JPH0138407B2 - - Google Patents

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JPH0138407B2
JPH0138407B2 JP57082439A JP8243982A JPH0138407B2 JP H0138407 B2 JPH0138407 B2 JP H0138407B2 JP 57082439 A JP57082439 A JP 57082439A JP 8243982 A JP8243982 A JP 8243982A JP H0138407 B2 JPH0138407 B2 JP H0138407B2
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JP
Japan
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polymer
reaction
polyethylene
density
chlorosulfonated
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JP57082439A
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JPS58201805A (ja
Inventor
Takuji Tsunoda
Shotaro Fujii
Itsuo Tabata
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は加硫物特性として良好な機械的特性及
び低温特性を兼ね備えたクロルスルホン化ポリオ
レフインの製造法に関する。 従来、クロルスルホン化ポリエチレンの加硫物
は機械的強度特性、耐オゾン性、耐薬品性、難燃
性及び着色性にすぐれるので、ホース、引布、電
線、塗料及び各種工業材料等に使用されている。
しかしながら、原料のポリエチレンによつて、加
硫物の特性が異なり、例えば、高圧法による分岐
低密度ポリエチレンを原料とするクロルスルホン
化ポリエチレンは加硫物の機械的強度が小さく、
一方低圧法による線状高密度ポリエチレンを原料
とするクロルスルホン化ポリエチレンは加硫物の
機械的特性は良好であるが、低温特性が不良であ
り、特に寒冷地で用いる場合に問題があり、加硫
物の機械的強度が大きく、かつ低温特性もすぐれ
たクロルスルホン化ポリオレフインの出現が望ま
れていた。 本発明の目的は機械的強度が大きくかつ低温特
性もすぐれ、その他のすぐれた諸性質を損なわな
い加硫物を与えるクロルスルホン化ポリオレフイ
ンを得ることにある。 本発明のクロルスルホン化ポリオレフインの製
造方法は密度が0.93g/c.c.未満であるエチレンと
α−オレフインとの線状共重合体をクロルスルホ
ン化することを特徴とするものである。 一般に、Linear Low Density Polyethylene
又はLLDPEと称せられる密度が0.93g/c.c.未満
の重合体を原料に用いることも、本発明のなかに
含まれる。 これらの共重合体は例えば遷移金属錯体触媒の
存在下、エチレンとα−オレフインを共重合する
ことにより得られるが、該共重合体のα−オレフ
イン成分としては、例えば炭素数3〜18のα−オ
レフインがある。その例としては、プロピレン、
1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブ
テン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ペンテ
ン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、
1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−
テトラデセン及び1−オクタデセン等があげられ
るが、ノルマルのα−オレフインが好ましく、そ
の中ノルマルの1−ブテンが特に好ましい。 エチレンとα−オレフインの線状共重合体につ
いては、密度0.90g/c.c.以下のものは現在市販さ
れていない。密度0.93g/c.c.〜0.90g/c.c.の該共
重合体中のα−オレフインとしてプロピレン、1
−ブテン、4−メチル−1−ペンテンの場合につ
いて、共重合割合を 13C−NMRで分析し、
夫々、メチル基、エチル基、イソブチル基を炭素
原子1000個あたりの数で求め、密度との相関をと
ると下表の如き量となるが、本発明は上記の密度
範囲に限定されるものではない。
【表】 また、該共重合体のメルトインデツクス(以下
MIと略す)はJIS K7210に準じて測定したが、
好ましくはMI1〜50の範囲である。MIが1以下
及び50以上の場合には、得られたクロルスルホン
化ポリオレフインの配合加工性が悪くなるが、本
発明は上記の範囲に限定されるものではない。 クロルスルホン化の方法は公知の方法を使用で
きる。先ずエチレンとそれ以外のα−オレフイン
の線状共重合体を有機溶剤に均一に溶解する。溶
解の濃度は溶剤100重量部に対し2〜20重量部が
