JPWO2008139874A1 - プロピレン系樹脂組成物の架橋体および該架橋体の製造方法、ならびに該架橋体からなる架橋成形体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の架橋体は、以下に説明するプロピレン系重合体(A)およびプロピレン系重合体(B)からなるプロピレン系樹脂、ならびに架橋助剤(C)を特定の割合で含むプロピレン系樹脂組成物に、電離性放射線を照射して架橋して得られる。
本発明で用いられるプロピレン系重合体(A)としては、プロピレンの単独重合体、またはプロピレンとプロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンの少なくとも1種との共重合体が挙げられる。ここで、プロピレン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィンとは、エチレンを含むプロピレン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィンである。
本発明で用いられるプロピレン系重合体(B)としては、プロピレンの単独重合体、またはプロピレンとプロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンの少なくとも1種との共重合体が挙げられる。ここで、プロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンとしては、プロピレン系重合体(A)の場合と同様のα−オレフィンが挙げられ、好ましいα−オレフィンも同様である。これらのα−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形成してもよく、ブロック共重合体を形成してもよい。
本発明で好ましく用いられるプロピレン・炭素原子数4〜20のα−オレフィンランダム共重合体(B−1)は、プロピレン由来の構成単位、および炭素原子数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を含むランダム共重合体であり、下記(a)および(b)を満たす。
(a)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される分子量分布(Mw/Mn)が1〜3である。
(b)融点(Tm)(℃)と、13C-NMRスペクトル測定によって求められる炭素原子数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位の含有量M(モル%)とが、以下の関係式(1)を満たす。
プロピレン・炭素原子数4〜20のα−オレフィンランダム共重合体(B−1)の融点(Tm)は、DSCにより以下のように測定される。すなわち、試料をアルミパンに詰め、100℃/分で200℃まで昇温して200℃で5分間保持した後、10℃/分で−150℃まで降温し、次いで10℃/分で200℃まで昇温する際に観察される吸熱ピークの温度が、融点(Tm)である。この融点(Tm)は、通常120℃未満、好ましくは100℃以下、より好ましくは40〜95℃の範囲、さらに好ましくは50〜90℃の範囲にある。融点(Tm)が前記範囲にあれば、特に柔軟性と機械強度とのバランスに優れた架橋成形体が得られる。また、架橋成形体表面のべたつきが抑えられるため、上記プロピレン系組成物から得られる本発明の架橋成形体は施工がしやすいという利点を有する。
(c)X線回折で測定した結晶化度が、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下である。
本発明で用いられる架橋助剤(C)としては、具体的には、硫黄、p−キノンジオキシム、p,p'−ジベンゾイルキノンジオキシム、N−メチル−N−4−ジニトロソアニリン、ニトロソベンゼン、ジフェニルグアニジン、トリメチロールプロパン−N,N’−m−フェニレンジマレイミド、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート(TAC)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)が好ましい。また、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アリルメタクリレートなどの多官能性メタクリレートモノマー;ビニルブチラート、ビニルステアレートなどの多官能性ビニルモノマーなどが挙げられる。これらの中では、トリアリルシアヌレート(TAC)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)が好ましい。
本発明で用いられるプロピレン系樹脂組成物には、任意成分として、さらに無機充填剤(D)が含まれていてもよい。
本発明の架橋体は、プロピレン系重合体(A)を15〜99質量%、プロピレン系重合体(B)を1〜85質量%含むプロピレン系樹脂(ここで、プロピレン系重合体(A)およびプロピレン系重合体(B)の合計量は100質量%である。)を100質量部、架橋助剤(C)を0.1〜5質量部含むプロピレン系樹脂組成物に、電離性放射線を照射して架橋して得られる。プロピレン系重合体(A)およびプロピレン系重合体(B)の含有量が前記範囲にあると、機械強度、耐熱性および耐傷付き性に優れた架橋体を得ることができる。
