JPH115846A

JPH115846A - エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体ゴムラテックスの製造方法

Info

Publication number: JPH115846A
Application number: JP17767897A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Araki; 英一荒木; Norihiro Sugihara; 範洋杉原; Mari Kamata; 真理鎌田; Taiji Matsukawa; 泰治松川
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】粒子径が小さく、且つ、静置安定性に優れた
エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体ゴムラテッ
クスを製造する方法を提供する。【解決手段】エチレン・プロピレン・ジエン３元共重
合体ゴムを有機溶剤に溶解した有機溶液相と、乳化剤を
水に溶解した水相とを混合し、一般式ＲＯＨ（式中、Ｒ
は、炭素数１〜９の、置換若しくは無置換の、飽和若し
くは不飽和の脂肪族又はアラルキル炭化水素を表す。）
で表されるアルコールの存在下に上記混合物の乳化を行
い、その後上記有機溶剤を留去するエチレン・プロピレ
ン・ジエン３元共重合体ゴムラテックスの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子径が小さく、
静置安定性に優れたエチレン・プロピレン・ジエン３元
共重合体ゴム（以下、ＥＰＤＭと称する）ラテックスの
製造方法に関する。本発明に係るＥＰＤＭラテックス
は、耐候性、耐オゾン性、耐熱性及び電気的性能等に優
れているため、一般用ゴム、自動車用ゴム、高圧ケーブ
ル等極めて広い範囲で使用可能であり、なかでも、耐候
性が優れていることからＡＥＳ（アクリロニトリル・Ｅ
ＰＤＭ・スチレン）樹脂等の特殊な樹脂の原料として極
めて有用である。

【０００２】

【従来の技術】ＥＰＤＭラテックスの製造方法として
は、これまで、ＥＰＤＭをヘキサン等の有機溶剤に溶解
し、乳化剤を溶解させた水と混合し、ホモミキサーや超
音波分散機等を用いて乳化を行い、その後有機溶剤を除
去する方法等が知られている（特開昭６１−２３８８４
４号公報）。

【０００３】しかしながら、従来の方法においては、乳
化の際、大きな機械的剪断力を用いても充分に小さなラ
テックス粒子を得ることは困難であり、また、使用する
乳化剤の量に比して得られる静置安定性、機械的安定性
も充分ではないという実用上の問題点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
に鑑み、粒子径が小さく、且つ、静置安定性に優れたＥ
ＰＤＭラテックスを製造する方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ＥＰＤ
Ｍを有機溶剤に溶解した有機溶液相と、乳化剤を水に溶
解した水相とを混合し、一般式ＲＯＨ（式中、Ｒは、炭
素数１〜９の、置換若しくは無置換の、飽和若しくは不
飽和の脂肪族又はアラルキル炭化水素を表す。）で表さ
れるアルコールの存在下に上記混合物の乳化を行い、そ
の後上記有機溶剤を留去するＥＰＤＭラテックスの製造
方法にある。以下に本発明を詳述する。

【０００６】本発明において原料として使用されるＥＰ
ＤＭとしては、エチレン、プロピレン及びジエン成分の
３元共重合体であり、通常のゴム弾性を有するものであ
ればよく、その組成割合については特に限定されない。
上記ジエン成分としては特に限定されず、例えば、１、
４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、５−エチリ
デン−２−ノルボルネン、５−ビニルノルボルネン等の
非共役ジエン等を挙げることができる。

【０００７】本発明において使用される有機溶剤として
は、ＥＰＤＭを溶解するものであれば特に限定されず、
例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪
族又は脂環式炭化水素系有機溶剤；ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素系有機溶剤等を挙げる
ことができる。これらは単独でも２種以上併用して用い
てもよい。

【０００８】本発明において乳化剤は、通常、水に溶解
して水相に存在させて使用する。上記乳化剤としては特
に限定されず、例えば、アニオン系乳化剤、カチオン系
乳化剤、ノニオン系乳化剤、分散安定剤等を挙げること
ができる。これらは単独でも２種以上併用して用いても
よい。

