JP2003266616A - 共押出積層体及びそれを利用した共押出ラミネート成形体 - Google Patents

共押出積層体及びそれを利用した共押出ラミネート成形体

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JP2003266616A
JP2003266616A JP2002077699A JP2002077699A JP2003266616A JP 2003266616 A JP2003266616 A JP 2003266616A JP 2002077699 A JP2002077699 A JP 2002077699A JP 2002077699 A JP2002077699 A JP 2002077699A JP 2003266616 A JP2003266616 A JP 2003266616A
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稔久 石原
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【解決手段】下記の(A)樹脂層と(B)樹脂層とを溶
融共押出してなる共押出積層体。(A)樹脂層;メタロ
セン触媒を用いて重合され、特定の物性を備えたエチレ
ン・α−オレフィン共重合体を主成分とするエチレン系
樹脂。(B)樹脂層;メタロセン触媒を用いて重合さ
れ、特定の物性を備えたプロピレン・α−オレフィンラ
ンダム共重合体を主成分とするプロピレン系樹脂。 【効果】コストと性能とのバランスに優れ、層間接着性
に優れるポリエチレンとポリプロピレンとの積層体が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は共押出積層体及びそ
れを利用した共押出ラミネート成形体に関する。更に詳
しくはメタロセン触媒を用いて重合され、特定の物性を
有するエチレン系樹脂とプロピレン系樹脂とを共押出し
てなる積層体及びそれを他の基材と組み合わせてなる共
押出ラミネート成形体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プラスチックシート又はフィルムの分野
では、単一成分では達成困難な性質を発現させるため
に、複数の成分をブレンドする方法、複数の成分を積層
する方法及びこれらの組合せ等種々検討され、多くの提
案がなされている。そのなかでも、ポリエチレン、ポリ
プロピレンはコストと性能とのバランスに優れ、包装材
料、自動車・家電製品の内外装材、建築資材等として注
目されている。ポリエチレンは各種基材との接着性、低
温ヒートシール性に優れている一方、ポリプロピレンは
ホットタック性、耐油性に優れている。これら両樹脂の
特徴を活かすべくこれらのシートを積層することで基材
との接着性、低温ヒートシール性とホットタック性、耐
油性とに優れた積層シート、積層フィルムを得ることを
目的とした検討がなされてきている(特開平7−314
624、特開平9−1751)。
【0003】しかしながら、その積層体を共押出成形法
で製造するには困難な面がある。その理由は、ポリプロ
ピレンもポリエチレンも類似の化学構造をとっていなが
らも、この両者は全く異なった結晶構造をとるために、
いずれも層間接着性が充分でなく、実用には問題があ
る。両層間の接着力を高めるために、これまではポリエ
チレン層を形成する樹脂成分として、その密度が0.9
10g/cm3以下の低密度ポリエチレンやエチレン・
α−オレフィン共重合体、あるいは低結晶性のエチレン
・酢酸ビニル共重合体(EVA)が使用されてきた。し
かしながらこれらの樹脂は低結晶性であるので、高温雰
囲気中に置かれるとすぐに接着力が低下してしまう。特
に熱履歴がかかる分野で使われる製品では、常温では一
見強固に接着していたかのようにみえても、一旦温度を
上げたのち、常温に戻して接着力を測定すると、接着力
の大幅な低下が認められる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、接着
層を使用しなくても層間接着性に優れるポリエチレンと
ポリプロピレンとの積層体を提供することにある。また
本発明の他の目的は、かかる積層体を溶融状態で他の基
材上に共押出してなるラミネート成形体を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、下
記の(A)樹脂層と(B)樹脂層とを溶融共押出してな
る共押出積層体により容易に達成される。(A)樹脂層 ;メタロセン触媒を用いて重合され、か
つ、下記物性(A1)〜(A3)を備えたエチレン・α
