JPH1036600A - 架橋ポリエチレンを含む成形材料 - Google Patents

架橋ポリエチレンを含む成形材料

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JPH1036600A
JPH1036600A JP21768996A JP21768996A JPH1036600A JP H1036600 A JPH1036600 A JP H1036600A JP 21768996 A JP21768996 A JP 21768996A JP 21768996 A JP21768996 A JP 21768996A JP H1036600 A JPH1036600 A JP H1036600A
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JP
Japan
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crosslinked polyethylene
thermoplastic polymer
kneading
molding
molding material
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Application number
JP21768996A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yui
浩 由井
Kiyomi Naka
喜代巳 中
Norihiro Kikuchi
紀洋 菊地
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AMUKO ENTERP KK
Original Assignee
AMUKO ENTERP KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、それ自体は溶融し難い架橋ポリ
エチレンを溶融成形可能に変性した材料を提供する。 【構成】 架橋ポリエチレンと熱可塑性ポリマーの混
合物を、二軸混練押出し機や石臼型混練押出し機等を用
いて、該熱可塑性ポリマーの溶融温度以上の温度で、剪
断力をかけながら混練することにより溶融成形可能な材
料が効率的に得られる。 【効果】本発明の材料は、架橋ポリエチレンと熱可塑性
ポリマーの単なる混合物より溶融性、流動性に優れ、は
るかに成形性が良好であり、得られる成形品の物性も優
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電線被覆などに用
いられている架橋ポリエチレンから得られる成形材料に
関わり、更に詳しくは架橋ポリエチレンと熱可塑性ポリ
マーの混合物から得られる溶融成形可能な材料に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】架橋ポリエチレンは、それ自身を単独
で、射出成形や押出し成形のような生産性の高い加工プ
ロセスにかけることが難しい。 そのため、電線などに
使われている架橋ポリエチレンの絶縁被覆材は、それを
リサイクルして利用しようとする場合、一旦粒状あるい
は粉末状にして、熱可塑性樹脂にフィラーとして混合
し、射出成形や押出し成形にかけて、成形品を得ようと
する試みが一般に行われている。
【0003】しかしながら、現在までのところ架橋ポリ
エチレンを直接溶融成形可能な材料に変換してリサイク
ル利用される技術は確立されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、それ自体は
溶融し難い架橋ポリエチレンを変性して溶融成形可能な
材料を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の採用する手段
は、架橋ポリエチレンの破砕体と熱可塑性ポリマーの混
合物を、該熱可塑性ポリマーの溶融温度以上の温度で、
剪断力をかけながら混練することにより溶融成形可能な
材料を得ようとするものである。
【0006】発明者らは、それ自体は溶融し難い架橋ポ
リエチレンに溶融性、流動性を付与することについて鋭
意研究した結果、驚くべきことに、架橋ポリエチレンに
熱可塑性ポリマーを添加して混合し、剪断力のかかる装
置を用いて、熱可塑性ポリマーの溶融温度以上の温度で
混練することにより、溶融成形可能な材料が得られるこ
とを発見し、本発明に到達した。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の架橋ポリエチレン
を溶融成形可能にした材料について詳しく説明する。
【0008】本発明に適用される架橋ポリエチレンは、
有機過酸化物やシラン化合物などによる化学的方法であ
る化学架橋ポリエチレンと電子線照射による電子線架橋
ポリエチレンである。 これら架橋ポリエチレンは、加
熱により部分的には溶融することはあっても、全体とし
