JPH04292630A - シラン架橋ポリエチレン管の製造方法 - Google Patents
シラン架橋ポリエチレン管の製造方法Info
- Publication number
- JPH04292630A JPH04292630A JP3078295A JP7829591A JPH04292630A JP H04292630 A JPH04292630 A JP H04292630A JP 3078295 A JP3078295 A JP 3078295A JP 7829591 A JP7829591 A JP 7829591A JP H04292630 A JPH04292630 A JP H04292630A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silane
- polyethylene
- cross
- crosslinking
- pipes
- Prior art date
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- Pending
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、床暖房用配管、給湯給
水管などに使用されている架橋ポリエチレン管の製造方
法に関し、特に配管施工性に優れた柔軟性の有するシラ
ン架橋ポリエチレン管の製造方法に関するものである。
水管などに使用されている架橋ポリエチレン管の製造方
法に関し、特に配管施工性に優れた柔軟性の有するシラ
ン架橋ポリエチレン管の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】架橋ポリエチレン管は耐圧性、耐摩耗性
、可撓性に優れ、複雑な配管を要求される床暖房用配管
、給湯給水管などに多用されている。架橋ポリエチレン
管の製造方法は、ＪＩＳ Ｋ６７６９に記載されてい
るように主に押出し形成時に架橋を完了させる過酸化物
架橋法と押出し成形後に架橋させるシラン架橋法がある
。シラン架橋ポリエチレンは、ポリエチレン鎖に導入さ
れた加水分解性シランの反応性を利用して、このシラノ
ール縮合により架橋させたものである。これは有機シラ
ン化合物と有機過酸化物架橋剤とシラノール縮合触媒と
をポリエチレンに配合したコンパウンドの形態で利用で
き、これを管状に押出し成形した後、８０〜９５℃の温
水中に浸漬し、架橋を完了させることにより、あるいは
有機シラン化合物とポリエチレンを重合させたグラフト
マーをシラノール縮合触媒を含有したポリエチレンを混
合したコンパウンドを押出し成形した後、前者と同様に
架橋することにより製造されていた。
、可撓性に優れ、複雑な配管を要求される床暖房用配管
、給湯給水管などに多用されている。架橋ポリエチレン
管の製造方法は、ＪＩＳ Ｋ６７６９に記載されてい
るように主に押出し形成時に架橋を完了させる過酸化物
架橋法と押出し成形後に架橋させるシラン架橋法がある
。シラン架橋ポリエチレンは、ポリエチレン鎖に導入さ
れた加水分解性シランの反応性を利用して、このシラノ
ール縮合により架橋させたものである。これは有機シラ
ン化合物と有機過酸化物架橋剤とシラノール縮合触媒と
をポリエチレンに配合したコンパウンドの形態で利用で
き、これを管状に押出し成形した後、８０〜９５℃の温
水中に浸漬し、架橋を完了させることにより、あるいは
有機シラン化合物とポリエチレンを重合させたグラフト
マーをシラノール縮合触媒を含有したポリエチレンを混
合したコンパウンドを押出し成形した後、前者と同様に
架橋することにより製造されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ポリエチレン管の昨今
の急激な普及とともに、より施工性のすぐれた配管材料
が求められるようになり、継手部を融着可能にする方法
（特開昭５８−３７３９１及びＪＩＳ Ｋ６７６９
２種管）や、管そのものに柔軟性を持たせる方法が考
えられている。しかし、従来の架橋ポリエチレン管の製
造方法では、柔軟性を有する架橋ポリエチレン管を得る
ことは困難であり、架橋ポリエチレン管の柔軟性を向上
するためには、原料として耐久性の劣る低密度ポリエチ
レンを使用しなければならなかった。表１に原料である
ポリエチレンの密度と破壊応力の関係を示すように、従
来品は密度が僅か低下すると破壊応力が２５〜４５％低
下する。
の急激な普及とともに、より施工性のすぐれた配管材料
が求められるようになり、継手部を融着可能にする方法
（特開昭５８−３７３９１及びＪＩＳ Ｋ６７６９
２種管）や、管そのものに柔軟性を持たせる方法が考
えられている。しかし、従来の架橋ポリエチレン管の製
造方法では、柔軟性を有する架橋ポリエチレン管を得る
ことは困難であり、架橋ポリエチレン管の柔軟性を向上
するためには、原料として耐久性の劣る低密度ポリエチ
レンを使用しなければならなかった。表１に原料である
ポリエチレンの密度と破壊応力の関係を示すように、従