プロピレン系重合体(B)として、プロピレン・炭素原子数4〜20のα−オレフィンランダム共重合体(B−1)を用いる場合には、上記プロピレン系樹脂は、プロピレン系重合体(A)を15〜99質量%、好ましくは30〜99質量%、より好ましくは40〜99質量%、さらに好ましくは50〜99質量%、特に好ましくは50〜98質量%;プロピレン・炭素原子数4〜20のα−オレフィンランダム共重合体(B−1)を1〜85質量%、好ましくは1〜70質量%、より好ましくは1〜60質量%、さらに好ましくは1〜50質量%、特に好ましくは2〜50質量%(ここで、成分(A)および成分(B−1)の合計量は100質量%である。)含む。
無機充填剤(D)を用いる場合であって、かつプロピレン・炭素原子数4〜20のα−オレフィンランダム共重合体(B−1)を用いる場合には、上記プロピレン系樹脂は、プロピレン系重合体(A)を15〜99質量%、好ましくは30〜99質量%、より好ましくは40〜99質量%、さらに好ましくは50〜99質量%、特に好ましくは50〜98質量%;プロピレン・炭素原子数4〜20のα−オレフィンランダム共重合体(B−1)を1〜85質量%、好ましくは1〜70質量%、より好ましくは1〜60質量%、さらに好ましくは1〜50質量%、特に好ましくは2〜50質量%(ここで、成分(A)および成分(B−1)の合計量は100質量%である。)含む。
上記プロピレン系樹脂組成物に電離性放射線を照射して架橋して得られる架橋体の製造方法としては特に制限なく、公知の方法を利用することができる。例えば、(i)プロピレン系重合体(A)、プロピレン系重合体(B)、架橋助剤(C)および必要に応じて配合される上述の他の成分、または(ii)プロピレン系重合体(A)、プロピレン系重合体(B)、架橋助剤(C)、無機充填剤(D)および必要に応じて配合される上述の他の成分を、押出機、ニーダーなどを用いて機械的にブレンドした後、電離性放射線を所定量照射する方法が挙げられる。
本発明の架橋体は、無機充填剤(D)を配合しない場合においては、加熱変形率が15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。また、耐傷付き性の評価基準である損失摩耗量が1.2mg以下であることが好ましい。
本発明の架橋成形体は、上記プロピレン系樹脂組成物に電離性放射線を照射して架橋して得られる架橋体からなる。前記架橋成形体は、他の材料からなる成形体との複合体、例えば積層体などを形成してもよい。
プロピレン系重合体(A)として、以下に記載のアイソタクチックブロックポリプロピレン:b-PPを使用した。
プロピレン・エチレンブロック共重合体・・・融点(Tm):160℃、MFR(温度230℃、荷重2.16kg):0.5g/10分、エチレン由来の構成単位の含有量:14.3モル%、n−デカン可溶分量;12質量%。
プロピレン系重合体(B)として、以下に記載のプロピレン・1−ブテン共重合体(B−1):PBRを使用した。
プロピレン・1−ブテン共重合体・・・融点(Tm):75℃、MFR=7g/10分、1−ブテン由来の構成単位の含有量:26モル%、分子量分布(Mw/Mn):2.1、結晶化度(WAXD法);28%。
架橋助剤(C)として、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)を使用した。
無機充填剤(D)として、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2、商品名:キスマ5B、協和化学(株)製)を使用した。
直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)(密度:923kg/m3、MFR(温度190℃、荷重2.16kg):2.0)を使用した。
パーオキサイド(F)として、ジクミルパーオキサイド(化薬アクゾ(株)製)(以下、「DCP」ともいう)を使用した。
上記各成分の物性値は、以下のように測定した。
13C-NMRスペクトルの解析により求めた。
ASTM D1238に準拠して、温度230℃、2.16kg荷重下で測定した。
示差走査熱量計(DSC)を用いて発熱・吸熱曲線を求め、昇温時のΔHが1J/g以上の融解ピークの頂点の位置の温度を融点(Tm)とした。
ポリスチレン換算によるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって、オルトジクロロベンゼン溶媒を用いて、140℃で測定した。
測定装置としてRINT2500(リガク社製)を用い、X線源としてCuKαを用いて測定した広角X線プロファイルの解析により求めた。
(1)破断点強度(TS)、および破断点伸び(EL)
ASTM D2240に準拠して、プレス成形機により厚さ2mmのプレスシートを作製し、このシートを用いてJIS K7113−2に準拠して、破断点強度(TS)、および破断点伸び(EL)を測定した。
ASTM D2240に準拠して、プレス成形機により厚さ2mmのプレスシートを作製し、このシートを用いてJIS C3005に準拠して、温度180℃、荷重1.1kgでの加熱変形率を測定した。
