KR100343544B1 - 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접찹력 및 경직도가 우수한 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입경 및 상반된 물성(접착력, 경직도)을 가지는 두 종류의 씨앗라텍스를 서로 다른 단량체와 서로 다른 유화제를 사용하는 이중 유화제 시스템(Dual Surfactant System)하에서 제조하여 이 두 씨앗 라텍스를 반응 시작 전 적정비율로 혼합함으로써, 제조된 최종 라텍스의 입자경 분포를 조절하고, 라텍스의 접착력, 경직도(Stiffness) 및 유동성 향상 효과를 극대화시킨 새로운 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법에 관한 것이다.

Description

이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법{The Manufacturing Method of Dual Seed System Styrene-Butadiene Latex}

본 발명은 접찹력 및 경직도가 우수한 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입경 및 상반된 물성(접착력, 경직도)을 가지는 두 종류의 씨앗라텍스를 서로 다른 단량체와 서로 다른 유화제를 사용하는 이중 유화제 시스템(Dual Surfactant System)하에서 제조하여 이 두 씨앗 라텍스를 반응 시작 전 적정비율로 혼합함으로써, 제조된 최종 라텍스의 입자경 분포를 조절하고, 라텍스의 접착력, 경직도(Stiffness) 및 유동성 향상 효과를 극대화시킨 새로운 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법에 관한 것이다.

종이 도공용 라텍스는 도공 용지를 제조함에 있어 종이에 안료를 접착시키는 접착제 역할을 수행함과 동시에 인쇄적성 및 작업성 등의 포괄적인 기능을 발휘할 수 있도록 제조하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 상기와 같은 기능을 만족하기 위해서는 각 적용 지종에 알맞은 라텍스를 제조해야 한다. 즉, 이러한 라텍스로는 적용 지종에 따라 접착력을 최우선적으로 고려해야하는 라텍스가 있으며,LWC(Light Weight Coated) 지종과 같이 경직도(Stiffness)를 높여줄 수 있도록 설계해야하는 라텍스 등이 있다. 또한, 각종 제지공정 및 인쇄기술이 향상됨에 따라 이에 요구되는 라텍스의 물성도 갈수록 복잡 다변화 되어가고 있다. 특히, 제지 코팅기술의 발달로 도공 속도가 갈수록 고속화 되어가고 있기 때문에, 도공작업성 유지를 위한 라텍스의 안정성 및 유동성 확보는 가장 기본적인 물성으로 인식되고 있는 실정이다.

한편, 지금까지 알려진 종이 도공용 라텍스로는 반연속식 중합반응을 이용한 스틸렌 부타디엔계 라텍스가 가장 일반적으로 사용되고 있다. 여기서, 상기 스틸렌 부타디엔계 라텍스를 제조하기 위한 반연속식 중합반응은 상업적으로 널리 사용되어온 것으로, 이는 크게 다음과 같은 두 가지 방법을 사용하는 것으로 알려져 있다.

첫 번째 방법은 계면활성제와 일정량의 단량체를 먼저 투입한 후, 개시제를 투입하여 반응을 시작하는 단순중합 방법(In-situ Polymerization)이다. 상기 단순중합(In-situ) 반응은 반응 개시전에 투입하는 계면활성제의 양에 의해 최종 라텍스의 입자경을 조절하는 방법으로서, 별도의 씨앗 라텍스의 제조공정이 필요 없는 장점과 최종 라텍스의 입자경 분포가 넓다(Broad)는 특징이 있는 반면, 반응 제어가 곤란한 문제가 있다.

이에 비해, 두 번째 방법은 씨앗 라텍스를 먼저 제조한 다음, 이를 이용하여 중합반응을 시작하는 방법(Seed Polymerization)이다. 즉, 씨앗 라텍스를 이용한 중합방법은 최종 라텍스의 입자경을 계면활성제의 사용량에 의해 조절하는 것이아니라, 초기 반응에 참여하는 씨앗 라텍스의 크기와 갯수에 의해서 조절하는 방법으로서, 핵 부분과 껍질부분이 이질적이고 최종 라텍스의 입자경의 분포가 좁으며, 특히 입자경의 조절이 용이함과 동시에 반응 제어가 편리하다는 장점을 가지고 있다. 그리고, 최근의 상업적 라텍스 생산법은 품질 균일성이 양호하고 반응 제어가 용이한 씨앗 라텍스를 이용한 중합방법이 일반화 되어가는 경향이 있다. 그러나, 씨앗 라텍스를 사용한 중합방법의 경우, 매번 라텍스 제조시마다 일정량의 씨앗 라텍스를 제조하여 사용하므로 번거로움이 있고, 또한 한번 제조된 씨앗 라텍스는 그 물성이 고정되는 문제가 있다. 설령, 씨앗 라텍스의 물성을 변경한다고 하더라도 상기에서 서술한 바와 같이, 제조공정상 라텍스의 요구 물성에 맞게 매번 다른 씨앗라텍스를 제조하는데 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 공정상 많은 저장탱크를 보유하여야 하는 문제로 적용하기도 곤란하였다.

이와 같이, 지금까지 라텍스의 물성을 조절하기 위해 수행되어왔던 연구방법은 씨앗 라텍스의 사용량, 껍질 부분의 사용 단량체 종류변경, 단량체 투입속도 조절, 껍질의 구조화(Structuring), 반응온도 제어, 개시제와 유화제 사용량 및 종류의 변경 등과 같은 씨앗 라텍스의 조성이나 물성 조절을 제외한 그 밖의 부분으로만 국한하여 물성조절을 시도하고 있다[대한민국특허 등록번호 제95793호, 대한민국특허 등록번호 제224470호]. 그렇지 않으면, 특정 물성의 라텍스를 각각 제조한 다음, 최종 라텍스를 블렌딩하는 방법 등이 일반적으로 사용되었다[미국특허 제4,474,860호]. 또 다른 방법으로는 단일 씨앗 라텍스를 사용하여 라텍스를 제조하는 방법을 사용하거나, 또는 동일 씨앗 라텍스의 추가 투입으로 입자경의 분포도를 조절하는 방법 등이 보고되어 왔다[일본특허공개 평6-248004호, 대한민국특허 등록번호 제217299호]. 상기 방법에서는 라텍스 제조시 씨앗 라텍스는 그 목적에 따라 1 ∼ 5 중량부 정도의 분량이 사용되고, 씨앗 라텍스의 특성에 따라 최종 라텍스의 물성이 실제로 크게 변하기 때문에, 용도에 맞는 씨앗 라텍스의 선택은 무엇보다 중요하다고 할 수 있다.

