JPH06145226A - Production of chlorosulfonated polyolefin - Google Patents

Production of chlorosulfonated polyolefin

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Publication number
JPH06145226A
JPH06145226A JP30373492A JP30373492A JPH06145226A JP H06145226 A JPH06145226 A JP H06145226A JP 30373492 A JP30373492 A JP 30373492A JP 30373492 A JP30373492 A JP 30373492A JP H06145226 A JPH06145226 A JP H06145226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chlorine
sulfuryl chloride
polyolefin
sulfurous acid
acid gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP30373492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Matsumoto
清児 松本
Taido Miyagawa
泰道 宮川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP30373492A priority Critical patent/JPH06145226A/en
Publication of JPH06145226A publication Critical patent/JPH06145226A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C08F8/34Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C08F8/38Sulfohalogenation

Abstract

PURPOSE:To establish an industrial production for producing a chlorinated polyolefin without manifesting adverse effects on the ozonosphere present in the stratosphere of the earth by using a specific solvent. CONSTITUTION:This method comprises using octamethylcyclotetrasiloxane as a solvent in carrying out the chlorination or the chlorination and chlorosulfonation of a polyolefin dissolved or suspended in the solvent with chlorine and sulfurous acid gas, the chlorine and sulfuryl chloride, the sulfuryl chloride alone or three reagents of the chlorine, sulfurous acid gas and sulfuryl chloride or the sulfuryl chloride and sulfurous acid gas using a radical former as a catalyst.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、ポリオレフィンをオクタメチルシクロテトラシロキ
サンに溶解又は懸濁させて塩素化及びクロロスルホン化
反応を行なうことからクロロスルホン化ポリオレフィン
を製造する製造法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing chlorosulfonated polyolefin. More specifically, it relates to a production method for producing a chlorosulfonated polyolefin by dissolving or suspending a polyolefin in octamethylcyclotetrasiloxane and carrying out a chlorination and chlorosulfonation reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリオレフィンを溶剤に溶解又は懸濁さ
せてクロロスルホン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年以降クロロスルホン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ク
ロロスルホン化ポリオレフィンの製造法が望まれてい
た。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is known to dissolve or suspend a polyolefin in a solvent to produce a chlorosulfonated polyolefin. Carbon tetrachloride has also been used as the solvent. However, as a result of the revision of the “Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer” conducted in June 1990, carbon tetrachloride became a regulated substance, and as a result, since 1995, tetrachloride for commercial production of chlorosulfonated polyolefins has been changed. The use of carbon has been difficult. Therefore, a new method for producing a chlorosulfonated polyolefin that does not use carbon tetrachloride has been desired.

【0003】[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)の小さいオク
タメチルシクロテトラシロキサンを溶剤に用い、商業的
価値を有するクロロスルホン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。
SUMMARY OF THE INVENTION From the viewpoint of protecting the global environment, the present invention uses octamethylcyclotetrasiloxane having a low ozone depletion potential (ODP) as a solvent and is a process for producing a chlorosulfonated polyolefin having commercial value. The purpose is to provide.

【0004】[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、あるいは塩素と亜硫酸ガスと塩化
スルフリルの三試薬、塩化スルフリルと亜硫酸ガスを用
いて塩素化又は塩素化及びクロロスルホン化させる反応
に際し、溶剤としてオクタメチルシクロテトラシロキサ
ンを用いることを特徴とするクロロスルホン化ポリオレ
フィンの製造法に関するものである。以下にその詳細に
ついて説明する。
That is, the present invention is a polyolefin dissolved or suspended in a solvent, with a radical generator as a catalyst, chlorine and sulfurous acid gas, chlorine and sulfuryl chloride,
Sulfuryl chloride alone or three reagents of chlorine, sulfurous acid gas and sulfuryl chloride, in the reaction of chlorination or chlorination and chlorosulfonation using sulfuryl chloride and sulfurous acid gas, characterized by using octamethylcyclotetrasiloxane as a solvent The present invention relates to a method for producing a chlorosulfonated polyolefin. The details will be described below.

【0005】[0005]

【作用】本発明における溶剤には、オゾン破壊係数(O
DP)の小さいオクタメチルシクロテトラシロキサンが
用いられる。
The solvent used in the present invention has an ozone depletion potential (O
Octamethylcyclotetrasiloxane having a low DP) is used.