−オレフィン共重合体を主成分とするエチレン系樹脂。 (A1)190℃におけるメルトフローレート(MF
R)が0.1〜50g/10分である。 (A2)温度上昇溶離分別(TREF)によって得られ
る溶出曲線の最大ピーク温度(TmA)が15〜85℃で
ある。 (A3)該溶出曲線の最大ピークの高さ(H)と、その
3分の1の高さにおける該ピークの幅(W)との比(H
/W)が2以上である。(B)樹脂層 ;メタロセン触媒を用いて重合され、か
つ、下記物性(B1)〜(B5)を備えたプロピレン・
α−オレフィンランダム共重合体を主成分とするプロピ
レン系樹脂。 (B1)230℃におけるメルトフローレート(MF
R)が1〜50g/10分である。 (B2)示差走査熱量計(DSC)による融解ピーク温
度(TPB)が110〜140℃である。 (B3)温度上昇溶離分別(TREF)によって得られ
る溶出曲線において、20重量%が抽出される温度(T
20)と80重量%が抽出される温度(T80)の差(T80
−T20)が4〜10℃である。 (B4)オルソジクロルベンゼンを溶媒として40℃に
おいて抽出した抽出量(W40)が2.0重量%以下であ
る。 (B5)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(G
PC)により求めた重量平均分子量(Mw)と数平均分
子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.5〜3.5で
ある。
【0006】
【発明の実施の形態】I.(A)樹脂層 本発明の(A)樹脂層を構成する成分は、メタロセン触
媒を用いて製造され、かつ、下記物性(A1)〜(A
3)を備えたエチレン・α−オレフィン共重合体を主成
分とするエチレン系樹脂である。さらに好ましくは物性
(A4)及び/又は(A5)を有するものである。エチ
レン系樹脂は、該エチレン・α−オレフィン共重合体1
00重量%でもよいが、場合によっては、適宜に、高圧
ラジカル重合法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエ
チレン等を混合することもできる。以下、エチレン・α
−オレフィン共重合体の製造法、及びそれが具備する各
種の物性について順次に説明する。
【0007】(モノマー構成)本発明に使用されるエチ
レン・α−オレフィン共重合体は、エチレンから誘導さ
れる構成単位を主成分とするものであり、エチレン含有
量が50重量%超過である。好ましくは60重量%超
過、より好ましくは70重量%超過である。コモノマー
として用いられるα−オレフィンは、炭素数3〜20、
好ましくは炭素数4〜12、より好ましくは炭素数4〜
8の1−オレフィンである。具体的には、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−ヘプテン、4−メチル−ペンテン−1、4−メ
チル−ヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテン−1等
を挙げることができる。かかるエチレン・α−オレフィ
ン共重合体の具体例としては、エチレン・1−ブテン共
重合体、エチレン・1−ヘキセン共重合体、エチレン・
1−オクテン共重合体等が特に好ましい。
【0008】コモノマーとして用いられる上記α−オレ
フィンは1種類に限られず、ターポリマーのように2種
類以上用いた多元系共重合体も好ましい。具体例として
は、エチレン・プロピレン・ブテン3元共重合体、エチ
レン・プロピレン・ヘキセン3元共重合体等が挙げられ
る。なお、本発明でのエチレン含有量は、下記の13C
−NMR法によって決定されるものである。 装置:日本電子社製 JEOL−GSX270 濃度:300mg/2mL 溶媒:オルソジクロロベンゼン
【0009】(重合触媒及び重合法)本発明に用いるエ
チレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン触媒を
用いる重合により容易に製造することができる。メタロ
セン触媒とは、シクロペンタジエニル骨格を有する配
位子を含む周期表第4族の遷移金属化合物(いわゆるメ
タロセン化合物)と、メタロセン化合物と反応して安
定なイオン状態に活性化しうる助触媒と、必要により、
有機アルミニウム化合物とからなる触媒であり、公知
の触媒はいずれも使用できる。
【0010】メタロセン化合物は、例えば、特開昭5
8−19309、特開昭59−95292、特開昭59
−23011、特開昭60−35006、特開昭60−
35007、特開昭60−35008、特開昭60−3
5009、特開昭61−130314、特開平3−16
3088、EP公開420,436、米国特許5,05
5,438、国際公開WO91、国際公開WO92/0
7123等に開示されている。
【0011】更に具体的には、ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(フルオレニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ビス(アズレニル)ジルコニウムジク
ロリド、ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、(シクロペンタジエニ
ル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロリド、メチレンビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、メチレン(シクロペンタ
ジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(シクロペ
ンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、エチレン(シクロペンタ
ジエニル)(3,5−ジメチルペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロリド、メチレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、エチレンビス(2−メチルインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、エチレン1,2−ビス
(4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
エチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジ
ルコニウムジクロリド、
【0012】ジメチルシリレン(シクロペンタジエニ
ル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(4,
5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジ
クロリド、ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシ
リレン(シクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオ
レニル)ジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリ
レンビス[1−(2−メチル−4,5−ベンゾ(インデ
ニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビ
ス[1−(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)]
ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[1−
(2−メチル−4H−アズレニル)]ジルコニウムジク
ロリド、ジメチルシリレンビス[1−(2−メチル−4
−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル)]ジル
コニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[1−(2
−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレ
ニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビ
ス[1−(2−エチル−4−ナフチル−4H−アズレニ
ル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレンビ
ス[1−(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−
4H−アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス[1−(2−メチル−4−(フェニルイ
ンデニル))]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリ
レンビス[1−(2−エチル−4−(フェニルインデニ
ル))]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビ
ス[1−(2−エチル−4−ナフチル−4H−アズレニ
ル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルゲルミレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルゲ
ルミレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジ
ルコニウムジクロリドなどのジルコニウム化合物が例示
できる。上記において、ジルコニウムをハフニウムに置
き換えた化合物も同様に使用できる。場合によっては、
ジルコニウム化合物とハフニウム化合物の混合物を使用
することもできる。
【0013】メタロセン化合物は、無機または有機化合
物の担体に担持して使用してもよい。該担体としては無
機または有機化合物の多孔質酸化物が好ましく、具体的
には、イオン交換性層状珪酸塩、SiO2、Al23
MgO、ZrO2、TiO2、B23、CaO、ZnO、
BaO、ThO2等またはこれらの混合物が挙げられ
る。
【0014】本発明において用いられる助触媒として
は、有機アルミニウムオキシ化合物(アルミノキサン化
合物)、イオン交換性層状珪酸塩、ルイス酸、ホウ素化
合物、酸化ランタンなどのランタノイド塩、酸化スズ等
が挙げられる。
【0015】有機アルミニウム化合物としては、トリ
エチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、
トリイソブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニ
ウム;ジアルキルアルミニウムハライド;アルキルアル
ミニウムセスキハライド;アルキルアルミニウムジハラ
イド;アルキルアルミニウムハイドライド、有機アルミ
ニウムアルコキサイド等が挙げられる。
【0016】重合様式は、触媒成分と各モノマーが効率
よく接触するならば、あらゆる様式の方法を採用するこ
とができる。具体的には、これらの触媒の存在下でのス
ラリー法、気相流動床法や溶液法、あるいは圧力が20
0kg/cm2以上、重合温度が100℃以上での高圧
バルク重合法等が挙げられる。好ましい製造法としては
高圧バルク重合が挙げられる。係るエチレン系重合体
は、メタロセン系ポリエチレンとして市販されているも
のの中から適宜選択し使用することもできる。市販品と
しては、デュポンダウ社製「アフィニティー」、日本ポ
リケム社製「カーネル」等が挙げられる。
【0017】次に、本発明のエチレン・α−オレフィン
共重合体が具備する各種の物性について説明する。(A1)メルトフローレート(MFR) エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは0.1〜
50g/10分、好ましくは1〜40g/10分、より
好ましくは5〜30g/10分である。MFRが上記範
囲より低いと樹脂を溶融押出する際の押出負荷が高くな
り、また成形時フィルム表面の肌荒れが発生するので好
ましくない。MFRが上記範囲を超えるとフィルムの製
膜安定性が低下するので好ましくない。MFRはエチレ
ン系重合体の分子量の尺度として用いられ、重合に際し
て水素など分子量調整剤、β水素引き抜きの速度制御な
どにより適宜調整することが可能である。なお、MFR
の測定はJIS−K6922−2:1997付属書(1
90℃、21.18N荷重)に準拠して行った。
【0018】(A2)温度上昇溶離分別(TREF)に
よって得られる溶出曲線の最大ピーク温度(TmA 温度上昇溶離分別(TREF:Temperature Rising Elu
tion Fraction)とは、一度高温でポリマーを完全に溶解
させた後に冷却し、不活性担体表面に薄いポリマー層を
生成させ、次いで温度を連続又は段階的に昇温して、溶
出した成分(ポリマー)を回収し、その濃度を連続的に
検出して、その溶出成分の量と溶出温度とを求める方法
である。その溶出分率と溶出温度によって描かれるグラ
フが溶出曲線であり、これによりポリマーの組成分布
(分子量及び結晶性の分布)を測定することができる。
TREFの測定方法及び装置等の詳細については、Jour
nalof Applied Polymer Science、第26巻、第421
7〜4231頁(1981年)に記載されている。本発
明における具体的方法については、後述する。
【0019】TREFによって得られる溶出曲線の形は
ポリマーの分子量及び結晶性の分布によって異なる。例
えば、ピークが1つの曲線、ピークが2つの曲線、ピー
クが3つの曲線等があり、さらにピークが2つの曲線に
は溶出温度の低いピークに比べて溶出温度の高いピーク
の方が溶出分率が大きい(ピークの高さが高い)場合、
溶出温度の低いピークに比べて溶出温度の高いピークの
方が溶出分率が小さい(ピークの高さが低い)場合等が
ある。
【0020】本発明で用いられるエチレン・α−オレフ
ィン共重合体は、上記溶出曲線のピーク(溶出ピーク)
は2つ以上あってもかまわないが、より好ましくは1つ
である。また、該ピークの溶出温度以外の温度において
溶出するもの(いわゆる肩)が実質的に溶出曲線中に存
在してもかまわない。本発明における溶出曲線の最大ピ
ーク温度(TmA)とは、ピークが1つの場合、当該ピー
クの温度を意味し、ピークが複数存在する場合は最も大
きいピークの温度を意味する。そして本発明で特徴とす
るところは、最大ピーク温度(TmA)が15〜85℃、
好ましくは30〜70℃の範囲に存在することである。
mAが上記範囲より低いとべたつき成分が多くなり、ま
た耐熱性が低下しすぎるので好ましくない。TmAが上記
範囲を超えると結晶性が高くなりすぎ、(B)樹脂層と
の相関接着力が低下するので好ましくない。TmAはα−
オレフィンコモノマーの量を制御することにより適宜調
整することが可能である。
【0021】TREFの測定方法:カラム温度の降下速
度は、試料に含まれる結晶性成分の各温度における結晶
化に必要な速度に、また、カラム温度の上昇速度は、各
温度における溶出成分の溶解が完了し得る速度に調整す
る必要があり、このようなカラム温度の冷却速度及び昇
温速度は、予備実験をして決定する。測定条件は次の通
り。 装置 : 三菱化学社製 CFC T150A型 検出器: MIRAN 1A赤外分光光度計(測定波
長、3.42μm) 溶媒 : オルソジクロルベンゼン 流速 : 1.0mL/分 測定濃度:30mg/10mL TREFカラム: 不活性担体(0.1mm径ガラス
ビーズ) カラムサイズ 0.46mm径×15cm 冷却速度:140℃から0℃まで160分で冷却し
た。 測定操作:140℃に加熱したカラムに試料溶液(溶
媒:オルソジクロルベンゼン、試料濃度:30mg/1
0mL)4mLを注入した後、100℃/120分の速
度で0℃まで冷却して、試料ポリマーを充填剤表面に吸
着(析出)させた。この時点において充填剤表面に吸着
せず、溶媒に溶解している成分を0℃以下可溶分として
溶出量を赤外検出器で検出し、各ステップ昇温毎に得ら
れた結果を該温度まで積算することで求めた。計算結果
の作図はプリンターに出力した。出力した微分溶出曲線
の作図は、横軸に溶出温度を100℃当たり89.3m
m、縦軸に微分量(全積分溶出量を1.0に規格し、1
℃の変化量を微分量とした。)0.1当たり76.5m
mで行なった。次に、この微分溶出曲線のピーク高さ
(mm)をHとし、その1/3高さの溶出曲線の幅(m
m)をWとした。
【0022】(A3)TREFによって得られる溶出曲
線の最大ピークの高さ(H)と、その3分の1の高さに
おける該ピークの幅(W)との比(H/W) 前記溶出曲線の一例を図1に示す。図1に示すように、
ピークの巾(W)は、溶出曲線上に高さ(1/3)Hの
水平な直線を描き、該曲線とこの直線との交点のうち最
大ピークから最も近い、水平軸上前後2点の間の距離を
測定することによって得られる。本発明において、比
(H/W)は2以上、好ましくは3以上であり、H/W
が2未満であると組成分布が広くなりすぎ材料強度が低
下する。比(H/W)は使用する重合触媒を選ぶことに
より適宜調整することが可能である。
【0023】(A4)融解ピーク温度(TPA 本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体
は、示差走査熱量計(DSC)による融解ピーク温度
(TPA)が50〜110℃であることが好ましく、より
好ましくは60〜105℃である。TPA が上記範囲よ
り低い場合は、剛性の低下ならびに好適な耐ブロッキン
グ性が得られず不都合である。一方、上記より高いと低
温ヒートシール性が損なわれる。TPAを調節するために
はα−オレフィンコモノマーの量を制御する方法があ
る。なお、融解ピーク温度は、セイコー社製示差走査熱
量計(DSC)を用い、サンプル約5mgを採り、20
0℃で5分間保持した後、40℃まで10℃/分の降温
スピードで冷却し、続いて10℃/分の昇温スピードで
融解させた時に得られる融解曲線から融解熱が最大とな
る温度を求めたものである。
【0024】(A5)82℃での溶出量(Y82 本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体
は、温度上昇溶離分別(TREF)によって溶出曲線を
求めた時に、82℃での溶出量(Y82)が1重量%未満
であることが好ましく、より好ましくは0.5重量%未