이에, 본 발명자들은 상기 종래의 단일 씨앗 라텍스를 이용한 중합방법의 문제점을 해결하고, 단순중합(in-situ) 방법의 넓은 입자경 분포에 따른 장점을 접목시키기 위해 많은 연구와 노력을 하여왔다. 그 결과, 접착력 및 경직도와 같은 상반된 물성을 가지는 서로 다른 두 종류의 씨앗 라텍스를 제조하기 위해, 씨앗 라텍스 제조시 서로 다른 단량체와 이중 유화제를 사용하여 입자경이 서로 다른 범위로 유지되도록 하였으며, 상반된 물성을 가지는 두 씨앗 라텍스의 혼합비율을 적절히 조절하여 최종 라텍스를 제조함으로써, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 최종 라텍스의 입자분포를 넓게 하여 바인더마이크레이션에 의한 인쇄 모틀방지 및 접착력 향상에도 도움이 될 뿐만 아니라, 이중 유화제 사용에 따른 안정성 향상효과와 양호한 유동성 향상 효과도 얻을 수 있어 어떠한 용도의 라텍스 제조에도 적용될 수 있는 새로운 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 씨앗 라텍스를 두 종류로만 국한시켜 단일 씨앗라텍스를 이용하여 제조한 종래 라텍스 물성의 단점을 최대한 보완함과 동시에 공정상의 번거로움을 최소화하였다. 그리고, 매번 다양한 씨앗 라텍스를 제조하는 것보다 두 종류의 씨앗라텍스를 미리 제조하여 저장탱크에 보관한 후 필요시 이 두 씨앗라텍스를 적정비율로 취하여 사용함으로써, 물성 향상을 극대화시키고 공정상의 번거로움을 최소화하는데 주력하였다.

본 발명은 방향족 비닐 화합물 단량체, 지방족 공역 디엔 단량체 및 에틸렌계 불포화카르본산으로 이루어진 단량체 혼합물과 유화제를 사용하여 제조된 씨앗라텍스를 이용하는 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법에 있어서,

1) 방향족 비닐 화합물 단량체 50 ∼ 90 중량%, 지방족 공역 디엔 단량체 9 ∼ 49 중량% 및 에틸렌계 불포화카르본산 1 ∼ 7 중량%로 이루어진 단량체 혼합물과, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제로서 설포네이트 계열의 음이온성 계면활성제 5 ∼ 20 중량부 및 유화중합에 사용되는 통상적인 첨가제를 30 ∼ 90분 동안 일괄투입방식으로 반응시켜 입경 25 ∼ 50 nm의 씨앗 라텍스(I)를 제조하는 공정;

2) 별도의 반응기에서 방향족 비닐 화합물 단량체 50 ∼ 90 중량%, 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체 5 ∼ 35 중량% 및 에틸렌계 불포화카르본산 1 ∼ 7 중량%로 이루어진 단량체 혼합물과, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제로서 설포석시네이트 계열의 음이온성 계면활성제 5 ∼ 20 중량부 및유화중합에 사용되는 통상적인 첨가제를 30 ∼ 90분 동안 일괄투입방식으로 반응시켜 입경 50 ∼ 80 nm의 씨앗 라텍스(II)를 제조하는 공정; 그리고

3) 별도의 반응기에 상기 씨앗 라텍스(I)과 씨앗 라텍스(II)를 3 : 97 ∼ 97 : 3 중량비로 혼합시킨 씨앗라텍스 혼합물을 최종 라텍스 제조에 들어가는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 1 ∼ 5 중량부와, 에틸렌계 불포화카르본산 단량체 0.5 ∼ 5.0 중량부 및 유화중합에 사용되는 통상의 첨가제를 투입하여 유화중합시키고, 그리고 방향족 비닐 화합물 단량체 30 ∼ 60 중량%, 지방족 공역 디엔 단량체 28 ∼ 60 중량%, 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체 0 ∼ 30 중량%, 시안화비닐화합물 0 ∼ 10 중량% 및 에틸렌계 불포화카르본산 1 ∼ 7 중량%로 이루어진 단량체 혼합물과, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 열분해성 촉매 0.1 ∼ 3 중량부 및 증류수 20 ∼ 40 중량부를 투입하여 최종 전환율 98% 이상이 되고, 입경이 110 ∼ 210 nm를 가지는 라텍스를 제조하는 공정으로 이루어진 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 단량체와 유화제의 종류를 달리하여 제조된 두 종류의 씨앗 라텍스 중에서 한 종류는 접착력이 우수하도록 설계된 입자경이 작은 씨앗 라텍스(이하, 씨앗 라텍스 (I)라 한다)이고, 다른 한 종류는 경직도(Stiffness)가 양호하도록 설계된 입자경이 큰 씨앗 라텍스(이하, 씨앗 라텍스 (II)라 한다)인 것을 특징으로 하며, 이들 입자경이 서로 다른 두 종류의 씨앗라텍스가 적정비율로 구성되어있어 접착력, 경직도(Stiffness) 및 유동성이 우수한 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조공정을 각 단계별로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 단계는 접착력이 우수한 첫 번째의 작은 입자를 갖는 씨앗 라텍스 (I)를 제조하는 공정을 수행한다.

본 발명에서는 접착력을 향상시키는 역할을 수행하기 위해 단량체로서 부타디엔을 주성분으로 하는 지방족 공역 디엔계 단량체를 사용하며, 또한 사용 유화제로는 설포네이트 계열의 유화제를 사용함으로써 입자경을 작게 유지시킬 수 있는 씨앗 라텍스를 제조하게 된다.

