JPS5933303A - クロロスルホン化ポリエチレン製造方法 - Google Patents

クロロスルホン化ポリエチレン製造方法

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JPS5933303A
JPS5933303A JP57142075A JP14207582A JPS5933303A JP S5933303 A JPS5933303 A JP S5933303A JP 57142075 A JP57142075 A JP 57142075A JP 14207582 A JP14207582 A JP 14207582A JP S5933303 A JPS5933303 A JP S5933303A
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polyethylene
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Tatsuji Nakagawa
中川 辰司
Mamoru Narui
鳴井 衛
Yasuhiro Sakanaka
坂中 靖弘
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Tosoh Corp
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Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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    • 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

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハロゲン化炭化水素を溶媒として、ポリエチ
レンと塩化スルフリルとの反応によりクロロスルホン化
ポリエチレンを製造する方法に関するものである。
クロロスルホン化ポリエチレンは、分子中に塩素を20
〜60重t%(好ましくは25〜45重量%)、イオウ
を[1,3〜五〇重″Ii:%(好ま−しくは[1a〜
1.5重量%)含むよう塩素化ならびにクロロスルホン
化されたものであり、金属酸化物や加硫促進剤あるいは
各種無機充填剤とともに、容易に加硫されて、耐候性、
耐オゾン性、耐熱性、耐薬品性、明色性に優れたエラス
トマーとして使用される。
クロロスルホン化ポリエチレンの製造法として、ハロゲ
ン化炭化水素に溶解したポリエチレンをラジカル発生剤
を触媒とし、アミン化合物を助触媒として、塩化フルフ
リルと反応する方法が知られている。(特公昭39−1
2113) この方法は、塩素化反応とクロロスルホン化反応を別々
に行なう反応方法(例えば、持分1δ66−7858に
見られるような塩素と亜硫酸ガスを併用する方法や特開
昭56〜76406に見られるような塩素と塩化スルフ
リルを併用する方法がある。)と異なり、一つの試薬(
塩化スルフリル)で−挙に塩素化反応とクロロスルホン
化反応を行ないクロロスルホン化ポリエチレンを合成す
るという点において特徴的である。
塩素による塩素化工程が省略できることは、反応時間の
短縮や反応液中のポリエチレンのg[上昇につながるも
のであり、工業的に有利な反応方法である。
以下にポリエチレンと塩化スルフリルの反応式〔反応式
〕 発生剤 (至)塩素化反応 +cH2−cH++so2+ HOI    (21式
(イ)クロロスルホン化反応 −fOH2−OH++ HOI(3)式但し、40H,
−C!H,÷ はポリエチレンの連鎖の一部を表わすも
のとする。
しかしながら、この反応方法は、塩化スルフリルがポリ
エチレンの塩素化(反応式における(2)式)とクロロ
スルホン化((3)式)の両方に関与するため、反応生
成物であるクロロスルホン化ポリエチレンの塩素、イオ
ウの付加量を目的とする一定の数値にコントロールする
ことが難しいという欠点を有している。
クロロスルホン化ポリエチレンの物性は、塩素。
イオウ量によって著しい影響を受けるため、このことは
この反応方法の大きな工業的問題点である。
