JPS6256884B2 - - Google Patents

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JPS6256884B2
JPS6256884B2 JP55164757A JP16475780A JPS6256884B2 JP S6256884 B2 JPS6256884 B2 JP S6256884B2 JP 55164757 A JP55164757 A JP 55164757A JP 16475780 A JP16475780 A JP 16475780A JP S6256884 B2 JPS6256884 B2 JP S6256884B2
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JP
Japan
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latex
polymer
agglomerated
ethylene oxide
nonionic surfactant
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JP55164757A
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JPS5686902A (en
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Pipa Roberuto
De Tofuoru Andorea
Rehori Agosuteiino
Mara Ruiji
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ENIIHEMU SpA
Original Assignee
ENIIHEMU SpA
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Publication date
Application filed by ENIIHEMU SpA filed Critical ENIIHEMU SpA
Publication of JPS5686902A publication Critical patent/JPS5686902A/ja
Publication of JPS6256884B2 publication Critical patent/JPS6256884B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C1/00Treatment of rubber latex
    • C08C1/02Chemical or physical treatment of rubber latex before or during concentration
    • C08C1/065Increasing the size of dispersed rubber particles
    • C08C1/07Increasing the size of dispersed rubber particles characterised by the agglomerating agents used
    • 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
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/14Treatment of polymer emulsions
    • C08F6/18Increasing the size of the dispersed particles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はゴムラテツクス凝集のための改良され
た方法に関するものである。すなわち、水性分散
中のゴム重合体粒子の大きさを増加するものであ
る。 本方法はとくにジエン単体から誘導されるゴム
の凝集に用いられる。 ゴム重合体の水性分散体の製造においてすぐれ
た経済性を達成するために、一般に、単体の重合
を相対的に短い重合時間(すなわち6ないし12時
間)の高率で実行している。この方法では、粒子
の平均直径は2000Åより小さいラテツクスが得ら
れ(通常500ないし1200Å)、この型のラテツクス
は固体含有量は60重量%にひとしいかまたはそれ
より大であり、なによりも高粘度の不利益があり
結果として取扱いが困難である。 さらに、たとえばABS樹脂製造などの場合に
よく知られているが、2000Å以下の重合体粒子を
もつラテツクスは満足できる結果を得られないの
であり、それから入手されるABS樹脂は耐衝撃
性および外観が劣り、そのために、中間物とし
て、粒子が、少くとも部分的には、平均直径2000
Å以上、好ましくは3000ないし7000Åであるポリ
ブタジエンで処理されることが必要である。かか
るラテツクスを得るために、低反応率と長い重合
時間(40〜70時間)で特徴づけられる技術が採用
されている。 そのような厄介な技術を避けるために、重合を
短時間で行ない重合粒子の直径を、通常、重合後
に行なう適当な凝集工程により増大することが提
案されている。しかし、この凝集工程はまた重合
の終期でも行なうことができる。 ラテツクス重合体粒子の少くとも一部の直径を
増大するために多様な技術が考案されている。た
とえば: ●凍結 ●非常に小さい直径を有する適当な孔に加圧して
ラテツクスを通す ●ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエー
テル、アルキレン・オキシドの重合体などの電
解物、有機溶剤または水溶性重合体の付加、ま
たは水溶性単独重合体を形成するエチレン性不
飽和単量体を少量含有する共重合体ラテツクス
