JP2019172896A - MODIFIED ETHYLENE/α-OLEFIN COPOLYMER, FORMED BODY, AND PIPE - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変性エチレン・α−オレフィン共重合体に関する。本発明はまた、この変性エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた成形体及びパイプに関する。 The present invention relates to a modified ethylene / α-olefin copolymer. The present invention also relates to a molded body and a pipe using the modified ethylene / α-olefin copolymer.
金属材料に比べて耐腐食性や施工性に優れたプラスチックが、給水・給湯用の配管材料として用いられている。この中でも、特に耐圧強度や高温度領域での耐クリープ性に優れている不飽和シラン変性ポリエチレンを架橋処理した、いわゆるシラン変性ポリエチレン架橋パイプ(以下架橋パイプという)を用いることが主流となっている。 Plastics that are superior in corrosion resistance and workability compared to metal materials are used as piping materials for water supply and hot water supply. Of these, the use of so-called silane-modified polyethylene cross-linked pipes (hereinafter referred to as cross-linked pipes) obtained by cross-linking unsaturated silane-modified polyethylene, which is particularly excellent in pressure resistance and creep resistance in a high temperature region, is the mainstream. .
架橋パイプは一般的に、ポリエチレン、有機不飽和シラン化合物、有機過酸化物及びシラノール縮合触媒を混合して成形して得られるパイプを、水分の存在下で架橋する方法で生産されるが、その製造方法には、上記材料を一度に混合し、パイプを成形するモノシル法と、一旦ポリエチレン、有機不飽和シラン化合物、有機過酸化物を用いてシラン変性ポリエチレンを作成しておき、パイプの成形加工時にシラノール縮合触媒を添加して成形する2段法とがある。 Generally, a crosslinked pipe is produced by a method of crosslinking a pipe obtained by mixing polyethylene, an organic unsaturated silane compound, an organic peroxide and a silanol condensation catalyst in the presence of moisture. For the production method, the above materials are mixed at once, and the pipe is molded, and the silane-modified polyethylene is prepared once using polyethylene, an organic unsaturated silane compound, and an organic peroxide. There is sometimes a two-stage method in which a silanol condensation catalyst is added and molded.
これらの方法において、モノシル法は、溶融成形時にグラフト変性も実施するために、条件調整が難しく、外観不良等の不良率が高いという課題がある。2段法はこの課題を改良した方法であるが、成形加工時にシラノール縮合触媒を存在させる必要があるため、微量の架橋成分の生成を回避し得ず、結果として目ヤニ等の発生を防止し得ないという課題があった。 In these methods, the monosil method has problems that it is difficult to adjust the conditions and the defect rate such as poor appearance is high because graft modification is also performed during melt molding. The two-stage method is an improvement of this problem. However, since a silanol condensation catalyst needs to be present during the molding process, the generation of a trace amount of a crosslinking component cannot be avoided, and as a result, the generation of eyes and the like is prevented. There was a problem of not getting.
こういった課題に対して、特許文献1や特許文献2では、特殊なシングルサイト触媒を用いて重合された、コモノマー量及びコモノマー分布を制御したエチレン・α−オレフィン共重合体から不飽和シラングラフト変性エチレン・α−オレフィン共重合体を得る方法が提案されている。しかし、これらの方法は、特殊なシングルサイト系触媒で重合された特殊な材料を入手する必要があり、一般的とは言えない。
また、一般的に入手しやすいシングルサイト系触媒で重合されたポリエチレンは、通常低密度グレード品を主体とする。一方で、架橋ポリエチレン管の規格であるJIS K6769や、暖房用ポリエチレン管の規格であるJXPA401などには、材料密度0.94〜0.93kg/m3が基本として考えられており、これよりも過度に低密度であると、クリープ特性にも影響を及ぼす懸念がある。
In order to deal with these problems, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe an unsaturated silane graft from an ethylene / α-olefin copolymer polymerized using a special single-site catalyst and controlling the comonomer amount and comonomer distribution. A method for obtaining a modified ethylene / α-olefin copolymer has been proposed. However, these methods are not general because it is necessary to obtain a special material polymerized with a special single-site catalyst.
In addition, polyethylene polymerized by a generally available single-site catalyst is usually mainly a low-density grade product. On the other hand, JIS K6769, which is a standard for crosslinked polyethylene pipes, JISPA401, which is a standard for polyethylene pipes for heating, etc., are considered based on a material density of 0.94 to 0.93 kg / m 3. If the density is too low, the creep characteristics may be affected.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、架橋パイプの製造時の目ヤニ発生を低減することができ、ゲル分率が高い架橋パイプを製造することが可能な不飽和シラングラフト変性エチレン・α−オレフィン共重合体と、これを用いた成形体及び架橋パイプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of reducing generation of eyes when a crosslinked pipe is produced, and an unsaturated silane graft capable of producing a crosslinked pipe having a high gel fraction. It is an object of the present invention to provide a modified ethylene / α-olefin copolymer, a molded body using the same, and a crosslinked pipe.
本発明者は前記課題を解決するために鋭意研究を行った。その結果、温度溶出分別(TREF)により測定される積分溶出曲線において、特定温度範囲における溶出量積分値が特定量以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体を不飽和シラン化合物によりグラフト変性した変性エチレン・α−オレフィン共重合体であって、特定のメルトフローレート及びゲル分率を有する変性エチレン・α−オレフィン共重合体を用いることによって、上記の課題を解決することができることを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明は以下のとおりである。
The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, in the integral elution curve measured by temperature elution fractionation (TREF), the ethylene / α-olefin copolymer whose elution amount integral value in the specific temperature range is less than the specific amount is graft-modified with an unsaturated silane compound. It has been found that the above problem can be solved by using a modified ethylene / α-olefin copolymer having a specific melt flow rate and gel fraction, which is an ethylene / α-olefin copolymer. Invented.
That is, the present invention is as follows.
[1] 温度溶出分別(TREF)により測定される積分溶出曲線において、80℃以下における溶出量積分値が35質量%以下のエチレン・α−オレフィン共重合体を不飽和シラン化合物によりグラフト変性した変性エチレン・α−オレフィン共重合体であって、該変性エチレン・α−オレフィン共重合体が下記(1)〜(2)を満足することを特徴とする変性エチレン・α−オレフィン共重合体。
(1) ゲル分率が65質量%以上
(2) 190℃、2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.05g/10分以上、2g/10分以下
[1] Modified by graft-modifying an ethylene / α-olefin copolymer having an integrated elution amount of not more than 35% by mass at 80 ° C. or less in an integral elution curve measured by temperature elution fractionation (TREF) with an unsaturated silane compound A modified ethylene / α-olefin copolymer, wherein the modified ethylene / α-olefin copolymer satisfies the following (1) to (2):
(1) Gel fraction is 65% by mass or more (2) Melt flow rate (MFR) at 190 ° C. and 2.16 kg is 0.05 g / 10 min or more and 2 g / 10 min or less
[2] 前記エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が925kg/m3以上、950kg/m3以下である、[1]に記載の変性エチレン・α−オレフィン共重合体。 [2] The modified ethylene / α-olefin copolymer according to [1], wherein the density of the ethylene / α-olefin copolymer is 925 kg / m 3 or more and 950 kg / m 3 or less.
