JP2005048015A - クロロスルホン化ポリオレフィンの製造法 - Google Patents
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Abstract
【課題】分離工程での１２０℃から２００℃の高温において、クロロスルホン化ポリオレフィンの焼けを防止する。
【解決手段】溶剤に溶解又は懸濁させたポリオレフィンをラジカル発生剤の存在下に、塩素と亜硫酸ガス、塩素と塩化スルフリル、塩化スルフリル単独、塩素と亜硫酸ガスと塩化スルフリル、又は塩化スルフリルと亜硫酸ガスを用いて塩素化及びクロロスルホン化反応してクロロスルホン化ポリオレフィンを製造する方法において、反応終了後から分離工程終了までのクロロスルホン化ポリオレフィン反応溶液にヒンダードフェノール化合物を添加するクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法。
【選択図】 選択図なし
【解決手段】溶剤に溶解又は懸濁させたポリオレフィンをラジカル発生剤の存在下に、塩素と亜硫酸ガス、塩素と塩化スルフリル、塩化スルフリル単独、塩素と亜硫酸ガスと塩化スルフリル、又は塩化スルフリルと亜硫酸ガスを用いて塩素化及びクロロスルホン化反応してクロロスルホン化ポリオレフィンを製造する方法において、反応終了後から分離工程終了までのクロロスルホン化ポリオレフィン反応溶液にヒンダードフェノール化合物を添加するクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法。
【選択図】 選択図なし
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、クロロスルホン化ポリオレフィンの製造法に関するものである。さらに詳しくは、焼け防止性に優れたクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クロロスルホン化ポリオレフィンは、ポリオレフィンを溶剤に溶解又は懸濁させて塩素化及びクロロスルホン化する反応工程、反応工程で副生される塩化水素ガスと亜硫酸ガスを除去する脱酸工程、溶剤とクロロスルホン化ポリオレフィンを分離してクロロスルホン化ポリオレフィンを取出す分離工程により製造される。
【０００３】
これらのうち分離工程では１２０℃から２００℃の高温条件下でドラムドライヤー、ベント付き押出機等でクロロスルホン化ポリオレフィンと溶剤に分離されるが、高温で行われるため装置等に付着したクロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化等の焼けが発生することがあり、これらが製品に混入して表面の色むら、肌荒れ、引張強度及び引裂き強度の低下等の諸物性に悪影響を与えることがあり問題になっていた。
【０００４】
分離工程で発生するこれらの問題を解決する方法として、１）装置の温度を使用する溶剤の沸点付近まで下げて、低温で分離する、２）製品に混入した焼けゴムを製品より選別し取り除く、ことが考えられる。
【０００５】
しかし、１）の方法では、クロロスルホン化ポリオレフィン中に残存する溶剤が多くなる又は溶剤の分離速度が遅くなり製品の生産性が低下する等の問題点がある。また、２）の方法では、その選別には多大な時間と経費がかかるとの問題点がある。
【０００６】
なお、所定のクロロスルホン化エチレン−α−オレフィン共重合体にヒンダードフェノール等を添加する公知文献がある（特許文献１）。
【０００７】
しかし、これは、分離工程が終了した後にヒンダードフェノールを添加するものであり、焼け防止の効果を有しないものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２３５４３４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上から、分離工程での１２０℃から２００℃の高温でのクロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化を抑制することが重要であり、分離工程でのクロロスルホン化ポリオレフィンの焼け防止の確立が望まれていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、ヒンダードフェノール化合物を反応終了後から分離工程終了までのクロロスルホン化ポリオレフィン反応溶液に添加することで、１２０℃から２００℃における高温でのクロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化が抑制され、分離工程でのクロロスルホン化ポリオレフィンの焼け防止に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、溶剤に溶解又は懸濁させたポリオレフィンをラジカル発生剤の存在下に、塩素と亜硫酸ガス、塩素と塩化スルフリル、塩化スルフリル単独、塩素と亜硫酸ガスと塩化スルフリル、又は塩化スルフリルと亜硫酸ガスを用いて塩素化及びクロロスルホン化反応してクロロスルホン化ポリオレフィンを製造する方法において、反応終了後から分離工程終了までのクロロスルホン化ポリオレフィン反応溶液にヒンダードフェノール化合物を添加することを特徴とするクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法である。
【００１２】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００１３】
本発明における溶剤は塩素等により塩素化されない溶剤であれば特に限定するものではなく、例えば、１，１，２−トリクロロエタン、クロロホルム、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらのうち、不燃性で取扱い易く適度な沸点を有するため、特に好ましくは１，１，２−トリクロロエタンである。
【００１４】
塩素化及びクロロスルホン化を行なう反応工程はラジカル発生剤を触媒として、塩素と亜硫酸ガス、塩素と塩化スルフリル、塩化スルフリル単独、塩素と亜硫酸ガスと塩化スルフリル、又は塩化スルフリルと亜硫酸ガスを、溶剤に溶解又は懸濁したポリオレフィンと反応させる。塩化スルフリルを添加する場合には必要に応じて助触媒としてのピリジン、キノリン等のアミン化合物が添加される。
【００１５】
反応温度は塩素化反応が進行するものであれば特に限定するものではなく、例えば、４０〜１５０℃であり、適度な塩素化反応が進行するために好ましくは６０〜１３０℃である。
【００１６】
反応圧力は塩素化反応が進行すれば特に限定するものではなく、例えば、０〜１．０メガパスカルであり、適度な塩素化反応が進行するために好ましくは０〜０．７メガパスカルである。
【００１７】
本発明におけるラジカル発生剤は塩素化反応が進行するものであれば特に限定するものではなく、例えば、アゾ系化合物又は有機過酸化物等が挙げられる。アゾ系化合物としてはα，α’−アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等が挙げられ、有機過酸化物としては過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ｔ−ブチル、過安息香酸ｔ−ブチル等が挙げられる。取り扱い上安定性が高いため、好ましくはアゾ化合物であり、適度な塩素化反応が進行するため、特に好ましくはα，α’−アゾビスイソブチロニトリルである。
【００１８】
