(57)【要約】【課題】  ゴムラテックスを容易に濃縮しうるだけでなく、精製したゴム成分を含む相として取得できる方法を提供すること。【解決手段】  ゴムラテックスと炭酸を接触せしめることによるゴムラテックスの濃縮法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムラテックスと炭酸を接触せしめることを特徴とするゴムラテックスの濃縮法。
【請求項２】
炭酸が二酸化炭素または炭酸水である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ゴムラテックスと炭酸を接触せしめる前に、ゴムラテックスのｐＨを予め５〜８に調製する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ゴムラテックスと炭酸を接触せしめてゴムラテックスのラテックス粒子の粒径を増大させることを特徴とするラテックス粒子の粒径増大法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムラテックスの濃縮法に関する。さらに詳しくは、ゴムラテックスを二酸化炭素および／または炭酸水で処理して相分離を起こさせてゴムラテックスを濃縮する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムラテックスはそのまま工業製品の原料として使用されることもあれば、凝固してのち固形ゴムとして使用されることもある。例えば、原料としてのゴムラテックスからはゴム手袋、カテーテル、発泡体、ゴム糸、接着剤、紙加工用コート剤などが製造される。また固形ゴムとしてはタイヤ、ベルトなどの工業製品として広く利用されている。
【０００３】
ゴムラテックス、特に天然ゴムラテックスを原料として用いる場合には、一般にゴム分を採取時の約３０％から６０％程度まで濃縮する。この濃縮方法としては、例えば遠心分離、加熱蒸発法、電気傾斜法、透析法などが用いられていた。天然ゴムラテックスの場合にはラテックス中にタンパク質、糖質、リン脂質、灰分、酵素など多くの非ゴム成分が含まれており、遠心分離法や電気傾斜法などの濃縮法を用いると、濃縮時にこれらの非ゴム成分もある程度除去することができる。しかしながら、これらの濃縮法には多くのエネルギーが必要であり、また大掛かりな装置も必要である。また、加熱蒸発法では、単に水分を蒸発させるだけであり、非ゴム成分を除去することはできない。さらに透析法は工業的手段としては実用的な方法ではない。そこで天然ゴムから濃縮ラテックスを製造するには連続遠心分離法が一般的に採用されている。これによって、目的とするゴム成分を含むクリーム相（ドライラバー含有率（ＤＲＣ）６０重量％）がセラム相（ＤＲＣ  ３−８重量％）から分離される。しかしながら、この他にボトム画分が連続遠心分離器に残り、１−２時間に１回は運転を止めてこのボトム画分を除去する必要がある。このために連続遠心分離法の生産効率はかなり低いことになる。一方、少量のゴム分を含むセラム相には遠心分離で分離されなかった粒径１ミクロン以下の微粒子のゴム粒子が含まれる。この微粒子ゴムの回収はセラム相に大量の硫酸を加えて酸凝固する手法が一般的に用いられている。しかし、セラム相から硫酸凝固で得られたスキムゴムは不純物を多く含む低品質な天然ゴムであり、その商品価値は低い。また長期保存されたセラムの場合には硫酸の添加でも凝固しない場合もあり、その処理はかなり困難である。
【０００４】
一方、固形の天然ゴムは、ゴムの樹から採取した新鮮ラテックス（ＤＲＣ  約３０重量％）を２倍に水で希釈後にギ酸を添加してゴム分を凝固させ、これをローラーにかけて切断しつつ水洗して精製して製造されている。凝固したゴムの切断に多大な機械的エネルギーを必要とし、多量の水で使用しても固形ゴムの外部を水洗するだけで十分な水洗は期待できない。従って得られた固形天然ゴム中のゴム分の純度は約９４％であると言われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ゴムラテックスを濃縮および洗浄する方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、上記の如き従来法と異なり、ゴムラテックスを容易に濃縮しうるだけでなく、ゴムラテックスを洗浄し、精製したゴム成分として取得できる方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、ゴムラテックスと炭酸を接触せしめることを特徴とするゴムラテックスの濃縮法によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ゴムラテックスを容易な方法で相分離でき、しかも分離されたゴム成分を含むクリーム相が安定なコロイド状態を保ったまま存続し、分離した水相（セラム相）を除去し、クリーム相に新たに水を加えることで相分離を再度行うことができるので、ラテックスの濃縮、水洗などが容易にできる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明者は、ゴムラテックスに二酸化炭素を吹き込むかあるいはラテックスを炭酸水と混合・攪拌したのち、ある時間放置するとラテックスが２相に相分離し、下部のセラム相を除去後に、濃縮されたラテックスに水あるいは炭酸水を添加することで再度ラテックスが相分離を起こすことを見出した。勿論、炭酸水と混合したラテックスに二酸化炭素を導入してもなんら問題はない。