反応式より明らかなように、塩化スルフリルの塩素は(
2)式と(3)式の反応の起きる割合に関係なく1分子
の塩化スルフリルから1個の塩素原子がポリエチレンに
細別する(即ち、(2)式においては、−Clとして、
(3)式においては、−5o2atとしてポリエチレン
に付加する。)。
一力、ポリエチレンにイオウが付加するのは(3)式が
起きる場合に限られている。このことからポリエチレン
に付加する塩素とイオウの量をコントロールするために
は、1)塩化スルフリルの使用量の決定(即ち、付加す
る塩素量の決定)と、21(31式の起きる割合の決定
(RDち、付加するイオウ量の決定)が必要な条件であ
ることがわかる。
ポリエチレンに付加する塩素のモル量は、添加する塩化
スルフリルのモル量に対応して増加するので、塩化スル
フリルの使用量を決定することは容易である。このため
、クロロスルホン化ポリエチレンの塩素、イオウの付加
量をコントロールするには、(3)式の起きる割合をコ
ントロールすることが残された技術的課題である。
一方、塩化スル7リルとポリエチレンをラジカル発生剤
を触媒として反応を行なう場合、アミン化合物の添加に
より(3)式が促進されることが知られている。
我々はこのことを基にして、助触媒アミン化合物の添加
量(即ちアミン化合物の)・ロゲン化炭化水素に対する
濃度)により、塩化スルフリルのイオウの反応率をコン
トロールする方法を見い出したが、本発明の目的とする
ところは、加熱時にも製品の色相が変化せず、貯蔵時の
色相の安定性の’Itしたクロロスルホン化ポリエチレ
ンの製造に適シタクロロスルホン化ポリ、エチレンの塩
素、イオウの付710量のコントロール法の開発である
以下に本発明の技術内容について詳細に説明する。
アミン化合物が存在しない反応系においては、塩化スル
フリルのイオウの反応率は極めて低いことが知られてい
る。しかし、我々は微量のアミン化合物を反応系に添加
すると、 10g1o S =α・1og+o A+β   (1
)式なる(1)式に従い、アミン化合物の濃度(A)の
増大とともに塩化スルフリルのイオウの反応率(S)が
増大することを見い出した。
即ち、(1)式に従い、塩化スルフリルのイオウの反応
率をコントロールしてクロロスルホン化ポリエチレンを
製造することができる。
ここで定数であるα、βは、アミン化合物の抽類2アミ
ン化合物の添力n方法、ラジカル発生剤の種類、量9反
応温度9反応圧力1反応器の状態(攪拌、伝熱など)、
ポリエチレンの種類、濃題。
溶媒の種類9反応時間等に依存し、これらの反応条件に
より異なった値を示すために若干の変動幅をとるもので
ある。
ところが我々は、アミン化合物の濃度(〜を増大して、
ある領域(この領域を便宜上、変曲領域と呼ぶことにす
る)にまで達すると、アミン化合物のI/il[(〜の
増加に対する塩化スルフリルのイオウの反応率(S)の
増加の割合いが著しく小さくなり、(1)式が成立しな
(なることも見い出した。
即ち、変曲領域以上のアミン化合物を使用して反応を行
なった場合、アミン化合物の濃度(A)と塩化スルフリ
ルのイオウの反応率(S)は、(1)式と同様に なる(4)式に表わすことができるが、(4)式は(1
)式と異なりrがα5未満の値になってしまう。
これらの現象は、実施例および比較例の中で具体的に示
しである(図−1および図−2を参照)。
変曲領域以上の量のアミン化合物の添加により(4)式
に基づき塩化スルフリルのイオウの反応率ヲコントロー
ルシテ、クロロスルホン化ポリエチレンを製造すること
は可能である。しかしながら、この場合には生成したク
ロロスルホン化ポリエチレンの製品が空気加熱老化試験
において著しい変色を起こすことが問題である。
即ち、70℃に加熱した空気恒温槽に製品のチップを入
れ、空気加熱老化試験を行なうと、変曲領域以上の量の
アミン化合物を使用して(4)式に基づき塩化スルフリ
ルのイオウの反応率をコントロールして合成したクロロ
スルホン化ポリエチレンは、時間とともに色相が変化し
て最初は白色であった製品が淡黄、茶あるいは褐色に変
色してしまうのである。このような空気加熱老化試験は
、ゴムの耐熱試験の一つであるが、その方法や意義につ
いては日本ゴム協会発行の「ゴム試験法(新版υ等に詳
しく記載されている。
空気加熱老化試験において、この種の変色が観察される
