JPH0615644B2 - シラン架橋性共重合体組成物 - Google Patents

シラン架橋性共重合体組成物

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JPH0615644B2
JPH0615644B2 JP60036004A JP3600485A JPH0615644B2 JP H0615644 B2 JPH0615644 B2 JP H0615644B2 JP 60036004 A JP60036004 A JP 60036004A JP 3600485 A JP3600485 A JP 3600485A JP H0615644 B2 JPH0615644 B2 JP H0615644B2
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ethylene
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昭彦 大野
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、架橋性エチレン共重合体の架橋時初期の架橋
速度を低下させることなく成形品の押出外観を改良し
た、各種成形分野に利用されるシラン架橋性共重合体組
成物に関する。
(従来の技術) 不飽和シラン化合物でグラフト変性したエチレン共重合
体の成形物を水でシラン架橋する方法(特公昭48−1
711号公報参照)は、他の架橋方法、例えば、有機過
酸化物や放射線による架橋に較べて設備が簡易かつ成形
条件の制限が少なく操作し易い利点を有する。
例えば、電力架橋ケーブルにおいては、有機過酸化物に
よる架橋方式での成形可能温度範囲は120〜140℃
であるが、シラン架橋法では非架橋エチレン重合体の成
形温度、即ち、高温度下での成形が可能である。
このように工業的に優れたシラン架橋法は、電力ケーブ
ルの外にパイプ、チューブ、フィルム、シート、中空成
形品、発泡成形品等の幅広い分野で利用されはじめてい
る。
その後、エチレンと不飽和シラン化合物とをラジカル重
合して得られるエチレン共重合体が経済的に有利である
との理由から使用されうようになった(特開昭55−9
611号公報参照)。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この共重合体を用いたシラン架橋法によ
る成形架橋において、押出成形時に押出機内で早期の縮
合反応が起こり、成形品表面に凹凸が発生する場合があ
り、商品価値を失なう極めて大きな欠点として、その改
善が望まれていた。
本発明は、押出時に加水分解可能なシラン基を有する有
機シラン化合物の特定量を、シラノール縮合触媒を添加
したシラン架橋性エチレン共重合体に配合することによ
り架橋時初期の架橋速度を低下させることなく上記欠点
を解決することができることを見い出して為された。
(問題点を解決するための手段) 即ち、本発明は、「下記のA乃至C成分からなることを
特徴とするシラン架橋性共重合体組成物 (A) エチレンと加水分解可能なシラン基を有するエチレ
ン性不飽和有機シラン化合物とから本質的になる重合性
モノマーを高圧下にラジカル重合して得られる、該シラ
ン化合物の含量が0.1〜5重量%である共重合体10
0重量部 (B) シラノール縮合触媒 0.001〜10重量部 (C) 加水分解可能なシラン基を有する飽和又は不飽和有
機シラン化合物 0.01〜5重量部」である。
(作 用) 本発明で用いる上記A成分のエチレン共重合体は、エチ
レンと加水分解可能なシラン基を有するエチレン性不飽
和有機シラン化合物とから本質的になる共重合体であ
る。
ここで「本質的」とは、これ以外の共重合性モノマー、
例えば、プロピレン、ヘキセン−1、4−メチルペンテ
ン−1等のα−オレフィン;酢酸ビニル、酢酸ビニル等
のビニルエステル;アクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル等の不飽和有機酸誘導体;スチレン、α−メチルス
チレン等の不飽和芳香族単量体;ビニルメチルエーテ
ル、ビニルフェニルエーテル等のビニルエーテル等を3
0重量%以下の範囲にて、グラフト、ランダム、ブロッ
クを問わない形で含有する共重合体も含まれる意味であ
る。
エチレン性不飽和有機シラン化合物としては、エチレン
と共重合可能なエチレン性不飽和結合と加水分解可能な
シラン基とを有する各種の化合物が使用可能である。
このような化合物を一般式で示せば、たとえば下式で表
わされるものである。
RSiR′nY3−n (ここで、Rはエチレン性不飽和ヒドロカルビルまたは
ヒドロカルビルオキシ基を表わし、R′は脂肪族飽和ヒ
ドロカルビル基を表わし、Yは加水分解可能な有機基を
表わし、nは0、1又は2を表わす。Yが複数個あると
