JPS6151004A - 乳化重合による重合体の製造方法 - Google Patents

乳化重合による重合体の製造方法

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JPS6151004A
JPS6151004A JP17039084A JP17039084A JPS6151004A JP S6151004 A JPS6151004 A JP S6151004A JP 17039084 A JP17039084 A JP 17039084A JP 17039084 A JP17039084 A JP 17039084A JP S6151004 A JPS6151004 A JP S6151004A
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伸一郎 岩永
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松永 龍昭
Koji Nobuyo
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Yasuhiko Takemura
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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】 産業上の利用分野 本発明は、乳化重合によって金属含有量の少ない重合体
を製造する方法に関するものである。
従来の技術 従来、水に殆ど不溶の単量体をセッケン、界面活性剤な
どの乳化剤で小さい粒子として水相中に分散させ、ベル
オクソニ硫酸カリウム、過酸化水素、α−クミルヒドロ
ペルオキシドなどの水溶性重合開始剤を用いて乳化重合
を行い重合体を得ることは、広〈実施されている。
例えば乳化重合によってスチレン−ブタジェンゴム(S
 B R)を得るには、i)いわゆるホットラバーレス
ピーまたはコールドラバーレスピーによって乳化重合し
くTi合工程)、ii)減圧下または減圧水藩気蒸溜に
よって単量体を回収しく回収工程)、1ii)更に重合
体ラテックスに食塩水などの電解質を加えてクリーム化
し、次に希硫酸な′どの凝固剤を加えてゴム分が凝集し
た多孔性のクラムどセラム(漿液)に分離し、該クラム
を洗浄しく分離工程)、iv)最後にクラムを乾燥する
(乾燥工程)方法が採用されている。
発明が解決しようとする問題点 以上のように従来の乳化重合では、一般に乳化剤には対
イオンとしてカリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属
を含むアニオン活性剤が広く使われており、また生成し
た重合体ラテックスを分離する工程でも凝固剤として塩
化ナトリラム、塩化カルシウムなどの金属化合物が用い
られている。このため、これらの金属イオンが重合体中
に必ず残留し、これは重合体ラテックスを凝固、水洗し
ても殆ど除去することはできず、通常の乳化重合−凝固
剤を用いた重合体の製造方法では金属含有量を低減させ
ることは極めて困難である。
従って通常の乳化重合によって得られた重合体を金属へ
の塗料、接着剤、シール剤などの用途に用いた場合、該
重合体中に含まれる金属イオンによる金属表面の腐蝕性
の問題が生起することが多い。
本発明は、前記従来の技術的課題を背景になされたもの
で、乳化重合において本来金属イオンを含まない非イオ
ン活性剤を用いる一方、凝固剤を用いずに、しかも該活
性剤の特性を生かして金属イオンを殆ど含まない重合体
を得ることを目的とする。
問題点を解決するための手段 即ち本発明は、乳化重合によって重合体を得るに際し、
乳化剤として非イオン活性剤を用い該非イオン活性剤の
[相]点未満の温度で乳化重合を杵った後、得られた重
合体ラテックスを前記凸点以上の温度に加熱することに
より凝固剤を用いずに凝固させることを特徴とする乳化
重合による重合体の製造方法である。
本発明の乳化重合による重合体は、特に限定するもので
はないが、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体(N
BR) 、スチレン−ブタジェン共重合体(SBR)、
ポリクロロプレン(CR)、アクリルゴムおよびこれら
にカルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、ヒドロキシ
ル基などの官能基を付与した変性重合体などが挙げられ
る 本発明の乳化重合において乳化剤として使用される非イ
オン活性剤は、低濃度で著しい表面活性を示す物質の中
、水溶液中で電離しないもでであり、具体的には例えば
