JPH11279221A - 塩素化ポリオレフィン - Google Patents
塩素化ポリオレフィンInfo
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Abstract
ら、透明性と加工性に優れた塩素化ポリオレフィンを提
供する。 【解決手段】 エチレン単独重合体またはエチレンと1
−オレフィンの共重合体から選択されたオレフィン重合
体が下記(1)〜(4)の特徴を持ち、オレフィン重合
体を、水性縣濁塩素化してなる、塩素含有量が20重量
%〜50重量%である塩素化ポリオレフィン:(1)オ
レフィン重合体が、メタロセン触媒で重合された重合体
であること、(2)オレフィン重合体の密度が0.90
g/cm3以上であること、(3)オレフィン重合体の
メルトフローインデックスが0.01〜100であるこ
と、および(4)オレフィン重合体の分子量分布(Mw
/Mn)が4.0〜50であること。
Description
優れたゴム弾性を有しながら、透明性と加工性に優れた
塩素化ポリオレフィンに関する。
耐油性、耐薬品性、耐候性に優れ、柔軟性でありかつ優
れたゴム弾性を有した弾性体として、非架橋、架橋の両
分野で種々の用途に用いられている。非架橋分野ではP
VCの耐衝撃性改良剤として,またABS、PE,PP
等にブレンドして難燃性を付与する為に応用されてい
る。また、塩素化ポリエチレンは、耐熱性、耐油性、耐
薬品性、耐候性に優れ、柔軟性でありかつ優れたゴム弾
性を有しているので、種々の可硫剤を配合して産業用、
自動車用加硫ゴムとして使用されている。
に優れ、柔軟性でありかつ優れたゴム弾性を有する非加
硫ゴムとして利用する検討が種々なされている。しかし
公知の塩素化ポリエチレンではゴム弾性に優れている
が、透明性に劣る欠点があり、透明性の必要な非加硫ゴ
ム用途、例えば、フイルム、シートへの利用は、制限さ
れてきた。なお本発明でいう透明性とはフィルム、シー
トが濁りのないことを言い、JIS K7105に規定
されるヘーズ(曇価)が小さいことで表される。
のエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムがその分子末
端にビニリデン結合を有し、これが炭素1000ケ当た
り0.05〜1.00ケ存在することを特徴とする、塩
素化エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムが提案され
ており、同分子末端にビニリデン結合を有する塩素化前
のエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムが、メタロセ
ン触媒により製造されること、および加硫後の100%
モジュラスがわずかに高くできることが示されている。
従ってメタロセン触媒で重合されたエチレンと1−オレ
フィンとの共重合体を塩素化することは公知である。し
かし、特開平7−90018号公報には特定の分子量分
布を選択しておらず、得られる塩素化ポリオレフィンの
加工性については触れていない。また特定の塩素化方法
が例示されておらず、そのために本発明の透明性に優れ
た塩素化オレフィン重合体を作る事には成功していな
い。
平9−110929号公報の特定の条件を満たす出発原
料ポリオレフィンの例示としてメタロセン触媒により重
合される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜3.0の
ポリオレフィンを挙げているが、このような狭い分子量
分布の塩素化物では加工性が悪く、フイルム、シートの
平滑性を保てない決定的な欠点がある。
性の必要な非加硫ゴム用途、例えば、フイルム、シート
への利用の為に、透明性と加工性に優れた塩素化ポリオ
レフィンを得ることある。
独重合体またはエチレンと1−オレフィンの共重合体か
ら選択されたオレフィン重合体が下記(1)〜(4)の
特徴を持ち、オレフィン重合体を、水性縣濁塩素化して
なる、塩素含有量が20重量%〜50重量%である塩素
化ポリオレフィン: (1)オレフィン重合体が、メタロセン触媒で重合され
た重合体であること、(2)オレフィン重合体の密度が
0.90g/cm3以上であること、(3)オレフィン
重合体のメルトフローインデックスが0.01〜100
(g/10分)であること、および(4)オレフィン重
合体の分子量分布(Mw/Mn)が4.0〜50である
こと;を提供する。
含有量5重量%未満までは、塩素導入速度が、オレフィ
ン重合体1kgあたり0.2kg/hr以下、特に0.
