CPEエチレン樹脂 CAS 63231-66-3

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高密度ポリエチレンは結晶性高分子であり、分子鎖中の水素原子が塩素に置き換わるにつれて結晶性が低下し、軟質化し、ガラス転移温度が低下する。しかし、塩素化ポリエチレン中の塩素含有量が一定値を超えると、ガラス転移温度が上昇する。そのため、塩素化ポリエチレンのガラス転移温度や融点は、元のポリエチレンよりも高くなったり低くなったりする。塩素化ポリエチレンの分子構造はエチレン塩化ビニル1,2エチレン共重合体を含み、通常の塩素化ポリエチレンの塩素含有量は25%～45%（質量）であり、樹脂の分子量、塩素含有量、異なる分子構造、塩素化プロセスにより、硬質プラスチックからエラストマーまでさまざまな特性を発揮できる。塩素化ポリエチレンは、耐候性、耐寒性、耐衝撃性、耐薬品性、耐油性、電気特性に優れ、プラスチックとゴムの二重の特性を持ち、他のプラスチックや充填剤との相性も良好である。そのため、樹脂300部に対して二酸化チタン100部、ベントナイト（またはカーボンブラック）400部など、多量の充填剤を充填することができる。塩素含有量が25%以上の塩素化ポリエチレンは自己消火性も有する。また、有機過酸化物などで架橋して加硫性ポリマーを製造することもできる。

1. 耐熱老化性 CPE は飽和構造のポリマーであり、塩素がランダムに分布しているため、加熱下で使用しても連鎖脱塩素反応は起こりません。これが、CPE が PVC よりも熱安定性に優れている理由です。一般に、塩素含有量の低い CPE は、塩素含有量の高い CPE よりも耐熱性に優れています。特殊合成ゴムとして使用する場合、有機過酸化物による硬化システムは他の硬化システムよりも優れています。エポキシ樹脂は熱安定剤として有益ですが、アミンおよびフェノール系酸化防止剤の効果はほとんどありません。
2. 耐オゾン性と耐候性老化性 CPE 加硫物は、優れた耐オゾン性と耐候性老化性を備えており、オゾン濃度 400 × 10 − 6 の過酷な条件テストに耐えることができます。オゾン老化後、ほとんどひび割れは発生しませんでした。
3. 耐油性、耐溶剤性CPEの溶解度パラメータは9.2～9.3です。脂肪族炭化水素、エタノール、ケトンに対して優れた耐性があり、CPEの優れた溶剤である芳香族炭化水素や塩素化炭化水素では激しく膨潤するため、適切な品種を選択して粘液を生成することができます。CPEはある程度の耐油性があり、燃料油、油圧油、エンジンオイルなど、さまざまな一般的なオイルの中で、さまざまな温度で性能がほとんど変化しません。
4. 電気特性 CPE は極性があり、低電圧絶縁材料としてのみ使用できます。ただし、耐オゾン性、耐熱老化性、耐摩耗性、難燃性に優れているため、ケーブルシース材料としてよく使用されます。塩素含有量の増加に伴い、誘電率は増加し、ピーク値に達した後に減少します。周波数が高くなるほど、ピーク値での塩素含有量は小さくなります。
5. 難燃性CPEは燃えませんが、炎の作用により灰の層で覆われ、炎の広がりを防ぐことができます。塩素含有量が35%から63%に増加すると、このような炭化した残り火の量が飛躍的に増加します。他の塩素含有難燃剤と比較して、CPEは多くのゴムやプラスチックと混合しやすく、耐久性も優れているため、工業用の経済的な難燃性ポリマーと見なされています。CPEの酸素指数は、塩素含有量の増加とともに増加しました。

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塩素化ポリエチレン（CPE）は、ポリエチレンの塩素化生成物です。塩素化反応は、光またはフリーラジカル開始剤を触媒として使用して継続的に行われます。塩素化要件に達した後、塩素の供給を停止し、反応を終了します。塩素化反応は、ヨウ素、塩化アルミニウム、塩化鉄、有機過酸化物を触媒として使用することができ、暗闇では反応が遅く、少量の酸素は触媒効果から、大量の酸素阻害があります。現在、CPEの工業生産で一般的に使用されている方法は、溶液法、気相法、水相懸濁法です。

