JPH0312438A - ポリエチレン架橋変性用樹脂組成物 - Google Patents

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） 本発明は架橋ポリエチレンの製造に用いられるポリエチ
レン架橋変性用樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 架橋構造を有するポリエチレン（架橋ポリエチレン）は
、透明で、耐熱性、耐薬品性および機械的特性に優れて
いるため、耐熱性絶縁材料１耐食性部品、各種容器など
多方面に利用されている。

線状ポリエチレンを架橋変性する方法としては。

有機過酸化物を用いた化学操作による方法と、放射線処
理による方法が、工業的に実施されている。

放射線処理による方法は設備費が高価なため化学操作に
よる方法が一般的である。化学的方法はポリエチレンに
配合した過酸化物が、加熱によって分解し、ポリエチレ
ンの主鎖から水素を引き抜き、その結果生じたポリマー
ラジカル同士が結合することによって主鎖間を架橋する
という原理に基づく。

−ａに、プラスチック製品を製造する場合に得られる製
品の着色を均一に行なうために、あるいは架橋度を均一
にするために、あらかじめ着色剤や架橋剤を高濃度で含
有させたマスターバッチを調製し、これを樹脂と混練す
る方法（マスターバッチ法）が採用されている。上記架
橋変性ポリエチレンでなる成形体を得る場合にもこのマ
スク−バッチ法を使用すれば、均質な成形体が効果的に
製造され得ると考えられる。しかし、ポリエチレンは過
酸化物によって容易にラジカル反応が引き起こされる化
合物であるため、過酸化物を高濃度でポリエチレンに溶
融混練しようとするとラジカル反応による樹脂の劣化が
はげしい。さらに。

得られたベレットは架橋構造を有するため未処理のポリ
エチレンと混合しに＜＜、相分離をおこす。

このような問題があるため、マスターバッチ法は架橋ポ
リエチレンの製造には使用されていない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的は、マスターバッチ法による架橋ポリエチレンの製
造に好適なポリエチレン架橋変性用樹脂組成物を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、過酸化物を高濃度
に含有し、しかも樹脂の劣化の認められない、ポリエチ
レン架橋変性用樹脂組成物を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のポリエチレン架橋変性用樹脂組成物は。

ポリエチレンと、１４０℃での半減期が２０分以上の熱
分解特性をもつ過酸化物とを含有する混合物を１７０℃
以下の温度において溶融混練することによって得られ、
そのことにより上記目的が達成される。

本発明のポリエチレン架橋変性用樹脂組成物は。

ポリエチレンと、１４０℃での半減期が２０分以上の熱
分解特性をもつ過酸化物と、ラジカル捕捉剤とを含有す
る混合物を、１７０℃以下の温度にて溶融混練すること
によって得られ、そのことにより上記目的が達成される
。

本発明の樹脂組成物に用いられるポリエチレンとしては
、低密度、中密度、および高密度ポリエチレンがある。

さらに、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリエチ
レンの共重合体、および塩素化ポリエチレンが使用され
得る。溶融時の混練が容易であるように、溶融粘度の小
さなポリエチレン、好ましくはメルトインデックス（旧
値）が１０以上のポリエチレンが好適である。

本発明の樹脂組成物に用いられる過酸化物としては、１
４０“Ｃでの半減期が２０分以上の高温分解性過酸化物
が用いられる。例えば、ジアルキル系過酸化物であるバ
ークミルＤ、バーブチルＰ、バーブチルＤ、バーヘキシ
ン２５Ｂ（以上１日本油脂■製）などが用いられ得る。

これらの過酸化物の配合量は、樹脂１００重量部に対し
て０．５〜１０重量部である。

ラジカル捕捉剤としては、既知のラジカル捕捉剤が使用
可能である。特に、ハイドロキノンモノメチルエーテル
、ハイドロキノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコール、クロラ
ニル、ラウリルメルカプタンなどが好適である。添加量
は、樹脂組成物製造時の温度１混練装置内の樹脂滞留時
間および過酸化物の半減期より該製造時の過酸化物開裂
量を計算し。

生成するラジカルを捕捉するのに必要な量を上まわる量
のラジカル捕捉剤が配合される。通常、樹脂１００重量
部に対して０．１〜１重量部が使用される。

本発明の組成物には、得られる架橋ポリエチレンに接着
性を付与する目的で、無水マレイン酸を０．５〜５重量
部加えることも可能である。

本発明のポリエチレン架橋変性用樹脂組成物を得るには
、上記ポリエチレン、上記過酸化物、および必要に応じ
て上記ラジカル捕捉剤や無水マレイン酸を、ポリエチレ
ンの融点〜１７０℃に加熱し混練することにより得られ
る。加熱・混純のためには１通常の押出機または混練機
が用いられ得る。

混練時間を短縮するために、スクリュー同士が互いに密
に噛み合わされた二軸押出機を用いるのが好適である。

例えば、ポリエチレンを押出機に仕込み、押出機内をポ
リエチレンの融点以上で、かつ１７０℃以下の温７１に
設定する。例えば、低密度ポリエチレンの場合は１２０
〜１４０℃１高密度ポリエチレンの場合は１３５〜１５
５℃に設定するのが好ましい。次に、上記過酸化物およ
び、必要に応じて上記ラジカル捕捉剤や無水マレイン酸
が添加される。

この混合物を押し出し、ペレット化する。

上記のようにして調製した樹脂組成物は、高濃度に過酸
化物を含有し、かつ、はとんど架橋構造を持たないので
未処理のポリエチレン中によく溶融分散する。未処理の
ポリエチレン１００重量部に対し２本発明の樹脂組成物
を１〜ｌＯ重量部に加え。

