JP4928728B2 - Water-crosslinking polyethylene resin raw material, water-crosslinking polyethylene resin composition, and water-crosslinking polyethylene resin molding using them - Google Patents
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Description
本発明は、水架橋用ポリエチレン系樹脂原料及び水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物、並びにそれらを用いた水架橋ポリエチレン系樹脂成形体に関する。詳しくは、酸化誘導時間が長く特定の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂粉粒体を用いることにより、耐熱老化性及び保存性が向上され保管時の取扱い性も改良され、電線又は電力ケーブルの被覆絶縁などに有用である、水架橋用ポリエチレン系樹脂原料及びその水架橋用樹脂組成物に係わるものである。 The present invention relates to a water-crosslinking polyethylene resin material, a water-crosslinking polyethylene resin composition, and a water-crosslinked polyethylene resin molded article using the same. Specifically, by using specific linear low-density polyethylene resin granules that have a long oxidation induction time, heat aging resistance and storage stability are improved, and handling during storage is improved. The present invention relates to a water-crosslinking polyethylene resin material and a water-crosslinking resin composition that are useful for insulation and the like.
ポリエチレン系樹脂材料は、プラスチック材料のなかで、各種の物性や成形性に優れ経済性や環境問題適応性も高く、非常に多くの技術分野において汎用されている重要な産業資材であるが、その利用形態として水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物が重用されている。
水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物材料は、架橋化の簡易性と機械的強度や耐熱性などの高い物性により、パイプやホースなどの工業材料、被覆絶縁電線・電力ケーブルなどの電気材料や電子部品、シートやフィルム及び発泡体などの成形品、各種の機械部品、あるいは種々の日用品、さらには医療用材料などとして、機械的強度や耐熱性及び長期耐久性や電気的特性などが要求される広範な用途において使用されている。
Polyethylene resin material is an important industrial material that is widely used in many technical fields because it is excellent in various physical properties and moldability and is highly economical and adaptable to environmental problems. As a utilization form, a polyethylene resin composition for water crosslinking is heavily used.
Polyethylene resin composition materials for water cross-linking are industrial materials such as pipes and hoses, electrical materials such as coated insulated wires and power cables, and electronic parts due to the ease of cross-linking and high physical properties such as mechanical strength and heat resistance. Wide range of products requiring mechanical strength, heat resistance, long-term durability, electrical characteristics, etc. as molded products such as sheets, films and foams, various machine parts, various daily necessities, and medical materials. Used in various applications.
ポリエチレン系樹脂から架橋変性成形体を製造するためには、従来の架橋剤による加熱架橋法や放射線架橋法に代わり、架橋処理の簡易性や廉価な設備費などにより、また、高融点高分子量の樹脂にも架橋が可能なので、最近では専ら水架橋法が採用されており、水架橋法においては、一般にポリエチレン系樹脂に不飽和シラン化合物を有機過酸化物の存在下でグラフト共重合せしめた後、シラノール縮合触媒と共に水や温水又は熱水あるいは水蒸気の雰囲気下で水架橋することが行われている。 In order to produce a cross-linked modified molded article from a polyethylene-based resin, instead of the conventional heat cross-linking method and radiation cross-linking method using a cross-linking agent, due to the simplicity of the cross-linking treatment and inexpensive equipment costs, etc. Since the resin can also be cross-linked, the water cross-linking method has recently been adopted exclusively. In the water cross-linking method, generally, after an unsaturated silane compound is graft-copolymerized in the presence of an organic peroxide on a polyethylene resin. In addition, water crosslinking is performed together with a silanol condensation catalyst in an atmosphere of water, warm water, hot water, or steam.
ポリエチレン系樹脂の水架橋法においては、樹脂材料や各種の配合成分あるいはそれらの混合方法や架橋法などについて、種々の改良が提案され開示されている。
ポリエチレン系樹脂の種類については、機械的かつ化学的性質に優れた高密度ポリエチレンと良好な成形加工性を有する低密度ポリエチレンの両特性を活かすためにこれらのポリエチレンを併用する方法(特許文献1)、直鎖状低密度ポリエチレンを使用してその経済的かつ機械的な特性を活かす方法(特許文献2)、各成分の分散性や含浸性を向上させるために顆粒状ポリエチレンを用いる方法(特許文献3)などが知られている。
エチレンと不飽和シラン化合物との共重合体の製造方法は、ポリエチレンと不飽和シラン化合物とを有機過酸化物の存在の下に、有機過酸化物の分解温度以上の温度で溶融混練してグラフト重合する方法(特許文献4)、ポリエチレンと不飽和シラン化合物とを高圧ラジカル重合法にてランダム共重合する方法(特許文献5)などが知られている。
水架橋方法については、エチレン−不飽和アルコキシシラン共重合体と予めポリエチレンにシラノール縮合触媒を溶融混合した組成物とを、成形体加工時に溶融混練する方法(特許文献6)、ポリエチレンと不飽和シラン化合物と有機過酸化物及びシラノール縮合触媒を成形体加工時に一括して溶融混練する方法(特許文献7)などが知られており、さらには、他の混合方法や溶融混練方法について種々の提案も既に多々なされている。
また、外気の水分や湿気による水架橋の不要な進行を避けるためには、吸水性無機物を混在させて保存する手法が提案されている(特許文献8)。
In the water cross-linking method for polyethylene resins, various improvements have been proposed and disclosed for resin materials, various compounding components, or a mixing method or cross-linking method thereof.
As for the types of polyethylene resins, a method of using these polyethylenes together in order to make use of both the characteristics of high-density polyethylene having excellent mechanical and chemical properties and low-density polyethylene having good moldability (Patent Document 1). , A method using linear low density polyethylene to make use of its economical and mechanical properties (Patent Document 2), a method using granular polyethylene to improve the dispersibility and impregnation of each component (Patent Document 2) 3) is known.
A method of producing a copolymer of ethylene and an unsaturated silane compound is obtained by grafting by melting and kneading polyethylene and an unsaturated silane compound in the presence of an organic peroxide at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide. A method of polymerizing (Patent Document 4), a method of randomly copolymerizing polyethylene and an unsaturated silane compound by a high-pressure radical polymerization method (Patent Document 5), and the like are known.
As for the water crosslinking method, a method of melt-kneading an ethylene-unsaturated alkoxysilane copolymer and a composition in which a silanol condensation catalyst is previously melt-mixed with polyethylene at the time of processing a molded body (Patent Document 6), polyethylene and unsaturated silane. Known is a method of melting and kneading a compound, an organic peroxide, and a silanol condensation catalyst all at once during processing of a molded body (Patent Document 7), and various proposals for other mixing methods and melt kneading methods. A lot has already been done.
Moreover, in order to avoid the unnecessary progress of water cross-linking due to moisture or moisture of the outside air, a technique for storing water-absorbing inorganic substances in a mixed manner has been proposed (Patent Document 8).
水架橋用ポリエチレン系樹脂の形状については、粉体では押出機のホッパー部での食い込み不良が生じ、また見掛け比重が小さ過ぎ生産性が低下するので、一般的にはポリエチレン樹脂ペレットが使用されている。しかし、ポリエチレン樹脂ペレットでは、不飽和シラン化合物などが液体であるところからペレットへの分散性や含浸性が悪く、架橋反応が不均一となるという問題点を有しており、その解決のために上記したように顆粒状のポリエチレンの使用が提案されているが(特許文献3)、最近ではさらに、ポリエチレンの粉粒体(顆粒体)とペレットの併用(特許文献9)、表面積が大きい細径多孔質グラニュラー状形態の直鎖状低密度エチレン−αオレフィン共重合体の使用(特許文献10)などが開示されている。 As for the shape of the polyethylene resin for water cross-linking, in the case of powder, the bite in the hopper part of the extruder is poor, and the apparent specific gravity is too small to reduce the productivity. Therefore, polyethylene resin pellets are generally used. Yes. However, polyethylene resin pellets have the problem that the dispersibility and impregnation of the unsaturated silane compound, etc. from the liquid are poor and the cross-linking reaction becomes non-uniform. As described above, the use of granular polyethylene has been proposed (Patent Document 3). Recently, polyethylene particles (granules) and pellets are used in combination (Patent Document 9). The use of a linear low density ethylene-α-olefin copolymer in a porous granular form (Patent Document 10) is disclosed.
ポリエチレンの粉粒体(顆粒体)は、中低圧重合法による直鎖状低密度ポリエチレンの製造において、エチレン及びコモノマーを重合後に、未反応モノマーを脱ガス処理してペレット化する前の状態で容易に得られるが、このような重合後の粉粒体には、製造工程上からして酸化防止剤が配合されていないのが一般的である。このため、特に粉粒体はペレットに比較して比表面積が大きいので、高温時に空気との接触により酸化劣化し易く、数週間から数ヶ月在庫保管される場合には、特に夏季の気温が高い時期などには、酸化劣化が進んでしまう問題を抱えている。
そこで、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体を用いた水架橋用ポリオレフィン系樹脂の組成物としては、ポリエチレン系粉粒体に不飽和シラン化合物と有機過酸化物とシラノール縮合触媒及び酸化防止剤を配合してなるコンパウンド組成物が一般的に用いられているが(特許文献11)、従来のこのような組成物では、多種の混合物を一つの押出機を用いて成形体加工時に一度に溶融混練することを特徴としており、酸化防止剤を含め、不飽和シラン化合物や有機過酸化物及びシラノール縮合触媒は、ポリエチレン系粉粒体に製品を成形する際に直前に混合されるものである。したがって、予め酸化防止剤が配合されていないポリエチレン系粉粒体においては、製品成形時に酸化防止剤が配合されるとしても、ポリエチレン系粉粒体が保管時に既に微劣化している場合、得られる成形体の耐熱老化性が低下し、所望の耐熱老化性を得るためには多量の酸化防止剤を必要とする問題をも派生している。
Polyethylene granules (granules) can be easily produced in the production of linear low-density polyethylene by the medium-low pressure polymerization method, after polymerization of ethylene and comonomer, and before pelletizing by degassing unreacted monomers However, it is general that such a polymerized granular material does not contain an antioxidant from the viewpoint of the production process. For this reason, the granular material has a larger specific surface area than pellets, so it is prone to oxidative degradation due to contact with air at high temperatures, and especially when stored in stock for several weeks to several months, the summer temperature is particularly high. There is a problem that oxidation deterioration progresses depending on the time.
Therefore, as a composition of water-crosslinking polyolefin resin using linear low density polyethylene particles, an unsaturated silane compound, an organic peroxide, a silanol condensation catalyst and an antioxidant are added to the polyethylene particles. A compound composition obtained by blending is generally used (Patent Document 11). In such a conventional composition, various types of mixtures are melt-kneaded at a time when a molded body is processed using a single extruder. The unsaturated silane compound, the organic peroxide, and the silanol condensation catalyst, including the antioxidant, are mixed immediately before the product is molded into the polyethylene powder. Therefore, in the case of a polyethylene-based granule that has not been previously blended with an antioxidant, even if an antioxidant is blended during product molding, it can be obtained if the polyethylene-based granule has already been slightly degraded during storage. The heat aging resistance of the molded body is lowered, and a problem that a large amount of antioxidant is required to obtain the desired heat aging resistance is also derived.
さらに、耐熱老化性を得るためには酸化防止剤は必須な成分であり、酸化防止剤は一般には液状の不飽和シラン化合物と有機過酸化物及びシラノール縮合触媒に均一に溶解混合させた後に、ポリエチレン系樹脂に混合又は含浸させて使用されているが、遊離ラジカル発生剤である有機過酸化物中にラジカル連鎖禁止剤である酸化防止剤を混合させることは化学的作用機能が相反するものの混合であって化学的性質上それぞれの機能が低下することとなるため、長期の保管が困難であり、特にこれら混合物の夏季の長期間の保管に際しては、特定の老化防止剤を用い、保管容器に窒素ガス置換などの処置を施して老化防止剤の消費を制御する注意が不可欠であった(特許文献12)。
一方、酸化による劣化を避け、あるいは長期の保管における特別の保管処置をしないためには、水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物の製造を、その成形加工の直前に行わなければならないという制約が不可避であった。
Furthermore, in order to obtain heat aging resistance, an antioxidant is an essential component, and the antioxidant is generally dissolved and mixed uniformly in a liquid unsaturated silane compound, an organic peroxide and a silanol condensation catalyst, It is used by mixing or impregnating polyethylene resin, but mixing an antioxidant that is a radical chain inhibitor into an organic peroxide that is a free radical generator is a mixture of chemical functions that are contradictory. In addition, since the respective functions are reduced due to their chemical properties, long-term storage is difficult.In particular, during the long-term storage of these mixtures in summer, a specific anti-aging agent is used. Attention to control the consumption of the anti-aging agent by performing treatment such as nitrogen gas replacement was indispensable (Patent Document 12).
On the other hand, in order to avoid deterioration due to oxidation or to avoid special storage treatment for long-term storage, it is inevitable that the production of the water-crosslinking polyethylene resin composition must be performed immediately before the molding process. there were.
背景技術の記載において前述したように、水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物材料は、架橋化の簡易性と機械的強度や耐熱性などの高い物性により、被覆絶縁電線・電力ケーブルなどの電気材料をはじめとして広範な用途に利用されており、それに応じて、水架橋法においては、各種の観点から改良検討が続けられているが、ポリエチレン系樹脂の形状として、ペレット及び粉体あるいは粉粒体(顆粒体)の選択とそれによる影響も重要な問題となっている。
そして、最近の水架橋法の好ましい態様といえるところの、ポリエチレン系樹脂の粉粒体に対して不飽和シラン化合物と有機過酸化物及びシラノール縮合触媒を配合して水や水蒸気により水架橋するに際しては、(1)粉粒体はペレットに比較して比表面積が大きいので、高温時に空気との接触により酸化劣化し易く、数週間から数ヶ月の期間を在庫保管される場合には、酸化劣化が進み得られる成形体の耐熱老化性が低下してしまう問題を抱えており、(2)所望の耐熱老化性を得るためには多量の酸化防止剤を必要とする問題を派生し、(3)遊離ラジカル発生剤である有機過酸化物中へのラジカル連鎖禁止剤である酸化防止剤の配合は、化学的作用機能において相克し、(4)そのために、長期の保管が困難であり、長期間の保管に際しては、特定の老化防止剤を用い、保管容器に窒素ガス置換などの処置を施して老化防止剤の消費を制御することも不可欠であるという問題を内在している。
そこでかかる状況において、本発明は、この様な各種の問題をできうる限り解決し、その結果として、耐熱老化性や保存性などの性能に優れた高品質の水架橋性ポリエチレン系樹脂成形体、及びそれを利用した被覆絶縁電線・電力ケーブルなどの成形体を製造することを、発明が解決すべき課題とするものである。
As described above in the description of the background art, the polyethylene-based resin composition material for water cross-linking is made of an electric material such as a coated insulated wire and a power cable because of its easy cross-linking and high physical properties such as mechanical strength and heat resistance. It has been used for a wide range of applications at the beginning, and in response to this, in the water cross-linking method, improvement studies have been continued from various viewpoints. As the shape of the polyethylene resin, pellets and powders or granules ( The selection of the granule and its influence is also an important issue.
