JP3268849B2 - ポリクロロプレンゴムの製造方法 - Google Patents
ポリクロロプレンゴムの製造方法Info
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Description
ステルを用いる乳化重合による加硫可能な、メルカプタ
ン−及び/またはキサントゲン−ジスルフィド調整され
たポリクロロプレンゴムの製造方法に関する。
り、そしてアルカリ性水性媒質中での乳化重合により行
われる、「ウルマンズ・エンシクロペディ・デル・テク
ニッシェン・ヘミー(Ullmanns Encycl
opaedie der technischen C
hemie)」、第9巻、366頁、ベルラグ・ウルバ
ン・ウント・シュワルツェンベルグ(Verlag U
rban und Schwarzenberg)、ベ
ルリン/ミュンヘン1957;「重合体科学及び技術の
百科辞典(Encyclopedia of Poly
mer Science and Technolog
y)」、第3巻、705〜730頁、ジョーン・ウィリ
ー(John Wiley)、ニューヨーク1965;
「メトーデン・デル・オルガニッシェン・ヘミー(Me
thaden der Organischen Ch
emie)」[ホーベン−ウェイル(Houben−W
eyl)XIV/1、738頁以下、ゲオルグ・チーメ
・ベルラグ(Georg Thieme Verla
g)、シュツッツガルト1961参照。
適当に安定化させるいずれかの化合物及びその混合物例
えば水溶性塩、殊に長鎖脂肪酸のナトリウム、カリウム
及びアンモニウム塩、クロホニ−及びクロホニ−誘導
体、比較的高分子量のアルコールサルフェート、アリー
ルスルホン酸、アリールスルホン酸のホルムアルデヒド
縮合体、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキ
シドをベースとする非イオン性乳化剤並びに乳化用重合
体例えばポリビニルアルコールである[ドイツ国特許出
願公開第2 307 811号、同第2 426 01
2号、同第2 514 666号、同第2 527 3
20号、同第2 755 074号、同第3 246
748号;ドイツ国特許出願公告第1 271 405
号及び第1301 502号;米国特許第2,234,
215号、特願昭60−31 510号(=1983年
7月28日付け、同58−136824号)]。
る価値あるゴムである。ポリクロロプレンの加硫は粗製
ゴムへの添加剤例えばフィラー、加速剤、加硫助剤、劣
化防止及び疲労防止剤並びに可塑剤の添加、及び続いて
の加硫によりその特性の範囲が得られる。
の成分は型の反復使用後に欠陥が加工製品の表面に現れ
る程度に型の表面を汚染し得る。型を汚染する度合が高
い程、より頻繁に型を清掃しなければならず、その結
果、機械の稼動時間は短くなり、そして清掃経費が高く
なる経済的欠点が生じる。
プレンを製造する試みは行う必要がある。かくて、特許
出願公開第7 437 118号に樹脂石けん、飽和ま
たは不飽和脂肪酸のアルカリ金属塩及びホルムアルデヒ
ド/ナフタレンスルホン酸縮合体のナトリウム塩の存在
下でクロロプレンを製造することが提案されている。し
かしながら、生じる金型の汚染の減少は十分ではない。
加えて、エチレン性不飽和、従って重合可能なスチレン
スルホン酸及びその誘導体の存在下でのポリクロロプレ
ンの製造によっては避けられることができない(ドイツ
国特許出願公開第2,535,170号及び特許出願第
7 804 031号)。ドイツ国特許第3,321,
902号にポリスチレンスルホン酸及びその誘導体の存
在下並びに樹脂酸の存在下でのポリクロロプレンの製造
が記載されている。金型を汚染する傾向が最小であるポ
リクロロプレンゴムがこの方法により得られるが、重合
体の処理中に生じる高度の排水汚染がこの方法の欠点で
ある。
型を汚染する傾向が最小である生成物を生じさせ、十分
公知の好適なクロロプレンの特性が得られ、そしてその
使用により低度の排水汚染が随伴されるポリクロロプレ
ンの製造方法を与えることであった。
酸及び随時脂肪酸エステルを用いるポリクロロプレンの
製造により解決された。得られるポリクロロプレンゴム
は金型を汚染する傾向が最小であり、好適な加硫ゴムの
機械的特性を示し、そして低度の排水汚染で製造し得
る。
重合可能な単量体をベースとして0〜30重量部、好ま
しくは0〜20重量部の、クロロプレンと共重合可能な
エチレン性不飽和の他の単量体をアルカリ性媒質中で乳
化させることにより加硫可能な、メルカプタン−及び/
またはキサントゲン−ジスルフィド調整されたポリクロ
ロプレンゴムを製造する際に、 (1)用いる重合可能な単量体をベースとして0.1〜
10重量部、好ましくは0.5〜6重量部の、1分子当
り少なくとも2個の共役C=C二重結合を含む三環式ジ
テルペンカルボン酸、及び随時 (2)用いる重合可能な単量体をベースとして0.1〜
5重量部、好ましくは0.2〜3重量部の脂肪酸エステ
ルを製造工程中に用いることを特徴とする、加硫可能
な、メルカプタン−及び/またはキサントゲン−ジスル
フィド調整された該ポリクロロプレンゴムの製造方法に
関する。
カルボン酸は阻害効果を有することが見い出されたテル
ペンチン油の蒸留可能成分を含まない場合に、トール
油、パインバルサムまたは木材樹脂から得られる粗製未
改質樹脂酸[W.バレンドレヒト(Barendrec
ht)、L.T.リーズ(Lees)、ウルマンズ・エ
ンシクロペディ・デル・テクニッシェン・ヘミー、第4
版、第12巻、528〜538、ベルラグ・ヘミー、ワ
インハイム/ニューヨーク1976参照]の状態で使用
し得る。
易に得られる場合、これらのものは純粋な状態でも使用
し得る。
えばアビエチン酸、パルストリン酸、ネオアビエチン酸
及びレボピマリン酸がある。
ン酸は例えばJ.Amer.OilChem.Soc.