きは、それぞれ同一でなくてもよい。) この不飽和シラン化合物の具体例は、たとえばRがビニ
ル、アリル、イソプロペニル、ブテニル、シクロヘキセ
ニル、γ−メタクリロキシプロピルであり、Yがメトキ
シ、エトキシ、ホルミルオキシ、アセトキシ、ピロピオ
ノキシ、アルキルないしアリールアミノであり、R′が
メチル、エチル、プロピル、デシル、フェニルの各基の
ものである。
特に好ましい不飽和シラン化合物は、下式で表わされる
もの及びγ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラ
ン及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
である。
CH2=CHSi(OA)3 (ここでAは炭素数1〜8、好ましくは1〜4のヒドロ
カルビル基である。) 最も好ましい化合物は、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン及びγ−メタクリロキシプロピ
ルトリエトキシシラン及びγ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランである。
エチレンと不飽和シラン化合物との共重合は、両者の共
重合が生じる任意の条件で行なえばよい。
具体的には、たとえば圧力500〜4000kg/cm2、
好ましくは1000〜4000kg/cm2、温度100〜
400℃、好ましくは150〜350℃の条件下、ラジ
カル重合開始剤および必要ならば30重量%程度迄の共
単量体や連鎖移動剤の存在下に、槽型又は管型反応器、
好ましくは槽型反応器内で両単体を同時にあるいは段階
的に接触させる。
共重合においては、エチレンの単独重合または他の単量
体との共重合で用いることの知られているいずれのラジ
カル重合開始剤、共単量体および連鎖移動剤も使用する
ことができる。重合開始剤としては、例えば、(イ) ラウ
ロイルパーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ベ
ンゾイルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、
t−ブチルヒドロパーオキシド、t−ブチルパーオキシ
イソブチレートのような有機過酸化物、(ロ) 分子状酸
素、(ハ) アゾビスイソブチロニトリル、アゾイソブチル
バレロニトリルのようなアゾ化合物があり、共単量体と
しては前記した共重合性モノマーがある。
また連鎖移動剤としては、(イ) メタン、エタン、プロパ
ン、ブタン、ペンタンのようなパラフィン系の炭化水
素、(ロ) プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1のよう
なα−オレフィン、(ハ) ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、n−ブチルアルデヒドのようなアルデヒド、
(ニ) アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン
のようなケトン、(ホ) 芳香族炭化水素および(ヘ) 塩素化
水素等をあげることができる。
本発明組成物で使用する共重合体は、不飽和有機シラン
化合物単位の含量が0.1〜5重量%、好ましくは0.
3〜3重量%、特に好ましくは0.5〜2重量%のもの
である。
一般に、不飽和有機シラン化合物含量の多い共重合体の
シラン架橋物ほど機械的強度および耐熱性がすぐれてい
るが、含量が過度に多いと引張り伸びおよび熱融着性が
低下する。0.1〜5重量%という含量範囲は、この点
から決定されたものである。この共重合体は、他のオレ
フィン重合体とブレンドして用いられるが、その場合に
おいても不飽和有機シラン化合物含量は上記の範囲を守
るのが肝要である。
次に、本発明で用いる上記B成分のシラノール縮合触媒
は、シリコーンのシラノール間の脱水縮合を促進する触
媒として使用しうるものが一般に使用し得る。
このようなシラノール縮合触媒は、一般に、錫、亜鉛、
鉄、鉛、コバルト等の金属のカルボン酸塩、有機塩基、
無機酸及び有機酸である。
シラノール縮合触媒の具体例を挙げれば下記の通りであ
る。ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテー
ト、ジブチル錫ジオクトエート、酢酸第一錫、カプリル
酸第一錫、ナフテン酸鉛、カプリル酸鉛、ナフテン酸コ
バルト、エチルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミ
ン、ピリジン等のほか硫酸、塩酸などの無機酸、トルエ
ンスルホン酸、酢酸、ステアリン酸、マレイン酸などの
有機酸がある。
シラノール縮合触媒の使用量は、上記A成分のエチレン
共重合体100重量部に対して0.001〜10重量
部、好まくは0.01〜5重量部、特に好ましくは0.