즉, 본 발명에서는 스틸렌을 주성분으로 하는 방향족 비닐 화합물 단량체 50.0 ∼ 90.0 중량%, 바람직하기로는 55.0 ∼ 80.0 중량%와, 상기 지방족 공역 디엔 단량체 9.0 ∼ 49.0 중량%, 바람직하기로는 15.0 ∼ 45 중량%, 그리고 에틸렌계 불포화카르본산 1.0 ∼ 7.0 중량%, 바람직하기로는 2.0 ∼ 5.0 중량%로 이루어진 단량체 혼합물을 고온ㆍ고압 반응기에 투입한 다음, 여기에 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제인 설포네이트 계열의 음이온성 계면활성제를 5.0 ∼ 20.0 중량부, 바람직하기로는 8 ∼ 15 중량부를 투입하고 원활한 반응을 진행하기 위하여 유화중합에 사용되는 통상적인 첨가제를 투입하여 상온에서 약 30분 정도 교반한다. 본 발명에서 사용되는 상기 통상적인 첨가제로는 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 수산화나트륨 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0 ∼ 0.5중량부, 이온 봉쇄제 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0.01 ∼ 0.2 중량부, 연쇄 이동제 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0 ∼ 0.8 중량부, 그리고 증류수 170 ∼ 250 중량부, 바람직하기로는 180 ∼ 230 중량부를 사용한다.

그런 다음, 상기 반응기의 온도를 70 ∼ 80 ℃로 가온한 후, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 열분해성 촉매 0.3 ∼ 5.0 중량부, 바람직하게는 0.7 ∼ 3.5 중량부를 투입하여 반응을 개시하고, 반응기 온도를 85 ∼ 90 ℃로 승온하면 고형분 함량이 30 ∼ 35%이고 입경이 25 ∼ 50 nm 크기를 갖는 씨앗 라텍스 (I)을 얻을 수 있다.

특히, 본 발명에서는 반응 안정성을 높이기 위해, 지방족 공역 디엔계 단량체를 반응기에 투입하기에 앞서 반응기에 질소를 유입하고 배출하는 작업을 3 ∼ 4회 반복 수행하여 반응기내의 산소량을 극소화시키는 것이 바람직하다. 여기서, 씨앗 라텍스 (I)는 균일하고 안정적인 입자를 얻는 것이 매우 중요하다. 또한, 사용 유화제 및 개시제의 종류나 사용량에 따라 입자의 크기가 크게 변하므로 정확한 양의 유화제와 개시제를 사용하는 것이 중요하다.

제 2 단계는 종이 도공시 백지광택, 경직도(Stiffness) 및 유동성을 향상시키기 위해, 경직도가 우수하고 상기 씨앗 라텍스 (I)보다 입자가 큰 씨앗 라텍스 (II)를 제조하는 공정을 수행한다.

특히, 제 2 단계에서는 상기 제 1 단계와 다른 단량체와 유화제를 사용하는데, 단량체는 라텍스의 유리전이온도(Tg)를 높여줄 수 있는 단량체를 주로 사용하며, 경직도를 높일 수 있는 단량체로서 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체를 사용하여 단단한 구조의 씨앗 라텍스를 제조한다. 또한, 유화제로는 상기 사용된 설포네이트 계열이 아닌, 설포석시네이트 계열의 유화제를 사용하여 입자경이 상기 제 1 단계보다 큰 씨앗 라텍스를 제조하는 차이가 있다.

따라서, 본 발명에서는 방향족 비닐 화합물 단량체 50.0 ∼ 90.0 중량%, 바람직하기로는 60.0 ∼ 80 중량%와, 경직도를 높이는 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체 5.0 ∼ 35.0 중량%, 바람직하기로는 10.0 ∼ 20.0 중량%, 그리고 에틸렌계 불포화카르본산 1.0 ∼ 7.0 중량%, 바람직하기로는 2.0 ∼ 5.0 중량%로 이루어진 단량체 혼합물을 준비하여 고온, 고압 반응기에 투입한다. 그리고, 여기에 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제인 설포석시네이트 계열의 음이온성 계명 활성제 5 ∼ 20 중량부, 바람직하기로는 5.0 ∼ 13.0 중량부를 추가 투입한다. 상기 제 1 단계에서와 마찬가지로 원활한 중합반응을 위하여 통상적으로 사용되는 첨가제를 투입한 후, 상온에서 약 30분 정도 교반한다. 이에 앞서, 상기 제 1 단계에서와 같이 반응 안정성을 높이기 위해 단량체 투입이 끝나면 질소를 유입하고 배출하는 작업을 3 ∼ 4회 정도 반복 수행하여 반응기내의 산소량을 극소화시킨다. 본 발명에서 사용되는 상기 통상적인 첨가제로는 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 수산화나트륨 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0 ∼ 0.5 중량부, 이온 봉쇄제 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0.01 ∼ 0.2 중량부, 연쇄 이동제 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0 ∼ 0.8 중량부, 그리고 증류수 170 ∼ 250 중량부, 바람직하기로는 180 ∼ 230 중량부를 사용한다.

그런 다음, 반응기 온도를 70 ∼ 80 ℃로 가온한 후, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 열분해성 촉매 0.3 ∼ 5.0 중량부, 바람직하기로는 0.7 ∼ 3.5 중량부를 투입하여 반응을 개시하고, 반응기 온도를 85 ∼ 90 ℃로 승온하여 고형분 함량이 30 ∼ 35%이고, 입경은 50 ∼ 80 nm의 씨앗 라텍스 (II)를 얻을 수 있으며, 역시 균일하고 안정적인 입자를 얻는 것이 중요하다.