And when it can be said to be a preferred embodiment of the recent water crosslinking method, when an unsaturated silane compound, an organic peroxide, and a silanol condensation catalyst are blended into a polyethylene resin particle and water-crosslinked with water or steam (1) Since the granular material has a larger specific surface area than pellets, it is prone to oxidative degradation due to contact with air at high temperatures, and in the case of inventory storage for a period of several weeks to several months, (2) Derived from the problem that a large amount of antioxidant is required to obtain the desired heat aging resistance, (3) ) The compounding of the antioxidant, which is a radical chain inhibitor, into the organic peroxide, which is a free radical generator, is contradictory in terms of chemical action function. (4) Therefore, long-term storage is difficult and long. When storing the period Te uses a specific antioxidant, is inherent the problem it is essential to control the consumption of anti-aging agent is subjected to treatment such as nitrogen gas replacement to the storage container.
Therefore, in such a situation, the present invention solves such various problems as much as possible, and as a result, a high-quality water-crosslinkable polyethylene resin molded article excellent in performance such as heat aging resistance and storage stability, It is another object of the present invention to produce a molded body such as a coated insulated wire and a power cable using the same.
本発明者らは、上記の(1)〜(4)に集約される問題をできうる限り解決するには、ポリエチレン系樹脂の粉粒体を使用する水架橋用ポリエチレン系樹脂において、初期の酸化劣化を抑制し、保存安定性を高めて耐熱老化性を向上させ、さらには保管時の取り扱い性も改良すればよいと考え、この思考に基づいて樹脂材料や各種の成分あるいは重合触媒、特に樹脂材料の粒度や酸化防止剤などについて多観点から考察し実験的に試行し、さらには酸化抑制手法や保管取り扱い手法なども詳細に検討して、初期の酸化劣化を抑制し保存安定性を高めるには、ポリエチレン系樹脂の粉粒体における初期の酸化誘導性機能、特に酸化誘導時間が関わり、また、粉粒体の粒径や密度あるいは溶融流動性なども影響すると認識することができ、それらの認識に基づいて本発明の基本的な構成を実体化することができた。 In order to solve the problems summarized in the above (1) to (4) as much as possible, the inventors of the present invention used an initial oxidation in a water-crosslinking polyethylene resin using a polyethylene resin particle. We think that it is only necessary to suppress deterioration, improve storage stability, improve heat aging resistance, and improve handling during storage. Based on this idea, resin materials and various components or polymerization catalysts, especially resins Considering the particle size and antioxidants of the material from various viewpoints and experimenting with them, and also examining the oxidation control method and storage handling method in detail to suppress the initial oxidative degradation and increase the storage stability. It can be recognized that the initial oxidation-inducing function in polyethylene-based resin granules, especially the oxidation induction time is involved, and that the particle diameter and density or melt fluidity of the granules are also affected. The basic structure of the present invention could be materialized based on the recognition.
本発明は、基本的には、水架橋用ポリエチレン系樹脂原料又はその原料を用いた組成物として、酸化誘導時間(OIT)が特定時間以上を満足して、平均粒径0.2〜1.5mmの直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体又はその粉粒体50質量%以上と他のポリオレフィン樹脂の粉粒体もしくはペレットとの混和物を使用し、また、粉粒体の密度や溶融流動性なども特定することにより、初期の酸化劣化が抑制され、かつ保存安定性が向上し、さらに、水架橋のためのポリエチレン系樹脂への添加成分である不飽和アルコキシシラン化合物と有機過酸化物及びシラノール縮合触媒に、酸化防止剤を予め混合する必要が無いため、これら混合成分の保管時の取り扱い性や作業性に優れ、保存安定性が良好なので特別な保管取扱いも必須ではない、樹脂原料を得ることができるものである。
そのような水架橋用ポリエチレン系樹脂の採用により、耐熱老化性などに優れた水架橋性ポリエチレン成形体、特にそのような被覆絶縁電線・電力ケーブルを製造することができる。
In the present invention, basically, as a water-crosslinking polyethylene resin material or a composition using the material, an oxidation induction time (OIT) satisfies a specific time or more, and an average particle size of 0.2 to 1. 5 mm linear low density polyethylene granules or a blend of 50 mass% or more of the granules with other polyolefin resin granules or pellets, and the density and melt fluidity of the granules Etc., the initial oxidative deterioration is suppressed, and the storage stability is improved. Furthermore, an unsaturated alkoxysilane compound and an organic peroxide, which are additive components to the polyethylene resin for water crosslinking, and Since it is not necessary to mix an antioxidant with the silanol condensation catalyst in advance, the handling and workability of these mixed components are excellent during storage, and the storage stability is good, so special storage handling is not essential. It is capable of obtaining raw materials.
By employing such a water-crosslinking polyethylene resin, it is possible to produce a water-crosslinkable polyethylene molded article excellent in heat aging resistance, particularly such a coated insulated wire / power cable.
本発明は付加的な構成の要件として、高品質の成形品を得るために直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体のフィッシュアイの個数を規定し、必要により特定のラジカル連鎖禁止剤を0.001〜2質量部を混和し、触媒の種類や担体及び重合法あるいはコモノマーなどを特定し、さらに成形品として被覆絶縁電線・電力ケーブルをはじめ広範な製品に応用するものである。 In the present invention, the number of fish eyes of the linear low density polyethylene granular material is specified in order to obtain a high-quality molded product as an additional structural requirement, and a specific radical chain inhibitor is 0.001 if necessary. ˜2 parts by mass are mixed, the type of catalyst, carrier and polymerization method or comonomer are specified, and the molded product is applied to a wide range of products such as coated insulated wires and power cables.
本発明について段落0011において、基本的な構成の要点と特徴を概述したが、段落0005〜0007に記述したところの、ポリエチレンの粉粒体(顆粒体)とペレットの併用(特許文献9)、表面積が大きい細径多孔質グラニュラー状形態の直鎖状低密度エチレン−αオレフィン共重合体の使用(特許文献10)その他においての、水架橋用ポリエチレン系樹脂における樹脂形状についての各先行技術文献を精査しても、本発明に特有の構成に関わる記載は見当たらず示唆もされていず、本発明のように、段落0009に記載した(1)〜(4)の課題をできうる限り解決するものでもない。 In the paragraph 0011 of the present invention, the main points and characteristics of the basic configuration are outlined. The combination of polyethylene powder and granules (Patent Document 9), surface area, as described in paragraphs 0005 to 0007. Scrutinize each prior art document regarding the resin shape in water-crosslinking polyethylene resins in the use of linear low-density ethylene-α-olefin copolymers in the form of small-sized porous granular materials with a large diameter (Patent Document 10) However, no description relating to the configuration peculiar to the present invention is found or suggested, and the present invention solves the problems (1) to (4) described in paragraph 0009 as much as possible. Absent.
以上においては、本発明の創出における背景及び経緯と、本発明の基本的な構成及び特徴について概括的に記述したので、本発明の全体の構成を総括して明確に詳述すると、本発明は以下の発明単位群から構成されるものであって、[1]の発明を基本発明とし、[2]以下の発明は、基本発明を具体化ないしは実施態様化する発明である。なお、[1]〜[10]の発明群全体をまとめて「本発明」という。 In the above, the background and background in the creation of the present invention, and the basic configuration and features of the present invention have been described in general. Therefore, the overall configuration of the present invention will be described in detail clearly. The invention is composed of the following invention unit groups, the invention of [1] is the basic invention, and the invention of [2] and below is an invention that embodies or embodies the basic invention. The entire invention group of [1] to [10] is collectively referred to as “the present invention”.
[1]水架橋用ポリエチレン系樹脂原料であって、以下の(a)〜(c)の性状を満足する、平均粒径0.2〜1.5mmの直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体100〜50質量%、及び他のポリオレフィン樹脂の粉粒体又はペレット0〜50質量%を用いることを特徴とする水架橋用ポリエチレン系樹脂原料。
(a)密度0.91〜0.94g/cm3
(b)メルトマスフローレイト(MFR)0.1〜5g/10分
(c)150℃での酸化誘導時間(OIT)が30分以上
[2]直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体のフィッシュアイが、直径0.1〜0.3mmの範囲のものが70個/g以下、かつ直径0.3mmを超えるものが10個/g以下であることを特徴とする、[1]における水架橋用ポリエチレン系樹脂原料。
[3]直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体又はそれと他のポリオレフィン樹脂の粉粒体もしくはペレットとの混和物100質量部に、分子量300以上のラジカル連鎖禁止剤を0.001〜2質量部混和することを特徴とする、[1]又は[2]における水架橋用ポリエチレン系樹脂原料。
[4]直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体が、少なくともクロム化合物を無機酸化物多孔体の担体に担持したクロム含有触媒を用いて気相重合で製造される、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかにおける水架橋用ポリエチレン系樹脂原料。
[5]無機酸化物多孔体の担体の平均粒径が10〜50μmであり、かつ100μm以上の粒径の担体が10%未満であることを特徴とする、[4]における水架橋用ポリエチレン系樹脂原料。
[6][1]〜[5]のいずれかにおけるポリエチレン系樹脂原料に不飽和アルコキシシラン化合物及び有機過酸化物、さらに必要によりシラノール縮合触媒を配合してなることを特徴とする水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物。
[7][1]〜[5]のいずれかにおけるポリエチレン系樹脂原料に不飽和アルコキシシラン化合物及び有機過酸化物、さらに必要によりシラノール縮合触媒を配合してなるポリエチレン系樹脂組成物を、有機過酸化物の分解温度以上の温度において処理して製造されたことを特徴とする水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物。
[8][1]〜[7]のいずれかにおける水架橋用ポリエチレン系樹脂原料又は水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物を用いて成形したことを特徴とする水架橋ポリエチレン系樹脂成形体。
[9]水架橋ポリエチレン系樹脂成形体が、パイプもしくは被覆鋼線又は電線もしくは電力ケーブルであることを特徴とする、[8]における水架橋ポリエチレン系樹脂成形体。
[10][1]〜[7]のいずれかにおける水架橋用ポリエチレン系樹脂原料及び/又は水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物を、絶縁層又は被覆層に用いたことを特徴とする電線又は電力ケーブル。
[1] Polyethylene resin raw material for water crosslinking, which satisfies the following properties (a) to (c), and has a mean particle size of 0.2 to 1.5 mm, and is a linear low density
(A) Density 0.91 to 0.94 g / cm 3
(B) Melt mass flow rate (MFR) 0.1 to 5 g / 10 minutes (c) Oxidation induction time (OIT) at 150 ° C. is 30 minutes or more [2] Fish eye of linear low density polyethylene resin granules However, those having a diameter in the range of 0.1 to 0.3 mm are 70 pieces / g or less, and those having a diameter exceeding 0.3 mm are 10 pieces / g or less. Polyethylene resin raw material.
[3] A linear chain inhibitor having a molecular weight of 300 or more is added in an amount of 0.001 to 2 parts by mass to 100 parts by mass of a linear low density polyethylene resin granule or an admixture thereof with another polyolefin resin granule or pellet. The water-crosslinking polyethylene resin material according to [1] or [2], which is mixed.
[4] Ethylene and 3 to 12 carbon atoms, wherein the linear low density polyethylene resin granules are produced by gas phase polymerization using a chromium-containing catalyst in which at least a chromium compound is supported on a support of a porous inorganic oxide. The water-crosslinking polyethylene resin material according to any one of [1] to [3], which is a copolymer with an α-olefin.
[5] The water-crosslinking polyethylene system according to [4], wherein the inorganic oxide porous carrier has an average particle size of 10 to 50 μm and a carrier having a particle size of 100 μm or more is less than 10%. Resin raw material.
[6] A water-crosslinking polyethylene, wherein the polyethylene resin raw material according to any one of [1] to [5] is blended with an unsaturated alkoxysilane compound, an organic peroxide, and, if necessary, a silanol condensation catalyst. -Based resin composition.
[7] A polyethylene resin composition comprising an unsaturated alkoxysilane compound, an organic peroxide, and, if necessary, a silanol condensation catalyst in the polyethylene resin material according to any one of [1] to [5], A water-crosslinking polyethylene resin composition produced by treatment at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of an oxide.
[8] A water-crosslinked polyethylene resin molded product, which is molded using the water-crosslinking polyethylene resin material or the water-crosslinking polyethylene resin composition according to any one of [1] to [7].
[9] The water-crosslinked polyethylene resin molded body according to [8], wherein the water-crosslinked polyethylene resin molded body is a pipe, a coated steel wire, an electric wire or a power cable.
[10] Electric wire or electric power characterized in that the water-crosslinking polyethylene resin material and / or the water-crosslinking polyethylene resin composition according to any one of [1] to [7] is used for an insulating layer or a coating layer. cable.
本発明では、特定の酸化誘導時間を有する、水架橋用直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂粉粒体又はその粉粒体を使用した水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物を使用することによって、水架橋用ポリエチレン系樹脂粉粒体又はその組成物における、酸化劣化が低減され耐熱老化性が大幅に向上し、保存安定性と保管時での取り扱いや作業性が改良され、高品質の被覆電線・電力ケーブルなどの成形体を供与できる。 In the present invention, by using a water-crosslinking linear low-density polyethylene resin particle having a specific oxidation induction time or a water-crosslinking polyethylene resin composition using the particle, water crosslinking is performed. Polyethylene resin granules or compositions for polyethylene use have reduced oxidation deterioration, greatly improved heat aging resistance, improved storage stability, handling and workability during storage, and high-quality coated wires and power Forms such as cables can be provided.
