JPS5842779A - 塩素化ポリビニル芳香族化合物の製造方法 - Google Patents

塩素化ポリビニル芳香族化合物の製造方法

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JPS5842779A
JPS5842779A JP56140905A JP14090581A JPS5842779A JP S5842779 A JPS5842779 A JP S5842779A JP 56140905 A JP56140905 A JP 56140905A JP 14090581 A JP14090581 A JP 14090581A JP S5842779 A JPS5842779 A JP S5842779A
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    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20Processes
    • C25B3/27Halogenation

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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩素化ポジビニル芳香族化合物の製造方法、さ
らに詳しくは、ポリビニル芳香族化合物(以下ポリマー
と略す。)を有機溶媒に溶解させ。
塩素イオンを含む水溶液共存下電解反応を行い。
耐溶剤性、耐融解性、耐熱性 *燃性な有し、かつ9、
該ポリマーの分子量分布とほぼ同一の分子量分布をもつ
塩素化ポリビニル芳香族化合物(以下塩嶽化ポリマーと
略す。)の製造に関する。
ポリビニル芳香族化合物は、加工が容易でありまた透明
性1着色性、電気的性質が良好なため成形材料として広
く用いられているが、耐溶剤性。
耐熱性、難燃性の点に問題があり、かねてからこれらの
性質を改良することがこの技術分野の重要な課題となっ
ている。
他方、該ポリマーを塩素化してその性質を改良すること
は公知であり1例えばポリスチレンの塩素化方法として
四塩化炭素のような溶媒中、過酸化ベンゾイル等の触媒
存在下、塩素、N−クロルコハク酸イミド、塩化スルフ
リル等の塩素化剤を用いて該ポリスチレンを塩素化する
方法等が知られている(例えば、%開昭48−1699
5号。
米国特許第3,812,061号等)6しかし、これら
の方法はいずれも塩素化処理に際し解重合が起り、ポリ
マ〜の分子量が着しく低下し、ポリマーの機械的性質が
劣化するという欠点を有している。(例えば、ジャーナ
ル・オブ・アプライド・ポリマー・サイエンス、第12
巻第2065頁)。
したがって、原料ポリマーが有する好ましい性質をなん
ら損うことなく、それを塩素化して難燃性、耐融解性、
耐熱性等を付与する技術が&め間要望されていた。
本発明者らは、ポリマーの塩素化について鋭意研究を重
ねた結果、ポリマーを常温ないしはその付近の温度で電
解塩素化を行うことにより、原料ポリマーとほぼ同じ分
子量分布をもつ塩素化ポリマーが得られ、かつ、電解時
の通電量を変化させることにより任意の塩素化率をもつ
ポリマーを製造できることを見いだし1本発明を完成す
るに到つた0 本発明に従へば、原料ポリマーを有機溶媒に溶解させ、
塩素イオンを含む水溶液共存下電極を挿入し、所定の電
気量を通電し電解することにより。
塩素化ポリマーを製造することができる。
本発明に用いるポリマーは、一般式 %式% (但し R1、R2、R3は水素まタハ、 clないし
C6の低級アルキル基から選ばれるが#R1#RjeR
”は同一でも異っていてもよい。nは5oないし30.