[3] 前記エチレン・α−オレフィン共重合体の190℃、2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.5g/10分以上、5g/10分以下である、[1]又は[2]に記載の変性エチレン・α−オレフィン共重合体。 [3] The melt flow rate (MFR) at 190 ° C. and 2.16 kg of the ethylene / α-olefin copolymer is 0.5 g / 10 min or more and 5 g / 10 min or less, [1] or [2] Modified ethylene / α-olefin copolymer described in 1.
[4] 前記エチレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィンがn−ヘキセン及び/又はn−オクテンを含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の変性エチレン・α−オレフィン共重合体。 [4] The modified ethylene / α-olefin copolymer according to any one of [1] to [3], wherein the α-olefin of the ethylene / α-olefin copolymer contains n-hexene and / or n-octene. Coalescence.
[5] [1]〜[4]のいずれかに記載の変性エチレン・α−オレフィン共重合体をシラノール縮合触媒の存在下に架橋反応させてなるシラン架橋エチレン・α−オレフィン共重合体の押出成形体である成形体。 [5] Extrusion of a silane-crosslinked ethylene / α-olefin copolymer obtained by cross-linking the modified ethylene / α-olefin copolymer according to any one of [1] to [4] in the presence of a silanol condensation catalyst A molded body that is a molded body.
[6] [5]に記載の成形体よりなるパイプ。 [6] A pipe made of the molded article according to [5].
本発明によれば、架橋パイプの製造時の目ヤニ発生を低減することができ、架橋後のゲル分率が高く、外観に優れ、長期耐久性に優れる架橋パイプを製造することが可能な不飽和シラングラフト変性エチレン・α−オレフィン共重合体、及びこれを用いたパイプを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of spears during the production of a crosslinked pipe, and it is possible to produce a crosslinked pipe having a high gel fraction after crosslinking, excellent appearance, and excellent long-term durability. A saturated silane graft-modified ethylene / α-olefin copolymer and a pipe using the same can be provided.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。なお、本明細書において、「〜」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following description, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention. In addition, in this specification, when expressing by putting a numerical value or a physical-property value before and behind using "-", it shall use as what includes the value before and behind.
〔変性エチレン・α−オレフィン共重合体〕
本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体は、温度溶出分別(TREF)により測定される積分溶出曲線において、80℃以下における溶出量積分値が35質量%以下のエチレン・α−オレフィン共重合体を不飽和シラン化合物によりグラフト変性した変性エチレン・α−オレフィン共重合体であって、該変性エチレン・α−オレフィン共重合体が下記(1)〜(2)を満足することを特徴とする。
(1) ゲル分率が65質量%以上
(2) 190℃、2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.05g/10分以上、2g/10分以下
[Modified ethylene / α-olefin copolymer]
The modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is an ethylene / α-olefin copolymer having an integrated elution amount of not more than 35% by mass at 80 ° C. or less in an integral elution curve measured by temperature elution fractionation (TREF). A modified ethylene / α-olefin copolymer obtained by graft-modifying a blend with an unsaturated silane compound, wherein the modified ethylene / α-olefin copolymer satisfies the following (1) to (2): .
(1) Gel fraction is 65% by mass or more (2) Melt flow rate (MFR) at 190 ° C. and 2.16 kg is 0.05 g / 10 min or more and 2 g / 10 min or less
<エチレン・α−オレフィン共重合体>
本発明においては、不飽和シラン化合物によるグラフト変性に供するエチレン・α−オレフィン共重合体として、温度溶出分別(TREF)により測定される積分溶出曲線において、80℃以下における溶出量積分値(以下、「80℃以下のTREF溶出成分量」と称す場合がある。)が35質量%以下のエチレン・α−オレフィン共重合体を用いる。
<Ethylene / α-olefin copolymer>
In the present invention, as an ethylene / α-olefin copolymer subjected to graft modification with an unsaturated silane compound, in an integral elution curve measured by temperature elution fractionation (TREF), an elution amount integrated value at 80 ° C. or less (hereinafter, An ethylene / α-olefin copolymer having a mass of 35% by mass or less may be referred to as “a TREF elution component amount of 80 ° C. or lower”.
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体としては、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。エチレンと共重合させる炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、6−メチル−1−ヘプテンなどが挙げられる。 Examples of the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention include a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms to be copolymerized with ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene and 1-hexadecene. 1-octadecene, 1-eicocene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 6-methyl-1-heptene and the like.
汎用性のみならず、パイプ成形時の目ヤニの低減効果に有効であるという観点から、エチレンと共重合させるα−オレフィンとしては、1−ヘキセン、1−オクテンが好ましい。その理由としては以下が挙げられる。
所定密度のエチレン・α−オレフィン共重合体を得るためには、コモノマーのモル量で調整されるが、同じ密度のエチレン・α−オレフィン共重合体を得る場合、炭素数の多いα−オレフィンの方がモル量は少なくて済む。一方、不飽和シラン化合物によるグラフト変性の場合、過酸化物等のラジカル発生剤によるラジカル発生が重要になるが、コモノマー部分が有する3級炭素が最もラジカル発生起因となりやすく、上記の80℃以下のTREF溶出成分量において炭素数の少ないα−オレフィンをコモノマーとして用いた場合、不飽和シラン化合物によるグラフト変性量が高い成分となってしまい、これらの成分がパイプ成形時の目ヤニとなって発生すると考えられる。上記理由から、少量での密度調整を行いやすい、1−ヘキセン、1−オクテンが好ましい。
1-hexene and 1-octene are preferred as the α-olefin to be copolymerized with ethylene from the viewpoint of not only versatility but also effective in reducing the effect of the eyes when forming a pipe. The reason is as follows.
In order to obtain an ethylene / α-olefin copolymer having a predetermined density, the amount of the comonomer is adjusted, but when obtaining an ethylene / α-olefin copolymer having the same density, an α-olefin having a large number of carbon atoms is used. However, the molar amount is smaller. On the other hand, in the case of graft modification with an unsaturated silane compound, radical generation by a radical generator such as peroxide is important, but the tertiary carbon of the comonomer part is most likely to cause radical generation, and the above 80 ° C. or lower When α-olefin with a small number of carbon atoms is used as a comonomer in the TREF elution component amount, the amount of graft modification by the unsaturated silane compound becomes a component, and when these components are generated as a spear at the time of pipe forming Conceivable. For the above reasons, 1-hexene and 1-octene, which can easily adjust the density in a small amount, are preferable.
エチレン・α−オレフィン共重合体としては、エチレンと1種類のα−オレフィンとの共重合体であってもよく、エチレンと2種類以上のα−オレフィンを組合わせた共重合体であってもよい。 The ethylene / α-olefin copolymer may be a copolymer of ethylene and one type of α-olefin, or may be a copolymer of ethylene and two or more types of α-olefins. Good.