本発明については、その課題を解決するための手段として、本発明の基本的な構成に沿って、概括的に前述したが、以下においては、前述した本発明群の発明の実施の形態を具体的に詳しく説明する。
1.水架橋用ポリエチレン系樹脂原料
(1)直鎖状低密度ポリエチレン樹脂
高圧法ポリエチレンと比較して、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂は、イオン触媒により低温低圧で製造され融点が高くて製造コストが低く、引張強度や耐衝撃性などの機械物性及びクリープ性や耐ストレスクラック性などの耐久性に優れ、さらに耐環境応力亀裂性(ESCR性)も良好で、また、比較的分子量分布が広く電線・電力ケーブルなどの押出成形に好適であるといえるので、本発明においては、水架橋用ポリエチレン系樹脂の主要成分として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を採用する。
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂としては、クロム系触媒を担持した担体の粒径を選択して気相重合法で製造される直鎖状低密度ポリエチレンが好ましく、耐熱性や機械的な強度あるいは架橋性などをさらに向上させるために、好ましくは、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂をエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体として使用する。
As a means for solving the problem, the present invention has been generally described in accordance with the basic configuration of the present invention, but in the following, the embodiments of the invention of the present invention group described above will be specifically described. Will be described in detail.
1. Polyethylene resin for water crosslinking (1) Linear low-density polyethylene resin Compared with high-pressure polyethylene, linear low-density polyethylene resin is produced at low temperature and low pressure with an ion catalyst and has a high melting point and low production cost. Excellent mechanical properties such as tensile strength and impact resistance, and excellent durability such as creep and stress crack resistance, environmental stress crack resistance (ESCR), and relatively wide molecular weight distribution Since it can be said that it is suitable for extrusion molding of power cables and the like, in the present invention, a linear low density polyethylene resin is employed as a main component of the water-crosslinking polyethylene resin.
The linear low density polyethylene resin of the present invention is preferably a linear low density polyethylene produced by a gas phase polymerization method by selecting the particle size of a carrier carrying a chromium-based catalyst. In order to further improve the strength or crosslinkability, a linear low density polyethylene resin is preferably used as a copolymer of ethylene and another α-olefin.
(2)粉粒体
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂は、粉粒体として使用され、粉粒体は顆粒体とも称される。ポリエチレンの粉粒体は、中低圧重合法による直鎖状低密度ポリエチレンの製造において、エチレン及びコモノマーを重合後に、未反応モノマーを脱ガス処理してペレット化する前の状態で容易に得られる。
水架橋用ポリエチレン系樹脂において、粉体では押出機のホッパー部での食い込み不良が生じ、また見掛け比重が小さ過ぎ生産性が低下し、ペレットでは、不飽和シラン化合物などが液体であるところからペレットへの分散性や含浸性が悪く、架橋反応が不均一となってしまう。
(2) Granule The linear low density polyethylene resin of the present invention is used as a powder, and the powder is also referred to as a granule. In the production of linear low density polyethylene by the medium-low pressure polymerization method, the polyethylene powder is easily obtained after polymerization of ethylene and comonomer and before degassing the unreacted monomer and pelletizing.
In water-crosslinking polyethylene resins, poor biting in the hopper of the extruder occurs in the powder, and the apparent specific gravity is too small to reduce the productivity, and in the pellet, the unsaturated silane compound is liquid because it is liquid. Dispersibility and impregnation in the resin are poor, and the crosslinking reaction becomes non-uniform.
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の粉粒体は、比表面積1,000〜3,000cm2/g、好ましくは1,500〜2,500cm2/g、かさ比重0.2〜0.5g/ml、好ましくは0.3〜0.5g/mlのものである。
比表面積は、BET法により下記の条件で測定される。
使用機器:大倉理研社 AMS−8000
吸着ガス:31.1% N2/He
前処理:N2雰囲気下 25℃ 60分
かさ比重は、JIS K6722(1995)の方法で測定される。
比表面積とかさ比重がこの範囲の粉粒状の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂は、空気との接触面積も大きくなるため高温下で酸化劣化し易いが、本発明の要件の酸化誘導時間を制御することが有効となり易い。
The linear low-density polyethylene resin powder of the present invention has a specific surface area of 1,000 to 3,000 cm 2 / g, preferably 1,500 to 2,500 cm 2 / g, and a bulk specific gravity of 0.2 to 0.00. 5 g / ml, preferably 0.3 to 0.5 g / ml.
The specific surface area is measured by the BET method under the following conditions.
Equipment used: Okura Riken AMS-8000
Adsorbed gas: 31.1% N 2 / He
Pretreatment: N 2 atmosphere at 25 ° C. 60 minutes The bulk specific gravity is measured by the method of JIS K6722 (1995).
A powdered linear low density polyethylene resin having a specific surface area and a bulk specific gravity within this range is liable to oxidatively deteriorate at high temperatures because of its large contact area with air, but controls the oxidation induction time as a requirement of the present invention. It is easy to be effective.
(3)平均粒径
本発明における直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂の粉粒体の平均粒径は、0.2〜1.5mmと規定され、好ましくは0.2〜1.0mmの範囲の粉粒形状である。粉粒形状であるから、水架橋に必須な成分である不飽和シラン化合物や有機過酸化物及びシラノール縮合触媒が混合、含浸、分散され易い。
平均粒径が0.2mm未満であると、粉粒の取り扱い性が悪化したり、かさ比重が大きくなり加工性が低下する惧れが生じる。平均粒径が1.5mmを超えると、水架橋に必須な成分の混合、含浸、分散の各機能が低下する惧れが生じる。
平均粒径は、「ASTM D1921(1996) TEST METHOD A Sieve Designation No.18,35,60,120,200」によって測定される。
(3) Average particle diameter The average particle diameter of the linear low density polyethylene resin powder in the present invention is defined as 0.2 to 1.5 mm, preferably in the range of 0.2 to 1.0 mm. It is a powder grain shape. Since it is in the form of particles, it is easy to mix, impregnate and disperse unsaturated silane compounds, organic peroxides and silanol condensation catalysts which are essential components for water crosslinking.
If the average particle size is less than 0.2 mm, the handleability of the powder particles may be deteriorated, or the bulk specific gravity may increase and the processability may decrease. If the average particle size exceeds 1.5 mm, the functions of mixing, impregnating, and dispersing components essential for water crosslinking may be deteriorated.
The average particle diameter is measured according to “ASTM D1921 (1996) TEST METHOD A Sieve Designation No. 18, 35, 60, 120, 200”.
(4)密度
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体は、密度が0.91〜0.94g/cm3と規定され、好ましくは0.915〜0.935g/cm3である。
密度が0.91g/cm3未満では、機械的強度や耐熱性などが低下する惧れが生じる。密度が0.94g/cm3を超えるものは、柔軟性や可撓性及び低温特性などが低下する惧れが生じる。
密度は、「JIS K6922−1(1997) JIS K6922−2(1997の水中置換法」で測定される。
(4) Density linear low density polyethylene resin powder particles of the present invention, the density is defined as 0.91~0.94g / cm 3, preferably 0.915~0.935g / cm 3.
If the density is less than 0.91 g / cm 3 , the mechanical strength and heat resistance may be lowered. When the density exceeds 0.94 g / cm 3 , flexibility, flexibility, low-temperature characteristics and the like may be deteriorated.
The density is measured by “JIS K6922-1 (1997) JIS K6922-2 (1997 underwater substitution method)”.
(5)メルトマスフローレイト(MFR)
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体のメルトマスフローレイトは、0.1〜5g/10分、好ましくは0.1〜3g/10分、さらに好ましくは、0.5〜2g/10分の範囲である。
MFRが0.1g/10分未満では成形加工時の押出性が悪化し、5g/10分を超える場合には成形品の機械的強度の低下や、成形加工時の溶融張力の低下による成形不良が発生する惧れが生じる。
MFRの測定は、「JIS K6922−2(1997) 条件D(190℃ 21.18N」に基づいて測定される。
(5) Melt mass flow rate (MFR)
The melt mass flow rate of the linear low density polyethylene resin granules of the present invention is 0.1 to 5 g / 10 minutes, preferably 0.1 to 3 g / 10 minutes, and more preferably 0.5 to 2 g / 10. The range of minutes.
When the MFR is less than 0.1 g / 10 min, the extrudability during molding processing deteriorates. When the MFR exceeds 5 g / 10 min, the molding strength deteriorates due to a decrease in mechanical strength of the molded product or a melt tension during molding processing. May occur.
MFR is measured based on “JIS K6922-2 (1997) Condition D (190 ° C. 21.18 N)”.
(6)酸化誘導時間(OIT)
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体は、150℃での酸化誘導時間(OIT)が30分以上、好ましくは60分以上、より好ましくは120分以上であると特定される。
OITが30分未満であると、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体が酸化劣化し易いか、既に酸化によって微劣化している惧れがあり、水架橋ポリエチレン成形体とした時に耐熱老化性が劣る場合がある。
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体においては、OITの特定が重要な要件及び特徴であって、水架橋用ポリエチレン系樹脂の酸化劣化性や耐熱老化性に関わりそれらを向上させる結果をもたらす。
OITは、「JIS K6774(1998) 附属書2(規定) 熱安定性試験方法」に基づいて測定され、示差熱分析計(DTA)や示差走査熱量計(DSC)などの熱分析方法を用いて、試験試料を酸素雰囲気下に保ち、酸素導入を開始した時点から、ベースラインの延長線と発熱曲線の最大傾斜点で引いた接線の交点までの時間で示す。なお、図1〜3において、当試験方法に基づいた、実施例1,3及び比較例1で用いたポリエチレン樹脂原料の酸化誘導時間の測定結果が例示されている。
(6) Oxidation induction time (OIT)
The linear low density polyethylene powder of the present invention has an oxidation induction time (OIT) at 150 ° C. of 30 minutes or longer, preferably 60 minutes or longer, more preferably 120 minutes or longer.
If the OIT is less than 30 minutes, the linear low-density polyethylene powder is likely to be oxidized or deteriorated slightly due to oxidation. May be inferior.
In the linear low-density polyethylene granular material of the present invention, the identification of OIT is an important requirement and feature, which is related to the oxidative degradation and heat aging resistance of the water-crosslinking polyethylene resin, and results in improving them. Bring.
The OIT is measured based on “JIS K6774 (1998) Annex 2 (normative) Thermal Stability Test Method” and uses a thermal analysis method such as a differential thermal analyzer (DTA) or a differential scanning calorimeter (DSC). The time is shown from the time when the test sample is kept in an oxygen atmosphere and oxygen introduction is started to the intersection of the baseline extension line and the tangent line drawn at the maximum slope of the exothermic curve. 1-3, the measurement result of the oxidation induction time of the polyethylene resin raw material used in Examples 1 and 3 and Comparative Example 1 based on this test method is illustrated.
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体においては、150℃でのOITが30分以上を満足することが肝要である。150℃でのOITが30分以上を満足するための手法としては、i)当粉粒体が保管中に酸化劣化する前に速やかに使用する、ii)保管中の酸化劣化を避けるために不活性ガスの雰囲気下で保管する、iii)高温かつ多湿とならない保管容器や低温倉庫で保管する、などの各方法が挙げられるが、一般には粉粒体の製造後の保管管理や成形に使用される前の保管には必ずしもこのような対応がなされないのが現状である。
したがって、高温かつ多湿の環境下で使用される場合においては、さらに分子量300以上のラジカル連鎖禁止剤を、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体又はそれと他のポリオレフィン樹脂の粉粒体もしくはペレットとの混和物100質量部に、0.001〜2質量部、好ましくは0.005〜1.5質量部、より好ましくは0.01〜1質量部混和されることが望ましいものである。当ポリエチレン粉粒体に分子量300以上のラジカル連鎖禁止剤を混和することにより、当ポリエチレンの長期保管時の酸化劣化ないしは熱劣化が抑制され、当ポリエチレン樹脂原料を用いて製造された水架橋性ポリエチレン成形体の耐熱老化性が向上する。また、有機過酸化物とラジカル連鎖禁止剤とを混合して保管する必要が無いため、加工時の取り扱い性が向上する。
In the linear low density polyethylene resin granular material of the present invention, it is important that the OIT at 150 ° C. satisfies 30 minutes or more. As a method for satisfying OIT at 150 ° C. for 30 minutes or more, i) promptly use this powder before oxidative degradation during storage, ii) not to avoid oxidative degradation during storage. Examples include storage in an atmosphere of active gas, and iii) storage in a storage container that does not become hot and humid, or storage in a low-temperature warehouse. Generally, it is used for storage management and molding after the production of granular materials. This is not always the case before storage.
Therefore, when used in a high-temperature and high-humidity environment, a radical chain inhibitor having a molecular weight of 300 or more is further added to linear low-density polyethylene resin granules or other polyolefin resin granules or pellets. It is desirable that 0.001 to 2 parts by mass, preferably 0.005 to 1.5 parts by mass, and more preferably 0.01 to 1 part by mass are mixed with 100 parts by mass of the mixture. By mixing a radical chain inhibitor having a molecular weight of 300 or more with this polyethylene powder, oxidative deterioration or thermal deterioration during long-term storage of this polyethylene is suppressed, and water-crosslinkable polyethylene produced using this polyethylene resin raw material. The heat aging resistance of the molded body is improved. Moreover, since it is not necessary to mix and store the organic peroxide and the radical chain inhibitor, the handleability during processing is improved.
(7)ラジカル連鎖禁止剤
ラジカル連鎖禁止剤の分子量は300以上、好ましくは300〜3,000、より好ましくは400〜2,000である。分子量が300未満では、融点が下がり易く、ベタツキ易くなるので直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体の取り扱い性が低下する惧れがある。分子量が高過ぎると添加剤の融点が上がり、高温下でも直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体に分散せずに全く孤立して存在するために、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体の酸化劣化防止に影響を与えない惧れがある。
ラジカル連鎖禁止剤の添加量が0.001質量部未満であると、耐熱老化性能が向上せず、また、分散不良となりやすく、保管条件によっては劣化防止効果が望めない惧れがある。2質量部を超えると、混和したラジカル連鎖禁止剤がべたついて粉粒体の取り扱いが損なわれる惧れがある。
(7) Radical chain inhibitor
The molecular weight of the radical chain inhibitor is 300 or more, preferably 300 to 3,000, more preferably 400 to 2,000. If the molecular weight is less than 300, the melting point tends to be lowered and stickiness is likely to occur, so that the handleability of the linear low density polyethylene resin granules may be lowered. If the molecular weight is too high, the melting point of the additive is increased, and even if the temperature is high, the linear low density polyethylene resin granules are not dispersed in the linear low density polyethylene resin granules. There is a possibility that it will not affect the prevention of oxidative degradation.
When the addition amount of the radical chain inhibitor is less than 0.001 part by mass, the heat aging performance is not improved, the dispersion tends to be poor, and the deterioration preventing effect may not be expected depending on the storage conditions. When the amount exceeds 2 parts by mass, the mixed radical chain inhibitor may become sticky and the handling of the granular material may be impaired.