특히, 본 발명에서 제조된 두 종류의 씨앗 라텍스 (I)과 씨앗 라텍스 (II)의 차이점으로는 상기에서 설명한 바와 같이, 두 씨앗 라텍스의 제조에 사용된 단량체와 유화제의 종류를 달리함으로써 최종 라텍스의 안정성 및 유동성에 효과적인 기능을 발휘하는데 도움을 줄 수 있다. 즉, 제 1 단계에서 제조한 씨앗 라텍스 (I)의 경우는 접착력 향상을 위한 단량체로서 지방족 공역 디엔계 단량체를 사용하며, 작은 입자 크기 유지를 위한 설포네이트 계열의 유화제를 사용한다. 이에 반해, 제 2 단계에서 제조한 씨앗 라텍스 (II)의 경우는 경직도를 높일 수 있는 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체를 사용하고, 설포석시네이트 계열의 유화제를 사용하여 단단한 구조를 가지며 입자경이 씨앗 라텍스 (I)보다 큰 씨앗 라텍스를 제조할 수 있다.

제 3 단계는 본 발명에서 가장 중요한 단계로서, 상기 씨앗 라텍스 (I)와 씨앗 라텍스 (II)를 일정량씩 취하여 재활성화시킨 다음, 추가로 단량체 및 개시제를 투입하여 반연속식 중합반응시켜 최종 라텍스를 제조하는 공정을 수행한다.

특히, 본 발명에서는 상기 물성이 서로 다른 두 종류의 씨앗 라텍스의 사용비율을 조절함으로써, 원하는 용도에 따른 최종 라텍스를 제조할 수 있는 특징이 있다. 따라서, 상기 두 씨앗라텍스의 사용함량은 최종 라텍스의 용도를 결정하는 중요한 인자가 된다. 예를 들면, 고속 도공용 인쇄용지에 적용할 경우에는 최종 라텍스 제조시 접착력 및 입자경이 작아 유동성이 유리한 씨앗 라텍스 (I)을 다량 사용하고, 강직성이 우수한 씨앗 라텍스 (II)는 백지광택 및 강직도, 유동성을 보강해주는 용도로 소량 취하는 것이 바람직하다. 또한, 평량이 낮은 LWC지 또는 종이의 광택이 최우선적으로 고려되어야하는 경우에는 상기와는 달리 최종 라텍스 제조시 경직도가 우수하고 광택향상효과가 뚜렷한 씨앗 라텍스 (II)를 다량 사용하고, 씨앗 라텍스 (I)은 접착력 및 유동성 보강차원으로 일정량만 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 사용목적에 따라 입경이 25 ∼ 50 nm인 작은 입자의 씨앗 라텍스(I)과 입경이 50 ∼ 80nm인 큰 입자의 씨앗 라텍스(II)를 목적에 따라 3 : 97 ∼ 97 : 3의 중량비로 혼합된 것을 다음 최종 라텍스 제조에 사용되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 1 ∼ 5 중량부로 사용한다. 본 발명은 상기와 같은 함량의 두 씨앗 라텍스를 혼합하고, 여기에 상기 씨앗 라텍스 제조시 사용된 단량체인 에틸렌계 불포화카르본산을 두 씨앗 라텍스 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 ∼ 5.0 중량부, 바람직하기로는 1.0 ∼ 3.0 중량부를 고온ㆍ고압 반응기에 투입한 다음, 원활한 반응을 진행하기 위해 통상적인 첨가제를 첨가하고, 상온에서 약 10분간 교반한다. 그런 다음, 상기 반응기에 라텍스 제조에 들어가는 통상적인 첨가제를 투입한 후 상기 제 1, 2 단계에서와 같이 반응기내 산소량을 최소화하기 위해 질소를 주입하고 배출하는 과정을 3 ∼ 4회 반복 수행한다. 본 발명에서 사용하는 상기 통상적인 첨가제로는 최종 라텍스 제조에 들어가는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 설포네이트 또는 설포석시네이트계열의 음이온성 계면활성제 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0.1 ∼ 0.6 중량부, 수산화나트륨 0 ∼ 1.0 중량부, 바람직하기로는 0.1 ∼ 0.5 중량부, 이온 봉쇄제 0 ∼ 0.1 중량부, 바람직하기로는 0.01 ∼ 0.05 중량부, 연쇄이동제 0.1 ∼ 2.0 중량부, 바람직하기로는 0.5 ∼ 1.3 중량부를 투입하고 증류수 60 ∼ 100 중량부, 바람직하기로는 65 ∼ 85 중량부를 사용한다.

그리고, 본 발명에서는 두 씨앗라텍스와 단량체, 첨가제들을 충분히 교반한 후 온도를 70 ∼ 95 ℃, 바람직하기로는 70 ∼ 90 ℃로 승온하여 온도가 상기 범위에 도달하였을 때, 상기 제 2 단계에서 사용된 단량체인 방향족 비닐 화합물 단량체 30.0 ∼ 60.0 중량%, 바람직하기로는 35 ∼ 55 중량%, 지방족 공역 디엔 단량체 28.0 ∼ 60.0 중량%, 바람직하기로는 30.0 ∼ 50.0 중량%, 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체 0 ∼ 30.0 중량%, 바람직하기로는 5 ∼ 10 중량%를 첨가하고, 그 밖에 시안화비닐화합물 0 ∼ 10 중량%, 바람직하기로는 0 ∼ 6 중량%, 에틸렌계 불포화카르본산 1 ∼ 7 중량%, 바람직하기로는 1 ∼ 4 중량%로 이루어진 단량체 혼합물을 240 ∼ 360분 동안 연속적으로 투입한다. 또한, 이와 동시에 첨가제로서 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 열분해성 촉매 0.1 ∼ 3 중량부, 바람직하기로는 0.5 ∼ 1.5 중량부 및 증류수 20 ∼ 40 중량부, 바람직하기로는 25 ∼ 35 중량부를 일정한 속도로 240 ∼ 360분 동안 상기 반응용기에 투입하고, 반응시키면 최종 전환율 98% 이상이 되고 입경이 110 ∼ 210 nm를 갖는 최종 라텍스를 제조하게 된다.

