JPH02253076A - Cross-linked polyethylene pipe for hot water supply and manufacture thereof - Google Patents
Cross-linked polyethylene pipe for hot water supply and manufacture thereofInfo
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- JPH02253076A JPH02253076A JP7595489A JP7595489A JPH02253076A JP H02253076 A JPH02253076 A JP H02253076A JP 7595489 A JP7595489 A JP 7595489A JP 7595489 A JP7595489 A JP 7595489A JP H02253076 A JPH02253076 A JP H02253076A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は給湯器、暖房器等において温水を送るための給
湯用架橋ポリエチレン管およびその製造方法に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a crosslinked polyethylene pipe for hot water supply for conveying hot water in water heaters, space heaters, etc., and a method for manufacturing the same.
従来、給湯用の配管として、ステンレス管、鋼管等の金
属管に代り、ポリエチレンを架橋した架橋ポリエチレン
管が使用されている。従来給湯用として使用されている
架橋ポリエチレン管は、密度0.900〜0.950g
/an?、メルトインデックス(以下、MIと記す)0
.5〜5g/10分のものが使用されている。Conventionally, cross-linked polyethylene pipes made of cross-linked polyethylene have been used as piping for hot water supply instead of metal pipes such as stainless steel pipes and steel pipes. Cross-linked polyethylene pipes conventionally used for hot water supply have a density of 0.900 to 0.950 g.
/an? , melt index (hereinafter referred to as MI) 0
.. 5 to 5 g/10 minutes is used.
このような架橋ポリエチレン管は、可撓性に優れるため
、特別の工具を用いなくても曲り部を形成でき、作業性
がよく、耐食性も優れるとともに、安価である。Such cross-linked polyethylene pipes have excellent flexibility, so bends can be formed without using special tools, and they are easy to work with, have excellent corrosion resistance, and are inexpensive.
しかしながら、このような従来の架橋ポリエチレン管は
,耐圧クリープ等の長期寿命に劣るという問題点があっ
た。However, such conventional cross-linked polyethylene pipes have problems such as pressure creep and poor long-term life.
本発明の目的は、上記問題点を解決するため、長期性能
に優れ、可撓性、短期強度および長期性能のバランスが
とれ、給湯管としての用途に適した給湯用架橋ポリエチ
レン管およびその製造方法を提案することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by providing a crosslinked polyethylene pipe for hot water supply that has excellent long-term performance, has a good balance between flexibility, short-term strength, and long-term performance, and is suitable for use as a hot water supply pipe, and a method for producing the same. It is to propose.
本発明は、次の給湯用架橋ポリエチレン管およびその製
造方法である。The present invention is the following cross-linked polyethylene pipe for hot water supply and its manufacturing method.
(])密度0.933〜0.939g/c+d、メルト
インデックス0.1〜0.4g/10分のポリエチレン
を架橋した架橋ポリエチレンからなることを特徴とする
給湯用架橋ポリエチレン管。(]) A crosslinked polyethylene pipe for hot water supply, characterized in that it is made of crosslinked polyethylene obtained by crosslinking polyethylene with a density of 0.933 to 0.939 g/c+d and a melt index of 0.1 to 0.4 g/10 minutes.
(2)密度0.933〜0.939g/cm3、メルト
インデックス0.1〜0.4g/10分のポリエチレン
を、シラン化合物をグラフトし未架橋の状態で、架橋を
防ぎながら管状に成形し、成形後シラノール縮合触媒お
よび/または水放出性物質を反応させて架橋することを
特徴とする給湯用架橋ポリエチレン管の製造方法。(2) Polyethylene with a density of 0.933 to 0.939 g/cm3 and a melt index of 0.1 to 0.4 g/10 minutes is grafted with a silane compound and molded into a tubular shape in an uncrosslinked state while preventing crosslinking, A method for producing a crosslinked polyethylene pipe for hot water supply, which comprises reacting and crosslinking a silanol condensation catalyst and/or a water-releasing substance after molding.
本発明において、密度および)I工はJIS K 67
74ポリエチレン試験方法によるものである。In the present invention, the density and
74 polyethylene test method.
本発明で用いる架橋前のポリエチレンは中密度、高分子
量のものである。高分子量ポリエチレンは低重で、溶融
流動性が低く、作業性に劣るため、従来は未架橋の状態
でガス管等の強度の要求されない配管系に使用されてい
たが、架橋が困難であり、高分子量の架橋ポリエチレン
管は製造されていない。The polyethylene used in the present invention before crosslinking has medium density and high molecular weight. High molecular weight polyethylene has low weight, low melt flowability, and poor workability, so it has traditionally been used in an uncrosslinked state for piping systems that do not require strength, such as gas pipes, but crosslinking is difficult. High molecular weight cross-linked polyethylene pipes are not manufactured.
一般に架橋ポリエチレン管は、シラン化合物をグラフト
したポリエチレンと、シラノール縮合触媒および/また
は水放出性物質とを混合して押出成形することにより製
造されているが、押出成形の段階で架橋が進行するため
、さらに高分子量化して楠脂の流動性が低下し、低N■
の高分子量ポリエチレンを使用した架橋パイプの成形は
困難である。Generally, crosslinked polyethylene pipes are manufactured by extruding a mixture of polyethylene grafted with a silane compound, a silanol condensation catalyst, and/or a water-releasing substance, but crosslinking progresses during the extrusion process. As the molecular weight increases, the fluidity of camphor fat decreases, resulting in low N■
It is difficult to form cross-linked pipes using high molecular weight polyethylene.
