JPH0649744B2 - 架橋物品の製法 - Google Patents

架橋物品の製法

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JPH0649744B2
JPH0649744B2 JP4009105A JP910592A JPH0649744B2 JP H0649744 B2 JPH0649744 B2 JP H0649744B2 JP 4009105 A JP4009105 A JP 4009105A JP 910592 A JP910592 A JP 910592A JP H0649744 B2 JPH0649744 B2 JP H0649744B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/48Polymers modified by chemical after-treatment

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、架橋物品の製法に関す
る。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポリ
アミドを架橋する為、あるいはポリアミドにモノマーを
グラフト重合させる為に放射線を用いようとする試みが
数多くなされている。たとえば、米国特許第2,858,
259号、同第2,965,553号ならびに同第3,6
81,216号および英国特許第1,184,599号が
参照される。しかし、既知の方法は重大な欠点、たとえ
ば適当な架橋が行えない、ポリアミドの過度の分解が起
こる、あるいは実用的な加工技術ではないなどの欠点を
有している。その結果、これまで架橋ポリアミドから作
られた熱回復性物品は提供されていない。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリウン
デカノアミドおよびポリドデカノアミド(以下、それぞ
れナイロン−11およびナイロン−12という。)、な
らびにナイロン−11およびナイロン−12を本質的な
割合で含むコポリマーおよびポリマーブレンドは、不飽
和放射線架橋剤の存在下に電離線照射することにより容
易に架橋することができ、この架橋物から非常に有用な
熱収縮性物品を製造することができることを見い出し
た。架橋は空気中で行うことができ、少量の架橋剤およ
び低照射線量の採用で優れた結果を得ることができる。
【0004】1つの要旨によれば、本発明は、融点以上
で少なくとも2.1kg/cm2のM100値を有している放射
線架橋ポリマー組成物から成る架橋物品の製法であっ
て、 (1)(a)アミド結合により相互に結合したモノマー単位
から本質的に成り、モノマー単位の少なくとも75重量
%が式: −NH−(CH2)p−CO− [式中、pは10または11を表わす。]で示されるモノマ
ー単位である少なくとも1種のポリアミドを実質的に1
00重量%の割合で含んで成る有機ポリマー成分;およ
び(b)該ポリマー成分の不飽和放射線架橋剤を含んで成
るポリマー組成物を溶融成形する工程、および (2)工程(1)で得た成形物品を放射線照射して架橋させ
る工程を含んで成る製法を提供する。
【0005】別の要旨によれば、本発明は、前記工程
(1)および(2)に加えて、さらに(3)架橋物品を
その融点以上に加熱する工程、(4)物品を融点以上の
温度にある間に変形する工程、および(5)変形状態に
ある間に物品を冷却する工程を含み、これにより熱回復
性物品を製造する方法を提供する。
【0006】本発明によれば、(a)不飽和放射線架橋
剤の存在下に放射線により架橋され、(b)その融点以
上で少なくとも2.1kg/cm2、好ましくは2.1〜10.
5kg/cm2、特に2.6〜4.2kg/cm2のM100値を有
し、(c)アミド結合により相互に結合したモノマー単
位から本質的に成り、モノマー単位の少なくとも75重
量%が 式:−NH−(CH2)p−CO− (式中、pは10または11を表す。)で示されるモノ
マー単位である少なくとも一種のポリアミドをほぼ10
0重量%の割合で含んでなる架橋有機ポリマー成分を含
んで成る放射線架橋ポリマー組成物から成る物品、特に
熱回復性物品が得られる。
【0007】本発明で用いる有機ポリマー成分は、実質
的に全モノマー単位がアミド結合で相互に結合している
1種またはそれ以上のポリアミドを実質的に100%
(重量%。以下、明細書を通じ同様。)含んで成る。従