54、289(1977)によるガスクロマトグラフィ
ーにより樹脂酸の混合物からタイプ及び量に関して同定
され得る。
から得られる未改質の樹脂酸を用いる場合、このものは
天然には三環式の、共役−不飽和ジテルペンカルボン酸
のみではなく、他の成分も含有する。いずれにおいても
限定されずに、適当な市販の未改質樹脂酸の例として次
の組成を有するトール油から得られる樹脂酸を挙げ得
る:
mn、スウェデンの会社仕様から) 他の例としてパインバルサムから得られる未改質樹脂酸
の組成を挙げる:
他の乳化用物質も使用し得る。例えば、少量のナフタレ
ンスルホン酸及びホルムアルデヒドの縮合体の水溶性塩
の添加により凍結凝集の方法による重合体の処理に利点
が与えられる[Chem.Engng.,Progr.
43、391(1974)、ドイツ国特許第1,05
1,506号]。他の乳化用物質の使用はタイプ及び量
が排水を過度に汚染する場合に制限される。
酸は遊離形及び水溶性塩の状態の両方で使用し得る。遊
離酸を用いる場合、このものは好ましくは出発単量体中
で溶液の状態で用いる。ジテルペンカルボン酸の水溶性
塩を用いる場合、これらのものは水相中で溶液の状態で
用いる。
炭素原子11〜22個を含む不飽和カルボン酸及び炭素
原子4〜30個を含む飽和カルボン酸並びにまたその混
合物であるものを意味する。エステルのベースとなるア
ルコールは炭素原子1〜12個を含む。
合、これらのものは例えば重合前、中または後に単量体
中に溶液の状態で加え得る。
量体から除去した後に加える場合、これらのものは合理
的には分散体の状態で加え得る。
ン性不飽和の「他の単量体」は1分子当り炭素原子3〜
12個及び共重合可能なC=C二重結合1または2個を
含む化合物を含有する。好適な「他の単量体」の例には
スチレン、2,3−ジクロロブタジエン、1−クロロブ
タジエン、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルが
ある。最も重要なコモノマーは2,3−ジクロロブタジ
エン及び1−クロロブタジエンである。
℃、好ましくは5〜50℃及び8〜14、好ましくは9
〜13のpH値での乳化重合により製造される。重合反
応は通常の活性剤または活性剤系により活性化される。
オキソ二硫酸カリウム、パーオキソ二硫酸カリウム及び
随時銀塩(アントラキノン−β−スルホン酸のNa塩)
をベースとするレドックス系があり、この場合にレドッ
クス対として例えばホルムアミジンスルフィン酸、ヒド
ロキシメタンスルフィン酸のNa塩、亜硫酸ナトリウム
及びナトリウムジチオナイトの如き化合物を用いる。ま
た過酸化物及びヒドロ過酸化物をベースとするレドック
ス系も適している。本発明によるポリクロロプレンの製
造は連続的及び継続的の両方で行い得る。
表的な連鎖移動剤例えばドイツ国特許出願公開第3,0
02,711号、英国特許第1,048,235号、フ
ランス国特許第2,073,106号に記載のメルカプ
タンまたは例えばドイツ国特許出願公告第1,186,
215号、ドイツ国特許出願公開第2,156,453
号、同第2,306,610号及び同第3,044,8
11号、フランス国特許第53,319号、英国特許第
512,458号及び同第952,156号並びに米国
特許第2,321,693号及び同第2,567,11
7号に記載のキサントゲンジスルフィドの使用により調
整し得る。
公開第3,044,811号、同第2,306,610
号及び同第2,156,453号に用いるn−ドデシル
