JPH04309545A - ポリプロピレンの架橋用組成物及び架橋方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン架橋用
組成物及び架橋方法に関する。詳しくはポリプロピレン
、特定の２官能ペルオキシモノカーボネート及びシラン
化合物からなるポリプロピレン架橋用組成物及びそれを
使用したポリプロピレンの架橋方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリプロピレンは分子内に第３級
の水素を持つため、有機過酸化物等のラジカル発生剤で
架橋しようとしても分子鎖の崩壊が進行し、架橋物は得
られない。ポリプロピレンを架橋する目的で種々の添加
剤を添加する方法が報告されている。例えば特開平２年
第１６０８５２号公報には半減期が１分となる温度が１
５５〜１７０℃の有機過酸化物とシラン化合物による方
法が開示されており、有機過酸化物としてｔーブチルペ
ルオキシイソプロピルモノカーボネートや２，２ービス
（ｔーブチルペルオキシ）ブタンが好ましい例として例
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
有機過酸化物は分子量が小さく、配合時あるいは架橋時
に揮散してしまい、本来の架橋効率が得られないという
問題を持っている。またこの揮発性は配合時あるいは架
橋時の悪臭の原因となる。さらに有機過酸化物は一般的
に引火性であるため、揮散した有機過酸化物蒸気が作業
時に引火して分解・火災を引き起こす危険性を持ってい
る。

【０００４】また、ポリプロピレンの架橋においては有
機過酸化物の添加量が少ないため、均一にポリプロピレ
ンに分散させるために、高濃度有機過酸化物含有ポリプ
ロピレンマスターバッチが強く要求されているが、揮発
性が高い有機過酸化物では配合時及び貯蔵時に揮散して
所望の架橋物が得られないという欠点を持っている。本
発明の目的は、揮発性が低く、単位当たりの活性が大き
く、貯蔵時に揮散することがなく、架橋時に高架橋効率
であり、安全性の高いポリプロピレン架橋用組成物及び
該組成物を用いた架橋方法を提供することを目的とする
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
解決するため種々検討した結果、特定の２官能のペルオ
キシモノカーボネートをポリプロピレンに用いることに
より目的を達成できることを確認して本発明を完成した
。

【０００６】即ち本発明の第１は　　ポリプロピレン６
０〜９８重量部、 一般式 　　（式中Ｒ１またはＲ２は、炭素数１〜５のアルキル
基、シクロヘキシル基または炭素数４以下のアルキル基
が置換したシクロヘキシル基を示し、ｎは４〜８である
）で示される２官能ペルオキシモノカーボネート１〜２
０重量部

【０００７】及び一般式 Ｒ３Ｒ４ＳｉＹ２（式中Ｒ３はビニル基、アクロキシ基
又はメタクリロキシ基でありＹは加水分解し得る１価の
有機基、Ｒ４はＲ３と同じ基又はＹと同じ基である）で
示されるシラン化合物１〜２０重量部からなるポリプロ
ピレン架橋用組成物であり、本発明の第２は該組成物と
ポリプロピレンの混合物において、混合物１００重量部
に対して２官能ペルオキシモノカーボネートを０．０５
〜１重量部、シラン化合物を０．５〜３重量部となるよ
うに混合してグラフト反応させ、次いで得られたグラフ
ト化物を、シラノール触媒の存在下に水と反応させて架
橋させることを特徴とするポリプロピレンの架橋方法に
関する。

【０００８】本発明に用いられるポリプロピレンは、例
えばホモポリプロピレン、プロピレンとエチレン、ブテ
ンー１等のαーオレフィンとの共重合体であり、単独又
は混合して使用できる。またエチレン・プロピレン・非
共役ジエン共重合体ゴム等の合成ゴムを必要に応じて混
合して使用することもできる。

【０００９】本発明で用いる前記一般式で示される特定
の２官能ペルオキシモノカーボネートとしては、例えば
１，６ービス（ｔーブチルペルオキシカルボキシ）ブタ
ン、１，６ービス（ｔーブチルペルオキシカルボキシ）
ヘキサン、１，６ービス（ｔーヘキシルペルオキシカル
ボキシ）ヘキサン、１，６ービス（ｔーオクチルペルオ
キシカルボキシ）ヘキサン、１，６ービス（２ーシクロ
ヘキシルイソプロピルペルオキシカルボキシ）ヘキサン
、１，６ービス（ｔーブチルペルオキシカルボキシ）オ
クタン等であり、これらの中で１，６ービス（ｔーブチ
ルペルオキシカルボキシ）ヘキサンが効率の点で特に好
ましい。

【００１０】本発明の組成物において、特定の２官能ペ
ルオキシモノカーボネートの含有量は１〜２０重量部で
ある。１重量部未満の場合はマスターバッチとしての効
果が小さく、２０重量部を越えると組成物の均一性が損
なわれる。