満である。Y82 が上記範囲より高い場合は、高結晶性成
分量が多くなり、結果として(B)樹脂層との相関接着
強度が損なわれる。Y82を調節するためには適当な重合
触媒を選択する必要がある。
【0025】(A6)融解ピーク温度(TPA)と82℃
での溶出量(Y82)との関係 本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体
は、前記(A4)の通り、TPAが50〜110℃であ
り、また、(A5)の通り、Y82が1重量%未満のもの
であるが、更に好ましくは、両者が下記の関係式を満足
することである。 Y82≦1.0×10-4×EXP(0.1015TPA) 好ましくは Y82≦0.5×10-4×EXP(0.0851TPA) を満たすことである。Y82が上記右辺値よりもが大きい
場合は、(B)樹脂層との相関接着力が低下し、また透
明性が低下するので好ましくない。
【0026】上記の通り、本発明の(A)樹脂層を構成
する成分は、メタロセン触媒を用いて製造され、かつ、
物性(A1)〜(A3)を備えたエチレン・α−オレフ
ィン共重合体を主成分とするエチレン系樹脂である。好
ましくは更に物性(A4)〜(A6)のいずれか1つ以
上を備えたエチレン・α−オレフィン共重合体を主成分
とするエチレン系樹脂である。エチレン系樹脂は、該エ
チレン・α−オレフィン共重合体100重量%でもよい
が、場合によっては、適宜に、高圧ラジカル重合法低密
度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等を混合する
こともできる。特に、MFRが1〜50g/10分の高
圧ラジカル重合法低密度ポリエチレンを配合する時に
は、加工性(サージング現象、ネックイン)が改良され
るので好ましい。その際の配合比率は、エチレン・α−
オレフィン共重合体95〜50重量%に対して、高圧法
低密度ポリエチレン5〜50重量%であり、好ましく
は、15〜30重量%である。高圧法低密度ポリエチレ
ンが5重量%未満であると改良効果が上がらず、サージ
ング現象を生じ、ネックインも大きくなり加工が困難に
なることがある。一方、高圧法低密度ポリエチレンが5
0重量%を超過すると、(B)樹脂層との接着性が悪化
する。
【0027】II.(B)樹脂層 本発明の(B)樹脂層を構成する成分は、メタロセン触
媒を用いて製造され、かつ、下記物性(B1)〜(B
5)を備えたプロピレン・α−オレフィンランダム共重
合体を主成分とするプロピレン系樹脂である。このプロ
ピレン系樹脂は、通常それ自体100重量%で使用され
るが、場合によっては、適宜に、高圧ラジカル重合法低
密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、オレフィ
ン系ゴム成分等を混合することもできる。以下、プロピ
レン・α−オレフィンランダム共重合体の製造法、及び
それが具備する各種の物性について順次に説明する。
【0028】(モノマー構成)本発明に使用されるプロ
ピレン系共重合体は、プロピレンから誘導される構成単
位を主成分とするものであり、プロピレン含有量が50
重量%超過である。好ましくは60重量%超過、より好
ましくは70重量%超過である。コモノマーとして用い
られるα−オレフィンは、好ましくはエチレンまたは炭
素数4〜18の1−オレフィンである。具体的には、1
−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ン、1−ヘプテン、4−メチル−ペンテン−1、4−メ
チル−ヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテン−1等
を挙げることができる。また、α−オレフィンとしては
1種または2種以上の組み合わせでもよい。かかるプロ
ピレン・α−オレフィンランダム共重合体の具体例とし
ては、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピ
レン・1−ブテンランダム共重合体、プロピレン・1−
ヘキセンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・1
−オクテンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・
1−ブテンランダム共重合体等が挙げられる。
【0029】プロピレン系共重合体の具体例として、プ
ロピレン単位を88〜99.5重量%、好ましくは91
〜99重量%、より好ましくは92〜98.5重量%、
α−オレフィンの単位を0.5〜12重量%、好ましく
は1〜10重量%、より好ましくは1.5〜8重量%を
