JPH10323912A - 架橋ポリオレフィン管の製造方法 - Google Patents
架橋ポリオレフィン管の製造方法Info
- Publication number
- JPH10323912A JPH10323912A JP9135099A JP13509997A JPH10323912A JP H10323912 A JPH10323912 A JP H10323912A JP 9135099 A JP9135099 A JP 9135099A JP 13509997 A JP13509997 A JP 13509997A JP H10323912 A JPH10323912 A JP H10323912A
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- Japan
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- polyolefin
- silane compound
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも簡便な方法により成形体中の分子
構造を制御することで、耐圧クリープ強度に優れた架橋
ポリオレフィン管の製造方法を提供する。 【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂とシラン化合物及
びラジカル発生剤とからなる混合物を溶融混練し、押出
成形したポリオレフィン管を水架橋するに際し、ポリオ
レフィン管の内面と外面に圧力差を与えてポリエチレン
管に０．５〜８ＭＰａの円周応力を加えながら水架橋を
進行せしめる。
構造を制御することで、耐圧クリープ強度に優れた架橋
ポリオレフィン管の製造方法を提供する。 【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂とシラン化合物及
びラジカル発生剤とからなる混合物を溶融混練し、押出
成形したポリオレフィン管を水架橋するに際し、ポリオ
レフィン管の内面と外面に圧力差を与えてポリエチレン
管に０．５〜８ＭＰａの円周応力を加えながら水架橋を
進行せしめる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水架橋されたポリ
オレフィン管の製造方法に関する。
オレフィン管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂を架橋することに
より、耐熱性、耐クリープ性、耐亀裂性等の物性を改良
できることは従来より周知である。特に近年、鋼管に代
わり樹脂管材が給水給湯システムや暖房システム用の管
材として広く用いられている。このような目的に用いら
れる架橋ポリエチレン等の管材には、高温における耐圧
クリープ強度が必須の物性であることが広く認識されて
いる。
より、耐熱性、耐クリープ性、耐亀裂性等の物性を改良
できることは従来より周知である。特に近年、鋼管に代
わり樹脂管材が給水給湯システムや暖房システム用の管
材として広く用いられている。このような目的に用いら
れる架橋ポリエチレン等の管材には、高温における耐圧
クリープ強度が必須の物性であることが広く認識されて
いる。
【０００３】高温での架橋ポリエチレンの耐圧クリープ
強度を高めるために各種の技術が提案されている。例え
ば、比較的高い密度（０．９４０〜０．９５０ｇ／ｃｍ
3 ）のポリエチレンを原料として用いることで高い耐圧
クリープ強度を得ること（特開昭５７−１７０９１３号
公報）、メルトイッデックスの低いポリエチレンを原料
として用いることにより、結晶間を結ぶタイ分子量を増
加させて耐圧クリープ強度を向上させること（特開平２
−２５３０７６号公報）などが知られている。
強度を高めるために各種の技術が提案されている。例え
ば、比較的高い密度（０．９４０〜０．９５０ｇ／ｃｍ
3 ）のポリエチレンを原料として用いることで高い耐圧
クリープ強度を得ること（特開昭５７−１７０９１３号
公報）、メルトイッデックスの低いポリエチレンを原料
として用いることにより、結晶間を結ぶタイ分子量を増
加させて耐圧クリープ強度を向上させること（特開平２
−２５３０７６号公報）などが知られている。
【０００４】ところで、上記公報に開示されている技術
はいずれもポリエチレン原料の性質を利用したものであ
るが、架橋ポリエチレン管の成形加工の工程中に延伸処
理を行うことによっても優れた強度を得ることが可能で
ある。例えば、特開昭６２−１８１１２０号公報には、
シラングラフトを行った前駆体を融点以下の温度で固体
押出しすることで管長方向に高分子鎖の分子配向を生じ
せしめ、これにより管長方向に強度の高い管が得られる
こと、さらに続いて水架橋処理を施すことにより交差方
向にも強度の高いシラン架橋ポリエチレン管が得られる
ことが記載されている。
はいずれもポリエチレン原料の性質を利用したものであ
るが、架橋ポリエチレン管の成形加工の工程中に延伸処
理を行うことによっても優れた強度を得ることが可能で
ある。例えば、特開昭６２−１８１１２０号公報には、
シラングラフトを行った前駆体を融点以下の温度で固体
押出しすることで管長方向に高分子鎖の分子配向を生じ
せしめ、これにより管長方向に強度の高い管が得られる
こと、さらに続いて水架橋処理を施すことにより交差方
向にも強度の高いシラン架橋ポリエチレン管が得られる
ことが記載されている。
【０００５】また、特開昭６２−２５７４１５号公報
に、シラングラフトを行った前駆体の成形体にローラー
等で延伸処理を施した後、水架橋処理を行って全ての方
向に優れた強度を有する架橋ポリエチレンが得られるこ
とが記載されている。
に、シラングラフトを行った前駆体の成形体にローラー
等で延伸処理を施した後、水架橋処理を行って全ての方
向に優れた強度を有する架橋ポリエチレンが得られるこ