1. 溶液法ポリエチレンと塩素化炭化水素を攪拌機付きのグラスライニング反応釜に加え、窒素を充填して空気を除去し、加熱して5%〜10%溶液を調製します。一定の温度で塩素反応を通過させて還流した後、沈殿剤に注ぎ、溶媒を回収して塩素化ポリエチレンを分離し、洗浄および乾燥後に完成品を得ます。溶液法でよく使用される開始剤には、紫外線、過酸化アニソール、アゾビスイソブチロニトリル、塩化鉄(III)、三塩化アルミニウム、ヨウ素などがあります。溶媒は四塩化炭素、クロロホルムのほか、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼンなどの塩素化炭化水素も使用できます。原料は一般に高圧ポリエチレンですが、低圧ポリエチレンも使用できます。単一塩素化でも、段階塩素化でもかまいません。この方法は塩素化ポリエチレンの製造において最も長い歴史を持ち、原料の粒子サイズは大きくなく、工程制御条件は単純で、製品中の塩素の分布は均一であり、非晶質ゴムエラストマーを得やすいが、材料の分離と溶媒の回収にはより多くの装置が必要であり、乾燥設備はより複雑で、コストはより高く、溶媒の人体への害を防ぐのは容易ではなく、完成品中の残留溶媒を完全に除去するのは難しく、臭いがあり、色は黄色で、白い製品を作るのは容易ではない。
2. 気相法には固定床法と流動床法があり、現在は流動床法が主流です。一般的に、塩素化反応は、懸濁液の形で微粉末ポリエチレン（粒子サイズ5〜20μm）に紫外線またはガンマ線を照射し、アゾビスイソブチロニトリルを開始剤として使用して行われます。反応プロセスを加速するために、温度を上げることができ、凝集とコーキングを防ぎ、ポリエチレン粉末を自由に流動する状態に保ちます。塩素化中、ポリエチレンに塩素化されない水溶性無機粉末を充填するか、無機粉末を酸洗浄し、反応終了後に添加剤を洗い流し、製品を乾燥させます。流動床での塩素化に対する技術と安全技術の要件は厳しいです。流動床法は連続的に塩素化できるため生産能力は大きいが、ポリエチレンの融点付近での塩素化は物質の結合やコーキングを起こしやすく、未反応塩素や塩化水素の回収が難しいため、現在も研究・改良が続けられており、この生産方法を採用している企業は少ない。
3. 高密度ポリエチレンの出現後、水相懸濁法が開発され、現在では塩素化ポリエチレンの主な製造方法となっている。懸濁液中のポリエチレン含有量は5%〜20%で、水、塩化水素水溶液などに懸濁することができ、反応溶液には静電気の蓄積を防ぐために界面活性剤と第四級アンモニウム塩も添加され、使用する開始剤は基本的に溶液法による製造の場合と同じです。欠点は、設備に優れた耐食性が求められ、原料を粉砕する必要があり、製品の塩素化均一性が溶液法で製造した塩素化ポリエチレンほど良くないことです。
4. ブロック塩素化ポリエチレン（溶液と水性懸濁液の組み合わせ）は、塩素化の温度（PE の融点以上または以下）に応じて、さまざまな構成のブロック CPE が得られ、さまざまなグレードの製品を製造できます。

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少量のPVC、HDPE、MBSで改質した塩素化ポリエチレンを押し出し加工して、さまざまな耐酸性チューブ、耐酸性チューブ、防水膜、プロファイル、フィルム、収縮フィルムを製造できます。各種成形品、床、建築用シーラント、カバーボード、電線・ケーブルカバー、各種充填材製品も製造できます。塩素化ポリエチレンはPVC、PE、ゴムの改質剤として使用され、これらの製品の性能を大幅に向上させることができます。塩素化ポリエチレン改質硬質PVCは、幅広い軟質、半軟質、硬質プラスチックを製造できます。PVCの強化改質剤として、弾力性、靭性、低温性能を向上させ、脆化温度を-40℃まで下げることができます。また、耐候性、耐熱性、化学安定性が他のゴム改質剤よりはるかに優れているため、建築材料として広く使用できます。ポリエチレンの改質剤として、印刷性、難燃性、柔軟性を向上させることができます。 HDPEに5% CPEを加えると、インクとの接着力が3倍に増加します。鉱山PEホースの配合に少量のCPE、Sb2 03、ホワイトオイルを加えると、難燃性が向上し、CPEで改質されたPEフォームの密度が増加し、CPEはABS、PS、PP、PVC、ゴムとのブレンドの可溶化剤として使用できます。塩素化ポリエチレンは、望ましいプラスチックと同様に、ガス炎噴霧によって金属製品、繊維、紙、ガラス、木材の表面に塗布できます。

