JPH1149865A - エチレン系ポリマーの架橋用組成物、架橋方法及びポリマー組成物 - Google Patents

エチレン系ポリマーの架橋用組成物、架橋方法及びポリマー組成物

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JPH1149865A
JPH1149865A JP20621797A JP20621797A JPH1149865A JP H1149865 A JPH1149865 A JP H1149865A JP 20621797 A JP20621797 A JP 20621797A JP 20621797 A JP20621797 A JP 20621797A JP H1149865 A JPH1149865 A JP H1149865A
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crosslinking
ethylene
composition
polymer
based polymer
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Shuji Suyama
修治 須山
Hideyo Ishigaki
秀世 石垣
Tomoyuki Nakamura
知之 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 架橋時のスコーチを防止し、架橋度の高いエ
チレン系ポリマーを提供する。 【解決手段】 有機過酸化物と下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1,R2,R5及びR6は炭素数1〜4のアルキ
ル基、R3及びR4は炭素数1〜4のアルキル基あるいは
3とR4が結合した−CH2−CHX−CH2−(式中X
はヒドロキシ基、メトキシ基、シアノ基、フェニルカル
ボニルオキシ基、カルボキシル基あるいはメトキシカル
ボニル基である)を表す。)で示される化合物とからな
るエチレン系ポリマーの架橋用組成物、それを用いた架
橋方法、及びそれを用いたポリマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン系ポリマ
ーを加熱して架橋させる際に、スコーチを防止し且つ架
橋度の向上を行うことができるエチレン系ポリマーの架
橋用組成物、架橋方法及びその架橋用組成物を用いたポ
リマー組成物に関する。ここで得られた架橋エチレン系
ポリマーは電力ケーブルの絶縁材料として有用である。
【0002】
【従来の技術】従来、有機過酸化物を架橋剤として架橋
エチレン系ポリマー成型品を製造する場合、成形加工中
にスコーチ(早期架橋、焼け)が起きるのを抑制するた
めスコーチ防止剤を添加することが知られている。例え
ば、スコーチ防止剤としてα−メチルスチレンダイマー
(特開平4−218546号公報)、あるいはジイソプ
ロペニルベンゼン(特開平9−178944号公報)な
どが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スコーチ防止剤はある程度の防止効果はあるが、未だ十
分に満足できるものではない。近年、架橋エチレン系ポ
リマー成型品の生産性の向上が要望され、具体的にはス
コーチ防止による作業性の改善が要望されている。本発
明の目的は、スコーチ防止効果が高く、且つ成型品の架
橋度も高いエチレン系ポリマーの架橋用組成物、架橋方
法及びポリマー組成物を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来法の問題点を長期にわたって研究した結果、特定のス
コーチ防止剤を見いだして本発明を完成した。即ち、第
一の発明は、有機過酸化物と下記一般式(1)
【化2】 (式中、R1,R2,R5及びR6は炭素数1〜4のアルキ
ル基、R3及びR4は炭素数1〜4のアルキル基あるいは
3とR4が結合した−CH2−CHX−CH2−(式中X
はヒドロキシ基、メトキシ基、シアノ基、フェニルカル
ボニルオキシ基、カルボキシル基あるいはメトキシカル
ボニル基である)を表す。)で示される化合物とからな
るエチレン系ポリマーの架橋用組成物である。
【0005】第二の発明は、エチレン系ポリマーと第一
の発明の架橋用組成物とを混合して加熱することを特徴
とするエチレン系ポリマーの架橋方法である。第三の発
明は、エチレン系ポリマーと第一の発明の架橋用組成物
とを主成分とするポリマー組成物である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に於て一般式(1)で示さ
れる化合物としては、具体的には例えば、ジ−t−ブチ
ルニトロキサイド、2,2,6,6−テトラメチルピペ
リジニルオキシ、2,2,6,6−テトラブチルピペリ
ジニルオキシ、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジニルオキシ、4−メトキシ−2,2,
6,6−テトラエチルピペリジニルオキシ、4−ベンゾ
イルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニ
ルオキシ、4−カルボキシ−2,2,6,6−テトラメ
チルピペリジニルオキシ、4−メトキシカルボニル−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルオキシ、4