이와 같은, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 최종 스틸렌 부타디엔계 라텍스에는 상기에서 설명한 바와 같이, 입경이 25 ∼ 50 nm인 작은 입자의 씨앗 라텍스 (I) 3 ∼ 97 중량%와 입경이 50 ∼ 80nm인 큰 입자의 씨앗 라텍스 (II) 3 ∼ 97 중량%의 혼합물로 구성되어 있는 특징이 있다.

한편, 본 발명에서 상기 각 제조공정들에 사용된 방향족 비닐 화합물 단량체로는 스틸렌, α-메틸스틸렌 다이머 및 비닐톨루엔 중에서 선택된 것을 사용하며, 그 사용함량이 상기 범위 미만이면 광택도, 내수강도 등이 저하되는 문제가 있으며, 상기 범위를 초과하면 접착강도가 저하되는 문제가 있다.

본 발명에서 접착력 향상을 위해 사용하는 상기 지방족 공역 디엔 단량체로는 부타디엔 및 이소프렌 중에서 선택된 것을 사용하며, 그 사용량이 상기 범위 미만이면 접착강도가 저하되는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 광택도가 저하되는 문제가 있다.

또한, 경직도를 향상시킬 수 있는 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체로는 메틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트 중에서 선택하여 사용한다. 이때, 그 사용량이 상기 범위 미만이면 안정성, 유동성 및 블리스터 적성 등이 불량해지는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하여 사용시 경제적인 어려움이 예상된다.

그리고, 시안화 비닐 화합물 단량체로는 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴 중에서 선택된 것을 사용한다.

또한, 에틸렌계 불포화카르본산 단량체로는 아크릴산, 말레인산, 푸마린산 및 이타콘산 중에서 선택된 것을 사용하며, 그 사용량이 상기 각 단계의 한정범위 미만이면 접착강도, 반응 안정성 및 화학적 안정성이 저하되는 문제가 있고, 상기 한정범위를 초과하면 라텍스의 점도가 크게 상승하는 문제가 있다.

또한, 본 발명에서 첨가제로 사용되는 수산화나트륨의 사용함량이 상기 한정범위 미만이면 원하는 반응안정성의 극대화 효과가 미미한 문제가 있고, 상기 한정범위를 초과하면 라텍스의 점도가 급격히 상승하는 문제가 있어 바람직하지 않다. 또한, 이온 봉쇄제로는 에틸렌디아민테트라아세트산을 사용하며, 상기 한정 범위 미만으로 사용하게 되면 반응에 사용되는 물속에 포함된 무기 이온들에 의한 라텍스의 안정성이 파괴되는 문제가 있고, 반면 상기 한정범위를 초과하면 경제적으로 바람직하지 못하다. 본 발명에서 연쇄 이동제로는 t-도데실메르캅탄, n-도데실메르캅탄 또는 사염화탄소를 사용하며, 그 사용량이 상기 한정범위 미만이면 도공지의 습윤강도가 악화되는 문제가 있고, 상기 한정범위를 초과하면 도공지의 인쇄 광택 및 접착강도가 저하되는 문제가 있다.

그리고, 첨가제로 사용되는 열분해성 촉매로는 과황산칼륨, 과황산암모늄 및 과황산나트륨 중에서 선택하여 사용하며, 그 사용량이 상기 한정범위 미만이면 반응진행 속도가 너무 느린 문제가 있고, 상기 한정범위를 초과하면 비경제적인 문제가 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 유화제 중에서 제 1 단계에서 사용되는 설포네이트 계열의 음이온성 계면활성제로는 디소디움디도데실디페닐옥사이드디설포네이트를 사용한다. 그리고, 제 2 단계에서 사용하는 설포석시네이트 계열의 음이온성 계면활성제로는 소디움디시클로헥실설포석시네이트를 사용한다. 이때, 상기 유화제로 사용되는 각 음이온성 계면활성제의 사용함량이 한정범위 미만일 경우 라텍스의 안정성 향상효과를 기대하기 어렵고, 그 한정범위를 초과할 경우 라텍스에 거품발생 등이 우려된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스틸렌 부타디엔계 라텍스는 입경이 작은 씨앗 라텍스 (I)과 입경이 큰 씨앗 라텍스 (II)를 적절한 조합으로 재활성화시켜 제조된 새로운 이중구조 라텍스(Dual Seed System Latex)이다. 따라서, 본 발명의 스틸렌 부타디엔계 라텍스는 최적의 라텍스 물성을 발휘할 수 있으며, 기존의 라텍스 제조 공정상 제한된 기술을 한 단계 끌어올린 기술이라 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 종이도공용 스틸렌 부타디엔계 라텍스는 두 씨앗 라텍스의 입자경을 달리하여 제조하므로 기존의 단순중합(in-situ) 반응의 넓은 입자경 분포도를 나타내는 장점을 갖는 동시에 거품(Foam) 발생문제를 제거할 수도 있으며, 각 씨앗 라텍스 제조시 서로 다른 유화제를 채택함으로써, 안정성 및 유동성 향상효과도 기대할 수 있다. 또한, 본 발명은 물성이 조절된 두 종류의 씨앗라텍스를 미리 제조하고 필요시 적정비율로 취하여 사용함으로써, 물성 향상을 극대화시키고 공정상의 번거로움을 최소화하여 경제적이다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

제 1 단계 : 씨앗라텍스 (I)의 제조

교반기가 설치된 별도의 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,825g을 가하고, 에틸렌디아민테트라아세트산 1.5g, 디소디움디도데실페닐옥사이드디설포네이트(Dowfax2A1, 미국 Dow Chem.사 제품) 150g(100% 기준), 아크릴산 30g, 스틸렌 단량체 700g, 부타디엔 단량체 250g을 추가한 후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 30분간 교반 후 반응기를 가온하여 80℃에 도달시킨 다음, 과황산암모늄 20g을 투입하고 반응기 온도를 85℃로 승온 후, 50분간 반응시켜 원하는 씨앗 라텍스를 얻었다. 이때, 얻어진 씨앗라텍스 (I)의 입자경은 40 nm였으며, 전환율은 99%, 농도는 34%였다.

