JP5719388B2 - カルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの製造方法及びその製品 - Google Patents
カルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの製造方法及びその製品 Download PDFInfo
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Description
a)混合物を取得し、それは、ブタジエン、アクリルニトリル、官能性モノマー、乳化剤、開始剤、及び溶剤を含有するものとするステップ、
b)前述の混合物を、3.5〜8.0Kgf/cm2の圧力、及び10〜25℃の温度下で反応させるステップ、
c)前述のbのステップで反応後の前述の混合物を、4.5〜8.0Kgf/cm2の圧力、及び35〜45℃の温度下で反応させるステップ、
d)前述のcのステップで反応後の前述の混合物を、4.5〜8.0Kgf/cm2の圧力、及び45〜55℃の温度下で反応させるステップ、
e)終止剤を加え、並びに前述のdのステップで反応後の前述の化合物を、−0.9〜0.1Kgf/cm2 の圧力、及び35〜45℃の温度下で反応させ、前述のカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを得る。そのうち、前述の官能性モノマーは不飽和カルボン酸を包含する。
ステップa(101)において、必要な反応物を混合し、続いて、
ステップb(102)において、第1段階乳化重合反応を7.0〜15.0時間行なわせ、
ステップc(103)において、第2段階乳化重合反応を2.0〜6.0時間行なわせ、
ステップd(104)において、第3段階乳化重合反応を4.5〜8.5時間行なわせ、その後、
ステップe(105)において、終止剤を加えて反応を中止させ、最後に、
ステップf(106)において、余剰のモノマー処理と濾過処理を行い、
以上のステップを包含する。
a)反応原料混合物の製造:
反応原料を反応タンクに導入する。前述の反応原料は、20.0〜25.0パートバイウエイトのブタジエン、10.0〜15.0パートバイウエイトのアクリロニトリル、2.0〜5.0パートバイウエイトの不飽和カルボン酸、0.5〜2.0パートバイウエイトの開始剤、1.0〜2.5パートバイウエイトの乳化剤、及び35.0〜45.0パートバイウエイトの溶剤を含有する。
bのステップ中、圧力弁と温度制御装置により、前述の混合物を以下の条件、すなわち、3.5〜8.0Kgf/cm2の圧力、及び、10〜25℃の温度で反応させる。
cのステップにおいて、圧力弁と温度制御装置により、前述の混合物を以下の条件、すなわち、4.5〜8.0Kgf/cm2の圧力、及び35〜45℃の温度で反応させる。
dのステップにおいて、圧力弁と温度制御装置により、前述の混合物を以下の条件、すなわち、4.5〜8.0Kgf/cm2の圧力、及び45〜55℃の温度で反応させる。
圧力弁と温度制御装置により、圧力を−0.9〜0.1Kgf/cm2に調整し、並びに温度を35〜45℃に調整する。続いて、終止剤を加え、反応を前述の圧力及び温度条件下で0.25〜0.5時間維持させる。その後、脱臭及び又は消泡剤を加えた後、反応物を減圧タンクに入れて後続の減圧ステップ(fのステップ)を実行する。
圧力弁により、減圧タンク中の圧力を、−3.0〜−5.0Kgf/cm2に調整し、並びに窒素ガスを導入して、それを3〜5時間反応させる。そのうち、並びに減圧継続下で、タンク中の反応物の攪拌を続けて反応を完全とする。その後、減圧停止し、さらに温度制御装置により温度を室温まで下げた後、濾過装置中に移して濾過ステップを実行すれば、製品であるカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを得られる。
[原料投入]
43.0パートバイウエイトの脱イオン水、合計で1.0パートバイウエイトのドデカン硫酸ナトリウム、ドデカンベンゼンスルホン酸ナトリウム、エチレンオキシドラウリルアルコールの混合物(乳化剤)、0.1パートバイウエイトの炭酸塩(pHバッファ剤)、2.0パートバイウエイトのtert−ドデシルメルカブタン(連鎖移動剤)、及び12.0パートバイウエイトのアクリロニトリルをタンク中に入れる。タンクがすでに密閉されたことを確認後に、混合攪拌を実行する。続いて、タンク内の空気を完全に窒素ガスに置換した後、減圧し、並びに22.0パートバイウエイトのブタジエンをタンク内に注入し、最後に、さらに0.2パートバイウエイトの開始剤を注入する。
25℃の温度下で、窒素ガスを利用してタンク内圧力を4.0Kgf/cm2に調整し並びに第1段階乳化重合反応を実行開始する。該第1段階乳化重合反応を9.0時間実行した後に、第1次補充液(合計で0.05パートバイウエイトのドデカン硫酸ナトリウム、ドデカンベンゼンスルホン酸ナトリウム、エチレンオキシドラウリルアルコールの混合液、及び、0.1パートバイウエイトの重亜硫酸ナトリウム)を加える。続いて、勾配昇温の方式で、温度を30分間内に40℃まで上げ(タンク内圧力は3.9Kgf/cm2に調整される)、第2段階乳化重合反応を進行させる。
該第2段階乳化重合反応を4.5時間進行させた後、第2次補充液(合計で0.05パートバイウエイトのドデカン硫酸ナトリウム、ドデカンベンゼンスルホン酸ナトリウム、エチレンオキシドラウリルアルコールの混合液、及び、0.1パートバイウエイトの重亜硫酸ナトリウム)を加える。続いて、勾配昇温の方式で、温度を30分間内に50℃まで上げ(タンク内圧力は5.0Kgf/cm2に調整される)、第3段階乳化重合反応を進行させる。
該第3段階乳化重合反応を8.0時間進行させた後、そのうちの反応物の転化率が96%以上に達したことが測定されれば、攪拌回転速度を下げ、並びに洩圧開始し、タンク内圧力が0Kgf/cm2となるのを以て、反応タンク内の温度を45℃に下げ並びに終止剤を加える。そのうち、アルカリ溶液でpH値を7.5〜8.5の間に調整し、且つタンク内の反応物を温度維持して30分間攪拌し、脱味剤と消泡剤を加え、並びに反応物を減圧タンク中に移しかえ、後続の真空減圧の脱気ステップを実行する。