000の整数から選ばれる。)で表わされ。
例えばポリスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニル
キシレン、ポリα−メチルスチレン、ポリ□ ジビニル
ベンゼン等を挙げることができる。
有機溶媒中のポリマー濃度は、0.1重量−から50重
量−で行えるが、好ましくは、1重量−から20重量%
である。
有機溶媒は、該ポリマーを溶かし、塩素イオンを含む水
溶液と混合した際、該ポリマーが折山しない溶媒であれ
ばよく、好ましくは、塩素系パラフィン溶媒であり6例
えばクロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、エチレ
ンジクロライド、トリクロロエタン、テトラクロロエチ
レン等を挙げることができる。
塩素イオン源としては、塩素を含み、水に可溶であり、
その塩が支持電解質として働き電解反応可能な導電性を
もつ塩であればどのようなものでもよく0例えば、塩化
リチウム、塩化ナトリウム塩化カリタム。塩化カルシウ
ム、塩化鉄、塩化コバル計、塩化銅等の金属塩及び塩化
アンモニウム塩9例えば塩化アンモニウム、塩化テトラ
メチルyyr−=+7ム、 塩化エトラエチルアンモニ
ウム。
塩化テトラブチルアンモニウム、及び塩酸等を挙げるこ
とができる。好ましくは、塩酸である、塩素イオン量は
、目的の塩素化率をもっポリマーを製造するために必要
な当量以上であればよい。
その際、水溶液のPHは、1より太きく10より小さい
範囲で行なえるが、好ましくは、5以下である。
PHが高くなるに従い、電解塩素化反応は進行しにくく
なり、 PH14で、ポリマーの電解反応を行うとポリ
マーの解重合が進行し、塩素化ポリマーは得られなかり
た。
このPHを調整するために、上記塩及び塩酸の他に支持
電解質として、鉱酸2例えば硫酸、リン酸及び有機酸例
えばギ・酸1.W#酸、プロピオン酸ベンゼンスルホン
酸、V−)ルエンスルホン#郷を添加することができる
水溶液中の支持電解質の濃度は、10重量−から60重
量−まで用いることができるが、好ましくは20重量肇
から50重量%である。また、水溶液100部1一対し
て該有機溶媒10〜500部用いることができるが、好
ましくは、50〜200部である。
電極は炭素又はグラファイト、或いは任意の不活性金属
2例えば銅、パラジウム、ステンレス鋼白金、ルテニク
ム、ニッケル、クロム又は金等の金属或いは合金等を用
いることができる0本発明に従へば、最良の結果を得る
ため1こは、陰極は本反応に対して不活性のものであれ
ばよいが、陽極は、白金、グラファイト或いはチタンに
酸化ルテニウムを被覆した電極が好ましい。反応を行な
う場合には、2−100ボルトの電圧を通常の電源から
とって行なうことができる。電流密度は0.0001〜
5 A/cILさらに好ましくは0.01〜0.5A/
dのかなり広い範囲で用いることができる。
本反応を行う場合、室温で行うことができる。
一般に本反応は0〜40°Cで行うことが好ましいが0
反応温度が50°C以上ではポリマーの解重合が進行し
好ましくない。
また、圧力は通常常圧下で行うが、必要に応じて加圧下
或いた減圧下でも本発明を実施することができる。
本反応に用いる電解槽は、無隔膜電解槽及び隔膜式電解
槽のいずれも用いることができる。隔膜式電解槽を用い
る場合2本反応は陽極室で進行する。
さらに1本反応で最良の結果を得るためには。
有機相と水相をよく攪拌することが好ましい。
本発明に従へば、ポリマーを溶媒に溶解させ。
塩素イオンを含む水溶液共存下に常温ないしはその付近
の温度で電解反応を行うことにより、容易に塩素化ポリ
マーを製造することができ、更に通電量を変化させるこ
とにより任意の塩素化率をもつポリマーを製造すること
ができる。
従来のポリマーの1素化方法では、ポリマーの解重合が
進行し、製造された塩素化ポリマーの機械的強度がそこ
なわれていた0本発明によれば。
このようなポリマーの解重合は全んど認められず。
原料ポリマーの分子量分布とほぼ同一の分子量分布をも
った塩素化ポリマーを製造することができる。
次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例1゜ ポリスチレン(平均分子量; 40,000. M’s
 ’Mn=2.3) 0.5 fを10mA塩化メチレ