また、エチレンとα−オレフィンを重合させる際に用いる触媒としては、チーグラーナッタ系触媒やメタロセン触媒などを用いることが可能であるが、必要密度範囲の入手可能性を考慮すると、チーグラ−ナッタ系の触媒が好ましい。メタロセン系触媒を用いて得られるエチレン・α−オレフィン共重合体は通常密度の低い材料が主体である。 Moreover, as a catalyst used when polymerizing ethylene and α-olefin, a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst can be used, but considering the availability of the required density range, a Ziegler-Natta catalyst A catalyst is preferred. The ethylene / α-olefin copolymer obtained by using a metallocene catalyst is usually mainly composed of a material having a low density.
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、80℃以下のTREF溶出成分量が35質量%以下であり、好ましくは30質量%以下である。エチレン・α−オレフィン共重合体の80℃以下のTREF溶出成分量はコモノマーであるα−オレフィン中の含有量が多い成分が主となっており、結晶性が低いために低い温度で溶出してくる。これらの成分は、不飽和シラン化合物によるグラフト変性時にも優先的にラジカル発生剤の作用によりラジカル発生してしまい、結果としてグラフト変性量が高い成分となってしまい、これらの成分がパイプ成形時の目ヤニとなって発生すると考えられる。即ち、80℃以下のTREF溶出成分量が35質量%より多いものでは、パイプ成形時の目ヤニ発生量が多くなってしまう。なお、本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体の80℃以下のTREF溶出成分量の下限については特に制限はないが、通常10質量%以上である。 The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has a TREF elution component amount of 80 ° C. or less of 35% by mass or less, preferably 30% by mass or less. The amount of TREF elution component of ethylene / α-olefin copolymer below 80 ° C is mainly the component in the α-olefin comonomer, which is eluted at a low temperature due to low crystallinity. come. These components are preferentially generated by the action of the radical generator even during graft modification with the unsaturated silane compound, resulting in a component having a high graft modification amount. It is thought to occur as an eye strain. That is, when the amount of the TREF elution component at 80 ° C. or less is more than 35% by mass, the amount of creaking on the pipe is increased. In addition, although there is no restriction | limiting in particular about the minimum of the TREF elution component amount of 80 degrees C or less of the ethylene * alpha-olefin copolymer used by this invention, Usually, it is 10 mass% or more.
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体の80℃以下のTREF溶出成分量は下記のように測定される。 In the present invention, the TREF elution component amount of 80 ° C. or less of the ethylene / α-olefin copolymer is measured as follows.
<TREFの測定方法>
試料を140℃でオルトジクロロベンゼン(0.5mg/mLBHT(ジブチルヒドロキシトルエン)入り、以下同様)に溶解して、溶液とする。これを140℃のTREFカラムに導入した後8℃/分の降温速度で100℃まで冷却し、引き続き4℃/分の降温速度で40℃まで冷却し、更に続いて1℃/分の降温速度で−15℃まで冷却し、20分間保持する。その後、溶媒であるオルトジクロロベンゼンを1mL/分の流速でカラムに流し、TREFカラム中で−15℃のオルトジクロロベンゼンに溶解している成分を10分間溶出させ、次に昇温速度100℃/時間にてカラムを140℃までリニアに昇温し、溶出曲線を得る。この時、80℃の時点での積算溶出量を80℃以下のTREF溶出成分量とする。
<TREF measurement method>
A sample is dissolved in orthodichlorobenzene (containing 0.5 mg / mL BHT (dibutylhydroxytoluene), the same applies hereinafter) at 140 ° C. to obtain a solution. This was introduced into a 140 ° C. TREF column, cooled to 100 ° C. at a rate of 8 ° C./min, subsequently cooled to 40 ° C. at a rate of 4 ° C./min, and then cooled at a rate of 1 ° C./min. To -15 ° C and hold for 20 minutes. Thereafter, orthodichlorobenzene, which is a solvent, is allowed to flow through the column at a flow rate of 1 mL / min, and components dissolved in orthodichlorobenzene at −15 ° C. are eluted in the TREF column for 10 minutes. The column is heated linearly to 140 ° C over time to obtain an elution curve. At this time, the integrated elution amount at the time of 80 ° C. is set as the TREF elution component amount of 80 ° C. or less.
使用装置及び測定条件は、下記のとおりである。
<使用装置及び測定条件>
(TREF部)
TREFカラム:4.3mmφ×150mmステンレスカラム
カラム充填材:100μm表面不活性処理ガラスビーズ
加熱方式:アルミヒートブロック
冷却方式:ペルチェ素子(ペルチェ素子の冷却は水冷)
温度分布:±0.5℃
温調器:(株)チノー デジタルプログラム調節計KP1000
(バルブオーブン)
加熱方式:空気浴式オーブン
測定時温度:140℃
温度分布:±1℃
バルブ:6方バルブ、4方バルブ
(試料注入部)
注入方式:ループ注入方式
注入量:ループサイズ 0.1ml
注入口加熱方式:アルミヒートブロック
測定時温度:140℃
(検出部)
検出器:波長固定型赤外検出器 FOXBORO社製 MIRAN 1A
検出波長:3.42μm
高温フローセル:LC−IR用ミクロフローセル、光路長1.5mm、窓形状2φ×4mm長丸、合成サファイア窓板
測定時温度:140℃
(ポンプ部)
送液ポンプ:センシュウ科学社製 SSC−3461ポンプ
Equipment used and measurement conditions are as follows.
<Devices used and measurement conditions>
(TREF part)
TREF column: 4.3 mmφ × 150 mm stainless steel column Column packing material: 100 μm surface inactive glass beads Heating method: Aluminum heat block Cooling method: Peltier element (Peltier element is cooled by water)
Temperature distribution: ± 0.5 ° C
Temperature controller: Chino Corporation Digital Program Controller KP1000
(Valve oven)
Heating method: Air bath oven Measurement temperature: 140 ° C
Temperature distribution: ± 1 ° C
Valve: 6-way valve, 4-way valve (sample injection part)
Injection method: Loop injection method Injection amount: Loop size 0.1ml
Inlet heating method: Aluminum heat block Measurement temperature: 140 ° C
(Detection unit)
Detector: Fixed wavelength infrared detector FOXBORO MIRAN 1A
Detection wavelength: 3.42 μm
High-temperature flow cell: LC-IR micro flow cell, optical path length 1.5 mm, window shape 2φ × 4 mm oval, synthetic sapphire window Measurement temperature: 140 ° C.
(Pump part)
Liquid feed pump: SSC-3461 pump manufactured by Senshu Kagaku
<測定条件>
溶媒:オルトジクロロベンゼン(0.5mg/mLBHT入り)
試料濃度:5mg/mL
試料注入量:0.1mL
溶媒流速:1mL/分
<Measurement conditions>
Solvent: Orthodichlorobenzene (with 0.5 mg / mL BHT)
Sample concentration: 5 mg / mL
Sample injection volume: 0.1 mL
Solvent flow rate: 1 mL / min
本発明で不飽和シラン化合物によるグラフト変性に供するエチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、925kg/m3以上、950kg/m3以下が好ましく、より好ましくは925kg/m3以上、940kg/m3以下である。 In the present invention, the density of the ethylene / α-olefin copolymer subjected to graft modification with the unsaturated silane compound is preferably 925 kg / m 3 or more and 950 kg / m 3 or less, more preferably 925 kg / m 3 or more and 940 kg / m. 3 or less.
エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、主にエチレンと共重合する他のα−オレフィンの導入量等によって調整することができ、おおよそ不飽和シラン化合物によるグラフト変性後の変性エチレン・α−オレフィン共重合体と等しい。
エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が950kg/m3以上を超えると、得られる架橋パイプの剛性がかなり高くなってしまい、パイプの配管施工性が悪化する。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が925kg/m3未満であると、配管施工性はよくなるが、長期耐久性、特に耐クリープ特性や、耐熱性が悪化し、架橋ポリエチレン管、給水給湯管の規格を満足できない可能性が高い。ここで、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS K6922−2に記載の方法により測定される。
The density of the ethylene / α-olefin copolymer can be adjusted mainly by the amount of other α-olefin copolymerized with ethylene, etc., and the modified ethylene / α- after graft modification with an unsaturated silane compound. Equal to olefin copolymer.
When the density of the ethylene / α-olefin copolymer exceeds 950 kg / m 3 or more, the rigidity of the resulting cross-linked pipe becomes considerably high, and the pipe workability of the pipe deteriorates. When the density of the ethylene / α-olefin copolymer is less than 925 kg / m 3 , the piping workability is improved, but the long-term durability, particularly creep resistance and heat resistance are deteriorated, and the crosslinked polyethylene pipe, the hot water supply pipe There is a high possibility that the standard will not be satisfied. Here, the density of the ethylene / α-olefin copolymer is measured by the method described in JIS K6922-2.
本発明で不飽和シラン化合物によるグラフト変性に供するエチレン・α−オレフィン共重合体の190℃、2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)は、0.5g/10分以上、5g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは1.0g/10分以上、2g/10分以下である。 The melt flow rate (MFR) at 190 ° C. and 2.16 kg of the ethylene / α-olefin copolymer subjected to graft modification with the unsaturated silane compound in the present invention is 0.5 g / 10 min or more and 5 g / 10 min or less. It is preferable that it is 1.0 g / 10 min or more and 2 g / 10 min or less.
エチレン・α−オレフィン共重合体の190℃、2.16kgのMFRが0.5g/10分未満であると、変性時の粘度が高くなり、変性時の押出特性が悪化するのみならず、得られる変性エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRも大幅に低下してしまい、その結果、パイプ成形時の圧力も大幅に上昇してしまい、例えばトルク異常や、表面性が悪化するメルトフラクチャーの発生等、押出成形性が悪化する。一方、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが5g/10分を超えると、得られる変性エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRも高くなってしまい、パイプ成形時のドローダウンの発生等、やはり押出成形性が悪化してしまう。 When the ethylene / α-olefin copolymer has a 190 ° C. and 2.16 kg MFR of less than 0.5 g / 10 min, not only the viscosity at the time of modification becomes high and the extrusion characteristics at the time of modification deteriorate, but also As a result, the MFR of the modified ethylene / α-olefin copolymer is also greatly reduced, and as a result, the pressure at the time of pipe forming is also greatly increased. For example, abnormalities in torque and the occurrence of melt fracture that deteriorates surface properties Etc. Extrudability deteriorates. On the other hand, if the MFR of the ethylene / α-olefin copolymer exceeds 5 g / 10 minutes, the MFR of the resulting modified ethylene / α-olefin copolymer also increases, and the occurrence of drawdown during pipe molding, etc. The extrusion moldability is also deteriorated.
なお、エチレン・α−オレフィン共重合体及び後述の本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体のメルトフローレートは、JIS K7210に記載の方法により190℃、2.16kg荷重で測定される。 The melt flow rate of the ethylene / α-olefin copolymer and the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention described later is measured at 190 ° C. under a load of 2.16 kg according to the method described in JIS K7210.
本発明において、不飽和シラン化合物によるグラフト変性に供するエチレン・α−オレフィン共重合体としては、市販品を用いることもでき、例えば、DOW社製ダウレックスシリーズ等から該当品を選択して用いることもできる。また、エチレン・α−オレフィン共重合体は、1種のみを用いてもよく、コモノマーのα−オレフィンの種類や物性等の異なるものの2種以上を混合して用いてもよい。
2種以上のエチレン・α−オレフィン共重合体を混合して用いる場合は、混合物としての80℃以下のTREF溶出成分量や、MFR及び密度が上記範囲内であればよい。
In the present invention, as the ethylene / α-olefin copolymer to be subjected to graft modification with an unsaturated silane compound, a commercially available product can also be used, for example, by selecting the corresponding product from DOW's Daurex series or the like. You can also. Further, only one kind of ethylene / α-olefin copolymer may be used, or two or more kinds of comonomer α-olefins having different kinds and physical properties may be mixed and used.
When two or more kinds of ethylene / α-olefin copolymers are mixed and used, the amount of TREF elution component, MFR and density of 80 ° C. or less as a mixture may be within the above range.
<変性エチレン・α−オレフィン共重合体>
本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体は、上記のエチレン・α−オレフィン共重合体を不飽和シラン化合物によりグラフト変性してなり、上記のエチレン・α−オレフィン共重合体に、加水分解可能な有機基を有するオレフィン性不飽和シラン化合物を、ラジカル発生剤の存在下に共重合させることによって得ることができる。この反応において、不飽和シラン化合物は、ベースとなるエチレン・α−オレフィン共重合体相互の架橋点となるようにエチレン・α−オレフィン共重合体にグラフト化されるものである。
<Modified ethylene / α-olefin copolymer>
The modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is obtained by graft-modifying the ethylene / α-olefin copolymer with an unsaturated silane compound, and hydrolyzing the ethylene / α-olefin copolymer into the ethylene / α-olefin copolymer. An olefinically unsaturated silane compound having a possible organic group can be obtained by copolymerization in the presence of a radical generator. In this reaction, the unsaturated silane compound is grafted to the ethylene / α-olefin copolymer so as to serve as a cross-linking point between the ethylene / α-olefin copolymer as a base.
ここで、加水分解可能な有機基を有するオレフィン性不飽和シラン化合物としては、下記一般式(1)で表されるシラン化合物が好適に用いられる。
RSiR’nY3−n (1)
(式中、Rは1価のオレフィン性不飽和炭化水素基を示し、Yは加水分解し得る有機基示し、R’は脂肪族不飽和炭化水素以外の1価の炭化水素基あるいはYと同じものを示し、nは0、1又は2を示す。)
Here, as the olefinically unsaturated silane compound having a hydrolyzable organic group, a silane compound represented by the following general formula (1) is preferably used.
