JPS6042819B2 - 重合体の架橋方法 - Google Patents

重合体の架橋方法

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JPS6042819B2
JPS6042819B2 JP13373776A JP13373776A JPS6042819B2 JP S6042819 B2 JPS6042819 B2 JP S6042819B2 JP 13373776 A JP13373776 A JP 13373776A JP 13373776 A JP13373776 A JP 13373776A JP S6042819 B2 JPS6042819 B2 JP S6042819B2
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JP
Japan
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crosslinking
polymer
organic peroxide
ultraviolet rays
polymers
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JP13373776A
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JPS5358550A (en
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徳治 小川
章 大川
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エチレンを除くα−オレフィン系および
/またはジオレフィン系重合体(以下重合体と称す)の
架橋方法に関するものであり、さらに詳細には、有機過
酸化物を含有して未架橋の溶融状態にある重合体に紫外
線を照射することを特徴とする重合体の架橋方法に関す
るものである。
従来、重合体の機械的、化学的および熱的性質を改良
する目的において、重合体に適当な有機過酸化物を添加
して、架橋することは公知であり、数多くの研究が行わ
れている。しかし、これらの従来法は、添加された有機
過酸化物の分解温度より高い温度で加熱架橋することか
ら架橋すべき成型品が架橋時に熱変形を受けやすく、熱
変形を避冫けるためにより低温側で有機過酸化物を分解
させると分解時間が長くなり、架橋反応に要する時間も
数時間を越えるという欠点がある。 この発明は、かか
る欠点を解決する重合体の架橋方法を提供しようとする
ものであり、それらは、有機過酸化物を含有して未架橋
の溶融状態にある重合体に紫外線を照射するという方法
によって達成される。
この発明者らは、先にポリエチレン樹脂に有機過酸化
物を含有させたのち、樹脂の融点以上で、かつ熱のみで
は実質的に架橋しない温度、時間の条件下で紫外線を照
射することによりポリエチリン樹脂を架橋させる方法を
提供した(特願昭50一52586号)が、さらに他の
重合体について検討を加えた結果、ポリエチレン樹脂以
外のα−オレフィン系および/またはジオレフィン系重
合体も容易に架橋化されるこそとを見い出し、さらにこ
れを究明してこの発明に到達したものである。
すなわち、この発明は、エチレンを除くα−オレフィ
ン系および/またはジオレフィン系重合体に有機過酸化
物を含有させたのちこの混合物を実質的に未架橋の状態
に加熱容融し、その条件下で紫外線を照射することを特
徴とし、上記重合体を効率よくかつ均一架橋体とする方
法である。 この発明でいうエチレンを除くオレフィン
系および/またはジオレフィン系重合体とは、プロピレ
ン、ブテンー1、ベンテンー1、4−メチルーベンテン
ー1、ヘキセンー1のようなα−オレフイン系および、
イソプレン、1●4ブタジエン、1●2ブタジエンなど
のようなジオレフイン系の単一重合体及びエチレンの含
有量が50%未満のエチレン−プロピレン共重合体のよ
うなα−オレフィン系の共重合体及びジエン系合成ゴム
成分も含みさらにこれらの混合物あるいは上記重合体を
主成分として他のポリマー例えばポリエチレン樹脂との
混合物も含まれる。この発明でいう有機過酸化物は、そ
の分子中に一0−0一結合を有する化合物を意味し、オ
レフィン系およびジオレフイン系重合体の架橋反応に有
効なものであり、さらに使用重合体の溶融温度以上の分
解温度をもつもので、重合体の種類により異る。
例えばエチレンプロピレンラバーのような重合体には、
1・1−ビス(tーブチルパーオキシ)3・3・5−ト
リメチルシクロヘキサン、1●3−ビス(tーブチルパ
ーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサ
イドなどが用いられ、ポリプロピレンのような重合体に
は、2●5−ジメチルヘキサン2●5ージハイドロパー
オキサイド、2●5−ジメチル2●5−ジ(tーブチル
パーオキシ)ヘキサンー3、クメンハイドロパーオキサ
イドなどが用いられる。これらの有機過酸化物は、重合
体10CE)に対して5部以下の割合で用いられ、好ま
しくは、0.1〜2部が用いられる。重合体に有機過酸
化物を含有せしめる方法としては、練込みによる方法、
適当な溶剤に有機過酸化物を溶解させ、その溶液に接触
含浸させる方法等が用いられる。この発明によって得ら
れる重合体の架橋体としては、粒、板、線、フィルム、
成形品などの別をとわない。この発明において用いられ
る紫外線は、波長が1000A〜4000Aの紫外線で
り、特に、1850A〜4000Aの紫外線が好ましい
。
これらの紫外線源としては、低圧、高圧、超高圧水銀ラ
ンプ、キセノンランプ、カーボンアークなどが用いられ
る。この発明の加熱は、重合体の溶融温度以上で、かつ
加熱のみでは実質的に未架橋の条件下であり、使用する
重合体と有機過酸化物によつて異なる。紫外線照射時の
雰囲気相は、気相、液相のいずれでもよく、具体的な加
熱方法としては、ヒーター加熱、シリコン油浴、赤外線
ランプおよび高圧水銀ランプから放射される輻射熱を利
用するなどの方法があるが、これを適宜用いることがで
きる。
この発明における紫外線を照射することによる架橋を行
う場合には、架橋成形品を連続的に加熱帯中に導入しな
がら紫外線を照射する方法、バッチ的に加熱しながら紫
外線を照射する方法などが用いられるが、特にこれを限
定するものではない。
このように有機過酸化物含有重合体を加熱溶融した条件
下で紫外線を照射することにより、均一架橋体とするこ
とができる。
すなわち、重合体の溶融温度以下における結晶化状態で
の架橋は、有機過酸化物の樹脂の非晶領域に局在してい
るため、重合体内における有機過酸化物の分散性が悪い
ことから、架橋反応が重合体の非晶領域に選択的に起こ
り結晶領域は架橋されずに保持されているような不均一
架橋体となるのに対し、重合体の溶融温度以上における
架橋では、結晶領域が存在しないため、有機過酸化物の
分散性がよいことから、架橋反応が重合体に均一に起り
、均一架橋体が得られる。重合体のうち結晶領域を殆ん
ど有しないジオレフイン系重合体やエチレンプロピレン
ラバーのような非晶性の重合体の場合には、特に加熱溶
融する必要はないが、この発明のように重合体を熱のみ
では実質的に架橋しない状態に加熱した条件下で紫外線
を照射することにより、重合体の架橋反応を著しく促進
させることができる。これは、有機過酸化物の分解が熱
エネルギーと紫外線エネルギーを同時に用いたことによ
る相乗的l効果により起るためである。すなわち熱エネ
ルギーを吸収して励起状態に活生化された未分解有機過
酸化物の−0−0一結合が、紫外線エネルギーの作用を
受けることにより容易にかつ選択的に解離し、重合体の
架橋に有効なラジカルを多く生成・するためと思われる
。一方、有機過酸化物を含有した重合体に、紫外線の代
わりに電離性放射線(例えは加速電子線)を照射した場
合には、有機過酸化物の架橋反応に対する促進効果が全
く見られないことからこの発ノ明における架橋促進効果
は、紫外線エネルギーに特有なものである。
この発明でいう架橋度は、重合体を200メッシュ金網
のカゴに入れ、ソツクスレーによる還流抽出を行い、一
定時間抽出したのち乾燥し、その不溶重合体の重量%に
よって定義され、抽出溶媒は、重合体により異る。
この発明でいう実質的に未架橋の重合体とは、この架橋
度が零であるものを意味する。また、重合体の溶融温度
とは、重合体の結晶領域が溶融状態にあるときの温度を
いい、具体的には、示査走査熱量計で8℃/分の昇温速
度で融解曲線を測定した場合のピーク温度をいう。
以下、実施例をあげてこの発明を説明するが、この発明
は、これら実施例に制約されないことは勿論である。
実施例1 エチレンプロピレンラバー(三井EPT4O2l)1(
1)部と1・3−ビス(tーブチルパーオキシイソプロ
ピル)ベンゼン1』部をトルエンに溶解し、混合攪拌し
減圧乾燥し、次いで80℃に加熱した圧縮成形機で厚み
1.5?の未架橋のエチレンプロピレンラバーシートを
作った。
次に、1000Cに保持された加熱板上に上記シートを
置き、3分間予熱してシートを溶解させたのちシート上
部10cmの距離から高圧水銀ランプ(東芝電気製H−
400P型)1本を用いて紫外線を5分間照射した。得
られた架橋処理シートの架橋度を測定したところ、60