−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル
オキシ、4−シアノ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジニルオキシ1,1,3,3−テトラメチル−2,
3−ジヒドロキシ−1H−イソインドール−2−イルオ
キシ等が挙げられる。これらの内2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジニルオキシと4−ヒドロキシ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジニルオキシはスコー
チ防止の効果が大きく好ましい。
【0007】本発明に用いる有機過酸化物は具体的に
は、例えば、ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミル
ペルオキシド、2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)
2,5−ジメチルヘキサン、2,5−ビス(t−ブチル
ペルオキシ)2,5−ジメチルヘキシン−3、ジ−t−
ブチルペルオキシド、イソプロピルクミル−t−ブチル
ペルオキシド、ビス(α−t−ブチルペルオキシイソプ
ロピル)ベンゼンなどのジアルキルペルオキシド類、あ
るいは1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘ
キサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t
−ブチルペルオキシ)シクロドデカン、n−ブチル−
4,4−ビス(t−ブチルペルオキシ)バレレート、エ
チル−3,3−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブチレー
ト、3,3,6,6,9,9−ヘキサメチル−1,2,
4,5−テトラオキシシクロノナンなどのペルオキシケ
タール類、ビス(t−ブチルペルオキシ)イソフタレー
ト、t−ブチルペルオキシベンゾエート、t−ブチルペ
ルオキシアセテートなどのペルオキシエステル類が挙げ
られる。
【0008】これらの有機過酸化物の内、ジクミルペル
オキシド(以下、DCPと略記する。)及びビス(α-t
-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンは、一般式
(1)の化合物との組み合わせにより、高い架橋度とス
コーチの防止が両立できることから特に好ましい。
【0009】本発明で使用されるエチレン系ポリマーと
しては、例えばポリエチレン、エチレンプロピレンコポ
リマー(EPR)、エチレンブテンコポリマー、エチレ
ンペンテンコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー
(EVA)、エチレンプロピレンジエンコポリマー(E
PDM)、塩素化ポリエチレン、エチレンエチルアクリ
レートコポリマー(EEA)、エチレンメチルメタクリ
レートコポリマー、エチレングリシジルメタクリレート
コポリマー(EGMA)、エチレンアクリロニトリルコ
ポリマーなどが挙げられる。これらの内、ポリエチレ
ン、エチレンプロピレンコポリマー、エチレン酢酸ビニ
ルコポリマー、エチレンエチルアクリレートコポリマ
ー、エチレングリシジルメタクリレートコポリマーにお
いて、架橋度向上の効果が優れている。
【0010】本発明において有機過酸化物と一般式
(1)で示される化合物の配合割合は通常、重量比で
1:0.02〜1:1が用いられる。有機過酸化物に対
する一般式(1)の化合物の配合割合が1:0.02未
満では、スコーチ抑制の効果が充分でなく、また1:1
より大きくても架橋度が低下する傾向となり好ましくな
い。そして特に好ましい範囲は1:0.1〜1:0.5
である。
【0011】また架橋時においては、有機過酸化物の配
合量はエチレン系ポリマー100重量部に対し通常0.
3〜5重量部、好ましくは1〜3重量部である。この際
有機過酸化物が0.3重量部未満では架橋度の向上の効
果の点で充分ではなく、また5重量部を越えると架橋度
が上がりすぎてもろくなる傾向にある。また、一般式
(1)で示される化合物の配合量はエチレン系ポリマー
100重量部に対し通常0.1〜2重量部、好ましくは
0.2〜1重量部の範囲である。この際一般式(1)で
示される化合物が、0.1重量部未満では、架橋度の点
で充分でなく、また2重量部を越えても架橋度が低下す
る傾向となり、好ましくない。
【0012】また本発明の架橋用組成物やポリマー組成
物を用いてエチレン系ポリマーの架橋を行う際に、架橋
プロセスに一般に用いられる種々の添加剤、例えば酸化
防止剤、顔料、紫外線安定剤、充填剤、可塑剤、滑剤、
架橋助剤などを適宜加えることができる。
【0013】例えば、酸化防止剤としては、4,4’−
チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、
2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、2,6−ジ−t
−ブチル−p−クレゾール等のフェノール系化合物、り
ん系化合物あるいはビス(2−メチル−4−(3−n−
アルキルチオプロピオニルオキシ)−5−t−ブチルフ
ェニル)スルフィド、2,2’−チオジエチレンビス−