【００１１】
以下、本発明について詳述する。本発明に用いられるラテックスは、天然ゴムラテックスは勿論のこと合成ゴムラテックスであってもよい。天然ゴムラテックスとしては、例えば新鮮天然ゴムラテックス、高アンモニア天然ゴムラテックス、本発明者が既に特許出願したケン化処理天然ゴムラテックス（ＰＣＴ／ＪＰ０３／０９８８０号）やタンパク質分解酵素で脱タンパクした天然ゴムラテックス（特開平６−５６９０２号公報）を挙げることができる。
【００１２】
本発明者は、簡便な方法でラテックスを相分離し、しかも分離されたゴム成分を含むクリーム相の部分が安定なコロイド状態を保ったまま存続し、分離した水相を除去し、新たに水または炭酸水を加えることで、再度相分離が起こりラテックスを洗浄することができる方法を見出した。本発明を詳述すれば、ラテックスに二酸化炭素を吹き込むかあるいはラテックスを炭酸水と混合・攪拌したのち、ある時間放置するとラテックスが相分離して２相に分離する。下部のセラム相を除去後、濃縮されたラテックス相（クリーム相）に水あるいは炭酸水を添加することで再度相分離する。この際、炭酸水と混合したラテックスに二酸化炭素を導入してもなんら問題はない。これは二酸化炭素あるいは炭酸ガスに特有の作用であって、他の酸、例えば、ギ酸などを用いてもラテックスがクリーム相とセラム相への相分離のみを惹き起こすことはなく、ラテックスの凝固反応を起こす。二酸化炭素はガス状でラテックス中に吹き込むだけでよく、また炭酸水の濃度はいかほどでもよい。好ましくは飽和炭酸水がよい。勿論、両者を併用してもよい。処理温度に特に制限はないが室温から８０℃程度でなんら問題はない。
【００１３】
ゴムラテックスは炭酸と接触する前に、ｐＨを好ましくは５〜８に予め調製しておくとそれによって相分離が容易に進行するようになる。
【００１４】
ゴムラテックス１００重量部に対し、例えば飽和炭酸水が５０〜４００重量部となる割合で、二酸化炭素ガスあるいは飽和濃度以下の炭酸水が用いられる。ゴムラテックスが天然ゴムラテックスであるときには、採取した新鮮な天然ゴムラテックスを濃縮する前に予め水で例えば２倍に希釈し、それを濃縮に用いてもよい。
【００１５】
本方法を用いれば、簡便な方法でラテックスの濃縮、水洗などを容易にできることになり、工業的意味は大きい。固形の天然ゴムを製造する場合には、ラテックス状態で凝固処理の前に充分に洗浄すればタンパク質、糖類、無機塩類などの水溶性の不純物を容易に除去できる。微粒子状のゴムを洗浄することになるためにその洗浄効率は従来の凝固後の固形ゴムの水洗処理とは比較にならないほど大きい。さらに、従来の連続遠心分離プロセスで生じる副産物のセラム相に含まれる微粒子のゴムのように、その濃度が低くまた微粒子のために濃縮と凝固が困難な場合にも、本発明の手法によってあらかじめ濃縮と洗浄を行うことによって容易に凝固して高純度の固形天然ゴムを回収することができる。
本方法によりラテックスが相分離する理由は二酸化炭素あるいは炭酸ガスによるラテックスの処理でラテックスの粒径が肥大することが実験で確認された。
その結果、本方法はラテックスの粒径の肥大化方法としても有効な方法である。
【００１６】
以下に実施例を挙げて発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例になんら制限されるものではない。
【実施例】
【００１７】
実施例１
天然ゴムの新鮮ラテックス（ＤＲＣ  約３０重量％、少量のアンモニアを含む）２ｍＬに市販の飲料用炭酸水をそれぞれ４、６、８、１０ｍＬ加えて攪拌し、これらの混合物をいずれも１５℃で２４時間静置した。使用した炭酸水のｐＨは４．９であった。いずれの混合物もクリーム相とほぼ透明なセラム相に分離した。いずれのクリーム相も凝固物を含まなかった。また、分離したそれぞれの混合物を攪拌するとクリーム相とセラム相は均一に分散したが、数時間から２４時間後には分散の前と同様な分離状態が再度得られた。相分離の状態を図１に示す。この状態は安定であり、１週間以上経過後も分離状態を保った。炭酸水混合１週間後のクリーム相を採取し、粒径分布をコールター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）２３０  光散乱粒径分布測定装置で測定した。図２に示すように、新鮮ラテックスを炭酸水と混合することによって２ミクロン以上の大粒径粒子が増加し、新鮮ラテックスに見られる平均粒径０．８３ミクロンが２倍量および４倍量の炭酸水で処理した場合にはいずれも２．５ミクロンに増大したことがわかった。