スクレープ摩耗試験機(安田精機製作所製)を用いて、重さ700gの重りをのせたSUS製の摩耗圧子の先端に装着した、先端の形状が0.45mmφのピアノ線により、プレス成形機で作製した長さ40mm、幅1/4インチ、厚さ3mmの試験片の表面を擦って摩耗させた際の、摩耗前後の試験片の質量を測定し、その差を損失摩耗量として求めた。なお、試験条件は、室温下、往復回数1000回、往復速度60回/分、ストローク10mmである。
表1に記載の配合量で各原料樹脂成分をラボプラストミル(東洋精機(株)製)を用いて混練した。次いで、プレス成形機によって、これを厚さ2mmのシートに成形した(加熱:190℃、7分、冷却:15℃、4分、冷却速度約:40℃/分)。次いで、このシートに空気中で、加速電圧2000kV、電子線量100kGyの条件で電子線照射を行い、架橋体を作製した。
電子線照射による架橋を行わない以外は、実施例1と同様にして表1に記載の配合量からなる樹脂組成物を製造し、次いでシートを成形して物性評価を行った。評価結果を表1に示す。
プロピレン系重合体(B)として、プロピレン・1−ブテン共重合体を使用しない、すなわち樹脂成分としてプロピレン系重合体(A)であるアイソタクチックブロックポリプロピレンのみを使用した以外は、実施例1と同様にして表1に記載の配合量からなる樹脂組成物を製造し、次いでシートを成形して、比較例2は電子線照射を行い、比較例3は電子線照射を行うことなく物性評価を行った。評価結果を表1に示す。
表1に記載の配合量からなる樹脂組成物を、温度120℃に設定した2本のロールで混練して製造し、次いでシートを成形した。その後、温度160℃に加熱したプレス成形機で30分間加熱加圧し、パーオキサイド(F)による架橋体を得た。評価結果を表1に示す。
表2に記載の配合量からなる樹脂組成物に変更した以外は、実施例1と同様にして物性評価を行った。評価結果を表2に示す。
プロピレン系重合体(A)およびプロピレン系重合体(B)に代えて、エチレン系重合体(E)を用いて、実施例1と同様にして表2に記載の配合量からなる樹脂組成物を製造し、次いでシートを成形して物性評価を行った。評価結果を表2に示す。
表2に記載の配合量からなる樹脂組成物を、温度120℃に設定した2本のロールで混練して製造し、次いでシートを成形した。その後、温度160℃に加熱したプレス成形機で30分間加熱加圧し、パーオキサイド(F)による架橋体を得た。評価結果を表2に示す。
架橋助剤(C)を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして表2に記載の配合量からなる樹脂組成物を製造し、次いでシートを成形して物性評価を行った。評価結果を表2に示す。
Claims (8)
- 示差走査熱量計(DSC)で測定される融点が120〜170℃であるプロピレン系重合体(A)を15〜99質量%、示差走査熱量計(DSC)で測定される融点が120℃未満、または融点が観測されないプロピレン系重合体(B)を1〜85質量%含むプロピレン系樹脂(ここで、成分(A)および成分(B)の合計量は100質量%である。)を100質量部、
架橋助剤(C)を0.1〜5質量部
含むプロピレン系樹脂組成物に、電離性放射線を照射して架橋して得られる架橋体。 - 前記プロピレン系樹脂組成物が、前記プロピレン系樹脂100質量部に対して、さらに無機充填剤(D)を30〜300質量部含む請求項1に記載の架橋体。
- 前記無機充填剤(D)が、金属水酸化物、金属炭酸塩および金属酸化物から選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載の架橋体。
- 前記架橋助剤(C)が、トリアリルシアヌレートまたはトリアリルイソシアヌレートである請求項1〜3の何れかに記載の架橋体。
- 前記プロピレン系重合体(A)が、プロピレン由来の構成単位を50〜100モル%、プロピレン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位を0〜50モル%含み(ここで、プロピレン由来の構成単位と、プロピレン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)、
前記プロピレン系重合体(B)が、プロピレン由来の構成単位を40〜100モル%、プロピレン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位を0〜60モル%含む(ここで、プロピレン由来の構成単位と、プロピレン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位との合計は100モル%である。)
請求項1〜3の何れかに記載の架橋体。 - 請求項1〜3の何れかに記載のプロピレン系樹脂組成物を成形して成形物を製造する工程、および該成形物に電離性放射線を照射して架橋する工程を含む架橋体の製造方法。
- 請求項1〜3の何れかに記載の架橋体からなる架橋成形体。
- 電線の絶縁体または電線シースである請求項7に記載の架橋成形体。
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