JPS6076508A - 高弾性エチレン−アクリルエステル共重合体の製造 - Google Patents

高弾性エチレン−アクリルエステル共重合体の製造

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JPS6076508A
JPS6076508A JP59146164A JP14616484A JPS6076508A JP S6076508 A JPS6076508 A JP S6076508A JP 59146164 A JP59146164 A JP 59146164A JP 14616484 A JP14616484 A JP 14616484A JP S6076508 A JPS6076508 A JP S6076508A
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acrylic ester
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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
    • C08F8/22Halogenation by reaction with free halogens
    • 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

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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】 発明の分野 本発明は、ガス相プロセスでエチレン−アクリル酸エス
テル共重合体を変性してそれから弾性生成物を製造する
方法に関する。より詳細には、本発明は炭素−壌累結合
及び選択により炭素−8O2C1結合を含有するエチレ
ン−アクリル酸エステル共重合体からエラストマーを製
造するガス相方法に関する。
発明の背景 高圧法エチレンーアクリル酸エステル共重合体は、塩素
化及びその他の変性剤により水性或は溶剤スラリー或は
溶液プロセスにおいて処理されて機械的及び化学的性質
の改良された生成物を提供してきた。これに関しては、
例えば米国特許2.405,971号及び同3.960
.821号を谷照のこと。
しかし、これらの塩素化型プロセスは、溶剤を使用する
ことに包含される明白な不利益、すなわ又は高温の条件
下で除去する必要、をこうむる。
また、これらの塩素化型プロセスは、溶剤の使用容量を
供給するために、高温の使用及び/又は比較的大きいサ
イズの反応器の使用をも必要とする。
米国特許へ770.706号及び同4,220,739
号は、比較的に少い量の変性剤による種々のエチレン共
重合体の表面スルホン化について開示している0 米国特許41口29.862号は、ガス相流動相プロセ
スにおける結晶性の高いエチレン炭化水素重合体のガス
状塩素による処理について開示している。この特許の実
施例に開示されるデータは、この特許の方法によって製
造される生成物もまた結晶性の高い物質であり、かつ、
第17図に記載されるように明らかに外挿することによ
り、この特許の教示するところに従って約20%よりも
低い結晶度のレベルを得るためには、同特許に開示され
るエチレン重合体に約55重以外を越える塩素を加える
必要があることを示している。
しかし、かかる先行技術の手順の中で、弾性のエチレン
−アクリル酸エステル共重合体、すなわち、結晶度が1
0%よりも低くかつ25℃におけルモジエラスが200
0 psi (14011’9/cm2)よりも小さい
共重合体を製造する溶剤の無いガス相プロセスを開示し
ているものは無い。
本発明の目的 本発明の目的は、塩化スルホニル及び/又は塩素の含有
量が比較的に低い弾性エチレン−アクリル酸エステル共
重合体を、粒状エチレン−アクリル酸エステル共重合体
から最少の反応体でかつ比較的に温和な反応条件下で容
易に製造することができる簡単な一工程のプロセスを提
供することである。
本発明のそれ以上の目的は、塩素等の変性剤の含有量が
比較的に低い弾性エチレン−アクリル酸エステル共重合
体を粒状エチレン−アクリル酸エステル共重合体から種
々の処理剤で作ることができる簡単な一工程プロセスを
提供することである。
本発明の更にそれ以上の目的は、弾性の塩化スルホニル
及び/又は塩素含有エチレン−アクリル酸エステル共重
合体を、溶剤或は触媒残分を除くために該重合体を後処
理する必要無く容易に作ることができるプロセスを提供
することである。
発明の要約 本発明の目的は、以下に説明するような低圧ガス相プロ
セスで、エチレンとアクリル酸エステルとの所定の粒状
共重合体を所定の塩素含有変性剤により処理する場合に
容易に得られることが、今、分った。
本発明の方法で用いられるべきエチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体は、エチレン約50〜99ffi量%、
好ましくは約80〜98重量−と、アクリル酸エステル
例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチ
ルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタク
リレート等の1種以上約1〜50重量襲、好ましくは約
2〜20重量%とから形成する粒状物質である。
211LOOOpai(’140〜z a o o k
g/cm” ) 、好ましくは約4000〜15,00
0psi(210〜1、050 Ic97cm” )及