高温（１８０℃〜２００’Ｃ）で溶融混練すると、架橋
反応が進行し、容易に架橋ポリエチレンが得られる。ラ
ジカル捕捉剤を添加して上記樹脂組成物を調製した場合
には、該ラジカル捕捉剤が、ポリエチレン架橋変性用樹
脂組成物を調製する際に、生成するラジカルを捕捉する
ため、実質的に架橋構造を全く持たない組成物が得られ
る。この組成物を未処理のポリエチレンと溶融混練する
と、残存する少量のラジカル捕捉剤が、未処理ポリエチ
レン中に上記樹脂組成物が均一に溶融分数するまで架橋
反応を抑制し、ラジカル捕捉剤が消費された時点で架橋
反応が始まる。その結果、全体に均一に架橋構造を有す
るポリエチレンが得られる。このような架橋ポリエチレ
ンは、シート容器２各種部品など種々の成形体として利
用される。

（実施例） 以下に本発明の実施例につき説明する。

裏庭Ｍ上 市販の高密度ポリエチレンベレット（Ｍｌ旧値０ｉＪＩ
Ｓ　Ｋ６７６０で測定）を二軸押出機（口径４４ｃｍ）
を用いて、１８０℃にてストランド状に押し出しながら
徐々に温度を下げ、ホッパ一部、シリンダ一部およびダ
イ部がすべて１４０〜１５０　”Ｃの温度に制御された
のをｓｌ　ｔ’ｙｔした。次にポリエチレン押出１１０
０重量部に対してバーブチルＰ（日本油脂製品；　１４
０℃での半減期２４分）５重量部と、４−メトキシフェ
ノール　１重量部とを真空ベント部より容量スクリュー
を用いて添加した。スＩ・ランド状に溶融樹脂を押し出
しく第１押出）、粘度が変わらないことを確認した後７
該ストランドを、冷却してベレットとした。得られたベ
レット１重量部に対して未処理の高密度ポリエチレンベ
レン）　（Ｍｌ旧値０）を２０重量部混合し、　２００
　’Ｃにてフィルム状に押出成形したく第２押出）。

上記第１押出および第２押出時の押出状況を観察し、メ
ルトフラクチャー（縞模様）、フィッシュアイ（樹脂の
かたまり）の有無を観察した。さらに得られたフィルム
の１値をＪＩＳ　Ｋ６７６０により測定した。これらの
結果を下表に示す。後述の実施例２〜３．および比較例
１〜３の結果をあわせて下表に示す。

実詣炎又 市販の低密度ポリエチレンベレシト（１値３０）を二軸
押出機（口径４４０）を用いて、　１６０　’Ｃにてス
トランド状に押し出しながら徐々に温度を下げ。

ホッパ一部を１００℃に、そしてシリンダ一部およびグ
イ部を１２５〜１３０℃に制御した。次に、上記ポリエ
チレン１００重量部に対してバーブチル２５重量部およ
び４−メトキシフェノール１重量部を加え、スーパーミ
キサにて２分間混合した後、これを上記二軸押出機のホ
ンバ一部より導入した。溶融樹脂をストランド状に押し
出しく第１押出）。

粘度が変わらないことを確認した後、該ストランドを冷
却してベレットとした。得られたベレット１重量部に対
して未処理の低密度ポリエチレンベレット（１値３０）
　２０重量部を混合し、１８０℃にてフィルム状に押出
成形したく第２押出）。実施例１と同様に押出状況およ
び得られたフィルムの評価を行なった。

実籐拠主 ４−メトキシフェノール（ラジカル捕捉剤）を使用しな
かったこと以外は実施例２と同様である。

得られた樹脂組成物の評価結果を下表に示す。

止較炎上 樹脂組成物調製時の押出温度を１８０℃としたこと以外
は実施例１と同様である。

上較開叢 過酸化物にバーブチルＡ　（１４０℃での半減期が約８
分）を用いたこと以外は実施例１と同様である。

（以下余白） 本発明の樹脂組成物を用いると、過酸化物の添加前後で
押し出される溶融樹脂の粘度に変化はほとんどな（、樹
脂組成物内で架橋反応がほとんど進行していないことが
わかる。得られた架橋ポリエチレンフィルムの状態は、
メルトクラクチャ−や、フィッシュアイが全く認められ
ないか、あるいはわずかであり、樹脂全体に均一に架橋
構造を有するポリエチレンフィルムが得られたことが明
らかである。

これに対して、樹脂組成物を得るための溶融温度が高い
場合（比較例１）および過酸化物の半減期が短い場合（
比較例２）においては、樹脂組成物調製時に架橋反応が
かなり進行するため、ベレットが得られにくい。さらに
、この樹脂組成物は未処理ポリエチレンと相溶性が悪い
ため得られるフィルムの表面状態が悪い。

（発明の効果） 本発明のポリエチレン架橋変性用樹脂組成物は高濃度に
過酸化物を含有し、かつ、はとんど架橋構造を持たない
。この組成物をマスターバンチとして、ポリエチレンに
添加し押出成形すると、容易に架橋ポリエチレンを得る
ことができる。得られた架橋ポリエチレンは架橋度が高
（、均一な架橋構造を有する。このような架橋ポリエチ
レンはシート、容器、各種部品など種々の成形体として
利用される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエチレンと、１４０℃での半減期が２０分以上
   の熱分解特性をもつ過酸化物とを含有する混合物を、１
   ７０℃以下の温度において溶融混練することによって得
   られる、 ポリエチレン架橋変性用樹脂組成物。 ２、ポリエチレンと、１４０℃での半減期が２０分以上
   の熱分解特性をもつ過酸化物と、ラジカル捕捉剤とを含
   有する混合物を、１７０℃以下の温度にて溶融混練する
   ことによって得られる、 ポリエチレン架橋変性用樹脂組成物。