原料であるポリオレフィンとしては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）等のエチレンホモポリマー、コポリマーが挙げられる。
【００１９】
脱酸工程は反応工程中に副生する塩化水素ガスと亜硫酸ガスを、窒素を導入することによって除去する。また、減圧下において塩化水素ガスと亜硫酸ガスの除去を行っても何等問題はない。
【００２０】
分離工程は通常１２０℃から２００℃の高温条件下でドラムドライヤー、ベント付き押出機等でクロロスルホン化ポリオレフィンと溶剤に分離される。
【００２１】
本発明は、塩素化及びクロロスルホン化反応終了後から分離工程終了までのいずれかにおいてヒンダードフェノール化合物を反応溶液に添加することが特徴である。ここに、反応終了後から分離工程終了までとは、例えば、反応終了直後、脱酸中、脱酸後、分離工程中等が挙げられる。また、ヒンダードフェノール化合物としては、例えば、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス−［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス・オクチル−チオ−１，３，５−トリアジン、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート等が挙げられる。これらヒンダードフェノール化合物の添加量は、用いられるヒンダードフェノール化合物の種類によって最適量が異なるが、焼け防止効果の向上と経済性の向上のために０．０１〜８．０重量部が好ましい。またこれらのヒンダードフェノール化合物は、単独又は２種類以上の混合物として使用することも可能である。このときエポキシ化合物安定剤等の他の安定剤と併用してもかまわない。
【００２２】
本発明で製造されるクロロスルホン化ポリオレフィンは、クロロスルホン化ポリエチレン、クロロスルホン化エチレン・プロピレン共重合体、クロロスルホン化エチレン・ブテン共重合体、クロロスルホン化エチレン・ヘキセン共重合体、クロロスルホン化エチレン・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
【００２３】
得られたポリマーは従来のゴム又は樹脂と同様に配合と混練を行ない、加硫物又は未加硫物で使用される。
【００２４】
最終用途には既存のクロロスルホン化ポリオレフィンと同様、自動車用ホース、ガスホース、産業用ホース、エスカレーター手摺、電線、レジャーボート、ルーフィング、ポンドライナー、ロール、ベルト、ブーツ、パッキン、シート、引き布、接着剤、塗料及びシーラント等が挙げられる。
【００２５】
【実施例】
次に実施例にもとづき本発明をさらに詳しく説明するが、これらは本発明を助けるための例であって本発明はこれらの実施例より何等の制限を受けるものではない。
【００２６】
なお、これらの実施例で用いた値は以下の測定方法に準拠して得られたものである。
【００２７】
＜密度の測定＞
ポリオレフィンの密度は、ＪＩＳ−Ｋ−６９９２−１に準拠し測定した。
【００２８】
＜メルトインデックスの測定＞
ポリオレフィンのメルトインデックスは、ＪＩＳ−Ｋ−６９９２−１に準拠し測定した。
【００２９】
＜塩素、硫黄量の測定＞
クロロスルホン化ポリオレフィンの塩素及び硫黄量は、燃焼フラスコ法にて測定した。塩素量の測定は、クロロスルホン化ポリオレフィン約３０ｍｇを１．７重量％硫酸ヒドラジニウム水溶液１５ｍｌを吸収液として用い、酸素フラスコ燃焼法に従い燃焼させ後約３０分静置した。この操作後の吸収液を、純水約１００ｍｌで洗い出した後、濃度０．０５Ｎの硝酸銀水溶液で電位差滴定法により塩素イオンを定量し、塩素量を測定した。
【００３０】
クロロスルホン化ポリオレフィンの硫黄量の測定は、１．７重量％硫酸ヒドラジニウム水溶液１５ｍｌの変わりに、３重量％の過酸化水素水１０ｍｌを吸収液として用い、純水約４０ｍｌで洗い出した後、酢酸約１ｍｌ、２ープロパノール約１００ｍｌ、アルセナゾＩＩＩ約０．４７ｍｌを加えた。これを濃度０．０１Ｎの酢酸バリウム溶液で光度滴定法により硫酸イオンを定した。
【００３１】
＜ムーニー粘度の測定＞
ＪＩＳ−Ｋ−６３００に準拠し、Ｌ形ローターで、予熱１分、ローター回転時間４分、１００℃で測定した。
【００３２】
＜促進劣化による生成物の熱安定性試験＞
（色相の変化測定）
クロロスルホン化ポリオレフィン生成物１２０ｇを溶剤１，１，２−トリクロロエタン８００ｇに溶解したサンプルを、厚み：１ｍｍ、幅：２．５ｃｍ、長さ：１８ｃｍのテフロン（登録商標）板に塗布したものを１６５℃ギヤーオーブン中に吊り下げ２時間、２４時間経過した後、ギヤーオーブンより取出したときの色相を目視により判断した。またサンプル１ｇをマイラーフィルムに挟み、１００℃圧力１０メガパスカルで５分間プレスしたものを日本電色工業株式会社製の色差計ＳＥ２０００により測定しＬ、ａ、ｂ法の黄色の指標となるｂ値により判断した。色差計のｂ値と目視による色相判断の関係はｂ値が３以下の時の目視判断は乳白色、ｂ値が３から１６の時の目視判断は若干黄色、ｂ値が１６以上での目視判断は黄色または茶色あるいは茶褐色となる。
（ゲル化状態の判断測定）
色相の変化測定と同じ方法で得られたサンプル約１ｇをマイラーフィルムに挟み、１００℃圧力１０メガパスカルで５分間プレスしたときのサンプルの流動性により目視にて判断した（〇：サンプルの流れ状態良好、ゲル化なし。△：サンプルの流れ状態不良、ゲル化気味。×：サンプルが収縮してフィルムにならない、ゲル化。）。
【００３３】
【実施例１】
３０リッターのグラスライニング製オートクレーブに１，１，２−トリクロロエタンを２８ｋｇと、メルトインデックス６．５ｇ／１０分、密度０．９５３ｇ／ｃｃの高密度ポリエチレンを３．１ｋｇ仕込んだ。
【００３４】
クロロスルホン化反応の助触媒としてピリジンを０．５ｇ添加した後、反応器のジャケットに蒸気を通し、１２０℃で２時間保持することによってポリエチレンを均一に溶解した。またこの間、反応器に１５リッター／分の流速で窒素ガスを導入し、反応器に混入した空気を排除した。
【００３５】
ラジカル発生剤として１２ｇのα，α’−アゾビスイソブチロニトリルを１，１，２−トリクロロエタン１．５ｋｇに溶解した。この溶液を連続的に反応器へと添加しつつ、６．５ｋｇの塩化スルフリルを別の投入口より反応器へ添加することにより反応を行なった。この間３時間を要したが、反応器の圧力を０．２メガパスカルに保った。
【００３６】
反応の終了後、圧力を常圧に戻し反応器の温度を７０℃まで低下させて、７０℃に保ちながら窒素を導入して反応液に残存する亜硫酸ガスと塩化水素ガスを除く脱酸を行なった。
【００３７】
脱酸工程が終了した反応溶液にヒンダードフェノール化合物としてペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（商品名：イルガノックス１０１０，チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、以下同じ）を８ｇ添加した後、さらに４０ｇの２，２’−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）プロパンを添加した。この溶液を１６５℃に加熱したドラムドライヤーにフィードして、生成物としてのクロロスルホン化ポリオレフィンを溶剤から分離した。
【００３８】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５３であった。