本発明ではシラン化合物グラフトボリチェレンを未架橋
の状態で、架橋の進行を防止しながら成形を行い、その
後架橋させることにより、高分子量ポリエチレンを用い
て架橋パイプを製造することができる。このようにして
架橋ポリエチレン管を製造することにより、低Mlの高
分子量ポリエチレンを用いても架橋ポリエチレン管の製
造が可能である。こうして得られる架橋ポリエチレン管
は、内圧クリープ等の長期性能に優れ、長期にわたって
給湯用配管として使用可能である。In the present invention, a crosslinked pipe can be manufactured using high molecular weight polyethylene by molding the silane compound graft polychelene in an uncrosslinked state while preventing the progress of crosslinking, and then crosslinking it. By manufacturing a crosslinked polyethylene pipe in this manner, it is possible to manufacture a crosslinked polyethylene pipe even if low Ml high molecular weight polyethylene is used. The crosslinked polyethylene pipe thus obtained has excellent long-term performance such as internal pressure creep, and can be used as hot water supply piping for a long period of time.
このような架橋ポリエチレン管でも、密度が高いほど強
度が大きくなるが、可撓性が低下し、長期性能も低下す
る。従って本発明では前記特定の密度、すなわち中密度
のものを用いることにより、可撓性、短期強度および長
期性能のバランスのとれた給湯用架橋ポリエチレン管が
得られる。Even in such cross-linked polyethylene pipes, the higher the density, the greater the strength, but the flexibility is reduced and the long-term performance is also reduced. Therefore, in the present invention, by using the above-mentioned specific density, that is, medium density, a crosslinked polyethylene pipe for hot water supply with a good balance of flexibility, short-term strength, and long-term performance can be obtained.
本発明において用いるポリエチレンはエチレンの単独重
合体、またはエチレンと炭素数3〜20、好ましくは3
〜10のα−オレフィンおよび/または他の千ツマー3
0モル%以下、好ましくは10モル%以下との共重合体
、あるいはこれらの変性物であって、密度0.933〜
0.939g/!−MI Q、1〜0.4g/10分の
ものを用いる。上記α−オレフィンとしてはプロピレン
、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1,4−メチ
ルペンテン−1などがあげられる。The polyethylene used in the present invention is an ethylene homopolymer, or ethylene and 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 3 carbon atoms.
~10 α-olefins and/or other thousands of
A copolymer with 0 mol% or less, preferably 10 mol% or less, or a modified product thereof, with a density of 0.933 to
0.939g/! - MI Q, 1 to 0.4 g/10 minutes is used. Examples of the α-olefin include propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene-1,4-methylpentene, and the like.
このようなポリエチレンの架橋は、シラン化合物、ジビ
ニルベンゼンなどの架橋剤で架橋したもののほか、有機
過酸化物、放射線等により直接架橋したものでもよいが
、特にシラン化合物で架橋したものが好ましい。Such crosslinking of polyethylene may be crosslinked with a crosslinking agent such as a silane compound or divinylbenzene, or may be directly crosslinked with an organic peroxide, radiation, etc., but crosslinking with a silane compound is particularly preferred.
シラン化合物で架橋する方法は、まず上記ポリエチレン
に、シラン化合物およびラジカル発生剤を配合して、ポ
リエチレンの融点以上に加熱してシラン化合物をグラフ
トする。ポリエチレンに配合されるシラン化合物は、オ
レフィン性不飽和結合を有する基および加水分解可能な
有機基をもつシラン化合物であればよく、一般式
%式%
で示される。式中R1、R2はオレフィン性不飽和結合
を有し、炭素、水素および任意に酸素からなり、各々同
一または相異なる基であり、ポリエチレン中に発生した
遊離ラジカル部位と反応性を有する。In the method of crosslinking with a silane compound, first, a silane compound and a radical generator are blended into the polyethylene, and the silane compound is grafted by heating the polyethylene to a temperature higher than the melting point of the polyethylene. The silane compound blended into polyethylene may be any silane compound having a group having an olefinically unsaturated bond and a hydrolyzable organic group, and is represented by the general formula %. In the formula, R1 and R2 have an olefinically unsaturated bond, are composed of carbon, hydrogen and optionally oxygen, are the same or different groups, and are reactive with free radical sites generated in polyethylene.