ことは、クロロスルホン化ポリエチレンが白色ポリマー
であり、明色配合により赤、青等に着色した状態で使用
することを特色としているために極めて不都合なことで
ある。
例工ば、クロロスルホン化ポリエチレンの製品を真夏に
倉庫へ貯蔵する場合、倉庫内の装置の上昇により製品が
淡黄、茶、褐色等に変色してしまうと、この製品の商品
的価値は全(失なわれてしまう。一方、変曲領域以下の
アミン化合物を使用して、(1)式に基づき塩化スルフ
リルのイオウの反応率をコントロールすることにより製
造されたクロロスルホン化ポリエチレンには、このよう
な変色現象は見られず、製品のチップは白色を保つ。
このため、加熱時にも製品の色相が変化せず、貯蔵時の
色相の安定性の優れたクロロスルホン化ポリエチレンを
製造するためには、(1)式に基づき塩化スルフリルの
イオウの反応率をコントロールすることが極めて!要で
ある。
即ち、本発明は、ハロゲン化炭化水素に溶解したポリエ
チレンをラジカル発生剤を触媒として、塩化スルフリル
と反応することから、クロロスルホン化ポリエチレンを
製造する方法において、1ogto S =α@ lo
gIOA+β  (1)式なる(1)式が成立する範囲
で鎖式に従ってアミン化合物を添加し、塩化スルフリル
のイオウの反応率をコントロールすることから、■熱時
にも製品の色相が変化せず、貯蔵時の色相の安定性に優
れたクロロスルホン化ポリエチレンを製造することを特
徴とするクロロスルホン化ポリエチレンのイオウの付7
JO量のコントロール法である。
式中にあるα、βは、アミン化会9勿のa類、アミン化
付物の添加方法等、前述の各因子に依存する性質を持つ
ものであるが、反応条件を固定してこれらの因子を一定
化すると、α、βが変化することはない。α、βはある
決った反応条件においは固有な値として扱うことができ
る。
一方、α、β(特にβ)の決定に大きな影響を与える因
子としては、反応の温度と圧力が挙げられる。反応の温
度は生成するクロロスルホン化ポリエチレンの品質を考
慮して決められるべきものであるが、反応の温度が高い
程塩化スルフリルのイオウの反応率は低くなる傾向があ
る(βが小さくなる)。反応の温度はポリエチレンが均
一に溶解した状態であれば何度であっても構わないが、
85〜130℃であるものが好ましい。
反応の圧力は高い程塩化スルフリルのイオウの反応率は
高くなる(βが大きくなる)。反応の圧力は得られる製
品の品質とは無関係であるので、各反応の温度において
反応に支障をきたさない限り何Kg/cm”  (ゲー
ジ圧)であっても構わないが、1.2〜&5Kg/cr
n”  (ゲージ圧)のものが好まし〜1゜ なお、本反応に先立ち、一定の反応条件(アミン化合物
の種類、アミン化合物の添加方法、ラジカル発生剤の種
類、量2反応温度9反応圧力9反応器、ポリエチレンの
種類、#度、溶媒の種類。
反応時間)において、アミン化合物の添加量(濃1kA
)を変化させて反応を行ない !) (1)式のα、β値 2)変曲領域のアミン化合物の76 i (A)を求め
、(1)式と(1)式の成立する範囲を明確にしてお(
ことが大切である。
変曲領域のアミン化合物の濃度(〜は、反応に用いるハ
ロゲン化炭化水素溶媒の種類とアミン化合物の種類によ
り決定されるものである。例えば、ハロゲン化炭化水素
溶媒として四塩化炭素を用い、アミン化合物としてピリ
ジン(あるいはキノリン)を用いた場合には、ピリジン
濃度(あるいはキノリン濃度)五5X10−4モル/l
近傍が変曲領域である(図−19図−2参照)。
なお、塩素、イオウの付加量に対する反応の再現性のた
めに、上記の反応条件を精度よく再現して反応を行なう
ことが重要である。
助触媒として働(アミン化合物の種類としては、第1級
アミン、第2級アミン、第3級アミン、芳香族アミンあ
るいは含窒素複素環式化合物があり、例えハ、ヒリジン
、キノリン、インキノリン、す7トキノリン、アニリン
、モノメチルアニリン。
ジメチルアニリン、ニコチン、ピペリジン、ブチルアミ
ン等がある。
本発明で云うアミン化合物の濃度(モル/l)は、いず
れの方法においても用いたハロゲン化炭化水素の景<1
>に対し、最終的に使用したアミン化合物の量(モル)
により計算されるものである。
