ハイパロン

ハイパロンは、耐薬品性、耐熱性、耐紫外線性に優れたクロロスルホン化ポリエチレン（CSPE）合成ゴム（CSM）です。デュポンの子会社であるデュポン・パフォーマンス・エラストマーズの製品でした。^[¹^]現在、海洋産業で知られているハイパロンは、旧ハイパロンの再販バージョンで、ネオプレン（cr）の層が追加されているため、新しい化学組成はcsm/crです。^[²^]

化学構造

ポリエチレンは、紫外線照射下で塩素と二酸化硫黄の混合物で処理されます。製品には20～40%の塩素が含まれています。ポリマーには、数パーセントのクロロスルホニル（ClSO _{2 -）基も含まれています。これらの反応性基により}加硫が可能になり、製品の物理的耐久性に大きな影響を与えます。1991年には推定11万トン/年が生産されました。^{[ 1 ]}

合成

一般的に、低密度ポリエチレン（LDPE）または高密度ポリエチレン（HDPE）が原料として用いられる。ポリマーは塩素ガス（Cl）で処理される。₂）および二酸化硫黄（SO₂）₂）、または塩化スルホニル（SO）₂ Cl₂ ) ラジカル開始剤の存在下で。^{[ 3 ]}

この反応はフリーラジカル置換機構に従います。塩素原子が鎖に沿って水素を置換し、ポリエチレンの結晶性を破壊して弾性特性を与えます。同時に、スルホニルクロリド基（-SO）₂ Cl) が導入され、架橋反応の反応部位として機能する。^{[ 4 ]}

一般的な反応は次のように表すことができます。

$(-[CH_{2}-CH_{2}]_{n}-)+SO_{2}+Cl_{2}\xrightarrow {\text{開始剤}} (-[CH_{2}-CH(Cl)]_{x}-[CH_{2}-CH(SO_{2}Cl)]_{y}-)+HCl$

市販品は通常、重量比で20～45％の塩素と1～2％の硫黄を含んでいます。^{[ 5 ]}

架橋（硬化）

硫黄を用いて加硫されるのが一般的な天然ゴムとは異なり、CSMは金属酸化物を用いて加硫される。スルホニルクロリド基は、促進剤と脂肪酸の存在下で、金属酸化物（一般的には酸化マグネシウム（MgO）、酸化鉛（II）（PbO）、または酸化亜鉛（ZnO））と反応して、安定した架橋を形成する。^{[ 6 ]}

架橋機構は金属スルホン酸塩架橋を形成する。

$2R-SO₂Cl+MgO+H₂O\rightarrowR-SO₂-O-Mg-O-SO₂-R+MgCl₂$

中止

デュポン・パフォーマンス・エラストマーズは2009年5月7日、テキサス州ボーモントにある製造工場を2009年6月30日までに閉鎖する意向を発表した。これはDPEのCSM材料の唯一の工場であった。そのため同社はハイパロンとその関連製品であるアクシウムの事業から撤退することになった。^{[ 7 ]}顧客からの要望を受けて、工場の閉鎖は2010年4月20日まで延期された。

現在の生産状況

デュポンの撤退後も、この素材は世界中で製造され続けており、特に日本では東ソー株式会社（東ソーCSMという名称で）や中国の様々なメーカーが製造している。海洋産業では、「ハイパロン」という用語は、ペネル＆フリポ社（ORCAファブリック）が製造するボート建造用のCSMコーティング生地の通称として使われ続けている。^{[ 8 ]}

物件

CSMは、ポリクロロプレン（ネオプレン）やEPDMなどの他のエラストマーとは異なる特定の特性を持つため、高く評価されています。

耐候性：紫外線による劣化やオゾンによるひび割れに対して非常に優れた耐性があります。
耐薬品性：強酸や強塩基を含む腐食性化学物質に対する高い耐性。
熱安定性：動作温度範囲は通常-40℃～+150℃です。
色の安定性：多くのゴムとは異なり、CSMは日光による劣化を起こすことなく、淡色に配合することができます。