【0006】塩素化及びクロロスルホン化を行なう反応
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、あるいは塩
素と亜硫酸ガスと塩化スルフリルの三試薬、塩化スルフ
リルと亜硫酸ガスを、オクタメチルシクロテトラシロキ
サンに溶解あるい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
触媒としてピリジン、キノリン等のアミン化合物を添加
する。反応温度は40〜150℃、好ましくは60〜1
30℃であり、反応圧力は0〜10kg/cm2、好ま
しくは0〜7kg/cm2である。
The reaction of chlorination and chlorosulfonation uses a radical generator as a catalyst, chlorine and sulfurous acid gas, chlorine and sulfuryl chloride, sulfuryl chloride alone, or three reagents of chlorine, sulfurous acid gas and sulfuryl chloride, sulfuryl chloride and sulfurous acid. The gas is reacted with a polyolefin dissolved or suspended in octamethylcyclotetrasiloxane. When sulfuryl chloride is added, an amine compound such as pyridine or quinoline is added as a promoter if necessary. The reaction temperature is 40 to 150 ° C, preferably 60 to 1
It is 30 ° C., and the reaction pressure is 0 to 10 kg / cm 2 , preferably 0 to 7 kg / cm 2 .

【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。これらのうち、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。
As the radical generator, an azo compound or an organic peroxide is used. Examples of the azo compound include α, α′-azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and the organic peroxide is a peroxide. Examples thereof include benzoyl oxide, acetyl peroxide, t-butyl peroxide, and t-butyl perbenzoate. Of these, azo compounds are preferable,
Particularly preferred is α, α′-azobisisobutyronitrile.

【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。
Examples of the raw material polyolefin include high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), and linear low-density polyethylene (LLDP).
E), ethylene homopolymers and copolymers such as ultra low density polyethylene (VLDPE), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) and ethylene / propylene copolymer (EPM).

【0009】反応終了後、反応溶液中に残存する塩化水
素や亜硫酸ガスを窒素を導入することにより除き、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。
After completion of the reaction, hydrogen chloride and sulfurous acid gas remaining in the reaction solution are removed by introducing nitrogen, and a stabilizer is added if necessary. The stabilizer is preferably an epoxy compound such as 2,2'-bis (4-glycidyloxyphenyl) propane.

【0010】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。
Known methods for separating the product polymer from the solvent include steam distillation, a drum dryer, and a vented extruder, and these methods are used to separate the two.

【0011】本発明で言うクロロスルホン化ポリオレフ
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が挙げられる。
The chlorosulfonated polyolefin referred to in the present invention includes, for example, chlorosulfonated polyethylene, chlorosulfonated ethylene / propylene copolymer, chlorosulfonated ethylene / butene copolymer according to the kind of the raw material polyolefin as described above. , Chlorosulfonated ethylene-hexene copolymer, chlorosulfonated ethylene
Examples thereof include vinyl acetate copolymers.

【0012】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TRAやTT等
の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。
The obtained product is compounded and kneaded in the same manner as a conventional rubber or resin to be used as a vulcanized product or an unvulcanized product. Compounding agents include vulcanizing agents such as magnesia and calcium hydroxide, reinforcing agents such as carbon black and white carbon, fillers such as calcium carbonate and talc,
Compounding agents for rubber or resin such as plasticizers, processing aids, anti-aging agents or vulcanization accelerators such as TRA and TT can be mentioned. Vulcanization methods include steam vulcanization, UHF vulcanization, hot air vulcanization,
A general method such as injection, molding, or rotocure may be used.

【0013】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。
For the end use, like the existing chlorosulfonated polyolefin, automobile hoses, gas hoses, industrial hoses, escalator handrails, electric wires, leisure boats, roofing, pond liners, rolls, belts,
Boots, packings, sheets, pull cloths, adhesives, paints, sealants and the like can be mentioned.

【0014】[0014]

【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。
The present invention will be described in more detail based on the following examples, but these are examples for assisting the present invention and the present invention is not limited to these examples.

【0015】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。
The values used in these examples are obtained according to the following measuring methods.

【0016】塩素、イオウ量: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 生成物の色相:目視による。Amount of chlorine and sulfur: Combustion flask method Unvulcanized rubber Physical properties: JIS K 6300 Vulcanized rubber properties: JIS K 6301 Color of product: Visual inspection.

【0017】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オ
クタメチルシクロテトラシロキサンを28kgと、メル
トインデックス6.2g/10分、密度0.95g/c
cの高密度ポリエチレンを2.8kg仕込んだ。
Example 1 28 kg of octamethylcyclotetrasiloxane was placed in a 30-liter glass-lined autoclave, melt index was 6.2 g / 10 min, and density was 0.95 g / c.
2.8 kg of high-density polyethylene (c) was charged.

【0018】クロロスルホン化反応の助触媒としてピリ
ジンを0.3g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。
After adding 0.3 g of pyridine as a co-catalyst for the chlorosulfonation reaction, steam was passed through the jacket of the reactor and maintained at 120 ° C. for 2 hours to uniformly dissolve polyethylene. Also, during this period, nitrogen gas was introduced into the reactor at a flow rate of 15 liters / minute to eliminate air mixed in the reactor.

