JPS61206618A - 水架橋性ポリオレフインパイプの製造方法 - Google Patents

水架橋性ポリオレフインパイプの製造方法

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JPS61206618A
JPS61206618A JP60047991A JP4799185A JPS61206618A JP S61206618 A JPS61206618 A JP S61206618A JP 60047991 A JP60047991 A JP 60047991A JP 4799185 A JP4799185 A JP 4799185A JP S61206618 A JPS61206618 A JP S61206618A
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JP
Japan
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skin layer
water
pipe
crosslinkable
crosslinkable polyolefin
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JP60047991A
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Masaki Matsui
松井 正毅
Chiaki Momose
百瀬 千秋
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Dainichi Nippon Cables Ltd
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Dainichi Nippon Cables Ltd
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    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/32Extrusion nozzles or dies with annular openings, e.g. for forming tubular articles
    • B29C48/335Multiple annular extrusion nozzles in coaxial arrangement, e.g. for making multi-layered tubular articles
    • B29C48/336Multiple annular extrusion nozzles in coaxial arrangement, e.g. for making multi-layered tubular articles the components merging one by one down streams in the die
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接続強度にすぐれる水架橋性ポリオレフィン
パイプを連続的に製造する方法に関する。
〔従来技術、及びその問題点〕
水架橋性ポリオレフィンは、通常のポリオレフィンと同
じ押出条件で押出してパイプに成形することが可能であ
り、得られたパイプは蒸気槽、温水槽等で架橋されるか
、または出荷までの保存中に、あるいは配管布設されて
実用されている間に、それ自身が含有する水分、大気中
の水分もしくは流体中の水分によシ徐々に架橋して耐熱
性、耐クリープ性、耐環境応力亀裂性などが向上する優
れた長所を有するので、現在、ビルの給湯管、工場での
薬液輸送管、温泉水の輸送管、温水式ヒーティング管な
どとして使用されており、その需要は年々増加しつつあ
る。
その需要に応え、かつ、水架橋性ボリオレフィンパイプ
は長尺品が経済的であるため長時間にわたって連続生産
する必要があるが、水架橋性ポリオレフィンを連続押出
成形すると、ダイス先端にカスが溜り、とのカスが一定
の大きさに成畏するとダイスから剥離し、形成されたパ
イプの表面に付着するという問題がある。ブラヌチック
パイプの製造においては、通常、押出成形されたパイプ
は次にサイジングダイスを通過せしめられて最終成形さ
れるが、パイプ表面にダイスカスが付着していると、こ
のダイスカスがサイジングダイの内壁で押圧されてパイ
プ表面に喰い込み、これが得られたパイプの欠陥部とな
る問題を有している。
本発明者らは、上記問題を解決するために水架橋性ポリ
オレフィンの押出と同時に架橋性でないポリオレフィン
をも押出して水架橋性ポリオレフィンからなるパイプ本
体の1に上記架橋性でないポリオレフィンのスキン層を
形成する方法を開発した。
水架橋性ポリオレフィンは通常のポリオレフィンと同程
度の低極性物質であるから、不飽和有機シラン化合物の
如き極性物質を安定な状態で含有する能力に之しい。そ
のため、水架橋性ポリオレフィン中に上記のシラン化合
物が未反応のままで残留すると、それが老化防止剤など
