JP3034058B2 - 架橋ポリオレフィン成形物の製造方法 - Google Patents

架橋ポリオレフィン成形物の製造方法

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JP3034058B2
JP3034058B2 JP47091A JP47091A JP3034058B2 JP 3034058 B2 JP3034058 B2 JP 3034058B2 JP 47091 A JP47091 A JP 47091A JP 47091 A JP47091 A JP 47091A JP 3034058 B2 JP3034058 B2 JP 3034058B2
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alkenylsilane
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィンを成形し
て架橋ポリオレフィン成形物を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィンの架橋体は、ポリオレフ
ィンの物性を改良する目的で、あるいは発泡時の流動性
を改良する目的で種々利用されている。
【0003】架橋方法としては、架橋剤を混合して成形
時に架橋する方法、あるいは成形後、放射線を照射して
架橋する方法、あるいは成形後、沸騰水で処理して加水
分解反応で架橋する方法(例えば、特開昭58-117244)な
どが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】架橋剤を用いる方法は
未反応の架橋剤の残留の問題があり、従来の成形後に処
理して架橋する方法はポリオレフィンとして架橋に関与
する単位の濃度の高いものを使用する必要があるという
問題があり、効率の良い架橋剤の残留の問題のない方法
の開発が望まれている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決して簡単に架橋ポリオレフィン成形物を製造する方
法について鋭意探索し本発明を完成した。
【0006】即ち本発明は、アルケニルシランとオレフ
ィンの共重合体を含有する組成物を押出し成形して得た
成形物、あるいはさらに延伸して得た成形物をヒドロシ
リル化触媒の溶液に浸漬することを特徴とする架橋ポリ
オレフィン成形物の製造方法である。
【0007】本発明においてアルケニルシランとオレフ
ィンの共重合体は通常オレフィンとアルケニルシランを
遷移金属触媒と有機金属化合物からなるいわゆるチーグ
ラー・ナッタ触媒を用いて重合することができ例えば、
米国特許第3,223,686号にその例が開示されている。さ
らにポリオレフィンをパーオキサイドなどのラジカル重
合開始剤の存在下にアルケニルシランと加熱処理するこ
とによってグラフト重合して得たグラフト共重合体であ
っても良い。
【0008】アルケニルシランとしては少なくとも一つ
のSi-H結合を有するものが好ましく用いられ、例えば、
下記一般式(化1)で表される化合物、
【0009】
【化1】H2C=CH-(CH2)n-SiHpR3-p (式中nは0〜12、pは1〜3、Rは炭素数1 〜12の炭
化水素残基。)が例示でき、具体的にはビニルシラン、
アリルシラン、ブテニルシラン、ペンテニルシラン、あ
るいはこれらのモノマーの一部のSi-H結合のHがクロル
で置換された化合物などが例示できる。
【0010】またオレフィンとしては下記一般式(化
2)で示される化合物、
【0011】
【化2】H2C=CH-R (式中R は炭素数1 〜12の炭化水素残基。) が例示で
き、具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン-1、ペン
テン-1、ヘキセン-1、2-メチルペンテン、ヘプテン-1、
オクテン-1などのα−オレフィンの他にスチレンまたは
その誘導体も例示される。
【0012】本発明においてオレフィンとアルケニルシ
ランの共重合体は、上記米国特許に記載された、TiCl3
とトリエチルアルミニウムからなる触媒も使用できるが
より好ましくはその後開発された種々の高活性でポリオ