触媒として用いるラジカル発生剤には、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)のようなアゾ系ラジカル開始剤や過酸化
ベンゾイル、過酸化t−ブチル、過安息香酸t−ブチル
、過酸化アセチルのような有機過酸化物系ラジカル開始
剤がある。
触媒として働(ラジカル発生剤の添加量は、用いるポリ
エチレンを100ii部として1重量部以下であり、好
ましくはα1〜[15重量部である。
本発明で用いるポリエチレンとしては、高密度ボリエチ
レン(anpm)、低密度ポリエチレン(LDPE )
のほかに線状低密度ポリエチレン(IJ−LDPR)や
エチレン−酢ビ共重合体(EVA)のようなエチレン系
共重合体を含めて定義する。
ポリエチレンの量は任意でよいが、反応する溶液の粘度
が高(なるために、ハロゲン化炭化水素溶媒に対し5〜
30重量%であるものが反応の操作上好ましい。
反応の溶媒として用いるハロゲン化炭化水素には、ハロ
ゲン化脂肪族炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素があ
り、例えば、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン
、トリクロルエタン、テトラクロルエタン、モノクロル
ベンゼン、フロロベンゼン、ジクロルフロロメタン、シ
クロルジフロロメタン、トリクロルフロロメタン、1−
1)クロルトリヅロロエタン等がある。
反応器は塩化水素、亜硫酸ガスに耐える材質を選び、加
熱、冷却を行なうことができて攪拌、伝熱が充分に行な
えるものがよい。
反応はハロゲン化炭化水素にポリエチレンを溶解した後
、α、α′−アゾビスイソブチロニトリルのようなラジ
カル発生剤を添加しつつ塩化スル7リルを添加すること
により行なう。
添加する塩化スルフリルの量は、ポリエチレンに付加す
る塩素原子のモル数と添加する塩化スルフリルのモル数
が等しいものとして計算されるものであり、目的とする
クロロスルホン化ポリエチレンの塩素量と原料ポリエチ
レンの匍に応じて、その使用量が決定される。例えば、
塩素を36重i:%含むクロロスルホン化ポリエチレン
を合成するためには、ポリエチレン100重量部に対し
215部の塩化スル7リルを添加すればよい。
この時、助触媒としてピリジン、キノリンのようなアミ
ン化合物を用いる力瓢この添加量は目的とするイオウの
付加量に対応して、前もって求めた(1)式に従い決定
されるものである。
これにより目的とする塩素、イオウが付加したクロロス
ルホン化ポリエチレンを製造することができる。なお、
助触媒アミン化合物の添加方法には、反応の開始以前に
一括して反応器に仕込んでお(方法と、反応の進行とと
もに連続的に添加する方法がある。
塩化スルフリルの添加を終了したポリマー溶液は、液中
に残存する塩化水素、亜硫酸ガス等の残存酸分な溶媒の
還流下、窒素ガスを吹き込むことから取り除かれる。次
に安定剤として2.2’−ビス(4−グリシジルオキシ
フェニル)フロパンのようなエポキシ化合物を添加する
生成したポリマー溶液は、常法によりドラムドライヤー
、押出し乾燥機等にフィードされて分離。
乾燥を行なう。引続きカッターによりチップ化すれば製
品のクロロスルホン化ポリエチレントナ7)。
次に本発明を実施例および比較例により具体的に説明す
るが、これらは本発明の理解を助けるための例であって
、不発明はこれらの実施例から伺らの制限を受けるもの
ではない。
実施例1 グラスライニングを施したオークレープにメルトインデ
ックス6.01/10分、密度α956f / CCの
ポリエチレン2.0に9と溶媒の四塩化炭素1tozと
助触媒のピリジン1.56X10→−モルを仕込み、加
圧下に昇温しポリエチレンを溶解した。続いて塩化スル
フリル4.3 K9と1.0tの四塩化炭素に溶解した
α、α′アゾビスイソブチロニトリル102を一定の流
速でオートクレーブへ添加することにより反応を行なっ
た。
反応中はオートクレーブの内温を100℃に、圧力を五
〇Kg7cm”(ゲージ圧)に保ったが、塩化スルフリ
ル等の添加には6時間を要した。この後、オークレープ
の内温を70℃に下げ、圧力を大気圧まで戻した後、ポ
リマー溶液に窒素を吹き込むことによりポリマー溶液中
に残存している塩化水素、亜硫酸ガス等を系外に排出し