【００１１】本発明で用いる前記一般式で示されるシラ
ン化合物としては、例えばビニルトリス（βーメトキシ
エトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、γーメタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン等である。本発明の組成物において、シ
ラン化合物の含有量は１〜２０重量部である。本発明の
組成物の製造は、バンバリーミキサーやヘンシェルミキ
サー、ニーダーなどの通常の混練機で、低温でコントロ
ールされた条件下で実施することができる。

【００１２】前記の組成物は、架橋に際し、ポリプロピ
レンと混合されるが、その割合は２官能ペルオキシモノ
カーボネートの量が混合物１００重量部に対して０．０
５〜１重量部となるように混合される。２官能ペルオキ
シモノカーボネートの量が０．０５重量部未満ではグラ
フト反応が充分進行せず、１重量部を越えるとグラフト
反応よりもポリプロピレンの崩壊反応が主となる。

【００１３】また、本発明の組成物とポリプロピレンの
混合物において、シラン化合物の量は、混合物１００重
量部に対して０．５〜３重量部である。０．５重量部未
満ではグラフト反応が充分進行せず、３重量部を越えて
も性能は変わらず、経済的に好ましくない。本発明のグ
ラフト反応は、単軸又は多軸の押出機中において１６０
〜２００℃で実施される。

【００１４】本発明の架橋反応はシラン処理したグラフ
ト化物を、シラノール縮合触媒存在下、水分に接触させ
ることにより行われる。グラフト化物の架橋促進用のシ
ラノール縮合触媒としては、例えばジブチル錫ジラウレ
ート、ジブチル錫ジオクトエート等、シラノール触媒と
して通常よく使用されている化合物が使用出来る。

【００１５】本発明におけるポリプロピレン架橋用樹脂
組成物には、特定の２官能ペルオキシモノカーボネート
及びシラン化合物以外に、通常用いられる各種の充填剤
、補強剤、可塑剤、加工助剤、顔料、難燃化剤等を必要
に応じて配合することが出来る。

【００１６】

【実施例】次に本発明を実施例及び比較例によりさらに
詳細に説明する。例中部数は重量部を表す。尚、実施例
及び比較例で用いた評価方法は次の方法によった。架橋
率：得られたシートを１００メッシュの金網に入れ、沸
騰ｍーキシレン中で６時間抽出し、抽出前の重量に対す
る抽出残分の重量の割合を架橋率とした。

【００１７】（実施例１）ＭＦＲ（２３０℃における荷
重２．１６Ｋｇを加えた場合の１０分間の溶融樹脂の吐
出量）１．０ｇ／１０分のホモポリプロピレン１００重
量部に１，６ービス（ｔーブチルペルオキシカルボキシ
）ヘキサンとγーメタクリロキシプロピルトリメトキシ
シランを表１に示した割合で配合し、次いでヘンシェル
ミキサーで室温、２５０ｒｐｍで３分間混合してポリプ
ロピレン架橋用組成物１００Ｋｇを得た。 （実施例２）実施例１において、１，６ービス（ｔーブ
チルペルオキシカルボキシ）ヘキサンとγーメタクリロ
キシプロピルトリメトキシシランを表１に示した割合に
変えた以外は実施例１に準じてプロピレン架橋用組成物
１００Ｋｇを得た。

【００１８】（実施例３）実施例１において、１，６ー
ビス（ｔーブチルペルオキシカルボキシ）ヘキサンの変
わりに１，６ービス（ｔーヘキシルペルオキシカルボキ
シ）ヘキサンを使用した以外は実施例１に準じてプロピ
レン架橋用組成物１００Ｋｇを得た。 （実施例４）実施例１において、１，６ービス（ｔーブ
チルペルオキシカルボキシ）ヘキサンの変わりに１，６
ービス（２ーシクロヘキシルイソプロピルペルオキシカ
ルボキシ）ヘキサンを使用した以外は実施例１に準じて
ポリプロピレン架橋用組成物１００Ｋｇを得た。

【００１９】（比較例１）実施例１において、１，６ー
ビス（ｔーブチルペルオキシカルボキシ）ヘキサンの変
わりにｔーブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネ
ート使用した以外は実施例１に準じてポリプロピレン架
橋用組成物１００Ｋｇを得た。 （比較例２）実施例１において、１，６ービス（ｔーブ
チルペルオキシカルボキシ）ヘキサンの変わりに２，５
ービス（イソプロピルオキシカルボノルペルオキシ）２
，５ージメチルヘキサンを使用した以外は実施例１に準
じてポリプロピレン架橋用組成物１００Ｋｇを得た。

