JP2002114887A - シラン架橋ポリオレフィン樹脂組成物 - Google Patents

シラン架橋ポリオレフィン樹脂組成物

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JP2002114887A
JP2002114887A JP2000307972A JP2000307972A JP2002114887A JP 2002114887 A JP2002114887 A JP 2002114887A JP 2000307972 A JP2000307972 A JP 2000307972A JP 2000307972 A JP2000307972 A JP 2000307972A JP 2002114887 A JP2002114887 A JP 2002114887A
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JP
Japan
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silane
copolymer
polyolefin resin
weight
resin composition
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JP2000307972A
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Toshio Shindo
寿雄 神藤
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出成形品にダイスカスの混入や付着を防止
でき、外観や特性を低下させることのない著しく優れた
水の存在下で架橋可能なシラン架橋ポリオレフィン樹脂
組成物を提供すること。 【解決手段】 ポリオレフィンと有機不飽和シランとの
共重合体であって、この有機不飽和シランが0.1〜5
重量%、遊離ラジカル発生剤が0.01〜0.5重量
%、ブロッキングしない粉末状のフッ化ビニリデン系ゴ
ムが0.005〜0.2重量%含有する該共重合体とシ
ラノール縮合触媒を含むことを特徴とするシラン架橋ポ
リオレフィン樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シラン架橋ポリオ
レフィン樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、ポリオレ
フィンと有機不飽和シランとの共重合体を押出造粒する
際や該共重合体とシラノール縮合触媒を押出成形する際
にダイ前部に付着するダイスカスの発生防止を目的とし
た電線、パイプ等の押出成形品に好適に用いられる水の
存在下で架橋可能なシラン架橋ポリオレフィン樹脂組成
物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シラン架橋ポリオレフィンはポリオレフ
ィンと有機不飽和シランとの共重合体をシラノール縮合
触媒の存在下で水と接触させることにより架橋できる簡
便さから電線、パイプ等の押出成形品に好適に用いられ
ている。しかし、ポリオレフィンと有機不飽和シランと
の共重合体を押出造粒する際や該共重合体とシラノール
縮合触媒を押出成形する際に押出機のダイ前部に目ヤニ
と称するダイスカスが発生して、時間の経過と共にダイ
スカスが蓄積し、ついには炭化し押出造粒品や押出成形
品に付着する問題があった。該炭化物が電線やパイプ等
の押出成形品に混入または付着した場合は、外観を損な
い電気絶縁性や機械特性の低下を招く。従来から押出時
に発生するダイスカスを除去する方法として種々の改良
が試みられていた。例えばダイ内面の処理や、ガスバー
ナーを用いて焼き取る方法、エアーガンを用いて吹き飛
ばす方法等も行われているが完全に除去することは難し
い。また、フッ化ビニリデン系ゴムを添加することによ
りダイスカスの発生を防止する架橋性熱可塑性ポリマー
組成物およびその製造方法が特開昭61-106667号公報に
開示されている。しかし、特開昭61-106667号公報に示
されるフッ化ビニリデン系ゴムは粘着性がありタルク、
炭酸カルシウム、酸化ケイ素等の無機系の粘着防止剤を
添加しなければブロッキングして分散性が得らず、押出
時のダイスカスを防止するために添加すると、吐出変動
して安定した押出が得られない。一方、タルク、炭酸カ
ルシウム、酸化ケイ素等の無機系の粘着防止剤にはシラ
ノール縮合触媒の性質を有するため、フッ化ビニリデン
系ゴムをこれらの無機系の粘着防止剤と共に、ポリオレ
フィンと有機不飽和シランとの共重合体製造時の押出造
粒する際にダイスカスを防止するために添加すると、該
共重合体が早期架橋し、該共重合体を用いた電線やパイ
プ等の押出成形品に、例えば「フィッシュアイ」のよう
な肉眼でみえる表面の欠陥のような欠点および縞を生ず
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、ポリオレフィンと有機不飽和シランとの共重合