レフィンを与える触媒が利用される。
【0013】重合法としても不活性溶媒を使用する溶媒
法の他に塊状重合法、気相重合法も採用できる。
【0014】ここで遷移金属化合物と有機金属化合物か
らなる触媒としては、遷移金属化合物としてはハロゲン
化チタンが、有機金属化合物としては有機アルミニウム
化合物が好ましく用いられる。
【0015】例えば四塩化チタンを金属アルミニウム、
水素或いは有機アルミニウムで還元して得た三塩化チタ
ンを電子供与性化合物で変性処理したものと有機アルミ
ニウム化合物、さらに必要に応じ含酸素有機化合物など
の電子供与性化合物からなる触媒系、或いはハロゲン化
マグネシウム等の担体或いはそれらを電子供与性化合物
で処理したものにハロゲン化チタンを担持して得た遷移
金属化合物触媒と有機アルミニウム化合物、必要に応じ
含酸素有機化合物などの電子供与性化合物からなる触媒
系、あるいは塩化マグネシウムとアルコールの反応物を
炭化水素溶媒中に溶解し、ついで四塩化チタンなどの沈
澱剤で処理することで炭化水素溶媒に不溶化し、必要に
応じエステル、エーテルなどの電子供与性の化合物で処
理し、ついでハロゲン化チタンで処理する方法などによ
って得られる遷移金属化合物触媒と有機アルミニウム化
合物、必要に応じ含酸素有機化合物などの電子供与性化
合物からなる触媒系等が例示される(例えば、以下の文
献に種々の例が記載されている。Ziegler-Natta Cataly
sts and Polymerization by John Boor Jr(Academic Pr
ess),Journal of Macromorecular Science Reviews in
Macromolecular Chemistry and Physics,C24(3) 355-38
5(1984) 、同C25(1) 578-597(1985)) 。
【0016】あるいは炭化水素溶剤に可溶な遷移金属触
媒とアルミノキサンからなる触媒を用いて重合すること
もできる。
【0017】ここで電子供与性化合物としては通常エー
テル、エステル、オルソエステル、アルコキシ硅素化合
物などの含酸素化合物が好ましく例示でき、さらにアル
コール、アルデヒド、水なども使用可能である。
【0018】有機アルミニウム化合物としては、トリア
ルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライ
ド、アルキルアルミニウムセスキハライド、アルキルア
ルミニウムジハライドが使用でき、アルキル基としては
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基などが例示され、ハライドとしては塩素、臭素、沃素
が例示される。また上記有機アルミニウムと水または結
晶水とを反応することで得られるオリゴマー〜ポリマー
であるアルミノキサンも利用できる。
【0019】ここでアルケニルシランとオレフィンの重
合割合としては特に制限は無いが、ポリオレフィンと混
合して用いる場合には、通常アルケニルシランが 0.001
〜30モル%程度、好ましくは0.1 〜10モル%である。ま
た単独で用いる場合には0.0001〜1 モル%程度である。
【0020】重合体の分子量としては特に制限はない
が、混合して物性の向上を計ろうとする場合にはポリオ
レフィンの分子量と同程度あるいはそれ以下とするのが
好ましい。
【0021】場合によっては、アルケニルシランを含有
する他はポリオレフィンと同様の重合(組成、分子量
等) を行って用いても良く、例えば、ブロック共重合を
行って、前段のみあるいは後段のみにアルケニルシラン
を共重合してもよい。好ましい分子量としては135 ℃の
テトラリン溶液で測定した極限粘度が0.1 〜10程度であ
る。
【0022】ポリオレフィンにアルケニルシランをグラ
フト重合して得たグラフト共重合体も本発明の目的に使
用可能であり、その場合、ポリオレフィンにアルケニル
シランをグラフトする方法としては特に制限はなく、通
常のグラフト共重合に用いる方法及び条件が利用でき、
通常は用いるポリオレフィンとアルケニルシランの存在
下にラジカル開始剤の分解温度以上に加熱することで簡
単にグラフト共重合することができる。
