115●高性能クロロスルホン化ポリエチレン
高分子材料研究所

ゴムグループ小川齋藤貴大俊裕

3．extos® シリーズのグレード

1．はじめにクロロスルホン化ポリエチレン（CSM）は、ポリextos® シ リ ー ズ に は ET − 8010、ET − 8080、ET −エチレン主鎖に塩素およびクロロスルホン基が結合し8085 の 3 グレードがある（表 1）。ET − 8010 が extos®

た特殊合成ゴムである。当社では 1983 年の企業化以の標準グレードであり、extos® の特徴である優れた低来、TOSO − CSM®、extos® の商品名で CSM の製造・温特性、動的特性、力学物性を有している。ET − 8080

販売を行ってきた。CSM の製造には、オゾン層破壊は分子量と分子量分布を調整することで、動的特性、物質である四塩化炭素がかつて反応溶剤として使用さ力学物性を ET − 8010 よりもさらに向上させたグレーれていた。当社では 1994 年に溶剤変更による環境にドである。ET − 8085 は硫黄含有量が高く、架橋密度優しいプロセスへの転換を実施し、世界のメインサプが高い加硫物を得ることができる特徴的なグレード

ライヤーとして将来にわたり安定的に供給できる体制で、動的特性に特化したグレードと言える。

を整えている。
本稿では CSM の中でも優れた低温特性、動的特性、4．extos® シリーズの各種物性力学物性を有する extos® シリーズを紹介する。

［1］評価配合および加硫条件
表 2 に示す配合にて extos® 及び CSM の汎用グレー

2．extos® の特徴

ドである TOSO − CSM® TS − 530 を比較した。いずれextos® は ポ リ エ チ レ ン 主 鎖 に 短 鎖 炭 化 水 素 側 鎖のグレードについても加硫条件は 160℃、10 分、C −を有するアルキル化クロロスルホン化ポリエチレン

set 及び DIN 摩耗試験の試験片の加硫条件は 160℃、（ACSM）で、通常の CSM に比べて塩素含有量が低い

15 分とした。

®という構造上の特徴を有する。さらに extos シリー
ズは力学物性の向上のため、分子量分布を制御してい［2］extos® の低温特性る。このような分子構造制御により、CSM よりも優低温特性はゲーマンねじり試験にて評価した。ゲー

れた低温特性、動的特性、力学物性を有しており、当マンねじり試験は凍結温度から室温にかけて、ねじり®

社では extos を CSM の高性能グレードと位置付けてワイヤーを介して試験片をねじり、各温度における試®

いる。以下 extos の詳細な特性、物性について紹介

験片のねじれ角からねじり剛性を求め、標準温度でのしていく。

モジュラスに対して 2、5、10、100 倍のモジュラスとなる温度（T2、T5、T10、T100）とガラス転移温度（Tg）

表１

extos® シリーズのグレード

塩素含有量 硫黄含有量

ムーニー粘度（wt％）（wt％）

ML（1＋4）100℃

ET−8010260.841extos® シリーズの標準グレード

ET−8080

270.790

分子構造調整による力学物性，動的特性改良

ET−8085271.685

高硫黄量グレード
動的特性改良グレード

特徴TOSOH Research & Technology Review Vol.61（2017）

116の Tg が− 25.1 ℃ で あ る の に 対 し て、ET − 8010、ET −評価配合

表２8080 は− 30℃以下と優れた低温特性を有している。ET配合（phr）− 8085 の Tg は− 28.1℃と ET − 8010、ET − 8080 に比べTOSO−CSM® or extos®

100

酸化マグネシウム

5

るとやや高いものの、TS − 530 よりも良好な低温特性

加工助剤3を有する。

ポリエチレンワックス

2SRF カーボンブラック

60

ハードクレー15

動的特性は粘弾性アナライザーにて評価した。粘弾

TOTM

15

促進剤 TRA2性アナライザーでは、各温度における貯蔵弾性率（E’）、ペンタエリスリトール

3合計［3］extos® の動的特性損失弾性率（E”）、損失係数（tan δ）を測定した。損失係数は E”／ E’で表され、値が小さいほどエネルギー205損失が少なく、動的特性に優れる。試験は静歪み 5％、※加工助剤：ステアリン酸ソルビタン
TOTM：トリメリット酸トリス（2−エチルヘキシル）促進剤 TRA：ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド

動歪み 1％、周波数 10Hz にて 0 ～ 100℃の温度領域で測定した。
図 1 に各グレードの tanδを示す。extos® シリーズを算出する。つまり算出された各温度が低いほど、低の tanδは TS − 530 よりも低く、動的特性が優れてい温においてもモジュラス変化が少ないことを意味するることがわかる。さらに ET − 8010、ET − 8080、ET −ため、値が小さいほど低温特性に優れる。

8085 の順に tanδが低くなっており、ET − 8085 の動評価結果を表 3 に示す。汎用 CSM である TS − 530
表３的特性が最も優れている。
低温特性extos®

グレード

TOSO−CSM®

ET−8010ET−8080

ET−8085

TS−530

ゲーマンねじり試験T2（℃）−6.0−10.2−10.3−16.0T5（℃）−24.5−25.5−25.0−22.4T10（℃）−29.9−30.0−28.3−25.2T100（℃）

−40.4

−39.6

−37.2

−31.8Tg（℃）−30.5−30.0−28.1−25.10.45
0.400.35

tanδ

0.30

ET−8010ET−8080

ET−8085

TS−5300.250.20
0.15
0.100.050.000204060
温度（℃）

図１

動的粘弾性80100東ソー研究・技術報告第 61 巻（2017）

力学物性表４extos®

グレード

117

TOSO−CSM®

ET−8010ET−8080

ET−8085

TS−530

常態物性HS（JIS−A）

72727472

TB（MPa）

23.8

26.7

29.522.4

EB（％）

260295220

250

M100（MPa）

8.5

8.6

13.4

9.0

TR（B） （N ／ mm）

6271

695781707495

表５

その他の物性

耐摩耗性
DIN 摩耗試験
減耗量

（mm3）

extos®

グレード

TOSO−CSM®

ET−8010ET−8080

ET−8085

TS−530

60116

118

64

3982

85

42

ムーニー粘度ML（1＋4）100℃
ムーニースコーチ ML（1）125℃
Vmt5（min.）

11.3

9.8

8.1

11.5t35（min.）

19.5

17.6

13.6

18.9

耐熱性120℃×7 日
ΔHS（pt s）

4465ΔTB（％）−9−8−8−4ΔEB（％）−31−37−41−35（％）

40364349

IRM901（％）＋11＋8＋6−3IRM903（％）＋93＋79＋62＋36

圧縮永久歪
C−set（70℃×70 時間）
耐油性
100℃×70 時間
体積膨潤率

流動性
キャピラリーレオメータ
70℃，DD＝1.5mm，L ／ D＝1 ／ 1
せん断応力
せん断速度 30（1 ／ s）

（MPa）

1.2

1.8

1.9

1.3

せん断速度 100（1 ／ s）

（MPa）

1.7

2.4

2.5

1.8

せん断速度 300（1 ／ s）

（MPa）

2.2

3.2

3.6

2.9

せん断速度 1000（1 ／ s）

（MPa）

3.6

7.29.17.1

せん断速度 30（1 ／ s）（％）

21222121

せん断速度 100（1 ／ s）（％）

23222226

せん断速度 300（1 ／ s）（％）

25272937

せん断速度 1000（1 ／ s）（％）

35444453

ダイスウェル118

TOSOH Research & Technology Review Vol.61（2017）［4］extos® の力学物性
力学物性として硬さ、引張特性、引裂強さ、耐摩耗性を評価した。表 4 に示す通り、extos® シリーズはい
ずれも高い引張強さ（TB）、引裂強さ（TR（B））を有している。加えて ET − 8010、ET − 8080 は切断時伸び（EB）も優れている。耐摩耗性試験においても extos®
シリーズは減耗量が少なく、優れた耐摩耗性を有している。
［5］その他の物性
その他の物性を表 5 に示す。extos® シリーズの耐熱性、圧縮永久歪は TOSO − CSM® と同等またはそれ以上の性能を有する。耐油性については塩素含有量が少ない extos® よりも TOSO − CSM® の方が優れる。
extos® の流動性をキャピラリーレオメータにて評価した。ET − 8080、ET − 8085 はコンパウンドのムーニー
粘度が高いにも関わらず、せん断応力は TS − 530 と同等またはやや高い程度であり、押出成形時には背圧が低くなる傾向にあることを示している。また extos®
シリーズはダイスウェルも低いため、押出用途へも好適である。

5．おわりに本稿で紹介した extos® シリーズはその優れた低温特性、動的特性、力学物性からホースやベルト等への応用が期待される。中でも動的特性をさらに向上した
ET − 8080、ET − 8085 はより高い動的特性が求められる用途へも適用可能と考える。また当社では様々な用途に対応できる CSM、ACSM を開発可能であり、今後も顧客ニーズに応えたグレード開発を継続していく。