とが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６２−１８
１１２０号公報に記載のように、融点以下の温度で固体
押出しするには高い押出負荷に耐え得る押出機が必要で
あり、押出成形した管外面の荒れも避けられない。ま
た、特開昭６２−２５７４１５号公報に記載のローラー
等による延伸処理はフィルム等の製造には可能である
が、管状成形体の場合には目的の寸法を得るための制御
が非常に困難である。
１１２０号公報に記載のように、融点以下の温度で固体
押出しするには高い押出負荷に耐え得る押出機が必要で
あり、押出成形した管外面の荒れも避けられない。ま
た、特開昭６２−２５７４１５号公報に記載のローラー
等による延伸処理はフィルム等の製造には可能である
が、管状成形体の場合には目的の寸法を得るための制御
が非常に困難である。
【０００７】本発明は上記の問題点を解消し、従来より
も簡便な方法により成形体中の分子構造を制御すること
で、耐圧クリープ強度に優れた架橋ポリオレフィン管の
製造方法を提供することを目的とする。
も簡便な方法により成形体中の分子構造を制御すること
で、耐圧クリープ強度に優れた架橋ポリオレフィン管の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明架橋ポリオレフィ
ン管の製造方法は、ポリオレフィン系樹脂とシラン化合
物及びラジカル発生剤とからなる混合物を溶融混練し、
押出成形したポリオレフィン管を水架橋するに際し、ポ
リオレフィン管の内面と外面に圧力差を与えることによ
りポリエチレン管に０．５〜８ＭＰａの円周応力を加え
ながら水架橋を進行せしめることを特徴とする。
ン管の製造方法は、ポリオレフィン系樹脂とシラン化合
物及びラジカル発生剤とからなる混合物を溶融混練し、
押出成形したポリオレフィン管を水架橋するに際し、ポ
リオレフィン管の内面と外面に圧力差を与えることによ
りポリエチレン管に０．５〜８ＭＰａの円周応力を加え
ながら水架橋を進行せしめることを特徴とする。
【０００９】本発明におけるポリオレフィン系樹脂とし
ては、エチレンの単独重合体、エチレンとα−オレフィ
ンとの共重合体、プロピレンの単独重合体、エチレンと
プロピレンとの共重合体等である。α−オレフィンとし
ては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテ
ン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘ
プテン、１−オクテン等が挙げられる。
ては、エチレンの単独重合体、エチレンとα−オレフィ
ンとの共重合体、プロピレンの単独重合体、エチレンと
プロピレンとの共重合体等である。α−オレフィンとし
ては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテ
ン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘ
プテン、１−オクテン等が挙げられる。
【００１０】本発明で使用するシラン化合物はオレフィ
ン系不飽和結合及び加水分解可能な有機基を有するシラ
ン化合物である。このようなシラン化合物の例としてビ
ニルトリアルコキシシランがあり、特にビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシエトキシシラン等が好ましい。また、ビニルメチ
ルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシシラン
等も使用できる。
ン系不飽和結合及び加水分解可能な有機基を有するシラ
ン化合物である。このようなシラン化合物の例としてビ
ニルトリアルコキシシランがあり、特にビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシエトキシシラン等が好ましい。また、ビニルメチ
ルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシシラン
等も使用できる。
【００１１】シラン化合物のオレフィン系不飽和結合部
位はポリエチレン系樹脂中に発生した遊離ラジカル部位
と反応する。ラジカル発生剤としては有機パーオキサイ
ド、有機パーエステル等があり、中でもベンゾイルペル
オキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミル
ペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ペルオキシベンゾエー
ト）ヘキシン−３、１，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペ
ルオキシイソプロピル）ベンゼン、ラウロイルペルオキ
シド、ｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート、２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（ペルオキシベンゾエート）ヘキサ
ン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチル
フェニルアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルイソブチレー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルベル−ｓｅｃ−オクトエート、ｔ
ｅｒｔ−ブチルペルピバレート、クミルペルピバレー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルペルジルアセテート等が好まし
い。その他、アゾビス−イソブチルニトリル、ジメチル
イソブチレート等のアゾ化合物も挙げられる。
位はポリエチレン系樹脂中に発生した遊離ラジカル部位
と反応する。ラジカル発生剤としては有機パーオキサイ