【0023】本発明において必要に応じ上記共重合体と
混合して用いるポリオレフィンとしては上記一般式(化
2)で示されるオレフィン、具体的にはエチレン、プロ
ピレン、ブテン-1、ペンテン-1、ヘキセン-1、2-メチル
ペンテン、ヘプテン-1、オクテン-1などのα−オレフィ
ンあるいは、スチレンまたはその誘導体の単独重合体、
相互のランダム共重合体、或いは、始めにオレフィン単
独、或いは少量の他のオレフィンと共重合し、ついで2
種以上のオレフィンを共重合することによって製造され
る所謂ブロック共重合体などが例示される。
【0024】特に単独では架橋しにくいポリプロピレン
などのポリ−α−オレフィンまたはその共重合体を用い
ると効果的である。これらのポリオレフィンの製造法に
ついては既に公知であり種々の銘柄のものが市場で入手
可能である。
【0025】またアルケニルシランを用いない他は上記
オレフィンとアルケニルシランの重合体の製造法と同様
に行うことでも製造可能である。
【0026】本発明においてはアルケニルシランとオレ
フィンの共重合体を含有する組成物としては上記共重合
体、ポリオレフィンの他に安定剤、フィラーなど公知の
種々の添加剤を含有せしめることができ、本発明に利用
できる。
【0027】本発明においてはアルケニルシランとオレ
フィンの共重合体と必要に応じポリオレフィンあるいは
添加剤などを混合し組成物とし、ついでシートあるいは
フイルム状に成形され、さらに必要に応じ延伸した後、
後述のヒドロシリル化触媒の溶液に浸漬される。
【0028】浸漬時間としては、浸漬時の溶液の温度、
成形物の厚さなどによって好ましい時間は異なるが通常
数分〜数十時間である。浸漬の際の温度としては成形物
が変形しない限り高温であるのが反応速度の点から好ま
しく、通常常温〜150 ℃、好ましくは常温〜100 ℃であ
る。この際、触媒の分散を助けるため攪拌することも勿
論可能である。
【0029】本発明においてヒドロシリル化触媒として
は特に制限はなく、公知のヒドロシリル化触媒が利用で
き、例えばロジウムのトリフェニルホスフィン錯体、塩
化白金酸またはその塩などの周期率表VIII族の金属触媒
(有機ケイ素化合物の化学、熊田 誠ら、化学同人発行
165ページ) 、アゾ化合物などのラジカル開始剤、トリ
エチルアミンなどのアミン類が例示される。特に遷移金
属触媒が少量で効果的である。これらの触媒は、触媒を
分解すること無く溶解し、しかもポリオレフィンに馴染
みの好い溶媒に溶解して用いられる。
【0030】具体的には炭素数1 〜20の炭化水素化合
物、ハロゲン化炭化水素化合物が利用でき、とくにハロ
ゲン化炭化水素化合物、芳香族炭化水素化合物が好まし
く利用される。具体的にベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、
ジクロロエタン、トリクロロエタン、パークロロエタン
などが例示される。
【0031】本発明においてヒドロシリル化触媒の濃度
としては0.000001〜1g/リットル程度、通常0.00001 〜
0.1g/リットル程度で行われる。
【0032】成形物中のアルケニルシラン含量としては
共重合体中のアルケニルシラン含量にもよるが、通常成
形物中の共重合体の割合は0.1wt%以上であり、成形物
中のアルケニルシランが0.0001wt%以上存在するように
するのが好ましい。また成形性、あるいは高価なアルケ
ニルシランの使用量を削減するという点からは、1.0wt
%以下で充分であり、好ましくは成形物中のアルケニル
シランとしては0.0001〜0.1wt%程度である。
【0033】
【実施例】以下に実施例を示しさらに本発明を説明す
る。
【0034】実施例1 直径12mmの鋼球9kgの入った内容積4リットルの粉砕用
ポットを4個装備した振動ミルを用意する。各ポットに
窒素雰囲気下で塩化マグネシウム 300g、テトラエトキ
シシラン60mlおよびα, α, α−トリクロロトルエン45
mlを入れ、40時間粉砕した。こうして得た共粉砕物 300
gを5リットルのフラスコに入れ、四塩化チタン 1.5リ
ットルおよびトルエン 1.5リットルを加え、 100℃で30
分間撹拌処理し、次いで上澄液を除いた。再び四塩化チ