【０００９】上記アニオン系乳化剤としては特に限定さ
れず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫
酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、アルキル硫酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナ
トリウムホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸
塩；脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム等の脂肪酸石鹸
等を挙げることができる。上記アニオン系乳化剤も上述
のように水相に存在させて本発明の方法を実施するが、
上記脂肪酸石鹸を添加する場合には、脂肪酸を有機溶剤
中に添加しておき、その中和に必要な水酸化アルカリ金
属を水中に添加し、乳化にあたって有機溶液相と水相と
を混合する際に、その境界面で上記脂肪酸と上記水酸化
アルカリ金属とを反応させて脂肪酸石鹸を形成させるこ
とにより乳化を行ってもよい。

【００１０】上記カチオン系乳化剤としては特に限定さ
れず、例えば、アルキルトリメチルアンモニウムクロラ
イド、ポリオキシエチレンアルキルアミン等を挙げるこ
とができる。

【００１１】上記ノニオン系乳化剤としては特に限定さ
れず、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フェニルエーテル、ポリオ
キシエチレンソルビタンアルキレート、オキシエチレン
オキシプロピレンブロック共重合体、ポリグリセリンエ
ステル等を挙げることができる。

【００１２】上記分散安定剤としては特に限定されず、
例えば、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセル
ロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロ
ース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナ
トリウム、スチレン無水マレイン酸共重合体等の高分子
系分散剤等を挙げることができる。

【００１３】上記乳化剤の添加量は、ＥＰＤＭ１００重
量部に対して０．１〜１５重量部が好ましく、より好ま
しくは、０．５〜１０重量部である。更に好ましくは、
１〜７重量部である。上記乳化剤の添加量が、０．１重
量部未満であると、好ましい乳化状態が得られず、１５
重量部を超えると、乳化は容易であっても経済的でなく
なるばかりではなく、得られるＥＰＤＭラテックスの物
性が劣化することが多いので好ましくない。

【００１４】本発明において使用されるアルコールは、
一般式ＲＯＨ（式中、Ｒは、炭素数１〜９の、置換若し
くは無置換の、飽和若しくは不飽和の脂肪族又はアラル
キル炭化水素を表す。）で表されるものである。上記ア
ルコールとしては特に限定されず、例えば、メチルアル
コール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、
イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソ
ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒ
ｔ−ブチルアルコール、ｎ−アミルアルコール、イソア
ミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコ
ール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニ
ルアルコール、アリルアルコール、クロチルアルコー
ル、プロパルギルアルコール、シクロペンタノール、シ
クロヘキサノール、ベンジルアルコール等を挙げること
ができる。なかでも、一般式ＲＯＨのＲが炭素数１〜５
のアルキル基であるアルコールが好ましく、エチルアル
コール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルア
ルコールがより好ましい。これらは単独でも２種以上併
用して用いてもよい。

【００１５】上記アルコールの添加量としては、ＥＰＤ
Ｍ１００重量部に対して１０〜２０００重量部が好まし
い。より好ましくは、５０〜１２００重量部である。１
０重量部未満であると、短時間での小粒子径化が困難で
あり、また、２０００重量部を超えると、乳化は容易で
あっても、乳化液の静置安定性が悪く、また、用いた有
機溶剤やアルコールの留去を考えた場合、経済的でなく
好ましくない。

【００１６】本発明の製造方法において、上記アルコー
ルは、ＥＰＤＭを有機溶剤に溶解した有機溶液相と、上
記乳化剤を水に溶解した水相とを混合した混合液を乳化
する際に存在しておりさえすればよい。通常は、上記ア
ルコールを、予め水相中のみに添加するか、又は、有機
溶液相と水相との双方に分割して添加し、その後乳化を
行う。しかし、上記アルコールを予め添加することな
く、水相と有機溶液相とを混合して乳化する際に所定量
のアルコールを添加してもよい。

【００１７】上記アルコールを水相に添加する場合、そ
の添加時期は何ら制限がなく、例えば、上記乳化剤を水
に溶解した後に添加してもよく、また、上記アルコール
を水中に添加し、その後上記乳化剤を溶解して水相とし
てもよい。また、上記アルコールを有機溶液相に添加す
る時期も何ら制限がなく、上記アルコールを有機溶剤中
に添加し、その後ＥＰＤＭを溶解して有機溶液相として
もよい。