って該成分は少量の1種またはそれ以上の他の混和しう
るポリマー、たとえばポリエチレンを含んでいてよい
が、好ましくは含まない。ポリアミドは、該成分に対し
て少なくとも75%のナイロン−11および/またはナ
イロン−12単位、すなわち式: −NH−(CH2)p−CO− (式中、pは10または11を表す。)で示される単位
を含む。これら単位は、ホモポリマーまたはコポリマー
の一部として、あるいは両者として存在してよい。従っ
て、ポリマー成分は25〜100%、好ましくは75〜
100%のナイロン−11またはナイロン−12もしく
は両方および0〜75%、好ましくは0〜25%の他の
ポリアミド、好ましくはナイロン−6、ナイロン−6,
6、ナイロン−6,9、ナイロン−6,10またはナイロ
ン−6,12もしくはこれらの2種またはそれ以上を含
むことができる。
【0008】本発明で用いる架橋剤は、通常、炭素、水
素、酸素および窒素から選ばれた元素から成る。架橋剤
は、例えば、イギリス国特許第1,184,599号の第
2頁第64〜75行に記載された不飽和化合物、アメリ
カ合衆国特許第2,965,553号の第2欄第36〜5
7行に記載されたイミド、アミドおよびトリアジン、ア
メリカ合衆国特許第3,711,389号に記載されたホ
スファゼン、アメリカ合衆国特許第4,291,142号
に記載されたエチレン性不飽和化合物などであってよ
い。好ましい架橋剤はトリアリルイソシアヌレートであ
り、該化合物は少量で用いられ、かつ低照射線量であっ
ても非常に良好な結果を与えることが見い出された。ト
リアリルシアヌレートも非常に有用であって、特にイソ
シアヌレートへの異性化が生じる様な条件で用いられる
場合有用である。架橋剤は混合物として用いることもで
きる。架橋剤の使用量は、ポリマー成分に対して、好ま
しくは4%以下、たとえば0.1〜4%、特に2%以
下、たとえば0.1〜2%、就中約1%、たとえば0.3
〜1.25%である。
【0009】ポリマー組成物は、ポリマー成分および架
橋剤(または放射線照射架橋後のその残物)に加えて他
の成分を含んでいてよい。たとえば、該組成物は有機お
よび/または無機難燃剤、充填材、加工助剤および酸化
防止剤を含んでいてよい。これら添加剤の使用量は、た
とえば組成物の60%に達してもよく、通常10〜40
%までである。架橋を禁止し、過剰の架橋剤および/ま
たは高照射線量を用いることを必要とする過剰の酸化剤
および他の添加剤の使用は避ける様に注意しなければな
らない。本発明の他の驚くべき特徴は、酸化防止剤が比
較的多量、たとえば組成物の1〜3%含まれていても組
成物を有効に架橋できることである。
【0010】本発明において難燃剤として有用な化合物
にはハロゲン含有系およびハロゲン無含有系の両方が包
含される。一態様では、組成物は15〜35%、たとえ
ば約25%のハロゲン化、好ましくは臭素化有機難燃剤
および5〜15%、たとえば約10%のこれの無機相乗
剤、好ましくは三酸化アンチモン、さらに要すれば他の
難燃剤を含有する。他の態様では、組成物は実質的にハ
ロゲンを含まず、有効量の非ハロゲン化難燃剤、たとえ
ば下記の中の1種またはそれ以上を含有する:
【0011】(a)陰イオンが酸素を含み、陽イオンが
周期表第IIa族の金属である粒状塩、たとえば塩基性
炭酸マグネシウム、タルクまたはクレー; (b)陰イオンがホウ素および酸素を含み、陽イオンが
周期表第IIb族の金属である粒状塩、たとえばホウ酸亜
鉛; (c)周期表第IV族または第V族の元素の粒状化合物、
たとえば三酸化アンチモン;および (d)遷移金属の粒状硫化物、たとえば硫化亜鉛。
【0012】最大12Mrad、通常これ以下、たとえば
最大8Mradまたは最大6Mradの照射線量を用いて優れ
た結果が得られることが見い出された。特定の架橋度を
達成する為に、必要な照射線量は存在する架橋剤の種類
および量に従って変える。架橋剤および照射線量は、架
橋物品が、その融点以上で少なくとも2.1kg/cm2、一
般に2.1〜10.5kg/cm2、好ましくは2.6〜4.2k
g/cm2のM100値、および/またはその融点以上で少な
くとも5.6kg/cm2、好ましくは5.6〜17.5kg/cm
2のE30値を有する様に選択する。ここで用いるM100
およびE30値は、物品の融点以上の高温、すなわち溶融
が完了した後、かつ、もし物品が熱回復性であるならば
拘束なしに熱回復された後に行われる延伸試験により測
定される。
【0013】この試験において、クロスヘッド速度5.
1cm(2インチ)/分、ジョー間隔4.8cm(1.9イン
チ)およびチャート速度12.7cm(5インチ)/分に
おいて、インストロン(Instron)試験機により、架橋
物品試料を30%および100%延伸するのに要する応
力を測定する。試料は、通常、架橋物品から切り出され
た幅0.6または1.27cm(0.25または0.5イン
チ)のストリップであり、まず上端が締めつけられ、高
温で平衡にされ、次いで下端が締めつけられる。試料を
30%および100%延伸するのに要する力が記録され
る。E30およびM100値は次式で算出する:
【0014】
【数1】
【0015】本発明の架橋により製造された物品は、当
該技術分野で周知の方法により熱回復物品に容易に変換
することができる。本発明の好ましい回復性物品は、中
空の熱収縮性物品、たとえばチューブである。この様な
物品は、その内表面の少なくとも一部に、物品の回復温
度で流動する被覆、たとえば、架橋されていないまたは
回復温度での流動を妨げない程度にのみ架橋されたナイ
ロン−12の被覆を有していてよい。
【0016】次に実施例を示し、本発明を説明する。各
実施例は第1〜5表にまとめて示してあるが、実施例
1、2および16は比較例であって、本発明の範囲には
含まれない。
【0017】各実施例において、表に示す成分を表に示
す割合(重量部)でZSK押出機により混合し、水浴中
に押し出し、ペレットに切断した。乾燥後、ペレット
を、実施例1〜23では2100kg/cm2(30000p
si)の圧および200℃の温度の加熱プレスによりスラ
ブ(15.2×15.2×0.0635cm(6.0×6.0×
0.025インチ))に溶融成形し、実施例24〜36
ではシングルスクリュー押出機により内径0.32cm
(0.125インチ)および肉厚0.056cm(0.02
2インチ)のチューブに溶融成形した。次いで、成形物
品を高エネルギー電子線により表に示す照射線量で放射
線照射した。架橋製品について表に示す性質を測定し
た。実施例24〜26で製造した架橋チューブはグリセ
リン浴中で内径0.635cm(0.25インチ)に拡張し
て熱収縮性チューブに変換した。
【0018】実施例1〜15および20〜26で用いた
ナイロン−11は、商品名BESNOとしてRilson C
orporationから市販されている製品であり、実質的に純
粋なポリウンデカノアミドであると考えられる。実施例
27および28で用いた可塑化ナイロン−11は、商品
名BESNO−P40としてRilson Corporationから
市販されている製品であり、可塑化ポリウンデカノアミ
ドである。実施例29〜36で用いた安定化ナイロン−
11は、商品名BESNO−TLとしてRilson Corpo
rationから市販されている製品であり、光および熱安定
化されたポリウンデカノアミドである。実施例16〜1
9で用いたナイロン−12は、商品名L−2101とし
てHulsから市販されている製品であり、実質的に純粋
なポリドデカノアミドであると考えられる。
【0019】実施例37〜39で用いた酸化防止剤、C
yanox 1212は、American Cyanamidから市販され
ており、ジステアリルチオ−ジ−プロピオネートおよび
ジラウリルチオ−ジ−プロピオネートの混合物と考えら
れる。実施例37で用いた酸化防止剤、Goodrite 31
14は、B.F.Goodrichから市販されており、トリ
ス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジ
ル)イソシアヌレートである。実施例38で用いた酸化
防止剤、Goodrite 3125は、B.F.Goodrichか
ら市販されており、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシヒドロケイ皮酸の1,3,5−トリス(2−ヒドロ
キシエチル)−S−トリアジン−2,4,6−(1,3
,5−トリオン)トリエステルである。実施例39
で用いた酸化防止剤、Irganox 1010は、Ciba−G
eigyから市販されており、テトラキス〔メチレン−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〕メタンである。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】
【表6】
【0026】
【表7】

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 融点以上で少なくとも2.1kg/cm2のM
    100値を有している放射線架橋ポリマー組成物から成る
    架橋物品の製法であって、 (1)(a)アミド結合により相互に結合したモノマー単位
    から本質的に成り、モノマー単位の少なくとも75重量
    %が式: −NH−(CH2)p−CO− [式中、pは10または11を表わす。]で示されるモノマ
    ー単位である少なくとも1種のポリアミドを実質的に1
    00重量%の割合で含んで成る有機ポリマー成分;およ
    び(b)該ポリマー成分の不飽和放射線架橋剤を含んで成
    るポリマー組成物を溶融成形する工程、および (2)工程(1)で得た成形物品を放射線照射して架橋させ
    る工程を含んで成る製法。
  2. 【請求項2】 照射を空気中で行う請求項1に記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 架橋剤が、炭素、水素、酸素および窒素
    から選ばれた元素から成る化合物である請求項1または
    2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 架橋剤がトリアリルイソシアヌレートも
    しくはトリアリルシアヌレートまたはこれらの混合物で
    ある請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 架橋剤の割合が有機ポリマー成分の重量
    に対して4重量%より少ない請求項1〜4のいずれかに
    記載の方法。
  6. 【請求項6】 架橋剤の割合が2重量%より少ない請求
    項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 成形物品を12Mradを越えない線量で
    照射する請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】 成形物品を8Mradを越えない線量で照
    射する請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 融点以上で少なくとも2.1kg/cm2のM
    100値を有している放射線架橋ポリマー組成物から成る
    熱回復性物品の製法であって、(1)(a)アミド結合により
    相互に結合したモノマー単位から本質的に成り、モノマ
    ー単位の少なくとも75重量%が式: −NH−(CH2)p−CO− [式中、pは10または11を表わす。]で示されるモノマ
    ー単位である少なくとも1種のポリアミドを実質的に1
    00重量%の割合で含んで成る有機ポリマー成分;およ
    び(b)該ポリマー成分の不飽和放射線架橋剤を含んで成
    るポリマー組成物を溶融成形する工程、 (2)工程(1)で得た成形物品を放射線照射して架橋させ
    る工程、 (3)架橋物品をその融点以上に加熱する工程、 (4)物品を融点以上の温度にある間に変形する工程、お
    よび (5)物品を変形状態にある間に冷却する工程を含んで成
    り、これにより熱回復性物品を製造する熱回復性物品の
    製法。
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