このような基の例としてはビニル、アルリル、ブテニル
、シクロへキセニル、シクロペンタジェニルがあり、と
くに末端オレフィン性不飽和基が好ましい。その他の好
ましい例には末端不飽和酸のエステル結合を有するCH
,=C(C1,)COO(CH2)3−1CH2=C(
CH3)Coo (C,R2)2−0− (CH2)a
−1CH2=C(CH3)C00CH20CH,CH2
(OH)C)I□O(CH,)1などを=6−
あげることができる。これらのうちビニル基が最適であ
る。Xはオレフィン性不飽和結合を有しない有機基であ
り、例えば1価の炭化水素基であるメチル、エチル、プ
ロピル、テトラデシル、オクタデシル、フェニル、ベン
ジル、トリルなどの基があり、またこれらの基は、ハロ
ゲン置換炭化水素基でもよい。基Y1、Y2、■3は各
々同一または相異なる加水分解可能な基であり、例えば
メトキシ、エトキシ、ブトキシ、メトキシエトキシのよ
うなアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、ホルミロ
キシ、アセトキシ、プロビオノキシのようなアシロキシ
基、オキシム例えば−0N=C(CH3)2、−0N=
CHCH2C2H,および−0N=C(C6H5) 2
、または置換アミノ基およびアリールアミノ基例えば−
NHCH3、NlIC2H5および−NH(C,■、
)などがあり、その他任意の加水分解し得る有機基であ
る。Examples of such groups include vinyl, allyl, butenyl, cyclohexenyl, and cyclopentagenyl, with terminal olefinically unsaturated groups being particularly preferred. Other preferred examples include CH having an ester bond of a terminal unsaturated acid.
,=C(C1,)COO(CH2)3-1CH2=C(
CH3)Coo (C,R2)2-0- (CH2)a
-1CH2=C(CH3)C00CH20CH,CH2
(OH)C)I□O(CH,)1 etc. can be given as =6-. Among these, vinyl groups are most suitable. X is an organic group having no olefinic unsaturated bond, such as monovalent hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl, tetradecyl, octadecyl, phenyl, benzyl, tolyl, etc. , or a halogen-substituted hydrocarbon group. Groups Y1, Y2, and (3) are each the same or different hydrolyzable groups, such as alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, butoxy, and methoxyethoxy, alkoxyalkoxy groups, and acyloxy groups such as formyloxy, acetoxy, and probionoxy. , oxime e.g. -0N=C(CH3)2, -0N=
CHCH2C2H, and -0N=C(C6H5) 2
, or substituted amino groups and arylamino groups such as -
NHCH3, NlIC2H5 and -NH(C, ■,
), and any other hydrolyzable organic group.
本発明において好ましく使用されるシラン化合物は一般
式
%式%
で表わされる化合物であり、とくに基Y1、Y2、Y3
が等しいシラン化合物が適している。これらのうちでも
ビニル1〜リスアルコキシシラン、例えばビニルトリメ
トキシシラン、ビニル1ヘリエトキシシラン、ビニルト
リス(メトキシエトキシ)シランが最適である。しかし
ビニルメチルジェトキシシラン、ビニルフエニルジメト
キシシランなとも同様に用いることができる。シラン化
合物の配合量はポリエチレン1重量部に対して0.1〜
20重量部、とくに0.5〜5重量部が好ましい。The silane compound preferably used in the present invention is a compound represented by the general formula %, particularly the groups Y1, Y2, Y3
Silane compounds with the same values are suitable. Among these, vinyl 1-tris alkoxysilanes such as vinyl trimethoxysilane, vinyl 1-heliethoxysilane, and vinyl tris(methoxyethoxy)silane are most suitable. However, vinylmethyljethoxysilane and vinylphenyldimethoxysilane can be used as well. The blending amount of the silane compound is 0.1 to 1 part by weight of polyethylene.
20 parts by weight, particularly 0.5 to 5 parts by weight, is preferred.
また使用されるラジカル発生剤としては、シラングラフ
ト反応条件の下でポリオレフィンにラジカル部位をつく
ることができ、反応温度で6分以下の半減期とくに好ま
しくは2分以下の半減期をもつ化合物を使用することが
できる。これらの化合物には有機ペルオキシド、有効ペ
ルエステル、例えばベンゾイルペルオキシト、ジクロル
ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジt
ert−ブチルペルオキシド、 2,5−ジメチル−2
,5ジ(ペルオキシベンゾエート)ヘキシン−3,1,
4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)
ペンゼン、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチル
ペルアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(te
rt−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3,2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキ
サン、tert−ブチルペルベンゾエート、tert−
ブチルペルフェニルアセテ−1〜1tert−ブチルペ
ルイソブチレート、tert−ブチルペルー5ee−オ
クトエート、tert−ブチルペルピバレート、クミル
ペルピバレートおよびtart−ブチルペルジエチルア
セテートがあり、その他アゾ化合物、例えばアゾビス−
イソブチルニトリル、ジメチルアゾイソブチレートがあ
る。これらのうちではジクミルペルオキシド、ジーte
rtブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−
ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキ
シ)ヘキサン、1,4−ビス(tert−ブチルペルオ
キシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルペルオキ
シドが好ましい。The radical generator used is a compound that can create radical sites in polyolefin under silane grafting reaction conditions and has a half-life of 6 minutes or less at the reaction temperature, preferably 2 minutes or less. can do. These compounds include organic peroxides, effective peresters such as benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, dit
ert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2
,5 di(peroxybenzoate)hexyne-3,1,
4-bis(tert-butylperoxyisopropyl)
Penzene, lauroyl peroxide, tert-butyl peracetate, 2,5-dimethyl-2,5-di(te)
rt-butylperoxy)hexane-3,2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane, tert-butylperbenzoate, tert-
Butyl perphenylacetate-1-1 tert-butyl perisobutyrate, tert-butylperu 5ee-octoate, tert-butyl perpivalate, cumyl perpivalate and tart-butyl perdiethyl acetate, as well as other azo compounds such as azobis −
There are isobutyl nitrile and dimethyl azoisobutyrate. Among these are dicumyl peroxide, dite
rt-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-
Di(tert-butylperoxy)hexyne-3, 2,
Dialkyl peroxides such as 5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane and 1,4-bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzene are preferred.