メルカプタン及びキサントゲンジスルフィドである。
場合に60乃至80%間及びポリクロロプレンゲンの場
合に80%以上である必要とされる転化率に行った後、
公知の短期停止剤(shortstopping ag
ent)例えばt−ブチルピロカテコール、フェノチア
ジン及びジエチルヒドロキシルアミンの添加により反応
を停止させることが有利である。未反応の単量体は水蒸
気及び真空により除去し得る。
は公知の方法により、例えば噴霧乾燥、凍結乾燥或いは
無機もしくは有機塩、酸、塩基または有機水溶性溶媒例
えばアルコール及びケトンの添加による凝集により処理
し得る。好適な処理の方法は凍結凝集である[Che
m.Engng.,Progr.43、391(197
4);ドイツ国特許(DE−CI)第1,051,50
6号]。
ノール性、アミン性、含リン及び硫黄安定剤の添加によ
り改善され得る。
は一般に5〜140MU(ML1+4、100℃)、好
ましくは15〜120MLのムーニー粘度(DIN5
3,525)を有する。
は未交叉結合、即ちトルエンに可溶性であるか、または
交叉結合され得る。交叉結合は通常増大された単量体転
化または重合中の交叉結合性単量体の添加により達成さ
れる。ゲル/ゾル混合物として専門家に公知である交叉
結合及び未交叉結合のポリクロロプレンの重合体配合物
を通常用いる。その製造は例えばヨーロッパ特許第0,
065,718号、同第0,303,089号、ドイツ
国特許第2,352,937号、米国特許第3,14
7,317号に記載される。
は例えば随時フィラー及び随時他の添加剤の添加後に、
昇温下、代表的には100〜200℃の温度で酸化亜鉛
及び/またはマグネシウムの群からの加硫化学薬品の存
在下で加硫し得る。
クロロプレンから得られる加硫ゴムに関する。
説明するためのものである。
00重量部当りの重量部):
・エンシクロペディ・デル・テクニッシェン・ヘミー、
ワインハイム/ニューヨーク1976参照。
して窒素を吹き込んだ。エマルジョンを40℃に加熱し
た後、少量の0.5%過硫酸カリウム水溶液の添加によ
り重合反応を開始させ、そして同溶液の連続的添加によ
り70%の転化率まで続けた。転化率が達成された後、
トルエン中でのエマルジョンの状態のt−ブチルピロカ
テコール0.01部及びフェノチアジン0.01部の添
加により重合反応を短期停止させた。オレイン酸メチル
エステルを用いた場合、このものはクロロプレン中での
溶液の状態で加えた。未反応の単量体は水蒸気を用いて
約500ppmの残留単量体含有量までに除去した。
単離 性能試験に必要とされる比較的大量の重合体を得るため
に、例えば従来Chem.Engng.,Progr.
43、391(1974)及びドイツ国特許(DE−C
1)第1,051,506号により、本発明による実施
例1及び2のラテックス並びに比較例1、2及び3のラ
テックスをpH6.5でパイロットプラント規模で処理
した。
3の重合体を用い、加硫ゴムの機械的特性及び加硫条件
下での金属表面を汚染する傾向を測定するために試験を
行った。加えて、DIN53,525、Part1〜3
に従ってムーニー粘度(ML1+4)を100℃で測定
した。
ISO混合物2475中で重合体を用い、そして150
℃で加硫した:重合体100.0重量部、ステアリン酸
0.5重量部、フェニル−β−ナフチルアミン2.0重
量部、カーボン・ブラック(N762)30.0重量
部、酸化マグネシウム4.0重量部、活性酸化亜鉛5.
