(57)【要約】【課題】本発明は、ラテックスを効率よく濾過することができ、処分方法が容易なラテックス濾過用濾材を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、厚み５〜２５ｍｍ、密度０．０２１ｇ／ｃｍ３〜０．０５５ｇ／ｃｍ３の範囲内、坪量２００ｇ／ｍ２以上の不織布からなることを特徴とするラテックス濾過用濾材を提供することにより、前記目的を達成するものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが５〜２５ｍｍであり、密度が０．０２１ｇ／ｃｍ３〜０．０５５ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、さらに坪量が２００ｇ／ｍ２以上である不織布からなることを特徴とするラテックス濾過用濾材。
【請求項２】
前記不織布が、ポリオレフィン系繊維からなることを特徴とする請求項１に記載のラテックス濾過用濾材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のラテックス濾過用濾材を用いてラテックスの濾過を行うことを特徴とするラテックスの濾過方法。
【請求項４】
前記濾過により、濾過前のラテックス中に含有される、粒子径１００μｍ以上の凝集物を、その全量に対して３０重量％以上濾別することを特徴とする請求項３に記載のラテックスの濾過方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のラテックスの濾過方法を用いてラテックスを濾過するラテックス濾過工程を有することを特徴とするラテックスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラテックス中に含有される凝集物等の除去に用いられるラテックス濾過用濾材、これを用いたラテックスの濾過方法、およびこのラテックスの濾過方法を用いたラテックスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポリブタジエンラテックス、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ラテックス、カルボキシ変性またはピリジン変性スチレン−ブタジエン系重合体ラテックス等のラテックスは、乳化重合等の重合方法により得られている。
【０００３】
このようなラテックスの重合後の固形分濃度は、通常低い場合が多く、用いられる用途によっては固形分濃度を高くするために濃縮される場合がある。しかしながら、この濃縮時には通常過熱を伴うため、ラテックス粒子が凝集して凝集物を生成して夾雑物となる問題がある。このような凝集物の存在は、得られるラテックスの品質に悪影響をもたらすものであり、例えば凝集物を含有するラテックスから得られる成形体は、その強度が大きく低下することがあった。
【０００４】
そこで、ラテックス中からこの凝集物を除去する方法が検討されてきた。例えば特許文献１においては、珪藻土を用いて濾材をプレコートし、さらに濾過するラテックスに珪藻土を添加してラテックスを濾過する方法が提案されている。しかしながら、この方法では、濾過後の使用済み珪藻土は産業廃棄物として処理しなければならない問題があった。
【０００５】
また、従来から使用されている濾紙や濾布、金網等の濾材を用いる方法では、ラテックスの粘度によっては目詰まりをおこしやすく、濾材の交換頻度が高くなって、生産性が低下する問題があった。さらに金網濾材の場合、使用後の金網の処分方法が容易でないといった問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特公平３−６５８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ラテックスを効率よく濾過することができ、さらにその処分方法が容易なラテックス濾過用濾材を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記実情に鑑み鋭意検討した結果、特定の濾材を用いることにより、前記目的を達成できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
かくして本発明によれば、以下の１〜５の発明が提供される。