ド、有機パーエステル等があり、中でもベンゾイルペル
オキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミル
ペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ペルオキシベンゾエー
ト）ヘキシン−３、１，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペ
ルオキシイソプロピル）ベンゼン、ラウロイルペルオキ
シド、ｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート、２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（ペルオキシベンゾエート）ヘキサ
ン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチル
フェニルアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルイソブチレー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルベル−ｓｅｃ−オクトエート、ｔ
ｅｒｔ−ブチルペルピバレート、クミルペルピバレー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルペルジルアセテート等が好まし
い。その他、アゾビス−イソブチルニトリル、ジメチル
イソブチレート等のアゾ化合物も挙げられる。
【００１２】上記ポリオレフィン系樹脂とシラン化合物
及びラジカル発生剤からなる混合物を溶融混練し、押出
成形したポリオレフィン管に次式で定義する円周応力を
与えながら、管外面もしくは管内面、または管の両面を
水もしくは水蒸気に曝すことにより水架橋反応を進行せ
しめる。
及びラジカル発生剤からなる混合物を溶融混練し、押出
成形したポリオレフィン管に次式で定義する円周応力を
与えながら、管外面もしくは管内面、または管の両面を
水もしくは水蒸気に曝すことにより水架橋反応を進行せ
しめる。
【００１３】σ＝｛（Ｄ−ｔ）×ΔＰ｝／２ｔ 但し、σ：円周応力（ＭＰａ） Ｄ：管の外径（ｍｍ） ｔ：管の肉厚（ｍｍ） ΔＰ：管の外面付近と内面付近との圧力差
【００１４】このとき与える円周応力が８ＭＰａを超え
ると管が変形することがあるので、０．５〜８ＭＰａの
範囲とする。好ましくは２〜６ＭＰａの範囲である。圧
力媒体の種類は限定するものではないが、水または水蒸
気を用いるのが簡便且つ合理的である。
ると管が変形することがあるので、０．５〜８ＭＰａの
範囲とする。好ましくは２〜６ＭＰａの範囲である。圧
力媒体の種類は限定するものではないが、水または水蒸
気を用いるのが簡便且つ合理的である。
【００１５】管外面と内面との圧力差を生じさせるには
どのような方法を用いてもよい。例えば、管内部を加圧
するか、管外部を減圧する、あるいは両方を同時に行っ
てもよい。水架橋処理の時間は０．５〜２００時間、好
ましくは１〜５時間継続することが好ましい。
どのような方法を用いてもよい。例えば、管内部を加圧
するか、管外部を減圧する、あるいは両方を同時に行っ
てもよい。水架橋処理の時間は０．５〜２００時間、好
ましくは１〜５時間継続することが好ましい。
【００１６】（作用）管の外面と内面との圧力差により
管の円周方向に応力が発生する。この応力下でグラフト
分子の配向が誘起される。即ち、管の肉厚方向に架橋鎖
が配向され、この状態で水架橋反応が進行する。従っ
て、得られた架橋ポリエチレン管は肉厚方向の強度が向
上する。
管の円周方向に応力が発生する。この応力下でグラフト
分子の配向が誘起される。即ち、管の肉厚方向に架橋鎖
が配向され、この状態で水架橋反応が進行する。従っ
て、得られた架橋ポリエチレン管は肉厚方向の強度が向
上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明架橋ポリエチレン管
の製造方法の実施例を説明する。 （実施例１）密度０．９３９ｇ／ｃｍ3 、メルトイッデ
ックス１．０ｇ／ｍｉｎのポリエチレン１００重量部
に、ビニルトリメトキシシラン３重量部、ジクミルパー
オキサイド０．１２重量部、ジブチル錫ジラウレート
０．０１３５重量部を混合し、押出機中で充分に溶融混
練してグラフト反応させた後に押出してペレットを得
た。該ペレットを用いて押出成形によりポリエチレン管
（１６Ａ）を作製した。
の製造方法の実施例を説明する。 （実施例１）密度０．９３９ｇ／ｃｍ3 、メルトイッデ
ックス１．０ｇ／ｍｉｎのポリエチレン１００重量部
に、ビニルトリメトキシシラン３重量部、ジクミルパー
オキサイド０．１２重量部、ジブチル錫ジラウレート
０．０１３５重量部を混合し、押出機中で充分に溶融混
練してグラフト反応させた後に押出してペレットを得
た。該ペレットを用いて押出成形によりポリエチレン管
（１６Ａ）を作製した。
【００１８】得られたポリエチレン管の一方の端部を閉
じ、他の端部に取り付けた継手から管内に１００℃の熱
水を入れ、管壁に生じる円周応力が６ＭＰａとなるよう
に管内の圧力を調整した。この状態を３時間継続してか
ら常温空気中に取り出した直後に、ＪＩＳ ６７６９に
規定されている試験方法で９５℃における破壊クリープ
試験を行い、管が破壊するに至るまでの時間を測定し
た。
じ、他の端部に取り付けた継手から管内に１００℃の熱
水を入れ、管壁に生じる円周応力が６ＭＰａとなるよう
に管内の圧力を調整した。この状態を３時間継続してか
ら常温空気中に取り出した直後に、ＪＩＳ ６７６９に
規定されている試験方法で９５℃における破壊クリープ
試験を行い、管が破壊するに至るまでの時間を測定し
た。
【００１９】（実施例２）管壁に生じる円周応力が０．
５ＭＰａとなるように管外を減圧したこと以外は実施例
１と同様にして破壊クリープ試験を行い、管が破壊する
