JP5658169B2 - 乳化重合における単量体転化率の増加方法 - Google Patents
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Description
別の実施態様において、本発明は、前記の方法およびプロセスによって作られた乳化ゴムおよび/または組成物に関する。
別の実施態様において、本発明は前記組成物から作られた物品に関する。
「重合体」とは、ここで使用するときは、一般に、同じタイプの単量体であるか異なるタイプの単量体であるかにかかわらず、単量体を重合することによって調製された高分子化合物を意味する。総称的な用語「重合体」とは、用語「単独重合体」、「共重合体」、「三元共重合体」ならびに4つ以上のタイプの単量体を重合することによって作られた重合体を包含する。
このプロセスはレドックス触媒乳化プロセスである。一般に、少なくとも1種の共役ジオレフィンおよび所望により共重合し得るオレフィンが水性媒体の中で重合される。共役ジオレフィン単量体の例としては、ブタジエン−1,3、2−クロロブタジエン−1,3、イソプレン、ピペリレン、クロロプレン、シクロブタジエン−1,3、2−フェニルブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン−1,3などが挙げられる。共重合し得るオレフィン単量体の代表的な例としては、スチレン、ビニルナフチレン、α−メチルスチレン、パラクロロスチレンなどのようなアリールオレフィン;アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、メタクリルアミドなどのようなα−メチレンカルボン酸およびそれらのエステル、アミドおよびニトリル、および塩化ビニリデン、臭化ビニルなどのようなハロゲン化ビニルが挙げられる。
前記のプロセスの高い単量体転化率は、例えば重合媒体に有効量の置換フェノールを添加することによって、架橋とゲル生成の減少とともに、得ることができる。いかなる理論にも拘束されることを望まないが、適切な置換フェノールを適切な量で、適切な時間、添加することは、フリーラジカルを捕捉するように作用し、それによってラジカルがゲルを生成し生成物を架橋するのを防ぎ、反応が単量体を消費し続けることを許され、それによって、それが通常伴う問題を生じることなしに、高い単量体転化率に帰着すると信じられている。より具体的には、フリーラジカルは、プロセス中に自触媒現象によって遊離のヒドロペルオキシドからしばしば発生し、これはしばしば架橋とゲルにつながる。適切な量の適切な置換フェノールは、生成したフリーラジカルを捕捉するように作用し、反応速度の順序の実質的な変化なしに、レドックス重合を続けることを可能にし、高い単量体転化率に帰着する。
1.レドックス触媒乳化重合における単量体転化率を増加させる方法であって、該方法が重合媒体に有効量の置換フェノールを含む組成物を添加することを含む、方法。
ゲル含有量(%)=(C−(B−A))/A×100
A=試料(g)
B=袋+試料(g)
C=乾燥後の袋+試料(g)
(B−A)=袋(g)
試料実験:
A=0.2001g
B=0.6220g
C=0.4220g
ゲル含有量(%)=0.04998
表1に記載された成分で冷たいせっけんスチレンブタジエン重合を使用して、レドックス触媒乳化重合を行った。
窒素雰囲気下で、5℃で、攪拌した5リットルの反応器に、スチレンおよびブタジエン単量体、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、t−ドデシルメルカプタン、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、およびフェノール(グレート・レークス・ケミカル(Great Lakes Chemical)から入手可能なANOX BFTM)を供給した。重合は、混合物の中にキレート鉄錯体を添加することにより開始した。成分を次の表2に示す。
上記の実施例IIと同様の方法で作られたゴムを、(1)フェノール添加なしで作られた65%の単量体転化率の従来のゴム、および(2)フェノール添加なしで作られた85%の単量体転化率のゴムと比較した。結果を表4に示す。方法は表4のすぐ下に記載する。
Claims (15)
- レドックス触媒乳化重合において単量体転化率を増加させる方法であって、該方法が、キレート鉄錯体を重合媒体に添加すること、および有効量の置換フェノールを含む組成物を重合媒体に添加することを含み、置換フェノールが、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−メチルフェノール、3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸オクタデシル、ベンゼンプロピオン酸の3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル−C13−C15アルキルエステル、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、およびそれらの混合物からなる群から選択される、方法。
- 乳化重合が、乳化スチレンブタジエンゴムを形成するために、スチレン単量体およびブタジエン単量体を重合することを含む、請求項1に記載の方法。
- 置換フェノールがフリーラジカルと結合することができ、重合の前にまたは重合中に、重合停止剤の添加前に、置換フェノールが添加される、請求項1に記載の方法。
- 置換フェノールの有効量が単量体100部あたり0.01〜5部である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 重合が85質量%より高い単量体転化率に帰着する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 重合が、ゲル含有量が0.1質量%未満である乳化重合体を生じる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 重合が架橋していない重合体を生じる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 重合媒体がせっけん、水、重合調整剤および活性化剤を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 重合が0〜50℃の温度で行なわれる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 重合が4〜20時間行なわれる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 全単量体転化率が、有効量の置換フェノールを含む組成物を重合中に乳濁液に添加せずに行なわれた同じ方法と比較して、全単量体転化率を基準として、少なくとも5%高い、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- (1)せっけん、水、重合調整剤および活性化剤の存在する状態でスチレンとブタジエンを反応させる工程を含む乳化ゴムを製造する方法であって、低いゲル含有量および高い単量体転化率を有する乳化スチレンブタジエン重合体を形成するために、工程(1)の反応混合物にキレート鉄錯体および有効量の置換フェノールが添加され、置換フェノールが、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−メチルフェノール、3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸オクタデシル、ベンゼンプロピオン酸の3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル−C13−C15アルキルエステル、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、およびそれらの混合物からなる群から選択される、方法。
- (2)重合停止剤で反応を停止させる工程をさらに含む請求項12に記載の方法。
- 重合が90質量%より高い単量体転化率に帰着する、請求項12または13に記載の方法。
- 重合が95質量%より高い単量体転化率に帰着する、請求項12または13に記載の方法。
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