RSiR ′ n Y 3-n (1)
(In the formula, R represents a monovalent olefinically unsaturated hydrocarbon group, Y represents a hydrolyzable organic group, and R ′ is the same as a monovalent hydrocarbon group other than aliphatic unsaturated hydrocarbon or Y. And n represents 0, 1 or 2.)
一般式(1)において、Rはビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基等が好ましく、R’はメチル基、エチル基、プロピル基、デシル基、フェニル基等が好ましく、Yはメトキシ基、エトキシ基、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロピオノキシ基、アルキルないしアリールアミノ基が好ましい。 In general formula (1), R is preferably a vinyl group, allyl group, isopropenyl group, butenyl group, R ′ is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a decyl group, a phenyl group, or the like, and Y is a methoxy group. An ethoxy group, a formyloxy group, an acetoxy group, a propionoxy group, and an alkyl or arylamino group are preferable.
また、より好ましい不飽和シラン化合物としては、例えば、下記一般式(2)で表される化合物が挙げられる。
CH2=CHSi(OA)3 (2)
(式中、Aは炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示す。)
Moreover, as a more preferable unsaturated silane compound, the compound represented by following General formula (2) is mentioned, for example.
CH 2 = CHSi (OA) 3 (2)
(In the formula, A represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.)
上記一般式(1)で表される不飽和シラン化合物としては、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが挙げられる。
不飽和シラン化合物としてはまた、
CH2=C(CH3)COOC3H6Si(OA)3
(但し、Aは上記と同義である。)
で表される化合物も好ましく用いることができ、このような化合物としては、例えばγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
Specific examples of the unsaturated silane compound represented by the general formula (1) include vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane.
As unsaturated silane compounds,
CH 2 = C (CH 3) COOC 3 H 6 Si (OA) 3
(However, A is as defined above.)
The compound represented by these can also be used preferably, and examples of such a compound include γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, and the like.
これらの中で、不飽和シラン化合物として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、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランが好ましい。これらの不飽和シラン化合物は1種を単独で用いても、2種以上を任意の組合せで併用してもよい。 Among these, as the unsaturated silane compound, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane are preferable. These unsaturated silane compounds may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations.
グラフト変性に用いる不飽和シラン化合物の添加量は、エチレン・α−オレフィン重合体の全質量を基準にして、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.7質量%以上であり、通常15質量%以下、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下である。不飽和シラン化合物の添加量が少なすぎると充分なグラフト化が困難となる傾向があり、また多すぎると目ヤニ発生の原因となる傾向があるとともに経済的でなくなる。ここで、不飽和シラン化合物の添加量は、変性エチレン・α−オレフィン共重合体における不飽和シラン化合物に由来する単位と同じ意味をもつものである。 The amount of the unsaturated silane compound used for graft modification is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.00% by mass based on the total mass of the ethylene / α-olefin polymer. It is 7 mass% or more, and is 15 mass% or less normally, Preferably it is 10 mass% or less, More preferably, it is 7 mass% or less, More preferably, it is 4 mass% or less. If the amount of the unsaturated silane compound added is too small, sufficient grafting tends to be difficult, and if it is too much, it tends to cause eye strain and is not economical. Here, the addition amount of the unsaturated silane compound has the same meaning as the unit derived from the unsaturated silane compound in the modified ethylene / α-olefin copolymer.
グラフト変性時に使用されるラジカル発生剤としては、重合開始作用の強い種々の有機過酸化物及びパーエステル、例えば、ジクミルパーオキサイド、α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシピバレート、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等が挙げられる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイドが好ましい。これらのラジカル発生剤は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組合せで併用してもよい。 Examples of radical generators used at the time of graft modification include various organic peroxides and peresters having a strong polymerization initiating action, such as dicumyl peroxide, α, α′-bis (t-butylperoxydiisopropyl) benzene, Di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, di-benzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, t-butyl peroxypivalate, di -T-butyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, etc. are mentioned. Among these, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, and di-t-butyl peroxide are preferable. These radical generators may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations.
ラジカル発生剤の添加量は、得られる変性エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが最終的に以下のMFRの範囲になるよう調整することが必要であるが、得られる変性エチレン・α−オレフィン共重合体の全質量を基準にして、通常0.01質量%以上、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上であり、通常0.5質量%以下、好ましくは0.4質量%以下、より好ましくは0.2質量%以下である。ラジカル発生剤の使用量が少なすぎると充分なグラフト化反応が困難となる傾向があり、また多すぎると得られる変性エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが低下して、押出加工性が低下するとともに成形表面が悪くなる傾向がある。 The amount of radical generator added must be adjusted so that the MFR of the resulting modified ethylene / α-olefin copolymer finally falls within the following MFR range. Based on the total mass of the copolymer, it is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and usually 0.5% by mass or less, preferably It is 0.4 mass% or less, More preferably, it is 0.2 mass% or less. If the amount of the radical generator used is too small, sufficient grafting reaction tends to be difficult, and if it is too much, the MFR of the resulting modified ethylene / α-olefin copolymer is lowered and the extrusion processability is lowered. However, the molding surface tends to deteriorate.
本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体の190℃、2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)は0.05g/10分以上、2g/10分以下である。このMFRは好ましくは0.1g/10分以上で、好ましくは1g/10分以下である。
変性エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが0.05g/10分より低い場合、パイプ成形時の圧力が大幅に上昇してしまい、たとえばトルク異常や、表面性が悪化するメルトフラクチャーの発生等、押出成形性が悪化する。一方、変性エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが2g/10分を超えると、パイプ成形時のドローダウンの発生等、やはり押出成形性が悪化してしまう。
The melt flow rate (MFR) at 190 ° C. and 2.16 kg of the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is 0.05 g / 10 min or more and 2 g / 10 min or less. This MFR is preferably 0.1 g / 10 min or more, preferably 1 g / 10 min or less.
If the MFR of the modified ethylene / α-olefin copolymer is lower than 0.05 g / 10 min, the pressure at the time of pipe forming will increase significantly, for example, the occurrence of torque abnormality or melt fracture that deteriorates the surface properties, etc. Extrudability deteriorates. On the other hand, when the MFR of the modified ethylene / α-olefin copolymer exceeds 2 g / 10 minutes, the extrusion moldability is also deteriorated due to the occurrence of drawdown during pipe molding.