に至るまでの時間を測定した。
５ＭＰａとなるように管外を減圧したこと以外は実施例
１と同様にして破壊クリープ試験を行い、管が破壊する
に至るまでの時間を測定した。
【００２０】（比較例１）管壁に生じる円周応力が０Ｍ
Ｐａとなるように管外を減圧したこと以外は実施例１と
同様にして破壊クリープ試験を行い、管が破壊するに至
るまでの時間を測定した。
Ｐａとなるように管外を減圧したこと以外は実施例１と
同様にして破壊クリープ試験を行い、管が破壊するに至
るまでの時間を測定した。
【００２１】（比較例２）管壁に生じる円周応力が９Ｍ
Ｐａとなるように管外を減圧したこと以外は実施例１と
同様にして破壊クリープ試験を行い、管が破壊するに至
るまでの時間を測定した。以上の結果を表１に示す。
Ｐａとなるように管外を減圧したこと以外は実施例１と
同様にして破壊クリープ試験を行い、管が破壊するに至
るまでの時間を測定した。以上の結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から判るように、実施例で得た架橋ポ
リエチレン管は比較例１で得たものよりも長いクリープ
破壊時間を示した。尚、比較例２で得た架橋ポリエチレ
ン管は水架橋処理中に管が膨張して継手との噛合性が悪
かった。
リエチレン管は比較例１で得たものよりも長いクリープ
破壊時間を示した。尚、比較例２で得た架橋ポリエチレ
ン管は水架橋処理中に管が膨張して継手との噛合性が悪
かった。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、ポリオレフィン管の内
面と外面に圧力差を与えることによりポリエチレン管に
特定範囲の円周応力を加えながら水架橋を進行せしめる
ので、従来よりも簡便な方法で成形体中の分子構造を制
御でき、耐圧クリープ強度に優れた架橋ポリオレフィン
管を製造することができる。
面と外面に圧力差を与えることによりポリエチレン管に
特定範囲の円周応力を加えながら水架橋を進行せしめる
ので、従来よりも簡便な方法で成形体中の分子構造を制
御でき、耐圧クリープ強度に優れた架橋ポリオレフィン
管を製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂とシラン化合物及
びラジカル発生剤とからなる混合物を溶融混練し、押出
成形したポリオレフィン管を水架橋するに際し、ポリオ
レフィン管の内面と外面に圧力差を与えることによりポ
リエチレン管に０．５〜８ＭＰａの円周応力を加えなが
ら水架橋を進行せしめることを特徴とする架橋ポリオレ
フィン管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9135099A JPH10323912A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 架橋ポリオレフィン管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9135099A JPH10323912A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 架橋ポリオレフィン管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323912A true JPH10323912A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15143823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9135099A Pending JPH10323912A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 架橋ポリオレフィン管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323912A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010254834A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Sekisui Chem Co Ltd | 架橋ポリエチレン管の製造方法及びこの製造方法に用いる架橋処理装置 |
| JP2016196914A (ja) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 積水化学工業株式会社 | 多層配管 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP9135099A patent/JPH10323912A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010254834A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Sekisui Chem Co Ltd | 架橋ポリエチレン管の製造方法及びこの製造方法に用いる架橋処理装置 |
| JP2016196914A (ja) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 積水化学工業株式会社 | 多層配管 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060301 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071121 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071226 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |