JPH06145224A - 塩素化ポリオレフィンの製造法 - Google Patents

塩素化ポリオレフィンの製造法

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JPH06145224A
JPH06145224A JP30374292A JP30374292A JPH06145224A JP H06145224 A JPH06145224 A JP H06145224A JP 30374292 A JP30374292 A JP 30374292A JP 30374292 A JP30374292 A JP 30374292A JP H06145224 A JPH06145224 A JP H06145224A
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JP
Japan
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solvent
chlorinated
halogenated aromatic
aromatic compound
polyolefin
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JP30374292A
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English (en)
Inventor
Takashi Yamamoto
隆 山本
Taido Miyagawa
泰道 宮川
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Publication of JPH06145224A publication Critical patent/JPH06145224A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/18Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
    • C08F8/20Halogenation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】溶剤に溶解又は懸濁させたポリオレフィンを、
ラジカル発生剤を触媒とし、塩素ガスあるいは塩化スル
フリルを用いて塩素化反応を行なうに際し、溶剤として
ハロゲン化芳香族化合物を溶剤に用いることを特徴とす
る塩素化ポリオレフィンの製造法。 【効果】地球の成層圏に存在するオゾン層への悪影響を
示さない塩素化ポリオレフィンの工業的製造プロセスを
確立する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塩素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、ポリオレ
フィンをハロゲン化芳香族化合物に溶解又は懸濁させて
塩素化反応を行なうことにより塩素化ポリオレフィンを
製造する製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィンを溶剤に溶解又は懸濁さ
せて塩素化ポリオレフィンを製造することが知られてい
る。又この溶剤として四塩化炭素が用いられて来た。し
かしながら、1990年6月に行なわれた『オゾン層を
破壊する物質に関するモントリオール議定書』の改定に
より四塩化炭素が規制対象物質とされた結果、1995
年以降、塩素化ポリオレフィンの商業生産用に四塩化炭
素を使用することは困難が伴うことになった。このため
四塩化炭素を使用しない新たな塩素化ポリオレフィンの
製造法が望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、地球環境保
護の観点から、オゾン破壊係数(ODP)の小さいハロ
ゲン化芳香族化合物を溶剤に用い、商業的に価値の有す
る塩素化ポリオレフィンの製造法を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、溶剤に溶
解又は懸濁させたポリオレフィンを、ラジカル発生剤を
触媒とし、塩素ガスあるいは塩化スルフリルを用いて塩
素化反応を行なうに際し、溶剤としてハロゲン化芳香族
化合物を溶剤に用いることを特徴とする塩素化ポリオレ
フィンの製造法である。以下にその詳細について説明す
る。
【0005】
【作用】本発明における溶剤は、オゾン破壊係数(OD
P)の小さいハロゲン化芳香族化合物が用いられる。具
体的にはフルオロベンゼン、クロロベンゼン、ブロモベ
ンゼン、ヨードベンゼン、1,2−ジフルオロベンゼ
ン、1,3−ジフルオロベンゼン、1,4−ジフルオロ
ベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロ
ロベンゼン、1,4−ジクロロベンゼン、2−クロロフ
ルオロベンゼン、3−クロロフルオロベンゼン、4−ク
ロロフルオロベンゼン、2−ブロモフルオロベンゼン、
3−ブロモフルオロベンゼン、4−ブロモフルオロベン
ゼン、3−ブロモクロロベンゼン、4−ブロモクロロベ
ンゼン、1,2,3−トリフルオロベンゼン、1,2,
4−トリフルオロベンゼン、1,3,5−トリフルオロ
ベンゼン、1−クロロ−2,6−ジフルオロベンゼン、
1−クロロ−2,4−ジフルオロベンゼン、1−クロロ
−2,5−ジフルオロベンゼン、1−クロロ−3,4−
ジフルオロベンゼン、1−クロロ−3,5−ジフルオロ
ベンゼン、1−ブロモ−2,6−ジフルオロベンゼン、
1−ブロモ−2,4−ジフルオロベンゼン、1−ブロモ
−2,5−ジフルオロベンゼン、1−ブロモ−3,4−
ジフルオロベンゼン、1−ブロモ−3,5−ジフルオロ
ベンゼン、1,2,3,4−テトラフルオロベンゼン、
1,2,3,5−テトラフルオロベンゼン、1,2,
4,5−テトラフルオロベンゼンペンタフルオロベンゼ
ン、ブロモペンタフルオロベンゼン、クロロペンタフル
オロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンジルクロ
ライド、ベンジルブロマイド、ベンジルフルオライド、
2−クロロトルエン、3−クロロトルエン、4−クロロ
トルエン、2−ブロモトルエン、3−ブロモトルエン、
4−ブロモトルエン、2−フルオロトルエン、3−フル
オロトルエン、4−フルオロトルエン、2,4−ジフル
オロトルエン、2,5−ジフルオロトルエン、2,6−
ジフルオロトルエン、3,4−ジフルオロトルエン、
2,3,4−トリフルオロトルエン、2,3,4,5,
6−ペンタフルオロトルエン、α,α,α−トリフルオ
ロトルエン、1−クロロ−2−(トリフルオロメチル)
ベンゼン、1−クロロ−3−(トリフルオロメチル)ベ
ンゼン、1−クロロ−4−(トリフルオロメチル)ベン
ゼン、1−ブロモ−2−(トリフルオロメチル)ベンゼ
ン、1−ブロモ−3−(トリフルオロメチル)ベンゼ
ン、1−ブロモ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼ
ン、1−フルオロ−2−(トリフルオロメチル)ベンゼ
ン、1−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)ベンゼ
ン、1−フルオロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼ
ン、1,2−ジクロロ−3−(トリフルオロメチル)ベ
ンゼン、1,3−ジクロロ−4−(トリフルオロメチ
ル)ベンゼン、1,4−ジクロロ−3−(トリフルオロ
メチル)ベンゼン、1,2−ジクロロ−4−(トリフル
オロメチル)ベンゼン、オクタフルオロトルエン等が例
示される。これらの化合物は通常単独で溶剤として使用
されるが、異性体が存在する化合物の場合には二種以上
の異性体の混合物を溶媒として用いることも可能であ
る。本発明において用いられるハロゲン化芳香族炭化水
素の沸点は30〜200℃であることが好ましい。沸点
が30℃未満のフッ素化炭化水素を塩素化ポリオレフィ
ンの製造溶媒として使用した場合、通常の塩素化及び塩
素化反応温度での蒸気圧が著しく高くなってしまい、工
業的な製造が困難になる。一方、沸点が200℃を越え
るフッ素化炭化水素を塩素化ポリオレフィンの製造溶媒
として使用した場合、塩素化及びクロロスルホン化反応
終了後、塩素化ポリオレフィンとその溶媒を分離するこ
とが困難となる。
【0006】塩素化を行なう反応はラジカル発生剤を触
媒として、塩素ガスあるいは塩化スルフリルを、ハロゲ
ン化芳香族化合物に溶解あるいは懸濁したポリオレフィ
ンと反応させる。反応温度は40〜150℃、好ましく
は60〜130℃であり、反応圧力は0〜10kg/c
2、好ましくは0〜7kg/cm2である。
【0007】ラジカル発生剤としては、アゾ系化合物あ
るいは有機過酸化物等が用いられる。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。好ましくはアゾ化合物であり、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。
【0008】原料となるポリオレフィンには、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(LLDP
E)、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。
【0009】反応の終了後、反応溶液中に残存する塩化
水素や塩素ガスを窒素を導入することによって除き、必
要に応じて安定剤を添加する。安定剤には2,2´−ビ
ス(4−グリシジルオキシフェニル)プロパンのような
エポキシ化合物が好ましい。生成物ポリマーを溶剤と分
離する方法には、水蒸気蒸留、ドラムドライヤー、ベン
ト付き押出機が知られており、これらの方法により両者
が分離される。
【0010】しかしながら溶媒として使用されるハロゲ
ン化芳香族化合物の種類によっては、反応中に一部塩素
化反応を受け、回収されたハロゲン化芳香族化合物中に
反応中に塩素化により生成した化合物が副生物として含
有される場合がある。この場合これを再び反応に使用す
ることにより、回収されたハロゲン化芳香族化合物中の
副生物の濃度が徐々に増加する。この副生物は沸点が高
いため溶剤と分離されて得られた塩素化ポリオレフィン
中に残存し、エラストマーの物性上様々な悪影響を与え
る。このため回収されたハロゲン化芳香族化合物より副
生物を除去すること、及びハロゲン化芳香族化合物の塩
素化による副生物の生成そのものを抑えることが重要で
ある。
【0011】回収されたハロゲン化芳香族化合物より副
生物を除去する方法は蒸留によるのが簡便で良い。この
ように精製されたハロゲン化芳香族化合物は再び反応器
へとリサイクルされる。
【0012】一方反応中にハロゲン化芳香族化合物の塩
素化の生成を抑える方法としては、まず塩素化試剤とし
ての塩素の使用を避け、塩化スルフリルを単独で用いる
プロセスが効果的である。特にこの際の反応温度は60
〜130℃の比較的低温で行なうことが望ましい。
【0013】本発明で言う塩素化ポリオレフィンには例
えば先に述べたような原料ポリオレフィンの種類に従い
塩素化ポリエチレン、塩素化エチレン・プロピレン共重
合体、塩素化エチレン・ブテン共重合体、塩素化エチレ
ン・ヘキセン共重合体、塩素化エチレン・酢酸ビニル共
重合体が挙げられる。
【0014】得られた生成物は従来のゴムあるいは樹脂
と同様に配合と混練を行ない、加硫物あるいは未加硫物
で使用される。配合剤としては、マグネシアや水酸化カ
ルシウム等の加硫剤、カーボンブラックやホワイトカー
ボン等の補強剤、炭酸カルシウムやタルク等の充填剤、
可塑剤、加工助剤、老化防止剤あるいは加硫促進剤等の
ゴムあるいは樹脂用配合剤が挙げられる。加硫方法には
蒸気加硫、UHF加硫、熱空気加硫、インジェクショ
ン、モールドあるいはロートキュアー等の一般的手法が
挙げられる。
【0015】最終用途には既存の塩素化ポリオレフィン
と同様、電線被覆材、塩ビ、PE、PP、PSおよびA
BS等の樹脂改質、ゴム磁石、弱電部品、自動車部品、
ゴム部品、防水シート、スポンジ等が挙げられる。
【0016】
【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。
【0017】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。
【0018】塩素量:燃焼フラスコ法 未加硫ゴム物性:JIS K 6300 加硫ゴム物性:JIS K 6301 ハロゲン化芳香族化合物中の塩素化副生物の含有量:ガ
スクロマトグラフィーによる。
【0019】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
1,3−ジフルオロベンゼンを28kgと、メルトイン
デックス3.8g/10分、密度0.963g/ccの
高密度ポリエチレンを1.96kg仕込んだ。
【0020】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。
【0021】ラジカル開始剤として2.65gのα,α
´−アゾビスイソブチロニトリルをハロゲン化芳香族化
合物2.9kgに溶解した。この溶液を連続的に反応器
へと添加しつつ、この溶液を連続的に反応器へと添加し
つつ、塩素ガスを別の投入口より反応器へ6リッター/
分の流量で130分導入することから反応を行なった。
反応温度を115℃、反応器の圧力を3.5kg/cm
2に保った。
【0022】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塩素ガスと塩化水素ガスを
除いた。
【0023】安定剤として43g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後、
この溶液を155℃に加熱したドラムドライヤーにフィ
ードして、生成物としての塩素化ポリエチレンを溶剤か
ら分離した。
【0024】分析の結果この塩素化ポリエチレンは3
5.5%の塩素含むことが判った。生ゴムのムーニー粘
度(ML1+4,100℃)は62であった。
【0025】さらに生成物を表1に示す配合に従って混
練し、未加硫ゴム物性及び引張り強さを測定した。得ら
れた値はこれをまとめて表2に示す。
【0026】一方ドラムドライヤーにて分離された1,
3−ジフルオロベンゼンは分析の結果その0.2%が塩
素化を受け、塩素化副生物を生成していた。このハロゲ
ン化芳香族化合物は蒸留により塩素化副生物を除き、次
なる反応に用いた。
【0027】実施例2 溶媒である1,3−ジフルオロベンゼンをクロロペンタ
フルオロベンゼンに代えた他は実施例1と同様の操作を
行い、塩素化ポリエチレンを合成した。
【0028】分析の結果得られた塩素化ポリエチレンは
35.2%の塩素を含むことが判った。生ゴムのムーニ
ー粘度(ML1+4,100℃)は64であった。
【0029】さらに生成物を表1に示す配合に従って混
練し、未加硫ゴム物性及び引張り強さを測定した。得ら
れた値はこれをまとめて表2に示す。
【0030】一方ドラムドライヤーにて分離されたクロ
ロペンタフルオロベンゼンは分析の結果、塩素化を全く
受けていなかった。
【0031】実施例3 溶媒である1,3−ジフルオロベンゼンをクロロベンゼ
ンに代えた他は実施例1と同様の操作を行い、塩素化ポ
リエチレンを合成した。
【0032】分析の結果得られた塩素化ポリエチレンは
35.1%の塩素を含むことが判った。生ゴムのムーニ
ー粘度(ML1+4,100℃)は60であった。
【0033】さらに生成物を表1に示す配合に従って混
練し、未加硫ゴム物性及び引張り強さを測定した。得ら
れた値はこれをまとめて表2に示す。
【0034】一方ドラムドライヤーにて分離されたクロ
ロベンゼンは分析の結果、その1.0%が塩素化を受
け、塩素化副生物を生成していた。このハロゲン化芳香
族化合物は蒸留により塩素化副生物を除き、次なる反応
に用いた。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は地球の成層圏に存在するオゾン層への悪影響を示さな
い塩素化ポリオレフィンの工業的製造プロセスを確立す
るものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶剤に溶解又は懸濁させたポリオレフィン
    を、ラジカル発生剤を触媒とし、塩素ガスあるいは塩化
    スルフリルを用いて塩素化反応を行なうに際し、溶剤と
    してハロゲン化芳香族化合物を溶剤に用いることを特徴
    とする塩素化ポリオレフィンの製造法。
  2. 【請求項2】反応で生成した塩素化ポリオレフィンを溶
    剤と分離した後、該溶剤中に副生する該溶剤の塩素付加
    物を系外に除去し、得られたハロゲン化芳香族化合物を
    再び反応に使用することを特徴とする請求項1に記載の
    製造法。
JP30374292A 1992-11-13 1992-11-13 塩素化ポリオレフィンの製造法 Pending JPH06145224A (ja)

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JP30374292A JPH06145224A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 塩素化ポリオレフィンの製造法

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JP30374292A JPH06145224A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 塩素化ポリオレフィンの製造法

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JP (1) JPH06145224A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4877697A (en) * 1988-05-26 1989-10-31 Hoechst Aktiengesellschaft Color filter array for liquid crystal display device
JP2005054005A (ja) * 2003-08-08 2005-03-03 Tosoh Corp 塩素化ポリオレフィンの製造法

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US4877697A (en) * 1988-05-26 1989-10-31 Hoechst Aktiengesellschaft Color filter array for liquid crystal display device
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