ラジカル連鎖禁止剤は、フェノール系酸化防止剤、アクリレート系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードピペリジン系光安定剤、アミン系酸化防止剤、チオビスフェノール構造を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤などが例示され、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、チオビスフェノール構造を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードピペリジン系光安定剤が好ましく、ラジカル連鎖禁止機能を有しないイオウ系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤や、特に一部の加水分解し易いリン系酸化防止剤は好ましくない。 Radical chain inhibitors include phenolic antioxidants, acrylate antioxidants, hindered phenolic antioxidants, hindered piperidine light stabilizers, amine antioxidants, and hindered phenolic oxidations with a thiobisphenol structure. Antioxidants are exemplified, and hindered phenol antioxidants, hindered phenol antioxidants having a thiobisphenol structure, hindered piperidine light stabilizers are preferred, and sulfur antioxidants that do not have a radical chain inhibiting function In addition, phosphorus-based antioxidants, and particularly some phosphorus-based antioxidants that are easily hydrolyzed are not preferable.
好ましいラジカル連鎖禁止剤としては、具体的には、テトラキス{メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナメート)}メタン、オクタデシル−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、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシヌアレート、4,4−チオビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌル酸、2,2−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2´−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、2−{1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ペンチルフェニル)エチル}−4,6−ジ−t−ペンチルフェニルアクリレート、トリエチレングリコールビス{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート}、4,4−ブチリデンビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、コハク酸ジメチル・1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]、N,N´,N´´,N´´´−テトラキス−[4,6−ビス−{ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ}−トリアジン−2−イル]−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、2−{4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル}−5−(オクチルキシ)フェノールなどが挙げられ、これらから選ばれる1種又は2種以上のラジカル禁止剤を混合して使用してもよい。 Preferable radical chain inhibitors include, specifically, tetrakis {methylene (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate)} methane, octadecyl-3- (3,5-di-t- Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isosinualate, 4,4-thiobis (6-tert-butyl-3-methylphenol), 3,9- Bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) -propionyloxy} -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5 5] undecane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3 5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 1,3,5-tris (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) isocyanuric acid, 2,2-methylene-bis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenol), 2- {1- (2-hydroxy-3,5-di-t- Pentylphenyl) ethyl} -4,6-di-t-pentylphenyl acrylate, triethylene glycol bis {3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate}, 4,4-butylidenebis ( 6-t-butyl-3-methylphenol), bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, dimethyl succinate 1- (2-hydroxy) Til) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine- 2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], N, N ′, N ″, N ″ ″-tetrakis- [4,6-bis- {butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) amino} -triazine- 2-yl] -4,7-diazadecane-1,10-diamine, tetrakis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidi ) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate, 2- {4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl} -5- (octyloxy) Examples thereof include phenol, and one or more radical inhibitors selected from these may be used in combination.
ラジカル連鎖禁止剤の好ましい形状は、常温で平均粒径0.5mm以下、好ましくは0.3mm以下、より好ましくは0.1mm以下の粉状又は顆粒状が好ましく、液体状や0.5mmを超える平均粒径の形状は分散性からして好ましくない。 The preferred shape of the radical chain inhibitor is a powder or granule having an average particle size of 0.5 mm or less, preferably 0.3 mm or less, more preferably 0.1 mm or less at room temperature, and is preferably liquid or more than 0.5 mm. The shape of the average particle diameter is not preferable from the viewpoint of dispersibility.
(8)フィッシュアイ(FE)
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体のフィッシュアイは、直径0.1〜0.3mmの範囲のものが70個/g以下、かつ直径0.3mmを超える範囲のものが10個/g以下、好ましくは直径0.1〜0.3mmのFEが60個/g以下、かつ直径0.3mmを超えるFEが7個/g以下、さらに好ましくは直径0.1〜0.3mmのFEが50個/g以下、例えば40〜10個、かつ直径0.3mmを超えるFEが5個/g以下、例えば、4個〜1個/g、場合によっては、0個のような、いずれの直径のFEもできる限り低い状態にするのが理想的ではあるが、限りなく少なくすることには技術的に限界がある。
(8) Fisheye (FE)
The number of fish eyes of the linear low-density polyethylene resin granular material of the present invention is 70 / g or less in the range of 0.1 to 0.3 mm in diameter and 10 in the range exceeding 0.3 mm in diameter. / G or less, preferably 60 or less FE having a diameter of 0.1 to 0.3 mm, and 7 or less FE having a diameter exceeding 0.3 mm, more preferably 0.1 to 0.3 mm. FE is 50 pieces / g or less, for example, 40 to 10 pieces, and FE having a diameter exceeding 0.3 mm is 5 pieces / g or less, for example, 4 pieces to 1 piece / g, and in some cases, 0 pieces. Although it is ideal that the FE with a diameter of as low as possible is as low as possible, there is a technical limit to reducing it as much as possible.
フィッシュアイは、ポリエチレンを製造する際に発生する超高分子量のゲル成分や酸化劣化物のヤケあるいは触媒担体の無機酸化物多孔体などを核として生じるが、これら核のうち、特に無機酸化物多孔体の担体を核とするものである場合に、担体の平均粒径が大きすぎたり、触媒活性が低いために担体の量が多くなりすぎることにより、フィッシュアイが上記の個数を超えるときには、水架橋ポリエチレン成形体とした時のESCR性能や電気的性能が、担体を起点として低下する惧れがある。
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂においては、電線・電力ケーブル被覆絶縁層としての樹脂組成物における、異物をできるだけ低減して電気的特性を高めるためにフィッシュアイについて規定されることが望ましい。
フィッシュアイを生起させる大きな要因が触媒担体や触媒残渣あるいは樹脂焼けや工程上で混入してくる微小異物さらには生成超高分子ゲルなどに起因するが、主として、その担体の平均粒径を制御した触媒を用いることにより、フィッシュアイの大きさと生成量を特定以下に制御できる。
Fisheye is produced by using ultra-high molecular weight gel components, burns of oxidative degradation products, or porous inorganic oxides of catalyst carriers, etc., which are produced during the production of polyethylene. When the fish eye exceeds the above number due to the average particle size of the carrier being too large or the amount of the carrier being too large due to low catalytic activity, There is a possibility that the ESCR performance and the electrical performance when the crosslinked polyethylene molded body is used will be lowered starting from the carrier.
In the linear low-density polyethylene-based resin of the present invention, it is desirable that the fish eye is defined in order to reduce foreign matter as much as possible and enhance electrical characteristics in the resin composition as the electric wire / power cable covering insulating layer. .
Major factors that cause fish eyes are due to catalyst carriers, catalyst residues, resin burns, fine foreign matter mixed in the process, and the resulting ultra-polymer gel, but mainly controlled the average particle size of the carrier. By using a catalyst, the size and amount of fish eyes can be controlled below a specific level.
本発明のフィッシュアイの測定方法は、口径40〜50mmでL/D20〜26の単軸押出機を用い、シリンダー温度160〜200℃及びダイス温度180〜220℃の成形温度で、圧縮比2.5〜3.5のフルフライトスクリューかつ回転数60〜80rpm以下の条件で、ブロー比2〜3及び厚み20〜30μmのインフレーションフィルムを成形した後、1,000〜2,000cm2の面積に含まれる直径0.1〜0.3mm、及び0.3mmを超える異物(FE)の個数をそれぞれ計数測定し、測定フィルム重量(g)当りの個数で表す。 The fish eye measurement method of the present invention uses a single-screw extruder having a diameter of 40 to 50 mm and an L / D of 20 to 26, a molding temperature of a cylinder temperature of 160 to 200 ° C. and a die temperature of 180 to 220 ° C., and a compression ratio of 2. After forming an inflation film having a blow ratio of 2 to 3 and a thickness of 20 to 30 μm under conditions of a full flight screw of 5 to 3.5 and a rotation speed of 60 to 80 rpm, it is included in an area of 1,000 to 2,000 cm 2 The number of foreign matter (FE) exceeding 0.1 to 0.3 mm and 0.3 mm in diameter is counted and measured, and expressed as the number per measured film weight (g).
(9)他のポリオレフィン
本発明の水架橋用ポリエチレン系樹脂原料においては、耐熱性や可撓性あるいは電気的性能などの種々の特性を向上させるために、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体100〜50質量%と他のポリオレフィン樹脂の粉粒体又はペレット0〜50質量%との混和物で構成されていてもよい。
他のポリオレフィン樹脂とは、低密度ポリエチレン、主成分と異なる直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、密度0.910g/cm3未満の超低密度ポリエチレン、エチレンとビニルエステル、α、β−不飽和カルボン酸、α、β−不飽和カルボン酸エステル、ビニルシラン、酸無水物などのコモノマーから選ばれる1種又は2種以上とのランダム、ブロック、ないしはグラフト共重合体、ポリプロピレン、プロピレンとエチレン及び/又は他のα−オレフィンとのブロック及び/又はランダム共重合体、α−オレフィンの単独重合体又はそれらの相互共重合体、さらにはこれらの混合物などが挙げられる。
(9) Other polyolefins In the water-crosslinking polyethylene resin raw material of the present invention, in order to improve various properties such as heat resistance, flexibility and electrical performance, linear low-density polyethylene resin granules. You may be comprised with the mixture of 100-50 mass% and the granular material of another polyolefin resin, or 0-50 mass% of pellets.
Other polyolefin resins are low density polyethylene, linear low density polyethylene different from the main component, high density polyethylene, ultra low density polyethylene with a density of less than 0.910 g / cm 3 , ethylene and vinyl ester, α, β Random, block, or graft copolymers with one or more selected from comonomers such as saturated carboxylic acids, α, β-unsaturated carboxylic esters, vinyl silanes, acid anhydrides, polypropylene, propylene and ethylene and / or Or the block and / or random copolymer with other (alpha) -olefin, the homopolymer of (alpha) -olefin, those copolymers, Furthermore, these mixtures etc. are mentioned.
2.直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体の製造方法
本発明の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体の製造方法は、ペレットを機械粉砕をして得てもよいが、プラントから直接得られる粉粒体が好ましく、少なくともクロム化合物を無機酸化物多孔体の担体に担持したクロム含有触媒を用いた気相重合で製造される、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体が好ましい。
2. Production method of linear low density polyethylene resin granules The production method of the linear low density polyethylene resin granules of the present invention may be obtained by mechanically pulverizing the pellets, but the powder obtained directly from the plant A copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms produced by gas phase polymerization using a chromium-containing catalyst in which at least a chromium compound is supported on a porous inorganic oxide carrier is preferably used. preferable.
(1)気相重合法
気相重合法としては、特に限定されるものではないが、好ましくは、例えば特開昭51−112891号公報や特開昭61−106610号公報及び前記した特許文献10(特開平8−134147号)などの各公報に示されているクロム含有触媒を用いた方法が挙げられる。かかる特許文献における製造方法に詳細に記載されているが、重合温度は30〜110℃、好ましくは75〜95℃、圧力は5〜70atm、好ましくは10〜50atmの範囲で選択された重合条件で気相重合により製造することができる。
このような気相重合法を用いることで、本発明の平均粒径0.2〜1.5mmの粉粒形状であるグラニュール状の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粉粒体が容易に得られ、かつインラインで、コンテナや袋などに包装詰めされる工程以前に、分子量300以上の粉状又は顆粒状のラジカル連鎖禁止剤を、当該ポリエチレン樹脂粉粒体100質量部に対して0.001〜2質量部混和されることが酸化劣化を防止する上で好ましい。
(1) Gas phase polymerization method The gas phase polymerization method is not particularly limited, but preferably, for example, JP-A-51-112891 and JP-A-61-106610 and the above-mentioned Patent Document 10 are used. The method using the chromium containing catalyst shown by each gazette, such as (Unexamined-Japanese-Patent No. 8-134147), is mentioned. Although described in detail in the production method in this patent document, the polymerization temperature is 30 to 110 ° C., preferably 75 to 95 ° C., the pressure is 5 to 70 atm, preferably 10 to 50 atm. It can be produced by gas phase polymerization.
By using such a gas phase polymerization method, it is possible to easily obtain a granule-like linear low-density polyethylene resin granular material having an average particle diameter of 0.2 to 1.5 mm according to the present invention. In addition, before the step of packing in a container or bag in-line, a powdery or granular radical chain inhibitor having a molecular weight of 300 or more is added in an amount of 0.001 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin granular material. It is preferable to mix 2 parts by mass in order to prevent oxidative degradation.
(2)クロム含有触媒
クロム含有触媒を用いることで、チタン系触媒やメタロセン系触媒と比較して、分子量分布が広く押出成形性の良好な直鎖状低密度ポリエチレンが得られるが、クロム含有触媒で製造される直鎖状低密度ポリエチレンは、チタン系触媒で製造される直鎖状低密度ポリエチレンに比較してポリエチレン分子内の不飽和炭素結合が多いため酸化劣化し易いとしても、本発明における酸化誘導時間を制御するには有効である。
クロム含有触媒は、クロム化合物を必須とする担持触媒であって、クロム化合物とチタン化合物及び/又はフッ素化合物を乾燥担体に担持させ、次いで生じた複合組成物を不活性ガス又は乾燥空気中で100〜300℃の温度で乾燥することにより形成され、次いで乾燥空気又は乾燥酸素中で250〜1,000℃の温度で約6時間程度で活性化させた後に使用されるものである。
クロム化合物としては、酸化クロム(CrO3)、クロムアセチルアセトナート、硝酸第二クロム、酢酸第二クロム、塩化第二クロム、硫酸第二クロム及びクロム酸アンモニウム、ビス(シクロペンタジエニル)クロム(II)及びこれらのマグネシウム−チタン複合体などが挙げられる。
(2) Chromium-containing catalyst By using a chromium-containing catalyst, a linear low-density polyethylene having a broad molecular weight distribution and good extrudability can be obtained as compared with titanium-based catalysts and metallocene-based catalysts. The linear low density polyethylene produced by the method of the present invention has a higher number of unsaturated carbon bonds in the polyethylene molecule than the linear low density polyethylene produced by the titanium-based catalyst. This is effective for controlling the oxidation induction time.
The chromium-containing catalyst is a supported catalyst in which a chromium compound is essential, and a chromium compound and a titanium compound and / or a fluorine compound are supported on a dry carrier, and then the resulting composite composition is 100 in an inert gas or dry air. It is formed by drying at a temperature of ˜300 ° C. and then used after being activated in dry air or dry oxygen at a temperature of 250 to 1,000 ° C. for about 6 hours.
Examples of the chromium compound include chromium oxide (CrO 3 ), chromium acetylacetonate, chromic nitrate, chromic acetate, chromic chloride, chromic sulfate and ammonium chromate, bis (cyclopentadienyl) chromium ( II) and these magnesium-titanium composites.