【0019】ラジカル開始剤として14gのα,α´−
アゾビスイソブチロニトリルをオクタメチルシクロテト
ラシロキサン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、5.9kg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から反応を行な
った。反応時間は3時間を要した。また反応中は反応器
の圧力を3.0kg/cm2に保った。
14 g of α, α'-as a radical initiator
Azobisisobutyronitrile was dissolved in 2.9 kg of octamethylcyclotetrasiloxane. While continuously adding this solution to the reactor, the reaction was carried out by adding 5.9 kg of sulfuryl chloride to the reactor from another charging port. The reaction time required 3 hours. The pressure in the reactor was maintained at 3.0 kg / cm 2 during the reaction.

【0020】反応終了後、圧力を常圧に戻し反応器の温
度を70℃まで低下させた。その後70℃に保ちながら
窒素を導入し、反応液に残存する亜硫酸ガスと塩化水素
ガスを除いた。
After the reaction was completed, the pressure was returned to normal pressure and the temperature of the reactor was lowered to 70 ° C. Thereafter, nitrogen was introduced while maintaining the temperature at 70 ° C., and the sulfurous acid gas and hydrogen chloride gas remaining in the reaction solution were removed.

【0021】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210℃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エチレ
ンを溶剤から分離した。
As a stabilizer, 43 g of 2,2'-bis (4
-Glycidyloxyphenyl) propane,
This solution was fed to a drum dryer heated to 210 ° C. to separate chlorosulfonated polyethylene as a product from the solvent.

【0022】生成物は純白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エチレンは35.1%の
塩素と1.2%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。
The product had a pure white hue and analysis showed that the chlorosulfonated polyethylene contained 35.1% chlorine and 1.2% sulfur. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the raw rubber was 51.

【0023】さらに生成物は表1に示す配合により混練
され、スコーチタイムに代表される未加硫物の物性と引
張り強さ等の加硫物性を測定した。
Further, the product was kneaded according to the composition shown in Table 1, and the physical properties of an unvulcanized product represented by scorch time and vulcanized physical properties such as tensile strength were measured.

【0024】得られた値はこれをまとめて表2に示す。The values obtained are summarized in Table 2 below.

【0025】実施例2 原料のポリオレフィンをメルトインデックス0.85g
/分、密度0.965g/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。
Example 2 A raw material polyolefin having a melt index of 0.85 g
/ Min, the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that high density polyethylene having a density of 0.965 g / cc was used, and then the product was separated.

【0026】生成物は純白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エチレンは33.7%の
塩素と1.2%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111であっ
た。
The product had a pure white hue and analysis showed that the chlorosulfonated polyethylene contained 33.7% chlorine and 1.2% sulfur. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the raw rubber was 111.

【0027】さらに生成物は表1に示す配合により混練
され、未加硫物の物性と加硫物性を測定した。
Further, the product was kneaded according to the composition shown in Table 1, and the physical properties and vulcanized physical properties of the unvulcanized product were measured.

【0028】これをまとめて表2に示す。This is summarized in Table 2.

【0029】実施例3 原料のポリオレフィンをメルトインデックス4.8g/
分、密度0.963g/ccの高密度ポリエチレンに変
え、塩化スルフリルの添加量を3.4kg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。
Example 3 Polyolefin as a raw material had a melt index of 4.8 g /
Min, a high density polyethylene having a density of 0.963 g / cc was used, and the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the amount of sulfuryl chloride added was changed to 3.4 kg, and then the product was separated.

【0030】生成物は純白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エチレンは23.3%の
塩素と1.1%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33であった。
The product had a pure white hue and analysis showed that the chlorosulfonated polyethylene contained 23.3% chlorine and 1.1% sulfur. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the raw rubber was 33.

【0031】さらに生成物は表1に示す配合により混練
され、未加硫物の物性と加硫物性を測定した。
Further, the product was kneaded according to the composition shown in Table 1 and the physical properties and vulcanized physical properties of the unvulcanized product were measured.

【0032】これをまとめて表2に示す。This is summarized in Table 2.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】[0035]

【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
いクロロスルホン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。
As is clear from the above description, the present invention establishes an industrial production process for chlorosulfonated polyolefins that does not adversely affect the ozone layer existing in the stratosphere of the earth.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、あるいは塩
素と亜硫酸ガスと塩化スルフリルの三試薬、塩化スルフ
リルと亜硫酸ガスを用いて塩素化又は塩素化及びクロロ
スルホン化させる反応に際し、溶剤としてオクタメチル
シクロテトラシロキサンを用い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。
1. A polyolefin dissolved or suspended in a solvent, using a radical generator as a catalyst, chlorine and sulfurous acid gas, chlorine and sulfuryl chloride, sulfuryl chloride alone, or chlorine, sulfurous acid gas and sulfuryl chloride, three reagents, and chlorine. A method for producing a chlorosulfonated polyolefin, characterized in that octamethylcyclotetrasiloxane is used as a solvent in the reaction of chlorination or chlorination and chlorosulfonation using sulfuryl and sulfurous acid gas.
JP30373492A 1992-11-13 1992-11-13 Production of chlorosulfonated polyolefin Pending JPH06145226A (en)

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