た。さらに安定剤として2,2′−ビス(4−グリシジ
ルオキシフェニル)プロパン302を添加した。
その後、常法に従いドラムドライヤーを用いて溶媒と製
品を分離した。
分析の結果、このクロロスルホン化ポリエチレンは35
.9重量%の塩素と0.5重量%のイオウを含むことが
わかった。これより仕込みのピリジンの濃度に対して塩
化スルフリルのイオウの反応率を計算したが、これを表
−1にまとめ図−1に示した。
得られたクロロスルホン化ポリエチレンをカッターによ
りチップ化して、70℃に保った空気恒温槽(■東洋精
機製作pJTJR)に入れ、加熱条件下における色相の
経時変化(空気加熱老化試験)を観察したが、7日を経
過したものも白色を保ち、何らの変色も観察されなかっ
た。
これらの結果を表−1に示す。
実施例2 助触媒としてのピリジンの添加量を1.89X10−s
モルと変えた以外は実施例1と同じ条件で反応と生成物
の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察され
なかった。
これらの結果をまとめ我−12図−1に示す。
実施例3 助触媒としてのピリジンの添71[]iを2.28X1
0”モルと変えた以外は実施例1と同じ条件で反応と生
成物の解析を行なった。
これらの結果を表−19図−1に示す。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察され
なかった。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
実施例4 助触媒としてのピリジンの添加量を2.64X101モ
ルと変えた以外は実施例1と同じ条件で反応と生成物の
解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察され
なかった。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
実施例 助触媒としてのピリジンの添加量−Q3.Oo x10
″モルと変えた以外は実施例1と同じ条件で反応と生成
物の解゛析を行なった。
70°Cの空気恒温槽による空気加熱老化試験において
は、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察さ
れなかった。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
比較例1 助触媒としてのピリジンの添加量を6.60X10″−
3モルと変えた以外は実施例1と同じ条件で反応と生成
物の解析を行なった。
生成物を70℃の空気恒温槽に入れ、実施例1と同様に
加熱条件下におげろ色相の経時変化を観察したが、−週
間を経過したものは淡黄色に変化した。これらの結果監
19図−1に示す。
比較例2 助触媒としてのピリジンの添加量を1.80 X10−
2モルと変えた以外は実施例1と同じ条件で反応と生成
物の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験において、
生成物は3日を経過したものは淡黄色に変化し、7日を
経過したものは茶色に変色した。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
比較例3 助触媒としてのピリジンの添加量を6.60 X10−
ミ モルと変えた以外は実施例1と同じ条件で反応と生
成物の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験において、
生成物は6日を経過すると茶色に変色し、7日を経過す
ると褐色に変色した。
これらの結果をまとめ表−17図−1に示す。
実施例1〜5.比較例1〜3は、助触媒のピリジンの添
加量(即ち、#IU)を変化させた以外は同一の条件に
より反応を行なったものである。
図−1より明らかなように、ピリジンの濃度(モル/l
)に対するイオウの反応率に)は約3.5×10−4モ
ル/l近傍のピリジンの製団(変曲領域)を境として・
その傾きが太き(変化している。
変曲領域よりもピリジン濃度が少ないものは(実施例1
〜5)、塩化スルフリルのイオウの反応率(S)とピリ
ジン濃tl(A)の関係が、1、og、(、S= 1.