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレフソルビクン脂肪酸エス
テル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックポ
リマー、アルキルスルフィニルアルコール、脂肪酸モノ
グリセリドなどを挙げることができる。
かかる非イオン活性剤の水溶液を加熱していく時、初め
て曇りを生ずる温度を凸点と云い、非イオン活性剤水溶
液に生ずる特有の現象である。
前記凸点は、熱力学的には下部臨界溶解温度(LCST
)に対応する。
ここで下部臨界溶解温度とは、次のようなものである。
即ち一般に非イオン活性剤−水系の相互溶解曲線を描く
と第1図のようになり、これを別名凸点曲線と相称する
第1図から明らかなように、曲線より下は均一な一相系
であり、該曲線より上は二相系を示している。かかる曲
線の一番下部に相当する点の温度をLCSTと称し、各
組成での該曲線上の点に対応する温度を凸点と云う。
従っである組成の非イオン活性剤水溶液の温度を上げて
いくと、前記曲線と交わる点よりも上、即ち凸点以上の
温度で白濁−相分離と云う現象が現れ、均一相だった系
が水相と活性剤相の二相に分離するのである。
この現象は、水相の非イオン活性剤濃度の低下、言い換
えれば該活性剤が水に難溶になったと言え、かかる現象
が非イオン活性剤に特徴的に現れるのである。
このように、凸点以上の温度では非イオン活性剤は水に
難溶となり、界面活性剤としての活  ・性が失われ、
これはアニオン活性剤に酸、多価       □金属
イオンなどを加えることにより水溶性を低下させ重合体
ラッテクスを凝固させる前記分離工程に対応している。
即ち乳化剤として非イオン活性剤を使用して乳化重合を
行う場合は、凸点の現象を利用することにより凝固剤を
用いずとも凝固が可能である。
ただし非イオン活性剤水溶液の凸点と乳化重合における
レスピーの凸点あるいは重合体ラテフクスの凝固温度と
は必ずしも一敗しないが、前者と後者の温度には相関関
係があり、本発明では、乳化重合温度あるいは凝固温度
の目安として8点を採用するものである。
本発明に用いられる非イオン活性剤としては、前記に例
示した化合物を1種、あるいは2種以上を併用してもよ
く、乳化重合条件によって適宜選択される。
例えば乳化重合温度が低い場合は8点の低い非イオン活
性剤を、該重合温度が高い場合は8点の高い非イオン活
性剤を採用すればよい。
特に凸点60〜120℃の非イオン活性剤が好ましい。
また単量体回収工程で水蒸気蒸溜などにより温度を高く
する場合は、凸点以上の温度となり、得られた重合体ラ
テックスが凝固する恐れがあるので、この場合は水蒸気
蒸溜を行う温度以上(の8点を有する非イオン活性剤を
予め選択する必要がある。
更に高い凸点を有する非イオン活性剤を用いて乳化重合
、単量体回収を行った後、低い凸点を存する非イオン活
性剤、その他アルコール、脂肪酸などを加え9K 8点
を下げることにより凝固温度を下げることも可能である
このようにして非イオン活性剤を用いて6点未満の温度
で乳化重合し重合体ラテックスを得、通常の単量体回収
をした後、非イオン活性剤の凸点以上の温度に重合体ラ
テックスを加熱すれば、非イオン活性剤槽が分離し、そ
の結果凝固剤を用いることなく凝固させることができる
本発明に適用される乳化重合について具体的に説明する
と、まず乳化重合に際しては非イオン活性剤の他に一般
的な重合薬剤を用いるが、この場合もなるべくアルカリ
金属などの金属化合物を含まないものを使用することが
効果的である。ただしこれらの薬剤は使用量が微量であ
るため、さして問題とはならない。
重合は、重合開始剤として過酸化物、レドックス系化合
物、アゾ系化合物、過硫酸塩などの重合開始剤を用い、
通常の乳化重合方法により実施すればよい。その他必要
に応じ分子ff1i[整剤などを用いても構わない。ま
た単量体種も乳化重合可能なものであれば全て応用でき
、得られる分子量などの制限もない。
乳化重合は、使用される非イオン活性剤の8点未満の温
度で酸素を除去した反応器中で行われる。
単量体、非イオン活性剤、分子量調整剤、重合開始剤な
どは、反応開始前に全量添加しても、反応開始後任意に
分割添加してもよ(、反応途中で温度、攪拌などの条件
を任意に変更することもできる。ただし重合温度はぐあ
くまでも使用される非イオン活性剤の凸点未満の温度に
保つことが必要である。
なお重合方式は、連続式、回分式のいずれであってもよ
い。
このようにして得られた重合体ラテックスを減圧下また
は水蒸気蒸溜などの通常の単量体回収手段により単量体
を回収した後、該ラテックスを非イオン活性剤の曇点以
上の温度(凝固温度)に加熱すれば、非イオン活性剤槽
が相分離する結果、瞬時に重合体が析出し、該重合体を