(3)担体
クロム含有触媒を担持する無機酸化物多孔体の担体としては、平均粒径が10μm〜50μmであり、かつ100μm以上の粒径の担体が10%未満であり、好ましくは平均粒径が20μm以上50μm未満、かつ100μm以上の粒径の担体が5%未満の担体であることが望ましく、より好ましくは、20μm未満の粒径の担体が30%未満であることが望ましい。
詳細には、平均粒径が、例えば、好ましくは20〜50μm未満、30〜50μm未満のような範囲のものであり、かつ100μm以上という大きい粒径の担体が10%未満、8〜5%未満、さらには0〜4%未満、より好ましくは90μm以上という大きい粒径の担体が10%未満、特に好ましくは80μm以上という大きい粒径の担体が10%未満というように、非常に少なくすることが好適であるが、そのような粒径範囲を有するものを得ることは技術的に難しい。
(3) Carrier
As the carrier of the inorganic oxide porous material supporting the chromium-containing catalyst, the average particle size is 10 μm to 50 μm, and the support having a particle size of 100 μm or more is less than 10%, preferably the average particle size is 20 μm or more and 50 μm. The carrier having a particle size of less than 100 μm or more is desirably less than 5%, more preferably, the carrier having a particle size of less than 20 μm is less than 30%.
Specifically, the average particle size is, for example, preferably in the range of 20 to less than 50 μm or less than 30 to 50 μm, and the carrier having a large particle size of 100 μm or more is less than 10% or less than 8 to 5%. Further, the carrier having a large particle size of 0 to less than 4%, more preferably 90 μm or more is preferably less than 10%, and particularly preferably the carrier having a large particle size of 80 μm or more is less than 10%. Although preferred, it is technically difficult to obtain one having such a particle size range.
担体の平均粒径が10μm未満では、担体として微細過ぎるので取り扱いが容易ではなく、気相重合における流動床での対流が不充分となり、重合安定性が損なわれる惧れがある。平均粒径が50μmを超えると、水架橋ポリエチレン成形体とした時の耐環境応力亀裂性(ESCR性)や電気的性能が、無機酸化物多孔体を起点として低下する惧れが生じる。
100μm以上の粒径の担体が10%以上であると、同様にESCR性や電気的性能が低下する惧れがある。
また、用途によっては押出成形機を用いて溶融成形する際にダイプレートにスクリーンメッシュを挿入して微小異物を除去することがあるが、20μm未満の粒径の担体が30%以上であると、担体がスクリーンメッシュをすり抜けて混入し易く、水架橋ポリエチレン成形体の性能が低下する場合がある。
平均粒径は、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定器を用いて粒径分布を測定し、算術平均径で得られる値であり、測定装置としては、例えば、堀場製作所製LA−920型が測定精度において優れているので好ましい。
無機酸化物多孔体は、比表面積が50〜1,000m2/g、細孔直径が50〜500Å、細孔容積が0.5〜3.0cc/gの範囲のものを選択することが好ましい。
If the average particle size of the carrier is less than 10 μm, it is too fine as a carrier, so that it is not easy to handle, and convection in a fluidized bed in gas phase polymerization is insufficient, which may impair the polymerization stability. If the average particle size exceeds 50 μm, the environmental stress crack resistance (ESCR property) and electrical performance when the water-crosslinked polyethylene molded body is obtained may be lowered starting from the inorganic oxide porous body.
If the carrier having a particle diameter of 100 μm or more is 10% or more, the ESCR property and the electrical performance may be similarly lowered.
Further, in some applications, when melt molding using an extruder, a screen mesh is inserted into a die plate to remove minute foreign matter, but when the carrier having a particle size of less than 20 μm is 30% or more, The carrier can easily pass through the screen mesh and be mixed, and the performance of the water-crosslinked polyethylene molded product may be reduced.
The average particle size is a value obtained by measuring the particle size distribution using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device and obtained by an arithmetic average diameter. As a measuring device, for example, LA-920 type manufactured by Horiba, Ltd. is used. It is preferable because of its excellent measurement accuracy.
As the inorganic oxide porous material, one having a specific surface area of 50 to 1,000 m 2 / g, a pore diameter of 50 to 500 mm, and a pore volume of 0.5 to 3.0 cc / g is preferably selected. .
無機酸化物多孔体としては、タルク、シリカ、チタニア、アルミナ、マグネシア、シリカチタニア、シリカアルミナ、シリカマグネシア、シリカクロミア、シリカクロミアチタニア、シリカチタニアアルミナ、トリア、ジルコニア、シラン化シリカ、リン酸アルミニウムゲル及びこれらと類似のその他の無機酸化物多孔体、さらにこれら担体の混合物が挙げられ、特に好ましくはシリカが挙げられる。 Inorganic oxide porous materials include talc, silica, titania, alumina, magnesia, silica titania, silica alumina, silica magnesia, silica chromia, silica chromia titania, silica titania alumina, tria, zirconia, silanized silica, aluminum phosphate gel And other inorganic oxide porous bodies similar to these, and a mixture of these carriers, and silica is particularly preferable.
(4)コモノマー
本発明の直鎖状低密度ポリエチレンは、基本的にはエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体であって、好ましくは炭素数3〜10のα−オレフィンが選択される。
α−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセンなどが挙げられ、これらのコモノマーから1種又は2種以上のコモノマーを選ぶことができる。これらのコモノマーの含有量は、エチレン70〜99質量%に対してコモノマーの量を1〜30質量%、好ましくは、エチレン75〜98質量%に対してコモノマーの量を2〜25質量%、より好ましくはエチレン80〜97質量%に対してコモノマーの量を3〜20質量%を共重合する。
好ましい共重合体とは、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体などの、二元又は三元共重合体が使用できる。
(4) Comonomer The linear low density polyethylene of the present invention is basically a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, preferably an α-olefin having 3 to 10 carbon atoms. Is selected.
Examples of the α-olefin include propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, and the like, and one or more kinds of comonomers are selected from these comonomers. be able to. The content of these comonomer is 1 to 30% by mass of comonomer with respect to 70 to 99% by mass of ethylene, preferably 2 to 25% by mass of comonomer with respect to 75 to 98% by mass of ethylene. Preferably, 3 to 20% by mass of the comonomer is copolymerized with respect to 80 to 97% by mass of ethylene.
Preferred copolymers are ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-1-butene copolymer, ethylene-propylene-1-hexene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-4-methyl. Binary or ternary copolymers such as -1-pentene copolymer and ethylene-1-hexene copolymer can be used.
コモノマーの導入量は、直鎖状低密度ポリエチレンの密度に大きく影響する。コモノマーの量が多くなれば、それに比例をして、直鎖状低密度ポリエチレンの密度が低下するので、適正なMFR及び密度0.91〜0.94g/cm3の範囲を維持するために、そのコモノマーの種類及びその重合量を考慮して、その加減を調整する必要があるが、慣用の重合技術を調整すれば、これを容易に設計することができる。
さらに、コモノマーの種類に応じても密度が変わる。例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンと炭素数が多くなれば、短鎖分岐が長くなるので、密度が単調に低下する傾向にある。このような微妙な変化に対応する各種の事情を考慮して、直鎖状低密度ポリエチレンのMFR及び密度0.91〜0.94g/cm3の範囲のものを重合することができる。
The amount of comonomer introduced greatly affects the density of the linear low density polyethylene. As the amount of comonomer increases, the density of linear low density polyethylene decreases proportionally, so to maintain the proper MFR and density in the range of 0.91 to 0.94 g / cm 3 , It is necessary to adjust the amount of the comonomer in consideration of the kind of the comonomer and the polymerization amount, but this can be easily designed by adjusting a conventional polymerization technique.
Furthermore, the density varies depending on the type of comonomer. For example, if propylene, 1-butene, 1-hexene and the number of carbon atoms increase, short chain branching becomes longer, and the density tends to decrease monotonously. In consideration of various circumstances corresponding to such subtle changes, a linear low density polyethylene MFR and a density in the range of 0.91 to 0.94 g / cm 3 can be polymerized.
シラノール架橋とならび、架橋剤としての過酸化物架橋の対応として、架橋剤による架橋効率を高めるために、特に短鎖分岐のα−オレフインの場合には、ブタジエン、ジビニルベンゼン、ペンタジエンのような架橋モノマーをコモノマーとして導入することも可能であり、水架橋性ポリエチレン成形体としての有用性を高めることになる。 In order to increase the crosslinking efficiency of the crosslinking agent as a response to the peroxide crosslinking as a crosslinking agent, in addition to silanol crosslinking, crosslinking such as butadiene, divinylbenzene, pentadiene, particularly in the case of short-chain branched α-olefins It is also possible to introduce a monomer as a comonomer, which increases the usefulness as a water-crosslinkable polyethylene molded product.
3.水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物
本発明の水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物とは、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂粒状体又はその粉粒体と他のポリオレフィン樹脂の粉粒体もしくはペレットとの混和物からなるポリエチレン系樹脂原料に、不飽和アルコキシシラン化合物及び有機過酸化物、さらに必要によりシラノール縮合触媒を配合してなる水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物である。
また、他の態様として、当ポリエチレン系樹脂原料に、不飽和アルコキシシラン化合物及び有機過酸化物、さらに必要によりシラノール縮合触媒を配合してなる水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物を有機過酸化物の分解温度以上の温度において処理して製造された水架橋用ポリエチレン系樹脂組成物である。
3. Water-crosslinking polyethylene resin composition The water-crosslinking polyethylene resin composition of the present invention is a mixture of linear low-density polyethylene resin granules or granules thereof with other polyolefin resin granules or pellets. This is a water-crosslinking polyethylene resin composition obtained by blending an unsaturated alkoxysilane compound, an organic peroxide, and, if necessary, a silanol condensation catalyst with a polyethylene resin material made of a product.
In another embodiment, a water-crosslinking polyethylene resin composition comprising an unsaturated alkoxysilane compound and an organic peroxide and, if necessary, a silanol condensation catalyst in the polyethylene resin raw material is mixed with an organic peroxide. It is a polyethylene resin composition for water crosslinking produced by treatment at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature.
4.成形体
本発明の水架橋用ポリエチレン系樹脂成形体とは、例えば、水架橋用ポリエチレン系樹脂原料又は組成物を用いて押出成形され水架橋されたことを特徴とする成形体であり、好ましい例示として、配水ないし排水用パイプ又は被覆鋼線、及び電線又は電力ケーブルなどが挙げられる。
特に好ましい例としては、水架橋用ポリエチレン系樹脂原料又は組成物を絶縁層及び/又は被覆層として架橋した電線・電力ケーブルが挙げられる。
他にも、電子部品、シートやフィルム及び発泡体などの成形品、各種の機械部品、あるいは種々の日用品、さらには医療用材料などにも利用できる。
4). Molded product The water-crosslinking polyethylene-based resin molded product of the present invention is a molded product characterized by being extruded and water-crosslinked using, for example, a water-crosslinking polyethylene-based resin material or composition. Examples include water distribution or drainage pipes or coated steel wires, and electric wires or power cables.
Particularly preferred examples include electric wires and power cables obtained by crosslinking a water-crosslinking polyethylene resin material or composition as an insulating layer and / or a coating layer.
In addition, it can be used for electronic parts, molded articles such as sheets, films and foams, various machine parts, various daily necessities, and medical materials.
5.水架橋方法
(1)シラン架橋法
水架橋方法としては、不飽和アルコキシシラン化合物及び有機過酸化物を樹脂原料又は樹脂組成物と共に有機過酸化物の分解温度以上の温度で押出成形して、不飽和アルコキシシラングラフト樹脂組成物を得た後、別にシラノール縮合触媒と樹脂原料又は組成物を混合させた後に押出成形して混練したシラノール縮合触媒を含む水架橋性樹脂組成物とを、成形時に適当に混合して成形体製品を得る方法(2工程Sioplas法)、不飽和アルコキシシラン化合物及び有機過酸化物さらにシラノール縮合触媒を樹脂原料又は組成物に同時に混合させた後、有機過酸化物の分解温度以上の温度で成形して成形体製品を得る方法(1工程Monosil法)などがある。
5. Water cross-linking method (1) Silane cross-linking method The water cross-linking method involves extruding an unsaturated alkoxysilane compound and an organic peroxide together with a resin raw material or resin composition at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic peroxide. After obtaining a saturated alkoxysilane graft resin composition, a silanol condensation catalyst and a water-crosslinkable resin composition containing a silanol condensation catalyst, which is kneaded by extrusion molding after mixing a resin raw material or composition, are suitable at the time of molding. A method of obtaining a molded product by mixing with a resin (two-step Sioplas method), an unsaturated alkoxysilane compound, an organic peroxide, and a silanol condensation catalyst are simultaneously mixed with a resin raw material or composition, followed by decomposition of the organic peroxide. There is a method of forming a molded product by molding at a temperature higher than the temperature (one-step Monosil method).
水架橋方法においては、本発明の水架橋性直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂原料又はその組成物を用いて、有機過酸化物の分解温度以上に上げて製造されるものであれば混合方法などは特に限定されず、例えば、事前に不飽和アルコキシシラン化合物と有機過酸化物を直鎖状低密度ポリエチレンに混合させた後に押出機に投入し、その後サイドフィーダーでシラノール縮合触媒と直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂原料又はそ組成物の混合物を投入し同一押出機で成形する方法、不飽和アルコキシシラン化合物と有機過酸化物を直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂原料又はその組成物に混合させた後に押出機に投入し、不飽和アルコキシシラングラフト直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂又はその組成物を得た後に、続いて当樹脂又はその組成物を、シラノール触媒と直鎖状低密度ポリエチレンの混合物と共に第二の押出機を用いて溶融混練し成形する方法など、各種の公知の水架橋方法が使用できる。
また、水架橋の際には、酸化防止剤やメヤニ防止剤の添加剤を混合させることにより、成形体の耐熱老化性や成形加工性を向上させることができる。
In the water cross-linking method, if the water cross-linkable linear low-density polyethylene resin raw material of the present invention or the composition thereof is used to increase the decomposition temperature of the organic peroxide or higher, a mixing method or the like Is not particularly limited. For example, an unsaturated alkoxysilane compound and an organic peroxide are mixed with a linear low density polyethylene in advance and then introduced into an extruder, and then a silanol condensation catalyst and a linear low density are mixed with a side feeder. A method in which a mixture of a density polyethylene-based resin raw material or a composition thereof is charged and molded with the same extruder, an unsaturated alkoxysilane compound and an organic peroxide are mixed with a linear low-density polyethylene-based resin raw material or a composition thereof. Later, it was put into an extruder to obtain an unsaturated alkoxysilane-grafted linear low-density polyethylene-based resin or a composition thereof, and subsequently the resin or the composition thereof was And a method of melt-kneading is molded using a first with a mixture of silanol catalyst and linear low density polyethylene second extruder, a known water crosslinking method various may be used.