1kg/hr以下であることが好ましい。
は、エチレン単独重合体、またはエチレンと1−オレフ
ィンとの共重合体である。
との共重合体における1−オレフィンはエチレンと本質
的に共重合可能な1−オレフィンである。1−オレフィ
ンのは、炭素数3〜8の1−オレフィンであることが好
ましい。1−オレフィンの具体例は、プロピレン、1−
ブテン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン−1等であ
る。1−オレフィンの量は、共重合体の50重量%以
下、例えば、25〜5重量%である。エチレンとこれら
の1−オレフィンの1種または2種以上を共重合して、
本発明に用いるエチレンと1−オレフィンとの共重合体
を得ることができる。オレフィン重合体は、一般的には
樹脂である。
ロセン触媒により重合されたオレフィン重合体であるこ
とが必要である。該メタロセン触媒で重合されたオレフ
ィン重合体は市場で入手可能である。
0−35008号、特開昭62−121709号、特開
昭62−121711号、特開昭62−129303号
などに詳細な記述がある。特開昭60−35008号に
は、分子量分布(Mw/Mn)が2〜50であるエチレ
ンと1−オレフィンとの共重合体について開示してい
る。メタロセン触媒の例は、遷移金属のモノ、ジ、トリ
シクロペンタジエニル誘導体、および共役π電子を有す
る基を配位子としたジルコニウムハイドライド化合物な
どである。
しては、溶液重合法、スラリー重合法、気相重合法、高
圧重合法があり、いずれの重合方法も採用しうる。本発
明に用いるオレフィン共重合体は例えば、重合触媒とし
て、アルモキサン溶液と、ビス(ペンタメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムメチルと、ビス(シクロペ
ンタジエニル)チタンジフェニルを用い、エチレンと1
−ヘキセンを供給し、重合温度50℃〜80℃で重合
し、常法により水素添加量を変える事によりM.I.の
コントロールと、エチレンと1−ヘキセンの量比を変え
る事により密度のコントロールを行うことにより製造す
ることができる。
0.90g/cm3以上である必要がある。密度0.9
0g/cm3未満では、重合体の粘着性が増し、水性縣
濁塩素化中に重合体の融着がおこり好ましくない。
フローインデックス(M.I.)は0.01〜100
(g/10分)である必要がある。0.01未満では、
加工性が劣る。またメルトフローインデックスが100
を越えると、水性縣濁法により塩素化する反応途中で団
塊化しやすくなる不都合がおこり、またフイルム、シー
トに加工する時に粘着し好ましくない。好ましいメルト
フローインデックスは、0.05〜20、特に0.1〜
10(g/10分)である。
量分布(Mw/Mn)が4.0〜50である必要があ
る。分子量分布(Mw/Mn)が4.0未満では、加工
性に劣り、フイルム、シートに加工する際に、シートの
平滑性を保てない欠点がある。分子量分布(Mw/M
n)が50を越えると、水性縣濁法により塩素化する反
応途中で団塊化しやすくなる不都合がおこり好ましくな
く、またフイルム、シートに加工する時に粘着し好まし
くない。Mw(重量平均分子量)およびMn(数平均分
子量)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー)により求めたものである。
分布(Mw/Mn)は10〜30であることが好まし
い。分子量分布(Mw/Mn)が好ましい範囲である1
0〜30であれば、フイルム、シートに加工する際に加
工性がさらに良く、さらに平滑性のあるシートが得ら
れ、かつ強度の強いフイルム、シートとする事が可能と
なる。
を水中に縣濁しながら、反応容器(反応容器の気相領域
または液相領域)に塩素を導入することによって行え
る。塩素は、液状またはガス状で導入されるが、ガス状
で導入されることが好ましい。オレフィン重合体粉末の
平均粒径は、通常、10〜500マイクロメーターであ
る。懸濁液におけるオレフィン重合体の濃度は、一般的
に5〜30重量%である。一般に、水性縣濁塩素化にお
いて、塩素導入速度は、オレフィン重合体1kgあたり
0.01kg/hr以上、例えば0.02〜2.0kg
/hrである。塩素化の反応温度は、50〜140℃で
ある。塩素化の反応時間は、一般に、10分〜10時間
である。塩素化反応において、反応容器における気相領
域の圧力は、一般に、0.5〜5.0kg/cm2であ
る。
リオレフィン)は、塩素含有量が20重量%〜50重量
%、好ましくは25〜45重量%である。塩素含有量と
は、塩素化エチレン重合体に基づく塩素原子の重量%を
意味する。塩素含有量が20重量%未満では透明性、加
工性が劣る。また塩素含有量が50重量%を越えると、
熱安定性が悪くなり、着色したフィルムおよびシートが
得られる。
がオレフィン重合体1kgあたり0.2kg/hr以下
である場合に、柔軟でありかつ優れたゴム弾性を有しな