来品は密度が僅か低下すると破壊応力が２５〜４５％低
下する。
【０００４】
【表１】
【０００５】又、一般にポリエチレン成形物に柔軟性を
付与させる場合、ポリエチレンコンバウンドに滑材を添
加し、柔軟性を付与する方法があるが、この方法では衛
生性や耐久性に問題が生じる場合が多い。そこで本発明
の目的は、押出し成形後の水架橋過程を工夫することに
より、滑剤を添加することなく、また、ポリエチレン原
料を変更することなく、柔軟性のあるシラン架橋ポリエ
チレン管を製造する方法を提供することにある。
付与させる場合、ポリエチレンコンバウンドに滑材を添
加し、柔軟性を付与する方法があるが、この方法では衛
生性や耐久性に問題が生じる場合が多い。そこで本発明
の目的は、押出し成形後の水架橋過程を工夫することに
より、滑剤を添加することなく、また、ポリエチレン原
料を変更することなく、柔軟性のあるシラン架橋ポリエ
チレン管を製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、従来の製造方法で柔軟性を有する架橋ポリエチ
レン管が得られないのは、従来法においては押出し成形
後、管は冷却され、しかる後に架橋されるため、架橋は
ポリエチレンが結晶状態で行われることに起因している
ことを知見し、さらに検討を続け、ポリエチレンの結晶
化度を低下させた状態でポリエチレンを架橋することが
有効であることを見出し、本発明に至った。すなわち、
本発明はシラン架橋用ポリエチレンを加熱・成形した後
、軟化温度以上で水分を含有した流体で処理し、水架橋
することを特徴とする柔軟性に優れたシラン架橋ポリエ
チレン管の製造方法である。本発明に使用するシラン架
橋用ポリエチレンは、いずれのものでもよく、市販品も
使用することができる。すなわち、ポリエチレンとして
は、低密度、中密度タイプのみでなく、低圧法による結
晶化度の高い高密度ポリエチレンを使用しても本発明の
柔軟性に優れたシラン架橋ポリエチレン管を製造するこ
とができ、この場合には管の耐久性を大きく改善するこ
とができる。このポリエチレンを変性するシラン化合物
は、たとえば特公昭５１−２０２１０号等に見られるよ
うな一般式、ＲＲ’ＳｉＹ２（式中、Ｒはケイ素−炭素
結合によりケイ素原子に結合し、そして炭素、水素及び
所望によって酸素により構成される一価のオレフィン性
の不飽和基であり、各Ｙは加水分解可能な有機基であり
、又、Ｒ’は脂肪性不飽和を含まない一価の炭化水素基
又は基Ｙ）で表されるものである。又、シラノール触媒
も上記公報に開示されている。
た結果、従来の製造方法で柔軟性を有する架橋ポリエチ
レン管が得られないのは、従来法においては押出し成形
後、管は冷却され、しかる後に架橋されるため、架橋は
ポリエチレンが結晶状態で行われることに起因している
ことを知見し、さらに検討を続け、ポリエチレンの結晶
化度を低下させた状態でポリエチレンを架橋することが
有効であることを見出し、本発明に至った。すなわち、
本発明はシラン架橋用ポリエチレンを加熱・成形した後
、軟化温度以上で水分を含有した流体で処理し、水架橋
することを特徴とする柔軟性に優れたシラン架橋ポリエ
チレン管の製造方法である。本発明に使用するシラン架
橋用ポリエチレンは、いずれのものでもよく、市販品も
使用することができる。すなわち、ポリエチレンとして
は、低密度、中密度タイプのみでなく、低圧法による結
晶化度の高い高密度ポリエチレンを使用しても本発明の
柔軟性に優れたシラン架橋ポリエチレン管を製造するこ
とができ、この場合には管の耐久性を大きく改善するこ
とができる。このポリエチレンを変性するシラン化合物
は、たとえば特公昭５１−２０２１０号等に見られるよ
うな一般式、ＲＲ’ＳｉＹ２（式中、Ｒはケイ素−炭素
結合によりケイ素原子に結合し、そして炭素、水素及び
所望によって酸素により構成される一価のオレフィン性
の不飽和基であり、各Ｙは加水分解可能な有機基であり
、又、Ｒ’は脂肪性不飽和を含まない一価の炭化水素基
又は基Ｙ）で表されるものである。又、シラノール触媒
も上記公報に開示されている。
【０００７】
【作用】ポリエチレンは、図１に示すように原料コンパ
ウンドに結晶が存在するが、加熱して押出し成形中には
結晶がすべて融解し存在しない。押出し成形された後冷
却の途中に結晶が析出されるが、従来の方法では常温ま
で冷却され、析出が完了した後、８０〜９５℃の温湯で
水架橋されている。したがって、架橋後のポリエチレン
管の密度が高く、柔軟性に劣ることになる。これに対し
て本発明は、押出し成形後、軟化温度以上で水分を含有
する流体で架橋するので、結晶は架橋処理中はほとんど
存在せず、架橋処理後の冷却により析出するが、架橋反
応により生じた架橋構造によって結晶化が抑えられる。 したがって架橋後のポリエチレン管の結晶化度は、従来
の方法で製造されたシラン架橋ポリエチレン管よりも低
く、密度も低く抑えることができ、柔軟性に富んだもの
が得られる。
ウンドに結晶が存在するが、加熱して押出し成形中には
