JPH0446905A - 塩素化ゴムの製法 - Google Patents

塩素化ゴムの製法

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JPH0446905A
JPH0446905A JP15713390A JP15713390A JPH0446905A JP H0446905 A JPH0446905 A JP H0446905A JP 15713390 A JP15713390 A JP 15713390A JP 15713390 A JP15713390 A JP 15713390A JP H0446905 A JPH0446905 A JP H0446905A
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誠 小倉
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浩 土屋
Mutsumi Nakayama
中山 睦
Shin Takahashi
伸 高橋
Toshiharu Harada
原田 敏治
Satoshi Suzuki
聡 鈴木
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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〕 本発明は塩素化ゴムの製法に関し、詳しくζ:防蝕性お
よび乾燥性に優れた塩素化ゴムを木表体中にて製造する
方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕天然ゴ
ムや合成ポリイソプレンなどのイソ:レンユニットの結
合からなるポリマーの塩素1度55%(重量基準、以下
同様)以上の高塩素イ物は、塗料用ビヒクルとして優れ
、乾燥性に(れた重防蝕用の塗料原料、インキ用のビヒ
クル、加硫ゴムの接着剤の原料として広く使用されてい
る。
従来ポリイソプレンの塩素化は、主に塩素系溶剤に溶解
後、塩素を付加させて行われているが、近年は地球環境
の問題から、塩素系溶剤の使用が制限される方向にあり
、代わりに水媒体中での塩素化が求められている。
水媒体中で、水分散状態あるいはエマルション状態のポ
リオレフィンを塩素化する方法は公知である。ゴム状の
ポリオレフィンを20〜50重程度まで塩素化する場合
は、塩素化は水分散系で行われ、各種界面活性剤などの
凝集防止剤を使用したり、ポリオレフィンの融点や反応
温度を厳密に規定して塩素化が行われている(特公昭6
2−60403号、特開昭63−128005号などを
参照)。
また分子量15000以上のポリオレフィンを微粒子と
し、水性懸濁液中で塩素化する方法も知られているが(
特公昭40−15660号)、この塩素化物は通常の有
機溶剤に均一に熔解せず、重防線用の塗料としては使用
しにくい。
一方、ポリマー状ポリオレフィンと酸化型ポリオレフィ
ンワックスを溶融混合して、アルカリ水溶液中に投入し
微粉末化した球状粒子を、水分散系70〜80℃の温度
で、塩素濃度50%以下に塩素化する方法もあるが(特
公昭5B−12883号)、この塩素化物は通常の有機
溶剤であるトルエンには不溶である。
本発明の目的は、重防蝕用の塗料として使用できるよう
な有機溶剤に可溶性の高塩素化ゴムを、水媒体中で粒子
凝集などの恐れなく、均一に塩素化する方法を捷供する
ことである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究の結果、本
発明を完成するに至った。
即ち、本発明の塩素化ゴムの製法は、合成ゴムあるいは
天然ゴムの分散物ないしエマルション化物を、界面活性
剤の存在下に、酸性の水溶液に加えることによりゴム微
粒子の分散液を調製し、しかる後、塩素濃度55〜75
%に塩素化することを特徴とする。
本発明に使用される原料の合成ゴムあるいは天然ゴムは
イソプレンユニットを有するポリイソプレンである。上
記ポリイソプレンは、製造方法やミクロ構造は基本的に
いかなるものでもよく、ポリイソプレンを主成分とする
天然ゴム、合成ポリイソプレンゴムや、ポリイソプレン
中に水酸基、カルボン酸基を導入した変性ポリマー、マ
レイン酸、無水マレイン酸、コハク酸などでグラフト化
