JP7156030B2 - 合成ポリイソプレンラテックス - Google Patents
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Description
本発明の合成ポリイソプレンラテックスにおいて、前記合成ポリイソプレンが、アニオン重合により重合されたものであることが好ましい。
本発明の合成ポリイソプレンラテックスにおいて、前記トールロジン系界面活性剤の含有量が、前記合成ポリイソプレン100重量部に対して、0.3~1.3重量部の割合であることが好ましい。
本発明の合成ポリイソプレンラテックスの製造方法において、前記重合体溶液が、有機溶媒を含むことが好ましい。
本発明の合成ポリイソプレンラテックスの製造方法は、水中で乳化する工程により得られた乳化液から、前記有機溶媒を除去する工程をさらに備えることが好ましい。
さらに、本発明によれば、第1のシート基材の少なくとも一部と第2のシート基材の少なくとも一部とが、上記の合成ポリイソプレンラテックスからなる塗膜により接着積層されてなり、前記第1のシート基材と前記第2のシート基材との間に被包装物を収容可能な包装構造体が提供される。
本発明の合成ポリイソプレンラテックスは、合成ポリイソプレンのラテックスであり、ラテックス中含まれる合成ポリイソプレン100重量部に対して、トールロジン系界面活性剤を0.3~1.5重量部の割合で含有するものである。
本発明のラテックス組成物は、上述した本発明の合成ポリイソプレンラテックスに、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。
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ポリイソプレン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。
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。
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。
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。
本発明の包装構造体は、上述した本発明の合成ポリイソプレンラテックスを塗布した第1のシート基材および第2のシート基材を接着積層してなり、被包装物を収容可能な構造を示す。具体的には、本発明の包装構造体においては、第1のシート基材および第2のシート基材は、合成ポリイソプレンラテックスが塗布された面(ラテックス塗布面)が対向するようにして、必要に応じて被包装物を挟み、第1のシート基材および第2のシート基材のラテックス塗布面同士が互いに接触した状態で、押圧することにより、第1のシート基材と第2のシート基材とが互いに接着し、これにより、被包装物を包装可能な構造となっている。被包装物としては、特に限定されないが、たとえば、絆創膏等の医療品のように、滅菌をすることが望まれる各種被包装物が挙げられる。第1のシート基材および第2のシート基材としては、特に限定されないが、たとえば、グラシン紙等の紙材、高密度ポリエチレン不織布、ポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム等が挙げられ、これらのなかでも、取り扱い性が優れている点(適度な折れ曲がり易さを有している点)および安価であるという点から、紙材が好ましく、グラシン紙が特に好ましい。
重合体溶液に含まれる、合成ポリイソプレンの固形分濃度が0.1重量%となるように、テトラヒドロフランで希釈し、この溶液について、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー分析を行い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を算出した。
アルミ皿(重量:X1)に試料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、固形分濃度を算出した。
固形分濃度(重量%)=(X3-X1)×100/X2
ポリイソプレンラテックス0.1gに水2mlを加え、アセトニトリルで10mlに希釈した。得られた液体をよく振とうさせ、ゴム分を凝固させた。その後水層を0.2μmのディスクフィルタで濾過した。この液体を高速液体クロマトグラフィーで分析し、合成ポリイソプレン100部に対する、不均化トールロジン酸ナトリウム、不均化ガムロジン酸ナトリウムの含有割合(単位:重量部)を算出した。
膜厚が約0.2mmのフィルム状のディップ成形体について、以下の基準で臭気判定を行った。
A:臭気を全く感じない。
B:わずかな臭気を感じるものの、不快ではない。
C:明らかに臭気を感じる。
D:強い臭気を感じ、不快である。
膜厚が約0.2mmのフィルム状のディップ成形体について、トリプル四重極ガスクロマトグラフ質量分析計による測定を行うことで、二硫化炭素量および硫化カルボニル量の測定を行った。具体的には、トリプル四重極ガスクロマトグラフ質量分析により検出された二硫化炭素に対応するピークの面積(Area)、および硫化カルボニルに対応するピークの面積(Area)を、それぞれ試料1g当たりに換算した値を、二硫化炭素量および硫化カルボニル量(単位:Area/g)として求めた。二硫化炭素および硫化カルボニルは臭気の原因となるため、二硫化炭素量および硫化カルボニル量(単位:Area/g)が大きいほど、臭気が強いものと判断できる。
ASTM D412に基づいて、膜厚が約0.2mmのフィルム状のディップ成形体を、ダンベル(商品名「スーパーダンベル(型式:SDMK-100C)」、ダンベル社製)で打ち抜き、引張強度測定用試験片を作製した。当該試験片をテンシロン万能試験機(商品名「RTG-1210」、オリエンテック社製)で引張速度500mm/minで引っ張り、破断直前の引張強度(単位:MPa)、破断直前の伸び(単位:%)および伸び率が500%の時の引張応力(単位:MPa)を測定した。なお、引張強度および破断時伸びは高いほど好ましい。また、500%の時の引張応力が小さいほど、ディップ成形体は柔軟性に優れたものとなり、好ましい。
