JP2000219748A - スチレン系熱可塑性エラストマーラテックスの製造方法 - Google Patents
スチレン系熱可塑性エラストマーラテックスの製造方法Info
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Abstract
わった場合であっても凝集物が生成しにくく、機械的安
定性に優れたスチレン系熱可塑性エラストマーラテック
スを実現する。 【解決手段】 スチレン系熱可塑性エラストマーラテッ
クスの製造方法は、スチレン系熱可塑性エラストマー1
00重量部と粘着付与樹脂0.1〜230重量部とを含
む有機相を調製する工程と、当該有機相を乳化する工程
とを含んでいる。ここで用いられる粘着付与樹脂は、例
えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹
脂、フェノール系樹脂および石油系炭化水素樹脂からな
る群から選ばれた少なくとも1種である。
Description
方法、特に、スチレン系熱可塑性エラストマーラテック
スの製造方法に関する。
マーラテックスは、高い凝集力を有し、また、低温下で
も高弾性力を示すことから、プラスチック、熱硬化性樹
脂および道路舗装用アスファルトやアスファルト乳剤の
改質剤、粘・接着剤、シーリング材、或いはプラスチッ
ク成形体、各種フィルムおよび各種シートのコーティン
グ剤として広く利用されている。
ーラテックスは、通常、スチレン系熱可塑性エラストマ
ーをトルエン等の有機溶剤に溶解した有機相と、アニオ
ン系やノニオン系の乳化剤を溶解させた水相とを混合
し、これをホモミキサーや超音波分散機等を用いて乳化
した後に有機溶剤を除去して製造されている(例えば、
特公昭55−8020号公報、特開平4−161460
号公報参照)。
レン系熱可塑性エラストマーラテックスは、攪拌機やポ
ンプなどによる機械的剪断力が加わった場合に凝集物が
生成し易く、機械的安定性が劣っている。
る機械的剪断力が加わった場合であっても凝集物が生成
しにくく、機械的安定性に優れたスチレン系熱可塑性エ
ラストマーラテックスを実現することにある。
的を達成するために鋭意検討した結果、乳化前の有機相
にスチレン系熱可塑性エラストマーと粘着付与樹脂とを
溶解した場合に機械的安定性に優れたスチレン系熱可塑
性エラストマーラテックスが得られることを見出し、本
発明を完成するに至った。
性エラストマーラテックスの製造方法は、スチレン系熱
可塑性エラストマー100重量部と粘着付与樹脂0.1
〜230重量部とを含む有機相を調製する工程と、当該
有機相を乳化する工程とを含んでいる。
ば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹脂、
フェノール系樹脂および石油系炭化水素樹脂からなる群
から選ばれた少なくとも1種である。また、スチレン系
熱可塑性エラストマーは、例えば、スチレン−ブタジエ
ン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン
−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブ
タジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチ
レン−ブチレン−スチレンブロック共重合体およびスチ
レン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合
体からなる群から選ばれた少なくとも1種である。
チレン系熱可塑性エラストマーラテックスの重量平均粒
子径は、通常、0.1〜10μmである。
トマーラテックスは、スチレン系熱可塑性エラストマー
100重量部と粘着付与樹脂0.1〜230重量部とを
含む有機相を調製する工程と、当該有機相を乳化する工
程とを含む工程を経て得られたものである。
エラストマーラテックスの製造方法は、通常、スチレン
系熱可塑性エラストマーと粘着付与樹脂とを有機溶剤に
溶解した有機相および分散剤を溶解した水相をそれぞれ
調製する工程と、得られた有機相と水相とを混合して乳
化させる工程と、得られた乳化液から有機溶剤を除去す
る工程とを主に含んでいる。
ラストマーは、スチレンによる繰り返し単位を含むもの
であれば特に限定されるものではなく、公知の各種のも
のである。このようなスチレン系熱可塑性エラストマー
の具体例としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブ
ロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロ
ック共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチ
レンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン
−スチレンブロック共重合体およびスチレン−エチレン
−プロピレン−スチレンブロック共重合体を挙げること
ができる。このうち、スチレン−ブタジエン−スチレン
ブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−ス
チレンブロック共重合体およびスチレン−イソプレン−
スチレンブロック共重合体が特に好ましく用いられる。
マーにおけるスチレン由来の繰り返し単位の割合は、特
に限定されるものではないが、通常、重合時のスチレン
モノマー換算で10〜50重量%に設定されているのが
好ましく、15〜40重量%に設定されているのがより
好ましい。また、上述のスチレン系熱可塑性エラストマ
ーは、2種以上のものが混合して用いられてもよい。
限定されるものではなく、公知の各種のものであるが、
例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹
脂、フェノール系樹脂、石油系炭化水素樹脂などであ
る。
ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、水添ロジン、マレ
イン化ロジンおよびフマル化ロジン、これらのロジンの
グリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル、
メチルエステルおよびトリエチレングリコールエステル
などのエステル誘導体、並びにロジン変性フェノール樹
脂などを挙げることができる。
ルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン系水素
添加樹脂、スチレン変性テルペン系樹脂、α−ピネン樹
脂およびβ−ピネン樹脂などを挙げることができる。ク
マロン系樹脂の具体例としては、クマロン樹脂、クマロ
ン・インデン樹脂、並びにクマロン樹脂とナフテン系
油、フェノール樹脂およびロジンなどとの混合物などを
挙げることができる。
ert−ブチルフェノール・アセチレン樹脂、フェノー
ル・ホルムアルデヒド樹脂およびキシレン・ホルムアル
デヒド樹脂などを挙げることができる。石油系炭化水素
樹脂の具体例としては、芳香族系炭化水素樹脂、脂肪族
系炭化水素樹脂、脂肪族系環状炭化水素樹脂、脂肪族・
脂環族系石油樹脂、脂肪族・芳香族系石油樹脂、不飽和
炭化水素の重合体、水素添加炭化水素樹脂、ポリブテ
ン、アタクチックポリプロピレン、液状ポリブタジエ
ン、シス−1,4−ポリイソプレンゴム、変性液状ポリ
イソプレンゴムなどを挙げることができる。
脂のうち、ロジングリセリンエステル、ロジンペンタエ
リスリトールエステル、ロジン変性フェノール樹脂およ
びテルペンフェノール樹脂が好ましく用いられる。上述
の各種粘着付与樹脂は、それぞれ単独で用いられてもよ
いし、2種以上のものが併用されてもよい。
粘着付与樹脂の混合割合は、通常、スチレン系熱可塑性
エラストマー100重量部に対して0.1〜230重量
部に設定するのが好ましく、1〜45重量部に設定する
のがより好ましい。粘着付与樹脂の混合割合が0.1重
量部未満の場合は、機械的安定性に優れたラテックスが
得られ難くなるおそれがある。逆に、230重量部を超
える場合は、機械的安定性に優れたスチレン系熱可塑性
エラストマーラテックスが得られるものの、当該ラテッ
クスは、スチレン系熱可塑性エラストマーラテックスに
求められる本質的な機能が損なわれるおそれがある。
粘着付与樹脂とを有機溶剤に溶解した有機相を調製する
方法は、特に限定されるものではないが、通常、単にス
チレン系熱可塑性エラストマーと粘着付与樹脂とを有機
溶剤に溶解する方法、スチレン系熱可塑性エラストマー
と粘着付与樹脂とを別々に有機溶剤に溶解して混合する
方法、或いはスチレン系熱可塑性エラストマーと粘着付
与樹脂とを予めニーダやロールなどを用いて溶融混合
し、これにより得られる混合物を有機溶剤に溶解する方
法を採用することができる。
は、スチレン系熱可塑性エラストマーと粘着付与樹脂と
を共に溶解することができるものであれば特に限定され
るものではなく、例えば、ヘキサンやヘプタンなどの脂
肪族炭化水素系有機溶剤、シクロへキサンなどの脂環式
炭化水素系有機溶剤、並びにベンゼン、トルエンおよび
キシレンなどの芳香族炭化水素系有機溶剤などである。
これらの有機溶剤は、それぞれ単独で用いられてもよい
し、2種以上のものが併用されてもよい。
ストマーと粘着付与樹脂との濃度は、特に限定されるも
のではないが、通常、有機溶剤中における両者の合計の
濃度が5〜40重量%になるよう設定するのが好まし