8410g+o A + 7.54なる式で近似的に表
現することができる。この式はこの領域において(11
式が成立していることを示す。
又、これらの実施例により製造された製品は、空気加熱
老化試験において変色することはない。
一方、変曲領域よりもピリジン濃度の高いものは(比較
例1〜3)、塩化スルフリルのイオウの反応率(S)と
ピリジンの濃度(局の関係が、Log、、) S= a
07110g、6 A + j、06なる式で近似的に
表わすことができる。この式は(4)式におけるrがr
くα5として表わされるものであり、本発明で云う(1
)式の成立する範囲に入らないものである。
これらの比較例により製造された製品は、空気力ロ熱老
化試験において淡黄、茶色あるいは褐色へ変色した。
実施例6 反応温度を110℃と変えた以外は実施例1と同じ条件
で反応と生成物の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気カロ熱老化試験において
は、7日ケ経適しても生成物は白色を保ち変色は観察さ
れなかった。
これらの結果をまとめ表−12図−1に示す。
実施例7 助触媒としてのピリジンの添710tを1.89 X1
0−sモルと変え、反応温度を110℃と変えた以外は
実施例1と同じ条件で反応と生成物の解析を行なった 70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察され
なかった。
これらの結果をまとめ表−12図−1に示す。
実施例8 助触媒としてのピリジンの添加量を2.28X10’−
”モルと変え、反応温度を110℃と変えた以外は実施
例1と同じ条件で反応と生成物の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日?:経過しても生成物は白色を保ち変色は観察さ
れなかった。
これらの結果をまとめ表−12図−1に示す。
実施例9 助触媒としてのピリジンの添加例を2.64X10 8
モルと変え、反応温度を110℃と変えた以外は実施例
1と同じ条件で反応と生成物の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察され
なかった。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
実施例10 助触媒としてのピリジンの添加量を五〇〇X10−3モ
ルと変え、反応温度を110℃と変えた以外は実施例1
と同じ条件で反応と生成物の解析を行なった。
70°Cの空気恒温槽による空気加熱老化試験において
は、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察さ
れなかった。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
比較例4 助触媒としてのピリジンの添加t’e6.60XIO”
モルと変え、反応温度を110℃と変えた以外は実施例
1と同じ条件で反応と生成物の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過すると淡黄色に変色した。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
比較例5 助触媒としてのピリジンの添7111 量を1.80 
X10−2モルと変え、反応温度を110℃と変えた以
外は実施例1と用じ条件で反応と生成物の解析を行なっ
た。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、3日を経過すると淡黄色に変色し、7日を経過したも
のは茶色に変色した。
これらの結果をまとめ表−12図−1に示す。
比較例6 助触媒としてのピリジンの添加量を6.60X10−2
モルと変え、反応温度を110℃と変えた以外は実施例
1と同じ条件で反応と生成物の解析を行なった。
70°Cの空気恒温槽による空気加熱老化試験において
は、3日を経過すると茶色に変色し、7日を経過したも
のは褐色に変色した。
これらの結果をまとめ表−19図−1に示す。
実施例6,7,8,9,10.比較例4,5゜6は、反
応温度を11[+’Cに変えた以外は、反応条件を実施
例1〜5.比較例1〜3と同一とし、ピリジンの濃度を
実施例1,2,3,4,5.比較例1,2.3にそれぞ
れ対応させて反応を行なったものである。
図−1より明らかなように、ピリジン濃段(モル/j)
に対するイオウの反応率caは約5.5xlO+モル/
l近傍のピリジンの濃度(変曲領域)を境としてその傾
きが太き(変化している。
変曲領域よりもピリジン濃度が少ないものは(実施例6
〜1o)、塩化スルフリルのイオウの反応率(S)とピ
リジン濃度(〜の関係式が、10g1oS = 1.5
41og16 A + 5.92なる式により近似的に
表現することができる。この式はこの領域において(1
)式が成立していることを示す。
又、これらの製品は空気加熱老化試験に8いて変色を起
こさない。
三方、変曲領域よりもピリジン濃度の高いものは(比較
例4〜6)、塩化スルフリルのイオウの反応率(S)と
ピリジンの#度(A)の関係が、10H,6S = 0
.06510gto A + 0.78なる式で近似的
に表わすことができる。この式は本発明で云う(11式
の成立する範囲に入らないものである。これらの比較例
により製造された製品は空気加熱老化試験において、淡
黄、茶あるいは褐色へ変色した。
又、図−1の二つの曲線(即ち、一つは実施例1〜5.