1. ケーブルシースゴムシースには、20 世紀 50 年代にクロロプレンゴムが使用され始め、クロロスルホン化ポリエチレンが使用され、20 世紀 60 年代後半に CPE が導入されました。これらのゴム材料は、ケーブルの設計と性能の要件を満たすために使用できます。
2. 耐熱コンベヤベルト CPE は、タール、ピッチなどの極性膨潤に耐性のある耐熱コンベヤベルトを製造するために使用されます。
3. 工業用ゴム管は、CPE の耐オゾン性、耐候性、耐火性などのポリマー本来の特性により、これらの特性を改善するために抽出される配合剤を通常使用するよりもはるかに優れており、押し出し特性も良好であるため、ホースの内外の接着剤に適しています。
4. 他のCPEは、接着ロールの外側の接着層として使用することもでき、鉄鋼や繊維産業のプレスロール、またはコピー機の輸送接着ロールに使用されます。モデルゴム製品として使用;スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンモノマーゴムなどを使用すると、押し出し性能と耐候性老化などの特性が良好で、コストが低く、自動車や建築業界の窓パネルなどの押し出し製品として使用できます。他のゴムと組み合わせて使用することで、表面が滑らかで耐老化性が優れている独立気泡スポンジゴムを作成できます。大量のフィラーを含むCPEは、十分な物理的および機械的特性を備えており、加硫なしで適用でき、屋根防水膜、磁性ゴムなどの代表的な製品に使用できます。
5. 塩素化ポリエチレンを主原料とする応用 塩素化ポリエチレンを主体とし、PVC、HDPE、MBS改質材を使用し、油管、酸管、防水コイル、プロファイル、フィルム、収縮フィルムなどの製造に使用でき、コーティング、射出成形、成形、積層、溶接、接着、機械加工もできます。 CPEエラストマーは、防水膜やフィルムなどの軟質PVC製品、絶縁電線やケーブルジャケット材料で良好な応用結果を達成しています。 中国塩素化ポリエチレンは主に硬質PVCの強化改質剤として使用され、硬質PVCの弾性、靭性、低温性能を向上させることができます。CPE改質PVCの脆化温度は-40℃まで下げることができ、耐熱性、耐候性、化学安定性は他のゴム改質剤よりはるかに優れているため、建材などの分野で広く使用されています。
6. 塩素化ポリエチレン改質PEの応用 ポリエチレンにCPEを加えると、印刷性、難燃性、柔軟性が向上します。鉱山PEホースの配合にCPEとホワイトオイルを加えると、難燃性が向上し、燃焼中に溶融することはありません。CPEで改質されたPEフォームの密度が増加します。
7. 塩素化ポリエチレンの相溶化剤としての応用 CPE は、2 成分混合システムの相溶化剤であり、ABS、PS、PP、PE、PVC、ゴムなどとの混合改質に使用されます。たとえば、PVC/PE ブレンドでは、靭性、衝撃強度、可塑性が大幅に向上します。ブレンドの射出成形品は機械部品として使用でき、製品の 1/3 はフレークの複合材やコーティングに使用されます。

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製品包装の外層はポリプロピレン織袋で、裏地はポリエチレンフィルム袋で、各袋の正味重量は25kgです。保管および輸送中は、倉庫または区画を乾燥した清潔な状態に保ち、換気をよくしてください。取り扱い時には鉄製のフックを使用しないでください。

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塩素化ポリエチレンには大量の塩素原子が含まれているため、その組成を維持し、必要な特性を生み出すために、熱安定剤、顔料、充填剤、潤滑剤などの添加剤を使用して合成する必要があります。たとえば、熱可塑性 CPE 組成物に熱安定剤を添加して、加熱による HC1 の形成を回避する必要があります。これらの熱安定剤は、エポキシ化大豆油、脂環式エポキシ化合物、酸化マグネシウム、炭酸塩などの酸受容体である必要があります。ホットメルトプロセスを使用して処理する場合、酸化防止剤を添加して性能を向上させ、ヒンダードフェノールを使用して高温での樹脂の色安定性を確保します。ヒンダードアミンは、樹脂の光安定性を保護するための光安定剤として使用されます。塩素化ポリエチレンは、一般的な射出成形、押し出し成形プロセスに使用できます。PVC と混合して、PVC 押し出しの一般的な処理に使用して、チューブ、ボード、ワイヤーコーティング、プロファイル、フィルム、収縮フィルムにすることができます。また、コーティング、圧縮成形、ラミネート、複合材、機械加工、溶接、接着などにも使用できます。