好ましく、特に5〜10重量部の範囲が好ましい。
溶剤は該重合体を溶解し、かつ反応開始剤やリア
クタントの塩素、亜硫酸ガス及び塩化スルフリル
に対し不活性のものであり、例えば四塩化炭素、
塩化メチレン、クロロホルム、三塩化エチレン、
塩素化ベンゼン、テトラクロルエタン、ジクロル
フルオルメタン及びベンゼン等が使用できるが、
四塩化炭素が好ましい。 反応はラジカル反応開始剤の存在下、塩化スル
フリル、塩素と塩化スルフリル、又は塩素と亜硫
酸ガスを反応系に導入することにより行なう。こ
れらのリアクタントは連続的に導入することが好
ましい。用いる触媒即ちラジカル反応開始剤とし
ては、α,α′−アゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾジシクロヘキセンカルボニトリル、2−(2′−
ヒドロキシエチルアゾ)−2,4−ジメチルバレ
ロニトリルの如きアゾビス(シアノアルカン)類
及び過酸化ラウロイル若しくは過酸化ジ−t−ブ
チルの如き有機過酸化物がある。 又、助触媒としてピリジン、キノリン、キナル
ジン、ニコチン、ピペリジン、ジメチルアニリ
ン、トリブチルアミン等のある種の第三級アミ
ン;2−メルカプトチアゾリン及びアリルチオ尿
素等のある種のスルフイドリル化合物;及びジメ
チルホルムアミド及びジメチルアセトアミド等の
アミドを使用することにより、クロルスルホン化
反応は促進される。 又、ラジカル反応開始剤として、光、特に紫外
線を用いることもできる。 反応条件としては、温度65〜120℃、特に90〜
110℃、圧力常圧〜5Kg/cm2G、特に1.5〜3Kg/
cm2Gが重合体を溶解温度以上に保ち、均一に反応
させるために好ましい。 クロルスルホン化は生成クロルスルホンホン化
ポリオレフイン中に、硫黄0.1〜4重量%、好ま
しくは0.7〜1.8重量%;塩素15〜50重量%、好ま
しくは25〜45重量%がそれぞれ存在するようにな
るまで反応を行なう。 生成したクロルスルホン化ポリオレフインは反
応溶液から分離し乾燥する。分離・乾燥方法とし
ては、(1)メタノール及びエタノールのようなクロ
ルスルホン化ポリエチレンにとつて貧溶媒中に反
応液をチヤージし、ポリマーを不溶化して沈澱を
分離し乾燥する方法、(2)反応液を熱水中にフイー
ドしてポリマーを熱水中に分散させ、一方、溶剤
を水蒸気蒸留して、ポリマーを分離し、乾燥する
方法、(3)反応溶液を加熱した回転ドラムの表面に
フイードし、ドラム表面に接触している間に溶剤
を除去し、乾燥フイルムとしてポリマーを取り出
す方法、及び(4)反応溶液を、必要により濃縮し
て、ベント付押出機に供給し、乾燥ポリマーを取
り出す方法等があるが、いずれも使用可能であ
る。 得られたクロルスルホン化ポリオレフインは適
切な配合及び加硫を行なつて、加硫物をつくる。
クロルスルホン化ポリオレフインに配合する配合
剤としては、加硫剤が必須成分であり、そのほ
か、加硫促進剤、補強剤、充填剤、可塑剤、軟化
剤、老化防止剤、加工助剤、着色剤その他ゴム薬
品がある。 加硫剤としては、マグネシア、リサージ、三塩
基性マレイン酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛等の金属
酸化物、ビスフエノール系エポキシ樹脂、ペンタ
エリスリトール等多価アルコール類;加硫促進剤
としては、TRA(ジペンタメチレンチウラム・テ
トラスルフイド)、TET(テトラエチルチウラム、
ジスルフイド)、TT(テトラメチルチウラム・ジ
スルフイド)等のチウラム系、DM(ジベンゾチ
アジル・ジスルフイド)、M(2−メルカプトベン
ゾチアゾール)等のチアゾール系、いおう、エチ
レンチオ尿素等、通常のクロルスルホン化ポリエ
チレンに用いるものが使用できる。また、これら
使用量は合計1〜30重量部でよく、少なすぎると
加硫せず、多すぎでもよくない。 補強剤、充填剤としては、カーボンブラツク、
シリカ、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、
ハイスチレン樹脂等有機補強剤、タルク、けい藻
土、雲母粉、アスベスト、硫酸アルミニウム、硫
酸バリウム、硫酸カルシウム、ガラス繊維、木粉
等を、また可塑剤、軟化剤としては、フタル酸誘
導体、アジピン酸誘導体、セバシン酸誘導体等、
また、石油系軟化剤、植物油系軟化剤、フアクチ
ス等を、また、老化防止剤としては、ナフチルア
ミン系、P−フエニレンジアミン系、ヒンダード
フエノール系、NBC(ジブチル・ジチオカルバミ
ン酸ニツケル)等を、また加工助剤としては、ス
テアリン酸、ワツクス類、低分子量ポリエチレン
等を、また着色剤としては、無機、有機顔硫等、
通常のクロルスルホン化ポリエチレンに用いるも
のを随意、添加使用することがきるが、これらは
上記に限定されるものではない。 このようにして得られるゴム配合物は通常120
〜200℃で加硫するが、得られたゴム加硫物は、
従来のクロルスルホン化ポリエチレンゴム加硫物
が有する諸特性を損わないまま、すぐれた低温特
性を有する。 本発明を更に具体的に説明するために、以下に