比較例1〜3を結ぶものであり、他の一つは実施例6〜
10.比較例4〜6を結ぶものである)を比較すれば、
他の条件を一定として反応温度が上昇すると塩化スルフ
リルのイオウの反応率が低下することがわかる。即ち、
このように反応温度あるいは反応圧力等の他の反応条件
を変化さ疵て検討することも可能である。
実施例11 実施例1で用いたオートクレーブにメルトインデックx
 a O? / 10分、密ya、q1qy/cr、の
ポリエチレン2.0 Kgと溶媒の四塩化炭素11.O
tを仕込み、加圧下に昇温してポリエチレンを溶解した
α、α′−アゾビスイソブチロニトリル7.02と助触
媒としてのキノリン1.80x i o−sモルχ10
2の四塩化炭素に溶解し、塩化スルフリル4.5に9と
ともに一定の流速でオートクレーブに添加することから
反応を行なった。
反応中はオートクレーブの同温を95℃に、圧力を15
 K17cm”  (ゲージ圧力)に保ったが、塩化ス
ルフリル等の添加には2時間30分を要した。
反応終了後、オートクレーブの内温を70’C,に下げ
、圧力を大気圧にまで戻した後、ポリマー溶液に窒素を
吹き込むことからポリマー溶液中に残存している塩化水
素、亜硫酸ガスを系外に排出した。さらに安定剤として
2,2′−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)プロ
パン30Fを添刀口した。その後常法に従いドラムドラ
イヤーを用いて溶媒と製品を分離した。
分析の結果、このクロロスルホン化ポリエチレンは55
.9重量%の塩素とα3重量%のイオウを含むことがわ
かった。これより塩化スル7リルのイオウの反応率を計
算したが、これらを表−1にまとめ図−2に示した。
得うれたクロロスルホン化ポリエチレンはカッターによ
りチップ化して、70℃に保った空気恒温槽に入れられ
実施例1と同様に加熱条件下における製品の色相の経時
変化(空気加熱老化試験)を観察した。7日を経過した
ものも白色を保ち変色は観察されなかった。これらの結
果を表−1に示す。
実施例12 助触媒のキノリンの量を2.41 X 10″′″3モ
ルと変えた以外は実施例11と同じ条件で反応と生成物
の解析を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察され
なかった。
これらの結果をまとめ表−19図−2に示す。
実施例13 助触媒のキノリンの量を102X10−sモルと変えた
以外は実施例11と同じ条件で反応と生成物の解析を行
なった。
70℃の空気恒fA槽による空気加熱老化試験において
は、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察さ
れなかった。
これらの結果をまとめ表−19図−2に示す。
実施例14 助触媒のキノリンの量’f(156X10−”モルと変
えた以外は実施例11と同じ条件で反応と生成物の解析
を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過しても生成物は白色を保ち変色は観察され
なかった。
これらの結果をまとめ表−19図−2に示す。
比較例7 助触媒のキノリンの量を460X10−’モルと変えた
以外は実施例11と同じ条件で反応と生成物の解析を行
なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、7日を経過したものが淡茶色に変色した。
これらの結果をまとめ表−19図−2に示す。
比較例8 助触媒のキノリンの今を2.42XIC1−’モルと変
えた以外は実施例11と同じ条件で反応と生成物の解析
を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、5日を経過すると淡茶色に変色し、7日を経過したも
のは茶色に変色した。
これらの結果をまとめ表−19図−2に示す。
比較例9 助触媒のキノリンの量を6.59X10−’1モルと変
えた以外は実施例11と同じ条件で反応と生成物の解析
を行なった。
70℃の空気恒温槽による空気加熱老化試験においては
、3日を経過すると褐色に変色した。
これらの結果をまとめ表−12図−2に示す。
実施例11〜14.比較例7〜9は、反応温度を95℃