がら、透明性、加工性に優れた塩素化エチレン重合体、
特に透明性に優れた重合体を製造することができる。塩
素含有量5重量%までの塩素導入速度は、オレフィン重
合体1kgあたり、好ましくは0.2kg/hr以下、
特に0.1kg/hr以下である。塩素含有量5重量%
を越えた後の塩素導入速度は、オレフィン重合体1kg
あたり、0.3kg/hr以上、例えば0.5〜1.5
kg/hrであってよい。
りかつ優れたゴム弾性を有しながら、透明性、加工性に
優れているので、非加硫用途ではフィルムまたはシート
等に利用可能である。本発明の塩素化エチレン重合体
を、フィルムまたはシート等に加工する方法としては、
各種のカレンダーロールを用いてフィルムまたはシート
にする方法、Tダイを備えた押し出し機を用いてフィル
ムまたはシートにする方法等があげられる。フィルムま
たはシート等に加工するするに際し、本発明の塩素化エ
チレン重合体の透明性を損なわない範囲で、少量の添加
剤を加える事は可能である。
は、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の有機溶媒
に容易に溶解するので、例えば塗料、帆布のコーチング
材としても利用することができる。さらにまた本発明の
塩素化エチレン重合体を、非架橋分野ではPVCの耐衝
撃性改良剤として,またABS、PE,PP等にブレン
ドして難燃性を付与する為に応用することは可能であ
る。
は、加硫して使用する事も可能である。
類、有機過酸化物が利用可能である。メルカプトトリア
ジン類としては具体的には、1,3,5−トリチオシアヌル
酸,メトキシ−3,5−ジメルカプトトリアジン,1−ヘキ
シルアミノ−3,5−ジメルカプトトリアジン, 1−ジエ
チルアミノ− 3,5−ジメルカプトトリアジン,1−ジブ
チルアミノ−3,5−ジメルカプトトリアジン,1−シクロ
ヘキシルアミノ−3,5−ジメルカプトトリアジン, 1−
フェニルアミノ−3,5−ジメルカプトトリアジン等をあ
げることができる。また有機過酸化物としては具体的に
は、ジ-t−ブチル−パーオキサイド、ジ-t−ブチルクミ
ル−パーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類、
1、1−ビス(t−ブチルパーロイル)3、3、5−トリ
メチルシクロヘキセン等のパーオキシケタール類等が例
示できる。
してはアミン類、具体的にはn−ヘキシルアミン,オク
チルアミン,ジブチルアミン,トリブチルアミン,トリ
オクチルアミン,ジ(2−エチルヘキシル)アミン,ジ
シクロヘキシルアミン,ヘキサメチレンジアミン等が例
示できる。
化合物は架橋物の安定性及び適切な架橋速度を与えるも
のであり、具体的には周期律表第II族金属の酸化物,水
酸化物,カルボン酸塩,ケイ酸塩,炭酸塩,亜燐酸塩,
ホウ酸塩,周期律表第IVA族金属の酸化物,塩基性亜燐
酸塩,塩基性炭酸塩,塩基性カルボン酸塩,塩基性亜硫
酸塩,三塩基性硫酸塩などが挙げられる。具体例として
は、マグネシア,水酸化マグネシウム,水酸化バリウ
ム,炭酸マグネシウム,炭酸バリウム,消石灰,生石
灰,炭酸カルシウム,ケイ酸カルシウム,ステアリン酸
カルシウム,ステアリン酸亜鉛,フタル酸カルシウム,
亜燐酸マグネシウム,亜燐酸カルシウム,亜鉛華,酸化
錫,リサージ,鉛丹,鉛白,二塩基性フタル酸鉛,二塩
基性炭酸鉛,ステアリン酸錫,塩基性亜燐酸鉛,塩基性
亜燐酸錫,塩基性亜硫酸鉛,三塩基性硫酸鉛などを挙げ
ることができる。
ン重合体100重量部に対して、加硫剤成分は 0.1〜 5重
量部、好ましくは 0.5〜 3重量部である。またメルカプ
トトリアジン類の加硫時には、上記加硫助剤成分が、加
硫剤成分 1モルに対し 0.5〜3モル配合される。受酸剤
成分は上記ポリマー 100重量部に対して 0.5〜20重量部
の範囲が適当である。
おいて通常行われているような各種の配合剤、例えば充
填剤,補強剤,可塑剤,安定剤,老化防止剤,滑剤,粘
性賦与剤,顔料,難燃剤等を添加することは自由であ
る。また、摩耗性,成形性などの改良のため少量の熱可
塑性樹脂及びゴムの添加も自由であり、強度,剛性の向
上のため短繊維等を添加することも自由である。
ダー,インターミキサー等のゴム混練機で混合すること
ができ、成形,架橋は、プレス,射出成形機で行いゴム
成形品とすることができる。架橋条件は 100〜 200℃で
数分間〜 2時間の範囲で適宜行うことができる。
なお実施例に示す各物性は以下に基づいて求めた。メルトフローインデックス(M.I.)(g/10分) JIS K7210のA法試験条件4に基づき測定し
た。密度 JIS K7112に基づき測定した。分子量分布(Mw/Mn) o−ジクロロベンゼンを溶媒として、測定温度135℃
にて、GPC法に基づき測定した。塩素含有量(wt%) フラスコ燃焼法により、重合体における塩素含有量を測
定した。曇価 得られた塩素化エチレン重合体を140℃の8インチ2