また、本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体は、ゲル分率が65質量%以上であることが必要である。これは一般的に架橋ポリエチレン管の規格であるJIS K6769や、暖房用ポリエチレン管の規格であるJXPA401にて規定されている。ここで、ゲル分率は、樹脂の架橋度を示す指標となるものであり、ゲル分率が大きければ架橋度が高く、逆にゲル分率が小さければ架橋度は低いといえる。変性エチレン・α−オレフィン共重合体の架橋度が65質量%より低い場合、最終的に得られる製品の耐熱性、クリープ特性が低下してしまう。この観点から、本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体のゲル分率は68質量%以上であることが好ましい。一方、完全にすべての分子を架橋させることは現在の技術上困難であることから、本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体のゲル分率の上限は通常90質量%以下である。 Further, the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is required to have a gel fraction of 65% by mass or more. This is generally defined in JIS K6769, which is a standard for cross-linked polyethylene pipes, and in JXPA 401, which is a standard for heating polyethylene pipes. Here, the gel fraction serves as an index indicating the degree of cross-linking of the resin. If the gel fraction is large, the degree of cross-linking is high. Conversely, if the gel fraction is small, the degree of cross-linking is low. When the degree of cross-linking of the modified ethylene / α-olefin copolymer is lower than 65% by mass, the heat resistance and creep characteristics of the finally obtained product are deteriorated. From this viewpoint, the gel fraction of the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is preferably 68% by mass or more. On the other hand, since it is difficult in the present technology to completely crosslink all the molecules, the upper limit of the gel fraction of the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is usually 90% by mass or less.
JIS K6769やJXPA401にて規定されているゲル分率測定方法は、実際のパイプ成形を実施した後、パイプ状態で架橋処理を実施したパイプを用いて測定されるが、本発明においては簡便のため、次の方法により変性エチレン・α−オレフィン共重合体のゲル分率を測定するものとする。 The gel fraction measurement method defined in JIS K6769 or JISPA401 is measured using a pipe that has been subjected to crosslinking treatment in the pipe state after actual pipe forming, but for the sake of simplicity in the present invention. The gel fraction of the modified ethylene / α-olefin copolymer is measured by the following method.
<変性エチレン・α−オレフィン共重合体のゲル分率の測定方法>
即ち、変性エチレン・α−オレフィン共重合体にジオクチルスズラウリレートを0.05質量%添加(実際にはMFR:1g/10分、密度920kg/m3の直鎖状低密度ポリエチレンにジオクチルスズラウリレートを1質量%添加したマスターバッチを添加)し、溶融混練後、210℃にて0.5mm厚みに押出したシートを80℃温水中、24時間架橋処理したサンプルを用い、1mm四方に裁断したサンプル約0.5g(試料重量をG1(g)とする)を200メッシュの金網中で、キシレン中、120℃で8時間還流した後、金網上に残った沸騰キシレン不溶分を10Torrの真空中において80℃で8時間乾燥させてその重量を精量し(精量した沸騰キシレン不溶分の重量をG2(g)とする)、下記式により求める。
ゲル分率(%)=G2(g)÷G1(g)×100
<Method for measuring gel fraction of modified ethylene / α-olefin copolymer>
That is, 0.05% by mass of dioctyltin laurate was added to the modified ethylene / α-olefin copolymer (actually MFR: 1 g / 10 min, density 920 kg / m 3 linear low density polyethylene with dioctyltin laurylate. A master batch to which 1% by mass of a rate was added was added), and after melt-kneading, a sheet extruded to a thickness of 0.5 mm at 210 ° C. was cut into 1 mm square using a sample obtained by crosslinking in 80 ° C. warm water for 24 hours. About 0.5 g of the sample (sample weight: G1 (g)) was refluxed in xylene at 120 ° C. for 8 hours in a 200-mesh wire mesh, and then the boiling xylene-insoluble matter remaining on the wire mesh was in a vacuum of 10 Torr. The sample is dried at 80 ° C. for 8 hours, and the weight thereof is weighed (the weight of the boiled xylene-insoluble matter is G2 (g)).
Gel fraction (%) = G2 (g) ÷ G1 (g) × 100
また、本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体は、不飽和シラン化合物に由来する単位の含有量が適当であり、混合物としてのゲル分率及びMFRが前述の規定範囲内であれば、2種以上の変性エチレン・α−オレフィン共重合体をブレンドしたもの、又は、変性エチレン・α−オレフィン共重合体と変性されていないエチレン・α−オレフィン共重合体とをブレンドしたものであってもよい。 Further, the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention has an appropriate content of units derived from the unsaturated silane compound, and the gel fraction and MFR as a mixture are within the above-mentioned prescribed ranges. A blend of two or more kinds of modified ethylene / α-olefin copolymers, or a blend of a modified ethylene / α-olefin copolymer and an unmodified ethylene / α-olefin copolymer. Also good.
[シラノール縮合触媒]
本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体は、シラノール縮合触媒の存在下に、架橋反応させてなるシラン架橋エチレン・α−オレフィン共重合体として、押出成形される。
[Silanol condensation catalyst]
The modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is extruded as a silane-crosslinked ethylene / α-olefin copolymer obtained by crosslinking reaction in the presence of a silanol condensation catalyst.
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、酢酸第一錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、ジオクチル錫ジラウレート等の錫触媒;ナフテン酸鉛、ステアリン酸鉛等の鉛触媒;カプリル酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等の亜鉛触媒;ナフテン酸コバルト等のコバルト触媒、チタン酸テトラブチルエステル等のチタン触媒;ステアリン酸カドミウム等のカドミウム触媒;ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム等のアルカリ土類金属触媒等の有機金属触媒が挙げられる。これらの中で錫触媒が好ましい。これらのシラノール縮合触媒は1種を単独で用いても、2種以上を任意の組合せで併用してもよい。 Examples of the silanol condensation catalyst include tin catalysts such as dibutyltin dilaurate, stannous acetate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctoate and dioctyltin dilaurate; lead catalysts such as lead naphthenate and lead stearate; zinc caprylate, Zinc catalysts such as zinc stearate; Cobalt catalysts such as cobalt naphthenate; Titanium catalysts such as tetrabutyl ester; Cadmium catalysts such as cadmium stearate; Organics such as alkaline earth metal catalysts such as barium stearate and calcium stearate A metal catalyst is mentioned. Of these, tin catalysts are preferred. These silanol condensation catalysts may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together by arbitrary combinations.
シラノール縮合触媒の添加量は、シラノール縮合触媒を添加する変性エチレン・α−オレフィン共重合体の全質量を基準として、通常0.01質量%以上、好ましくは0.02質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上であり、通常5質量%以下、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下である。シラノール縮合触媒の添加量が少なすぎると十分な架橋反応が進まず、また多すぎるとコスト的に不利になる。 The addition amount of the silanol condensation catalyst is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.02% by mass or more, more preferably based on the total mass of the modified ethylene / α-olefin copolymer to which the silanol condensation catalyst is added. It is 0.05 mass% or more, and is 5 mass% or less normally, Preferably it is 3 mass% or less, More preferably, it is 2 mass% or less. If the amount of the silanol condensation catalyst added is too small, sufficient crosslinking reaction will not proceed, and if it is too much, it will be disadvantageous in terms of cost.
なお、シラノール縮合触媒は、一般的にマスターバッチ形式で添加することが簡便である。シラノール縮合触媒のマスターバッチは、例えば、シラノール縮合触媒をエチレン単独重合体(ポリエチレン)やエチレン・α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンの1種又は2種以上に添加して混練することにより製造することができる。 In addition, it is easy to add a silanol condensation catalyst generally in a masterbatch format. The master batch of the silanol condensation catalyst is produced, for example, by adding and kneading the silanol condensation catalyst to one or more of polyolefins such as ethylene homopolymer (polyethylene) and ethylene / α-olefin copolymer. be able to.