減圧タンク中で、真空度を−0.3Kgf/cm2に調整した後、液面下で窒素ガスを通入する方式により、それを2.0時間反応させて、残留モノマーを除去する。最後に、温度を室温まで下げて、濾過ステップを実行すれば、本実施例のカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを得られる。
実施例1の方法でカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを製造するが、ただし、そのうち、メタクリル酸の使用量を3.0パートバイウエイトに改め、ブチルアクリレートの使用量を1.0パートバイウエイトに改め、ドデカン硫酸ナトリウム、ドデカンベンゼンスルホン酸ナトリウム、エチレンオキシドラウリルアルコールの混合液の使用量を1.1パートバイウエイトに改める。
実施例1の方法でカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを製造するが、ただし、そのうち、メタクリル酸の使用量を3.0パートバイウエイトに改め、ブチルアクリレートの使用量を1.0パートバイウエイトに改め、ドデカン硫酸ナトリウム、ドデカンベンゼンスルホン酸ナトリウム、エチレンオキシドラウリルアルコールの混合液の使用量を1.1パートバイウエイトに改める。このほか、第1段階乳化重合反応の時間を13.0時間に改め、第2段階乳化重合反応の時間を3.0時間に改め、第3段階乳化重合反応の時間を6.0時間に改める。
実施例1の方法でカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを製造するが、ただし、そのうち、メタクリル酸の使用量を3.0パートバイウエイトに改め、ブチルアクリレートの使用量を1.0パートバイウエイトに改め、ドデカン硫酸ナトリウム、ドデカンベンゼンスルホン酸ナトリウム、エチレンオキシドラウリルアルコールの混合液の使用量を1.1パートバイウエイトに改める。このほか、第1段階乳化重合反応の時間を13.0時間に改め、且つ温度を15℃に改め、第2段階乳化重合反応の時間を3.0時間に改め、第3段階乳化重合反応の時間を6.0時間に改める。
実施例1の方法でカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを製造するが、ただし、そのうち、メタクリル酸の使用量を3.0パートバイウエイトに改め、ブチルアクリレートの使用量を1.0パートバイウエイトに改め、ドデカン硫酸ナトリウム、ドデカンベンゼンスルホン酸ナトリウム、エチレンオキシドラウリルアルコールの混合液の使用量を1.1パートバイウエイトに改める。このほか、第1段階乳化重合反応の時間を13.0時間に改め、且つ温度を15℃に改め、第2段階乳化重合反応の時間を3.0時間に改め、第3段階乳化重合反応の時間を6.0時間に改める。このほか、さらに、前述の脱気ステップの後、別に0.2パートバイウエイトのメラミンを添加する。
本実施例中、前述の実施例1から実施例5で製造したカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの、転化率、固形分、粘度、pH値、粒径、アクリロニトリル含有量、及びアクリロニトリル残留量を含む各種性質を測定する。このほか、前述の実施例1から実施例5で製造したカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスを原料としてカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックス手袋を製造し、並びに市販の、イオウ架橋剤を含有するカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスで製造した手袋(比較例1)と相互に比較した。
102 ステップb
103 ステップc
104 ステップd
105 ステップe
106 ステップf
201 減圧攪拌
202 減圧攪拌
Claims (5)
- 高圧工程による高転化率のカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの製造方法において、
カルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの反応圧力を2.5〜8.0Kgf/cm2とし、反応後の転化率を96%より大きくし、
該カルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの製造工程の重合反応は三段階に分けて進行され、
該重合反応の第1段階では、重合時の反応圧力は、2.5〜8.0Kgf/cm 2 、反応温度は10〜25℃、反応時間は7〜14時間で反応が行われ、
該重合反応の第2段階では、4.5〜8.0Kgf/cm 2 、反応温度は35〜45℃、反応時間は2.0〜5.5時間で反応が行われ、
該重合反応の第3段階では、4.5〜8.0Kgf/cm 2 、反応温度は45〜55℃、反応時間は5.0〜8.5時間で反応が行われることを特徴とする、製造方法。 - 請求項1記載の高圧工程による高転化率のカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの製造方法において、
該第1段階が終了した後に、第1補充液が加えられ、該第1補充液は、脱イオン水、乳化剤、及び還元剤を包含し、
該第2段階が終了した後に、第2補充液が加えられ、該第2補充液は、脱イオン水、乳化剤、及び還元剤を包含することを特徴とする、製造方法。 - 請求項1記載の高圧工程による高転化率のカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの製造方法において、該カルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの三段階の該重合反応が完成した後、当時のラテックス反応物のpH値を7.5〜8.5の間に調整し、その後、脱臭剤と消泡剤を加え、真空減圧し、臭いが少なく残留モノマーが少ない安定ラテックスを獲得することを特徴とする、製造方法。
- 請求項1記載の高圧工程による高転化率のカルボキシル化ニトリルブタジエンゴムラテックスの製造方法において、該真空減圧の後、0.1〜1.0パートバイウエイトの構造増強剤を加えるステップをさらに包含することを特徴とする、製造方法。
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