(合成ポリイソプレン(a-1)の重合体溶液の製造)
乾燥および窒素置換された撹拌付きオートクレーブに、ノルマルヘキサン1150部と、イソプレン100部とを仕込んだ。次いで、オートクレーブ内の温度を60℃にし、撹拌しながらノルマルブチルリチウム0.006部を加えて2時間反応させた後、重合停止剤としてメタノール0.05部を添加し、反応を停止させて、合成ポリイソプレン(a-1)のノルマルヘキサン溶液を得た。ノルマルヘキサン溶液中の合成ポリイソプレン(a-1)の重量平均分子量は3,520,000であった。
次いで、得られた合成ポリイソプレン(a-1)のノルマルヘキサン溶液1250部を60℃に加熱し、60℃に加熱した濃度1.0重量%の不均化トールロジン酸ナトリウムの水溶液1250部と、重量比で1:1となるように流量を調整してラインミキサーを用いて混合し、続いて、ホモジナイザーを用いて乳化液を得た。
上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-1)を撹拌しながら、合成ポリイソプレンラテックス(A-1)中の合成ポリイソプレン100部に対して、固形分換算での配合量が1部となるように、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ソーダを添加した。そして、得られた混合物を撹拌しながら、混合物中の合成ポリイソプレン100部に対して、それぞれ固形分換算で、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)2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、メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩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に調整した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。
表面がすり加工されたガラス型(直径約5cm、すり部長さ約15cm)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ガラス型を70℃のオーブン内で30分以上乾燥した。
(合成ポリイソプレンラテックス(A-2)の製造)
固形分濃度を調整した水分散液を、連続遠心分離機に連続的にフィードする際における流量を1.0m3/時間から1.3m3/時間(滞留時間に換算すると、2.3分の条件)とした以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(A-2)を得た。得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-2)中の不均化トールロジン酸ナトリウムの含有量を測定したところ、合成ポリイソプレン100部に対して、1.3部であった。
そして、上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-2)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物の調製およびディップ成形体の製造を行い、同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
(合成ポリイソプレンラテックス(A-3)の製造)
製造例1と同様にして得られた合成ポリイソプレン(a-1)のノルマルヘキサン溶液を、メタノール中で凝固した後、得られた凝固物を70℃で12時間真空乾燥することで、固体状の合成ポリイソプレン(a-1)を得た。次いで、得られた固体状の合成ポリイソプレン(a-1)を、ノルマルヘキサンに再溶解させて、固形分濃度8重量%の合成ポリイソプレン(a-1)のノルマルヘキサン溶液とし、再溶解により得られた合成ポリイソプレン(a-1)のノルマルヘキサン溶液を使用した以外は、実施例2と同様にして、乳化液の調製、ノルマルヘキサンの留去および遠心分離を行うことで、合成ポリイソプレンラテックス(A-3)を得た。得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-3)中の不均化トールロジン酸ナトリウムの含有量を測定したところ、合成ポリイソプレン100部に対して、1.3部であった。
そして、上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-3)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物の調製およびディップ成形体の製造を行い、同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
(合成ポリイソプレン(a-2)の重合体溶液の製造)
乾燥および窒素置換された撹拌付きオートクレーブに、ノルマルヘキサン1150部と、イソプレン100部とを仕込んだ。次いで、オートクレーブ内の温度を30℃にし、撹拌しながら四塩化チタン0.03部、トリイソブチルアルミニウム0.03部、およびノルマルブチルエーテル0.005部を加えて2時間反応させた後、重合停止剤としてメタノール0.05部を添加し、反応を停止させて、合成ポリイソプレン(a-2)のノルマルヘキサン溶液を得た。ノルマルヘキサン溶液中の合成ポリイソプレン(a-2)の重量平均分子量は1,860,000であった。