タン1.5リットルおよびトルエン1.5リットルを加え、 1
00℃で30分間撹拌処理し、次いで上澄液を除いた。その
後固形分をn-ヘキサンで繰り返し洗浄して遷移金属触媒
スラリーを得た。一部をサンプリングしてチタン分を分
析したところチタン分は 1.9wt%であった。
【0035】内容積 5リットルのオートクレーブに窒素
雰囲気下トルエン40ml、上記遷移金属触媒100 mg、ジエ
チルアルミニウムクロライド 0.128ml、p-トルイル酸メ
チル0.06mlおよびトリエチルアルミニウム0.20mlを入
れ、プロピレン1.5 kg、ビニルシラン40gを加え、水素
1Nリットル圧入した後、75℃で2時間重合した。重合後
未反応のプロピレンをパージし、パウダーを取り出し、
濾過乾燥して180 gのパウダーを得た。
【0036】135℃のテトラリン溶液で測定した極限粘
度 (以下ηと略記する) 、示差熱分析装置を用い10℃/
min で昇温或いは降温することで融点及び結晶化温度を
最大ピーク温度として測定したところ、得られたパウダ
ーは、ηが1.72であり、融点 153℃、結晶化温度 118℃
である結晶性のプロピレン共重合体であった。尚、元素
分析によればビニルシラン単位を 1.2wt%含有してい
た。
【0037】得られた共重合体50g に、プロピレンの単
独重合体( 上記方法でビニルシランを加えること無く重
合して製造、ηが2.25、6 時間沸騰n-ヘキサンで抽出し
た時の抽出残分の割合が97.3%であるもの。)850g 、フ
ェノール系の酸化防止剤を1.0gを加え良く混合したもの
を20mmの押出機で250 ℃で造粒した。次いでTダイを設
けた押し出し機で厚さ30μm のフイルムに成形した。こ
のフイルムを塩化ロジウムのトリフェニルホスフィン錯
体を10mg/リットル溶解したトルエン溶液に浸漬し80℃
で5時間処理した。処理したフイルムを沸騰キシレンで
12時間抽出したところ不溶分は32wt%であった。なお浸
漬処理前のフイルムをそのまま沸騰キシレンで12時間抽
出したところ不溶分は0.2wt%であった。
【0038】実施例2 ロジウム触媒に変え塩化白金酸 (4価) を用いた他は実
施例1と同様にしたところ沸騰キシレンで12時間抽出し
た不溶分は46wt%であった。
【0039】実施例3 ビニルシランに変えアリルシラン1gを用いて重合してア
リルシラン含量0.04wt%のプロピレンの共重合体を製造
した。共重合体のηは2.10であり、融点 158℃、結晶化
温度 114℃、沸騰n-ヘプタンで6時間抽出した時の抽出
残分の割合が96.2%であった。このパウダー1000g にフ
ェノール系の酸化防止剤を1.0g混合し、造粒して得たペ
レットを実施例1と同様に成形してフイルムを得、同様
に処理したところフイルムの沸騰キシレンで12時間抽出
した時の不溶分は42wt%であった。また浸漬処理前の沸
騰キシレン不溶分は0.5wt%であった。
【0040】
【発明の効果】本発明の方法を実施することにより架橋
ポリオレフィン成形物を容易に得ることができ工業的に
極めて価値がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 3/00 - 3/28 C08J 7/00 - 7/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルケニルシランとオレフィンの共重合
    体を含有する組成物を押出し成形して得た成形物、ある
    いはさらに延伸して得た成形物をヒドロシリル化触媒の
    溶液に浸漬することを特徴とする架橋ポリオレフィン成
    形物の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200463849Y1 (ko) * 2010-06-21 2012-11-30 박관호 개량낚시찌

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200463849Y1 (ko) * 2010-06-21 2012-11-30 박관호 개량낚시찌

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