ては極めて溶融し難いため、流動性に乏しく、架橋ポリ
エチレン単独では射出成形や押出し成形が不可能なポリ
マーである。
【0009】これら架橋方法の異なる架橋ポリエチレン
の中でも、成形加工性、得られる成形体の性能の点で化
学架橋ポリエチレンの方が優れている。
【0010】本発明に用いる架橋ポリエチレンの破砕体
の形状は好ましくはペレット状で、50mm以下、好ま
しくは10mm以下の粒径のものであることが望まし
い。
【0011】本発明の熱可塑性ポリマーとしては、一般
の熱溶融性のポリマーが使用可能である。 本発明によ
り得られる材料には、架橋ポリエチレンの他に添加した
熱可塑性ポリマーが含まれるので、得られる材料の用途
により、適切な熱可塑性ポリマーを予め選択することが
好ましい。 例えば電線被覆材の架橋ポリエチレンを用
い、それらのリサイクル利用を目的とする場合には、熱
可塑性ポリマーとしては低廉で加工性が良く、汎用性の
あるポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィ
ンが好適である。
【0012】熱可塑性ポリマーの添加量は、架橋ポリエ
チレンを溶融成形可能にする必要最小限の量であれば良
く、5重量%以上である。 5重量%より低い熱可塑性
ポリマーの添加量では、得られる材料に溶融成形性を付
与する能力が乏しい。
【0013】架橋ポリエチレンの破砕体に熱可塑性ポリ
マーの好ましくはペレットを添加してブレンダーなどの
撹拌機により混合する。 この混合物を加熱しながら、
剪断力のかかる装置、例えば2軸混練押出し機、石臼型
混練押出し機、混練用オープンロール或いはバンバリー
ミキサーなどに通して、熱可塑性ポリマーの溶融状態で
混練する。 これらの装置の中でも、2軸混練押出し
機、石臼型混練押出し機は生産性が高く、剪断、混練性
能も勝れており、混練条件による性能変動も小さいので
本発明の材料の製造にはより適した装置として挙げるこ
とが出来る。計量投入が可能な複数個の投入口を有する
混練装置の場合には、架橋ポリエチレンと熱可塑性ポリ
マーを前以て混合することなく、装置の別々の投入口か
ら各ポリマーを投入して混練しても良い。
【0014】熱可塑性ポリマーの溶融温度以上の温度
で、架橋ポリエチレンと熱可塑性ポリマーを混練するこ
とにより、混練装置からは一体となって溶融した両ポリ
マーの複合体が得られる。 この溶融した複合体は、混
練装置から取り出し、破砕或いは裁断して、粗粒体或い
はペレット化することにより、溶融成形用の材料として
供することが出来る。
【0015】両ポリマー混合物の混練温度は、熱可塑性
ポリマーの溶融温度乃至溶融温度より100℃、好まし
くは溶融温度より5℃乃至40℃高い温度が適当であ
る。混練機の剪断力をより有効に発揮させるために、そ
の温度は混練機の許容能力の範囲で出来るだけ低いこと
が好ましい。
【0016】ここで得られる架橋ポリエチレンを含む材
料は、従来の成形装置を用いて射出成形、押出し成形及
び圧縮成形などにより、種々の形状の成形品、シート及
びフィルムなどにすることが出来る。 また、この架橋
ポリエチレンを含む材料をマスターバッチとし、熱可塑
性ポリマーの任意の量を加えて同様の成形品、シート及
びフィルムなどにすることが出来る。 更に特殊な形態
として、高い剪断力がかけられる混練機能を有する押出
し成形機を用いて、架橋ポリエチレンの破砕体と熱可塑
性ポリマーの混合物を熱可塑性ポリマーの溶融温度以上
の温度で剪断力をかけながら混練し、直接シート或いは
フィルムを成形することもできる。
【0017】
【実施例】以下、例をあげて本発明を説明するが、これ
らの例によって本発明の範囲が制限されるものではな
い。
【0018】実施例−1 化学架橋ポリエチレンで被覆された廃電線から銅線を取
り除いて得られた廃架橋ポリエチレンをクラッシャーで
破砕した約5mm粒径の化学架橋ポリエチレンの粗粒体
80重量部に、粒径約3mmの高密度ポリエチレンペレ
ット20重量部を加え、ブレンダーを用いて均一に混合
して両ポリマーの混合物を得た。次いで、スクリュー回
転数を200rpmにセットした二軸混練押出し機(ベ
ルストルフ社製:ZE−40A)に、このポリマー混合
物を連続的に投入し、剪断混練中は該押出し機のシリン
ダー温度を180℃に保持しながら混練を行った。 混
練物をノズルから押出し冷却、カットして、粒径約5m
mのペレットを得た。得られたペレットを射出成形し
て、3.0mm厚さのJIS K7113、1号形試験
片を作製した。 引張速度100mm/分で、引張試験
を行った。 引張強度; 175Kgf/cm 伸度 ; 250% Izod衝撃強さ(幅3mm、ノッチ付)を測定した
が、30Kgf・cmハンマーで破壊しなかった。ま
た、試験片のショアー硬度(Dスケール)は50であっ
た。
【0019】実施例−2 実施例−1と同様の化学架橋ポリエチレン(化学架橋P
E)の粗粒体とペレットの粒径が約3mmのポリプロ