【００３９】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４０】
【表１】
【実施例２】
原料のポリオレフィンをメルトインデックス１．０ｇ／１０分、密度０．９５２ｇ／ｃｃの高密度ポリエチレンに変えた以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００４１】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は１０２であった。
【００４２】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４３】
【実施例３】
原料のポリオレフィンをメルトインデックス２．５ｇ／１０分、密度０．９２３ｇ／ｃｃの線状低密度ポリエチレン（エチレン・ブテン共重合体）に変え、塩化スルフリルの添加量を４．０ｋｇと変えた以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００４４】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３０．１％の塩素と０．９％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４０であった。
【００４５】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４６】
【実施例４】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の替りにｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート（商品名：イルガノックス１０７６，チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、以下同じ）を１２ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００４７】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．３％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５０であった。
【００４８】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４９】
【実施例５】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の替りにｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを１２ｇ添加した以外は実施例２と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５０】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は１０５であった。
【００５１】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００５２】
【実施例６】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の替りにｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを１２ｇ添加した以外は実施例３と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５３】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは２９．５％の塩素と０．９％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は３８であった。
【００５４】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００５５】
【実施例７】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を６ｇ、及びｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを６ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５６】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５２であった。
【００５７】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００５８】
【実施例８】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を５０ｇ、及びｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを５０ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５９】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５１であった。
【００６０】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００６１】
【実施例９】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を１００ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００６２】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４８であった。
【００６３】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００６４】
【表２】
【実施例１０】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を３ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００６５】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．５％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５４であった。
【００６６】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなく、１６５℃の２４時間経過すると黄色に変色しゲル化気味となったが、ゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００６７】
【実施例１１】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を１００ｇとし添加時期を反応終了直後にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００６８】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４８であった。
【００６９】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７０】