シラノール縮合触媒を、ポリオレフィンにシラノール縮合触媒を配合したマスターバッチとして用いる場合、マスターバッチ中のシラノール縮合触媒の含有量には特に制限は無いが、通常0.1〜5.0質量%程度とすることが好ましい。 When the silanol condensation catalyst is used as a master batch in which a silanol condensation catalyst is blended with polyolefin, the content of the silanol condensation catalyst in the master batch is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 5.0% by mass. It is preferable.
シラノール縮合触媒含有マスターバッチには、必要に応じて、混和可能な他の熱可塑性樹脂や、安定剤、滑材、充填剤、着色剤、発泡剤、その他の補助資材を添加することができる。これらの添加剤は、それ自体既知の通常用いられるものであればよい。また、第3成分として、シラノール縮合触媒と共にこれらの添加剤を、本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体に添加することも可能である。 If necessary, other miscible thermoplastic resins, stabilizers, lubricants, fillers, colorants, foaming agents, and other auxiliary materials can be added to the silanol condensation catalyst-containing masterbatch. These additives may be those commonly used and known per se. Further, as a third component, it is also possible to add these additives together with a silanol condensation catalyst to the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention.
〔架橋パイプ〕
本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた架橋パイプは、上記原料を押出機に円筒状のダイスを設置した成形機で溶融混練、押出成形することにより成形される。
[Bridged pipe]
The cross-linked pipe using the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is formed by melt-kneading and extruding the raw material with a molding machine provided with a cylindrical die in an extruder.
本成形中に、目ヤニはダイス出口近辺に堆積し、堆積量が多くなるとパイプの外観不良や、異物等の原因となる。また、その対策として掃除が必要であるが、掃除を実施することにより、その間の歩留まりが悪化し、ダイス中心部分の堆積が著しい場合は一度パイプの連続押出を切断しなければならず、歩留まり、ひいてはコストに大きく影響を与えることとなるが、本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体を用いることにより、このような問題は解決される。 During the main molding, the eyes are accumulated near the die exit, and when the amount of accumulation increases, it causes defective appearance of the pipe and foreign matters. In addition, cleaning is necessary as a countermeasure, but by carrying out the cleaning, the yield during that time deteriorates, and if the accumulation of the center part of the die is significant, the continuous extrusion of the pipe must be cut once, the yield, As a result, the cost is greatly affected, but such a problem is solved by using the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention.
得られたパイプは、温水又は水蒸気の存在下でシラン基を架橋させる。架橋条件に関しては、最終的に得られるゲル分率を考慮して決定される。
本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた架橋パイプは目ヤニが低減され、外観や長期耐久性に優れた高品質のパイプであり、本発明によれば、このような架橋パイプを歩留りよく製造することができる。
The resulting pipe crosslinks silane groups in the presence of warm water or steam. The crosslinking conditions are determined in consideration of the finally obtained gel fraction.
The cross-linked pipe using the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is a high-quality pipe with reduced eyes and excellent appearance and long-term durability. According to the present invention, such a cross-linked pipe is used. Can be manufactured with good yield.
以下、実施例を用いて本発明の内容を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限または下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は前記した上限または下限の値と、下記実施例の値または実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。 EXAMPLES Hereinafter, although the content of this invention is demonstrated more concretely using an Example, this invention is not limited by a following example, unless the summary is exceeded. The values of various production conditions and evaluation results in the following examples have meanings as preferred values of the upper limit or lower limit in the embodiments of the present invention, and preferred ranges are the above-described upper limit or lower limit values and the following values: It may be a range defined by a combination of values of the examples or values of the examples.
[製造例1]
DOW社製ダウレックス2042G(エチレン・n−オクテン共重合体、MFR:1.0g/10分、密度:930kg/m3)と、QAMAR社製FC18N(エチレン・n−ブテン共重合体、MFR:2g/10分、密度:920kg/m3)を70:30の質量割合で混合してエチレン・α−オレフィン共重合体混合物1とした。
[Production Example 1]
DOW DOULEX 2042G (ethylene / n-octene copolymer, MFR: 1.0 g / 10 min, density: 930 kg / m 3 ) and QAMAR FC18N (ethylene / n-butene copolymer, MFR: 2 g / 10 min, density: 920 kg / m 3 ) was mixed at a mass ratio of 70:30 to obtain an ethylene / α-olefin copolymer mixture 1.
エチレン・α−オレフィン共重合体混合物1について以下の方法で測定した密度、MFR、80℃以下のTREF溶出成分量を表1に示す。
MFR:JIS K7210、190℃、2.16kg
密度:JIS K6922−2
80℃以下のTREF溶出成分量:前述の方法
エチレン・α−オレフィン共重合体混合物1及び後述のエチレン・α−オレフィン共重合体混合物2,3については、ジ−t−ブチルパーオキサイドとビニルトリメトキシシランを含まない配合にて、15mm二軸押出機にて210℃で混合し、得られたサンプルを用いて測定を行った。
Table 1 shows the density, MFR, and TREF elution component amount of 80 ° C. or less measured for the ethylene / α-olefin copolymer mixture 1 by the following method.
MFR: JIS K7210, 190 ° C, 2.16 kg
Density: JIS K6922-2
TREF elution component amount of 80 ° C. or lower: the above-mentioned method For ethylene / α-olefin copolymer mixture 1 and ethylene / α-olefin copolymer mixtures 2 and 3 described later, di-t-butyl peroxide and vinyl tri The mixture containing no methoxysilane was mixed at 210 ° C. with a 15 mm twin-screw extruder, and the obtained sample was used for measurement.
このエチレン・α−オレフィン共重合体混合物1の100質量部に対してジ−t−ブチルパーオキサイドを0.04質量部とビニルトリメトキシシランを2質量部とを添加、混合した後、二軸押出機にて230℃で混練押出し、変性エチレン・α−オレフィン共重合体1を得た。
得られた変性エチレン・α−オレフィン共重合体1のMFR(JIS K7210,190℃,2.16kg)を測定した。結果を表2に示す。
また、変性エチレン・α−オレフィン共重合体1について、前述の方法でゲル分率を測定し、結果を表2に示した。
After adding and mixing 0.04 mass part of di-t-butyl peroxide and 2 mass parts of vinyltrimethoxysilane with respect to 100 mass parts of this ethylene / α-olefin copolymer mixture 1, biaxial A modified ethylene / α-olefin copolymer 1 was obtained by kneading and extrusion at 230 ° C. in an extruder.
The MFR (JIS K7210, 190 ° C., 2.16 kg) of the obtained modified ethylene / α-olefin copolymer 1 was measured. The results are shown in Table 2.
Further, the gel fraction of the modified ethylene / α-olefin copolymer 1 was measured by the method described above, and the results are shown in Table 2.