(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、ジラウリルチオプロピオネー
ト、ジステアリルチオプロピオネート等の硫黄系化合物
などが挙げられる。これらの酸化防止剤の配合量は、エ
チレン系ポリマー100重量部に対して通常0.05〜
1重量部が用いられる。酸化防止剤は、本来架橋反応を
抑制する働きを有するものであるが、本発明のエチレン
系ポリマーの架橋用組成物は、これらの共存下において
もスコーチ防止の効果を達成することができる。
【0014】本発明においてエチレン系ポリマーの架橋
用組成物の架橋温度は一般に110〜220℃、適度な
架橋時間を得るために、好ましくは130〜200℃が
用いられる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により具体
的に説明する。有機過酸化物及び添加物の略号は以下の
化合物を意味する。 DCP:ジクミルペルオキシド(日本油脂製、商品名:
パークミルD、純度99%) TEMPO:2,2,6,6−テトラメチルピペリジニ
ルオキシ HTEMPO:4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジニルオキシ
【0016】実施例1 DCP 12.5gとTEMPO 5gを混合してエチレ
ン系ポリマーの架橋用組成物を得た。低密度ポリエチレ
ン(日本ユニカー(株)製、商品名:NUC−902
5) 500gと前記架橋用組成物とを加熱ロールを用
いて約110℃で約20分間混練りした。得られたポリ
マー組成物は均一であり、表面状態に異常は認められな
かった。それをキュラストメーター(東洋ボールドウイ
ン社製;JSRキュラストメーターIII型)で加熱試験
し、180℃で最大トルク値を測定した。そしてそれと
は別に145℃においてスコーチ時間を測定した。スコ
ーチ時間Aは180℃での最大トルク値の10%まで最
小値から上昇した時間(この値は成形における樹脂の処
理時間の目安を示す)とした。またスコーチ時間Bはト
ルク値が0.4kgf・cmに達するまでの時間(この
値は樹脂が実質的に架橋を開始した時間を示す)とし
た。これらの結果を表1に示した。
【0017】
【表1】
【0018】実施例2 実施例1において、TEMPOの添加量を変えた他は実
施例1に準じて操作を行った。その結果を表1に示し
た。
【0019】実施例3、4 実施例1において、TEMPOの代わりにHTEMPO
を使用する他は実施例1に準じて操作を行った。その結
果を表1に示した。
【0020】比較例1 実施例1において、TEMPOを用いない他は実施例1
に準じて操作を行った。その結果を表1に示した。
【0021】比較例2 実施例1において、TEMPOの代わりにα−メチルス
チレンダイマー(表中SDと記す)を使用する他は実施
例1に準じて操作を行った。その結果を表1に示した。
表1の結果より、本発明の架橋方法ではスコーチ時間が
長く、特にスコーチ時間Bの実質的に架橋を開始する時
間が長くなっている。このことは成型加工の際成型機へ
の樹脂の付着を防止できることを示している。
【0022】
【発明の効果】本発明のエチレン系ポリマーの架橋用組
成物は、エチレン系ポリマーと配合された状態で、運
搬、貯蔵することもできる。このような使われ方は、架
橋作業を簡素化する。本発明のエチレン系ポリマーの架
橋用組成物を用いるエチレン系ポリマーの架橋方法は、
以下に述べる特徴を有している。即ち、架橋において、
有機過酸化物単独で架橋したときと比べてスコーチ時間
が長い。また、混練時において重合反応を起こす虞れも
ない。更に酸化防止剤の共存下でも同様に上記効果を得
ることができる。また本発明により得られた架橋エチレ
ン系ポリマーは架橋度(ゲル分率)が高く、電気特性
(交流破壊強度)も良好であるので、電力ケーブルの被
覆材料として優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01B 3/44 H01B 3/44 P

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機過酸化物と下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1,R2,R5及びR6は炭素数1〜4のアルキ
    ル基、R3及びR4は炭素数1〜4のアルキル基あるいは
    3とR4が結合した−CH2−CHX−CH2−(式中X
    はヒドロキシ基、メトキシ基、シアノ基、フェニルカル
    ボニルオキシ基、カルボキシル基あるいはメトキシカル
    ボニル基である)を表す。)で示される化合物とからな
    るエチレン系ポリマーの架橋用組成物。
  2. 【請求項2】 エチレン系ポリマーと請求項1に記載の
    架橋用組成物とを混合して加熱することを特徴とするエ
    チレン系ポリマーの架橋方法。
  3. 【請求項3】 エチレン系ポリマーと請求項1に記載の
    架橋用組成物とを主成分とするポリマー組成物。
JP20621797A 1997-07-31 1997-07-31 エチレン系ポリマーの架橋用組成物、架橋方法及びポリマー組成物 Pending JPH1149865A (ja)

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