したグラフト化ポリイソプレンなども使用できる。
本発明の合成ゴムあるいは天然ゴムの分子量は、およそ
30.000〜4,000,000であり、好ましくは
50,000〜3 、000 、000である0分子量
が30.000未満のものは塩素化された物の凝集力が
無いため、塗料化した時に膜強度が不充分で実用性が無
く、接着剤等の原料として使用しても、充分な強度を発
現しない。分子量が4,000,000を越えると、塩
素化物の粘度が高くなり過ぎ塗料用原料としては不適で
ある。
本発明の合成ゴムあるいは天然ゴムの分散物ないしエマ
ルション化物は、合成ゴムあるいは天然ゴムを水に分散
ないし乳化させたものである。分散ないし乳化の方法は
通常の方法で、例えば天然ゴム系は樹液から採集して安
定化を施したラテックスをそのまま使用すればよい。ま
た、凝集化処理した天然ゴム或いは合成ゴムを後乳化し
たエマルションも用いられる。エマルション化物として
はさらに、ゴムをそのまま乳化分散する方法で得られた
もの、或いはゴムを溶剤に溶解後、乳化分散したのちに
脱溶媒を行ってエマルシラン化したものも用いることが
できる。
本発明の合成ゴムあるいは天然ゴムの分散物ないしエマ
ルション化物の粒子の平均粒子径は150μ以下、好ま
しくは100μ以下であるのがよい。150μを越える
と、塩素化物が不均一となり、トルエン等の有機溶剤に
溶解する部分と溶解しない部分が生成してくる。
本発明の製法においては、上記分散物ないしエマルショ
ン化物は、酸性水溶液中に添加される。水を酸性にする
のは塩酸水の添加、塩酸ガスの導入、塩素ガスの導入等
で行い、酸濃度は飽和状態から若干の酸性を示す状態で
も良い。
pHとしては、1〜7が適当である。
分散物ないしエマルション化物の酸性水溶液中への添加
は、界面活性剤の存在下に行う。界面活性剤は分散物な
いしエマルション化物に元々含有されている界面活性剤
の効果が有効であれば、そのまま使用できるが、新たに
界面活性剤を添加しても良い。
本発明に用いられる界面活性剤として適当なものは、ノ
ニオン界面活性剤又はアニオン界面活性剤である。
ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンポリ
オキシプロピレン縮合物、ポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシアルキレンノニルフェノールエ
ーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキ
レンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン
グリセリン脂肪酸エステルなどが挙げられ、好ましくは
HLBが11以上のものがよい。
またアニオン界面活性剤としては、高級アルコールサル
フェート、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルホ
スフェート塩、ポリオキシアルキレンサルフェート、ジ
アルキルスルホコハク酸塩などを使用する事ができる。
カチオン界面活性剤は、エマルシラン自体の安定性も悪
く、塩素化時に不溶物を生成するため好ましくない。
さらにエマルシリン化物剤として、アクリル酸ポリマー
、ナフテン酸ソーダー、ステアリン酸ソーダーなどを使
用してもよい。
界面活性剤の使用量は、原料ゴム成分100重量部に対
して0.1〜7重量部、好ましくは1〜5重量部がよい
。0.1重量部未満では分散系の安定性がなく、塩素化
を開始する前、或いは塩素化を開始してから凝集しやす
い、また7重量部を越えると後工程の塩素化に悪影響を
与え、粒子が凝集したり、不均一な塩素化物が生成する
合成ゴムあるいは天然ゴムの分散物ないしエマルシリン
化物の酸性水溶液への添加は、少量ずつの滴下あるいは
噴霧等で行い、調製されたゴム微粒子の分散液の濃度は
、0.5〜30重量%程度が好ましい。
本発明の塩素化は、塩素化温度O〜90℃で行うのが好
ましい、0℃未満では媒体の凍結などの問題が生じ、9
0℃を越えるとポリマーの融着を起こすので好ましくな
い。
本発明の塩素化は、塩素濃度55〜75%まで行う。5
5%未満ではトルエンなどの有機溶剤に溶解しない他、
可塑剤や他の樹脂との相溶性がなくなる。また75%を