[製造例2]
QAMAR社製FD18N(エチレン・ブテン共重合体、MFR:2.0g/10分、密度:920kg/m3)と、日本ポリエチレン社製HY430(エチレン・ブテン共重合体、MFR:0.8g/10分、密度:956kg/m3)を75:25の質量割合で混合したエチレン・α−オレフィン共重合体混合物2を用いた以外は、製造例1と同様の方法で変性エチレン・α−オレフィン共重合体2を得た。エチレン・α−オレフィン共重合体混合物2の密度、MFR、80℃以下のTREF溶出成分量を表1に示す。また、得られた変性エチレン・α−オレフィン共重合体2のMFR、ゲル分率を表2に示す。
[Production Example 2]
FD18N (ethylene / butene copolymer, MFR: 2.0 g / 10 min, density: 920 kg / m 3 ) manufactured by QAMAR and HY430 (ethylene / butene copolymer, MFR: 0.8 g / 10) manufactured by Nippon Polyethylene The modified ethylene / α-olefin copolymer was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the ethylene / α-olefin copolymer mixture 2 was mixed at a mass ratio of 75:25 (min, density: 956 kg / m 3 ). A polymer 2 was obtained. Table 1 shows the density, MFR, and TREF elution component amount of 80 ° C. or less of the ethylene / α-olefin copolymer mixture 2. Table 2 shows the MFR and gel fraction of the modified ethylene / α-olefin copolymer 2 obtained.
[製造例3]
QAMAR社製FD18N(エチレン・ブテン共重合体、MFR:2.0g/10分、密度:920kg/m3)と、日本ポリエチレン社製HY430(エチレン・ブテン共重合体、MFR:0.8g/10分、密度:956kg/m3)を70:30の質量割合で混合したエチレン・α−オレフィン共重合体混合物3を用いた以外は、製造例1と同様の方法でエチレン・α−オレフィン共重合体混合物3を得た。エチレン・α−オレフィン共重合体混合物3の密度、MFR、80℃以下のTREF溶出成分量を表1に示す。また、得られた変性エチレン・α−オレフィン共重合体3のMFR、ゲル分率を表2に示す。
[Production Example 3]
FD18N (ethylene / butene copolymer, MFR: 2.0 g / 10 min, density: 920 kg / m 3 ) manufactured by QAMAR and HY430 (ethylene / butene copolymer, MFR: 0.8 g / 10) manufactured by Nippon Polyethylene Ethylene / α-olefin copolymer in the same manner as in Production Example 1 except that the ethylene / α-olefin copolymer mixture 3 was mixed at a mass ratio of 70:30 by weight, density: 956 kg / m 3 ). A coalescence mixture 3 was obtained. Table 1 shows the density, MFR, and TREF elution component amount of 80 ° C. or less of the ethylene / α-olefin copolymer mixture 3. Further, Table 2 shows the MFR and gel fraction of the obtained modified ethylene / α-olefin copolymer 3.
[実施例1]
変性エチレン・α−オレフィン共重合体1の100質量部に対して、シラノール縮合触媒マスターバッチ(1質量%スズ触媒(ジオクチル錫ジラウレート)含有直鎖状低密度ポリエチレン(MFR:4g/10分、密度:900kg/m3)マスターバッチ)5質量部をドライブレンドし、ダイ径8mm、コア径5mmのパイプ用ダイスを備えた50mm単軸押出機に供給し、架橋パイプを作成した。目ヤニ状態は、押出をスタートし、15分パージ後、ダイス出口を清掃し、そのまま45分連続押出した時のダイス出口の目ヤニ堆積状態を確認して下記基準で評価した。この結果を表2に示す。また、この45分後のダイス付近の架橋パイプの外観写真を図1に示す。
[Example 1]
Silanol condensation catalyst master batch (1% by weight tin catalyst (dioctyltin dilaurate) -containing linear low density polyethylene (MFR: 4 g / 10 min, density) with respect to 100 parts by mass of the modified ethylene / α-olefin copolymer 1 : 900 kg / m 3 ) Master batch) 5 parts by mass were dry blended and supplied to a 50 mm single screw extruder equipped with a die for a pipe having a die diameter of 8 mm and a core diameter of 5 mm to prepare a crosslinked pipe. Extrusion was started, and after purging for 15 minutes, the die outlet was cleaned, and the state of the eye deposit accumulated at the die outlet when continuously extruded for 45 minutes was confirmed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2. Moreover, the external appearance photograph of the bridge pipe near the die after 45 minutes is shown in FIG.
<目ヤニ評価基準>
○:目ヤニは殆どなく、美麗な外観である。
△:目ヤニがわずかにあり、若干外観に劣る。
×:目ヤニが非常に多く、外観が著しく劣る。
<Eye Jani Evaluation Criteria>
◯: There is almost no eyes, and it has a beautiful appearance.
(Triangle | delta): There are few eyes | cracks and it is slightly inferior to an external appearance.
X: There are very many eyes and the appearance is remarkably inferior.
[比較例1〜2]
変性エチレン・α−オレフィン共重合体1の代りに、変性エチレン・α−オレフィン共重合体2(比較例1)又は変性エチレン・α−オレフィン共重合体3(比較例2)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、架橋パイプを作成し、同様に目ヤニ堆積状態の評価を行った。
結果を表2に示す。
また、比較例1,2における45分後のダイス付近の架橋パイプの成形時のダイス部分の外観写真を図2,3にそれぞれ示す。
[Comparative Examples 1-2]
Other than using modified ethylene / α-olefin copolymer 2 (Comparative Example 1) or modified ethylene / α-olefin copolymer 3 (Comparative Example 2) instead of modified ethylene / α-olefin copolymer 1 In the same manner as in Example 1, a cross-linked pipe was prepared, and the accumulation state of the eyes was evaluated in the same manner.
The results are shown in Table 2.
Moreover, the external appearance photograph of the die part at the time of shaping | molding of the bridge | crosslinking pipe | tube near the die | dies 45 minutes after in Comparative Examples 1 and 2 is shown to FIG.
以上の結果から、本発明の変性エチレン・α−オレフィン共重合体によれば、架橋パイプの製造時の目ヤニを低減することができ、ゲル分率が高く、外観に優れ、長期耐久性に優れる架橋パイプを製造することができることが分かる。 From the above results, according to the modified ethylene / α-olefin copolymer of the present invention, it is possible to reduce the creaking at the time of production of the crosslinked pipe, the gel fraction is high, the appearance is excellent, and the long-term durability is achieved. It can be seen that excellent cross-linked pipes can be produced.
Claims (6)
(1) ゲル分率が65質量%以上
(2) 190℃、2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.05g/10分以上、2g/10分以下 In an integrated elution curve measured by temperature elution fractionation (TREF), an ethylene / α-olefin copolymer having an integrated elution amount of not more than 35% by mass at 80 ° C. or lower is graft-modified with an unsaturated silane compound. -An olefin copolymer, wherein the modified ethylene / α-olefin copolymer satisfies the following (1) to (2):
(1) Gel fraction is 65% by mass or more (2) Melt flow rate (MFR) at 190 ° C. and 2.16 kg is 0.05 g / 10 min or more and 2 g / 10 min or less
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