ンに溶解させたものと、35チ濃塩#1orrLtを5
0mtビーカー型電解槽に入れ、白金電極(o、7φX
3001EII)2本を挿入し、電解液をマグネチック
スターラーでよく攪拌を行いながら、0.5Aの一定電
流で40分電解を行った。
そのとき端末電圧は7V、反応温度は2oocであった
。反応終了後、有機相を分離し、メタノール100mA
に注ぎ塩素化ポリスチレン0.61 fを得た。
塩素化ポリスチレンの塩素含量は25.6 %、Mw、
4n=2.3でありた・ 実施例2゜ 塩化メチレン10mtの代りにクロロホルム10mAを
用いた以外は、実施例1と同様方法により、塩素化ポリ
スチレン0.56fを得た。塩素含量は19.0−であ
り、 Mw、4k =23であった。
実施例3゜ 10tnt塩化メチレンの代りに10rnt四塩化縦素
を用iた以外は、実施例1と同様な方法により。
塩素化ポリスチレン0.63 fを得た。塩素含量は2
8.29Gであり、 Mw/Mn = 2.32であっ
た。
実施例4゜ 10mA塩化メチレンの代りに、ニブレンジクロライド
10mtを用いた以外は、実施例1と同様な方法により
、塩素化ポリスプレン0.62fを得た。
塩素含量は20.1 %でありMy/Mn = 2.4
0でh−yだ。
実施例5゜ 白金電極の代りにグラファイト電極(45ser30關
X2)2.&を用いた以外は、実施例1と同様な方法に
より、塩素化ポリスチレン0.52f  を得た・塩素
含量は13.2% であり、 Mw/Mn=2.3であ
った。
実施例6 白金電極の代りに、チタンに酸化ルテニウムをメッキし
た電極(電極面積3.0m )を陽極に用いた以外は実
施例1と同様な方法により、塩素化ポリスチレン0.5
8fを得た。塩素含量は21.3チであり、 Mw/M
n = 2.3であった。
実施例7゜ 電解電流10.5Aの代りに0.2Aを用iた以外は実
施例1と同様な方法により、塩素化ポリスプレ’10:
579を得た。塩素含量は20.6 ’Ia、 Mw/
Mn = 2.3であった。
実施例8゜ 反応時間40分の代りに100分とした以外は実施例7
と同様な方法により、塩素化ポリスチレン0、66 f
を得た。塩素含量は27.6 flA、 Mw/Mn 
= 232であった。
実施例9゜ 反応時間40分の代りに15分とした以外は。
実施例1と同様な方法により、塩素化ポリステレ10.
54fを得た。塩素含量11.5−、 Mw/Mn =
 2.30であった。
実施例10゜ 反応時間40分の代りに30分とした以外は。
実施例1と同様な方法で塩素化ポリスチレン0A8tを
得た。塩素含量は22.7 S、 Mw/Mn = 1
.01でありた。
実施例11゜ ポリスプレンとして平均分子量5,000 (Mw/M
jl=1.58)0.5fを用いた以外は、実施例1と
同様方法により塩素化ポリスチレン0.62 fを得た
塩素台1126.3 % Mw/Mn = 1.60で
あった。
実施例12゜ ポリスプレンとして平均分子量20,000 (Mw/
Mn=1.90)0.5Fを用いた以外は実施例1と同
様な方法により塩素化ポリスチレン0.64tを得た。
塩素含量26.5 To、 Mw/Mn = 1.82
でありた。
実施例13゜ ポリスチレンとして、標準ポリスチレン(平均分子量4
0,000 Mw/Mn = 1.01.東洋曹達■製
)0.52を用いた以外は実施例1と同様な方法により
塩素化ポリスチレン0.64Fを得た。
塩素含量25.7 %、 My/Mn = 1.01で
あった。
実施例14゜ ポリスチレンとして、標準ポリスチレン(平均分子量1
00,000. Mw/Mn = 1.01.東洋曹達
■製)0.5fを用いた以外は実施例1と同様な方法に
より。
塩素化ポリスチレン0.619を得た。
塩素含量22.31G、 My/Mn = 1.03で
あった。
実施例15゜ ポリスチレンとして標準ポリスチレン(平均分子量20
0,000. Mw/Mn = 1.01 、  東洋
1達■製)0.5沖用いた以外は実施例1と同様な方法
により。
塩素化ポリスチレン0.63 fを得た。
塩素含量22.34W眉=1.02であった。
実施例16゜ ポリスチレンとして、平均分子量800,000のポリ
スチレン(Mw/Mn = 2.30 )を用いた以外
は実施例1と同様な方法により塩素化ポリスブレν0.