グラフト反応に際しては、ポリエチレンに予め酸化防止
剤を添加することもできる。たとえばポリエチレン10
0重量部に対し、公知の酸化防止剤を0.005ないし
10重量部配合することができる。An antioxidant can also be added to polyethylene in advance during the graft reaction. For example, polyethylene 10
A known antioxidant can be added in an amount of 0.005 to 10 parts by weight per 0 parts by weight.
これらの酸化防止剤は、場合によってシラン化合物、ラ
ジカル発生剤および必要に応じて他の添加剤と共に添加
し均一混合してもよい。These antioxidants may be added and uniformly mixed together with a silane compound, a radical generator, and other additives as necessary.
本発明において好適に使用される酸化防止剤には公知の
ラジカル禁止剤があり、とくにフェノール系化合物、ま
たはアミン系化合物が好ましく、例えば(a)モノフェ
ノール系化合物、(b)ビス、トリスあるいはポリフェ
ノール系化合物、(c)チオビスフェノール系化合物、
および(d)多価フェノール系化合物と(e)ナフチル
アミン系化合物、(f)ジフェニルアミン系化合物また
は(g) p−フェニレンジアミン系化合物からなるア
ミン系化合物から選ばれる。また2、6−シメチルピペ
リジン骨格を有する化合物も有効である。Antioxidants suitably used in the present invention include known radical inhibitors, and phenolic compounds or amine compounds are particularly preferred, such as (a) monophenolic compounds, (b) bis, tris, or polyphenols. (c) thiobisphenol compound,
and (d) a polyhydric phenol compound, (e) a naphthylamine compound, (f) a diphenylamine compound, or (g) an amine compound consisting of a p-phenylenediamine compound. Compounds having a 2,6-dimethylpiperidine skeleton are also effective.
(a)モノフェノール系化合物に属する化合物には2,
6−シーtert−ブチル−P−クレゾール、2,6−
ジtert−ブチルフェノール、 2,4−ジメチル−
6−tertブチルフェノール、2−メチル−4,6−
ジ−ノニルフェノール、ブチル・ヒドロキシアニソール
、メチル1〇−
ン化フェノール、2,4.6−トリーtert−ブチル
フェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキ
シー3’、5’ジーtert−ブチルフェノール)プロ
ピオネートがある。(b) ビス、トリスあるいはポリ
フェノール系化合物には4,4−ジヒiへロキシジフェ
ニル、2,2′メチレンビス(4−メチル−6−ter
t−ブチルフェノール)、2,2′−メチレンビス(4
−エチル−6−tart−ブチルフェノール)、2,2
′−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキジルフ
エノール)、4,4′−メチレンビス(2,6−シーt
ert−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデンビ
ス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、
1.1〜ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサ
ン、2.2′−ジヒドロキシ−3,3′−ジ(α−メチ
ルシクロヘキシル)−5,5’−ジメチル・ジフェニル
メタン、1,3゜5−トリメチル−2,4,6−トリス
(3,5−ジーtert−ブチル4−ヒドロキシベンジ
ル)ベンゼン、トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−
5−tert−ブチルフェニル)ブタン、テ1〜ラキス
〔メチレン−3−(3’ 、 5’−ジーtert−ブ
チルー4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネートコメ
タンがある。(c)チオビスフェノール系化合物には4
.4′−チオビス(6−tert−ブチル−3−メチル
フェノール)、4,4′−チオビス(6−tert−ブ
チル−0−フレソール)、 2,2′−チオビス(6−
tert−ブチル−4−メチルフェノール)がある。(
d)多価フェノールまたはその誘導体には2,5−ジー
tert−ブチルヒドロキノン、ヒドロキノン・モノメ
チルエーテル、2,5−ジー(第三アミル)ヒドロキノ
ンなどがある。(e)ナフチルアミン系化合物にはフェ
ニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルア
ミン、アルドール−α−ナフチルアミンがあり、(f)
ジフェニルアミン系化合物にはp−イソプロポキシジフ
ェニルアミン、ρ(p−トルエン・スルホニルアミド)
−ジフェニルアミン、ビス(フェニル・インプロピリデ
ン)−4,4’−ジフェニルアミン、N、N’−ジフェ
ニル・エチレンジアミン、N、N’−ジフェニル・プロ
ピレンジアミンかあ)J、(g) p−フェニレンジア
ミン系化合物にはN、N’−ジフェニル−p−フェニレ
ンジアミン、N−イソプロピル−N′−フェニル−p−
フェニレンジアミン、N。(a) Compounds belonging to monophenolic compounds include 2,
6-tert-butyl-P-cresol, 2,6-
di-tert-butylphenol, 2,4-dimethyl-
6-tertbutylphenol, 2-methyl-4,6-
Di-nonylphenol, butyl hydroxyanisole, methyl 10-ionized phenol, 2,4.6-tri-tert-butylphenol, n-octadecyl-3-(4'-hydroxy-3',5' di-tert-butylphenol) propionate There is. (b) Bis, tris, or polyphenolic compounds include 4,4-dihydroxydiphenyl, 2,2'methylenebis(4-methyl-6-ter
t-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4
-ethyl-6-tart-butylphenol), 2,2
'-Methylenebis(4-methyl-6-cyclohexylphenol), 4,4'-methylenebis(2,6-sheet
ert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenol),