い。
剤は、アニオン系、カチオン系およびノニオン系の各種
の乳化剤である。ここで、アニオン系の乳化剤として
は、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸
ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
アルキル硫酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリ
ウムホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸ナト
リウムおよび脂肪族カリウムなどの脂肪酸塩、ポリアク
リル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム並びに
スチレン無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩を挙げ
ることができる。これらの中でも、ジアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウムが特に好ましく用いられる。
ば、第4級オレイルエチルジメチルアンモニウムクロラ
イド、第4級ジデシルジメチルアンモニウムクロライ
ド、第4級牛脂アルキルトリメチルアンモニウムブロマ
イド、第4級ヤシアルキルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロライド、第4級アルキルトリメチルアンモニウム
クロライドおよび第4級ドデシルエチルジメチルアンモ
ニウム硫酸エチルエステルなどの第4級アンモニウム
塩、オクタデシルアミン酢酸塩、テトラデシルアミン酢
酸塩、オクチルアミン酢酸塩、ヤシアルキルアミン酢酸
塩、牛脂アルキルアミン酢酸塩、ヤシアルキルアミン塩
酸塩、ドデシルアミン塩酸塩、牛脂アルキルジアミン酢
酸塩およびヤシアルキルジアミン塩酸塩などのアルキル
アミン塩、牛脂アルキルジアミンのエチレンオキシド付
加物、カチオン化ポリビニルアルコール、カチオン化ヒ
ドロキシエチルセルロース並びにポリジメチルジアリル
アンモニウムクロライドなどを挙げることができる。こ
れらの中でも、第4級ドデシルエチルジメチルアンモニ
ウム硫酸エチルエステル、テトラデシルアミン酢酸塩、
牛脂アルキルジアミン酢酸塩が特に好ましく用いられ
る。
えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レンソルビタンアルキレート、オキシエチレンオキシプ
ロピレンブロック共重合体、ポリグリセリンエステル、
ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロース
などを挙げることができる。これらの中でも、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテルが特に好ましく用
いられる。
いられてもよいし、2種以上のものが併用されてもよ
い。
場合は、通常、水中に分散剤を添加して溶解させる。こ
の際、分散剤の添加量は、特に限定されるものではない
が、通常、水中における濃度が0.1〜50重量%にな
るよう設定するのが好ましい。
機相と分散剤を含む水相とを混合して乳化させる工程に
おいて、有機相と水相との混合割合は、通常、有機相に
含まれるスチレン系熱可塑性エラストマーと粘着付与樹
脂との合計量に対して分散剤の割合が1〜15重量%に
なるよう設定するのが好ましく、2〜10重量%になる
よう設定するのがより好ましい。分散剤の割合が1重量
%未満の場合は、安定な乳化液が得られ難い場合があ
る。逆に、15重量%を超えると、乳化は容易になるも
のの不経済であり、また、得られるスチレン系熱可塑性
エラストマーラテックスの各種物性が損なわれるおそれ
がある。
の方法は、特に限定されるものではなく、例えば、適当
な剪断力を有する乳化機、例えばホモジナイザーやコロ
イドミルなどを用いて攪拌混合する方法や、超音波分散
機等を用いて分散・混合する方法を採用することができ
るが、通常は攪拌混合する方法を採用するのが好まし
い。また、乳化時の温度は、特に限定されるものではな
いが、通常、5〜70℃の範囲に設定するのが好まし
い。
ーラテックスは、上述の乳化工程により得られた乳化液
から有機溶剤を除去すると得られる。有機溶剤の除去
は、一般に、減圧下で乳化液を加熱する通常の留去方法
に従って実施することができる。このようにして得られ
るスチレン系熱可塑性エラストマーラテックスは、必要
に応じて加熱濃縮、遠心分離または湿式分離等の操作に
より所望の濃度になるまで濃縮することもできる。
られるスチレン系熱可塑性エラストマーラテックスは、