結晶がすべて融解し存在しない。押出し成形された後冷
却の途中に結晶が析出されるが、従来の方法では常温ま
で冷却され、析出が完了した後、８０〜９５℃の温湯で
水架橋されている。したがって、架橋後のポリエチレン
管の密度が高く、柔軟性に劣ることになる。これに対し
て本発明は、押出し成形後、軟化温度以上で水分を含有
する流体で架橋するので、結晶は架橋処理中はほとんど
存在せず、架橋処理後の冷却により析出するが、架橋反
応により生じた架橋構造によって結晶化が抑えられる。 したがって架橋後のポリエチレン管の結晶化度は、従来
の方法で製造されたシラン架橋ポリエチレン管よりも低
く、密度も低く抑えることができ、柔軟性に富んだもの
が得られる。
【０００８】
【実施例】以下実施例により具体的に説明する。
実施例１
表２に示すシラン架橋用ポリエチレンコンパウンドを１
６０℃に加熱したホットプレスでシート状に成形した後
、冷却条件を変えて、１２５〜１３０℃に加熱したオー
ブン中で、水蒸気架橋させ冷却した後、密度、架橋度、
硬さの試験を行い、それらの結果を表２に示す。また、
比較例として従来法の条件（８０℃の温水に２４時間浸
漬）で架橋させたものを製作し、同様の試験を行い、そ
の結果を表３に示した。密度の測定および架橋度の測定
は、ＪＩＳ Ｋ６７６９に、硬さの測定は、ＪＩＳ
Ｋ７２１５に基づき行った。
６０℃に加熱したホットプレスでシート状に成形した後
、冷却条件を変えて、１２５〜１３０℃に加熱したオー
ブン中で、水蒸気架橋させ冷却した後、密度、架橋度、
硬さの試験を行い、それらの結果を表２に示す。また、
比較例として従来法の条件（８０℃の温水に２４時間浸
漬）で架橋させたものを製作し、同様の試験を行い、そ
の結果を表３に示した。密度の測定および架橋度の測定
は、ＪＩＳ Ｋ６７６９に、硬さの測定は、ＪＩＳ
Ｋ７２１５に基づき行った。
【０００９】実施例２
通常の方法で押出し成形した管を実施例１と同様な手順
で試験を行い、それらの結果を表４に示す。また、破壊
応力は、ＡＳＴＭ Ｄ １５９９（プラスチックパ
イプ、チュ−ブ、継手に関する短時間破壊強度の標準試
験法）に準拠し、図２に示すような試験装置により行っ
た。手動水圧ポンプにより、圧力計を介して水槽内に設
けられた供試管に水を注入し、１５ｋｇｆ／ｃｍ２まで
は連続に昇圧し、以降は５ｋｇｆ／ｃｍ２昇圧させるご
とに１分間の保持を行った。このようにして得られた破
壊水圧値から次の式で破壊応力を求めた。 σ＝Ｐ（Ｄ−ｔ）／（２ｔ） σ＝破壊応力（破壊時の円周応力、ｋｇｆ／ｃｍ２）Ｐ
＝破壊水圧（ｋｇｆ／ｃｍ２） Ｄ＝管外径（ｃｍ２） ｔ＝管肉厚（ｃｍ）
で試験を行い、それらの結果を表４に示す。また、破壊
応力は、ＡＳＴＭ Ｄ １５９９（プラスチックパ
イプ、チュ−ブ、継手に関する短時間破壊強度の標準試
験法）に準拠し、図２に示すような試験装置により行っ
た。手動水圧ポンプにより、圧力計を介して水槽内に設
けられた供試管に水を注入し、１５ｋｇｆ／ｃｍ２まで
は連続に昇圧し、以降は５ｋｇｆ／ｃｍ２昇圧させるご
とに１分間の保持を行った。このようにして得られた破
壊水圧値から次の式で破壊応力を求めた。 σ＝Ｐ（Ｄ−ｔ）／（２ｔ） σ＝破壊応力（破壊時の円周応力、ｋｇｆ／ｃｍ２）Ｐ
＝破壊水圧（ｋｇｆ／ｃｍ２） Ｄ＝管外径（ｃｍ２） ｔ＝管肉厚（ｃｍ）
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【表４】
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、柔軟性に優れた架橋ポリエチレン管を製造するこ
とが可能となり、高密度ポリエチレンを使用して架橋ポ
リエチレン管の耐久性を顕著に向上させることができる
。
れば、柔軟性に優れた架橋ポリエチレン管を製造するこ
とが可能となり、高密度ポリエチレンを使用して架橋ポ
リエチレン管の耐久性を顕著に向上させることができる
。
【図１】本発明と従来法による架橋方法の相違による結
晶状態の変化を模式的に説明する図。
晶状態の変化を模式的に説明する図。
【図２】本発明において、破壊応力の評価に使用した試
験装置を説明する図。
験装置を説明する図。
Claims (1)
- 【請求項１】 シラン架橋用ポリエチレンを加熱・成
形した後、軟化温度以上で水分を含有した流体で処理し
、水架橋することを特徴とする柔軟性に優れたシラン架