【００１８】
実施例２
天然ゴムの新鮮ラテックス（ＤＲＣ  約３０重量％、少量のアンモニアを含む）４０ｍＬに、イオン交換水に二酸化炭素ガスを１５℃で約１００ｍＬ吹き込んだ水２００ｍＬを加えて攪拌し、これを１５℃で２４時間静置した。使用した炭酸水のｐＨは４．７であった。クリーム相から分離したセラム相をサイフォンで除去後にイオン交換水８０ｍＬを加えて４８時間静置した。得られたクリーム相は凝固物を含まなかった。また、分離した混合物を攪拌するとクリーム相とセラム相は均一に分散したが、数時間から２４時間後には分散の前と同様な分離状態が再度得られた。相分離の状態を図３に示す。
【００１９】
実施例３
天然ゴムの新鮮ラテックス（ＤＲＣ  約３０重量％、少量のアンモニアを含む）１００ｍＬにイオン交換水２００ｍＬを加え、これに二酸化炭素ガスを３０℃で約２０００Ｌ吹き込んだ。ｐＨは初期の９．４から６．９に変化した。このラテックスは３０℃で２４時間静置後に透明な水相とクリーム相に分離した。
【００２０】
また、上記と同じ新鮮ラテックス１００ｍＬにイオン交換水２００ｍＬを加えた混合物に０．１％（ｗ／ｖ）濃度のギ酸を攪拌しつつ添加してｐＨを６．５に調節した後、上記の場合と同様に二酸化炭素ガスを吹き込んだ。炭酸ガス吹き込みの際にラテックスの泡立ちは前回の場合より低減した。このラテックスは３０℃で２４時間静置後に透明な水相とクリーム相に分離した。分離の程度は向上した。二酸化炭素吹き込み後３日間静置したラテックス相分離の状態をそれぞれ図４に示す。
【００２１】
比較例１
天然ゴムの新鮮ラテックス（ＤＲＣ  約３０重量％）３ｍＬにギ酸濃度が０．０８％から０．８３％（ｗ／ｖ濃度）の水溶液をそれぞれ６ｍＬ加えて攪拌し、これらの混合物を３０℃で２４時間静置した。使用したギ酸水溶液のｐＨは２．２から２．７であった。０．８３％および０．６７％のギ酸水溶液を混合した場合にはラテックスは直ちに部分的な凝固を起こしそして２４時間後には凝固したゴム分と透明なセラム相に分離した。０．５０％、０．３３％、０．１７％および０．０８％のギ酸水溶液を混合した場合にはいずれの混合物も混合後においても均一なラテックス状態を保ち、４８時間後にも凝固物の生成およびセラム相の分離は認められなかった。相分離の状態を図５に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】天然ゴム新鮮ラテックスと炭酸水の混合物の相分離を示す写真
【図２】天然ゴム新鮮ラテックスと炭酸水を混合した後１週間経過後の混合物の粒径分布
【図３】天然ゴム新鮮ラテックスと炭酸水の混合物の相分離、再分散後の再分離を示す写真
【図４】天然ゴム新鮮ラテックスに二酸化炭素ガス吹き込み、３日間静置後の相分離を示す写真
【図５】天然ゴム新鮮ラテックスに各種濃度のギ酸を加えた場合の相分離を示す写真
【符号の説明】
【００２３】
Ａ：  新鮮ラテックス２ｍＬと炭酸水４ｍＬの混合物
Ｂ：  新鮮ラテックス２ｍＬと炭酸水６ｍＬの混合物
Ｃ：  新鮮ラテックス２ｍＬと炭酸水８ｍＬの混合物
Ｄ：  新鮮ラテックス２ｍＬと炭酸水１０ｍＬの混合物
ａ：  新鮮ラテックス中のゴム粒子の粒径分布
ｂ：  新鮮ラテックスと２倍量の炭酸水の混合物について得られたクリーム相中のゴム粒子の粒径分布
ｃ：  新鮮ラテックスと４倍量の炭酸水の混合物について得られたクリーム相中のゴム粒子の粒径分布
Ｅ：  新鮮ラテックス１００ｍＬとイオン交換水２００ｍＬの混合物（ｐＨ９．４）に二酸化炭素ガス吹き込み
Ｆ：  新鮮ラテックス１００ｍＬとイオン交換水２００ｍＬの混合物（ｐＨ６．５）に二酸化炭素ガス吹き込み
Ｇ：  新鮮ラテックス３ｍＬと０．８３％（ｗ／ｖ）ギ酸水溶液６ｍＬの混合物
Ｈ：  新鮮ラテックス３ｍＬと０．６７％（ｗ／ｖ）ギ酸水溶液６ｍＬの混合物
Ｉ：  新鮮ラテックス３ｍＬと０．５０％（ｗ／ｖ）ギ酸水溶液６ｍＬの混合物
Ｊ：  新鮮ラテックス３ｍＬと０．３３％（ｗ／ｖ）ギ酸水溶液６ｍＬの混合物
Ｋ：  新鮮ラテックス３ｍＬと０．１７％（ｗ／ｖ）ギ酸水溶液６ｍＬの混合物
Ｌ：  新鮮ラテックス３ｍＬと０．０８％（ｗ／ｖ）ギ酸水溶液６ｍＬの混合物
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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