上記にて得られた合成ポリイソプレン(a-2)のノルマルヘキサン溶液を、メタノール中で凝固した後、得られた凝固物を70℃で12時間真空乾燥することで、固体状の合成ポリイソプレン(a-2)を得た。次いで、得られた固体状の合成ポリイソプレン(a-2)を、ノルマルヘキサンに再溶解させて、固形分濃度8重量%の合成ポリイソプレン(a-2)のノルマルヘキサン溶液とした。そして、再溶解により得られた合成ポリイソプレン(a-2)のノルマルヘキサン溶液を使用した以外は、実施例2と同様にして、乳化液の調製、ノルマルヘキサンの留去および遠心分離を行うことで、合成ポリイソプレンラテックス(A-4)を得た。得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-4)中の不均化トールロジン酸ナトリウムの含有量を測定したところ、合成ポリイソプレン100部に対して、1.3部であった。
そして、上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-4)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物の調製およびディップ成形体の製造を行い、同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
(合成ポリイソプレンラテックス(A-5)の製造)
遠心分離に供する、合成ポリイソプレン(a-1)の水分散液の固形分濃度を11.5重量%に変更し、かつ、連続遠心分離機に連続的にフィードする際における流量を1.0m3/時間から1.6m3/時間(滞留時間に換算すると、1.9分の条件)とした以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(A-5)を得た。得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-5)中の不均化トールロジン酸ナトリウムの含有量を測定したところ、合成ポリイソプレン100部に対して、1.7部であった。
そして、上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-5)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物の調製およびディップ成形体の製造を行い、同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
(合成ポリイソプレンラテックス(A-6)の製造)
遠心分離に供する、合成ポリイソプレン(a-1)の水分散液の固形分濃度を11.5重量%に変更し、かつ、連続遠心分離機に連続的にフィードする際における流量を1.0m3/時間から1.3m3/時間とし、かつ、遠心加速度を12,000Gとした以外は、実施例1と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(A-6)を得た。得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-6)中の不均化トールロジン酸ナトリウムの含有量を測定したところ、合成ポリイソプレン100部に対して、0.2部であった。
(合成ポリイソプレンラテックス(A-7)の製造)
乳化剤として、濃度1.0重量%の不均化ガムロジン酸ナトリウム(商品名「ロンジスK-25」、荒川化学工業社製)の水溶液を使用した以外は、実施例2と同様にして、合成ポリイソプレンラテックス(A-7)を得た。得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-7)中の不均化ガムロジン酸ナトリウムの含有量を測定したところ、合成ポリイソプレン100部に対して、1.3部であった。
そして、上記にて得られた合成ポリイソプレンラテックス(A-7)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物の調製およびディップ成形体の製造を行い、同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
また、合成ポリイソプレンラテックス中における、トールロジン系界面活性剤の量が少なすぎると、合成ポリイソプレンの凝集が顕著となり、ラテックスとしての安定性に極めて劣るものとなった(比較例2)。
さらに、乳化剤として、不均化ガムロジン酸ナトリウムを使用した場合には、得られるディップ成形体は、臭気が強くなる結果となった(比較例3)。
Claims (9)
- 合成ポリイソプレン100重量部に対して、トールロジン系界面活性剤を0.3~1.5重量部の割合で含有し、
前記トールロジン系界面活性剤が不均化トールロジンの金属塩である合成ポリイソプレンラテックス。 - 前記合成ポリイソプレンが、アニオン重合により重合されたものである請求項1に記載の合成ポリイソプレンラテックス。
- 前記トールロジン系界面活性剤の含有量が、前記合成ポリイソプレン100重量部に対して、0.3~1.3重量部の割合である請求項1または2に記載の合成ポリイソプレンラテックス。
- 請求項1~3のいずれかに記載の合成ポリイソプレンラテックスを製造する方法であって、
アニオン重合により重合された合成ポリイソプレンの重合体溶液を、トールロジン系界面活性剤の存在下で、水中で乳化する工程を備える合成ポリイソプレンラテックスの製造方法。 - 前記重合体溶液が、有機溶媒を含む請求項4に記載の合成ポリイソプレンラテックスの製造方法。
- 水中で乳化する工程により得られた乳化液から、前記有機溶媒を除去する工程をさらに備える請求項5に記載の合成ポリイソプレンラテックスの製造方法。
- 請求項1~3のいずれかに記載の合成ポリイソプレンラテックスと、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。
- 請求項7に記載のラテックス組成物からなる膜成形体。
- 第1のシート基材の少なくとも一部と第2のシート基材の少なくとも一部とが、請求項1~3のいずれかに記載の合成ポリイソプレンラテックスからなる塗膜により接着積層されてなり、前記第1のシート基材と前記第2のシート基材との間に被包装物を収容可能な包装構造体。
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