01〜3重量部である。この量が上記未満では十分な架
橋反応が進まず、一方、上記超過では押出時に押出機内
で極部的ゲル化が進行し外観が著しく悪化する。
さらに、本発明で用いる上記C成分の加水分解可能なシ
ラン基を有する有機シラン化合物は、かかる有機基を有
する限り、飽和シランであろうと不飽和シランであろう
と対象となるが、入手が容易である点では、例えば、上
記A成分を構成するエチレン性不飽和有機シラン化合物
を用いるのが好ましい。
最も好ましい具体的な化合物は、ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン及びγ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシランである。
このC成分の配合量は、上記A成分のエチレン共重合体
100重量部に対して0.01〜5重量部、好ましくは
0.05〜3重量部、特に好ましくは0.1〜2重量部
である。この配合量が上記未満では発明の効果が得られ
ず、一方、上記超過では初期の架橋速度が著しく低下し
て十分な耐熱性のものを得るには架橋処理時間が増大し
作業効率が悪化するので好ましくない。
本願発明の組成物は混練される前までにかかる組成を成
していればよいものであり、例えば、A、BおよびC各
成分は混練機内において初めて本願発明の組成物とされ
てもよい。混練は常法のものでよく、押出機によるのが
好ましい。得られる混練物は、次に水(湿気を含む)に
よりシラン架橋される。
(発明の効果) 本願発明の組成物は、上記C成分の有機シラン化合物を
押出混練時に適量添加するといった簡単な手法で、得ら
れる成形品の外観を改良するといった顕著な効果を奏す
るものであり、樹脂成形体の成形用材料として実用上の
価値を大きく増加させたものである。
(実施例) 第1表に示す実施例1のエチレン共重合体は次の方法で
製造した。
即ち、内容積1.5リットルの撹拌機付き反応器にエチ
レン、ビニルトリメトキシシランおよび分子量調節剤と
してのプロピレンの混合物と、ラジカル発生剤t−ブチ
ルパーオキシイソブチレートとを下記条件で供給しなが
ら連続的にエチレン−ビニルトリメトキシシラン共重合
体を製造した。
また、その他の例における共重合体は、上記の実施例1
の共重合体において、原料の種類を変更し、かつ、その
供給量を調整して製造した。この各共重合体100重量
部ジブチル錫ジラウレートを1重量%配合したポリエチ
レンである触媒マスターバッチを5重量部と、各種の加
水分解可能なシラン基を有する有機シラン化合物を所定
量添加して、L/D20、圧縮比2.5の20mm径フル
テーパー型スクリュー押出機にて、押出温度200℃、
スクリュー回転数50rpmで、外径2mm径の円柱状スト
ランドに押出成形した。
このストランドについて外観評価をし、表面に全く凹凸
がなく滑らかなものを○、凹凸が判る程度のものを△、
表面の全面に激しく凹凸のあるものを×とした。
また、ストランドを80℃温水中に7時間浸漬した後の
ゲル分率を測定した。ゲル分率は、ストランドから0.
5gの試片を採取してソックスレー押出器に入れて沸騰
キシレン16時間押出して求めた。
なお、共重合体中のエチレン性不飽和有機シラン化合物
含量は赤外線分光光度計にて測定した値である。
これら評価の結果を第1および第2表に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−8345(JP,A) 特開 昭56−48944(JP,A) 特開 昭55−9611(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記のA乃至C成分からなることを特徴と
    するシラン架橋性共重合体組成物。 (A) エチレンと加水分解可能なシラン基を有するエチレ
    ン性不飽和有機シラン化合物とから本質的になる重合性
    モノマーを高圧下にラジカル重合して得られる、該シラ
    ン化合物の含量が0.1〜5重量%である共重合体10
    0重量部 (B) シラノール縮合触媒 0.001〜10重量部 (C) 加水分解可能なシラン基を有する飽和又は不飽和有
    機シラン化合物 0.01〜5重量部
JP60036004A 1985-02-25 1985-02-25 シラン架橋性共重合体組成物 Expired - Lifetime JPH0615644B2 (ja)

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