１．  厚みが５〜２５ｍｍであり、密度が０．０２１ｇ／ｃｍ３〜０．０５５ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、さらに坪量が２００ｇ／ｍ２以上である不織布からなることを特徴とするラテックス濾過用濾材。
２．  前記不織布が、ポリオレフィン系繊維からなることを特徴とする前記１に記載のラテックス濾過用濾材。
３．  前記１または前記２に記載のラテックス濾過用濾材を用いてラテックスの濾過を行うことを特徴とするラテックスの濾過方法。
４．  前記濾過により、濾過前の前記ラテックス中に含有される、粒子径１００μｍ以上の凝集物を、その全量に対して３０重量％以上濾別することを特徴とする前記３に記載のラテックスの濾過方法。
５．  前記３または前記４に記載のラテックスの濾過方法を用いてラテックスを濾過するラテックス濾過工程を有することを特徴とするラテックスの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のラテックス濾過用濾材は、ラテックスの濾過に用いた際、目詰まりや濾過速度の低下等が発生しにくく、効率よくラテックス中に含有される凝集物を濾別することができ、高品質なラテックスを容易に得ることができる。また、本発明のラテックス濾過用濾材は、金属を含有する金網等を用いることなく、不織布からなるものを用いているため、使用後の処分方法が容易であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のラテックス濾過用濾材、これを用いたラテックスの濾過方法、およびこのラテックスの濾過方法を用いたラテックスの製造方法について詳細に説明する。
【００１２】
（ラテックス濾過用濾材）
本発明のラテックス濾過用濾材は、厚みが５〜２５ｍｍであり、密度が０．０２１ｇ／ｃｍ３〜０．０５５ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、さらに坪量が２００ｇ／ｍ２以上である不織布からなることを特徴とするものである。
【００１３】
一般に、濾材の濾過能力の向上のためには、濾材の厚みおよび密度がある一定以上であることが要求される。濾材の厚みが薄すぎると、濾材中に捕集される凝集物の容量が少なくなって、目詰まりが発生する場合があり、また密度が低すぎると目の粗い濾材となって、捕集効率が低下する場合がある。ここで、坪量は、厚みと密度との積から求められる値であることから、この坪量の値を濾過能力の目安とすることができる。したがって、本発明によれば、不織布の坪量を上記値以上とすることにより、ラテックスを濾過する際、密度が低すぎることに起因する捕集効率の低下や、厚みが薄すぎることに起因する目詰まり等を防ぐことが可能となる。
【００１４】
しかしながら、不織布の坪量が上記値以上であっても、厚みが厚すぎる場合は、濾過速度が低下してしまう等の不具合がある。この濾過速度の低下を改善するためには濾過圧力を高くする方法があるが、濾材に圧力がかかりすぎて濾材が厚み方向に潰れ、結果的に濾材の密度が高くなり、濾材表面に凝集物からなる皮膜が形成されて、濾過が困難となる問題が生じる。したがって、本発明によれば、不織布の厚みを上記値以下とすることにより、ラテックスの濾過時において、濾過速度の低下や皮膜の形成を防ぐことが可能となる。
【００１５】
さらに、本発明においては、不織布の坪量が上記値以上であっても、密度が高すぎると、不織布中の繊維により形成される開口径が小さくなるため、ラテックスの濾過時、濾材表面に凝集物からなる皮膜が形成されてしまい、濾過が困難となる問題が生じる。一方、不織布の坪量が上記値以上であっても、密度が低すぎると、不織布中の繊維により形成される開口径が大きくなるため、凝集物の捕集効率が低下する傾向にある。したがって、本発明によれば、不織布の密度が上記範囲内であることにより、ラテックスを濾過した際、目詰まりや捕集効率の低下等の発生が少ないものとすることができる。
【００１６】
本発明においては、上記不織布の厚みが５〜２５ｍｍのものが用いられるが、その中でも、好ましくは７ｍｍ〜２３ｍｍの範囲内、より好ましくは８ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内のものが用いられる。不織布の厚みが厚すぎると、上述したような不具合が生じ、不織布の厚みが薄すぎると、凝集物の捕集容量が減り、頻繁に交換を要する等の不具合が生じる場合がある。
【００１７】