越えると塩素化樹脂が溶剤へ溶解しなくなる。
本発明の塩素化においては、ラジカル開始剤を使用した
り、或いは紫外線照射下で行えば塩素の有効利用が計ら
れる。又塩素の供給は、フィード式、密閉式のいずれで
もよく、常圧下で行っても加圧下で行ってもよい。
〔発明の効果〕
本発明の製法により、有機溶剤に均一に溶解し、重防蝕
用塗料の原料、インキ用のビヒクル、接着剤の原料とし
て有用な塩素化ゴムを、水媒体中で得ることができる。
〔実施例〕
以下、実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 容積がIPで、攪拌機、温度針、塩素フィードノズルを
具備し、外部から水銀ランプで紫外線を照射できる筒状
反応槽に2%の塩酸水6001をいれ、ポリオキシエチ
レンポリオキシプロピレン縮合物ノニオン界面活性剤(
旭電化工業株式会社製アデカノールNl’−1200:
肛B15) 1.0gを添加し、25°Cのまま攪拌を
始めた(pH4)。
この中に、微量のアンモニア水で安定化処理した天然ゴ
ムラテックス(平均分子量2,000.000;平均粒
子径80μ、固形分濃度60%)50gを、20分かけ
て少量づつ添加すると、水中に微粒子が分散した状態と
なり、そのまま塩素ガスを50g/時間の速度で吹き込
んだ。
こうして5時間塩素化後、濾過により粒子を分け、水で
洗浄し、50°Cの減圧下に乾燥した。
反応途中での粒子の融着は見られず、濾過乾燥後も微粒
子状であった。乾燥した塩素化物の塩素濃度は64%で
あり、このものの20%トルエン溶液の粘度は40cp
s/25°Cであり、均一であった。又固液をガラス板
に塗布して乾燥させたフィルムも均一透明であった。
実施例2 容積が11で、撹拌機、温度計、塩素フィードノズルを
具備し、外部から水銀ランプで紫外線を照射できる筒状
反応槽に2%の塩酸水6001を入れ、ポリオキシエチ
レンポリオキシプロピレン縮合物ノニオン界面活性剤(
旭電化工業株式会社製アデカノールNP−1200: 
HLB15) 1.0gを添加し40°Cのまま攪拌を
始めた(pH4)。
この中に、溶剤に希釈して乳化し、その後滅工法によっ
て脱溶剤することによって得られた合成ポリイソプレン
ゴムのエマルション(平均分子量1.Goo、000;
平均粒子径30μ、固形分濃度60%)50gを、噴霧
により少量づつ添加すると、水中に微粒子が分散した状
態となり、そのまま塩素ガスを50g/時間の速度で吹
き込んだ。
こうして6時間塩素化後、濾過により粒子を分け、水で
洗浄し、50°Cの減圧下に乾燥した。
反応途中での粒子の融着は見られず、濾過乾燥後も微粒
子状であった。乾燥した塩素化物の塩素濃度は66%で
あり、このものの20%トルエン溶液の粘度は20 c
ps/25°Cであり、均一であった。又固液をガラス
板に塗布して乾燥させたフィルムも均一透明であった。
実施例3 容積が1!で、攪拌機、温度計、塩素フィードノズルを
具備し、外部から水銀ランプで紫外線を照射できる筒状
反応槽に1%の塩酸水6001をいれ、スルホコハク酸
ソーダ系アニオン界面活性剤(旭電化工業株式会社製ア
デカコールEC−4500: HLB15)1.0 g
を添加、25°Cのまま攪拌を始めた(pH4)。
この中に、溶剤に希釈して乳化し、その後減圧法によっ
て脱溶剤することによって得られた合成ポリイソプレン
ゴムのエマルション(平均分子量3,000,000;
平均粒子径30μ、固形分濃度60%)50gを、20
分かけて少量づつ添加すると、水中に微粒子が分散した
状態となった。次に温度を70°Cに上げ、そのまま塩
素ガスを50g/時間の速度で吹き込んだ。
こうして5時間塩素化後、濾過により粒子を分け、水で
洗浄し、50℃の減圧下に乾燥した。
反応途中での粒子の融着は見られず、濾過乾燥後も微粒
子状であった。乾燥した塩素化物の塩素濃度は65%で
あり、このものの20%トルエン溶液の粘度は25cp
s/25°Cであり、均一であった。又固液をガラス板
に塗布して乾燥させたフィルムも均一透明であった。
比較例1 50°Cの水800gにポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレン縮合物ノニオン界面活性剤(旭電化工業株式