の他の配合薬剤を随伴させて析出し、これがダイス先端
部に溜ってダイスカスとなる。
しかしながら、上記の開発方法では水架橋性ポリオレフ
ィンが、少なくともダイス先端を通過するときには、そ
の外表面が架橋性でない、よってダイスカスを生じない
ポリオレフィンのスキン層にて覆われているので、該ス
キン層がダイス先端での残溜不飽和シラン化合物あるい
はその他の配合薬剤の外表面への析出を防止し、ダイス
カスの発生を防止する。
ところで、上記の開発方法で製造された水架橋性ポリオ
レフィンパイプは、外側に架橋性でないポリオレフィン
のスキン層を有するので、該パイプを水架橋性ポリオレ
フィンなどの架橋性又は架橋したポリオレフィンからな
る継手を用いて接続したとき、パイプと継手との間に架
橋していないポリオレフィン層が介在することとなる。
架橋していないポリオレフィンは、耐熱性並びに機械的
特性において架橋したポリオレフィンに劣るので、その
部分がパイプ接続部の弱点部となり、充分な強度を有す
るパイプ接続部が得られない問題がある。
〔間順を解決するだめの手段〕
本発明は、水架橋性ポリオレフィンの押出と同時に架橋
性でないポリオレフィンをも押出シテ、水架橋性ポリオ
レフィンからなるパイプ本体の上に上記の架橋性でない
ポリオレフィンのスキン層を形成し、次いで該スキン層
に不飽和有機シラン化合物と有機過酸化物とを塗布する
ことを特徴とする水架橋性ポリオレフィンパイプの製造
方法を提供せんとするものである。
〔作 用〕
架橋性でないポリオレフィンからなる゛ヌキン層をパイ
プ本体上に施すことによシダイヌカスの発生を防止し、
次いでスキン層に不飽和有機シラン化合物と有機過酸化
物とを塗布し、加熱して水架橋性とすることによシ、パ
イプの接続前後における任意の時点において該スキン層
を水により架橋することができ、それによシ1記したス
キン層の弱点部としての問題が解決する。
〔解決手段の詳細な説明〕
付図は、本発明方法の実施例を説明するための押出機先
端部の説明図である。図において、スクリュー1を内蔵
する押出機2により水架橋性ポリオレフィンP、が押出
される。押出された水架橋性ポリオレフィンはストレー
トヘッド3において、その内部に設置された中子4と成
形ダイス5とによりパイプ状に形成されて押出され、該
中子4の先端部から供給される加圧ガヌGによりパイプ
状を保持された状態にてサイジングダイ6を通過し、か
くしてパイプ本体Rが成形される。また、成形ダイス5
には小型の押出機7が連結されており、該押出機から架
橋性でないポリオレフィンp、75E押出され、パイプ
本体R上にスキンMSが形成される。スキン層Sの厚さ
は押出安定性の面から0、05〜1 mm程度が好まし
いが、0.05mm以下でも充分にダイスカスの防止機
能を有する。
本発明において使用対象となし得る水架橋性ポリオレフ
ィンP1としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブテン−1、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−エチルアクリレート共重合体、エチレン−プロピレン
共重合体、塩素化ポリエチレンなどのα−オレフィンの
ホモポリマーやα−オレフィンを主成分とするコポリマ
ーをビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ランなどの不飽和有機シラン化合物と、ジクミルパーオ
キシド、t−ブチル−クミル−パーオキシド、2.5−
ジメチル−2,5−ジー(t−ブチル−パーオキシ)ヘ
キサン、t−ブチル−パーオキシ−イソプロピル−カー
ボネート、1.8−ビス=(1−プチルーパーオキシー
イソプロヒ/L/)ベンゼン、n−ブチ/L/−4,4
−ビス−(t−ブチル−パーオキシ)バレレートなどの
有機過酸化物あるいはその他のラジカル発生剤とによシ
水架橋性に変性したもの、あるいはエチレンと上記不飽
和有機シラン化合物の一種又は二種以1との共重合体な
どである。特に好ましいものは低密度又は高密度ポリエ
チレン、リニアーポリエチレンなどのポリエチレン類を
水架橋性に変性したもの、及びエチレンとビニルトリメ
トキシシランとの共重合体である。本発明で用いる水架
橋性ポリオレフィンはジ−ブチル−錫ジラウレートなど
のシラノール縮合触媒を含有していてもよい。
スキン層Sを購成するポリオレフィンP2としては架橋
剤を含んでいない通常のポリオレフィンたとえばポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリマr:/−1、エチレン
−酢酸ビニルli&体、−Inチレンーエチルアクリレ
ート共重合体、ニーt−vンープロピレン共重合体、塩
素化ポリエチレンなどのα−オレフィンのホモポリマー
類、あるいはα−オレフィンを主成分とするコポリマー
類が用いられる。
本発明において、形成されたスキン層には不飽和有機シ
ラン化合物と有機過酸化物とが通常、適宜な溶液状態と
されて塗布される。この塗布は押出直後から本発明で製
造されたパイプのドラム巻取りないし接続までの間の任
意の時点で行ってよい。
不飽和有機シラン化合物及び有機過酸化物の例としては