体製造時にブロッキングしない粉末状のフッ化ビニリデ
ン系ゴムを添加することにより、押出成形品にダイスカ
スの混入や付着を防止でき、外観や特性を低下させるこ
とのない著しく優れた水の存在下で架橋可能なシラン架
橋ポリオレフィン樹脂組成物を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリオレフィ
ンと一般式RR’SiY2(Rは1価のオレフィン性不
飽和炭化水素基、Yは加水分解しうる有機基、R’は脂
肪族不飽和炭化水素以外の1価の炭化水素基あるいはY
と同じもの)で表される有機不飽和シランとの共重合体
であって、この有機不飽和シランが0.1〜5重量%、
遊離ラジカル発生剤が0.01〜0.5重量%、ブロッ
キングしない粉末状のフッ化ビニリデン系ゴムが0.0
05〜0.2重量%含有する該共重合体とシラノール縮
合触媒を含むことを特徴とするシラン架橋ポリオレフィ
ン樹脂組成物であり、該ブロッキングしない粉末状のフ
ッ化ビニリデン系ゴムがフッ化ビニリデンとテトラフル
オロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体
である前記記載のシラン架橋ポリオレフィン樹脂組成物
である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明におけるポリオレフィンと有機不飽和シランとの
共重合体とは特公昭48-1711号公報、特開昭55-9611号公
報、特開昭57-49109号公報等に記載されている方法によ
って、ポリオレフィン分子中に導入したシラン基を有す
るポリオレフィン樹脂に水架橋可能性を与えたものであ
る。本発明に使用するポリオレフィンとしては特に限定
するものではないが、低密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン、超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレ
ンとα−オレフィンの共重合体、α−オレフィンとして
はC3〜C12の例えばプロピレン、ブテン−1、ペン
テン−1、オクテン−1、4−メチルペンテン−1、4
−メチルヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテン−
1、ノネン−1、デセン−1、ウンデセン−1、ドデセ
ン−1等である。或いはエチレン−エチルアクリレート
共重合体、エチレン−メタクリレート共重合体、エチレ
ン−ビニルアセテート共重合体、塩素化ポリエチレン、
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、スチレン
−ブタジエン−ブロック共重合体の水素添加誘導体及び
これらの混合物を挙げることができる。
【0006】本発明の有機不飽和シランは、ポリオレフ
ィン相互の架橋点となるべくポリオレフィンにグラフト
化されるものである。本発明において使用される有機不
飽和シランとしては、一般式RR'SiY2(Rは1価のオレ
フィン性不飽和炭化水素基、Yは加水分解しうる有機
基、R'は脂肪族不飽和炭化水素以外の1価の炭化水素基
あるいはYと同じもの)で表される化合物が使用され
る。R'がYと同一で一般式RSiY3で表される有機不飽和
シランを使用するのが望ましく、例えばビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブ
トキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリ
エトキシシラン等が挙げられる。これらの添加量として
はポリオレフィンと有機不飽和シランとの共重合体の全
重量を基準にして0.1〜5重量%、好ましくは0.7
〜3重量%である。0.1重量%未満では充分なグラフ
ト化が起こらず、又5重量%を超えると押出安定性が低
下し、均一なグラフト化ができなくなるとともに経済的
でなくなる。
【0007】本発明の遊離ラジカル発生剤は、シラング
ラフト化反応の開始剤として働く。遊離ラジカル発生剤
としては、重合開始作用の強い種々の有機過酸化物及び
パーエステル、例えばジクミルパーオキサイド、α,
α′−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピ
ル)ベンゼン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブ
チルクミルパーオキサイド、ジ−ベンゾイルパーオキサ
イド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシピバレート、
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ
−t−ブチルパーオキシイソフタレート等の中から選ば
れる1種または2種以上の有機過酸化物が使用される。
これらの添加量としてはポリオレフィンと有機不飽和シ
ランとの共重合体の全重量を基準にして0.01〜0.
