要により水を加え、撹拌する。その後、(メタ)アクリル酸エステルを加え撹拌し、(メタ)アクリル酸エステルを天然ゴムラテックスに充分浸透させる。このとき、温度は、有機過酸化物の分解が起こらないような温度に保つ。撹拌時間は浸透が充分に行われればよく、通常、10分〜4時間程度であるがこれに限定されるものではない。また、添加順序もこれに限定されるものではなく、上記物質を一度に混合してもよいし、(メタ)アクリル酸エステルに界面活性剤、反応性界面活性剤等を予め混合し天然ゴムラテックスに加えてもよい。上記物質をよく混合後、還元剤を撹拌しながら添加する。還元剤添加後、この還元剤をよく混合するために1〜2分間撹拌する。撹拌混合終了後は、撹拌を停止し、静置する。ここで、静置重合中にも時々撹拌することができる。その全撹拌時間は、全静置重合時間の20%以下とする。所定時間静置重合後は、改質天然ゴムラテックス中の未反応モノマーを反応させるためにエージング工程を設けても良い。エージング工程は通常30分〜5時間行うが、これに限定されるものではない。冷却して、ろ過を行い本発明の改質天然ゴムラテックスを得ることができる。
この範囲であると、天然ゴムラテックス粒子外の(メタ)アクリル酸エステル粒子が多くなり、その粒子径が小さくなり、機械的安定性、耐熱流動性の向上を図れる。
凝集物(phl)
改質天然ゴムラテックス100gをメッシュサイズ80のステンレス製メッシュにてろ過し、残渣を115℃に設定した乾燥機にて30分以上乾燥させ、残渣量(g)を測定する。
凝集物量(phl)=(残渣量/ラテックス量)*100
残留モノマー(ppm)
内部標準液としてトルエン、エチルベンゼン、n-デカンなどを使用し、N,N-ジメチルホルムアミド(以下DMF)に改質天然ゴムラテックスを加え、残留モノマーを抽出する。抽出液をガスクロマトグラフにて測定し、内部標準との比較にて残留モノマー量を算出する。
機械的安定性(phr)
JIS K6387合成ゴムラテックス 機械的安定度に準じて実施。条件は改質天然ゴムラテックス100g、荷重10kgにて10分間行ったものをメッシュサイズ80のステンレス製メッシュにてろ過し、残渣を115℃に設定した乾燥機にて30分以上乾燥させ、残渣量を測定する。
機械的安定性(phr)=(残渣量/ラテックス中の固形分)*100
フィルム硬度
改質天然ゴムラテックスを35℃に設定した乾燥機にて恒量になるまで乾燥したフィルムを用い、JIS K6253加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法 スプリング式硬さ試験に準じて実施。
ポリマー熱流動性
改質天然ゴムラテックスを35℃に設定した乾燥機にて恒量になるまで乾燥したフィルムを用い、メルトフローテスターにて定温法(温度:125℃、荷重:20kg)にてメルトフローレート(g/10min.)測定する。
感圧接着力(初期感圧接着力)
JIS Z0237粘着テープ・粘着シート試験方法 粘着力 90度引き剥がし法に準じて実施。
耐熱劣化性保持率
上記、感圧接着力試験において被着体に圧着後、80℃に設定した乾燥機にて3日間放置後、90度引き剥がしを行い、初期感圧接着力と比較し保持率を算出する。算出方法は以下のとおり、
耐熱劣化性保持率(%)=(熱処理後感圧接着力/初期感圧接着力)*100
反応器に、表1に示す配合処方に基づいて、天然ゴムラテックス、界面活性剤としてプライサーフA210B(第一工業製薬(株)製)、水を添加し、ここに、過酸化物として、パーブチルH−69(日本油脂(株)製)を撹拌しながら添加した。メチルメタアクリレートを表1に示す所定量添加しながら撹拌し、添加終了後、さらに2時間撹拌を行う。その後、還元剤としてテトラエチレンペンタミンを表1に示す所定量添加し充分浸透するまで1分撹拌した後、撹拌を停止し、静置重合を3時間行なった。静置重合中、温度は42℃に保った。静置重合後エージング工程として38℃にて2時間低速撹拌を行った。このようにして得られた改質天然ゴムラテックスについて、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示す配合処方に基づいて、静置重合時間を30分間とした以外は、全て実施例1,2と同様の行った。このようにして得られた改質天然ゴムラテックスについて、上記のように評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示す配合処方に基づいて、反応器に、天然ゴムラテックス、界面活性剤としてプライサーフA210B(第一工業製薬(株)製)、水を添加し、ここに、過酸化物として、パーブチルH−69(日本油脂(株)製)を撹拌しながら添加した。メチルメタアクリレートを表1に示す所定量添加しながら撹拌し、添加終了後、さらに2時間撹拌を行う。その後、還元剤としてテトラエチレンペンタミンを表1に示す所定量添加し、低速撹拌を続けながら重合を2時間行なった。撹拌重合中、温度は42℃に保った。静置重合後エージング工程として38℃にて2時間低速撹拌を行い、改質天然ゴムラテックスを製造した。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Claims (3)
- 天然ゴムラテックスの存在下で、(メタ)アクリル酸エステルを重合する改質天然ゴムラテックスの製造方法であって、重合開始剤として有機過酸化物を用い、重合工程が外部から強制的に機械的な撹拌を行わずに、そのままの状態で重合させる静置重合であり、かつこの静置重合の重合温度が30〜55℃、重合時間が10分〜6時間であることを特徴とする改質天然ゴムラテックスの製造方法。
- 重合工程終了後のラテックス中の凝集物が、0.05phl(ラテックス100重量部中の重量部数)以下である請求項1記載の改質天然ゴムラテックスの製造方法。
- 静置重合前で、(メタ)アクリル酸エステルを添加したのちに、機械撹拌工程を有する請求項1または2に記載の改質天然ゴムラテックスの製造方法。
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