1.1~bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 2.2'-dihydroxy-3,3'-di(α-methylcyclohexyl)-5,5'-dimethyl diphenylmethane, 1,3゜5-trimethyl- 2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl4-hydroxybenzyl)benzene, tris(2-methyl-4-hydroxy-
5-tert-butylphenyl)butane, te-1-lakis[methylene-3-(3', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate comethane. (c) 4 for thiobisphenol compounds
.. 4'-thiobis(6-tert-butyl-3-methylphenol), 4,4'-thiobis(6-tert-butyl-0-fresol), 2,2'-thiobis(6-
tert-butyl-4-methylphenol). (
d) Polyhydric phenols or derivatives thereof include 2,5-di-tert-butylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, and 2,5-di(tertiary amyl)hydroquinone. (e) Naphthylamine compounds include phenyl-α-naphthylamine, phenyl-β-naphthylamine, and aldol-α-naphthylamine; (f)
Diphenylamine compounds include p-isopropoxydiphenylamine, ρ (p-toluene sulfonylamide)
-Diphenylamine, bis(phenyl/impropylidene)-4,4'-diphenylamine, N,N'-diphenyl/ethylenediamine, N,N'-diphenyl/propylenediamine (ka) J, (g) p-phenylenediamine type The compounds include N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N-isopropyl-N'-phenyl-p-
phenylene diamine, N.
N’−シー(2−ナフチル)−P−フェニレンジアミン
、Nシクロへキシル−N′−フェニル−p−フェニレン
シアミン、N、N’−ビス(1〜メチルヘプチル)−P
−フェニレンジアミン、N、N’−ビス(1,4−ジメ
チルペンチル)p−フェニレンジアミン、N、N’−ビ
ス(1〜エチル−3=メチルペンチル)−P−フェニレ
ンジアミンなどがある。N'-c(2-naphthyl)-P-phenylenediamine, Ncyclohexyl-N'-phenyl-p-phenylenecyamine, N,N'-bis(1-methylheptyl)-P
-phenylenediamine, N,N'-bis(1,4-dimethylpentyl)p-phenylenediamine, N,N'-bis(1-ethyl-3=methylpentyl)-P-phenylenediamine, and the like.
以上のラジカル禁止剤のうちポリエチレンとの相溶性、
生成物の色相がよく、取扱いが容易であるものが好まし
く、なかでも(a)、(b)および(c)のフェノール
系ラジカル禁止剤、とくに(a)、(b)のフェノール
系ラジカル禁止剤と(C)チオビスフェノール系ラジカ
ル禁止剤を併用すると、ポリエチレンに耐熱性を付与で
きる。Among the above radical inhibitors, compatibility with polyethylene,
It is preferable that the product has a good color and is easy to handle, especially the phenolic radical inhibitors (a), (b) and (c), especially the phenolic radical inhibitors (a) and (b). When (C) a thiobisphenol-based radical inhibitor is used in combination, heat resistance can be imparted to polyethylene.
酸化防止剤の配合量はラジカル開始剤の種類、配合量、
反応条件あるいは酸化防止剤の種類によっても異なり、
ラジカル開始剤の作用を完全に失わせることのないよう
に選ばれるべきであり、ポリエチレン100重量部に対
し通常0.01ないし3重量部、とくに0.03ないし
1重量部が好適である。またラジカル架橋性重合体に配
合する場合は、それぞれの種類によっても異なるが、一
般にラジカル開始剤の配合量の0.02ないし1倍量配
合することが、グラフト反応時のゲル化もしくは分解を
防ぎ、作業上好ましい。The amount of antioxidant added depends on the type and amount of radical initiator,
It also depends on the reaction conditions and the type of antioxidant.
It should be selected so as not to completely lose the effect of the radical initiator, and it is usually 0.01 to 3 parts by weight, preferably 0.03 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of polyethylene. In addition, when blending with a radical crosslinkable polymer, although it varies depending on the type, it is generally blended in an amount of 0.02 to 1 times the amount of the radical initiator to prevent gelation or decomposition during the graft reaction. , preferred for work.
以上により得られるシランクラフトポリエチレンは未架
橋の状態で、架橋を防止しながら管状に成形する。架橋
を防止するためには、水、シラノール縮合触媒、水放出
性物質などの混入を可能な限り避けて成形を行う。成形
は一般には押出成形で行われるが、他の成形法によって
もよい。The silane craft polyethylene obtained as described above is molded into a tubular shape in an uncrosslinked state while preventing crosslinking. In order to prevent crosslinking, molding is performed while avoiding contamination with water, silanol condensation catalysts, water-releasing substances, etc. as much as possible. Molding is generally performed by extrusion, but other molding methods may also be used.