本ロールで3分間混練りした後、約2mm厚さのロール
シートを取り出し、140℃の温度にてプレスして、約
2mm厚さのプレスシートを得、JIS K−7105
の方法に準じて、ヘーズ(曇価)を測定する。曇価は、
透明性の指標になる。
素化エチレン重合体を140℃の8インチ2本ロールで
3分間混練りした後、ロール間間隙0.2mmに調整し
て、薄いロールシートを取り出し、表面の平滑性を目視
により下記の5種類に判定した。 ◎◎;非常に平滑である。 ◎;平滑である。 ○;かなり平滑である。 △;やや平滑でない。 ×;全く平滑でない。
シートを用い、JISK6301に基づき測定した。
(M触媒)にて重合されたエチレン/1−ヘキセン共重
合体粉末(M.I.=0.2、密度=0.930、分子
量分布Mw/Mn=15)(平均粒径:100マイクロメ
ーター)(以下、原料ポリオレフィンNo.1とい
う。)5Kgを、70Lの水、湿潤剤2g、分散剤20
0mlとともに仕込み、115℃の温度を保ちながら、
共重合体の塩素含有量が5重量%になるまでは、塩素導
入速度をエチレン/1−ヘキセン共重合体1Kgあたり
0.08kg/hrになるように調整しながら導入し
た。塩素化のために、反応槽の気相部分に塩素ガスを導
入した。塩素含有量が5重量%になった以後は塩素導入
速度をエチレン/1−ヘキセン共重合体1Kgあたり
0.4kg/hrになるように調整しながら、塩素含有
量20重量%まで、同じ温度で塩素化をおこなった。次
いで、エチレン/1−ヘキセン共重合体の結晶融点であ
る134℃まで昇温して10分間保持し後、120℃の
温度で、同一塩素導入速度で最終塩素含有量35重量%
まで塩素化を行い、常法により水洗、乾燥した。この様
にして得られた塩素化エチレン共重合体(塩素化ポリオ
レフィン)の性質を表1に示す。
様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。 実施例3 最終塩素含有量を40重量%とした以外は実施例1と同
様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。
ィンNo.1)を、M.I.=0.06、密度=0.9
45、分子量分布Mw/Mn=25であるメタロセン触
媒(M触媒)にて重合されたエチレン/1−ヘキセン共
重合体(原料ポリオレフィンNo.2)に替えた以外は
実施例1と同様の手順を繰り返した。結果を表1に示
す。
ィンNo.1)を、M.I.=20、密度=0.92
0、分子量分布Mw/Mn=12であるメタロセン触媒
にて重合されたエチレン/1−ヘキセン共重合体(原料
ポリオレフィンNo.3)に替えた以外は実施例1と同
様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。
ィンNo.1)を、M.I.=0.2、密度=0.93
0、分子量分布Mw/Mn=6.5であるメタロセン触
媒にて重合されたエチレン/1−ヘキセン共重合体(原
料ポリオレフィンNo.4)に替えた以外は実施例1と
同様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。
No.1)を、M.I.=0.2、密度=0.930、
分子量分布Mw/Mn=34であるメタロセン触媒にて
重合されたエチレン/1−ヘキセン共重合体(原料ポリ
オレフィンNo.5)に替えた以外は実施例1と同様の
手順を繰り返した。結果を表1に示す。
ン/1−ヘキセン共重合体1Kgあたり0.05kg/
hrになるように調整しながら導入した以外は実施例1
と同様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。
ン/1−ヘキセン共重合体1Kgあたり0.20kg/
hrになるように調整しながら導入した以外は実施例1
と同様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。
ン/1−ヘキセン共重合体1Kgあたり0.50kg/
hrになるように調整しながら導入した以外は実施例1
と同様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。
ィンNo.1)を、Ti系触媒にて重合されたエチレン
/1−ヘキセン共重合体(M.I.=0.4、密度=
0.930、分子量分布Mw/Mn=12)(原料ポリオ
レフィンNo.6)に替えた以外は実施例1と同様の手
順を繰り返した。結果を表2に示す。
ィンNo.1)を、M.I.=0.4、密度=0.88
0、分子量分布Mw/Mn=10であるメタロセン触媒
にて重合されたエチレン/1−ヘキセン共重合体(原料
ポリオレフィンNo.7)に替えた以外は実施例1と同
様に塩素化を行った。塩素含有量20重量%付近で、エ
チレン/1−ヘキセン共重合体粉末の団塊化が起こった
ので以後の操作を中止した。
ィンNo.1)を、M.I.=0.005、密度=0.