Further, in the case of water cross-linking, the heat aging resistance and molding processability of the molded product can be improved by mixing an antioxidant or an anti-scratch additive.
(2)不飽和シラン化合物
本発明で水架橋に使用する不飽和シラン化合物としては、不飽和アルコキシシラン化合物が好ましく使用され、以下のものが例示される。
γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス−(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルメチルジエトキシシラン、ジアリルジメトキシシラン、アリルフェニルジエトキシシラン、メトキシビニルジフェニルシラン、ドデセニルジプロポキシシラン、ジデセニルジメトキシシラン、ジドデセニルメトキシシラン、シクロヘキセニルトリメトキシシラン、ヘキセニルヘキソキシジメトキシシラン、ビニル−トリ−n−ブトキシシラン、ヘキセニル−トリ−n−ブトキシシラン、ビニル−トリス(n−ブトキシ)シラン、ビニル−トリス(n−ペントキシ)シラン、ビニル−トリス(n−ヘキソキシ)シラン、ビニル−トリス(n−ヘプトキシ)シラン、ビニル−トリス(n−オクトキシ)シラン、ビニル−トリス(n−ドデシルオキソ)シラン、ビニル−ビス(n−ブトキシ)メチルシラン、ビニル−ビス(n−ペントキシ)メチルシラン、ビニル−ビス(n−ヘキソキシ)メチルシラン、ビニル−(n−ブトキシ)ジメチルシラン、ビニル−(n−ペントキシ)ジメチルシラン、アリルジペントキシシラン、ブテニルジデコキシシラン、デセニルジデコキシシラン、ドデセニルトリオクトキシシラン、ヘプテニルトリヘプキシシラン、アリルトリプロポキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジアリル−ジ−n−ブトキシシラン、ペンテニルトリプロポキシシラン、アリル−ジ−n−ブトキシシラン、s−ブテニルトリエトキシシラン、β−メタクリルオキシエチル−トリス(n−ブトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(n−ドデシル)シランなどが挙げられる。
なお、不飽和アルコキシシランは樹脂原料又は組成物100質量部に対して0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜3質量部配合される。
(2) Unsaturated silane compound As an unsaturated silane compound used for water bridge | crosslinking by this invention, an unsaturated alkoxysilane compound is used preferably and the following are illustrated.
γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris- (2-methoxyethoxy) silane, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, allyltriethoxysilane, allylmethyldiethoxysilane, diallyldimethoxysilane, allylphenyldiethoxysilane, methoxyvinyldiphenylsilane, dodecenyldipropoxysilane, didecenyldimethoxysilane, didodecenylmethoxysilane , Cyclohexenyltrimethoxysilane, hexenylhexoxydimethoxysilane, vinyl-tri-n-butoxysilane, hexenyl-tri-n-butoxysilane, vinyl- Lith (n-butoxy) silane, vinyl-tris (n-pentoxy) silane, vinyl-tris (n-hexoxy) silane, vinyl-tris (n-heptoxy) silane, vinyl-tris (n-octoxy) silane, vinyl- Tris (n-dodecyloxo) silane, vinyl-bis (n-butoxy) methylsilane, vinyl-bis (n-pentoxy) methylsilane, vinyl-bis (n-hexoxy) methylsilane, vinyl- (n-butoxy) dimethylsilane, vinyl -(N-pentoxy) dimethylsilane, allyl dipentoxy silane, butenyl didecoxy silane, decenyl didecoxy silane, dodecenyl trioctoxy silane, heptenyl triheptoxy silane, allyl tripropoxy silane, Divinyldiethoxysilane, diallyl-di-n-butoxy Lan, pentenyltripropoxysilane, allyl-di-n-butoxysilane, s-butenyltriethoxysilane, β-methacryloxyethyl-tris (n-butoxy) silane, γ-methacryloxypropyl-tris (n-dodecyl) Silane etc. are mentioned.
The unsaturated alkoxysilane is blended in an amount of 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin raw material or composition.
(3)有機過酸化物
有機過酸化物としての遊離ラジカル発生剤は、シラン化合物のグラフト化を開始させるために用いられる遊離ラジカルを発生させる添加剤である。
本発明で使用する有機過酸化物としては、グラフト反応条件下でポリオレフィン系樹脂に遊離ラジカル部位を生成することができ、反応温度において6分より短い半減期、好ましくは1分よりも短い半減期を有する任意の化合物を使用でき、代表的なものとしては、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジ(ペルオキシベンゾエート)ヘキシン−3などが挙げられる。
有機過酸化物は樹脂原料又は組成物100質量部に対して0.01〜0.75質量部、好ましくは0.02〜0.3質量部配合される。
(3) Organic peroxide The free radical generator as an organic peroxide is an additive for generating free radicals used for initiating grafting of a silane compound.
As the organic peroxide used in the present invention, free radical sites can be generated in the polyolefin resin under graft reaction conditions, and the half-life is shorter than 6 minutes, preferably shorter than 1 minute at the reaction temperature. Arbitrary compounds having the following can be used, and typical examples include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,5-di (peroxybenzoate) hexyne-3, and the like.
The organic peroxide is blended in an amount of 0.01 to 0.75 parts by weight, preferably 0.02 to 0.3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin raw material or composition.
(4)シラノール縮合触媒
本発明で使用するシラノール縮合触媒としては、シリコーンのシラノール間の脱水縮合を促進する触媒として使用されるものであり、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオリテート、酢酸第一錫、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、カプリル酸亜鉛、2−エチルヘキサン酸鉄、チタン酸エステル、チタン酸テトラブチルエステル、チタン酸テトラノニルエステル、ビス(アセチルアセトニトリル)ジ−イソプロピルチタン−エチルアミン、ヘキシルアミン、ジブチルアミン、ピリジンなどが挙げられる。
シラノール縮合触媒の配合量は、樹脂原料又は組成物100質量部に対して0.001〜10質量部程度であり、0.05〜5質量部が好ましい。
(4) Silanol condensation catalyst The silanol condensation catalyst used in the present invention is used as a catalyst for promoting dehydration condensation between silanols of silicone, and is dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin diolate, acetic acid. Stannous, lead naphthenate, cobalt naphthenate, zinc caprylate, iron 2-ethylhexanoate, titanate, tetrabutyl titanate, tetranonyl titanate, bis (acetylacetonitrile) di-isopropyltitanium-ethylamine Hexylamine, dibutylamine, pyridine and the like.
The compounding quantity of a silanol condensation catalyst is about 0.001-10 mass parts with respect to 100 mass parts of resin raw materials or compositions, and 0.05-5 mass parts is preferable.
6.その他の添加剤
本発明の水架橋性直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂原料又はその組成物には、用途に応じてポリエチレン樹脂に一般的に使用されている酸化防止剤、スリップ剤、中和剤、耐光剤、紫外線吸収剤、メヤニ防止剤、銅害防止剤、帯電防止剤、着色顔料、充填剤などを成形加工時に適宜混合することができる。
本発明の樹脂原料又は組成物を屋外で用いる場合には、カーボンブラックを樹脂原料又は組成物100質量部に対して0.1〜5質量部混合することにより耐侯性が向上する。特に、長期にわたり成形時の押出安定性を確保するためには、脂肪族アミド、脂肪酸金属塩、フッ化ビニリデン系添加剤、シリコーン系添加剤などのスリップ剤及びメヤニ防止剤を樹脂原料又は組成物100質量部に対して0.01〜0.3質量部混合することにより押出安定性が向上する。着色顔料や充填剤などを混合する場合には、凝集により電気的特性に影響を与えることが懸念されるので格別の注意が必要となる。
さらに、外気の水分や湿気による水架橋の不要な進行を避けるためには、吸水性無機物を混在させて保存してもよい。
6). Other Additives The water-crosslinkable linear low-density polyethylene resin raw material of the present invention or the composition thereof includes an antioxidant, a slip agent, and a neutralizing agent that are generally used for polyethylene resins depending on applications. In addition, a light-resistant agent, an ultraviolet absorber, an anti-scratch agent, a copper damage inhibitor, an antistatic agent, a color pigment, a filler, and the like can be appropriately mixed during the molding process.
When the resin raw material or composition of the present invention is used outdoors, weather resistance is improved by mixing 0.1 to 5 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the resin raw material or composition. In particular, in order to ensure extrusion stability during molding over a long period of time, slip agents such as aliphatic amides, fatty acid metal salts, vinylidene fluoride-based additives, silicone-based additives, and anti-scratch agents are used as resin raw materials or compositions. Extrusion stability is improved by mixing 0.01 to 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass. When color pigments or fillers are mixed, special attention is required because there is a concern that the electrical characteristics may be affected by aggregation.
Furthermore, in order to avoid unnecessary progress of water crosslinking due to moisture or moisture of the outside air, a water-absorbing inorganic substance may be mixed and stored.
以下においては、実施例及び対照する比較例を提示して本発明の構成と効果を
より明確にすると共に、本発明の構成の有意性を実証する。
[実施例1]
(1)直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体の製造
イ.固体触媒成分の製造
市販の多孔質シリカ(グレースジャパン社製サイロポール948)を「ASTMD1921(1996)TEST METHOD A」の方法によりNo.230(目開き63μm)メッシュの篩で分級し、通過した微粒子側のシリカ(SiO2−1)を使用した。当SiO2−1の平均粒径を、堀場製作所社製レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置LA−920を用い、分散溶媒を蒸留水−屈折率1.0−形状係数1.0の条件で測定した結果、算術平均径での平均粒径は45μmであり100μm以上の粒子は0%であった。
3リットル・ガラスフラスコに上記で得た分級シリカSiO2−1の400gを導入し、次いでCrO3の4gを2リットルの蒸留水に溶解して加えて15分間撹拌した。次
いで、上澄みを除去した後に、加熱しつつ窒素ガスを導入して粉粒状になった時点で、150℃まで昇温し、さらに4時間乾燥しクロム担持シリカを得た。この担持シリカにはクロムが0.2質量%含まれていた。
次いで、この乾燥担体400gを、3リットルのフラスコに導入し、イソペンタン1リットルとチタン酸イソプロピルを100g導入し、50℃で2時間撹拌した後にイソペンタンを留去した。さらに、(NH4)2SiF6を1g加えて、150℃で1時間窒素ガス流通下で乾燥した。室温に戻した後、窒素下で焼成管に移し、焼成炉で窒素下150℃でさらに1時間乾燥した後、窒素から乾燥空気にガスを切り替えて、350℃で2時間、さらに750℃で4時間焼成した。焼成終了後に窒素ガスに切り替えた後、ゆっくり室温に戻し、クロムとチタンの担持された固体触媒を得た。この触媒中には、チタンが3.5質量%含まれていた。
In the following, examples and comparative examples to be compared are presented to clarify the configuration and effects of the present invention, and to demonstrate the significance of the configuration of the present invention.
[Example 1]
(1) Production of linear low-density polyethylene powder a. Production of Solid Catalyst Component Commercially available porous silica (Silopol 948 manufactured by Grace Japan Co., Ltd.) was prepared in accordance with the method of “ASTMD1921 (1996) TEST METHOD A”. The fine particles were passed through a 230 (mesh 63 μm) mesh sieve, and silica (SiO 2 -1) on the fine particle side that passed through was used. The average particle size of the SiO 2 -1 was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-920 manufactured by Horiba, Ltd., and the dispersion solvent was distilled water-refractive index 1.0-shape factor 1.0. As a result, the average particle diameter in terms of the arithmetic average diameter was 45 μm, and the particle size of 100 μm or more was 0%.
400 g of the classified silica SiO 2 -1 obtained above was introduced into a 3 liter glass flask, and then 4 g of CrO 3 was dissolved in 2 liter of distilled water and added for 15 minutes. Next, after removing the supernatant, when nitrogen gas was introduced while heating and the mixture became powdery, the temperature was raised to 150 ° C. and further dried for 4 hours to obtain chromium-supporting silica. This supported silica contained 0.2% by mass of chromium.
Next, 400 g of this dry carrier was introduced into a 3 liter flask, 1 liter of isopentane and 100 g of isopropyl titanate were introduced, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 2 hours, and then isopentane was distilled off. Further, 1 g of (NH 4 ) 2 SiF 6 was added and dried at 150 ° C. for 1 hour under a nitrogen gas flow. After returning to room temperature, it was transferred to a firing tube under nitrogen, and further dried at 150 ° C. under nitrogen in a firing furnace for 1 hour, then the gas was switched from nitrogen to dry air, 350 ° C. for 2 hours, and further at 750 ° C. for 4 hours. Baked for hours. After the calcination, the gas was switched to nitrogen gas, and then slowly returned to room temperature to obtain a solid catalyst carrying chromium and titanium. This catalyst contained 3.5% by mass of titanium.
ロ.直鎖状低密度ポリエチレンの重合
上記の固体触媒を用いて、エチレンと1−ブテンの混合ガス(1−ブテン/(エチレン+1−ブテン)=7.5モル%)流体中で酸素を0.10ppmの濃度を保持しつつ、温度90℃−全圧力20気圧−滞留時間3.5時間で重合し、MFR0.7g/10分、密度0.922g/cm3、平均粒径0.67mmの直鎖状低密度ポリエチレン(エチレン−1−ブテン共重合体)粉粒体を得た。
B. Polymerization of Linear Low Density Polyethylene Using the above solid catalyst, 0.10 ppm of oxygen in a mixed gas of ethylene and 1-butene (1-butene / (ethylene + 1-butene) = 7.5 mol%) fluid Polymerization was performed at a temperature of 90 ° C., a total pressure of 20 atm and a residence time of 3.5 hours while maintaining the concentration of MFR 0.7 g / 10 min, a density of 0.922 g / cm 3 , and an average particle size of 0.67 mm. A low-density polyethylene (ethylene-1-butene copolymer) powder was obtained.
