作成： 2000/02/16 吉井 文男
データ番号 ：010175
放射線加硫天然ゴムラテックスのタンパク質除去と水溶性ポリマーによるゴムフィルムの物性改善
目的 ：タンパク質を含まない放射線加硫天然ゴムラテックス(RVNRLと呼ぶ)の開発とRVNRLフィルムの物性改善
放射線源 ：60Co
線量（率） ：10 kGy/hr
利用施設名 ：日本原子力研究所高崎研究所コバルト2棟6セル
照射条件 ：空気中室温照射
応用分野 ：手術用ゴム手袋、検査用ゴム手袋、避妊用具、指サック、風船
概要 ：
γ線を20kGy照射して得た放射線加硫天然ゴムラテックス(RVNRLと呼ぶ)を1%アンモニア水で希釈後、遠心分離を行うとタンパク質を含まないRVNRLフィルムが得られる。また、ポリビニルアルコールやポリエチレンオキサイドのような水溶性ポリマーを添加すると引裂き強度が向上し、ゴムフィルム表面の粘着が防止できる。
詳細説明 ：
天然ゴムラテックスには少量のタンパク質が含まれており、これがゴム手袋やカテーテル中から放出されアレルギーを引起こす。ときには手術中に患者がショック死することがある。放射線加硫天然ゴムラテックス(RVNRLと呼ぶ)はタンパク質が照射され分解するため、ゴムフィルムを水洗することにより、硫黄加硫天然ゴムラテックスよりもタンパク質を減らすことができる。本研究では、さらにタンパク質量を減らす研究を行った。また、 RVNRLフィルムの引裂き強度や表面粘着性を水溶性ポリマーを添加することにより改善する研究を行った。
RVNRLは次のように調製した。マレーシア産天然ゴムラテックスに10%水酸化カリを0.2phrと1%のアンモニア水を添加し、ゴム量を50%に希釈した。これに加硫促進剤としてアクリル酸ノルマルブチル(n-BA)を5phr添加し、γ線により20kGy照射した。タンパク質を減らすため、得られたRVNRLを30%に希釈し遠心分離を行った。遠心分離により、水溶性タンパク質が奨液側(Serum)に移行するため、ゴム側のタンパク質が減り検出限界以下になる(表1)。
表1 VARIATION OF PROTEIN CONTENT AND TENSILE STRENGTH WITH DIFFERENT PROCESSING STEPS（原論文1より引用）
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Sample Protein content (mg/g) Tb
(Process) (Mpa)
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Rubber Serum
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Field latex 1.20 10.92 8.26
(after centrifuging) (1.20) (11.30) (8.16)
Concentrated latex 3.20 --- 34.63
(after irradiation) (4.40) --- (33.09)
Field latex 0.40 13.02 31.26
(after irradiation ＆ centrifuging) (0.60) (13.86) (31.43)
Field latex not detected 13.85 29.86
(after irradiation,dilution ＆ centrifuging) (not detected) (14.01) (29.91)
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Figures in brackets show the values for Indonesian latex
また、ゴムフィルムの物性を改善するため、水溶性ポリマーのポリビニルアルコール(PVA)及びポリエチレンオキサイド(PEO)をRVNRLに種々の濃度加え、ガラス板上にキャストして室温乾燥にてフィルムを得た。フィルムは1%のアンモニア水に24時間漬けた後風乾し、80℃で1時間加熱した。その結果以下のような事実が明らかになった。
1)PVA及びPEOを単独で添加するよりも、両者を混合して使うのが物性改善に有効であった。混合比としてはPVA 3/PEO3 phrが最も効果的である。
2)強度はPVA 3/PEO3 phrの添加によりやや低下するが、引裂き強度が25kNが38kNに向上した(図1)。
図1 Variation of tensile strength and tear strength with water soluble polymers（原論文2より引用）
3)タックテスターによる粘着性は40gが10gに低下した。これは水溶性ポリマーがゴムフィルム表面に析出し、凹凸構造を形成するためである。
4)フィルムの透明性と耐老化性も向上した。
コメント ：
照射後にRVNRLを希釈し遠心分離を行うだけでタンパク質を含まないゴムフィルムを得る画期的事実を明らかにした。水溶性ポリマーは物性改善に極めて効果的であり、タンパク質を減らす目的にも有効ではないかと考えられる。
原論文１ Data source 1：
Production of Soluble Protein Free Latex by Radiation Process
Siby Vargiiese(1), Yosuke Katsumura(1), Fumio Yoshii(2) and Keizo Makuuchi(2)
(1)東京大学量子システム工学科、(2)日本原子力研究所高崎研究所
International Rubber Conference 1997, Kualalumpur, Malaysia, 6-9 October (1997),P. 127- 131.
原論文２ Data source 2：
Effect of Water Soluble Polymers on Radiation Vulcanization Natural Rubber Latex Films
Siby Vargiiese(1), Yosuke Katsumura(1), Keizo Makuuchi(2) and Fumio Yoshii(2)
(1)東京大学量子システム工学科,(2)日本原子力研究所高崎研究所
Rubber Chemistry and Technology, Vol.72, 308-317 (1999)
キーワード：放射線加硫、天然ゴムラテックス、引裂き強度、粘着性、タンパク質除去、破断強度、照射、水溶性ポリマー
radiation crosslinking, natural rubber latex, tear strength, adhesiveness, protein removal, strength at break, irradiation, water soluble polymer
分類コード：010101, 010104, 010204