の付加 かかる技術は多くの不利益を有する。たとえ
ば、エネルギーの大量使用(凍結技術を用いる場
合など)、凝析物を大量に形成する可能性、凝集
重合体粒子の最大径の限界が小さいこと、凝集作
用が温度や時間に極めて左右されやすいこと、凝
集ラテツクスが機械的安定性に欠けること、凝集
粒子のサイズ分布を制御し再現することの困難性
などである。 本出願人はこゝに驚くべき知見をなし、それが
本発明の対象をなすものである。すなわち、上記
欠点をもたらすことなくゴム重合体ラテツクスの
凝集をするには、凝集されるラテツクスに、(1)被
凝集ラテツクス中の重合体とは異なりかつそれよ
り親油性乏しく、(a)アルキル基は1ないし12個の
炭素原子を有するアルキル・アクリレートおよび
メタクリレートの単独重合体、および(b)水不溶性
単独重合体形成能のあるエチレン性不飽和単量体
の共重合体、から選ばれる重合体、および(2)エチ
レン・オキシドの付加生成物からなる非イオン性
界面活性剤、とを含有する凝集用ラテツクスを加
えること、そして凝集用ラテツクスは被凝集ラテ
ツクス中のゴム重合体100重量部あたり固体重合
体0.1〜20重量部および界面活性剤0.0001〜0.2重
量部相当量を加えることにより達成されるのであ
る。凝集目的のためにより多量の重合体および界
面活性剤を加えることができるが、そうすると入
手される生成物の化学的・物理的および機械的特
性が変化するのである。 被凝集ラテツクスの例は、ブタジエン、イソプ
レン、スチレン、アルフアーメチルスチレン、ビ
ニルトルエン、アクリロニトリル、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン
酸、イタコン酸などアルキル基が1ないし20個の
炭素原子を有するアルキルエステル類から誘導さ
れる単独重合体または共重合体を含有するもので
ある。とくに興味のあるラテツクスはポリブタジ
エンのラテツクス、ブタジエンとスチレンおよ
び/またはアクリロニトリルとの共重合体のラテ
ツクス、およびポリブタジエンからおよびスチレ
ン、アルフアーメチルスチレン、アクリロニトリ
ル、ブチル・アクリレート、メチルメタクリレー
ト、2−エチルヘキシル・アクリレートなどの水
不溶性エチレン性不飽和単量体から誘導されるグ
ラフト共重合体のラテツクスで、該グラフト共重
合体は、たとえばジビニルベンゼンまたはアルキ
レン・ジアクリレートのように橋かけ作用をなす
2個の二重結合を有する共単量体をもまた含むこ
とができる。 上記ラテツクスは陰イオン性乳化剤およびラジ
カル開始剤の存在下で公知の乳化重合法により製
造される。重合体含有量は10ないし60重合%であ
る。 凝集用ラテツクス中に存在するポリマーの例
は、ブチル・ポリアクリレートおよび次の単量体
から誘導される共重合体である:ブタジエン、イ
ソプレン、スチレン、アルフアーメチルスチレ
ン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビ
ニルトルエン類、アルキル基が1ないし12個の炭
素原子を有するアクリルまたはメタクリル酸のア
ルキル・エステル。 とくに興味のあるものはブタジエンとスチレ
ン、アクリロニトリル、ブチルまたはエチル・ア
クリレートおよびメチルメタクリレートから選ば
れる単量体との共重合体である。これらのラテツ
クスは同様に乳化重合法により製造され、重合体
含有量は10ないし50重量%である。重合体粒子サ
イズは重合に用いられる陰イオン性乳化剤の使用
量を変化させて変えることができる。 凝集用ラテツクスの重合体として、また、たと
えばポリブタジエン、スチレンおよびアクリロニ
トリルから得られるグラフト共重合体を用いるこ
とができる。 エチレン・オキシドの付加生成物からなる非イ
オン性界面活性剤は、アルキル基中に8ないし12
個の炭素原子を有するアルキルフエノール類、12
ないし18個の炭素原子を有する脂肪族アルコール
類、アビエチン酸の型の脂環式カルボン酸および
長鎖脂肪酸、トール油、モノおよびジグリセリド
のごとき長鎖脂肪酸のエステル、ひまし油および
1・4−ソルビタンである。付加物の分子中に存
在するエチレン・オキシド分子数は一般に10ない
し100の間いろいろであるが、またそれより多い
こともある。 非イオン性界面活性剤として、エチレン・オキ
シドを30〜95重量%含有するエチレン・オキシ
ド/プロピレン・オキシド共重合体を使用するこ
ともできる。 非イオン性界面活性剤の例としては、ノニルフ
エノールとエチレン・オキシド9、20、40および
100モルとの付加生成物、オレイン酸アルコール
とエチレン・オキシド55モルとの付加生成物、
1・4−ソルビタン−ステアレートとエチレン・
オキシド20モルとの付加生成物があげられる。と
くに興味のあるものは、ノニルフエノールとエチ
レン・オキシド20モル以上との付加物である。 凝集工程を実施するためには、ゴム重合体ラテ
ツクスに、撹拌状態で、重合体と非イオン性界面
活性剤を含有する凝集用ラテツクスを、被凝集重
合体のガラス転移温度より高温において加えるだ
けで充分である。 凝集は極めて短時間で終了すると考えてよく、
平衡状態に10分間以内で達する。 満足すべき凝集状態は、被凝集ラテツクスに、
非イオン性界面活性剤を付加した凝集用重合体ラ
テツクスを加える時に限るのである(非イオン性
界面活性剤は凝集用ラテツクスの調整中に加えら
れる)。事実、もしゴム重合体ラテツクスに凝集
用重合体だけを含有するラテツクスを加えても凝
集を認められず、また一方、界面活性剤の水溶液
のみを、または凝集用重合体ラテツクスと界面活
性剤溶液とを別々にいかなる順序で加えても、凝
集効果は非常に小さいことが認められる(第1表
参照)。したがつて、凝集用重合体ラテツクスに
界面活性剤を加え、次いでその被処理ラテツクス
を被凝集ラテツクスに撹拌しつつ加えることが必
要である。注意すべきことは、界面活性剤は凝集