5重量%、好ましくは0.015〜0.2重量%であ
る。0.01重量%未満では充分なシラングラフト化反
応が進行せず、また0.5重量%を超えると押出加工性
が低下するとともに成形表面が悪くなる。
【0008】本発明において使用されるブロッキングし
ない粉末状のフッ化ビニリデン系ゴムとしては、フッ化
ビニリデンとテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロ
プロピレンとの共重合体が挙げられる。ブロッキングし
ない粉末状のフッ化ビニリデン系ゴムの添加量として
は、ポリオレフィンと有機不飽和シランとの共重合体の
全重量を基準にして0.005〜0.2重量%である。
0.005重量%未満では滑性が不足しダイスカス発生
防止効果がなく、また0.2重量%を超えると逆に相溶
性が悪くなり、押出の際にダイ前部にブリードする。
【0009】ダイスカスの発生機構は、ポリオレフィン
と有機不飽和シランとの共重合体または該共重合体とシ
ラノール縮合触媒との混和物は金属に対し親和力が強い
ために、押出の際に押出機やダイスの内壁面に付着蓄積
して発生した分解物や架橋物がダイス出口の前部に樹脂
の通過とともに蓄積してダイスカスが発生すると考えら
れる。かかる現象は推測の域を脱し得ないが、押出機及
びダイ内部を樹脂が通過する際、添加されたフッ化ビニ
リデン系ゴムの薄い被膜が金属表面に形成され、該被膜
の表面が滑性に富み、また樹脂と金属との親和性を低下
させるために、樹脂の流動性を良好にしダイ内部の滞留
が防止されてダイスカスの発生を防止できると考えられ
る。
【0010】本発明のシラノール縮合触媒としては、ジ
ブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、酢
酸第一錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオク
トエート、ナフテン酸鉛、カプリル酸亜鉛、ナフテン酸
コバルト、チタン酸テトラブチルエステル、ステアリン
酸鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カドミウム、ス
テアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム等の有機
金属化合物が挙げられる。
【0011】その他の添加剤としては所望により通常に
使用される添加剤、酸化防止剤、銅害防止剤、光安定
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、分散剤、増粘
剤、防カビ剤、流動調整剤、中和剤、その他の無機質充
填剤等、または他の合成樹脂を含有させることもでき
る。
【0012】
【実施例】以下に実施例を挙げて説明する。 《ポリオレフィンと有機不飽和シランとの共重合体の製
造》表1、2に示すような配合割合に従って、ポリオレ
フィン、有機不飽和シラン、遊離ラジカル発生剤及びフ
ッ化ビニリデン系ゴムとを混和し、押出機を用いて混練
し、造粒したポリオレフィンと有機不飽和シランとの共
重合体を得た。また、該共重合体製造時の吐出量の安定
性や得られた該共重合体中のダイスカスの混入の有無を
評価した。 《シラノール縮合触媒マスターバッチの製造》表3に示
すような配合割合に従って、ポリオレフィン、シラノー
ル縮合触媒、酸化防止剤等を混練し、造粒したシラノー
ル縮合触媒マスターバッチを得た。
【0013】製造したポリオレフィンと有機不飽和シラ
ンとの共重合体とシラノール縮合触媒マスターバッチを
表4、5の比率で混合し、押出機を用いて呼び径13パ
イプを押出し、更に温水中に浸漬することによって架橋
処理を行った。この押出パイプを用いて表面平滑性、ゲ
ル分率、引張強さ、伸びの評価を行った。またパイプ押
出時のダイスカスの発生有無を評価した。評価結果を表
4、5に示す。
【0014】*使用した原材料 (1)LDPE:低密度ポリエチレン(密度;0.923g/cm
3、MI;2g/10min) (2)HDPE:高密度ポリエチレン(密度;0.945g/cm
3、MI;1g/10min) (3)L−LDPE:直鎖状低密度ポリエチレン(密度;
0.934g/cm3、MI;3g/10min) (4)VTMOS:ビニルトリメトキシシラン (5)VTEOS:ビニルトリエトキシシラン (6)有機過酸化物(1):α,α′−ビス(t−ブチル
パーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン (7)有機過酸化物(2):ジクミルパーオキサイド (8)DOTDL:ジオクチル・スズ・ジラウレート (9)DBTDL:ジブチル・スズ・ジラウレート (10)フッ化ビニリデン系ゴム(1):フッ化ビニリデン
とテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン
との共重合体 (11)フッ化ビニリデン系ゴム(2):フッ化ビニリデン