アプリケーション

海洋産業

CSMの最も目立つ用途の1つは、リジッドインフレータブルボート（RIB）やハイエンドのインフレータブルテンダーの製造です。この素材は、耐久性と耐塩水性、耐日光性のため、業務用や軍事用途ではPVCよりも好まれています。 ^{[ 9 ]}

建設および自動車

屋根材：平屋根用単層屋根膜。^{[ 10 ]}
自動車関連：耐熱性および耐油性が求められるパワーステアリングホース、タイミングベルト、燃料ライン。
電線・ケーブル：過酷な産業環境における電気ケーブルの被覆材。

参考文献

1 2 Happ, Michael; Duffy, John; Wilson, GJ; Pask, Stephen D.; Buding, Hartmuth; Ostrowicki, Andreas (2011). "ゴム、8. ポリマー修飾による合成". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.o23_o05 . ISBN 978-3527306732。
↑ハバード、ドン (1980).インフレータブルボート完全ガイド. プロスター出版. ISBN 978-0-930030-15-5。
↑モートン、モーリス (1987)。「クロロスルホン化ポリエチレン」。ゴム技術（第3版）。クルーワー・アカデミック・パブリッシャーズ。338 ～ 345ページ。ISBN 978-0-412-53950-3。
↑「クロロスルホン化エチレンポリマー」。高分子科学技術百科事典。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。2002年。doi : 10.1002 / 0471440264.pst120。ISBN 978-0471440260。
↑マーク、ジェームズ E. (1999).ポリマーデータハンドブック. オックスフォード大学出版局. pp. 448–449 . ISBN 978-0195107890。
↑マーク、ジェームズ E. (1999).ポリマーデータハンドブック. オックスフォード大学出版局. pp. 448–449 . ISBN 978-0-19-510789-0。
↑デュポン社のハイパロン事業は終了しました。
↑ 「Toso-CSM：特性と応用」。東ソー株式会社。2023年10月27日取得。
↑パイク、ダグ（2013）。『完全版RIBマニュアル：設計、操作、メンテナンスの決定版ガイド』アドラー・コールズ・ノーティカル、15～ 20ページ。ISBN 978-1-4081-8014-3。
↑ホーンボステル、カレブ（1991）。建設材料：種類、用途、応用（第2版）。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。p . 285。ISBN 978-0-471-84347-4。

[Ullmann-1] 1 2 Happ, Michael; Duffy, John; Wilson, GJ; Pask, Stephen D.; Buding, Hartmuth; Ostrowicki, Andreas (2011). "ゴム、8. ポリマー修飾による合成". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.o23_o05 . ISBN 978-3527306732。

[2] ハバード、ドン (1980).インフレータブルボート完全ガイド. プロスター出版. ISBN 978-0-930030-15-5。

[3] モートン、モーリス (1987)。「クロロスルホン化ポリエチレン」。ゴム技術（第3版）。クルーワー・アカデミック・パブリッシャーズ。338 ～ 345ページ。ISBN 978-0-412-53950-3。

[4] 「クロロスルホン化エチレンポリマー」。高分子科学技術百科事典。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。2002年。doi : 10.1002 / 0471440264.pst120。ISBN 978-0471440260。

[5] マーク、ジェームズ E. (1999).ポリマーデータハンドブック. オックスフォード大学出版局. pp. 448–449 . ISBN 978-0195107890。

[6] マーク、ジェームズ E. (1999).ポリマーデータハンドブック. オックスフォード大学出版局. pp. 448–449 . ISBN 978-0-19-510789-0。

[7] デュポン社のハイパロン事業は終了しました。

[8] 「Toso-CSM：特性と応用」。東ソー株式会社。2023年10月27日取得。

[9] パイク、ダグ（2013）。『完全版RIBマニュアル：設計、操作、メンテナンスの決定版ガイド』アドラー・コールズ・ノーティカル、15～ 20ページ。ISBN 978-1-4081-8014-3。

[10] ホーンボステル、カレブ（1991）。建設材料：種類、用途、応用（第2版）。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。p . 285。ISBN 978-0-471-84347-4。

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化学構造

合成

架橋（硬化）

中止

現在の生産状況

物件

アプリケーション

海洋産業

建設および自動車

参考文献

関連するトピック

耐紫外線性

ポリエチレン

合成ゴム（CSM）です。

デュポン