こうして得られるシランゲラストポリエチレン管は、シ
ラノール縮合触媒および/または水放出性物質を含む溶
液に浸漬して架橋反応を行うのが好ましいが、シラノー
ル縮合触媒および/または水放出性物質を配合して得ら
れる樹脂を積層して架橋を行うこともできる。The silane gellast polyethylene tube thus obtained is preferably immersed in a solution containing a silanol condensation catalyst and/or a water-releasing substance to carry out a crosslinking reaction. Crosslinking can also be carried out by laminating the obtained resins.
本発明で使用されるシラノール縮合触媒は、ジブチル錫
ジラウレート、酢酸第一錫、オクタン酸第−錫(カプリ
ル酸第−錫)、ナフテン酸錫、カプリル酸亜鉛、2−エ
チルヘキサン酸鉄、ナフテン酸コバルトのようなカルボ
ン酸塩、チタン酸エステ】3
=14
ルおよびキレート化物のような有機金属化合物、例えば
チタン酸テトラブチルエステル、チタン酸テトラノニル
エステルおよびビス(アセチルアセトニ[−リル)ジ−
イソプロピルチタネート、エチルアミン、ヘキシルアミ
ン、ジブチルアミンおよびピリジンなどの有機塩基、脂
肪酸などの酸がある。The silanol condensation catalyst used in the present invention includes dibutyltin dilaurate, stannous acetate, tin octoate (tin caprylate), tin naphthenate, zinc caprylate, iron 2-ethylhexanoate, and naphthenic acid. Carboxylate salts such as cobalt, titanate ester]3=14 and organometallic compounds such as chelates, such as titanate tetrabutyl ester, titanate tetranonyl ester and bis(acetylacetonyl[-lyl) di-
These include organic bases such as isopropyl titanate, ethylamine, hexylamine, dibutylamine and pyridine, and acids such as fatty acids.
これらのうちでも有機錫化合物、とくに錫カルボキシレ
−1へ、例えばジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ
アセテート、ジブチル錫ジオクテートが好適である。Among these, organic tin compounds, particularly tin carboxylate-1, such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, and dibutyltin dioctate are preferred.
また水放出性物質には、アルミナ、モレキュラーシーブ
などの多孔性物質の粉末に水を吸着させたもの、石こう
、水酸化アルミニウムなどの無機化合物、ビニルアルコ
ール、ポリビニルアルコール、マレイン酸、ピロメリッ
ト酸、トリメリット酸、3.3’、4.4’−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸等の有機化合物、さらにこれら
のマイクロカプセル化物がある。Water-releasing substances include powders of porous substances such as alumina and molecular sieves that adsorb water, gypsum, inorganic compounds such as aluminum hydroxide, vinyl alcohol, polyvinyl alcohol, maleic acid, pyromellitic acid, There are organic compounds such as trimellitic acid and 3.3', 4.4'-benzophenonetetracarboxylic acid, as well as microencapsulated products thereof.
上記のシラノール縮合触媒および/または水放出性物質
を溶解または分散する溶媒としては、これらを溶解また
は分散できるものであればよく、例えばn−デカン等が
例示でき、5〜20重量%溶液として浸漬を行う。The solvent for dissolving or dispersing the above-mentioned silanol condensation catalyst and/or water-releasing substance may be any solvent as long as it can dissolve or disperse them, such as n-decane. I do.
またシラノール縮合触媒および/または水放出性物質を
配合して、パイプに積層する樹脂としては、シラングラ
フトポリエチレンと溶融固着性を有するポリエチレンが
好適であり、相接する層が同様のポリエチレンであれば
、積層成形も容易で安定した成形が可能である。In addition, as the resin to be laminated to the pipe by adding a silanol condensation catalyst and/or a water-releasing substance, it is preferable to use silane-grafted polyethylene and polyethylene that has melt-fixing properties. , lamination molding is easy and stable molding is possible.
シラノール縮合触媒および水放出性物質の樹脂への配合
量は、従来シラン化合物とともにポリオレフィンに配合
されていた場合の配合量に比べ多量に配合することがで
きる。The amount of the silanol condensation catalyst and the water-releasing substance to be blended into the resin can be greater than the amount that is conventionally blended into the polyolefin together with a silane compound.
その配合量は、用途に応じてシラノール架橋化反応の速
度、割合に見合って広い範囲で変化させることができ、
またこのような配合物によって樹脂がゲル化されること
もないので成形性も安定して良好である。Its blending amount can be varied within a wide range depending on the application and the rate and proportion of the silanol crosslinking reaction.
Further, since the resin is not gelled by such a compound, the moldability is stable and good.
配合量の例としては、前記したようにシラングラフトポ
リオレフィン層に少量これらの化合物が配合される場合
はそれらを考慮して行われるが、通常、樹脂100重量
部に対し、シラノール縮合触媒0〜60重量部、とくに
0.5〜30重量部、水放出性物質0〜50重量部、と
くに0.2〜10重量部とすることが行われる。As an example of the blending amount, if a small amount of these compounds is blended into the silane-grafted polyolefin layer as described above, this should be taken into consideration, but usually 0 to 60 parts of the silanol condensation catalyst is added to 100 parts by weight of the resin. Parts by weight, in particular 0.5 to 30 parts by weight, and water-releasing substances 0 to 50 parts by weight, in particular 0.2 to 10 parts by weight are used.
