JP2020100779A - 架橋剤マスターバッチ - Google Patents
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Description
実施形態に係る架橋剤マスターバッチは、ポリオレフィン系樹脂およびシランカップリング剤を含むマスターバッチ本体と、上記マスターバッチ本体の表面に付着している保護層とを有する。上記保護層は、シリコーン、パラフィンワックスおよび滑剤から選ばれる少なくとも1種を含む。
従来、ポリマーを架橋する方法として、電子線架橋法、化学架橋法とともに、シラン架橋法が知られている。シラン架橋法では、有機過酸化物の存在下でメチレン基を有するシランカップリング剤を反応させてシラングラフトポリマーを得る。次いで、シラノール縮合触媒の存在下でシラングラフトポリマーと水分とを接触させて架橋ポリマーを得る。このようなシラン架橋法に用いられる架橋剤マスターバッチには、ポリオレフィン系樹脂およびシランカップリング剤が含まれる。さらに、上記架橋剤マスターバッチには、通常、有機過酸化物およびシラノール縮合触媒が含まれる。実施形態に係る架橋剤マスターバッチにおいては、これらの成分は、具体的には、マスターバッチ本体に含まれる。
保護層は、上記マスターバッチ本体の表面に付着している。保護層は、上記マスターバッチ本体の表面を覆うことが可能であるとともに、常温で液状でありかつポリオレフィンに吸収されない物質を含むか、あるいは高温で溶融しうる常温では固体の物質を含む。いいかえると、上記保護層は、シリコーン、パラフィンワックスおよび滑剤から選ばれる少なくとも1種を含む。
架橋剤マスターバッチの製造方法は、たとえば、マスターバッチ本体を作製する工程と、得られたマスターバッチ本体の表面に保護層を付着する工程とを含む。
実施形態に係る架橋剤マスターバッチを用いて、架橋ポリマーを製造できる。架橋ポリマーを製造するために用いるポリマーとしては、熱可塑性ポリマーが好適に用いられる。熱可塑性ポリマーとしては、たとえば、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、塩化ビニル樹脂(PVC)、塩素化ポリエチレン樹脂、塩化ビニリデン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体が挙げられる。
ゲル分率(%)=(熱キシレン浸漬後の残存重量(g))/(キシレン浸漬前の重量(g))×100
(I)マスターバッチ本体の作製
マスターバッチ本体の作製には、マスターバッチ基材としてエチルアクリレート含有量が15wt%であるエチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)を100質量部と、シランカップリング剤としてビニルトリメトキシシランを20質量部と、有機過酸化物としてジクミルパーオキサイドを1質量部と、シラノール縮合触媒としてジブチル錫ジラウレートを1質量部とを用いた。
EEAの融点以下の温度で上記の材料を撹拌しながら、EEAに添加剤液体を含浸させ、マスターバッチ本体を得た。なお、ここで、添加剤液体は、ビニルトリメトキシシラン、ジクミルパーオキサイドおよびジブチル錫ジラウレートを含む。
(II)保護層の付着
保護層には、融点70℃のパラフィンワックスを用い、以下のようにディップコーティングを行った。融点以上で溶融させたパラフィンワックス中に、マスターバッチ本体を浸漬した。浸漬後、パラフィンワックスが付着したマスターバッチ本体を取出し、冷却・固化させ、保護層を形成させた。この際、パラフィンワックスが、マスターバッチ本体100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下の量で付着するように、保護層を形成させた。
このようにして、架橋剤マスターバッチを製造した。
実施例2においては、実施例1の(II)保護層の付着を以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして、架橋剤マスターバッチを製造した。
(II)保護層の付着
保護層には、シリコーンオイルを用い、以下のようにディップコーティングを行った。常温で、液状のシリコーンオイル中に、マスターバッチ本体を浸漬した。浸漬後、シリコーンオイルが付着したマスターバッチ本体を取出し、保護層を形成させた。この際、シリコーンオイルが、マスターバッチ本体100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下の量で付着するように、保護層を形成させた。
このようにして、架橋剤マスターバッチを製造した。
比較例1においては、実施例1の(I)マスターバッチ本体の作製まで行い、(II)保護層の付着を行わなかった。これを比較例1の架橋剤マスターバッチとした。
〔揮発の確認〕
比較例1で得られた架橋剤マスターバッチについて、以下の2通りの保管条件で保管を行った。
保管条件1:架橋剤マスターバッチの製造後(架橋剤含浸後)すぐに密封袋に入れて、常温で72時間保管した。
保管条件2:架橋剤マスターバッチの製造後(架橋剤含浸後)から、大気中、常温で72時間保管した。
保管条件3:架橋剤マスターバッチの製造後(保護層の付着(形成)後)すぐに密封袋に入れて、常温で72時間保管した。
保管条件4:架橋剤マスターバッチの製造後(保護層の付着(形成)後)から、大気中、常温で72時間保管した。
保管条件5:架橋剤マスターバッチの製造後(保護層の付着(形成)後)から、大気中、常温で72時間保管した。
保護層なし(比較例1、保管条件2)に比べて、保護層あり(実施例1、保管条件4;実施例2、保管条件5)においては、含浸させた添加剤液体の揮発が抑制されていた。
直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)に、実施例1で得られた架橋剤マスターバッチ(保管条件3、4で保管後)を5質量部添加して、押出加工して、厚み1mm、幅20mmの成形体を得た。押出条件は、以下の通りである。
押出条件:スクリュー回転数90rpm、押出温度200℃
次いで、押出し後80℃の水に24時間入れ、シラン架橋を促進させ、架橋ポリマーの成形体を得た。
10 マスターバッチ本体
11 マスターバッチ基材
12 シランカップリング剤
13 その他の成分
20 保護層
Claims (6)
- ポリオレフィン系樹脂およびシランカップリング剤を含むマスターバッチ本体と、
前記マスターバッチ本体の表面に付着している保護層とを有し、
前記保護層は、シリコーン、パラフィンワックスおよび滑剤から選ばれる少なくとも1種を含む、
架橋剤マスターバッチ。 - 前記保護層は、前記シリコーンとしてシリコーンオイルを含むか、またはパラフィンワックスを含む、
請求項1に記載の架橋剤マスターバッチ。 - 前記ポリオレフィン系樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体および結晶化度60%以下のポリオレフィンから選ばれる少なくとも1種を含む、
請求項1または2に記載の架橋剤マスターバッチ。 - 前記マスターバッチ本体は、さらに、有機過酸化物およびシラノール縮合触媒から選ばれる少なくとも1種を含む、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の架橋剤マスターバッチ。 - 前記マスターバッチ本体は、前記ポリオレフィン系樹脂100質量部に対して、前記シランカップリング剤を1.5質量部以上35質量部以下の量で含む、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の架橋剤マスターバッチ。 - ポリマー100質量部に対して、前記架橋剤マスターバッチを1質量部以上20質量部以下の量で配合した場合に、架橋度が10%以上90%以下の架橋ポリマーが得られる、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の架橋剤マスターバッチ。
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