%であった。、架橋度は、n−ヘキサンによる6時間還
流抽出後のn−ヘキサン不溶分−の乾燥重量%である。
また、比較のため、上記で作つた未架橋のエチレンプロ
ピレンラバーシートを用いて紫外線照射を行わずに10
0℃において熱のみによる架橋処理を5分間行い、それ
について架橋度を測定したと.ころ0%であった。
以上の結果から明らかなように、熱のみによる架橋処理
を行つた場合には、全く架橋度が得られないのに対し、
100′Cの加熱条件で紫外線を照射する架橋処理を行
った場合では、短時間に高架橋.−度のものが得られて
おり架橋効率のすぐれていることがわかる。
実施例2 シンジオタクチツクー1・2ポリブタジエン樹脂(日本
合成ゴム(株)製JSR..RB82O)100部・に
ジクミルパーオキサイド1刀部を混合して、20瓢φ押
出機で120℃で溶融混練してペレットとし、さらに1
20℃に加熱した圧縮成形機で厚み1.5?の未架橋の
シンジオタクチツクー1・2ポリブタジエンシートを作
った。
次に実施例1と同様の条件で紫外線を5分間照射し、実
施例1と同様の条件で架橋度を測定したところ、78%
であつた。また比較のため、上記で作った未架橋のシン
ジオタクチツクー1・2ポリブタジエンシートを用いて
紫外線照射を行わずに100℃において熱のみによる架
橋処理を5分間行い、それについて架橋度を測定したと
ころ、0%であった。このように、この発明はシンジオ
タクチツクJ1・2ポリブタジエン樹脂を用いた場合に
も有効である。
実施例3 エチレン−プロピレンブロック共重合体(エチレン含量
8重量%、MIl.Ol溶融温度162℃)の粉末1(
1)部と2・5−ジメチル2・5−ジ(tーブチルパー
オキシ)ヘキセンー3を2部トルエンに溶解し、混合攪
拌して減圧乾燥し、次いで170℃に加熱した圧縮成形
機で厚み1.5wLの未架橋シートとし、次に170℃
に保持された加熱板上に上記シートを置き、溶融させた
のちシー上部から実施例1と同様に紫外線を7分間照射
した。
得られた架橋処理シートの架橋度を測定したところ、4
5%であつた。架橋度は135℃テトラリンに3時間浸
漬後の不溶分の乾燥燥重量%である。また比較のため、
上記で作つた未架橋シートを用いて紫外線照射を行わず
に170′Cにおいて、熱のみによる架橋処理を7分間
行い、架橋度を測定したところ、0%であつた。
実施例4 実施例1で用いたエチレンプロピレンラバー(三井EP
T4O2l)(4)部と実施例2で用いたシンジオタク
チツクー1・2ポリブタジエン樹脂(日本合成ゴム(株
)製RB−820)1(1)部に1・3−ビス(tーブ
チルパーオキシイソプロピル)ベンゼン1.5部を混合
して、20T!Rmφ押出機で120℃で溶融混練して
粒状とし、さらに120℃に加熱した圧縮成形機で厚み
1.5Wr!RLの未架橋のシートを作った。
次に実施例1と同様の条件て紫外線を5分間照射し、実
施例1と同様の条件で架橋度を測定したころ、75%で
あつた。また、比較のため、上記で作つた未架橋のシー
トを用いて、紫外線照射を行わずに100゜C15分間
の熱のみによる架橋処理を行い、それについて架橋度を
測定したところ、0%であった。以上の実施例からも明
らかなように、この発明によれば、重合体の架橋反応が
著しく促進されかつ均一架橋体が得られることから、電
線被覆後の架橋、フィルム、テープ、バイブ等の成形品
架橋発泡用シート、ビーズの架橋などに応用され、その
工業的価値はきわめて大なるものがある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エチレンを除くα−オレフィン系および/またはジ
    オレフィン系重合体に有機過酸化物を含有させたのち、
    この混合物を実質的に未架橋の状態に加熱容融し、その
    条件下で紫外線を照射することを特徴とする重合体の架
    橋方法。
JP13373776A 1976-11-09 1976-11-09 重合体の架橋方法 Expired JPS6042819B2 (ja)

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JPS5358550A JPS5358550A (en) 1978-05-26
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JPS5993711A (ja) * 1982-11-22 1984-05-30 Mitsui Petrochem Ind Ltd 結晶性ポリプロピレンの改質方法

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