また本発明においては、上記不織布の密度が０．０２１ｇ／ｃｍ３〜０．０５５ｇ／ｃｍ３の範囲内でのものが用いられるが、好ましくは０．０２３ｇ／ｃｍ３〜０．０５４ｇ／ｃｍ３の範囲内より好ましくは０．０２８ｇ／ｃｍ３〜０．０５３ｇ／ｃｍ３の範囲内のものが用いられる。上記範囲内とすることにより、上述した理由により、ラテックスを濾過した際、目詰まりや捕集効率の低下等の発生が少ないものとすることができる。
【００１８】
また本発明においては、上記不織布の坪量が２００ｇ／ｍ２以上であることを要するものであるが、好ましくは２５０ｇ／ｍ２〜１，０００ｇ／ｍ２の範囲内、より好ましくは２７５ｇ／ｍ２〜６００ｇ／ｍ２の範囲内である。不織布の坪量が小さすぎると、捕集する凝集物が本発明のラテックス濾過用濾材を通過し、捕集効率が低下してしまう場合がある。一方、不織布の坪量が大きすぎると、厚みも密度も大きくなりすぎてしまい、濾過速度の低下や目詰まりを起こす傾向にある。
【００１９】
また、本発明のラテックス濾過用濾材は不織布からなるものである。上記不織布としては、不織布を構成する繊維の平均径が、１μｍ〜５０μｍの範囲内のものであることが好ましく、より好ましくは５μｍ〜２０μｍの範囲内である。繊維の平均径が小さすぎると、本発明のラテックス濾過用濾材を用いて濾過を行った際、圧力損失が大きくなる傾向にある。また、繊維の平均径が大きすぎると、圧力損失は小さくなるが、捕集効率が低下する傾向にある。なお、上記不織布に用いられる繊維の比重としては、通常０．９〜１．５である。
【００２０】
また上記不織布に用いられる繊維としては、平均径が上記範囲内のものであり、かつ不織布と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いが、本発明においてはポリオレフィン系繊維であることが好ましい。ポリオレフィン系繊維は、焼却した際に有害物質の発生が少ないため、焼却処分することが可能であるので、濾過後の処理が容易である。なお、上記ポリオレフィン系繊維として具体的には、ポリエチレンやポリプロピレン等が挙げられる。
【００２１】
なお、本発明のラテックス濾過用濾材は、ラテックスの濾過に用いられるものであって、ラテックス中に含有される粒子径１００μｍ以上の凝集物を濾過により除去する際に有効なものである。
ここで、ラテックス中に含有される粒子径１００μｍ以上の凝集物の量とは、ラテックスを、網目が１５０メッシュである金網で濾過した時に、金網上に捕集される凝集物の量とする。
【００２２】
（ラテックスの濾過方法）
次に、本発明のラテックスの濾過方法について説明する。本発明のラテックスの濾過方法は、上記ラテックス濾過用濾材を用いてラテックスの濾過を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
本発明によれば、上記ラテックス濾過用濾材を用いてラテックスの濾過を行うことにより、ラテックス中に含有される凝集物を効率よく濾別することが可能となる。ここで、ラテックス中に含有される凝集物とは、通常ラテックス粒子が凝集して形成されるものである。
【００２４】
本発明のラテックスの濾過方法は、濾過前のラテックス中に含有される粒子径１００μｍ以上の凝集物を、その全量に対して３０重量％以上濾別することが可能であり、４０重量％以上、さらには５０重量％〜８０重量％の範囲内で濾別するために好適に用いることができる。
【００２５】
また本発明において、濾過前のラテックス中において、上述した値以上の平均粒子径を有する凝集物の含有量として具体的には、０．０４重量％〜１重量％の範囲内程度であり、好ましくは０．０６重量％〜０．２重量％の範囲内である。上記凝集物の含有量が上記範囲内にあることにより、本発明のラテックスの濾過方法による効果が十分に発揮される。
【００２６】
さらに、本発明において、上記濾過後のラテックス中における上述した値以上の粒子径を有する凝集物の含有量として具体的には、０．０５重量％以下程度であり、好ましくは０．０２重量％〜０．０４重量％の範囲内程度である。凝集物の含有量が上記範囲であることにより、濾過後のラテックスを高品質なものとすることができる。
【００２７】
また本発明において、濾過に供されるラテックスの種類としては、特に限定されるものではなく、天然ラテックスでも、合成ラテックスでもよい。合成ラテックスとしては、共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系ラテックス、クロロプレン系ラテックス、酢酸ビニル系ラテックス、塩化ビニル系ラテックスなどが挙げられる。
【００２８】
また本発明に用いられる濾過方法としては、上記ラテックス濾過用濾材を用いてラテックスを濾過することが可能な方法であれば特に限定されるものではないが、通常加圧濾過方法により行われる。上記加圧濾過方法は、例えば加圧濾過機等の装置を用いることにより行うことができる。加圧する濾過圧力としては、濾過に供されるラテックスや用いる不織布等により適宜調節されるが、通常０．０１ＭＰa〜０．５ＭＰaの範囲内とされる。
【００２９】
（ラテックスの製造方法）
次に、本発明のラテックスの製造方法について説明する。本発明のラテックスの製造方法としては、上述したラテックスの濾過方法を用いてラテックスを濾過するラテックス濾過工程を有することを特徴とするものである。本発明によれば、ラテックス中に含有される粒子径が所定値以上の凝集物を除去することができるため、高品質なラテックスを製造することが可能となる。
【００３０】
本発明のラテックスの製造方法は、上記ラテックス濾過工程を有するものであれば特に限定されるものではないが、通常、上記ラテックス濾過工程以外に、例えば単量体を乳化重合等の重合反応により重合させる重合工程や、重合させたラテックスを濃縮する濃縮工程等を有する。
本発明において、上記ラテックス濾過工程は、通常上記濃縮工程後に行われることが好ましい。濃縮工程後は、凝集物の発生が多く、上記濾過工程の効果を十分に発揮することができる。
なお、本発明において、濾過工程は上記濃縮工程後のみならず、上記重合工程と上記濃縮工程との間に行われるものであってもよく、また上記重合工程の途中で行われるものであってもよい。また、本発明のラテックスの製造方法において、上記ラテックス濾過工程が複数回行われるものであってもよい。
【００３１】
本発明における濾過工程に供されるラテックスおよび濾過方法については、上述したラテックスの濾過方法で説明したものと同様である。
【００３２】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。前記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。以下においては、とくに断りのない限り部及び％は重量基準である。なお、各測定方法は以下のとおりである。
【００３４】
（１）ラテックス中の凝集物量
固形分濃度既知のラテックス約１，０００ｇを、加圧することなく、１５０メッシュの金網で濾過し、金網の上に残った凝集物を濾集した。得られた凝集物を蒸留水約１，０００ｇで洗浄して風乾させた後、１０５℃で１時間乾燥させ、凝集物の量を測定した。濾過したラテックス中の全固形分に対する、凝集物の量を百分率で示した。
【００３５】
（２）濾材の厚み
濾材を直径１０ｃｍの円盤状に切り出し、円周から中心に向けて、ノギスを用いて、均等に５点の厚みを測定し、その平均値を濾材の厚みとした。
【００３６】
[重合例１]
窒素置換した重合反応器に、アクリロニトリル３５部、１，３−ブタジエン５０部、メタクリル酸１５部、分子量調整剤（ＴＤＭ：ｔ−ドデシルメルカプタン）０．５部、軟水１５０部、乳化剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム：ＬＡＳ−Ｎａ）２．５部、開始剤（過硫酸カリウム）０．２部及び還元剤（エチレンジアミン四酢酸）０．１部を仕込み、重合温度を３０℃に保持して２０時間反応させた後、反応停止剤を添加して重合を終了した。得られたラテックスから未反応単量体を除去した後、ラテックスのｐＨ及び濃度を調整して、固形分濃度４５％、ｐＨ８．３のラテックスを得た。
【００３７】
重合して得られたラテックス（ラテックスＡ）中の凝集物量は、固形分換算で０．１０１重量％であった。
また、重合して得られたラテックスを３０メッシュの金網で一度濾過して、ラテックスＢを得た。ラテックスＢ中の凝集物量は固形分換算で０．０７３重量％であった。
【００３８】
[実施例１]
繊維の平均径が１５μｍのポリプロピレン繊維からなる不織布（チッソ株式会社製、品番：ＥＳ３００）を２枚重ねて用い、坪量４１２ｇ／ｍ２、厚さ８ｍｍ、密度０．０５２ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材とした。このラテックス濾過用濾材をザルトリウス社製の加圧濾過機（装置名：ＳＭ１６２４９）にセットし、濾過圧力０．０７ＭＰa、濾過面積１３ｃｍ２の条件下で、ラテックスＢ１，０００ｇを加圧濾過した。この際、同時に濾過時間を測定して濾過速度とした。得られた濾過後のラテックス中に含有される平均粒子径１００μｍ以上の凝集物の含有量を測定し、捕集効率を算出した。これらの結果を表１に示す。