ピレン(PP)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)
およびポリアミド−12(PA−12)を各々下記の
割合で混合して、3種の混合物を得た。 化学架橋PE/PP =70重量部/30重量部 化学架橋PE/HIPS =70重量部/30重量部 化学架橋PE/PA−12=70重量部/30重量部 次いで、多段石臼型混練押出し機(KCK社製:KCK
EX80×6)のブレード段数は6段、ブレードクリ
アランスは、3mm、2mm、1mmの3段階で、前段
は広く、後段は狭くなるようにセットし、混練部の温度
を180℃に、回転数を60rpmに設定した。この混
練押出し機に上記ポリマーの混合物を連続投入して混練
を行い、実施例1と同じように混練物をノズルから押出
し3種のペレットを得た。得られた3種のペレットから
加熱圧縮成形により、約2mm厚さのシートを作製し
た。 これらのシートからJIS K7113、2号形
試験片をつくり、実施例1と同条件で引張試験を行っ
た。 試験結果を表−1に示す。
【0020】実施例−3 化学架橋ポリエチレン(化学架橋PE)とポリプロピレ
ン(PP)は実施例2と同様のポリマーを使用し、両者
の混合比を変化させて、混練用オープンロールにより混
練を行った。 混練温度はポリプロピレン含量の小さい
ものは高く、その含量が大きいものは低くセットした。
混練物ペレットから加熱圧縮成形によりシートを作製し
た。 これらのシートからJIS K7113、2号形
試験片をつくり、実施例1と同条件で引張試験を行っ
た。 化学架橋PEとPPの混合比、混練温度および試
験結果を表−2に示す。
【0021】実施例−4 実施例−2と同様の化学架橋ポリエチレン(化学架橋P
E)とポリプロピレン(PP)を各50重量部を混合
し、混練温度を165℃および240℃で、実施例−2
と同様の石臼型混練押出し機により混練物のペレットを
得た。 これらのペレットから実施例−3と同様にして
JIS K7113、2号形試験片をつくり、引張試験
を行って、表−3の試験結果を得た。
【0022】実施例−5 実施例−1と同様の化学架橋ポリエチレン(化学架橋P
E)と低密度ポリエチレン(PE)を使用して、化学架
橋PE/PEの混合比を80重量部/20重量部および
50重量部/50重量部の2種の混合物を単軸混練押出
し機(陸亞社製:RY−30)で混練した。 混練温度
はいずれも160℃に設定した。混練物をペレット化
し、加熱圧縮成形でシートを作製して、JIS K71
13、2号形試験片をつくり、引張試験を行って、表−
4の試験結果を得た。
【0023】
【発明の効果】単独では溶融し難い架橋ポリエチレンに
熱可塑性ポリマーを加え、熱可塑性ポリマーの溶融温度
以上の温度に加熱して、剪断力をかけながら混練して得
られる本発明の材料は、溶融性、流動性が生起されてい
るので、射出成形や押出し成形など溶融成形が可能であ
る。また、本発明の材料によって、従来、焼却廃棄され
ていた電線被覆などの廃架橋ポリエチレンに有用なリサ
イクル利用の途が見出された。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年8月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】ここで得られる架橋ポリエチレンを含む材
料は、従来の成形装置を用いて射出成形、押出し成形及
び圧縮成形などにより、種々の形状の成形品、シ−ト及
びフィルムなどにすることが出来る。 また、この架橋
ポリエチレンを含む材料をマスタ−バッチとし、熱可塑
性ポリマ−の任意の量を加えて同様の成形品、シ−ト及
びフィルムなどにすることが出来る。 更に特殊な形態
として、高い剪断力がかけられる混練機能を有する押出
し成形機を用いて、架橋ポリエチレンの破砕体と熱可塑
性ポリマ−の混合物を熱可塑性ポリマ−の溶融温度以上
の温度で剪断力をかけながら混練し、直接シ−ト或いは
フィルムを成形することもできる。本発明の成形材料は
熱可塑性ポリマ−と架橋ポリエチレンが部分的にアロイ
化している。アロイ化の程度はDSCの熱的性質の測定
によって知ることができる。10℃/分の昇温速度で測
定したDSCの溶融挙動で吸熱ピ−クの温度が熱可塑性
ポリマ−単体よりも低下しているのが観測される。吸熱
ピ−ク温度の低下は1℃以上であり、高度にアロイ化し
ているものは5℃以上に及ぶ。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】実施例−2 実施例−1と同様の化学架橋ポリエチレン(化学架橋P
E)の粗粒体とペレットの粒径が約3mmのポリプロピ
レン(PP)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)およ
びポリアミド−12(PA−12)を各々下記の割合で
