JPS59129130A - シラン架橋線状エチレン共重合体成形物の製造方法 - Google Patents

シラン架橋線状エチレン共重合体成形物の製造方法

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JPS59129130A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はシラン架橋線状エチレン共重合体からなる例
えばパイプ、チューブ、電線被覆層などの成形物の改良
された製造方法に関するものである。
一般に押出機によってパイプやチューブあるいは電線被
覆層などの押出成形物を得る場合に、該パイプ等の仕上
p状態が満足しがたいとか、これら成形物を架橋物で得
ようとする場合にその架橋度が長さ方向に不均一化して
その特性が均一に得られない問題がある。
そしてかかる成形物用樹脂としてはポリエチレンが最も
汎用されているものであるが、このポリエチレンには一
般に高圧法による低密度ポリエチレン及び中低圧法によ
る高密度ポリエチレンがある。
しかし近年この製造法による製品ポリエチレンの相対関
係は必らずしも一致せず、例えは中低圧法によシ得られ
た低密度ポリエチレンも良く知られている。
この低密度ポリエチレンは、例えばフィリップス法、チ
ーグラー法等、成るいはクロム化合物を触媒とする方法
によフ製造されるエチレンとブテン−1、ペンテン−1
等の高級α−オレフィンとの共重合体であり、上述した
従来の高圧法による低密度ポリエチレンに比べ分子構造
的に長鎖分岐を含まずコモノマーに基づく短鎖分岐のみ
を含む直鎖状構造(か〃・る構造から一般に線状エチレ
ン共重合体と称せられて居り、以下これk L −LD
PEとも略称する)のものである。
そしてその数平均分子量(IVin)は高圧法によるも
のに比し約30%程太きくしかも分子量分布(Mw/M
r1)は約≧2.7〜≦4.0  の狭い値である特長
も有している。
かかる分子構造等の相違によシ上述のL−LDPEは、
従来の高圧法による低密度ポリエチレンよシもその引張
強度、耐衝撃性、耐熱性及び耐ESCR(耐環境亀裂特
性)等に優れた物性を示し、電線被覆材料等に優れた特
性を具備させ得ることから近年多用されて居り、更に一
般にかかるポリオレフィンはこれを架橋させることによ
ってその機械的特性及び耐熱性等を更に増し得ることか
ら概ね架橋成形物として成形されるのが普通である。
しかし他方、このL−LDPEは上述分子構造等の違い
、例えば押出溶融時に長鎖分岐を含まないととKよる分
子のからみ合いが少いこと、更に分子量分布が狭くシャ
ープであること等により、該押出溶融時の高い剪断速度
(10”−2〜10−37 sec )において約2倍
の粘度(見掛は粘度2 X 10−’Po1se )を
も示し、その結果発熱し易く又押出機内樹脂圧力全増し
、成形体外観等即ち上述の仕上り状態全低下させ易い。
セして又この種の樹脂の架橋に広く適用されるシラン架
橋に際し、シラン化合物等の押出機中での反応条件の不
均一化を招き易く、結果的に上述したrル分率の不安定
化を招き、更に押出品の表面凹凸、さめ肌、及び発泡現
象等成形物仕上り低下を助長する重大な欠点が免かれな
い。
そこで上述の諸問題を回避するような押出機の押出条件
及びシラン化合物等の添加量等に関する多数の配慮も多
岐にわたシ検討さnている。
しかし現状では、L−LDPEによる架橋成形物の成形
に関し、シラン化合物等の添加量調節及び押出条件全制
御する事によっても成形物の表面が平滑性を保ち、かつ
所望の架橋度を有した成形体全行る事は著しく困難であ
り、しかも該成形物の種類、押出条件及び押出材料等が
変るごとに、上記シラン化合物等の添加量及び成形物の
諸物件等の相互関係を求めてこれを実施せざるを得ない
等、徒らに作業コス)k増すばかジでなく生産性向上の
障害の重大な原因になる憂いがあった。
ここに発明者等はかかる事情に鑑み鋭意検討を重ねた結
果、シラン架橋に必要なシラン化合物等の諸添加剤を配
合すると共に、線状エチレン共重合体による押出成形物
を成形するにあたって押出機の先端には高粘度溶融体輸
送用ギヤポンfを配置し、該ポンプの作用により押出溶
