JPS62937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は特に引張り伸び特性を著しく改良し
た無機物充填ポリエチレン組成物に関するもので
ある。 ポリエチレン樹脂は周知のように各種の特性に
優れて居り非常に広い用途に多く用いられてい
る。 そして近年このポリエチレン樹脂に対して、無
公害化、難燃化、省資源などの目的から各種の無
機物、例えば炭酸カルシウム、水酸化アルミニウ
ム、タルク、石膏等の適当量の充填がいろいろに
行はれている。 これを例えば水酸化アルミニウム等の水和物を
例に説明すると、ポリエチレンに対する該水和物
の充填により、その水和物の結晶水が特定の温度
で熱分解することにより自己消炎性が得られるこ
と、この水和物充填品は一般の高価な難燃剤によ
る難燃化品より安価であること、前記熱分解時に
有毒ガスの発生はなく安全性が高いこと、及び各
種の電気特性の低下がないなど、優れた特性を持
ち高い期待が寄せられている。 ところでポリエチレンに対する上記無機物充填
に関しては、ポリエチレン中での該無機物の分散
性が余り良くないこと、又該無機物が分散後に二
次凝集を起し易いことなどの問題があつた。 特殊な混練機を用いるなどの配慮によりポリエ
チレンに対して70〜80重量％の無機物を充填する
ことは可能ではあるが、そのための混練工程の複
雑化、破断に至る引張り伸び率の低下などによる
物性低下などの問題があり実用化は極めて困難で
あつた。 一般にはポリエチレンに対する無機物の充填に
よる上述の引張り伸び率の低下は、例えば該充填
量がポリエチレンに対して40重量％で約50％にも
低下してしまい、同様にこれが60重量％にもなる
と殆んど伸び率０になつてしまうと云はれてい
る。 従つてポリエチレンに対する上記無機物充填に
よる無公害化、難燃化などを効果的に達成できる
と共に、他方で該ポリエチレンの伸び率低下など
による特性低下を招かない新規なポリエチレン組
成物に対する要求は非常に高くなつているのが実
情である。 ここに発明者等はこのような要請に応えるため
にポリエチレン組成物に関して鋭意検討を行つた
結果、ポリエチレンに特定の他の樹脂をブレンド
すると共に充填する無機物に特定の表面処理をす
ることにより、これが達成されることを見出しこ
の発明を完成した。 即ちこの発明は、塩素化ポリエチレン又はエチ
レン酢酸ビニル共重体の単独又はこれらの混合物
を５〜50重量％含むポリエチレン系樹脂80〜25重
量％と、モノアルコキシ有機チタネートのチタネ
ート系カツプリング剤で表面処理した無機物粉末
20〜75重量％とを混合してなる、特に引張伸び特
性の改善された無機物充填ポリエチレン組成物で
ある。 この発明で、後記詳述する如く無機物充填量が
増大するにも拘らず前記の引張り伸び率が向上す
ることは、ポリエチレンに対して相溶性に優れた
塩素化ポリエチレン樹脂，又はエチレン酢酸ビニ
ル共重合体の混入及びこれらの樹脂中での無機物
粉末の分散の著しい向上に起因するものである。 前記塩素化ポリエチレン樹脂等の適当量の混入
がどのような作用機構でこの発明の無機物充填ポ
リエチレン系組成物の引張り伸び率を向上させる
かに関してはこれを必らずしも明らかにはなし得
ないが、該ブレンドはポリエチレン結晶の大きさ
を小さくすること、及びこの結晶化度の低下によ
り該ポリエチレン分子鎖が伸び易くかつ分子鎖間
がすべり易くなりこれが上記の作用を起させるこ
とになると推定される。 又該変性ポリエチレン等の極性基の存在のため
に充填される無機物との接着性が改善され結果的
には引張り時における混入無機物と樹脂との界面
での剥離が生じ難くなることもこの引張り伸び率
の向上に作用するものである。また、チタネート
系カツプリング剤と変性エチレン系樹脂との相互
作用が寄与していると考えられるが詳細は明らか
でない。 この発明で使用されるポリエチレン樹脂とは市
販のポリエチレン樹脂を意味し、高密度，中密度
及び低密度ポリエチレンを含め、更に該ポリエチ
レンを80重量％以上含むものは全て使用され得
る。 次に塩素化ポリエチレン又はエチレン酢酸ビニ
ル共重合体の単独又はそれらの混合物が上記ポリ
エチレン樹脂に対し、５〜50重量％混合されるの
である。この範囲の下限以下の量では本発明の効
果が得られず上限を超える量はかえつて好ましく
ない。 上記塩素化ポリエチレン及びエチレン酢酸ビニ
ル共重合体における変性率又は共重合率は適切な
範囲のものを選択するのが良いが、塩素化ポリエ
チレンの場合塩素含有率20〜40重量％、エチレン
酢酸ビニル共重合体では酢酸ビニル含有率５〜40
重量％が特性向上のために好ましい。 この発明で用いられる無機物としては、炭酸カ
ルシウム，タルク，石膏，水酸化アルミニウム，
水酸化マグネシウム等が含まれ、通常平均粒径
0.5〜60μ、特に好ましいのは１〜30μの粉末が
良い。粒径が上記の上限を超えるとポリエチレン
樹脂への分散性が低下すること、又成形品の粗れ
の原因になり好ましくなく、他方この粒径以下で
は上記引張伸び率の向上が得られない。 この無機物は得られる組成物中に20〜75重量％
含有するように混合される。この無機物の含量が
20％以下では該無機物を充填することによる効果
が小さくなつてしまうこと、又75％を超えると後
の成形加工性の低下及び伸び率の特性低下が急激
になりいづれも好ましくない。 これらの無機物は予めモノアルコキシ有機チタ
ネートのチタネート系カツプリング剤により表面
処理されるのであるが、具体的には例えばイソプ
ロピル―トリイソステアロイル―チタネート，イ
ソプロピル―イソステアロイル―ジメタアクリル
―チタネート，イソプロピル―イソステアロイル
―ジアリル―チタネート，イソプロピル―トリ
（ジオクチルフオスフエイト）チタネート，イソ
プロピル―トリ（ジオクチル―パイロ―フオスフ
エイト）チタネートなどが含まれ、中でもイソプ
ロピル―トリイソステアロイル―チタネートがポ
リエチレンに対する相溶性が良いこと、無機物表
面への分散性の良いことなどにより良好である。
このモノアルコキシ有機チタネートのチタネート
系カツプリング剤の処理量、具体的には無機物
100部に対する混合量としては0.1〜10重量部、特
に好ましくは0.5〜５重量部である。 この発明の具体的な実施に際しては、ポリエチ
レン樹脂に対して予め前記の塩素化ポリエチレ
ン，エチレン酢酸ビニル共重合体を混合しペレツ
ト化したものを用い、これに上記の無機物を混練
するか、又は該無機物を同時に混練するようにし
ても良い。 無機物の上記モノアルコキシ有機チタネートの
チタネート系カツプリング剤による処理はこれを
予め処理しておくのが両者の分散性が良いことか
ら望ましいが、前記ポリエチレンに対する無機物
混練時に同時に加えても良い。 これらの混練には通常の押出機、バンバリーミ
キサー，オープンロールなどが適宜用いられる。 この発明による組成物は溶融粘度の増加が少な
いことなどの理由で、一般に知られる樹脂加工方
法が全て適用されその用途は多方面にわたり、電
線被覆材，各種パイプ，シート，フイルムなど多
種の成形品に用いられ得る。 尚この発明の組成物に対しては、その特性を低
下させない範囲で、必要に応じ他の添加剤、例え
ば着色剤，難燃剤，老化防止剤，架橋剤，発泡
剤，などを混入することができる。また、電子線
ガンマー線等の照射により架橋されることもあ
る。 この発明による無機物充填ポリエチレン系組成
物は後記実施例からも明らかなように、該無機物
充填量が増大したものでありながら、その引張り
伸び率が著しく向上されるものであり、従来のこ
の種組成物の欠点を一掃してその汎用性を増大さ
せ得るなどその工業的価値は極めて大きい。 以下実施例によりこの発明を具体的に説明す
る。 実施例１，２及び比較例１ 下表１の組成による組成物をオープンロール
（表面温度125〜130℃）により10分間混練し、熱
プレスを用いて２mm厚のシート板に成形した。各
シートに関してJISK―6760にしたがい引張試験
用試料を打抜き引張り伸びを試験した結果を同表
に示す。