混合して、3種の混合物を得た。 化学架橋PE/PP =70重量部/30重量部 化学架橋PE/HIPS =70重量部/30重量部 化学架橋PE/PA−12=70重量部/30重量部 次いで、多段石臼型混練押出し機(KCK社製:KCK
EX80×6)のブレ−ド段数は6段、ブレ−ドクリ
アランスは、3mm、2mm、1mmの3段階で、前段
は広く、後段は狭くなるようにセットし、混練部の温度
を180℃に、回転数を60rpmに設定した。この混
練押出し機に上記ポリマ−の混合物を連続投入して混練
を行い、実施例1と同じように混練物をノズルから押出
し3種のペレットを得た。得られた3種のペレットから
加熱圧縮成形により、約2mm厚さのシ−トを作製し
た。 これらのシ−トからJIS K7113、2号形
試験片をつくり、実施例1と同条件で引張試験を行っ
た。 試験結果を表−1に示す。 表−1 混 練 物 組 成 試験片厚さ 引張強度 伸 度 (mm) (Kgf/cm2) (%) 化学架橋PE/PP 2.05 205 550 化学架橋PE/HIPS 2.09 150 50 化学架橋PE/PA−12 1.95 170 220
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】実施例−3 化学架橋ポリエチレン(化学架橋PE)とポリプロピレ
ン(PP)は実施例2と同様のポリマ−を使用し、両者
の混合比を変化させて、混練用オ−プンロ−ルにより混
練を行った。 混練温度はポリプロピレン含量の小さい
ものは高く、その含量が大きいものは低くセットした。
混練物ペレットから加熱圧縮成形によりシ−トを作製し
た。 これらのシ−トからJIS K7113、2号形
試験片をつくり、実施例1と同条件で引張試験を行っ
た。 化学架橋PEとPPの混合比、混練温度および試
験結果を表−2に示す。さらに、表−2No.3の材料
の加熱圧縮成形シ−トを切り出して、昇温速度10℃/
分の条件でDSC測定を行なった所、吸熱ピ−ク温度が
164.0℃で、原料として用いたポリプロピレンの吸
熱ピ−ク温度170.0℃よりも6.0℃低く、ポリプ
ロピレンと架橋ポリエチレンが部分的にアロイ化してい
ることが認められた。 表−2 No. 化学架橋PE/PP 混練温度 試験片厚さ 引張強度 伸 度 (部) (℃) (mm) (Kgf/cm2) (%) 1 95/ 5 200 2.50 160 150 2 90/10 190 2.07 175 170 3 80/20 185 2.10 185 190 4 70/30 180 2.30 180 200 5 60/40 175 2.06 175 210 6 50/50 170 1.90 182 220

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 架橋ポリエチレンの破砕体に熱可塑性
    ポリマーを添加して混合物となし、熱可塑性ポリマーの
    溶融温度以上の温度で、剪断力をかけながら該混合物を
    混練してなる成形材料
  2. 【請求項2】 架橋ポリエチレンが化学架橋ポリエチ
    レンである特許請求の範囲第1項記載の成形材料
  3. 【請求項3】 熱可塑性ポリマーがポリオレフィンで
    ある特許請求の範囲第1項乃至第2項のいずれかに記載
    の成形材料
  4. 【請求項4】 熱可塑性ポリマーの含有量が5重量%
    以上である特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
    に記載の成形材料
  5. 【請求項5】 熱可塑性ポリマーの溶融温度乃至溶融
    温度より100℃高い温度で混練してなる特許請求の範
    囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の成形材料
  6. 【請求項6】 熱可塑性ポリマーの溶融温度より5℃
    乃至40℃高い温度で混練してなる特許請求の範囲第1
    項乃至第4項のいずれかに記載の成形材料
JP21768996A 1996-07-17 1996-07-17 架橋ポリエチレンを含む成形材料 Pending JPH1036600A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011105882A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Kohjin Co Ltd 架橋ポリエチレンからなる再生樹脂組成物及び熱収縮性フィルム

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011105882A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Kohjin Co Ltd 架橋ポリエチレンからなる再生樹脂組成物及び熱収縮性フィルム

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