重量平均粒子径が0.1〜10μmのものが好ましい。
重量平均粒子径が0.1μm未満の場合は、スチレン系
熱可塑性エラストマーラテックスの機械的安定性は高ま
るものの、粘度が高くなるため取扱いが困難になる。逆
に、10μmを超えると、スチレン系熱可塑性エラスト
マーラテックスの機械的安定性が低下するだけではな
く、静置安定性も低下するおそれがある。なお、この重
量平均粒子径は、乳化工程における攪拌混合操作や分散
混合操作を適宜調整することにより達成することができ
る。
系熱可塑性エラストマーラテックスは、例えば、プラス
チック、熱硬化性樹脂および道路舗装用アスファルトや
アスファルト乳剤の改質剤、粘・接着剤、シーリング材
或いはプラスチック成形体、各種フィルムおよび各種シ
ートのコーティング剤などとして広く利用可能である。
エラストマーラテックスは、予め有機相にスチレン系熱
可塑性エラストマーと上述のような粘着付与樹脂とを一
定量溶解してから製造されているので、上述のような各
種用途に用いる場合に攪拌機やポンプなどによる機械的
剪断力が加わった場合であっても凝集物が生成しにく
く、機械的安定性が良好である。
−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(シェルケミ
カルズ社の商品名“クレイトンD1101”:スチレン
含有量=31重量%)27g、ロジン変性フェノール樹
脂(荒川化学株式会社の商品名“タマノル135”)3
gおよびトルエン170gを加え、攪拌下、室温で溶解
した。
エチルジメチルアンモニウム硫酸エチルエステル1.5
gを100gの水に溶解したものを添加し、これをホモ
ミキサー(特殊機化工業株式会社の商品名“TKホモミ
キサー M型”)を用いて2分間攪拌混合して乳化液を
得た。なお、攪拌混合時の回転数および温度は、それぞ
れ12,000rpmおよび30℃に設定した。得られ
た乳化液を100〜500torrの減圧下で40〜7
0℃に加熱し、トルエンを留去した。この結果、スチレ
ン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体のラテック
スが得られた。
−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(シ
ェルケミカルズ社の商品名“クレイトンG1650”:
スチレン含有量=29重量%)24g、ロジンペンタエ
リスリトールエステル(荒川化学株式会社の商品名“ペ
ンセルA”)6gおよびキシレン170gを加え、攪拌
下、50℃に加温しながら溶解した。
レンノニルフェニルエーテル1.7gを100gの水に
溶解したものを添加し、これをホモミキサー(特殊機化
工業株式会社の商品名“TKホモミキサー M型”)を
用いて2分間攪拌混合して乳化液を得た。なお、攪拌混
合時の回転数および温度は、それぞれ12,000rp
mおよび30℃に設定した。得られた乳化液を100〜
500torrの減圧下で40〜80℃に加熱し、キシ
レンを留去した。この結果、スチレン−エチレン−ブチ
レン−スチレンブロック共重合体のラテックスが得られ
た。
−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(シェルケミ
カルズ社の商品名“クレイトンD1101”:スチレン
含有量=31重量%)27g、ロジン変性フェノール樹
脂(荒川化学株式会社の商品名“タマノル135”)3
gおよびトルエン170gを加え、攪拌下、室温で溶解
した。
アミン酢酸塩1.5gを80gの水に溶解したものを添
加し、これをホモミキサー(特殊機化工業株式会社の商
品名“TKホモミキサー M型”)を用いて2分間攪拌
混合して乳化液を得た。なお、攪拌混合時の回転数およ
び温度は、それぞれ12,000rpmおよび30℃に
設定した。得られた乳化液を100〜500torrの
減圧下で40〜70℃に加熱し、トルエンを留去した。
この結果、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共
重合体のラテックスが得られた。
−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(シェルケミ
カルズ社の商品名“クレイトンD1101”:スチレン
含有量=31重量%)27g、テルペンフェノール樹脂
(ヤスハラケミカル株式会社の商品名“YSポリスター
150”)3gおよびトルエン160gを加え、攪拌
下、室温で溶解した。
ホコハク酸ナトリウム2.0gを120gの水に溶解し
たものを添加し、これをホモミキサー(特殊機化工業株
式会社の商品名“TKホモミキサー M型”)を用いて
2分間攪拌混合して乳化液を得た。なお、攪拌混合時の