【表】 上表の結果によれば塩素化ポリエチレンを含ま
ない比較例は引張り伸びが非常に少なく、又これ
が加はることによる向上は明らかであつた。 実施例３，４及び比較例２ 実施例１と同様にして下記表２の組成によるシ
ート板を成形し各シート板に関して引張り伸びを
試験をした。

【表】 上表の結果塩素化ポリエチレンの量がこの発明
の範囲であつても、水酸化アルミニウムの量が80
重量％にもなると引張り伸びが急激に低下するこ
とが明らかであつた。 実施例５，６ 実施例１と同様にして下記表３の組成によるシ
ート板を成形し各シート板に関して引張り伸びを
試験した。

【表】 上表によれば塩素含有率35％の塩素化ポリエチ
レン及び無機物粒径14.5μのものの使用でも前記
実施例１〜２と同様の傾向が認められることが明
らかであつた。 実施例７及び比較例３ 実施例１と同様にして下記表４の組成によるシ
ート板を成形し各シート板に関して引張り伸び試
験をした。

【表】 上表の結果によればイソプロピル―トリイソス
テアロイル―チタネートを混入しない比較品がそ
の引張り伸びが著しく低いことが明らかであつ
た。 実施例８及び比較例４ 実施例１と同様にして下記表５の組成によるシ
ート板を成形し各シート板に関して引張り伸びを
試験をした。

【表】 上表の結果エチレン酢酸ビニル共重合体のブレ
ンドも同様に引張り伸びの向上に有効であること
が明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塩素化ポリエチレン又はエチレン酢酸ビニル
   共重体の単独又はこれらの混合物を５〜50重量％
   含むポリエチレン系樹脂80〜25重量％と、モノア
   ルコキシ有機チタネートのチタネート系カツプリ
   ング剤で表面処理した無機物粉末20〜75重量％と
   を混合してなる、特に引張伸び特性の改善された
   無機物充填ポリエチレン組成物。