とヘキサフルオロプロピレンとの共重合体 (12)無機系粘着防止剤:タルクと炭酸カルシウムと酸化
ケイ素との混合物 (13)フェノール系酸化防止剤(1):ペンタエリスリチ
ル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕 (14)フェノール系酸化防止剤(2):N,N’−ビス
〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオニル〕ヒドラジン
【0015】*評価方法 (15)共重合体のダイスカス(−):ポリオレフィンと有
機不飽和シランとの共重合体製造時のダイスカスの混入
ついて評価し、○は無、×は有とした。 (16)共重合体の吐出安定性(−):ポリオレフィンと有
機不飽和シランとの共重合体製造時の吐出量の安定性に
ついて評価し、○は安定、×は不安定とした。 (17)パイプ表面平滑性(−):パイプの表面平滑性につ
いて評価し、○は良、×は不良とした。 (18)ゲル分率(%):JIS K 6769 による。65%以上
を合格とした。 (19)引張強さ(MPa)及び伸び(%):JIS K 6769
による。350%以上の伸びを合格とした。 (20)パイプのダイスカス(−):パイプ押出時のダイス
カス発生ついて評価し、○は無、×は有とした。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【表4】
【0020】
【表5】
【0021】表から明らかなように、実施例1〜4に示
す材料は、成形品の外観が良好で、非常に優れた架橋特
性、機械的強度を示し、かつ押出時のダイスカスの発生
がない。これに対し比較例は全て、材料の製造が困難で
あったり、成形品の外観、架橋特性、機械的強度のバラ
ンスが取れていない。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、押出成形品にダイスカ
スの混入や付着を防止でき、外観や特性を低下させるこ
とのない著しく優れた電線、パイプ等に好適に用いられ
る水の存在下で架橋可能なシラン架橋ポリオレフィン樹
脂組成物が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 3/44 H01B 3/44 G J D P B //(C08L 51/06 (C08L 51/06 27:16) 27:16) Fターム(参考) 4F070 GA01 GC07 4J002 BD142 BN031 BN041 EC076 EG046 EG086 EZ046 FA082 FD146 4J026 AA12 AA13 AC01 AC02 AC04 AC07 AC11 BA43 BB01 DB05 DB13 GA09 5G305 AA02 AA14 AB36 BA12 BA13 CA01 CA03 CA07 CA08 CA26 CA37 CA47 CA51 CA54 CD07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィンと一般式RR’SiY2
    (Rは1価のオレフィン性不飽和炭化水素基、Yは加水
    分解しうる有機基、R’は脂肪族不飽和炭化水素以外の
    1価の炭化水素基あるいはYと同じもの)で表される有
    機不飽和シランとの共重合体であって、この有機不飽和
    シランが0.1〜5重量%、遊離ラジカル発生剤が0.
    01〜0.5重量%、ブロッキングしない粉末状のフッ
    化ビニリデン系ゴムが0.005〜0.2重量%含有す
    る該共重合体とシラノール縮合触媒を含むことを特徴と
    するシラン架橋ポリオレフィン樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 ブロッキングしない粉末状のフッ化ビニ
    リデン系ゴムがフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチ
    レンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体である請
    求項1記載のシラン架橋ポリオレフィン樹脂組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500280A (ja) * 2003-05-28 2007-01-11 トヨタ テクニカル センター ユーエスエイ インコーポレイテッド アルキルオキシシラングラフト化熱可塑性ポリマーに基づくハイブリッド無機−有機ポリマー電解質膜(pem)
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CN103059374A (zh) * 2012-12-07 2013-04-24 江苏德威新材料股份有限公司 一种汽车电线用耐高温硅烷交联阻燃绝缘材料及其制备方法

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