シラングラフトポリエチレンパイプを、シラノール縮合
触媒および/または水放出性物質の溶液に浸漬し、また
はこれらを含む樹脂と積層すると、シラノール触媒およ
び/または水放出性物質がパイプ内に浸透して架橋反応
が起こる。この反応は常温でも進行するが、加温下、例
えば70〜100℃で行うのが好ましい。樹脂を積層し
た場合は水処理、特に温水処理を行うのが好ましい。When a silane-grafted polyethylene pipe is immersed in a solution of a silanol condensation catalyst and/or a water-releasing substance, or laminated with a resin containing these, the silanol catalyst and/or water-releasing substance penetrates into the pipe, causing a crosslinking reaction. happen. Although this reaction proceeds at room temperature, it is preferably carried out under heating, for example at 70 to 100°C. When resins are laminated, it is preferable to perform water treatment, particularly hot water treatment.
こうして製造された架橋ポリエチレン管は給湯用として
、給湯システム、暖房システム等に使用することができ
る。The cross-linked polyethylene pipe thus produced can be used for hot water supply, such as hot water supply systems and heating systems.
本発明の給湯用架橋ポリエチレン管は、特定の密度、肘
の中密度高分子量ポリエチレンの架橋物であるため、可
撓性、短期強度および長期性能のバランスがとれ、給湯
管として優れた性能を有する。The cross-linked polyethylene pipe for hot water supply of the present invention is a cross-linked product of medium-density, high-molecular-weight polyethylene with a specific density, so it has a good balance of flexibility, short-term strength, and long-term performance, and has excellent performance as a hot water pipe. .
また本発明の給湯用架橋ポリエチレン管の製造方法によ
れば、溶融流動性の小さい高分子量ポリエチレンを用い
るにもかかわらず、成形性に優れ、容易に架橋ポリエチ
レン管を製造することができる。Furthermore, according to the method for manufacturing a crosslinked polyethylene pipe for hot water supply of the present invention, the crosslinked polyethylene pipe has excellent moldability and can be easily manufactured even though high molecular weight polyethylene with low melt flowability is used.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
実施例1
エチレンを99モル%、4〜メチルペンテン−1を1モ
ル%共重合させた中密度ポリエチレン(密度0.936
g/aJ、 MI 0.2g/10分)100重量部に
、ビニルトリメトキシシラン200重量部および有機ペ
ルオキシドとしてパーへキサ25B(日本油脂社製、商
標)3重量部を混合し、押出機で230℃に加熱混練す
ることにより、ビニルトリメトキシシラングラフトポリ
エチレンの粒状コンパウンドを得た。このコンパウンド
を押出成形機により、パイプに成形した。得られたパイ
プをジオクチルチンの10重量】7
%n−デカン溶液に浸漬し、95℃で約20時間架橋反
応を行わせて、架橋ポリエチレン管(外径13mm、内
径1.0mm)を得た。Example 1 Medium density polyethylene (density 0.936
g/aJ, MI 0.2 g/10 min), 200 parts by weight of vinyltrimethoxysilane and 3 parts by weight of Perhexa 25B (manufactured by NOF Corporation, trademark) as an organic peroxide were mixed, and the mixture was extruded using an extruder. By heating and kneading at 230°C, a granular compound of vinyltrimethoxysilane grafted polyethylene was obtained. This compound was molded into a pipe using an extrusion molding machine. The obtained pipe was immersed in a 7% n-decane solution of dioctyltin, and a crosslinking reaction was carried out at 95°C for about 20 hours to obtain a crosslinked polyethylene pipe (outer diameter 13 mm, inner diameter 1.0 mm). .
得られたパイプについて、ゲル分率(架橋度)、パイプ
破壊水圧(短期強度)、内圧負荷破壊時間(内圧クリー
プ)、曲げ応力(可撓性)について、次の測定方法で試
験を行った。結果を表1に示す。The resulting pipe was tested for gel fraction (degree of crosslinking), pipe breaking water pressure (short-term strength), internal pressure load breaking time (internal pressure creep), and bending stress (flexibility) using the following measurement methods. The results are shown in Table 1.
ゲル分率測定法
■試料の乾燥=110℃ 1時間(真空)■試料の重量
測定: 約0.2g
抽出前の重量測定 ・・・A (g)
抽出用網かとに入れて重量測定 ・・・B (g)■未
架橋部抽出抽出液: パラキシレン、温度138.5℃
(沸点)、撹拌抽出3時間■乾燥=110℃ 1時間(
真空)
■抽出後の重量測定: 網かどのまま ・・・C(g)
■ゲル分率
未架橋重量=B−C
長さ500mmのパイプに、80℃で水圧を負荷し、破
壊した時の水圧(kg/a#)を測定する。このときの
供給水量は最高圧力に達するまでの時間が40秒になる
ように設定する。Gel fraction measurement method ■Drying of sample = 110℃ 1 hour (vacuum) ■Measurement of sample weight: Approx. 0.2g Weight measurement before extraction...A (g) Place in extraction net and measure weight...・B (g)■ Uncrosslinked portion extract liquid: paraxylene, temperature 138.5°C
(boiling point), stirring extraction 3 hours ■Drying = 110℃ 1 hour (
(vacuum) ■Weight measurement after extraction: As is at the edge of the net...C (g)
■ Gel fraction uncrosslinked weight = B-C Water pressure is applied to a pipe with a length of 500 mm at 80°C, and the water pressure (kg/a#) at the time of breakage is measured. The amount of water supplied at this time is set so that the time required to reach the maximum pressure is 40 seconds.