用ラテツクス中に存在する重合体粒子の表面に吸
収され、また2種のラテツクスが一緒に混合され
る時、界面活性剤は優先的に凝集用ラテツクス重
合体に係留されることが必要ということである。
このために、凝集用ラテツクス重合体は、被凝集
ラテツクス中のゴム重合体に比較して親油特性が
低いものから選ばれるのである。 凝集用ラテツクス重合体の量およびその中に存
在する界面活性剤の量を一定に維持することによ
り、凝集用ラテツクス粒子直径を適切に変更
(1000ないし4000Å)して被凝集粒子を直径を変
える(2000ないし15000Å)ことが可能である
(第2表参照)。一定限度内の粒子のサイズ分布を
有する単モードの凝集用ラテツクスを用いて複モ
ードの凝集ラテツクスを入手することができ、ま
た一方、多モードの凝集用ラテツクスまたは単モ
ードの凝集用ラテツクスの適当な混合によつて、
広範囲かつ制御された粒子サイズ分布を有する凝
集ラテツクスを入手することができる。 凝集作用は未反応単量体が少量あつても影響を
受けないので、被凝集ラテツクスの重合の最終段
階の間、すなわち少くとも60%の転換に達した段
階でも凝集工程を実施してよい。 ゴムラテツクスの濃度が大きく重合体粒子が小
であればそれだけゴムラテツクスの粘度は大であ
り、凝集後、ラテツクスの粘度は大きく減少す
る。かくして固体の高含有量と相対的に低い粘度
を有するラテツクスを自由に入手することが可能
である。 凝集作用は被凝集ラテツクスの表面張力が大で
あればあるほど強い。 凝集はまたゴムラテツクスの表面張力を弱め
る。この理由は、凝集の結果、重合体粒子の全表
面が減少しその結果としてラテツクス自身の中に
存在する陰イオン性界面活性剤の一部が解放され
ることになる事実による。 上述の凝集方法はゴム粒子の不安定な凝集では
なくて、安定した逆行できない型の凝集をもたら
すことが確証されている。本方法はABS樹脂の
製造に特に有益であり、耐衝撃性およびすぐれた
外観を与えるものである。 第1表ないし第6表にかかげる以下の実施例は
本発明をさらに明らかに例証するためのものであ
り、これらの例に限定されるものではない。 第1表中の1および2は比較例である。各種実
験は室温で行なわれた。 諸表中に用いた符号の意味は次のとおりであ
る。 (A)……被凝集ラテツクスの重合体 (B)……凝集用ラテツクスの重合体 (C)……非イオン性界面活性剤 TS……表面張力 D10、D50、D90は部分的にそれぞれ10、50およ
び90容積%を占める重合体粒子の累積的直径を示
す。たとえば、1000ÅでD50という価は、直径≦
1000Åを有する全ての粒子が全体の粒子の50容積
%を占めることを示す。 D10、D50、D90の価の全体は重合体粒子直径の
分布を示すものである。これらの価は、衆知のよ
うに、たとえばオングストローム単位で表現され
る累積直径Dを横座標におき、対応する容積%を
縦座標におくことによつて得られる“累積曲線
(cumulative curve)”から得られる。 ラテツクス粒子の視覚化は電子顕微鏡により行
なつた。 粒子直径はツアイスTGZ−3イメージ分析器
によりカウントして測定した。 PB……ポリブタジエン BS……ブタジエン/スチレン共重合体(ブタジ
エン72重量%) BN……ブタジエン/アクリロニトリル共重合体
(ブタジエン67重量%) AB……ブチル・ポリアクリレート AB−ST……ブチル・アクリレート/スチレン共
重合体(ブチル・アクリレート83重量%) AE……エチル・ポリアクリレート AM……メチル・ポリアクリレート ABS……ポリブタジエン上のスチレン+アクリ
ロニトリルのグラフト共重合体(ポリブタジエ
ン/スチレン/アクリロニトリルの重量%比は
52:36:12) a−SAN……a−メチル−スチレン/アクリロ
ニトリル共重合体(a−メチルスチレン71重量
%) AE−AN……エチル・アクリレート/アクリロニ
トリル共重合体(エチル・アクリレート65重量
%) C1……ノニルフエノールとエチレン・オキシド
100モルとの付加生成物 C2……ノニルフエノールとエチレン・オキシド
40モルとの付加生成物 C3……ノニルフエノールとエチレン・オキシド
20モルとの付加生成物 C4……ノニルフエノールとエチレン・オキシド
9モルとの付加生成物 C5……ひまし油とエチレン・オキシド200モルと
の付加生成物 C6……オレイン・アルコールとエチレン・オキ
シド55モルとの付加生成物 C7……(1)ステアリルアルコール64〜75%、セチ
ルアルコール22〜30%、その他10、12、14、20
および22個の炭素原子をもつアルコール少量を
含有する一価の脂肪族アルコールの混合物と(2)
エチレン・オキシドをモル比1:25にてなした
付加生成物 C8……ソルビタン−ステアレートとエチレン・
オキシド20モルとの付加生成物 C9……エチレン・オキシド/プロピレン・オキ
シド共重合体(エチレン・オキシド80重量%)
で、平均分子量約8000のもの
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被凝集ラテツクスに、撹拌しながら、被凝集
    重合体のガラス転移温度より高温にて、(1)被凝集
    ラテツクス中の重合体とは異なりかつそれより親
    油性乏しく、(a)アルキル基は1ないし12個の炭素
    原子を有するアルキル・アクリレートおよびメタ
    クリレートの単独重合体、および(b)水不溶性単独
    重合体形成能のあるエチレン性不飽和単量体の共
    重合体、から選ばれる重合体、および(2)エチレ
    ン・オキシドの付加生成物からなる非イオン性界
    面活性剤、とを含有する凝集用ラテツクスを加え
    ること、そして凝集用ラテツクスは被凝集ラテツ
    クス中のゴム重合体100重量部あたり固体重合体
    0.1〜20重量部および界面活性剤0.0001〜0.2重量