【００１８】本発明においては、上記アルコールを水相
に添加する場合の添加量は、添加するアルコールの総量
の３０〜１００％が好ましく、より好ましくは、５０〜
１００％である。水相への添加量が３０％未満である
と、所望の粒子径に達するのに時間がかかり好ましくな
い。

【００１９】本発明において、上記乳化は、適当な剪断
力を有する乳化機、例えば、ホモジナイザー、コロイド
ミル等を用いて攪拌混合する方法、超音波分散機等を用
いて分散し混合する方法等により行うことができるが、
通常、攪拌混合により行う方が好ましい結果が得られ
る。

【００２０】本発明においては、乳化を行った後、上記
有機溶剤を留去することでＥＰＤＭラテックスを得るこ
とができる。上記留去は、例えば、減圧下、加熱等の通
常の方法により行うことができる。また、必要に応じ
て、ラテックスが所望の濃度になるまで、加熱濃縮、遠
心分離又は湿式分離等の操作により濃縮することもでき
る。

【００２１】本発明により得られるＥＰＤＭラテックス
は、重量平均粒子径が０．０５μｍ〜１μｍのものが好
ましい。重量平均粒子径が０．０５μｍ未満であると、
得られるラテックスの静置安定性は優れていても、粘度
が高く、取り扱いが困難となり、１μｍを超えると、得
られるラテックスの静置安定性が悪くなる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

【００２３】なお、以下の実施例及び比較例で得られた
ラテックスの重量平均粒子径は、レーザー回折式粒度分
布測定装置（ＳＡＬＤ−２０００Ｊ、島津製作所社製）
を用いて測定した。

【００２４】実施例１ＥＰＤＭ（商品名；エスプレンＥ−３０１、住友化学社
製、エチレン含有量６５％、ジエン成分：ジシクロペン
タジエン、ヨウ素価１０）３０ｇをヘキサン２７０ｇに
溶解後、オレイン酸１．５ｇを添加した。一方、水６０
ｇとイソプロピルアルコール９０ｇの混合溶液に、水酸
化カリウム０．３ｇを溶かしたものを用意し、二つの溶
液をＴＫホモミキサー（特殊機化工業社製、Ｍ型）を用
いて、回転数１２０００ｒｐｍで２分間攪拌混合し乳化
した。この乳化液を減圧下、加熱することにより、ヘキ
サン及びイソプロピルアルコールを留去し、ＥＰＤＭの
ラテックスを得た。得られたラテックスは重量平均粒子
径が０．０５μｍであり、３か月間静置保存後も相分離
することなく静置安定性に優れたものであった。

【００２５】実施例２〜４実施例１において、水６０ｇとイソプロピルアルコール
９０ｇとの混合溶液に代えて、表１に示した割合の水と
イソプロピルアルコールとの混合溶液を用いた以外は実
施例１と同様にしてＥＰＤＭのラテックスを得た。得ら
れたラテックスの重量平均粒子径を表１に示した。得ら
れたラテックスはいずれも３か月間静置保存後も相分離
することなく静置安定性に優れたものであった。

【００２６】比較例１実施例１において、水６０ｇとイソプロピルアルコール
９０ｇとの混合溶液に代えて、水１５０ｇを用いた以外
は実施例１と同様にしてＥＰＤＭのラテックスを得た。
得られたラテックスは重量平均粒子径が４．４μｍであ
り、静置安定性が悪く、１日で相分離を生じた。