融体の背圧流、漏洩流を僅少化することによシ前述の剪
断量を減少させかつ発熱量全低減化させ、これによって
上記の諸問題が著しく解決されることを見出しこの発明
を完成したのである。
即ち本発明は、線状エチレン共重合体に、一般式RR’
5iY2(式中Rは一価のオレフィン性不飽和炭化水素
基またはヒドロカルボキシル基、Yは加水分解し得る有
機基、R′は脂肪族不飽和炭化水素基以外の一価の炭化
水累基または基Yである)で表わされるシラン化合物、
遊離ラソカル生成化合物及びシラノール縮合触媒を混和
してなる組成物によりパイ゛プ、チューブ、電線被覆層
等の成形物を押出成形するにあたυ、押出機先端とクロ
スヘッド間に高粘度溶融体輸送用ギヤボンff設置し、
前記押出機からの押出溶融材料kDギヤポンプを介シて
クロスヘッドに導き、押出成形することを特徴とするシ
ラン架橋線状エチレン共重合体成形物の製造方法である
以下図面を参照しつつこの発明の一笑施態様を説明する
第1図中lOはスクリュー11を備えた押出機で該押出
機10の先端部と成形グイ部即ちクロスヘッド12間に
は高粘度溶融体輸送用ギヤポンプ13が設置されている
このギヤポンプ13は図示されている如く、ポンプ本体
内に相互に外回pに回転するギヤー14が対設さnその
周辺部に圧縮部(空間)が設けられ、この部分での材料
加圧作用で溶融体を引き寄せ抜き取る動作を強めた、特
に溶融粘度の高い溶融体輸送に適合させたものである。
尚図中15はパイプ、ナユープ等の押出成形物である。
ここで通常の押出機内部における溶融樹脂の流れについ
て第2図によりこれを説明フ”る。
スクリュー11上の押出方向に連続する溝11a円にお
いて、@融体はシリンダー内壁に接する部分で大きな剪
断力を受け、他方溝底部附近にて背圧流を生じ負の速度
となり芙1ij 、aで示すような流速分布をとpなか
ら該溝と共にその方向にサーキュレートしている。
しかしかかる溶融樹脂の動きも例えば漏洩流などの発生
と共に複雑に変化することになる。
上述の背圧流及び漏洩流が増大することは押出様中にお
ける樹脂温度を高めるば、i!7> 多でなく、所謂樹
脂剪断量(!JJ断速度×滞留時間)をも過大化し、そ
の結果例えば架橋用添加物であるシラン化金物等の反応
速度を局部的に高くするなど架橋の均一化を損じかつ無
用の副反応等による特性低下−の原因になる。
これに対して本発明方法では、該押出機先端に前述のギ
ヤポンプが配置されていることにより、前記樹脂の流れ
をギヤの回転する方向に押戻し上述した背圧流、漏洩流
による第2図の流速分布(a)を破線の如き分布(b)
に変えることにな9、これが結果的に上記樹脂剪断量及
び発熱を著しく低下させることに々9シラングラフトす
るに適切々反応条件を指定出来るのである。
特にかかる作用効果は、前述の如く高粘度溶融体である
L−Lppi*押出樹脂として用いる場合に顕著に現わ
れるのである。
このギヤポンプの作用は、樹脂押出量との相互関係から
該ギヤポンプ入口部での樹脂圧が約40Kq/−程度に
なるように回転数等を設定して行うのが望ましい。この
樹脂圧を必要以上に下回ると押出量が安定化せず、この
発明の目的が達成されず好ましくない。
この発明に用いられる高粘度溶融体輸送用ギヤポンプと
しては、例えば粘度10000ポイズ以上の溶融体の輸
送用に適した川崎重工社KHP−BaS型、あるいはぜ
ニスポンプ社HLB型などが適当である。
次にこの発明におけるL−LDPEとは、例えばフィリ
ップス法、チーグラー法などにより得られるエチレンと
ブテン−1、ペンテン−1等の高級α−オレフィンとの
共重合体であって、長鎖分岐を含ます短鎖分岐のみの直
鎖状のもので、数平均分子量(胤)が約30%大きく分
子量分布(ぬ娶晶)が約≧2.7〜≦4.0のものを云
う。そして具体的には、ネオゼツクス(三井石油化学社
)、ウルトゼツクス(同社)、リニレツクス(白石化学
)、スフレア(デュポン社、カナダ)などである。
そして更に前記シラン架橋方法としては、特に特公昭4
8−1711号公報に示された方法などが最も適切であ
る。
即ち上述のL −LDPE 100重量部に対して、一
般式RR’SiY、(式中Rは一価のオレフィン性不飽
和炭化水素基またはヒドロカルボキシル基、Yは加水分