実施例を示す。 実施例 1 反応缶に四塩化炭素500Kgと、密度0.925g/
c.c.、MIが4のエチレンとノルマル1−ブテンと
の線状共重合体(三井石油化学工業(株)製、商品名
Neozex2540R)40Kgを仕込み、窒素にて1Kg/
cm2(ゲージ)まで加圧後、内温を100℃に加温し
つつ、撹拌することにより線状共重合体を溶解さ
せた。この溶解した溶液にα,α′−アゾビスイソ
ブチロニトリル100gを溶解した四塩化炭素1200
c.c.とピリジン5gを添加後、塩素ガスを毎分15
g、塩化スルフリルを毎分330gの供給速度で4
時間反応缶に導入し、反応を進行させた。この反
応の際、温度は100℃でスタートし、80℃まで
徐々に降温するとともに、圧力も1.70Kg/cm2(ゲ
ージ)でスタートし、最終圧力は0.8Kg/cm2(ゲ
ージ)となるように操作した。反応の進行ととも
に発生する塩化水素、亜硫酸ガスは10%苛性ソー
ダ水溶液により中和、除害処理を行なつた。反応
終了液の固型分は11.5重量%であつた。 この反応溶液を150℃に加熱し、50mmHg absの
減圧にされた容器にフイードし、固形分40重量%
の重合体溶液とし、これをベント付押出機に導き
減圧下シリンダー温度100〜160℃で押出し、乾燥
クロルスルホン化ポリオレフイン(重合体A)を
得た。このポリマーの塩素及び硫黄の含有量を元
素分析により測定した。 このクロルスルホン化ポリオレフインを用い
て、下記の配合処方により、配合し、ついで加硫
を行ない、加硫物の物性を測定した。配合処方 重量部 クロルスルホン化ポリエチレン 100 ステアリン酸 3 マグネシア 20 ジペンタメチレンチウラムデトラスルフイド
2 加硫条件 160℃×20分 結果を第1表に示す。 実施例 2 密度0.910g/c.c.、MIが10のエチレンと1−ブ
テンとの線状共重合体(ポリエチレン、メーカー
供試品)を用いて、実施例1に準じた方法でクロ
ルスルホン化ポリオレフイン(重合体B)を得、
ついで、同様に配合し、加硫を行ない加硫物の物
性を測定した。結果を第1表に示す。 比較例 1 密度0.922g/c.c.、MIが7の高圧法分岐低密度
ポリエチレン(住友化学工業(株)製、商品名スミカ
センF702−3)を用いて、実施例1に準じた方
法でクロルスルホン化ポリエチレン(重合体C)
を得、ついで、同様に配合し、加硫を行ない加硫
物の物性を測定した。結果を第1表に示す。 比較例 2 密度0.957g/c.c.、MIが6の低圧法線状高密度
ポリエチレン(三井石油化学工業(株)製、商品名ハ
イゼツクス2100J)を用いて実施例1に準じた方
法でクロルスルホン化ポリエチレン(重合体D)
を得、ついで同様に配合し、加硫を行ない加硫物
の物性を測定した。 結果を第1表に示す。 比較例 3 密度0.964g/c.c.、MIが6の低圧法線状高密度
ポリエチレン(三菱油化(株)製、商品名ユカロンハ
ードJX−20)を用いて実施例1に準じた方法で
クロルスルホン化ポリエチレン(重合体E)を
得、ついで同様に配合し、加硫を行ない加硫物の
物性を測定した。 結果を第1表に示す。 比較例 4 更に、市販のクロルスルホン化ポリエチレンで
あるハイパロン#40(重合体F)とハイパロン
#20(重合体G)について、実施例1の場合と同
様に配合し加硫を行ない加硫物の物性を測定し
た。
【表】 実施例 3 実施例1に記載の方法で得られた重合体A、比
較例2による重合体D及び比較例4の重合体Fを
用いて、下記の配合処方により配合し、ついで加
硫を行ない加硫物の物性を測定した。 測定結果を第2表に示す。配合処方 重量部 クロルスルホン化ポリエチレン 100 ステアリン酸 3 SRFカーボンブラツク 50 芳香族系オイル 10 リサージ 25 ジペンタメチレンチウラムテトラスルフイド
2 ジベンゾチアジル・ジスルフイド 0.5 加硫条件 160℃×10分
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 密度が0.93g/c.c.未満であるエチレンとα−
    オレフインとの線状共重合体をクロルスルホン化
    することを特徴とするクロルスルホン化ポリオレ
    フインの製造法。
JP8243982A 1982-05-18 1982-05-18 クロルスルホン化ポリオレフインの製造法 Granted JPS58201805A (ja)

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Cited By (1)

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US7273908B2 (en) 2004-06-24 2007-09-25 Tosoh Corporation Chlorosulphonated ethylene-α-olefin copolymer and method for producing the same

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