会社製アデカノールNP−1600: HLB18)2
g、スルホコハク酸ソーダー系アニオン界面活性剤(旭
電化工業株式会社製アデカコールEC−4500) 1
 gを添加し、ホモジナイザーの回転数を1100Or
pとして、70°Cにてトルエン800gに溶解した分
子量2,000,000の合成イソプレン30gを60
分かけて滴下した。添加後、同回転数で更に60分混合
した。得られた乳化物を50°Cの減圧下で脱溶剤を行
い完全に除トルエンし、330gに調整をした。このエ
マルションの平均粒子径は180μであった。
このものを直ちに実施例1と全く同様にして、分散状態
にして塩素化を実施した。反応途中での粒子の融着は見
られなかったが、濾過乾燥後は粗粒子状であった。乾燥
した塩素化物の塩素濃度は65%であり、このものの2
0%トルエン?容液の粘度は、25cps/25°Cで
あり、均一であった。しかし、固液をガラス板に塗布し
て乾燥させたフィルムはやや不透明であった。
比較例2 容積が1!で、攪拌機、温度計、塩素フィードノズルを
具備し、外部から水銀ランプで紫外線を照射できる筒状
反応槽に蒸留水6001をいれ、実施例1に使用した天
然ゴムラテックスを50g入れ、40°Cにて撹拌を始
めた。
塩素ガスを50g/時間の速度で吹き込むと、10分後
に粒径2〜3III11程度の団塊状物が発生した。そ
のまま7時間塩素フィードを継続した。
濾過乾燥後も粒径2〜3Il111であった。乾燥した
塩素化物の塩素濃度は65%であったが、このものの2
0%トルエン溶液は、モヤ状物が存在する不均一な状態
となった。
比較例3 容積がtpで、攪拌機、温度計、塩素フィードノズルを
具備し、外部から水銀ランプで紫外線を照射できる筒状
反応槽に蒸留水6001を入れ、上記アデカノールNP
−1200を2gと実施例3に使用した合成ゴムエマル
ション50gを入れ、20°Cにて攪拌を始めた。
この中に塩素ガスを50g/時間の速度で吹き込むと、
30分後に粒径2〜3+v+程度の団塊状物が発生した
。そのまま塩素フィードを継続すると60分後には、1
ケの大きな団塊となってしまった。これの一部をメタノ
ールで洗浄し乾燥したものを20%トルエン溶液にしよ
うとしたが殆ど溶解しなかった。
実施例1〜3で得られた本発明の塩素化ゴム、及び比較
のため四塩化炭素溶媒法で製造した塩化ゴム(アデカ塩
化ゴムCR−20:分子量2.OOo、000:原料天
然ゴム、塩素濃度65%、20%トルエン溶液粘度20
cps/25°C)から下記処方で塗料を調製し、下記
塗布、乾燥条件で軟鋼板に塗布し、その物性を評価した
結果を次の表1に示す。
〈塗料処方〉 樹脂    20.3% トヨバラックス”150    8.7JR−500(
TiOz)        21.0キシレン    
    50.0 (更に塗料粘度調整にキシレン使用) 〈塗布、乾燥条件〉 ■5PCC−SB(JIS G−3141)軟鋼板使用
(0,6X50X150 am ;”280研ll)■
鋼板洗浄;クロロホルム→トルエン洗浄■塗 布 :バ
ーコーター050(0,05+u+)■乾 燥 ;48
時間室温セツティング噂60℃X3Hr また実施例1〜3で得られた本発明の塩素化ゴム、及び
比較のため比較例1で得られた塩素化ゴム及び上記の四
塩化炭素溶媒法で製造した塩化ゴム(アデカ塩化ゴムC
R−20)から下記処方でインキを調製し、アート紙及
びアルミ箔へNllL12バーコーターにて塗布し、そ
の物性を評価した。
結果を次の表2に示す。
〈インキ処方〉 樹脂(100%>       13.3%カーボンブ
ラック    3.4 トルエン       88.3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 合成ゴムあるいは天然ゴムの分散物ないしエマルション
    化物を、界面活性剤の存在下に、酸性の水溶液に加える
    ことによりゴム微粒子の分散液を調製し、しかる後、塩
    素濃度55〜75重量%に塩素化することを特徴とする
    塩素化ゴムの製法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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