回転数および温度は、それぞれ12,000rpmおよ
び30℃に設定した。得られた乳化液を100〜500
torrの減圧下で40〜70℃に加熱し、トルエンを
留去した。この結果、スチレン−ブタジエン−スチレン
ブロック共重合体のラテックスが得られた。
−イソプレン−スチレンブロック共重合体(シェルケミ
カルズ社の商品名“クレイトンD1107”:スチレン
含有量=15重量%)24g、ロジングリセリンエステ
ル(荒川化学株式会社の商品名“スーパーエステル A
−100”)6gおよびトルエン170gを加え、攪拌
下、50℃に加温しながら溶解した。
ミン酢酸塩1.8gを100gの水に溶解したものを添
加し、これをホモミキサー(特殊機化工業株式会社の商
品名“TKホモミキサー M型”)を用いて2分間攪拌
混合して乳化液を得た。なお、攪拌混合時の回転数およ
び温度は、それぞれ12,000rpmおよび30℃に
設定した。得られた乳化液を100〜500torrの
減圧下で40〜70℃に加熱し、トルエンを留去した。
この結果、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が得られた。
1の場合と同様に操作し、スチレン−ブタジエン−スチ
レンブロック共重合体のラテックスを得た。
て、重量平均粒子径および機械的安定性を下記の方法に
従って調べた。結果を表1に示す。 (重量平均粒子径)ラテックスをレーザー回折式粒度分
布測定装置(株式会社島津製作所の商品名“SALD−
2000J”)を用いて測定した。
機械的安定度試験機を用いて評価した。ここでは、ラテ
ックスを固形分が55重量%になるよう調整した後に所
定の容器に80g量り取り、そのラテックスを直径2
0.8mm、厚さ1.57mmの円板を用いて14,0
00rpmで攪拌した。この際、ラテックス中に目視で
判定できる凝集物が生成するまでに要した時間を測定
し、当該時間に従ってラテックスの機械的安定性を評価
した。なお、凝集物が生成するまでに要する時間が15
分以上であれば、ラテックスの機械的安定性は優れてい
ると判断することができる。
にスチレン系熱可塑性エラストマーと粘着付与樹脂とを
溶解しているので、機械的安定性に優れたスチレン系熱
可塑性エラストマーラテックスを得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】スチレン系熱可塑性エラストマー100重
量部と粘着付与樹脂0.1〜230重量部とを含む有機
相を調製する工程と、 前記有機相を乳化する工程と、を含むスチレン系熱可塑
性エラストマーラテックスの製造方法。 - 【請求項2】前記粘着付与樹脂が、ロジン系樹脂、テル
ペン系樹脂、クマロン系樹脂、フェノール系樹脂および
石油系炭化水素樹脂からなる群から選ばれた少なくとも
1種である、請求項1に記載のスチレン系熱可塑性エラ
ストマーラテックスの製造方法。 - 【請求項3】前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、
スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、ス
チレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチ
レン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合
体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック
共重合体およびスチレン−エチレン−プロピレン−スチ
レンブロック共重合体からなる群から選ばれた少なくと
も1種である、請求項1または2に記載のスチレン系熱
可塑性エラストマーラテックスの製造方法。 - 【請求項4】前記スチレン系熱可塑性エラストマーラテ
ックスの重量平均粒子径が0.1〜10μmである、請
求項1、2または3に記載のスチレン系熱可塑性エラス
トマーラテックスの製造方法。 - 【請求項5】スチレン系熱可塑性エラストマー100重
量部と粘着付与樹脂0.1〜230重量部とを含む有機
相を調製する工程と、 前記有機相を乳化する工程と、を含む工程を経て得られ
たスチレン系熱可塑性エラストマーラテックス。
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| JP02179499A JP4181626B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | スチレン系熱可塑性エラストマーラテックスの製造方法 |
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