【００２７】

【表１】

【００２８】実施例５ＥＰＤＭ（商品名；エスプレンＥ−５０１Ａ、住友化学
社製、エチレン含有量５０％、ジエン成分：エチリデン
ノルボルネン、ヨウ素価１２）１５ｇをトルエン２２５
ｇとｎ−プロピルアルコール６０ｇとの混合溶液に溶解
した。一方、水１７０ｇとｎ−プロピルアルコール３０
ｇとの混合溶液に、ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル１．５ｇを溶かしたものを用意し、二つの溶液
をＴＫホモミキサー（特殊機化工業社製、Ｍ型）を用い
て、回転数１２０００ｒｐｍで１分間攪拌混合し乳化し
た。この乳化液を減圧下、加熱することにより、トルエ
ン及びｎ−プロピルアルコールを留去し、ＥＰＤＭラテ
ックスを得た。得られたラテックスは重量平均粒子径が
０．６μｍであり、３か月間静置保存後も相分離するこ
となく静置安定性に優れたものであった。

【００２９】実施例６〜８実施例５において、トルエン２２５ｇとｎ−プロピルア
ルコール６０ｇとの混合溶液及び水１７０ｇとｎ−プロ
ピルアルコール３０ｇとの混合溶液に代えて、それぞれ
表２に示した割合のトルエンとｎ−プロピルアルコール
との混合溶液及び水とｎ−プロピルアルコールとの混合
溶液を用いた以外は実施例５と同様にしてＥＰＤＭのラ
テックスを得た。得られたラテックスの重量平均粒子径
を表２に示した。得られたラテックスはいずれも３か月
間静置保存後も相分離することなく静置安定性に優れた
ものであった。

【００３０】比較例２実施例５において、トルエン２２５ｇとｎ−プロピルア
ルコール６０ｇとの混合溶液及び水１７０ｇとｎ−プロ
ピルアルコール３０ｇとの混合溶液に代えて、それぞれ
トルエン２８５ｇ及び水２００ｇ用いた以外は実施例５
と同様にしてＥＰＤＭのラテックスを得た。得られたラ
テックスは重量平均粒子径が４．４μｍであり、静置安
定性が悪く、数時間で相分離を生じた。

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】本発明のエチレン・プロピレン・ジエン
３元共重合体ゴムラテックスの製造方法は、上述の構成
よりなるので、粒子径が充分に小さく、且つ、充分な静
置安定性を有するエチレン・プロピレン・ジエン３元共
重合体ゴムラテックスを極めて短時間で効率よく製造す
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松川泰治兵庫県姫路市飾磨区入船町１番地住友精化株式会社第２研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン・プロピレン・ジエン３元共重
合体ゴムを有機溶剤に溶解した有機溶液相と、乳化剤を
水に溶解した水相とを混合し、一般式ＲＯＨ（式中、Ｒは、炭素数１〜９の、置換若しくは無置換
の、飽和若しくは不飽和の脂肪族又はアラルキル炭化水
素を表す。）で表されるアルコールの存在下に前記混合
物の乳化を行い、その後前記有機溶剤を留去することを
特徴とするエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体
ゴムラテックスの製造方法。
【請求項２】エチレン・プロピレン・ジエン３元共重
合体ゴムラテックスの重量平均粒子径が、０．０５μｍ
〜１μｍである請求項１記載のエチレン・プロピレン・
ジエン３元共重合体ゴムラテックスの製造方法。
【請求項３】水相のみに、又は、水相と有機溶液相の
双方にアルコールを添加する請求項１又は２記載のエチ
レン・プロピレン・ジエン３元共重合体ゴムラテックス
の製造方法。
【請求項４】アルコールの添加量が、エチレン・プロ
ピレン・ジエン３元共重合体ゴム１００重量部に対し
て、１０〜２０００重量部である請求項１、２又は３記
載のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体ゴムラ
テックスの製造方法。
【請求項５】添加するアルコールのうち３０〜１００
％の量を水相に添加する請求項１、２、３又は４記載の
エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体ゴムラテッ
クスの製造方法。
【請求項６】Ｒが、炭素数１〜５のアルキル基である
請求項１、２、３、４又は５記載のエチレン・プロピレ
ン・ジエン３元共重合体ゴムラテックスの製造方法。
【請求項７】アルコールが、エチルアルコール、ｎ−
プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｓｅｃ
−ブチルアルコール、及び、ｔｅｒｔ−ブチルアルコー
ルからなる群より選択される少なくとも１種である請求
項６記載のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体
ゴムラテックスの製造方法。