【実施例１２】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を１００ｇとし添加時期を脱酸中にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００７１】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３４．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４６であった。
【００７２】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７３】
【実施例１３】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］５０ｇを１，１，２−トリクロロエタン１．５ｋｇに溶解し、添加時期を分離工程中に定量ポンプで連続滴下した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００７４】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５３であった。
【００７５】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７６】
【実施例１４】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］をｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート１００ｇとし添加時期を反応終了直後にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００７７】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５５であった。
【００７８】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７９】
【実施例１５】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］をｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート１００ｇとし添加時期を脱酸中にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００８０】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．５％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５２であった。
【００８１】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００８２】
【実施例１６】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］をｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート５０ｇとし、１，１，２−トリクロロエタン１．５ｋｇに溶解して添加時期を分離工程中に定量ポンプで連続滴下した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００８３】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５０であった。
【００８４】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００８５】
【比較例１】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しなかった以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、３５．７％の塩素と１．０％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５７であった。
【００８６】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００８７】
【表３】
【比較例２】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しなかった以外は実施例２と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、３５．９％の塩素と１．０％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は１０４であった。
【００８８】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００８９】
【比較例３】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しなかった以外は実施例３と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、２９．８％の塩素と０．９％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は３９であった。
【００９０】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００９１】
【比較例４】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の添加位置を、高密度ポリエチレンを仕込んだ直後に３ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５５であった。
【００９２】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００９３】
【比較例５】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を、高密度ポリエチレンを仕込んだ直後に１００ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ったが反応が進行せず、クロロスルホン化ポリオレフィンを得ることができなかった。反応を阻害してしまうことを示している。これをまとめて表３に示す。
【００９４】
【比較例６】
分離工程終了後にペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しようとしたが、分離工程終了後には反応溶液がないため、ヒンダードフェノール化合物を添加することができなかった。
【００９５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、分離工程での１２０℃から２００℃の高温において、クロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化を抑制することができ、クロロスルホン化ポリオレフィンの焼け防止に効果を有するものである。
【産業上の利用分野】
本発明は、クロロスルホン化ポリオレフィンの製造法に関するものである。さらに詳しくは、焼け防止性に優れたクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クロロスルホン化ポリオレフィンは、ポリオレフィンを溶剤に溶解又は懸濁させて塩素化及びクロロスルホン化する反応工程、反応工程で副生される塩化水素ガスと亜硫酸ガスを除去する脱酸工程、溶剤とクロロスルホン化ポリオレフィンを分離してクロロスルホン化ポリオレフィンを取出す分離工程により製造される。