び結晶度約30〜60%、好ましくは約20〜40%を
有する。これらの重合体は、本発明の方法で使用するた
めに、粒状形、すなわち粒径約150−1.000ミク
pンの範囲、平均粒径約700±100ミクロンにすべ
きである。
本発明の方法は、溶剤或は液状希釈剤の不存在において
ガス相で実施する簡単な一工程方法である。かかるガス
相方法の内の好ましいものは、流動又は攪拌床型方法で
ある。
方法は、粒状エチレン共重合体を使用する操作条件下で
ガス状になるのに適した変性剤で処理或は変性剤に反応
させて所望の処理の度合を達成することによって行う。
所望の処理レベルは、十分な量の変性剤をエチレン共重
合体に反応させて該重合体の結晶を10%よりも低い、
好ましくは0〜Ad11Illl許^1−RルL−士−
lルτ者赫スト^L−ナスものである。変性剤は、重合
体主鎖上の水素原子を一層かさの大きい基、C1及びB
O2C1で無作為に置換することによって、出発重合体
の結晶度、こうしてモジュラスを低下させるものと考え
られる0 これが起−きるのに必要な時間は一部使用する特有の変
性剤及び/又はエチレン共重合体及び共重合体の粒径に
よって約3〜10時間の範囲である。
こうして、結晶度が低くなるにつれて、共重合体の粒径
が小さくなり、変性プロセスが早く進行する。使用すべ
き温度は約50°−100℃の範囲であり、使用すべき
圧力は大気圧〜約1000 psi(70kg/cIn
” )の範囲である。また、圧力は全反応条件スキーム
下で反応体或は副生物のいずれもが凝縮しないものとす
べきである。圧力及び温度は、その他の全ての条件が同
じ場合には、高くなる程、反応時間が短くなる。使用す
ることができる変性剤は以下を含む: 塩素化の場合:C1□ り四ルスルホン化の場合: 80zC1を又は80t+
CI*本方法は開始剤無しで実施することができる。
開始剤を使用することが望ましい場合には、好適な開始
剤はアゾビスイソブチロニトリルである。
塩素化処理の結果として、塩り(化重合体は、重合体の
主鎖全体にわたって炭素−塩素結合を無作為に分布させ
て含有する。かかる生成物中、塩素濃度は5〜55重位
%の範囲、好ましくは15〜30重量%の間である。ク
ロルスルホン化処理の結果として、クロルスルホン化重
合体の主鎖は無作為に分布した炭素−塩素結合及び炭素
−8o2C1結合を含有する。クロルスルホン化重合体
中、全塩素濃度は約5〜55重量%の範囲、好ましくは
15〜30重量%の範囲であり、イオウ台足は約α1〜
10重鍬%の範囲、好ましくは約0.5〜5重垣%の範
囲である。
処理されるべき粒状共重合体の量に対する反応器中で使
用すべきガス状変性剤の量は約20〜100重鍛メ、好
ましくは約20〜100重M%である0802及びC1
2を変性剤として使用する場合には、使用すべきCI2
対SO2のモル比は約5:1〜10:1、好ましくは約
5:1である。窒素等の不活性ガス約10〜50容量%
をガス状変性剤と共に使用することができる。
変性した弾性共重合体を本発明の方法で作った後に、全
ての残留未反応物質、例えば単量体又は変性剤、又はH
CI副生物を共重合体から、単に窒素等の不活性ガスで
洗い出す(flush out )ことによって除くこ
とがずっと容易であることが分った。
本発明の方法で用いる単量体、変性剤、HCI副生物、
選択により不活性ガス以外に反応系の成分、例えば溶剤
、希釈剤、膨潤剤、流動化剤又は触媒が無いから、これ
ら後者の型の任意の材料を弾性生成物から除去する努力
を何ら費す必要が無い。
本明細書中で論じた共重合体の性質は以下の試験方法に
よってめた: 結晶度 圧力DSC七ルを有するデュ ポン−990分析計を用いて示 差走査熱屋計(DSC)によつ ダ1張モジュラス(psi) 1 %割線モジュラス;
4“×4“Xo、020“のフィルムを 130°−’150℃で圧縮成形して そのモジュラスをASTM− 638に従って測定する。
引張強さく Ill@i ) 引張モジュラスについて
上述したように調製した同様のフィ ルムをASTM−638に従っ て試駆する。
破断点伸び% 引張モジュラス及び引張強さについて上
述したように調製し た同様のフィルムをASTM− 638に従って持ち上げる。
以下の実施例は本発明の方法を例示するために与えるも
ので、本発明の範囲を制限するつもりのものではない。
実施例において使用したエチレン−アクリル酸エステル
共重合体は、高圧条件下で遊離基開始剤を用いて作った
エチレン82重2%とエチルアク共重合体は32%の結
晶質で、引張モジュラス5.560 pal (391
ky/cm” )、引張強さ2.500pal (16
2kg7cm” ) 、伸び率919%で、平均粒径5
00ミクロンの粒子状であった。
装置/方法 熱電対温度計及びモーター活性U形ハステロイ攪拌器を
装備した2リツトルのガラスライニングを施したステン
レススチール又はハステロイ(55Nis 17Mos
 16Crs 6Fez 4W)反応器でエチレンエチ
ルアクリレート共重合体を塩素化成ハクロルスルホン化
した。
ハステロイディップチューブ(直径〜2crn)を用い
てガス状変性剤を反応器の中へ供給した。未反応変性剤
及びHCIを25%水性NaOHを収容する収集トラッ
プにベントした。ガス状変性剤を約15〜450 ps
l (1〜32 kg/cm” )の圧力下でC1,1
時間当り10〜12rの速度、8022〜3f/時間の
速度で供給した。処理すべき重合体、約100〜200
2を反応器に装入して外部加熱器によって加熱した。こ
れらの実験のいずれにおいても触媒を使用しなかった。
重合体を反応器に加えて所望の反応温度にまで加熱した