    部相当量を加えることを特徴とするゴム重合体ラ
    テツクスの凝集方法。 2 被凝集ラテツクスはポリブタジエン・ラテツ
    クスである特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 被凝集ラテツクスはブタジエン/スチレン共
    重合体のラテツクスである特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 4 被凝集ラテツクスはブタジエン/アクリロニ
    トリル共重合体のラテツクスである特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 5 被凝集ラテツクスはブチル・ポリアクリレー
    トのラテツクスである特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 6 被凝集ラテツクスはブチル・アクリレート/
    スチレン共重合体である特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 7 凝集用ラテツクスの重合体としてブチル・ポ
    リアクリレートを用いる特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 8 凝集用ラテツクスの重合体としてブタジエ
    ン/アクリロニトリル共重合体を用いる特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 9 凝集用ラテツクスの重合体としてエチル・ポ
    リアクリレートを用いる特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 10 凝集用ラテツクスの重合体としてメチル・
    ポリアクリレートを用いる特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 11 凝集用ラテツクスの重合体としてポリブタ
    ジエン上のスチレンとアクリロニトリルのグラフ
    ト共重合体を用いる特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 12 凝集用ラテツクスの重合体としてa−メチ
    ルスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いる
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 13 凝集用ラテツクスの重合体としてエチルア
    クリレート/アクリロニトリル共重合体を用いる
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 14 非イオン性界面活性剤としてノニルフエノ
    ールとエチレン・オキシドの付加生成物を用いる
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 15 非イオン性界面活性剤としてひまし油とエ
    チレン・オキシドの付加生成物を用いる特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 16 非イオン性界面活性剤としてオレイン・ア
    ルコールとエチレン・オキシドの付加生成物を用
    いる特許請求の範囲第1項記載の方法。 17 非イオン性界面活性剤として、エチレン・
    オキシドと主にステアリル・アルコールおよびセ
    チル・アルコールからなり、少量の10ないし22個
    の炭素原子を有する他アルコールを含む一価脂肪
    族アルコールの混合物との付加生成物を用いる特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 18 非イオン性界面活性剤としてソルビタン−
    ステアレートとエチレン・オキシドの付加生成物
    を用いる特許請求の範囲第1項記載の方法。 19 非イオン性界面活性剤として、30ないし95
    重量%のエチレン・オキシドを含有するエチレ
    ン・オキシド/プロピレン・オキシド共重合体を
    用いる特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP16475780A 1979-11-27 1980-11-25 Coagulation of rubber latex Granted JPS5686902A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
IT27574/79A IT1127266B (it) 1979-11-27 1979-11-27 Procedimento per agglomerare lattici di gomme

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JPS5686902A JPS5686902A (en) 1981-07-15
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JP16475780A Granted JPS5686902A (en) 1979-11-27 1980-11-25 Coagulation of rubber latex

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EP (1) EP0029613B1 (ja)
JP (1) JPS5686902A (ja)
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DE (1) DE3068465D1 (ja)
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