제 2 단계 : 씨앗라텍스 (II)의 제조

교반기가 설치된 별도의 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,825g을 가하고, 에틸렌디아민테트라아세트산 1.5g, 소디움디시클로헥실설포석시네이트(AEROSOL A-196-40, 미국 CYTEC사 제품) 170g(100% 기준), 아크릴산 30g, 스틸렌 단량체 700g, 메틸메타크릴레이트 단량체 250g을 추가한 후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 30분간 교반 후 반응기를 가온하여 80℃에 도달시킨 다음, 과황산암모늄 20g을 투입하고 반응기 온도를 85℃로 승온 후, 30분간 반응시켜 원하는 씨앗 라텍스를 얻었다. 이때, 얻어진 씨앗 라텍스 (II)의 입자경은 60 nm였으며, 전환율은 99%, 농도는 34%였다.

제 3 단계 : 최종 라텍스의 제조

교반기가 설치된 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,250g, 씨앗라텍스 (I) 95g(34%기준), 씨앗라텍스 (II) 20g(34%기준), 수산화나트륨 7g, 소디움디시클로헥실설포석시네이트(AEROSOL A-196-40, 미국 CYTEC사 제품) 7g(100%기준), 이타콘산 35.4g, 수산화나트륨 7g를 가한후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 10분간 교반하여 모든 투입물이 충분히 혼합되게 한 후 반응기의 온도가 80℃로 승온되었을때, 스틸렌 단량체 910g, 부타디엔 단량체 725g, 메틸메타아크릴레이트 단량체 70g, 아크릴로니트릴 단량체 25g, 아크릴산 27g, t-도데실메르캅탄 11.5g을 360분 동안 나누어 연속하여 투입하였다. 동시에 과황산암모늄 19.2g을 증류수 600g에 녹인 후 균일하게 360분 동안 투입하였다.

단량체 및 첨가제의 투입이 끝난후 반응기 온도를 90℃로 승온하여 2시간동안 숙성 과정을 거쳤다. 최종 얻어진 라텍스의 평균 입자경은 135nm였으며, 전환율은 99%였다.

실시예 2

제 1 단계 : 씨앗 라텍스 (I)의 제조

교반기가 설치된 별도의 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,825g을 가하고. 에틸렌디아민테트라아세트산 1.5g,디소디움디도데실페닐옥사이드디설포네이트(Dowfax2A1, 미국 Dow Chem.사 제품) 150g(100% 기준), 아크릴산 30g, 스틸렌 단량체 700g, 부타디엔 단량체 250g을 추가한 후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 30분간 교반 후 반응기를 가온하여 80℃에 도달시킨 후 과황산암모늄 20g을 투입하고 반응기 온도를 85℃로 승온 후, 50분간 반응시켜 원하는 씨앗 라텍스를 얻었다. 이때, 얻어진 씨앗라텍스 (I)의 입자경은 40nm였으며, 전환율은 99%, 농도는 34%였다.

제 2 단계 : 씨앗 라텍스 (II)의 제조

교반기가 설치된 별도의 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,825g을 가하고, 에틸렌디아민테트라아세트산 1.5g, 소디움디시클로헥실설포석시네이트(AEROSOL A-196-40, 미국 CYTEC사 제품) 170g(100% 기준), 아크릴산 30g, 스틸렌 단량체 700g, 메틸메타크릴레이트 단량체 250g을 추가한 후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 30분간 교반 후 반응기를 가온하여 80℃에 도달시킨 후 과황산암모늄 20g을 투입하고 반응기 온도를 85℃로 승온 후, 30분간 반응시켜 원하는 씨앗 라텍스를 얻었다. 이때, 얻어진 씨앗라텍스 (II)의 입자경은 60 nm였으며, 전환율은 99%, 농도는 34%였다.

제 3 단계 : 최종 라텍스의 제조

교반기가 설치된 5L 고온,고압 반응기에 증류수 1,250g, 씨앗 라텍스 (I) 20g(34%기준), 씨앗 라텍스 (II) 95g(34%기준), 수산화나트륨 7g, 소디움디시클로헥실설포석시네이트(AEROSOL A-196-40, 미국 CYTEC사 제품) 7g(100% 기준), 이타콘산 35.4g, 수산화나트륨 7g를 가한후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 10분간 교반하여 모든 투입물이 충분히 혼합되게한 후 반응기의 온도가 80℃로 승온되었을때, 스틸렌 단량체 910g, 부타디엔 단량체 570g, 메틸메타아크릴레이트 단량체 150g, 아크릴로니트릴 단량체 95g, 아크릴산 27g, t-도데실메르캅탄 11.5g을 360분 동안 나누어 연속하여 투입하였다. 동시에 과황산암모늄 19.2g을 증류수 600g에 녹인 후 균일하게 360분 동안 투입하였다.

단량체 및 첨가제의 투입이 끝난 후, 반응기 온도를 90℃로 승온하여 2시간동안 숙성 과정을 거쳤다. 최종 얻어진 라텍스의 평균 입자경은 160nm였으며 전환율은 99%였다.

실시예 3

제 1 단계 : 씨앗 라텍스 (I)의 제조

교반기가 설치된 별도의 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,825g을 가하고, 에틸렌디아민테트라아세트산 1.5g, 디소디움 디도데실페닐옥사이드 디설포네이트(Dowfax2A1, 미국 Dow Chem.사 제품) 150g(100% 기준), 아크릴산 30g, 스틸렌 단량체 700g, 부타디엔 단량체 250g을 추가한 후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 30분간 교반 후 반응기를 가온하여 80℃에 도달시킨 후 과황산암모늄 20g을 투입하고 반응기 온도를 85℃로 승온후 50분간 반응시켜 원하는 씨앗 라텍스를 얻었다. 이때, 얻어진 씨앗 라텍스 (I)의 입자경은 40nm였으며,전환율은 99%, 농도는 34%였다.