930、分子量分布Mw/Mn=12であるメタロセン
触媒にて重合されたエチレン/1−ヘキセン共重合体
(原料ポリオレフィンNo.8)に替えた以外は実施例
1と同様の手順を繰り返した。結果を表2に示す。
ィンNo.1)を、M.I.=120、密度=0.93
0、分子量分布Mw/Mn=4.5であるメタロセン触
媒にて重合されたエチレン/1−ヘキセン共重合体(原
料ポリオレフィンNo.9)に替えた以外は実施例1と
同様に塩素化を行ったが、塩素含有量20重量%付近
で、エチレン/1−ヘキセン共重合体粉末の団塊化が起
こったので以後の操作を中止した。
=0.4、密度=0.930、分子量分布Mw/Mn=
3.5であるメタロセン触媒にて重合されたエチレン/
1−ヘキセン共重合体(原料ポリオレフィンNo.1
0)に替えた以外は実施例1と同様の手順を繰り返し
た。結果を表2に示す。
=0.2、密度=0.930、分子量分布Mw/Mn=
1.5であるメタロセン触媒にて重合されたエチレン/
1−ヘキセン共重合体(原料ポリオレフィンNo.1
1)に替えた以外は実施例1と同様の手順を繰り返し
た。結果を表2に示す。
=0.1、密度=0.930、分子量分布Mw/Mn=
60であるメタロセン触媒にて重合されたエチレン/1
−ヘキセン共重合体(原料ポリオレフィンNo.12)
に替えた以外は実施例1と同様の手順を繰り返した。結
果を表2に示す。
様の手順を繰り返した。結果を表2に示す。 比較例9 最終塩素含有量を52%とした以外は実施例1と同様の
手順を繰り返した。結果を表2に示す。
性でありかつ優れたゴム弾性を有しながら、透明性と加
工性に優れている。
Claims (2)
- 【請求項1】 エチレン単独重合体またはエチレンと1
−オレフィンの共重合体から選択されたオレフィン重合
体が下記(1)〜(4)の特徴を持ち、オレフィン重合
体を、水性縣濁塩素化してなる、塩素含有量が20重量
%〜50重量%である塩素化ポリオレフィン: (1)オレフィン重合体が、メタロセン触媒で重合され
た重合体であること、 (2)オレフィン重合体の密度が0.90g/cm3以
上であること、 (3)オレフィン重合体のメルトフローインデックスが
0.01〜100(g/10分)であること、および (4)オレフィン重合体の分子量分布(Mw/Mn)が
4.0〜50であること。 - 【請求項2】 塩素化ポリオレフィンを得るに際し、塩
素含有量5重量%までは、塩素導入速度が、オレフィン
重合体1kgあたり0.2kg/hr以下である請求項
1に記載の塩素化ポリオレフィン。
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|---|---|---|---|
| JP08584598A JP3800797B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 塩素化ポリオレフィン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08584598A JP3800797B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 塩素化ポリオレフィン |
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|---|---|
| JPH11279221A true JPH11279221A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3800797B2 JP3800797B2 (ja) | 2006-07-26 |
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ID=13870215
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| JP08584598A Expired - Fee Related JP3800797B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 塩素化ポリオレフィン |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3800797B2 (ja) |
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| WO2019139355A1 (ko) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 주식회사 엘지화학 | 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용한 폴리올레핀의 제조방법 |
| KR20190085861A (ko) * | 2018-01-11 | 2019-07-19 | 주식회사 엘지화학 | 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용한 폴리올레핀의 제조 방법 |
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