JPH07304823A - 塩素化ポリオレフィンの製造方法 - Google Patents

塩素化ポリオレフィンの製造方法

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JPH07304823A
JPH07304823A JP9973494A JP9973494A JPH07304823A JP H07304823 A JPH07304823 A JP H07304823A JP 9973494 A JP9973494 A JP 9973494A JP 9973494 A JP9973494 A JP 9973494A JP H07304823 A JPH07304823 A JP H07304823A
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JP
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molecular weight
polyolefin
chlorinated
resin
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JP9973494A
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Takashi Sawara
敬 佐原
Kazuhiro Morita
和弘 森田
Yoshihiko Eguchi
吉彦 江口
Hiroshi Sakai
拓 酒井
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Sekisui Chemical Co Ltd
Tokuyama Sekisui Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Tokuyama Sekisui Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/18Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
    • C08F8/20Halogenation
    • C08F8/22Halogenation by reaction with free halogens

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水に懸濁された状態の低分子量ポリオレフィ
ンを均一に塩素化して、塗料やインキ等の用途に用いら
れる溶剤への溶解性に優れ、酸化チタン等の顔料の分散
性及びアルキド、ロジン系、アクリル等樹脂との相溶性
にも優れた低分子量塩素化ポリオレフィンの製造方法を
提供する。 【構成】 分子量1000〜40000の低分子量ポ
リオレフィンを水性懸濁状態で塩素化するにあたり、ア
クリルアミド系重合体の少なくとも1種をこれらの単量
体1モル当たり0.5モル以上塩素化したものを、反応
液に添加することを特徴とする塩素化ポリオレフィンの
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶剤溶解性に優れ、し
かも顔料分散性、樹脂相溶性に優れた低分子量塩素化ポ
リオレフィンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】低分子量塩素化ポリオレフィンは、塗料
・インキ分野に使用されるが、通常はトルエン等の溶剤
に溶解させて使用しなければならない。従って、溶剤に
可溶であることが必須であり、このためには低分子量塩
素化ポリオレフィン中に塩素が均一に付加されている必
要がある。均一に塩素化された塩素化ポリオレフィンを
得るために、従来から、溶液塩素化法や懸濁塩素化法が
用いられてきた。
【0003】溶液塩素化法では、例えば、特開昭47−
8643号公報に開示されているように、四塩化炭素等
が溶剤として使用されてきた。ところが、四塩化炭素等
の溶剤は人体に非常に有害であり、環境に悪影響を及ぼ
す恐れがあり、また最終製品に残留した場合には製品の
性能を損なう等の問題点を含んでいた。
【0004】懸濁塩素化法では、ポリオレフィンを液中
に懸濁して塩素化する。原料として一般に使用されるポ
リオレフィンは結晶性樹脂なので、結晶部分まで均一に
塩素化するためには融点近くの高温又は融点を超える温
度領域で反応させる必要があるが、このような温度範囲
では樹脂が軟化し、樹脂同士の凝集合着が生じて樹脂が
肥大化し、樹脂中心部が塩素化されにくくなる。
【0005】一方、この樹脂合着を防ぐために、分散剤
の存在下で塩素化する方法が知られている。しかし、こ
の方法は高分子量ポリオレフィンの塩素化には効果があ
るが、塗料、インキ用途の低分子量ポリオレフィンの塩
素化には効果がない。また、分散剤の添加は実質的に反
応前にのみ行われており、その効果を反応終了時まで持
続することは困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、水に懸濁された状態の低分子量ポリオレフィンを均
一に塩素化して、塗料やインキ等の用途に用いられる溶
剤への溶解性に優れ、酸化チタン等の顔料の分散性及び
アルキド、ロジン系、アクリル等樹脂との相溶性にも優
れた低分子量塩素化ポリオレフィンの製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、分子量
1000〜40000の低分子量ポリオレフィンを水性
懸濁状態で塩素化するにあたり、アクリルアミド系重合
体の少なくとも1種をこれらの単量体1モル当たり0.
5モル以上塩素化したものを、反応液に添加するところ
に存する。
【0008】本発明の方法は、分子量が1000〜40
000の範囲の低分子量ポリオレフィンが対象となる。
上記ポリオレフィンとして、例えば、エチレン若しくは
α−オレフィンの単独重合体、又はこれらを主成分とす