、それぞれ水架橋性ポリオレフィンP1を製造する際に
用いるものとして例示したものと同じものが挙げられる
。本発明において使用する不飽和有機シラン化合物の好
ましいものの多くは常温で液体であるので、この液体に
有機過酸化物を溶解した溶液をスキン層Sに塗布するも
よい。
不飽和有機シラン化合物100部(重量部、以下同様)
あたシの有機過酸化物の使用量は0.5〜50部程度、
好ましくは2〜20部程度であり、スキン層1[成する
ポリオレフィン100部あたりの上記溶液の塗布量は0
.1〜50部、好ましくけ2〜20部である。
不飽和有機シラン化合物と有機過酸化物とが塗布された
スキン層はパイプの接続作業に入る前に、予め加熱して
水架橋性にあるいは水架橋しておいてもよいし、パイプ
を接続する際に接続される個所のパイプ表面部を200
℃以北の高温度に加熱する接続方式を採る場合は、接続
時の高温度を利用して水架橋性にしてもよいし、あるい
は水架橋させてもよい。この方式によればパイプの接続
とスキン層の架橋とを同時に行えて好都合である。
更に、スキン層Sの水架橋を迅速に行わせるために、不
飽和有機シラン化合物と有機過酸化物とのほかに前記し
たシラノール縮合触媒を併用して塗布してもよい。
〔比較例、実施例〕
比較例1 密度o、 9451 /crA、メルトインデックス0
.5のポリエチレン100部、ジクミルパーオキシド0
.2部、ビニルトリメトキシシラン2.0部及びジブチ
ル錫ジラウレー)0.05部からなる混合物を200℃
で押出して外径89mm、内径76mmの水架橋性ポリ
エチレンパイプを連続押出生産した。
押出開始直後から成形ダイス先端部にダイスカスが徐々
に貯シ始め、それが約30分後に約5mmはどの大きさ
に生長した時点でダイスから剥離し、パイプ表面に付着
した。かかるダイスカスの生成、剥離及びパイプ表面へ
の付着がその後はぼ等時間間隔でくり返された。
比較例2 付図に示す方法にてポリエチレンスキン層をパイプ本体
の土に形成した点においてのみ比較例1と異るパイプの
連続生産を行ったところ、ダイスカスの発生はみられな
かった。なお、ポリエチレンスキン層の厚さは、平均0
.1 mmであった。
かくして得た水架橋性ポリエチレンパイプにつき、それ
を内径89岨、肉厚71TIIn、長さ150mmの水
架橋性ポリエチレンスキン層に挿入するパイプ接続を行
った。この接続には、密度0.925/c+fl、メル
トインデックス0.5のリニアーポリエチレン100部
とジクミルパーオキシド0.15部とビニルトリメトキ
シシラン2.0部とからなる組成物をキシレンに溶解し
てなる溶液を接着剤として用い、まだパイプ表面の加熱
が250℃、1分間である条件にてパイプ接続を行った
かく接続したパイプ及びスリーブを充分に水架橋処理し
たのち、150℃で、応力1.5kg/dの引張クリー
プテストを行ったところ、接続個所において接着層破壊
のためにパイプと継手が離脱した。
実施例 パイプ接続を開始するに先だって、接続個所のスキン層
にビニルトリメトキシシラン100部とジクミルパーオ
キシド5.5部との混合溶液をスキン層の表面100c
rIあたシ約1.5g塗布した点においてのみ比較例2
と異るパイプ製造並びにパイプ接続を行った。1509
Cでの引張クリープテストにおいては応力8 kg /
 cdにおいて接続個所以外のパイプ本体部で破壊した
が、接続個所は異常なかった。
〔発明の効果〕
本発明によって、水架橋性ポリオレフィンパイプを長時
間にわたって連続押出生産することが可能となり、しか
も得られたパイプは従来と同様の方法にて接着接続して
も耐圧強度の高いパイプ接続が可能となる。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明を実施するだめの押出機の先端部の説明断
面図である。 2:押出機、5:成形ダイス、7:スキン層押出成形用
の押出機、R:パイプ本体、S:スキン層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水架橋性ポリオレフィンの押出と同時に架橋性でな
    いポリオレフィンをも押出して、水架橋性ポリオレフィ
    ンからなるパイプ本体の上に上記の架橋性でないポリオ
    レフィンのスキン層を形成し、次いで上記のスキン層に
    不飽和有機シラン化合物と有機過酸化物とを塗布するこ
    とを特徴とする水架橋性ポリオレフィンパイプの製造方
    法。 2、水架橋性ポリオレフィンが不飽和有機シラン化合物
    と有機過酸化物とにより水架橋性に変性されたポリエチ
    レンであり、架橋性でないポリオレフィンがポリエチレ
    ンである特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、不飽和有機シラン化合物と有機過酸化物との溶液を
    パイプ成形過程において又はパイプのドラム巻取後から
    パイプの接続直前までの間にスキン層に塗布する特許請
    求の範囲第1項又は第2項記載の方法。
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