とし、反応圧力を2.5 Kg / on”  (ゲー
ジ圧)として助触媒のキノリンを反応中連続的に反応器
に添〃uすることから反応を行なったものである。
図−2を見ると明らかなように、キノリンの濃度■に対
する塩化スル7リルのイオウの反応率(S)はキノリン
の濃度が約!L5X10””’モル/lの近傍(変曲領
域)においてその傾きが著しく変化する。変曲領域より
もキノリンの濃度が少ないものは(実施例11〜14)
、塩化スル7リルのイオウの反応率(S)とキノリン#
度(Nの関係が、logl、) S = 23910g
+o A + 9.10なる式により近似的に表現する
ことができる。
この式はこの領域において(1)式が成立していること
を示す。又、これらの製品は空気)JD熱老化試験にお
いて変色を起こさない。
一方、変曲領域よりもピリジ/濃度の高いものは(比較
例7〜9)、塩化スルフリルのイオウの反応率(S)と
キノリン濃度(〜の関係が、log、(I El = 
0.1910g+o A 、、4−1.37なる式で近
似的に表わすことができる。この式す本発明で云う(1
)式の成立する範囲に入らないものである。これらの比
較例により製造された製品は、空気加熱老化試験におい
て淡茶、茶あるいは褐色へ変色した。
これらの実施例、比較例を参照すれば不発明により塩化
スル7リルのイオウの反応率をコントロールして製造し
たクロロスルホン化ポリエチレンは、7IO熱時におい
ても製品の色相が変化することな(、貯蔵時の色相の安
定性の優れたクロロスルホン化ポリエチレンであること
がわかる。
これらのことから本発明がクロロスルホン化ポリエチレ
ンの塩素、イオウの付カロ;1tをコントロールする方
法として優れた特質を有するものであることは明らかで
ある。
【図面の簡単な説明】
図1−1はピリジンの濃度に対する塩化スルフリルのイ
オウの反応率、図−2はキノリンの濃度に対する塩化ス
ルフリルのイオウの反応率乞示す。 図中、1,2.3・・・・・・14なる数字は実施例の
番号を表わし、11.21.31・・・・・・9)なる
数字は比較例の番号を表わす、 特許出願人 東洋曹達工業株式会社 手続補正書 昭和58年5月18日 特許庁長官若杉和夫殿 1事件の表示 昭和57年特許願第 142075号 2発明の名称 クロロスルホン化ポリエチレンのイオウの付加量のコン
トロール法6補正をする者 6補正の対象 願書の発明の名称の欄。 明細書の発明の名称の欄、特許請求の範囲の欄および発
明の詳細な説明の欄 7補正の内容 (1)願書および明細書の発明の名称を「クロロスルホ
ン化ポリエチレンの製造方法」に訂正する。 (2ン  特許請求の範囲を別紙のとおシに補正する。 り3)明細書11頁12〜14行の記述「クロロスルホ
ン化ポリエチレンを・・・・・・・・・のコントロール
法である。」を「クロロスルホン化ポリエチレンを製造
す不方法に関する。」と訂正する。 (4)同35頁6行に記載の「ピリジン濃度」を「キノ
リン濃度」に訂正する。 2、特許請求の範囲 1. ハロゲン化炭化水素に溶解したポリエチレンをラ
ジカル発生剤を触媒として、塩化スルフリルと反応する
ことからクロロスルホン化ポリエチレンを製造する方法
において、10g1os−α・logl(IA+β  
(1)式(但し、S:塩化スルフリルのイオウの反応率
(@A:ハロゲン化炭化水素溶媒中のアミ ン化合物の濃度(モル/7) α、β:1.O(αく五〇 4.0〈β(12,0なる定数) なる(1)式が成立する範囲で鎖式に従ってアミ31−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ハロゲン化炭化水素に溶解したポリエチレンをラジ
    カル発生剤を触媒として、塩化スルフリルと反応するこ
    とからクロロスルホン化ポリエチレンを製造する方法に
    おいて、10g、o 8−α中10ggI A+β  
    (1)式なる(1)式が成立する範囲で該式に従ってア
    ミン化合物を添加することを特徴とするクロロスルホン
    化ポリエチレンのイオウの付加量のコントロール法。
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