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公開番号2024151606
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023065078
出願日2023-04-12
発明の名称高分子化合物の生成方法
出願人株式会社リピープラス
代理人個人
主分類B29B 7/38 20060101AFI20241018BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】
架橋ポリエチレンを熱可塑化して高い引張強度と引張伸び率を有する高分子化合物を生成する方法を提供する。
【解決手段】
架橋ポリエチレン及び非架橋のポリエチレンに、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、又はエチレンメタクリル酸エチル共重合体から選択される非架橋の高分子化合物を少なくとも1種含む添加剤を混合させ、せん断応力を10,000～15,000s^-1のせん断速度で5～30秒間発生させて熱可塑化させることで、高い引張強度と引張伸び率を有する高分子化合物を得ることができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
押出機により架橋ポリエチレンを熱可塑化して高分子化合物を生成する方法であって、
前記架橋ポリエチレンと、第一非架橋ポリエチレンと、添加剤とを混合させて混合物を生成する混合工程と、
前記混合物を前記押出機の第一投入部から投入して熱とせん断応力を加えて前記架橋ポリエチレンを熱可塑化する熱可塑化工程と、
前記熱可塑化工程後の前記混合物に第二非架橋ポリエチレンを前記押出機の第二投入部から投入して混練する混練工程と、を含み、
前記混合工程における前記第一非架橋ポリエチレンの量は、前記架橋ポリエチレン１００重量部に対して１～５重量部であり、
前記添加剤はエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、又はエチレンメタクリル酸エチル共重合体から選択される非架橋の高分子化合物を少なくとも１種含み、
前記添加剤の量が前記架橋ポリエチレン１００重量部に対し０．１～３重量部であり、
前記熱可塑化工程における前記せん断応力を１０，０００～１５，０００ｓ
－１
のせん断速度で５～３０秒間発生させ、
前記混練工程において投入される前記第二非架橋ポリエチレンの量が、前記架橋ポリエチレン１００重量部に対して５０～１５０重量部であることを特徴とする高分子化合物の生成方法。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
請求項１に記載の高分子化合物の生成方法において、
前記添加剤のメルトフローインデックスが１～３０ｇ／１０分であることを特徴とする高分子化合物の生成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の高分子化合物の生成方法において、
前記混練工程後の前記高分子化合物の引張強度が１８ＭＰａ以上であり、引張伸び率が４５０％超であることを特徴とする高分子化合物の生成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋ポリエチレンを熱可塑化することで引張強度と引張伸び率の高い高分子化合物を生成する方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
架橋ポリエチレンとは、ポリエチレンに架橋剤を添加処理して高分子の分子鎖を立体網目状構造に分子間結合を行わせ、耐熱性や耐衝撃性を向上させたポリエチレンである。架橋ポリエチレンは有機過酸化物により架橋した過酸化物架橋ポリエチレンやシラノール縮合触媒により架橋したシラン架橋ポリエチレンなどに大別される。
【０００３】
架橋ポリエチレンは熱を加えても溶融しないため、マテリアルリサイクルが非常に困難であったが、近年架橋ポリエチレンを熱可塑化してマテリアルリサイクルをする方法について多くの研究がされている。熱可塑化とは、架橋ポリエチレンに適切な熱とせん断応力を与えることで架橋構造を破壊し、低分子量化することで熱可塑性となった再生材を得る技術である。しかし、架橋ポリエチレンは結合エネルギーが大きいため適切に架橋点を切断することが難しく、引張強度や引張伸び率の高い高分子化合物を得ることが難しい。
【０００４】
架橋ポリエチレンを再利用するための熱可塑化の方法は色々と検討されている。例えば、バージンのポリエチレンを少量加え、架橋方法の異なる架橋ポリエチレン混在物を熱可塑化して分子量の低下が少ない良質な生成物を得ることが可能な高分子化合物の処理方法（特許文献１）や、シラン架橋ポリエチレンを含むポリエチレン樹脂に脂肪族化合物を加えた方法で熱可塑化してマテリアルリサイクルする方法（特許文献２）などが知られている。
【０００５】
特許文献１の特許請求の範囲に記載の高分子化合物の処理方法では、高分子化合物と薬剤とを反応用押出機に供給し、押出機内部に設けられたせん断混練ゾーンにおいて２４０～３８０℃で反応させて処理を行なう。これら高分子化合物と薬剤とを反応用押出機内で反応させ、高分子化合物を熱可塑化させて高分子処理物を生成する。
【０００６】
特許文献２に記載のマテリアルリサイクルする方法では、シラン架橋ポリエチレン樹脂と炭素数が１６以上であり、かつ１つ以上の水酸基を有する沸点が３００℃以上の脂肪族化合物から選択される添加剤を混合させた後にせん断応力を加えて熱可塑化させることで、マテリアルリサイクル可能な高分子化合物を得る。
【０００７】
特開２００９－１９７１３８号公報
特開２０２１－０２４９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、高分子化合物と薬剤とを反応用押出機に供給し、押出機内部に設けられたせん断混練ゾーンにおいて２４０～３８０℃で反応させて処理を行なった結果、表３のデータより、得られた高分子化合物の引張特性Ｔｂ（本願では引張強度とする）は１５ＭＰａ未満であり、また引張り特性Ｅｂ（本願では引張伸び率とする）も４５０％以下であった。
【０００９】
特許文献２に記載の方法で得られた高分子化合物の引張伸び率は、表１より、引張強度は１７ＭＰａ以上あるものの、引張伸び率が最高でも３２０％と低い値であった。
【００１０】
以上のように、架橋ポリエチレンの従来の熱可塑化方法において得られた高分子化合物の引張強度や引張伸び率の値は低く、高い引張強度と引張伸び率が必要とされる材料として適さない。そのような材料としては、例えば、ブロー成形材や発泡成形材をあげることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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