1. プラスチックとして使用される CPE は、一般的な加工装置を使用して押し出し成形または射出成形できます。加工中、CPE は通常 PVC よりも可塑剤が少なくて済み、可塑剤の含有量が多すぎると表面の粘着性を引き起こす可能性があります。CPE は、塩素化パラフィン長鎖炭酸塩、高分子可塑剤などの低極性可塑剤と互換性がある場合もあります。CPE に使用される顔料は一般にカーボン ブラックと二酸化チタンであり、CPE はこれらの原材料と互換性があります。少量の亜鉛と鉄を含む顔料は、CPE 製品の熱安定性を低下させます。架橋 CPE は熱硬化性樹脂として使用されます。過酸化物は一般に業界で硬化剤として使用されますが、過酸化物硬化剤と酸化防止剤は一致させる必要があります。ジメルカプトジアゼポキシドを硬化剤として使用すると、酸化防止剤に対する感受性が低くなりますが、添加剤として塩素化パラフィンとエポキシ化合物を使用することはできません。 CPE は一般に細かくて柔らかい粒子で、水分を吸収しやすいため、通常は防粘着剤が添加されます。また、CPE には大きな粒子やブロックもあり、特に硬化した熱硬化性弾性 CPE は、ストリップまたは粒子に切断して混合し、その後射出成形または圧縮成形する必要があります。
2. ゴムCPEとして使用されるムーニー粘度は、汎用ゴムよりも大きいですが、混練、押し出し、カレンダー処理などのプロセスは、ゴム業界で一般的に使用されているさまざまな技術とプロセスを使用して実行できます。 （1）塩素化ポリエチレンは分子鎖に二重結合がないため、機械的せん断力の作用下で安定しており、オープンミルでの混合プロセスで分子鎖が切断されることがなく、咀嚼効果のないガム塩素化ポリエチレンです。 咀嚼効果はありませんが、充填剤、可塑剤、その他の配合剤の混合を助けるために、混合前に3〜5分間混合されます。 CPE は密閉式ミキサーでの混合も非常に便利で、逆混合法がよく使用されます。つまり、最初に乾式配合剤を密閉式ミキサーに加え、次に液体補助剤を加え、最後に生ゴムを加え、温度が 88～100 ℃ に達したら有機過酸化物を加え、スコーチ時間と加硫速度に応じて 105～121 ℃ で溶剤を排出します。 (2) 押出 CPE は汎用ゴム押出機を使用して押し出すことができ、良好な押出速度で滑らかで緻密な製品を得ることができます。CPE は熱処理後に押出機で押し出すことも、コールドフィード押出機で直接押し出すこともできます。CPE はガス透過抵抗が良好なため、空気を持ち込むと気泡が発生しやすくなります。そのため、真空ポンプ装置の付いていない押出機を使用する場合は、コンパウンドが柔らかくなりすぎて内部の空気が排出されないように、温度を低く保つ必要があります。熱可塑性 CPE を押し出すには、より高い押し出し温度を使用できますが、温度が 90 °C を超えると CPE の脱塩化水素反応が加速されるため、押し出し物の温度をこの温度以下に制御する必要があることに注意してください。
3. カレンダー加工および研磨用 CPE はカレンダー加工性能に優れていますが、配合物に軟質粘土などの充填剤が含まれている場合、ロール固着現象が発生する可能性があります。低粘度の CPE 品種を使用するか、または調製した化合物の一部に低粘度の CPE を使用すると、布地ペイント接着剤に適しています。
4. 特定のCPE化合物を使用した粘液製造および接着では、粘液の使用に適したさまざまな溶媒を使用できますが、一般的に使用される溶媒には、ジクロロメタン、トルエンなどがあります。粘液を製造する前に、CPE化合物をオープンミルで予熱し、切断して粉砕し、粘液ミキサーで混合することが好ましいため、理想的な粘液をより簡単に得ることができます。製造された粘液は、ゴム業界で一般的に使用されている接着剤コーティングプロセスに従って塗布できます。
5. プレス成形加硫プレス成形加硫中は、金型を清潔に保ち、金型を開きやすくするために離型剤を使用する必要があり、離型剤として中性石鹸水を使用できます。コンパウンド配合にエステル可塑剤または少量のアルカン石油ベースの可塑剤を使用することも、脱型に寄与します。加硫塩素化ポリエチレンコンパウンドを成形する場合、他のハロゲンゴムと同様に、残留塩化水素によって金型が腐食することがよくあります。そのため、生産に使用する金型は硬質クロムメッキする必要があります。