る共重合体等が挙げられる。上記単独重合体として、例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポ
リヘキセン、ポリオクテン等が挙げられ、共重合体とし
て、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、プ
ロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ヘキセン共重
合体、プロピレン−オクテン共重合体等が挙げられる。
【0009】また、エチレン又はα−オレフィンと上記
以外のモノマーとの共重合体も本発明のポリオレフィン
に含まれる。例えば、エチレン−アクリル酸共重合体、
エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−ブ
タジエン共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。上記ポリ
オレフィンは、酸化処理、無水マレイン酸処理等の化学
変性がなされていてもよい。
【0010】上記ポリオレフィンは、分解法又は副生法
によっても製造できる。上記ポリオレフィンは、立体構
造的にはアイソタクチック、シンジオタクチック、アタ
クチックのいずれかでもよい。上記ポリオレフィンの粒
径は特に限定されないが、一般的に用いられる1mm以
下が好ましい。
【0011】本発明においては、アクリルアミド系重合
体の少なくとも1種をこれらの単量体1モル当たり0.
5モル以上塩素化したものを、分散剤として使用する。
【0012】上記アクリルアミド系重合体としては、例
えば、アクリルアミドの単独重合体、アクリルアミド
と、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル
又はスチレンとの共重合体等が挙げられるが、共重合体
の場合にはアクリルアミド以外の単量体のモノマー比率
は50モル%以下であることが好ましい。
【0013】上記アクリルアミド系重合体の塩素含有量
は単量体1モル当たり0.5モル以上である。例えば、
アクリルアミド単独重合体では、塩素含有率が33.3
重量%以上となる。0.5モル未満では分散性能に対し
て効果がないため、上記範囲に限定される。
【0014】上記分散剤の添加時期は反応開始前又は反
応開始後から事実上結晶が消失するまでの間でよい。結
晶の消失は、例えば、示差走査熱量計(DSC)によっ
て判断できる。その後継続して添加しても差し支えない
が、実質的な効果は変わらず不経済である。
【0015】また、添加方法については連続的な添加で
も逐次的な添加でも良いが、製造時の簡便性を考慮する
と逐次添加が好ましい。
【0016】上記逐次添加の時期は、反応の進行ととも
に系の温度を上げる際に行うことが好ましい。そのよう
な方法以外に定期的に添加するのも効果があり、添加間
隔は0.5〜2時間が好ましい。
【0017】逐次添加の場合、1回あたりの分散剤の添
加量は、低分子量ポリオレフィン樹脂100重量部に対
して0.1〜2重量部が好ましい。0.1重量部未満で
は効果がなく、2重量部より多く添加しても効果に変わ
りはなく、不経済となる。また、分散剤の総添加量は低
分子量ポリオレフィン樹脂100重量部に対して0.1
〜20重量部が好適である。
【0018】上記分散剤の添加回数は、反応温度のパタ
ーンやポリオレフィンの種類や分子量により異なるが、
反応開始後に1〜10回が好ましい。
【0019】本発明で使用される分散剤には、上記以外
の他の分散剤を併用添加してもよい。このような他の分
散剤としては、特に限定されず、例えば、メタクリル酸
メチル−アクリル酸アンモニウム塩共重合体等の(メ
タ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル
を含有する水溶性重合体及びその誘導体から選ばれる化
合物;スチレンスルホン酸塩の重合体、α−メチルスル
ホン酸塩の重合体、アルキルナフタレンスルホン酸塩、
ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルジアリ
ルエーテルスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテル
ジスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、β−
ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、クレオソー
トオイルのスルホン酸塩のホルマリン縮合物、高級アル
コール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル硫酸エステル塩等のスルホン酸塩を含有
する水溶性の化合物及び重合体;ポリアクリル酸塩;ポ
リカルボン酸塩;アルケニルコハク酸塩等が挙げられ
る。これらの添加量は低分子量ポリオレフィン樹脂10
0重量部に対して0.1〜20重量部が好ましい。
【0020】本発明で使用される分散剤には、粒子同士
の合着防止の目的を更に効果的にするために、界面活性
剤を併用添加できる。上記界面活性剤としては、例え
ば、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合
体等のアルキレンオキサイド類、リン酸エステル類等が
挙げられる。これらの添加量は低分子量ポリオレフィン
樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部が好まし
い。
【0021】本発明の塩素化反応においては、反応系へ
導入する塩素の形態は、気体であってもよいし液体であ
ってもよい。また気相への吹き込みであっても、液相へ
のバブルであってもよい。塩素化反応の温度は、塩素化
度とともに上昇する軟化点に追従して昇温していくのが
好ましい。
【0022】本発明により得られる低分子量塩素化ポリ
オレフィンの平均塩素含有率は、塗料・インキ等に使用