【０００３】
これらのうち分離工程では１２０℃から２００℃の高温条件下でドラムドライヤー、ベント付き押出機等でクロロスルホン化ポリオレフィンと溶剤に分離されるが、高温で行われるため装置等に付着したクロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化等の焼けが発生することがあり、これらが製品に混入して表面の色むら、肌荒れ、引張強度及び引裂き強度の低下等の諸物性に悪影響を与えることがあり問題になっていた。
【０００４】
分離工程で発生するこれらの問題を解決する方法として、１）装置の温度を使用する溶剤の沸点付近まで下げて、低温で分離する、２）製品に混入した焼けゴムを製品より選別し取り除く、ことが考えられる。
【０００５】
しかし、１）の方法では、クロロスルホン化ポリオレフィン中に残存する溶剤が多くなる又は溶剤の分離速度が遅くなり製品の生産性が低下する等の問題点がある。また、２）の方法では、その選別には多大な時間と経費がかかるとの問題点がある。
【０００６】
なお、所定のクロロスルホン化エチレン−α−オレフィン共重合体にヒンダードフェノール等を添加する公知文献がある（特許文献１）。
【０００７】
しかし、これは、分離工程が終了した後にヒンダードフェノールを添加するものであり、焼け防止の効果を有しないものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２３５４３４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上から、分離工程での１２０℃から２００℃の高温でのクロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化を抑制することが重要であり、分離工程でのクロロスルホン化ポリオレフィンの焼け防止の確立が望まれていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、ヒンダードフェノール化合物を反応終了後から分離工程終了までのクロロスルホン化ポリオレフィン反応溶液に添加することで、１２０℃から２００℃における高温でのクロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化が抑制され、分離工程でのクロロスルホン化ポリオレフィンの焼け防止に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、溶剤に溶解又は懸濁させたポリオレフィンをラジカル発生剤の存在下に、塩素と亜硫酸ガス、塩素と塩化スルフリル、塩化スルフリル単独、塩素と亜硫酸ガスと塩化スルフリル、又は塩化スルフリルと亜硫酸ガスを用いて塩素化及びクロロスルホン化反応してクロロスルホン化ポリオレフィンを製造する方法において、反応終了後から分離工程終了までのクロロスルホン化ポリオレフィン反応溶液にヒンダードフェノール化合物を添加することを特徴とするクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法である。
【００１２】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００１３】
本発明における溶剤は塩素等により塩素化されない溶剤であれば特に限定するものではなく、例えば、１，１，２−トリクロロエタン、クロロホルム、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらのうち、不燃性で取扱い易く適度な沸点を有するため、特に好ましくは１，１，２−トリクロロエタンである。
【００１４】
塩素化及びクロロスルホン化を行なう反応工程はラジカル発生剤を触媒として、塩素と亜硫酸ガス、塩素と塩化スルフリル、塩化スルフリル単独、塩素と亜硫酸ガスと塩化スルフリル、又は塩化スルフリルと亜硫酸ガスを、溶剤に溶解又は懸濁したポリオレフィンと反応させる。塩化スルフリルを添加する場合には必要に応じて助触媒としてのピリジン、キノリン等のアミン化合物が添加される。
【００１５】
反応温度は塩素化反応が進行するものであれば特に限定するものではなく、例えば、４０〜１５０℃であり、適度な塩素化反応が進行するために好ましくは６０〜１３０℃である。
【００１６】
反応圧力は塩素化反応が進行すれば特に限定するものではなく、例えば、０〜１．０メガパスカルであり、適度な塩素化反応が進行するために好ましくは０〜０．７メガパスカルである。
【００１７】
本発明におけるラジカル発生剤は塩素化反応が進行するものであれば特に限定するものではなく、例えば、アゾ系化合物又は有機過酸化物等が挙げられる。アゾ系化合物としてはα，α’−アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等が挙げられ、有機過酸化物としては過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ｔ−ブチル、過安息香酸ｔ−ブチル等が挙げられる。取り扱い上安定性が高いため、好ましくはアゾ化合物であり、適度な塩素化反応が進行するため、特に好ましくはα，α’−アゾビスイソブチロニトリルである。
【００１８】
原料であるポリオレフィンとしては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）等のエチレンホモポリマー、コポリマーが挙げられる。
【００１９】
脱酸工程は反応工程中に副生する塩化水素ガスと亜硫酸ガスを、窒素を導入することによって除去する。また、減圧下において塩化水素ガスと亜硫酸ガスの除去を行っても何等問題はない。
【００２０】
分離工程は通常１２０℃から２００℃の高温条件下でドラムドライヤー、ベント付き押出機等でクロロスルホン化ポリオレフィンと溶剤に分離される。
【００２１】
本発明は、塩素化及びクロロスルホン化反応終了後から分離工程終了までのいずれかにおいてヒンダードフェノール化合物を反応溶液に添加することが特徴である。ここに、反応終了後から分離工程終了までとは、例えば、反応終了直後、脱酸中、脱酸後、分離工程中等が挙げられる。また、ヒンダードフェノール化合物としては、例えば、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス−［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス・オクチル−チオ−１，３，５−トリアジン、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート等が挙げられる。これらヒンダードフェノール化合物の添加量は、用いられるヒンダードフェノール化合物の種類によって最適量が異なるが、焼け防止効果の向上と経済性の向上のために０．０１〜８．０重量部が好ましい。またこれらのヒンダードフェノール化合物は、単独又は２種類以上の混合物として使用することも可能である。このときエポキシ化合物安定剤等の他の安定剤と併用してもかまわない。
【００２２】
本発明で製造されるクロロスルホン化ポリオレフィンは、クロロスルホン化ポリエチレン、クロロスルホン化エチレン・プロピレン共重合体、クロロスルホン化エチレン・ブテン共重合体、クロロスルホン化エチレン・ヘキセン共重合体、クロロスルホン化エチレン・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