後に、樹脂を攪拌器によって攪拌し、ガス状変性剤を供
給した。変性プロセス中、変性樹脂の試料を反応器から
取り出してS及び/又はCI含量、結晶塵%について試
験した。変性化プロセスが、樹脂の結晶塵が約10%よ
りも低い所に達した点にまで進行した際に、ガス状変性
剤の流れを停止し、生成物を反応器中窒素でパージして
so2及び/又はC1!及びHCIを除きながら冷却さ
せた。
実施例1 本実施例では、エチレン−エチルアクリレート(EEA
 )共重合体を〜70℃で〜10時同以下の開環素化し
、塩素含量21重量%を得た。出発材料、中間生成物、
最終生成物の性質は以下の通りであった: 表1 CI、襲 0 10 21 結晶度、% 52 15 6 伸び率、% 919 485 287 MPa=メガパスカル この実施例1のデータは、本発明に従ってエチレンエチ
ルアクリレート共重合体を容易に塩素化して結晶塵が1
0%よりも低く、かつモジュラスが2000 psi 
(140Ic9/cIn” )よりも低い弾性生成物を
与えることができることを示す。
実施例2 この実施例では、一連の5つの異るクロルスルッチから
作った。各々の場合において、共重合体を60−70℃
で約6〜10時間りpルスルホン化した。出発材料及び
最終生成物の各々の性質番1次の通りであった: この実施例2のデータは、本発明に従ってエチレンエチ
ルアクリレート共重合体を容易にりpルスルホン化して
モジュラスが2000 psl (140’?/3” 
)よりも低くかつ結晶度が10!gよりも低い弾性生成
物を製造することができることを示す。
実施例3 本発明の方法によって製造した弾性生成物は、たわみ性
、耐薬品性、難燃性の故に、広範囲の用途を有する。該
弾性生成物は、例えば、ワイヤ及びクープル絶縁材とし
て、かつポリ塩化ビニル樹脂用の可塑剤として用いるこ
とができる6本発明の方法によって作った塩素化エチレ
ン−エチルアクリレート共重合体を硬化ワイヤ及びケー
ブルジャケット配合物における基材樹脂として使用した
。塩素化エチレン−エチルアクリレート共重合体はエチ
レン82重麓%とエチルアクリレート18重量−とを含
有する出発樹脂から形成され、結晶52%で、モジュラ
ス5560 pai(S 9179/3” )を有して
いた。塩素化物質は塩値〜900 psi (65kv
/cm” )であった。
ワイヤ及びケーブルジャケット配合物は次の通りであっ
た: PW 794 塩素化エチレン−エチルアクリレート共重合体 2αOCaC05(充填材) 0.6 アゼライトMA(安定剤) 100.0 次いで、配合物をシランを用い米国特許4、528.5
23号の実施例に記載されている手順に従って硬化して
以下の性質を有する硬化生成物を製造した: 引張強さ、P!li (kglon”) 1550 (
95)伸び率、% 400 易燃性(ASTΔ’1−82B6!1−70)この実施
例3のデータは、本発明の方法に従って調製した塩素化
共重合体から作った配合生成物がワイヤ及びクープル領
域で実用性を有することを示す。かかる配合生成物は優
れた室温でのたわみ性を有し、これは高温において保持
される。更に、該配合生成物は、また、良好な難燃性を
も有する。
手続補正書(方式) %式% 特許片長゛d 志 ズ 学 殿 事件の表示 昭和59年特 願第 146164号−補
正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ユニオン・カーバイド・コーポレーション代即人 補7F命令通知の日付 lI8和59年10月50日、
° −り拭橿ヒ== 補正の対象 明@畜 補正の内容 別紙の通り 明細書の浄W(内容に変更なし)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t エチレン−アクリル酸エステル共重合体を変性して
    該共重合体からエラストマーを製造する方法であって、 エチレン約50〜99重量%とアクリル酸エステルの少
    くとも1種約1〜50重澁%とを含有し、かつモジュラ
    スが少くとも2000 psi (14G’9/cIn
    2)の粒状エチレン−アクリル酸エステルをガス相方法
    において、塩素化剤及びクロルスルホン化剤から成る群
    より選ばれ該方法の間にガス相の状態にあるのに適した
    塩素含有変性剤の少くとも1種により処理して核剤の十
    分な量を該共重合体に反応させてその結晶度を約10%
    以下に低下させる前記方法。
JP59146164A 1983-07-15 1984-07-16 高弾性エチレン−アクリルエステル共重合体の製造 Granted JPS6076508A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US51433683A 1983-07-15 1983-07-15
US514336 1983-07-15

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JPS6076508A true JPS6076508A (ja) 1985-05-01
JPS6336605B2 JPS6336605B2 (ja) 1988-07-21

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60163904A (ja) * 1984-02-07 1985-08-26 Toyo Soda Mfg Co Ltd クロロスルホン化重合体組成物の製造法

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