する際にトルエン等の溶剤に溶解させるため、25〜7
0重量%であるのが好ましい。
【0023】
【実施例】以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。
【0024】製造例 塩素化ポリアクリルアミドの合成 ポリアクリルアミド(分子量3000)100重量部を
イオン交換水1000重量部に溶解し、70℃において
塩素ガス分圧1kgf/cm2 で2時間塩素化を行っ
た。生成した塩素化ポリアクリルアミドの塩素含有率は
35.2重量%(0.54モル)であった。これを分散
剤(A)とした。同様に塩素含有率が45.3重量%
(0.83モル)のもの及び25.6重量%(0.34
モル)のものを合成した。これらをそれぞれ分散剤
(B)及び分散剤(C)とした。
【0025】実施例1 粘度法における分子量2700、密度0.93g/cm
3 、最大粒径500μm、酸価数が30KOHmg/g
のポリエチレン100重量部を攪拌機付きのグラスライ
ニングを施した加圧反応器に仕込み、イオン交換水16
00重量部を入れ、これに上記分散剤(A)1.5重量
部、界面活性剤としてエチレンオキサイド−プロピレン
オキサイド共重合体(分子量4000、組成比1:1)
0.2重量部を加えた。攪拌しながら、反応器内の温度
を80℃にし、反応器内の塩素ガス圧が3kgf/cm
2 になるように塩素ガスを導入し反応を開始した。平均
塩素含有率は反応系の塩酸濃度を測定して算出し、それ
が30.3重量%になった時、分散剤(A)を0.5重
量部加えた。反応を継続し、平均塩素含有率が50.5
重量%になった時、110℃に昇温した。反応を継続
し、平均塩素含有率が65.2重量%になったところで
塩素ガスの導入を止め、反応を終了した。得られた塩素
化ポリエチレンの粒径は1mm以下であった。得られた
塩素化ポリエチレンについて、下記の試験を行った。
【0026】溶剤溶解性 塩素化ポリエチレン40重量部をトルエン60重量部に
溶解させ、その溶解性を観察した。結果を表1に示し
た。表1中、溶剤溶解性の項目において、○はトルエン
に完全に溶解したことを表す。顔料分散性 塩素化ポリエチレン22重量部をトルエン67重量部に
溶解し、酸化チタン11重量部及びガラスビーズ100
重量部をガラスビンに入れ、ペイントシェイカーで4時
間混合した。この溶液を乾燥膜厚が50μmになるよう
に塩化ビニルプレートにバーコーターで塗工した。乾燥
後、光沢度計で表面の光沢度(%)を測定し、顔料分散
性を評価した。結果を表1に示した。樹脂相溶性 塩素化ポリエチレン10重量部とアルキド樹脂(フタル
キッド803−70、日立化成工業社製)10重量部を
トルエン80重量部に溶解し、溶液の透明性を評価し、
結果を表1に示した。表1中、樹脂相溶性の項目におい
て、◎は透明、○は半透明、△は不透明を表す。同様に
アルキド樹脂(ハリフタール309、播磨化成工業社
製)、ロジン系樹脂(ライムレジン#1、荒川化学工業
社製)、アクリル樹脂(パラロイドB−66)との相溶
性を評価した。これらの結果についても表1に示した。
【0027】実施例2 分散剤(A)の代わりに分散剤(B)を使用したこと以
外は実施例1と同様にして塩素化ポリエチレンを得た。
得られた塩素化ポリエチレンの粒径は1mm以下であっ
た。実施例1と同様にして溶剤溶解性、顔料分散性、樹
脂相溶性を評価し、結果を表1に示した。
【0028】比較例1 分散剤(A)の代わりに、塩素を含有していないポリア
クリルアミドを使用したこと以外は、実施例1と同様に
して反応を進めた。平均塩素含有率が25重量%付近で
樹脂同士合着をおこしてブロック状態になり、それ以降
反応は進行しなかった。
【0029】比較例2 分散剤(A)の代わりに、分散剤(C)を使用したこと
以外は、実施例1と同様にして反応を進めた。平均塩素
含有率が31重量%付近で樹脂同士合着をおこしてブロ
ック状態になり、それ以降反応は進行しなかった。
【0030】比較例3 分散剤(A)の代わりに、塩素を含有していないポリス
チレンスルホン酸ナトリウム塩水溶液(分子量250
0)を1.5重量部添加し、他の配合成分は実施例1と
同様にして反応器に仕込んだ。反応器内の温度を60℃
にし、実施例1と同様にして塩素ガスを導入して反応を
開始した。平均塩素含有率が40.0重量%になった
時、再びポリスチレンスルホン酸ナトリウム水溶液を
0.5重量部添加し、80℃に昇温した。反応を継続
し、平均塩素含有率が65.7重量%になったところで
塩素ガスの導入を止め、反応を終了させた。得られた塩
素化ポリエチレンの粒径は1mm以下であった。実施例
1と同様にして溶剤溶解性、顔料分散性、樹脂相溶性を
評価し、結果を表1に示した。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、特定の分散剤を予め塩
素化して使用するので、非常に均一に塩素化され、トル
エン、キシレン等通常の塗料、インキ用途に使用される
溶剤に可溶であり、酸化チタン等顔料の分散性及びアル
キド、ロジン系、アクリル等樹脂との相溶性にも優れて
いる塩素化ポリオレフィンを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 拓 山口県新南陽市河内町7−25

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子量1000〜40000の低分子量
    ポリオレフィンを水性懸濁状態で塩素化するにあたり、
    アクリルアミド系重合体の少なくとも1種をこれらの単
    量体1モル当たり0.5モル以上塩素化したものを、反
    応液に添加することを特徴とする塩素化ポリオレフィン
    の製造方法。
JP9973494A 1994-05-13 1994-05-13 塩素化ポリオレフィンの製造方法 Pending JPH07304823A (ja)

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