【００２３】
得られたポリマーは従来のゴム又は樹脂と同様に配合と混練を行ない、加硫物又は未加硫物で使用される。
【００２４】
最終用途には既存のクロロスルホン化ポリオレフィンと同様、自動車用ホース、ガスホース、産業用ホース、エスカレーター手摺、電線、レジャーボート、ルーフィング、ポンドライナー、ロール、ベルト、ブーツ、パッキン、シート、引き布、接着剤、塗料及びシーラント等が挙げられる。
【００２５】
【実施例】
次に実施例にもとづき本発明をさらに詳しく説明するが、これらは本発明を助けるための例であって本発明はこれらの実施例より何等の制限を受けるものではない。
【００２６】
なお、これらの実施例で用いた値は以下の測定方法に準拠して得られたものである。
【００２７】
＜密度の測定＞
ポリオレフィンの密度は、ＪＩＳ−Ｋ−６９９２−１に準拠し測定した。
【００２８】
＜メルトインデックスの測定＞
ポリオレフィンのメルトインデックスは、ＪＩＳ−Ｋ−６９９２−１に準拠し測定した。
【００２９】
＜塩素、硫黄量の測定＞
クロロスルホン化ポリオレフィンの塩素及び硫黄量は、燃焼フラスコ法にて測定した。塩素量の測定は、クロロスルホン化ポリオレフィン約３０ｍｇを１．７重量％硫酸ヒドラジニウム水溶液１５ｍｌを吸収液として用い、酸素フラスコ燃焼法に従い燃焼させ後約３０分静置した。この操作後の吸収液を、純水約１００ｍｌで洗い出した後、濃度０．０５Ｎの硝酸銀水溶液で電位差滴定法により塩素イオンを定量し、塩素量を測定した。
【００３０】
クロロスルホン化ポリオレフィンの硫黄量の測定は、１．７重量％硫酸ヒドラジニウム水溶液１５ｍｌの変わりに、３重量％の過酸化水素水１０ｍｌを吸収液として用い、純水約４０ｍｌで洗い出した後、酢酸約１ｍｌ、２ープロパノール約１００ｍｌ、アルセナゾＩＩＩ約０．４７ｍｌを加えた。これを濃度０．０１Ｎの酢酸バリウム溶液で光度滴定法により硫酸イオンを定した。
【００３１】
＜ムーニー粘度の測定＞
ＪＩＳ−Ｋ−６３００に準拠し、Ｌ形ローターで、予熱１分、ローター回転時間４分、１００℃で測定した。
【００３２】
＜促進劣化による生成物の熱安定性試験＞
（色相の変化測定）
クロロスルホン化ポリオレフィン生成物１２０ｇを溶剤１，１，２−トリクロロエタン８００ｇに溶解したサンプルを、厚み：１ｍｍ、幅：２．５ｃｍ、長さ：１８ｃｍのテフロン（登録商標）板に塗布したものを１６５℃ギヤーオーブン中に吊り下げ２時間、２４時間経過した後、ギヤーオーブンより取出したときの色相を目視により判断した。またサンプル１ｇをマイラーフィルムに挟み、１００℃圧力１０メガパスカルで５分間プレスしたものを日本電色工業株式会社製の色差計ＳＥ２０００により測定しＬ、ａ、ｂ法の黄色の指標となるｂ値により判断した。色差計のｂ値と目視による色相判断の関係はｂ値が３以下の時の目視判断は乳白色、ｂ値が３から１６の時の目視判断は若干黄色、ｂ値が１６以上での目視判断は黄色または茶色あるいは茶褐色となる。
（ゲル化状態の判断測定）
色相の変化測定と同じ方法で得られたサンプル約１ｇをマイラーフィルムに挟み、１００℃圧力１０メガパスカルで５分間プレスしたときのサンプルの流動性により目視にて判断した（〇：サンプルの流れ状態良好、ゲル化なし。△：サンプルの流れ状態不良、ゲル化気味。×：サンプルが収縮してフィルムにならない、ゲル化。）。
【００３３】
【実施例１】
３０リッターのグラスライニング製オートクレーブに１，１，２−トリクロロエタンを２８ｋｇと、メルトインデックス６．５ｇ／１０分、密度０．９５３ｇ／ｃｃの高密度ポリエチレンを３．１ｋｇ仕込んだ。
【００３４】
クロロスルホン化反応の助触媒としてピリジンを０．５ｇ添加した後、反応器のジャケットに蒸気を通し、１２０℃で２時間保持することによってポリエチレンを均一に溶解した。またこの間、反応器に１５リッター／分の流速で窒素ガスを導入し、反応器に混入した空気を排除した。
【００３５】
ラジカル発生剤として１２ｇのα，α’−アゾビスイソブチロニトリルを１，１，２−トリクロロエタン１．５ｋｇに溶解した。この溶液を連続的に反応器へと添加しつつ、６．５ｋｇの塩化スルフリルを別の投入口より反応器へ添加することにより反応を行なった。この間３時間を要したが、反応器の圧力を０．２メガパスカルに保った。
【００３６】
反応の終了後、圧力を常圧に戻し反応器の温度を７０℃まで低下させて、７０℃に保ちながら窒素を導入して反応液に残存する亜硫酸ガスと塩化水素ガスを除く脱酸を行なった。
【００３７】
脱酸工程が終了した反応溶液にヒンダードフェノール化合物としてペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（商品名：イルガノックス１０１０，チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、以下同じ）を８ｇ添加した後、さらに４０ｇの２，２’−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）プロパンを添加した。この溶液を１６５℃に加熱したドラムドライヤーにフィードして、生成物としてのクロロスルホン化ポリオレフィンを溶剤から分離した。
【００３８】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５３であった。
【００３９】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４０】
【表１】
原料のポリオレフィンをメルトインデックス１．０ｇ／１０分、密度０．９５２ｇ／ｃｃの高密度ポリエチレンに変えた以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００４１】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は１０２であった。
【００４２】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４３】
【実施例３】
原料のポリオレフィンをメルトインデックス２．５ｇ／１０分、密度０．９２３ｇ／ｃｃの線状低密度ポリエチレン（エチレン・ブテン共重合体）に変え、塩化スルフリルの添加量を４．０ｋｇと変えた以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００４４】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３０．１％の塩素と０．９％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４０であった。
【００４５】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４６】
【実施例４】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の替りにｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート（商品名：イルガノックス１０７６，チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、以下同じ）を１２ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００４７】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．３％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５０であった。