0重量部、エチレンチオ尿素0.5重量部。
でのモジュラスをDIN53,504により30分間の
加硫時間後に加硫ゴムに対して測定した。
の混合物中で用いた:重合体100.0重量部、ステア
リン酸0.5重量部、RMaglite DE1)4.0
重量部、RZnO RS2)5.0重量部、エチレンチオ
尿素0.8重量部、RVulkacit Thiura
m/C3)0.8重量部。
Inc.,米国の市販生成物。
chungsgesellschaft mbHの市販
生成物。
硫加速剤)、Bayer AG、レベルクーゼン(Le
verkusen)の市販生成物。
V Aachenで開発された型[P.バース(Bar
th)、スプリッツギーセン・フォン・グミホルムテイ
レン(Spritzgieben von Gummi
formteilen)、85頁以下、VDI−ベルラ
グ(Verlag)1988]を用いた。用いた装置は
DESMA(Achim)により製造されたタイプのN
o.962射出成形機であった。
射出サイクルを行った。温度は200℃であり、そして
加硫時間は各々の射出サイクルに対して2分間であっ
た。
ビティーの外観及び型中のエッジ及びフィッティングは
これに関して殊に重要である。ジーゼル効果及び沈着の
開始はこれらの場所で明らかに観察できた。
た: 型汚染なし 1 型汚染少々 2 型汚染中程度 3 型汚染重大 4 型汚染極めて重大 5 性能試験の結果を表1に示す。
より得られた未反応単量体から遊離されたラテックスに
よる排水の汚染を所定の条件下での凍結凝集により重合
体を単離させるための処理により測定した。
のラテックスの2つの重合体シートを−50℃の温度に
曝したステンレス・スチール製タンク中で凍結させた。
この終了時までに、ラテックスを20%酢酸を用いてp
H12.5からpH6.5に調整した。ラテックス10
0gを各々のシートに対して用いた。同量のラテックス
及び同じステンレス・スチール製タンクの使用を通し
て、各々のシートの厚さは同じであった。かくてシート
の厚さは洗浄の効率に影響しなかった。シートの大きさ
は厚さ2mmに対して28×18cmであった。
トを脱イオン化水2,500mlを充てんしたタンク中
に懸濁させ、そしてこの中に30分間放置した。小型し
ぼりローラー(squeezing roller)に
より残留水分含有量30%になるようにシートから水を
除去し、そしてしぼって除去した水をタンク中の洗浄水
と一緒にし、排水を生成させた。この排水のCOD値を
DIN38,409H41/1に従って測定した。次の
結果が得られた:
明による製造方法(実施例1及び2)は従来用いられて
いる方法(比較例1、2及び3)より有利であることが
示された。
重合体は大量のポリ−p−スチレンスルホン酸を用いる
場合にのみ(比較例1、表1)、本発明により製造され
た重合体と同様にわずかな型汚染の傾向を示した。
て(表2、実施例1及び比較例1)かなり高い排水の汚
染を生じさせることは不利である。
いた場合(比較例2)、重合体は本発明により製造され
た重合体(実施例1及び2)より大きな型汚染を示し
た。
り(比較例3)、最大の型の汚染が生じた。
りである。
量体をベースとして0〜30重量部の、クロロプレンと
共重合可能なエチレン性不飽和の他の単量体をアルカリ
性媒質中で乳化させることにより加硫可能な、メチルカ
プタン−及び/またはキサントゲン−ジスルフィド調整
されたポリクロロプレンゴムを製造する際に、 (1)用いる重合可能な単量体をベースとして0.1〜
10重量部の、1分子当り少なくとも2個の共役C=C
二重結合を含む三環式ジテルペンカルボン酸、及び随時 (2)用いる重合可能な単量体をベースとして0.1〜
5重量部の脂肪酸エステルを製造工程中に用いることを
特徴とする、加硫可能な、メルカプタン−及び/または
キサントゲン−ジスルフィド調整された該ポリクロロプ
レンゴムの製造方法。
が炭素原子11〜22個を含む不飽和カルボン酸及びそ
の混合物であることを特徴とする、上記1に記載の方
法。
が炭素原子4〜30個を含む飽和カルボン酸及びその混
合物であることを特徴とする、上記1に記載の方法。
が上記3及び4に記載の脂肪酸の混合物であることを特
徴とする、上記1に記載の方法。
ールが炭素原子1〜12個を含むアルコール及びその混
合物であることを特徴とする、上記1に記載の方法。
より得られるポリクロロプレン。
記1に記載の方法により得られるポリクロロプレンの使
用。
Claims (3)
- 【請求項1】 クロロプレン及び用いる重合可能な単量
体をベースとして0〜30重量部の、クロロプレンと共
重合可能なエチレン性不飽和の他の単量体をアルカリ性
媒質中で乳化させることにより加硫可能な、メルカプタ
ン−及び/またはキサントゲン−ジスルフィド調整され
たポリクロロプレンゴムを製造する際に、 (1)用いる重合可能な単量体をベースとして0.1〜
10重量部の、1分子当り少なくとも2個の共役C=C
二重結合を含む三環式ジテルペンカルボン酸、及び随時 (2)用いる重合可能な単量体をベースとして0.1〜
5重量部の脂肪酸エステルを製造工程中に用いることを
特徴とする、加硫可能な、メルカプタン−及び/または
キサントゲン−ジスルフィド調整された該ポリクロロプ
レンゴムの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法により得られるポ
リクロロプレン。 - 【請求項3】 加硫されたゴム製品の製造に際して請求
項1に記載の方法により得られるポリクロロプレンを使
用する方法。
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