제 2 단계 : 씨앗 라텍스 (II)의 제조

교반기가 설치된 별도의 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,825g을 가하고, 에틸렌디아민테트라아세트산 1.5g, 소디움디시클로헥실설포석시네이트(AEROSOL A-196-40, 미국 CYTEC사 제품) 170g(100% 기준), 아크릴산 30g, 스틸렌 단량체 700g, 메틸메타크릴레이트 단량체 250g을 추가한 후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 30분간 교반 후 반응기를 가온하여 80℃에 도달시킨 후 과황산암모늄 20g을 투입하고 반응기 온도를 85℃로 승온 후, 30분간 반응시켜 원하는 씨앗 라텍스를 얻었다. 이때 얻어진 씨앗라텍스 (II)의 입자경은 60nm였으며, 전환율은 99%, 농도는 34%였다.

제 3 단계

교반기가 설치된 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,250g, 씨앗 라텍스 (I) 57.5g(34%기준), 씨앗 라텍스 (II) 57.5g(34%기준), 수산화나트륨 7g, 소디움디시클로헥실설포석시네이트(AEROSOL A-196-40, 미국 CYTEC사 제품) 6g(100%기준), 이타콘산 35.4g, 수산화나트륨 7g를 가한후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 10분간 교반하여 모든 투입물이 충분히 혼합되게한 후 반응기의 온도가 80℃로 승온되었을때, 스틸렌 단량체 910g, 부타디엔 단량체 670g, 메틸메타아크릴레이트 단량체 100g, 아크릴로니트릴 단량체 45g, 아크릴산 27g, t-도데실메르캅탄 11.5g을 360분 동안 나누어 연속하여 투입하였다. 동시에 과황산암모늄 19.2g을 증류수 600g에 녹인 후 균일하게 360분 동안 투입하였다.

단량체 및 첨가제의 투입이 끝난 후, 반응기 온도를 90℃로 승온하여 2시간동안 숙성 과정을 거쳤다. 최종 얻어진 라텍스의 평균 입자경은 150nm였으며 전환율은 99%였다.

비교예 1

제 1 단계

교반기가 설치된 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,300g, 수산화나트륨 7g, 디소디움 디도데실페닐옥사이드 디설포네이트(Dowfax2A1, 미국 Dow Chem.사 제품) 9g, 이타콘산 25g, 아크릴산 15g, 스틸렌 단량체 120g, t-도데실메르캅탄 7.2g을 첨가한 후 250rpm으로 교반하면서 질소 치환시켰다. 그리고 나서 반응기에 부타디엔 단량체 29g을 가한다음 질소를 가한 후, 약 30분간 교반하여 모든 투입물이 충분히 혼합되게 한 후 반응기의 온도가 77℃로 승온되었을때 과황산암모늄 0.36g을 투입하였다. 이후 반응기의온도를 90℃로 승온시켜 30분 동안 교반하였다.

제 2 단계

상기 1단계의 전환율이 90% 이상 도달하면, 스틸렌 단량체 800g, 부타디엔 단량체 755g, 메틸메타아크릴레이트 단량체 102g, 아크릴로니트릴 단량체 150g, 아크릴산 단량체 19.3g, t-도데실메르캅탄 18.3g을 360분동안 나누어 연속하여 투입하였다. 동시에 과황산암모늄 17.3g을 증류수 524g에 녹인 후 균일하게 360분동안 투입하였다.

최종 얻어진 라텍스는 단순중합(in-situ)반응으로 얻어진 라텍스로서 평균 입자경이 140nm 였으며 전환율이 98%였다.

비교예 2

씨앗라텍스 제조단계

상기 실시예 1의 씨앗라텍스 (II) 제조와 동일하게 실시하였다

제 1 단계

교반기가 설치된 5L 고온·고압 반응기에 증류수 1,200g, 수산화나트륨 7g, 소디움 디시클로헥실 설포석시네이트(A196, 미국 CYTEC사 제품) 6.0g(100%기준), 씨앗라텍스 115g(34% 기준), 이타콘산 35g, 아크릴산 8.8g을 넣고, 200rpm으로 교반하면서 질소 치환시킨 후 반응기 온도를 80℃로 승온하였다.

제 2 단계

상기 1단계의 반응기 온도가 80℃에 도달하면, 스틸렌 단량체 930g, 부타디엔 단량체 680g, 메틸메타아크릴레이트 단량체 92.4g, 아크릴로니트릴 단량체 120.3g, t-도데실메르캅탄 18.3g, 아크릴산 단량체 19.3g을 360분동안 나누어 연속하여 투입하였다. 동시에 과황산암모늄 17.3g을 증류수 524g에 녹인 후 균일하게 360분 동안 투입하였다. 단량체의 투입이 끝난후 반응기의 온도를 90℃로 유지시키며 2시간 동안 숙성시킨 다음, 최종적으로 얻은 라텍스의 입경은 160nm 이었으며, 전환율은 98%였다.

실험예

상기 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 2에서 제조된 라텍스의 물성 및 이를 이용한 도공지 물성을 다음과 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

※ 도공안료 혼합물의 배합 조건

① 안료 - SETACARB 95/#1 Clay/#2 Clay = 50/20/30 중량부

② 접착제 - 스틸렌 부타디엔계 라텍스/NYLGUM 55 = 13/0.5

③ 농도 - 66%

1) 스틸렌 부타디엔계 라텍스 및 도공안료 혼합물의 고전단점도(단위: Pa·sec) : 상기 ①과 동일하게 배합한 다음, PAAR HVA 6(PAAR PHYSICA, 독일) 기기를 사용하여 고전단점도를 측정하였으며, 측정조건은 2.3 ×106/sec까지의 점도거동 및 수치가 낮을수록 유동성이 양호한 것으로 하였다.

2) 백지광택 및 인쇄광택 : 도공지의 백지광택 및 인쇄광택을 다음과 같은 방법으로 측정하였다.

- 칼렌더링 : Super Calender (80℃, 38Kg/cm2 2회 통과)

- 측정기기 : GLOSSMETER MODEL T480A (Technidyne Co., 미국)

3) 접착력 : 대한잉크, 택 값(Tack Value) 16, 0.5cc로 RI 테스터기에 의한 5점법으로 측정하였다.