解し得る有機基、R′は脂肪族不飽和炭化水素基以外の
一価の炭化水素基または基Yである)で表わされるシラ
ン化合物1〜10重量部、ツクミルパーオキサイドの如
き遊離ラソカル生成化合物0.054〜0.54重量部
、ジブチル錫ソラウリレートの如きシラノール縮合触媒
0.05〜0.5重量部、その他所望の老化防止剤等を
添加して押出成形するのである。
本発明は押出機先端に前述のギヤポンプを配設すると云
う簡単な構成によジ、上記説明の如く特にL−LDPE
の如き高粘度を示す樹脂の押出流分布を適切化し、これ
によυ後記実施例で明らかなように該樹脂で発生し易い
押出成形時の諸問題を著しく改善し得るものであり、得
られる成形物の緒特性を向上させ得る効果は工業的にま
ことに大である。
以下実施例によりこの発明を具体的に説明する。
比較例1〜9 L/D−30、D=40φの押出機を用い、下表1の組
成による材料を投入しスクリュー回転数50 rpmに
て2sqの導体上に押出被覆した。尚ニップル径は1.
83+mn、ダイス径は3.4咽とした。
押出中のメタノール発生量、外観、被覆層のダル分率、
更に80℃X 48 hr 後のグル分率、引張特性、
熱老化性を評価し結果を表2に示した。
実施例1〜9 比較例1に用いた押出機先端にゼニス気ンプ社製のHL
B5548−10型の高粘度溶融体輸送用ギヤポンプを
組込み、押出機スクリュー回転数を50rpmとして該
ギヤポンプ入口部の樹脂圧を40 Kr/dに設定する
ようにギヤポンプ回転数を調整しながら下表1の組成材
料を押出す外は比較例1〜9に夫々対応させ同様に行い
結果を同様に表示した。
輪 但し上表2中 樹脂圧カニ押出機先端樹脂圧をギヤポンプ入口部と同一
に設定した。
押出外観二〇・・・良、Δ・・・可、×・・・不可、×
×・・・全く不可 グル分率:キシレン120℃X 24 hr抽出後で測
定 上表の結果によal、は次のことが明らかである。
(1)本来シラングラフトによる架橋は添加物の景の調
節にて制御安定化できるのであるが比較例1〜3の如く
結局L −LDPE−′cidこれが適切に行われてい
ない。実施例ではこnが適切に安定化されている。
(11)一般にシラン架橋ではビニルトリメトキシシラ
ンの押出中での縮合反応によ5 CB、301−Iが発
生しこれが発泡の原因になる。比較例では3〜10pp
mと高く発泡を見たが実施例ではこれが殆んど認められ
なかった。
(110押出直後のグル分率によって副反応(エチレン
縮合反応)の発生が求められるが実施例ではこれが全く
認められなかった。
(IV)  上記諸項による実施例の好結果により、引
張特性、熱老化特性が向上していた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法に使用される押出機の概略断面図、
第2図は同要部の拡大図である。 10・・・押出機、12・・・クロスヘッド、工3・・
・ギヤポンプ、14・・・ギヤー、15・・・成形体、
16・・・定量吐出ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 線状エチレン共重合体に、一般式RR’5iY2(式中
    Rは一価のオレフィン性不飽和炭化水素基、またはヒド
    ロカルボキシル基、Yは加水分解し得る有機基、R′は
    脂肪族不飽和炭化水素基以外の一価の炭化水素基または
    基Yである)で表わされるシラン化合物、遊離ラジカル
    生成化合物及びシラノール縮合触媒を混和してなる組成
    物によシパイゾ、チューブ、電線被覆層等の成形物全押
    出成形するにあた9、押出機先端とクロスヘッド間に高
    粘度溶融体輸送用ギヤポンプを設置し、前記押出機から
    の押出溶融材料を該ギヤポンプを介してクロスヘッドに
    導き、押出成形することを特徴とするシラン架橋線状エ
    チレン共重合体成形物の製造方法。
JP58003300A 1983-01-14 1983-01-14 シラン架橋線状エチレン共重合体成形物の製造方法 Granted JPS59129130A (ja)

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