【００４８】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００４９】
【実施例５】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の替りにｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを１２ｇ添加した以外は実施例２と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５０】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は１０５であった。
【００５１】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００５２】
【実施例６】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の替りにｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを１２ｇ添加した以外は実施例３と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５３】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは２９．５％の塩素と０．９％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は３８であった。
【００５４】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００５５】
【実施例７】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を６ｇ、及びｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを６ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５６】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５２であった。
【００５７】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００５８】
【実施例８】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を５０ｇ、及びｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートを５０ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００５９】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５１であった。
【００６０】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表１に示す。
【００６１】
【実施例９】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を１００ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００６２】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４８であった。
【００６３】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００６４】
【表２】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を３ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００６５】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．５％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５４であった。
【００６６】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過すると若干黄色に変色するがゲル化はなく、１６５℃の２４時間経過すると黄色に変色しゲル化気味となったが、ゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００６７】
【実施例１１】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を１００ｇとし添加時期を反応終了直後にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００６８】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４８であった。
【００６９】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７０】
【実施例１２】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を１００ｇとし添加時期を脱酸中にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００７１】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３４．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は４６であった。
【００７２】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７３】
【実施例１３】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］５０ｇを１，１，２−トリクロロエタン１．５ｋｇに溶解し、添加時期を分離工程中に定量ポンプで連続滴下した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００７４】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５３であった。
【００７５】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７６】
【実施例１４】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］をｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート１００ｇとし添加時期を反応終了直後にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００７７】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．８％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５５であった。