橋ポリエチレン管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3078295A JPH04292630A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | シラン架橋ポリエチレン管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3078295A JPH04292630A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | シラン架橋ポリエチレン管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292630A true JPH04292630A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13657940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3078295A Pending JPH04292630A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | シラン架橋ポリエチレン管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292630A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7183347B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-02-27 | Zeon Corporation | Dip moldings, composition for dip molding and method for producing dip moldings |
| JP2007504309A (ja) * | 2003-09-05 | 2007-03-01 | ボレアリス テクノロジー オイ | 架橋性高圧ポリエチレン組成物、その製造法、それから製造された管及びケーブル |
| JP2012504513A (ja) * | 2008-10-03 | 2012-02-23 | ウポノール・イノベーション・エービー | コーティングパイプ用の方法および組成物 |
| CN103601943A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-02-26 | 安徽省振云塑胶有限公司 | 一种交联pe给水管 |
| JP2016196914A (ja) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 積水化学工業株式会社 | 多層配管 |
| JP2023117854A (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | 積水化学工業株式会社 | 架橋ポリエチレン及び架橋ポリエチレン管とその製造方法 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP3078295A patent/JPH04292630A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7183347B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-02-27 | Zeon Corporation | Dip moldings, composition for dip molding and method for producing dip moldings |
| JP2007504309A (ja) * | 2003-09-05 | 2007-03-01 | ボレアリス テクノロジー オイ | 架橋性高圧ポリエチレン組成物、その製造法、それから製造された管及びケーブル |
| JP2012504513A (ja) * | 2008-10-03 | 2012-02-23 | ウポノール・イノベーション・エービー | コーティングパイプ用の方法および組成物 |
| US9656298B2 (en) | 2008-10-03 | 2017-05-23 | Uponor Innovation Ab | Compositions for coating pipe |
| US9937527B2 (en) | 2008-10-03 | 2018-04-10 | Uponor Innovation Ab | Methods for coating pipe |
| CN103601943A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-02-26 | 安徽省振云塑胶有限公司 | 一种交联pe给水管 |
| JP2016196914A (ja) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 積水化学工業株式会社 | 多層配管 |
| JP2023117854A (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | 積水化学工業株式会社 | 架橋ポリエチレン及び架橋ポリエチレン管とその製造方法 |
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