ハ.酸化誘導時間の制御
上記の直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体100質量部に、ラジカル連鎖禁止剤として、テトラキス{メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナメート)}メタン(AO−1 分子量1,178)0.05質量部を添加し、スーパーミキサーを用いて窒素雰囲気下に、回転数200rpmで3分間混和して直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂原料を作成した。続いて、当樹脂原料を温度90℃でギアーオーブン中に96時間保管し、高温保管の促進とした。
C. Control of oxidation induction time Tetrakis {methylene (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate)} methane as a radical chain inhibitor in 100 parts by mass of the above-mentioned linear low density polyethylene powder (AO-1 molecular weight 1,178) 0.05 part by mass was added, and the mixture was mixed for 3 minutes at 200 rpm in a nitrogen atmosphere using a super mixer to prepare a linear low density polyethylene resin raw material. Subsequently, the resin raw material was stored in a gear oven at a temperature of 90 ° C. for 96 hours to facilitate high-temperature storage.
(2)測定
イ.酸化誘導時間の測定
得られた直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂原料を、圧力8MPa−温度150℃−加熱時間2分で平押し金型を用いて圧縮成形し、ついで圧力8MPa−平均冷却速度60±30K/分で室温まで急速冷却し、0.3mmの圧縮成形シートを作成した。
圧縮成形シートから5±0.1mgの試験片を切り出して測定用サンプルとし、酸化誘導時間を下記の条件で測定した。120分間−発熱曲線に0.2mW以上の変化が無いことを確認した後、測定を終了した。
測定項目:酸化誘導時間
規格番号:JIS K6774(1998)附属書2(規定) 熱安定性試験方法に準拠
測定機器:Du Pont Instruments製 Thermal A nalyst 2000
測定温度:150℃
(2) Measurement a. Measurement of Oxidation Induction Time The obtained linear low-density polyethylene resin raw material was compression-molded using a flat die at a pressure of 8 MPa—temperature of 150 ° C.—heating time of 2 minutes, and then pressure of 8 MPa—average cooling rate of 60 The sheet was rapidly cooled to room temperature at ± 30 K / min to prepare a 0.3 mm compression molded sheet.
A 5 ± 0.1 mg test piece was cut out from the compression molded sheet to obtain a measurement sample, and the oxidation induction time was measured under the following conditions. After confirming that there was no change of 0.2 mW or more in the 120-minute exothermic curve, the measurement was terminated.
Measurement item: Oxidation induction time Standard number: JIS K6774 (1998) Annex 2 (normative) Conforms to thermal stability test method Measuring instrument:
Measurement temperature: 150 ° C
ロ.柔軟性の評価
前記の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を、「JIS K6922−2(1997)」の圧縮成形条件にしたがって、圧力5MPaで平押し金型を用いて厚み4mmの圧縮成形シートを作成した。得られた圧縮成形シートから幅10mm、長さ80mmの短冊状試験片を打抜いて測定用試験片とし、下記の条件で曲げ弾性率を測定した。結果を表1に示す。
測定項目:曲げ弾性率
規格番号:JIS K7171(1994)
試験機器:島津製作所製・オートグラフAG−20kNG
試験速度:2mm/分
測定環境:温度23℃ 湿度50%
B. Evaluation of Flexibility A compression molded sheet having a thickness of 4 mm is prepared from the above-mentioned linear low-density polyethylene resin raw material according to the compression molding conditions of “JIS K6922-2 (1997)” using a flat die at a pressure of 5 MPa. did. A strip-shaped test piece having a width of 10 mm and a length of 80 mm was punched from the obtained compression-molded sheet to obtain a measurement test piece, and the flexural modulus was measured under the following conditions. The results are shown in Table 1.
Measurement item: Flexural modulus standard number: JIS K7171 (1994)
Test equipment: Shimadzu Corporation, Autograph AG-20kNG
Test speed: 2 mm / min Measurement environment: Temperature 23 ° C. Humidity 50%
ハ.耐熱老化性の評価
前記の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を、「JIS K6922−2(1997)」の圧縮成形条件にしたがって、圧力5MPaで平押し金型を用いて厚み1mmの圧縮成形シートを作成した。得られた圧縮成形シートからダンベル状3号を打抜いて測定用試験片とし、下記の条件で引張強さと伸びを測定した。結果を表1に示す。
測定項目:引張強さ(最大引張強さ) 伸び
規格番号:JIS C3005(2000) 4.16(絶縁体及びシースの引張り)
試験機器:東洋ボールドウィン製 テンシロンUTM−III−100
引張速度:200mm/分
測定環境:温度23℃ 湿度50%
続いて、上記の試験片を下記の条件で加熱試験をし、試験後の引張強さと伸びを測定し、それぞれの試験前からの残率を計算して耐熱老化性を評価した。結果を表1に示す。
測定項目:引張強さ(最大引張強さ) 伸び
規格番号:JIS C3005(2000) 4.17(加熱)
加熱条件:加熱温度90±2℃ 加熱時間96時間
試験機器:東洋ボールドウィン製 テンシロンUTM−III−100
引張速度:200mm/分
測定環境:温度23℃ 湿度50%
残率:(残率)=(加熱後の測定値の平均)/(加熱前の測定値の平均)(%)
C. Evaluation of heat aging resistance According to the compression molding conditions of “JIS K6922-2 (1997)”, the linear low density polyethylene resin raw material was compressed into a compression molded sheet having a thickness of 1 mm using a flat die at a pressure of 5 MPa. Created. Dumbbell-shaped No. 3 was punched out from the obtained compression molded sheet to obtain a test specimen for measurement, and tensile strength and elongation were measured under the following conditions. The results are shown in Table 1.
Measurement item: Tensile strength (maximum tensile strength) Elongation standard number: JIS C3005 (2000) 4.16 (tensile of insulator and sheath)
Test equipment: Tensilon UTM-III-100 manufactured by Toyo Baldwin
Tensile speed: 200 mm / min Measurement environment: Temperature 23 ° C. Humidity 50%
Subsequently, the test piece was subjected to a heat test under the following conditions, the tensile strength and elongation after the test were measured, and the residual rate from before each test was calculated to evaluate the heat aging resistance. The results are shown in Table 1.
Measurement item: Tensile strength (maximum tensile strength) Elongation standard number: JIS C3005 (2000) 4.17 (heating)
Heating conditions: Heating temperature 90 ± 2 ° C. Heating time 96 hours Test equipment: Tensilon UTM-III-100 manufactured by Toyo Baldwin
Tensile speed: 200 mm / min Measurement environment: Temperature 23 ° C. Humidity 50%
Residual rate: (Residual rate) = (Average of measured values after heating) / (Average of measured values before heating) (%)
ニ.電気特性の評価
前記の厚み1mmのシートを用い、下記の条件で電気特性を評価した。結果を表1に示す。
規格番号:JIS C2110(1994) 短時間破壊試験
測定条件:油中 上部球電極 下部25mmφ電極
測定項目:絶縁破壊の強さ
D. Evaluation of electrical characteristics The electrical characteristics were evaluated under the following conditions using the sheet having a thickness of 1 mm. The results are shown in Table 1.
Standard number: JIS C2110 (1994) Short-time breakdown test Measurement condition: In oil Upper spherical electrode Lower 25 mmφ electrode Measurement item: Dielectric breakdown strength
[参考例2]
実施例1において、CrO3を用いずにチタン触媒を用いて、エチレンと1−ブテンの混合ガスの濃度、重合温度、重合圧力、滞留時間を適宜調整して重合し、MFR4.9g/10分、密度0.935g/cm3、平均粒径0.72mmの 直鎖状低密度ポリエチレン(エチレン−1−ブテン共重合体)粉粒体を得た。
得られた直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体100質量部に、ラジカル連鎖禁止剤としてビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(AO−2 分子量481)0.10質量部を添加し、中和剤としてステアリン酸カルシウム0.05質量部を添加し、実施例1と同様にして直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を作製し、ギアーオーブン中で保管した。
得られた直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。120分間で発熱曲線に0.2mW以上の変化が無いことを確認した後、測定を終了した。続いて、当直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
[ Reference Example 2 ]
In Example 1, using a titanium catalyst without using CrO 3 , polymerization was performed by appropriately adjusting the concentration of the mixed gas of ethylene and 1-butene, the polymerization temperature, the polymerization pressure, and the residence time, and MFR 4.9 g / 10 min. A linear low-density polyethylene (ethylene-1-butene copolymer) powder having a density of 0.935 g / cm 3 and an average particle size of 0.72 mm was obtained.
To 100 parts by mass of the obtained linear low-density polyethylene granules, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate (AO-2 molecular weight 481) 0.10 as a radical chain inhibitor Mass parts were added, and 0.05 parts by mass of calcium stearate was added as a neutralizing agent. A linear low-density polyethylene resin raw material was prepared in the same manner as in Example 1, and stored in a gear oven.
The oxidation induction time of the obtained linear low density polyethylene resin raw material was measured in the same manner as in Example 1. After confirming that the exothermic curve did not change by 0.2 mW or more in 120 minutes, the measurement was terminated. Subsequently, the linear low density polyethylene resin raw material was evaluated for flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[実施例3]
実施例1において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和せず、ギアーオーブン中で保管せずに、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。酸化誘導時間は73分であった。
続いて、当直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体を、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
[Example 3]
In Example 1, the oxidation induction time was measured in the same manner as in Example 1 without mixing the linear chain inhibitor with the linear low-density polyethylene powder and without storing it in a gear oven. The oxidation induction time was 73 minutes.
Subsequently, the linear low-density polyethylene powder was evaluated for flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[参考例4]
参考例2において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和せず、中和剤としてステアリン酸カルシウム0.05質量部を添加し、ギアーオーブン中で保管せずに、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。酸化誘導時間は162分であった。
続いて、当直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体を、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
[ Reference Example 4 ]
In Reference Example 2 , the linear low-density polyethylene powder was not mixed with a radical chain inhibitor, and 0.05 part by weight of calcium stearate was added as a neutralizing agent, and the sample was not stored in a gear oven. The oxidation induction time was measured in the same manner as in 1. The oxidation induction time was 162 minutes.
Subsequently, the linear low-density polyethylene powder was evaluated for flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[参考例5]
実施例1において、市販の多孔質シリカ担体(グレースジャパン(株)・サイロポール952)を用いた(SiO2−2)。このSiO2−2の平均粒径は129μmであり1
00μm以上の粒子は73%であった。当SiO2−2を用い、実施例1と同様にして条件を適宜調整してクロムとチタンの担持された固体触媒を得、続いて実施例1と同様にして条件を適宜調整して、MFR0.7g/10分、密度0.920g/cm3、平均粒径0.68mmの直鎖状低密度ポリエチレン(エチレン−1−ブテン共重合体)粉粒体を得た。
得られた直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体100質量部に、ラジカル連鎖禁止剤AO−1の0.05質量部を添加し、実施例1と同様にして直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を作製し、ギアーオーブン中で保管した。得られた直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定し、120分間−発熱曲線に0.2mW以上の変化が無いことを確認した後、測定を終了した。
続いて、当直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料について、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
[ Reference Example 5 ]
In Example 1, a commercially available porous silica support (Grace Japan K.K./Silopol 952) was used (SiO 2 -2). This SiO 2 -2 has an average particle size of 129 μm and 1
The particle size of 00 μm or more was 73%. Using this SiO 2 -2, the conditions were appropriately adjusted in the same manner as in Example 1 to obtain a solid catalyst on which chromium and titanium were supported, and then the conditions were appropriately adjusted in the same manner as in Example 1 to obtain MFR0. A linear low-density polyethylene (ethylene-1-butene copolymer) granular material having a density of 0.7 g / 10 minutes, a density of 0.920 g / cm 3 , and an average particle diameter of 0.68 mm was obtained.
To 100 parts by mass of the obtained linear low-density polyethylene powder, 0.05 part by mass of the radical chain inhibitor AO-1 was added, and the linear low-density polyethylene resin raw material was obtained in the same manner as in Example 1. Prepared and stored in gear oven. For the obtained linear low density polyethylene resin raw material, the oxidation induction time was measured in the same manner as in Example 1, and after confirming that there was no change of 0.2 mW or more in the 120 minute-exothermic curve, the measurement was completed. did.
Subsequently, the linear low density polyethylene resin raw material was evaluated for flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[比較例1]
実施例1において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和せず、ギアーオーブン中で保管し、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。酸化誘導時間は観測されず、0分であった。
続いて、当直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体を、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the linear low-density polyethylene powder was not mixed with a radical chain inhibitor and stored in a gear oven, and the oxidation induction time was measured in the same manner as in Example 1. The oxidation induction time was not observed and was 0 minutes.
Subsequently, the linear low-density polyethylene powder was evaluated for flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[比較例2]
実施例1において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体として、チタン触媒を用いて気相重合法で製造された、MFR8.2g/10分、密度0.938g/cm3、平均粒径0.68mmの直鎖状低密度ポリエチレン(エチレン−1−ブテン共重合体)粉粒体を用いた。
当該直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体100質量部に、ラジカル連鎖禁止剤AO−1の0.05質量部を添加し、中和剤としてステアリン酸カルシウム0.05質量部を添加し、実施例1と同様にして直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を作製し、ギアーオーブン中で保管した。得られた直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定し、120分間−発熱曲線に0.2mW以上の変化が無いことを確認した後、測定を終了した。
続いて、当直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料について、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
In Example 1, MFR 8.2 g / 10 min, density 0.938 g / cm 3 , average particle size 0. 0, produced by a gas phase polymerization method using a titanium catalyst as a linear low density polyethylene powder. A 68 mm linear low density polyethylene (ethylene-1-butene copolymer) granular material was used.
Example 1 To 100 parts by mass of the linear low-density polyethylene powder, 0.05 part by mass of the radical chain inhibitor AO-1 was added, and 0.05 part by mass of calcium stearate was added as a neutralizing agent. In the same manner as above, a linear low-density polyethylene resin raw material was prepared and stored in a gear oven. For the obtained linear low density polyethylene resin raw material, the oxidation induction time was measured in the same manner as in Example 1, and after confirming that there was no change of 0.2 mW or more in the 120 minute-exothermic curve, the measurement was completed. did.
Subsequently, the linear low density polyethylene resin raw material was evaluated for flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[比較例3]
実施例1において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体を用いず、チタン触媒を用いてスラリー重合法で製造された、ラジカル連鎖禁止剤としてオクタデシル−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(AO−3 分子量531)0.05質量%を添加された、MFR1.4g/10分、密度0.952g/cm3の高密度ポリエチレンペレットを用い、実施例1と同様にしてギアーオーブン中で保管した。
当該高密度ポリエチレンペレットを、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定し、120分間−発熱曲線に0.2mW以上の変化が無いことを確認した後、測定を終了した。
続いて、当直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料について、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
In Example 1, octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl was used as a radical chain inhibitor produced by a slurry polymerization method using a titanium catalyst without using a linear low-density polyethylene granular material. Using high density polyethylene pellets with MFR of 1.4 g / 10 min and density of 0.952 g / cm 3 to which 0.05% by mass of (4-hydroxyphenyl) propionate (AO-3 molecular weight 531) was added, Similarly, it was stored in a gear oven.