6 Ofを得た。
塩素含量14.3チ、 Mw/Mn = 2.31でア
ラた。
実施例17゜ ポリスプレンとして、平均分子量2,800,000の
ポリステL/ > (My/Mn = 3.21 ) 
0.39を用イタ以外は、*流側1と同様な方法により
、塩素化ポリスチレン0.322を得た。
塩素含量10.2 fb、 Mw/Mn = 3.2で
hっだ。
実施例18゜ ポリスチレン12.塩化メチレン20rntを用い反応
時間を80分にした以外は、実施例1と同様な方法によ
り、塩素化ポリスチレン1.239を得た。
塩素含量25.4 To、 Rhr/Mn = 2.2
8であった。
実施例19゜ 濃塩酸20mtを用iた以外は、実施例1と同様な方法
により塩素化ポリスチレン0.58fを得た。
塩素含量19.3 *、 WkwA/in、 = 2.
31であった。
実施例20゜ 35チ塩酸の代りに20チ塩酸を用iた以外は実施例1
と同様な方法により、塩素化ポリスチレン0.48fを
得た。
塩素含量8.2 To、 My/Mn = 2,32で
あツタ。
実施例21゜ 塩酸の代りに35−塩化す)9ラム水溶液10mtを用
いPH5〜6で行った以外は、実施例1と同様な方法で
塩素化ポリスチレン0.48 fを得た。
塩素含量3.55に、 My/Mn = 2.31で1
3 Oタ。
実施例22゜ 塩酸の代りに3〇−塩化アンモニウム水溶液10tn&
を用−PH3〜5で行った以外は、実施例1と同様な方
法により塩率化ポリスチレン0.47 fを得た。
塩素含量2.8 To−Mw/Mn ==2.31 テ
tb ツタ@実施例23゜ 塩酸の代りに20チ硫酸水溶液10mAに塩化ナトリウ
ム3.52を溶解させPH1で行った以外は、実施例1
と同様な方法により、塩素化ポリスチレン0.58Fを
得た。
塩素含量16.2 %、 Mw/Mn = 2.30で
ありた。
実施例24゜ ポリスチレンの代りにポリビニルトルエン(平均分子量
3.95x10”、Mw/Mn=1.02)0.!Mを
用いた以外は実施例1と同様な方法により塩素化ポリビ
ニルトルエン0.69 fを得た。
塩素含量33.5 %、 Mw/Mn = 1.02で
アラた。
実施例25゜ ポリスチレンの代りにポリα−メチルスチレン(平均分
子量3.72X105. My/Kn = 2.10)
 0.s tを用いた以外は実施例3と同様な方法によ
り、塩素化ポリα−メチルスチレン0.61 fを得た
塩素含量22.3 覧My/!van = 2.15で
’13ッたゆ特許出願人 東洋1達工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式 %式% (但り、 R’# R2,R” ハ水素又ハc!〜c6
    の低級アルキル基から選ばれI R’、 R”# R”
    は同一あるいは異っていてもよい、nは5oないし3万
    の整数から選ばれる。)で表わされるポリビニル芳香族
    化合物を有機溶媒に溶解させ。 塩素イオンを含む水溶液共存下に電解反応を行い、塩素
    化ポリビニル芳香族化合物を製造する方法。
JP56140905A 1981-09-09 1981-09-09 塩素化ポリビニル芳香族化合物の製造方法 Granted JPS5842779A (ja)

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