【００３９】
[実施例２]
繊維の平均径が１５μｍのポリエチレン繊維からなる不織布（倉敷繊維加工株式会社製、品番：ＷＦ３００）を２枚重ねて用い、坪量６００ｇ／ｍ２、厚さ２０ｍｍ、密度０．０３０ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスＢの濾過および各測定を行った。その結果を表１に示す。
【００４０】
[実施例３]
繊維の平均径が１５μｍの繊維からなる不織布（株式会社近畿設備社製、商品名：フードクリーン）を２枚重ねて用い、坪量３３０ｇ／ｍ２、厚さ１０ｍｍ、密度０．０３３ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材とし、濾過するラテックスをラテックスＡとしたこと以外は実施例１と同様にして、ラテックスの濾過および各測定を行った。その結果を表１に示す。
【００４１】
[実施例４]
繊維の平均径が１５μｍのポリエチレン繊維からなる不織布（東洋紡績株式会社製、品番：２９５Ｓ）を２枚重ねて用い、坪量２８６ｇ／ｍ２、厚さ１２ｍｍ、密度０．０２４ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスＢの濾過および各測定を行った。その結果を表１に示す。
【００４２】
[比較例１]
繊維の平均径が８μｍのポリエチレン繊維からなる不織布（安積濾紙株式会社社製、品番：６１４３Ｗ）を１枚のみ用いて、坪量１７６ｇ／ｍ２、厚さ１ｍｍ、密度０．１７６ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスＢの濾過を行ったが、目詰まりを起こしてしまい、途中で濾過ができなくなった。
【００４３】
[比較例２]
繊維の平均径が１５μｍのポリプロピレン繊維からなる不織布（チッソ株式会社製、品番：ＥＳ３００）を１枚のみ用いて、坪量２０６ｇ／ｍ２、厚さ４ｍｍ、密度０．０５２ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスＢの濾過および各測定を行った。その結果を表１に示す。
【００４４】
[比較例３]
繊維の平均径が１５μｍのポリエチレン繊維からなる不織布（倉敷繊維加工株式会社製、品番：ＷＦ１５０）を２枚重ねて用い、坪量２８０ｇ／ｍ２、厚さ１４ｍｍ、密度０．０２０ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスＢの濾過および各測定を行った。その結果を表１に示す。
【００４５】
[比較例４]
繊維の平均径が８μｍのポリエチレン繊維からなる不織布（倉敷繊維加工株式会社、製品番：ＯＬ８００）を１枚のみ用い、坪量２２７ｇ／ｍ２、厚さ３．４ｍｍ、密度０．０６７ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスＢの濾過を行ったが、濾材表面に皮膜が張ってしまい、途中で濾過ができなくなった。
【００４６】
[比較例５]
繊維の平均径が１５μｍのポリエチレン繊維からなる不織布（倉敷繊維加工株式会社、製品番：ＷＦ３４０）を１枚のみ用い、坪量３４０ｇ／ｍ２、厚さ２８ｍｍ、密度０．０１２ｇ／ｃｍ３の不織布からなるラテックス濾過用濾材としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスＡの濾過および各測定を行った。その結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
表１の結果から、不織布の密度が高く、かつ坪量が低い場合、厚みが薄すぎるため、凝集物の捕集部分が少なく、すぐに目詰まりが発生し、途中で濾過不能となった（比較例１）。また不織布の厚みのみが本発明規定範囲外の場合、捕集効率が劣り（比較例２）、不織布の密度のみが本発明規定範囲外の場合も、捕集効率が劣った（比較例３）。さらに不織布の密度と厚みとが本発明規定範囲外の場合、濾材表面に皮膜が張り、途中で濾過不能となった（比較例４）。また不織布の厚みと密度とが本発明規定範囲外の場合には、濾過速度が遅くなり、また捕集効率も低かった（比較例５）。
これに対し、不織布の厚み、密度及び坪量が本発明規定の範囲にある場合には、濾過速度および捕集効率ともに良好であった（実施例１〜４）。