分離することができる。加熱は回分式で容器中で加熱し
てもよいし、連続的に加熱してもよい。
なお凝固温度が100℃を越える場合は、加熱装置の他
、加圧装置も必要となる。
凝固後は分離された重合体を水洗、乾燥し製品重合体を
得ることができる。  。
このようにして得られた本発明の乳化重合方法による重
合体は、通常の乳化重合によって得られた重合体に比し
アルカリ金属、アルカリ土類金属などの金属イオンの含
有量が極めて′Rk量である。
作用 本発明は、乳化重合に際し本質的に金属イオンを含有し
ない非イオン活性剤を乳化剤として使用し、該活性剤の
8点未満の温度において乳化重合し、得られた重合体ラ
テックスを該凸点以上の温度に加熱することにより非イ
オン活性剤槽を相分離せしめ、従、て凝固剤を用いるこ
となく重合体を分離し、本質的に金属イオンを含有しな
い重合体を得るものである。
その結果、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂などと混合、硬化して金属に対する耐腐蝕性に優れた
材料が得られる。
実施例 以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
なお実施例中において8点、重合体中の金属イオンの定
量は下記のようにして求めた。
8点の測定 ある組成の水/界面活性剤混合物をガラス製セルに入れ
、恒温槽中に一定温度下でマグネチフクスクーラーを用
いて約15分間攪拌した後、該スターラーを止めて静置
し、−相か二相かを確認する。この操作を1℃間隔で繰
り返し、二相に分離する温度をこの組成での8点とした
重合体中の金属イオンの定量 1)It重合体白金坩堝中TOO℃で焼き灰化させる。
 ・ ii )残った灰分を1規定塩酸に溶解する。
iii )適当な濃度に希釈して原子吸光測定装置で水
溶液の各金属の濃度を求める。
1v)iii)の値より重合体中の金属イオンの含有量
を計算し算出する。
実施例1〜5、比較例1〜4 下記に示す乳化重合レスピーを用い、内容積201のオ
ートクレーブ中で20℃で乳化重合を実施した。
乳化重合レスピー     (重量部)ブタジェン  
       ;65 アクリロニトリル     ;35 水                ; 220ポリオ
キシエチレン ノニルフェニルエーテル1;5 第三級ドデシルメルカプタン;0.2 過硫酸アンモニウム    ・  0.25シアノエチ
ル化 ジェタノールアミン    ・  0.15*1 花王
石鹸■製エマルゲン920.8点82℃ 重合転化率90%に達した後、単量体100重量部当た
り0.2重量部のヒドロキシルアミン硫酸塩を添加し重
合を停止させた。続いて加温し減圧下で約70℃にて水
蒸気蒸溜により残留車量体を回収した後、老化防止剤と
してアルキル化フェノールを2重量部添加し、次いで耐
圧管にこの重合体ラテックスを入れ、110℃に加温し
該ラテックスを凝固した。生成したクラムを取り出し水
洗後50℃減圧下で乾燥し評価用のサンプルを得た(実
施例1)。
同様にして乳化剤の種類、凝固温度を変え、あるいは凝
固剤を使用し、または使用しない例(実施例2〜5、比
較例1〜4)を併せ第1表に示す。
第1表から明らかなように、本発明によるもの(実施例
1〜5)は、いずれも得られる重合体中の金属イオンの
含有量は極めて少ないが、非イオン活性剤以外の乳化剤
を用いかつ凝固剤を用いた重合体(比較例1〜3)はい
ずれも金属イオンの含Wffiが大であることが分かる
また比較例4から明らかなように、通常のアニオン活性
剤を用いた系では、凝固剤を用いず車に加熱しただけで
は凝固しない。
発明の効果 以上のように本発明によれば、得られる重合体中にアル
カリ金属、アルカリ土類金属などの金属イオンの含有量
が極めて?X1.mであり、従ってかかる重合体は金属
に対し腐蝕性が小さいと云う利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は非イオン活性剤−水系の相互溶解曲線図である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、乳化重合によって重合体を得るに際し、乳化剤とし
    て非イオン活性剤を用い該非イオン活性剤の曇点未満の
    温度で乳化重合を行った後、得られた重合体ラテックス
    を前記曇点以上の温度に加熱することにより凝固剤を用
    いずに凝固させることを特徴とする乳化重合による重合
    体の製造方法。
JP17039084A 1984-08-17 1984-08-17 乳化重合による重合体の製造方法 Granted JPS6151004A (ja)

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