内圧負荷破壊時間
長さ500mmのパイプに80℃で15kg/ clj
および14.3kg/a#の水圧を負荷し、破壊するま
での時間(時間)を測定する。Internal pressure load: 15kg/clj at 80℃ for a pipe with a length of 500mm
Then, a water pressure of 14.3 kg/a# is applied, and the time until destruction is measured.
曲げ応力測定法
長さ150mmのパイプの両端を支持し、中心部に20
mm/m1y1で歪を与え、降伏点応力(kg#J)を
測定する。Bending stress measurement method Support both ends of a pipe with a length of 150 mm, and place 20 mm in the center.
A strain is applied at mm/m1y1, and the yield point stress (kg#J) is measured.
比較例1〜3
実施例1で用いたポリエチレンにてグラフ1へおよび架
橋を行うことなくパイプに成形したもの(比較例1)、
ならびに密度およびMIの異なるポリエチレンについて
、実施例1と同様にグラフト化、パイプ成形、架橋を行
ったもの(比較例2.3)について同様の試験を行った
結果を表1に示す。Comparative Examples 1 to 3 Polyethylene used in Example 1 was molded into a pipe without crosslinking (Comparative Example 1),
Table 1 shows the results of a similar test performed on polyethylenes having different densities and MIs that were grafted, pipe-formed, and crosslinked in the same manner as in Example 1 (Comparative Example 2.3).
表1の結果より、実施例のものは比較例のものに比べて
短期強度および長期性能、特に長期性能に優れ、可撓性
、短期強度、長期性能のバランスがとれていることがわ
かる。From the results in Table 1, it can be seen that the samples of the examples are superior in short-term strength and long-term performance, particularly in long-term performance, compared to those of the comparative examples, and have a good balance of flexibility, short-term strength, and long-term performance.
Claims (2)
トインデックス0.1〜0.4g/10分のポリエチレ
ンを架橋した架橋ポリエチレンからなることを特徴とす
る給湯用架橋ポリエチレン管。(1) A crosslinked polyethylene pipe for hot water supply, characterized in that it is made of crosslinked polyethylene obtained by crosslinking polyethylene with a density of 0.933 to 0.939 g/cm^3 and a melt index of 0.1 to 0.4 g/10 min.
トインデックス0.1〜0.4g/10分のポリエチレ
ンを、シラン化合物をグラフトし未架橋の状態で、架橋
を防ぎながら管状に成形し、成形後シラノール縮合触媒
および/または水放出性物質を反応させて架橋すること
を特徴とする給湯用架橋ポリエチレン管の製造方法。(2) Polyethylene with a density of 0.933 to 0.939 g/cm^3 and a melt index of 0.1 to 0.4 g/10 minutes is grafted with a silane compound and molded into a tubular shape in an uncrosslinked state while preventing crosslinking. A method for producing a cross-linked polyethylene pipe for hot water supply, characterized in that the pipe is cross-linked by reacting a silanol condensation catalyst and/or a water-releasing substance after molding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075954A JP2682120B2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Cross-linked polyethylene pipe for hot water supply and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075954A JP2682120B2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Cross-linked polyethylene pipe for hot water supply and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02253076A true JPH02253076A (en) | 1990-10-11 |
| JP2682120B2 JP2682120B2 (en) | 1997-11-26 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1075954A Expired - Lifetime JP2682120B2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Cross-linked polyethylene pipe for hot water supply and manufacturing method thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682120B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001588A1 (en) | 2004-04-08 | 2006-01-05 | Lg Chem. Ltd. | Polyethylene pipe having better melt pro- cessibility and high resistance to stress and method of preparing the same using metallocene catalyst |
| CN100457798C (en) * | 2006-07-18 | 2009-02-04 | 浙江工业大学 | Process for preparing silane crosslinked polyethylene by room temperature crosslinking |
Citations (3)
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| JPS57127187A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-07 | Dainichi Nippon Cables Ltd | Gas service pipe for burying |
| JPS5837391A (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | 三菱電線工業株式会社 | Polyethylene pipe |
| JPS6329701A (en) * | 1986-07-24 | 1988-02-08 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Resin lens having high refractive index |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1075954A patent/JP2682120B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| US7304118B2 (en) | 2004-04-08 | 2007-12-04 | Lg Chem, Ltd. | Polyethylene pipe having better melt processibility and high resistance to stress and method of preparing the same using metallocene catalyst |
| CN100457798C (en) * | 2006-07-18 | 2009-02-04 | 浙江工业大学 | Process for preparing silane crosslinked polyethylene by room temperature crosslinking |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2682120B2 (en) | 1997-11-26 |
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