4) 경직도(뻣뻣함도) : Gurley 테스터에 의한 수치 (mg)인 MD(기계방향)/CD(기계에 수직방향)를 측정하였다.

5) 거품(Foam) 적성 : 도공지를 3000rpm 회전 후, 500 mL의 무게를 측정(g/mL) 하였다.

상기 표 1의 결과에서 알 수 있듯이, 상기 실시예 1의 경우 비교예 1과 2에 비해 접착력이 매우 양호하고, 특히 비교예 1의 경우 단순중합(in-situ) 반응의 특징인 거품(Foam) 적성이 매우 불량한 것으로 나타났다. 실시예 2의 경우, LWC지 용도의 라텍스로서 상업적으로 사용중인 C-1에 비해 접착력 및 뻣뻣함이 매우 양호한 것으로 나타나는 것을 알 수 있다. 실시예 3의 경우, 취하는 씨앗 라텍스의 양을 실시예 1과 2의 중간정도를 취함으로써, 그 물성이 중간선상에 조절됨을 보여주었다. 또한, 각 실시예에서 나타난바와 같이 전반적인 라텍스 유동성이 기존의 제품에 비해 양호하게 나타나는바, 이는 이중 유화제 사용에 의한 효과라고 판단된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 종이도공용 이중구조의 스티렌계 부타디엔계 라텍스는 입자경이 다른 접착력 강화에 유리한 씨앗라텍스를 다량 도입하고, 종이의 뻣뻣함을 최우선으로 고려해야하는 라텍스의 경우에는 경직도에 유리한 씨앗 라텍스를 다량 사용하여 그 물성 조절 범위를 다양하게 함으로써, 기존의 단일 씨앗라텍스의 단점을 보완하고, 적용 씨앗라텍스 두 종으로 비율을 조절하므로 상업적 적용이 매우 용이하며, 씨앗 라텍스 제조시 사용되는 유화제를 서로 다르게 채택함으로써 이중 유화제 사용에 따른 안정성 및 유동성 향상 효과도 기대할 수 있다.

Claims (8)

1. 방향족 비닐 화합물 단량체, 지방족 공역 디엔 단량체 및 에틸렌계 불포화카르본산으로 이루어진 단량체 혼합물과 유화제를 사용하여 제조된 씨앗라텍스를 이용하는 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법에 있어서,

   1) 방향족 비닐 화합물 단량체 50 ∼ 90 중량%, 지방족 공역 디엔 단량체 9 ∼ 49 중량% 및 에틸렌계 불포화카르본산 1 ∼ 7 중량%로 이루어진 단량체 혼합물과, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제로서 설포네이트 계열의 음이온성 계면활성제 5 ∼ 20 중량부 및 유화중합에 사용되는 통상적인 첨가제를 30 ∼ 90분 동안 일괄투입방식으로 반응시켜 입경 25 ∼ 50 nm의 씨앗 라텍스(I)를 제조하는 공정;

   2) 별도의 반응기에서 방향족 비닐 화합물 단량체 50 ∼ 90 중량%, 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체 5 ∼ 35 중량% 및 에틸렌계 불포화카르본산 1 ∼ 7 중량%로 이루어진 단량체 혼합물과, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제로서 설포석시네이트 계열의 음이온성 계면활성제 5 ∼ 20 중량부 및 유화중합에 사용되는 통상적인 첨가제를 30 ∼ 90분 동안 일괄투입방식으로 반응시켜 입경 50 ∼ 80 nm의 씨앗 라텍스(II)를 제조하는 공정; 그리고

   3) 별도의 반응기에 상기 씨앗 라텍스(I)과 씨앗 라텍스(II)를 3 : 97 ∼ 97 : 3 중량비로 혼합시킨 씨앗라텍스 혼합물을 최종 라텍스 제조에 들어가는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 1 ∼ 5 중량부와, 에틸렌계 불포화카르본산 단량체0.5 ∼ 5.0 중량부 및 유화중합에 사용되는 통상의 첨가제를 투입하여 유화중합시키고, 그리고 방향족 비닐 화합물 단량체 30 ∼ 60 중량%, 지방족 공역 디엔 단량체 28 ∼ 60 중량%, 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체 0 ∼ 30 중량%, 시안화비닐화합물 0 ∼ 10 중량% 및 에틸렌계 불포화카르본산 1 ∼ 7 중량%로 이루어진 단량체 혼합물과, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 열분해성 촉매 0.1 ∼ 3 중량부 및 증류수 20 ∼ 40 중량부를 투입하여 최종 전환율 98% 이상이 되고, 입경이 110 ∼ 210 nm를 가지는 라텍스를 제조하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 비닐 화합물 단량체가 스틸렌, α-메틸스틸렌 다이머 및 비닐톨루엔 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지방족 공역 디엔 단량체가 부타디엔 및 이소프렌 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌계 불포화카르본산이 아크릴산, 말레인산, 푸마린산 및 이타콘산 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 2)공정에 유화제로 사용되는 설포네이트 계열의 음이온성 계면활성제는 디소디움디도데실디페닐옥사이드디설포네이트인 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌계 불포화모노카르본산알킬에스테르 단량체가 메틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트 중에서 선택된 것을 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 3)공정에 유화제로 사용되는 설포석시네이트 계열의 음이온성 계면활성제는 소디움디시클로헥실설포석시네이트인 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 유화중합에 사용되는 통상의 첨가제로는 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 설포네이트 또는 설포석시네이트계열의 음이온성 계면활성제 0 ∼ 1.0 중량부, 수산화나트륨 0 ∼ 1.0 중량부, 이온 봉쇄제 0 ∼ 0.1 중량부, 연쇄이동제 0.1 ∼ 2.0 중량부, 열분해성 촉매 0.3 ∼ 5 중량부 및 증류수 60 ∼ 100 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 이중구조의 스틸렌 부타디엔계 라텍스의 제조방법.