【００７８】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００７９】
【実施例１５】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］をｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート１００ｇとし添加時期を脱酸中にした以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００８０】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．５％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５２であった。
【００８１】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００８２】
【実施例１６】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］をｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート５０ｇとし、１，１，２−トリクロロエタン１．５ｋｇに溶解して添加時期を分離工程中に定量ポンプで連続滴下した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離した。
【００８３】
生成物は乳白色の色相を有しており、分析の結果このクロロスルホン化ポリオレフィンは３５．０％の塩素と１．０％のイオウを含むことが判った。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５０であった。
【００８４】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過しても色相に変化は見られずゲル化もなく、１６５℃の２４時間経過しても色相に変化は見られずゲル化はなかった。得られた値はこれをまとめて表２に示す。
【００８５】
【比較例１】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しなかった以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、３５．７％の塩素と１．０％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５７であった。
【００８６】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００８７】
【表３】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しなかった以外は実施例２と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、３５．９％の塩素と１．０％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は１０４であった。
【００８８】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００８９】
【比較例３】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しなかった以外は実施例３と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、２９．８％の塩素と０．９％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は３９であった。
【００９０】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００９１】
【比較例４】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］の添加位置を、高密度ポリエチレンを仕込んだ直後に３ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ない、続いて生成物を分離し、３５．２％の塩素と１．０％のイオウを含むクロロスルホン化ポリオレフィンを得た。生ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）は５５であった。
【００９２】
促進劣化による生成物の熱安定性試験を実施した結果、１６５℃の２時間を経過した色相は茶色に変色しゲル化気味であり、１６５℃の２４時間経過すると茶褐色に変色しゲル化した。得られた値はこれをまとめて表３に示す。焼け防止性に劣ることを示している。
【００９３】
【比較例５】
ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を、高密度ポリエチレンを仕込んだ直後に１００ｇ添加した以外は実施例１と同一の方法で反応を行ったが反応が進行せず、クロロスルホン化ポリオレフィンを得ることができなかった。反応を阻害してしまうことを示している。これをまとめて表３に示す。
【００９４】
【比較例６】
分離工程終了後にペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を添加しようとしたが、分離工程終了後には反応溶液がないため、ヒンダードフェノール化合物を添加することができなかった。
【００９５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、分離工程での１２０℃から２００℃の高温において、クロロスルホン化ポリオレフィンの変色及びゲル化を抑制することができ、クロロスルホン化ポリオレフィンの焼け防止に効果を有するものである。
Claims (3)
- 溶剤に溶解又は懸濁させたポリオレフィンをラジカル発生剤の存在下に、塩素と亜硫酸ガス、塩素と塩化スルフリル、塩化スルフリル単独、塩素と亜硫酸ガスと塩化スルフリル、又は塩化スルフリルと亜硫酸ガスを用いて塩素化及びクロロスルホン化反応してクロロスルホン化ポリオレフィンを製造する方法において、反応終了後から分離工程終了までのクロロスルホン化ポリオレフィン反応溶液にヒンダードフェノール化合物を添加することを特徴とするクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法。
- ヒンダードフェノール化合物が、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス−［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス・オクチル−チオ−１，３，５−トリアジン、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレートから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載のクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法。
- 請求項１又は請求項２記載のヒンダードフェノール化合物の添加量がクロロスルホン化ポリオレフィン１００重量部に対し、０．０１〜８．０重量部であることを特徴とするクロロスルホン化ポリオレフィンの製造法。
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