The oxidation induction time of the high-density polyethylene pellets was measured in the same manner as in Example 1, and after confirming that there was no change of 0.2 mW or more in the 120-minute exothermic curve, the measurement was terminated.
Subsequently, the linear low density polyethylene resin raw material was evaluated for flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[実施例6]
実施例1において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体100質量部に、ラジカル連鎖禁止剤AO−1の0.01質量部を添加し、実施例1と同様にして直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を作製し、ギアーオーブン中で保管した。
得られた直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。酸化誘導時間は207分であった。
当直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料98.3質量%に、ビニルトリメトキシシラン1.5質量%、ジクミルパーオキサイド0.1質量%、ラジカル連鎖禁止剤AO−1の0.1質量%を混合した後、口径65mmの二軸押出機を用い、樹脂温度200℃−スクリュー回転数40rpm−押出量50kg/時で混練し、シラングラフト直鎖状低密度ポリエチレンを得た。
続いて、前記の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料98.9質量%に、ジブチル錫ジラウレート1.0質量%とラジカル連鎖禁止剤AO−1の0.1質量%を混合した後、口径65mmの二軸押出機を用い、樹脂温度200℃−スクリュー回転数40rpm−押出量50kg/時で混練し、ジブチル錫ジラウレートを含有する直鎖状低密度ポリエチレンマスターバッチを得た。
[Example 6]
In Example 1, 0.01 part by mass of the radical chain inhibitor AO-1 was added to 100 parts by mass of the linear low density polyethylene powder, and the linear low density polyethylene resin was obtained in the same manner as in Example 1. Raw materials were prepared and stored in a gear oven.
The oxidation induction time of the obtained linear low density polyethylene resin raw material was measured in the same manner as in Example 1. The oxidation induction time was 207 minutes.
This linear low density polyethylene resin raw material is mixed with 98.3% by mass of vinyl trimethoxysilane 1.5% by mass, dicumyl peroxide 0.1% by mass and radical chain inhibitor AO-1 0.1% by mass. Then, using a twin screw extruder with a diameter of 65 mm, kneading was carried out at a resin temperature of 200 ° C., a screw rotation speed of 40 rpm, and an extrusion rate of 50 kg / hour to obtain a silane graft linear low density polyethylene.
Subsequently, after mixing 98.9% by mass of the linear low-density polyethylene resin raw material with 1.0% by mass of dibutyltin dilaurate and 0.1% by mass of the radical chain inhibitor AO-1, Using a twin screw extruder, kneading was carried out at a resin temperature of 200 ° C., a screw speed of 40 rpm, and an extrusion rate of 50 kg / hour to obtain a linear low density polyethylene masterbatch containing dibutyltin dilaurate.
上記のシラングラフト直鎖状低密度ポリエチレン組成物100質量部とマスターバッチ5質量部を混合し、口径20mm−L/D20の単軸押出機において圧縮比3.0のフルフライトスクリューを用い、樹脂温度210℃−スクリュー回転数50rpm−幅50mmで厚み1mmのダイスより押し出し、厚み1mmのシートを作成した。
得られたシートを温度80℃の温水中に24時間状態調整した後水分を除去し、「JIS C3005(2000)」の方法に基づいて測定した、架橋度51%の水架橋シートを得た。得られた水架橋シートを用い、加熱温度150℃で加熱時間14日の加熱条件にする以外は、実施例1と同様に耐熱老化性を評価した。結果を表2に示す。
100 parts by mass of the above silane-grafted linear low-density polyethylene composition and 5 parts by mass of the masterbatch are mixed, and a full-flight screw with a compression ratio of 3.0 is used in a single screw extruder having a caliber of 20 mm-L / D20. A sheet having a thickness of 1 mm was prepared by extruding from a die having a thickness of 1 mm at a temperature of 210 ° C., a screw speed of 50 rpm, and a width of 50 mm.
The obtained sheet was conditioned in warm water at a temperature of 80 ° C. for 24 hours, and then water was removed to obtain a water-crosslinked sheet having a degree of crosslinking of 51%, which was measured based on the method of “JIS C3005 (2000)”. Heat aging resistance was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained water-crosslinked sheet was used under heating conditions of 150 ° C. and heating time of 14 days. The results are shown in Table 2.
[実施例7]
実施例6において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和せず、ギアーオーブン中で保管せずに、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。酸化誘導時間は73分であった。
当直鎖状低密度ポリエチレン粉粒を用い、実施例6と同様にしてシラングラフト直鎖状低密度ポリエチレン及びジブチル錫ジラウレートを含有する直鎖状低密度ポリエチレンマスターバッチを得た。
続いて、実施例6と同様にして厚み1mmのシート作成した後、水架橋シートを得た。得られた水架橋シートを用い、実施例6と同様に耐熱老化性を評価した。結果を表2に示す。
[Example 7]
In Example 6, the oxidation induction time was measured in the same manner as in Example 1 without adding a radical chain inhibitor to the linear low density polyethylene powder and without storing it in a gear oven. The oxidation induction time was 73 minutes.
Using this linear low density polyethylene powder, a linear low density polyethylene masterbatch containing silane-grafted linear low density polyethylene and dibutyltin dilaurate was obtained in the same manner as in Example 6.
Subsequently, a sheet having a thickness of 1 mm was prepared in the same manner as in Example 6, and then a water-crosslinked sheet was obtained. Using the obtained water cross-linked sheet, heat aging resistance was evaluated in the same manner as in Example 6. The results are shown in Table 2.
[比較例4]
実施例6において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和せず、ギアーオーブン中で保管し、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。酸化誘導時間は観測されず、0分であった。
当直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体を用い、実施例6と同様にしてシラングラフト直鎖状低密度ポリエチレン及びジブチル錫ジラウレートを含有する直鎖状低密度ポリエチレンマスターバッチを得た。
続いて、実施例6と同様にして厚み1mmのシート作成した後に水架橋シートを得た。得られた水架橋シートを用い、実施例6と同様に耐熱老化性を評価した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 4]
In Example 6, the linear low-density polyethylene granular material was not mixed with a radical chain inhibitor and stored in a gear oven, and the oxidation induction time was measured in the same manner as in Example 1. The oxidation induction time was not observed and was 0 minutes.
Using this linear low-density polyethylene powder, a linear low-density polyethylene masterbatch containing silane-grafted linear low-density polyethylene and dibutyltin dilaurate was obtained in the same manner as in Example 6.
Subsequently, a sheet having a thickness of 1 mm was prepared in the same manner as in Example 6 to obtain a water-crosslinked sheet. Using the obtained water cross-linked sheet, heat aging resistance was evaluated in the same manner as in Example 6. The results are shown in Table 2.
[実施例8]
実施例1において、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体100質量部に、ラジカル連鎖禁止剤AO−1の0.01質量部を添加し、実施例1と同様にして直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料を作成し、ギアーオーブン中で保管した。
得られた直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料について、実施例1と同様にして酸化誘導時間を測定した。酸化誘導時間は207分であった。
続いて、上記の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂原料70質量%に、MFR0.3g/10分で密度0.920g/cm3の低密度ポリエチレンペレット(LD1:酸化防止剤として、当ポリエチレンペレット100質量部に、2,6−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.05質量部を含む)30質量%を混合し、口径40mmの単軸押出機を用い、樹脂温度200℃−スクリュー回転数80rpmで混練してペレタイズし、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂組成物を得た。
続いて、当該樹脂組成物を用い、実施例1と同様に柔軟性、耐熱老化性及び電気特性を評価した。結果を表3に示す。
[Example 8]
In Example 1, 0.01 part by mass of the radical chain inhibitor AO-1 was added to 100 parts by mass of the linear low density polyethylene powder, and the linear low density polyethylene resin was obtained in the same manner as in Example 1. Raw materials were made and stored in a gear oven.
For the obtained linear low-density polyethylene resin raw material, the oxidation induction time was measured in the same manner as in Example 1. The oxidation induction time was 207 minutes.
Subsequently, 70% by mass of the above-mentioned linear low-density polyethylene resin raw material was added to low-density polyethylene pellets having a density of 0.920 g / cm 3 at an MFR of 0.3 g / 10 minutes (LD1: 100% of the polyethylene pellets as an antioxidant). 30 parts by mass (including 0.05 part by mass of 2,6-di-t-butyl-4-hydroxytoluene), and using a single screw extruder with a diameter of 40 mm, resin temperature 200 ° C.-screw rotation speed The mixture was kneaded at 80 rpm and pelletized to obtain a linear low density polyethylene resin composition.
Subsequently, the flexibility, heat aging resistance, and electrical characteristics were evaluated using the resin composition in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
[実施例と比較例の評価]
実施例1は、本発明の平均粒径と密度及びMFRの各規定を満たし、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和しているため、当粉粒体混和物を高温で長期保管した後でも酸化誘導時間が長く(120分以上)、耐熱老化性に優れる。
実施例3は、本発明の平均粒径と密度及びMFRの各規定を満たし、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和していないが、高温で長期保管していないため酸化誘導時間が長く、耐熱老化性を保持している。
比較例1は、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和せずに高温で長期保管したため、酸化誘導時間が極めて短く耐熱老化性に劣る。
比較例2は、本発明のMFRが高めに外れるため、機械的強度である伸び(加熱試験前)が劣る。又、FEが比較的多いため、電気特性に多少劣る。
比較例3は、本発明の密度が高めに外れペレットを使用するため、曲げ弾性率が高く柔軟性に劣る。
実施例6は、本発明の平均粒径と密度及びMFRの各規定を満たし、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和しているため、当粉粒体混和物を高温で長期保管した後でも酸化誘導時間が長く、水架橋ポリエチレン成形体としても耐熱老化性に優れる。
実施例7は、本発明の平均粒径と密度及びMFRの各規定を満たし、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和していないが、高温で長期保管していないため酸化誘導時間が長く、水架橋ポリエチレン成形体としても耐熱老化性を保持している。
比較例4は、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和せずに高温で長期保管したため酸化誘導時間が極めて短く、水架橋ポリエチレン成形体としても耐熱老化性に劣る。
実施例8は、本発明の平均粒径と密度及びMFRの各規定を満たし、他のポリオレフィンとして低密度ポリエチレンを混合した組成物の実施例であるが、直鎖状低密度ポリエチレン粉粒体にラジカル連鎖禁止剤を混和しているため、耐熱老化性に優れる。
[Evaluation of Examples and Comparative Examples]
In Example 1 , the average particle diameter, density and MFR of the present invention are satisfied, and since the radical chain inhibitor is mixed with the linear low density polyethylene powder, the powder mixture is heated at a high temperature. Even after long-term storage, the oxidation induction time is long (120 minutes or more), and the heat aging resistance is excellent.
In Example 3 , the average particle diameter, density and MFR of the present invention are satisfied, and the linear low-density polyethylene powder is not mixed with a radical chain inhibitor, but is not stored at a high temperature for a long time. Oxidation induction time is long and heat aging resistance is maintained.
Since Comparative Example 1 was stored for a long time at a high temperature without mixing a radical chain inhibitor into the linear low-density polyethylene powder, the oxidation induction time was extremely short and the heat aging resistance was poor.
In Comparative Example 2, since the MFR of the present invention is significantly higher, the elongation (before the heating test), which is mechanical strength, is inferior. Moreover, since the FE is relatively large, the electrical characteristics are somewhat inferior.
In Comparative Example 3, since the density of the present invention is increased and pellets are used, the flexural modulus is high and the flexibility is inferior.
In Example 6, the average particle diameter, density and MFR of the present invention were satisfied, and since the radical chain inhibitor was mixed with the linear low density polyethylene powder, the powder mixture was heated at a high temperature. Even after long-term storage, the oxidation induction time is long, and the water-crosslinked polyethylene molded article is excellent in heat aging resistance.
In Example 7, the average particle diameter, density, and MFR of the present invention are satisfied, and the linear low-density polyethylene powder is not mixed with a radical chain inhibitor, but is not stored at a high temperature for a long time. Oxidation induction time is long, and heat aging resistance is maintained as a water-crosslinked polyethylene molded article.
In Comparative Example 4, since the linear low-density polyethylene powder was stored for a long time at a high temperature without admixing the radical chain inhibitor, the oxidation induction time was extremely short, and the water-crosslinked polyethylene molded article was inferior in heat aging resistance.
Example 8 is an example of a composition satisfying the respective regulations of the average particle diameter, density and MFR of the present invention and mixed with low density polyethylene as another polyolefin. Because it contains a radical chain inhibitor, it excels in heat aging resistance.
以上における、各実施例と各比較例の結果を対照して考察すれば、本発明の構成における各規定を満たす、本発明の各実施例における、水架橋用ポリエチレン系樹脂及びその組成物は、耐熱老化性と電気特性に優れ、併せて保存性も良好であることが明白である。そして、本発明の水架橋用ポリエチレン系樹脂及びその組成物における構成要件の各規定が有意性を備え、実験データにより実証されていることも明らかである。 When considering the results of each example and each comparative example in the above, the polyethylene-based resin for water crosslinking and the composition in each example of the present invention that satisfy each regulation in the configuration of the present invention, It is clear that heat aging resistance and electrical properties are excellent, and that storage stability is also good. And it is also clear that each provision of the structural requirements in the water-crosslinking polyethylene resin of the present invention and its composition has significance and has been verified by experimental data.
Claims (6)
(a)密度0.91〜0.94g/cm3
(b)メルトマスフローレイト(MFR)0.1〜5g/10分
(c)150℃での酸化誘導時間(OIT)が30分以上 A raw material for blending an unsaturated alkoxysilane compound, an organic peroxide, and a silanol condensation catalyst into a water-crosslinking polyethylene resin composition, which satisfies the following properties (a) to (c): 100 to 50% by mass of linear low-density polyethylene resin granules having an average particle size of 0.2 to 1.5 mm, and 0 to 50% by mass of other polyolefin resin granules or pellets , Low-density polyethylene resin granular material containing at least a chromium compound supported by a porous inorganic oxide carrier having an average particle size of 10 to 50 μm and a carrier having a particle size of 100 μm or more of less than 10% catalytic gas-phase polymerization in the produced polyethylene resin composition material for water crosslinking, wherein isosamples used.
(A) Density 0.91 to 0.94 g / cm 3
(B) Melt mass flow rate (MFR) 0.1 to 5 g / 10 minutes (c) Oxidation induction time (OIT) at 150 ° C. is 30 minutes or more
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