【００２０】

【表１】

【００２１】（実施例５）実施例１で得られたポリプロ
ピレン架橋用組成物１００部と、実施例１で使用したホ
モポリプロピレン９００部との混合物を口径４０ｍｍの
単軸押出機で２００℃で溶融処理してグラフト化ペレッ
トを得た。次いでグラフト化ペレット９０部と、ホモポ
リプロピレン１００部とジブチル錫ラウレート１部との
混合物１０部を、Ｔダイ付き４０ｍｍ口径の押出機で２
５０℃でシーティングし、厚さ０．２５ｍｍのシートを
得た。このシートを沸騰水中に３０分間浸漬して架橋し
、前記の方法に従って架橋率を測定した。結果を表２に
示した。

【００２２】（実施例６）実施例５において、実施例１
のポリプロピレン架橋用組成物の変わりに実施例２の架
橋用組成物を使用した以外は実施例５に準じて架橋し、
架橋率を表２に示した。 （実施例７）実施例５において、実施例１のポリプロピ
レン架橋用組成物の変わりに実施例３の架橋用組成物を
使用した以外は実施例５に準じて架橋し、架橋率を表２
に示した。 （実施例８）実施例５において、実施例１のポリプロピ
レン架橋用組成物の変わりに実施例４の架橋用組成物を
使用した以外は実施例５に準じて架橋し、架橋率を表２
に示した。

【００２３】（比較例３）実施例５において、実施例１
のポリプロピレン架橋用組成物の変わりに比較例１の架
橋用組成物を使用した以外は実施例５に準じて架橋し、
架橋率を表２に示した。 （比較例４）実施例５において、実施例１のポリプロピ
レン架橋用組成物の変わりに比較例２の架橋用組成物を
使用した以外は実施例５に準じて架橋し、架橋率を表２
に示した。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２から、本発明のポリプロピレン架橋用
組成物及び架橋方法は高い架橋率を示すことが確認され
た。 （実施例９）ホモポリプロピレン７８部、１，６ービス
（ｔーブチルペルオキシカルボキシ）ヘキサン２０部及
びγーメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２部
をヘンシェルミキサーで室温、２５０ｒｐｍで３分間混
合してポリプロピレン架橋用組成物１００Ｋｇを得た。 次いでこのうちの１００ｇを直径２０ｃｍ、深さ１．５
ｃｍのシャーレ内に均一に分散させた後、オープンの状
態で３０℃の恒温槽に３０日間放置して混合直後に対す
る重量減少率を測定した。結果を表３に示した。

【００２６】（比較例５）実施例９において、１，６ー
ビス（ｔーブチルペルオキシカルボキシ）ヘキサンの変
わりにｔーブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネ
ートを使用した以外は実施例９に準じて重量減少率を測
定し、その結果を表３に示した。 （参考例１）実施例９において、ホモポリプロピレン９
８部、γーメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
２部を使用し、１，６ービス（ｔーブチルペルオキシカ
ルボキシ）ヘキサンを使用しない以外は実施例１に準じ
て重量減少率を測定し、その結果を表３に示した。

【００２７】

【００２８】表３から本発明のポリプロピレン架橋用組
成物は重量減少がほとんどなく、揮発性が低いことが確
認された。このことは混合、貯蔵及び架橋時に、揮散し
た過酸化物蒸気による引火・分解・火災の危険性を大幅
に軽減出来ることを意味している。

【００２９】

【発明の効果】本発明の特定の２官能ペルオキシモノカ
ーボネートは、分子量が大きくかつ２官能であるので、
揮発性が低くかつ単位当たりの活性が大きいという特徴
を有している。従って、ポリプロピレン、シラン化合物
と配合された組成物において、貯蔵時に揮散するという
心配がなく、また、架橋時においても揮発性が低いため
、高架橋効率でかつ低臭気であり、さらに揮散した過酸
化物蒸気による引火・分解・火災の危険性を大幅に軽減
できるという特徴を有している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリプロピレン６０〜９８重量部一般
   式　　（式中Ｒ１またはＲ２は、炭素数１〜５のアルキ
   ル基、シクロヘキシル基または炭素数４以下のアルキル
   基が置換したシクロヘキシル基を示し、ｎは４〜８であ
   る）で示される２官能ペルオキシモノカーボネート１〜
   ２０重量部及び一般式 Ｒ３Ｒ４ＳｉＹ２ （式中Ｒ３はビニル基、アクロキシ基又はメタクリロキ
   シ基でありＹは加水分解し得る１価の有機基、Ｒ４はＲ
   ３と同じ基又はＹと同じ基である）で示されるシラン化
   合物１〜２０重量部からなるポリプロピレン架橋用組成
   物。
2. 【請求項２】　　請求項１の組成物とポリプロピレンの
   混合物において、混合物１００重量部に対して２官能ペ
   ルオキシモノカーボネートを０．０５〜１重量部、シラ
   ン化合物を０．５〜３重量部となるように混合してグラ
   フト反応させ、次いで得られたグラフト化物を、シラノ
   ール縮合触媒の存在下に水と接触させて架橋させること
   を特徴とするポリプロピレンの架橋方法。