含有している共重合体が挙げられる。プロピレン単位が
少ない場合、フィルムの剛性の低下ならびに好適な耐ブ
ロッキング性が得られず、多すぎる場合は低温ヒートシ
ール性が損なわれる。ここでプロピレン単位及びα−オ
レフィン単位は13C−NMR法によって計測される値
である。
【0030】(重合触媒及び重合法)本発明に用いるプ
ロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、(A)
樹脂層を構成するエチレン・α−オレフィン共重合体と
同様に、メタロセン触媒を用いて重合させることができ
る。触媒及び重合法は前記した範囲内外から適宜に選択
できるが、プロピレン系樹脂の場合は、プロセスとして
スラリー法、気相流動床法、バルク法の態様が好まし
い。
【0031】次に、本発明のプロピレン・α−オレフィ
ンランダム共重合体が具備する各種の物性について説明
する。(B1)メルトフローレート(MFR) 本発明で用いるプロピレン系共重合体のMFRは、1〜
50g/10分、好ましくは2〜20g/10分、より
好ましくは4〜15g/10分である。MFRが上記範
囲より低い場合、押出性が低下し好適な生産性が得られ
ず、上記範囲より高い場合にはフィルムの強度が低下す
る。ポリマーのMFRを調節するには、例えば、重合温
度、触媒量、分子量調節剤としての水素の供給量など適
宜調節する方法がとられる。なお、MFRの測定は、J
IS−K6921−2:1997付属書(230℃、2
1.18N荷重)に準拠して行った。
【0032】(B2)融解ピーク温度(TPB 本発明で用いられるプロピレン系共重合体は、示差走査
熱量計(DSC)による融解ピーク温度(TPB)が11
0〜140℃、好ましくは115〜135℃、更に好ま
しくは125〜135℃である。TPB が上記範囲より
低い場合、剛性の低下ならびに好適な耐ブロッキング性
が得られず、上記範囲より高い場合には低温ヒートシー
ル性が損なわれる。TPB はα−オレフィン含量やその
種類およびプロピレン構成単位のレジオ規則性などの影
響を受けうる。α−オレフィンがエチレンの場合にはそ
の含有量は1〜5重量%程度であり、α−オレフィンが
1−ブテンの場合にはその含有量は3〜15重量%程度
である。TPB の調節はα−オレフィンの共重合性、即
ち分散度合いにより行うことができる。
【0033】(B3)20重量%が抽出される温度(T
20)と80重量%が抽出される温度(T80)の差(T80
−T20 本発明で用いられるプロピレン系共重合体は、温度上昇
溶離分別(TREF)によって得られる溶出曲線におけ
る20重量%が抽出される温度(T20)と80重量%が
抽出される温度(T80)の差(T80−T20)が4〜10
℃である。T80−T20は、好ましくは4.5〜9℃
である。T80−T20の差が上記範囲より大きい場合
は透明性が悪化し、低温ヒートシール性も悪化する。上
記範囲未満のものを製造することは困難である。ポリマ
ーのT80−T20は、ポリマー中へのコモノマーの挿
入の均一性を表す尺度として用いている。これはメタロ
セン触媒を使用して重合したことに起因しており、チー
グラーナッタ触媒ではこのようなポリマーを製造するこ
とは困難である。なお、TREFの測定方法は、エチレ
ン・α−オレフィン共重合体について用いた方法と同様
である。
【0034】(B4)オルソジクロルベンゼンによる4
0℃抽出量(W40 本発明で用いられるプロピレン系共重合体は、オルソジ
クロルベンゼンによる40℃抽出量(W40)が2.0重
量%以下、好ましくは1.0重量%以下である。上記範
囲を超える場合は、ブロッキングやスリップ性が悪化す
る傾向であり、臭味に劣る。W40を調節する方法として
α−オレフィンの共重合量を制御する、また共重合性を
制御する方法がある。なお、W40はTREF法による4
0℃での抽出量として求めた。
【0035】(B5)重量平均分子量(Mw)/数平均
分子量(Mn) 本発明で用いられるプロピレン系共重合体の重量平均分
子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/M
n)は1.5〜3.5、好ましくは1.8〜3.3、よ
り好ましくは2.0〜3.0である。Mw/Mnが上記
範囲を超えると透明性が低下するので好ましくなく、上
記未満では押出負荷が上昇したり、ドローレゾナンスが
発生しやすくなるなど、加工適性が悪化する。Mw/M
nを所定の範囲に調整する方法として適当なメタロセン
触媒を選択する事があげられる。
【0036】本発明は、上記(A)樹脂と(B)樹脂を
溶融共押出しすることにより積層体としたものである。
溶融共押出は公知の方法に従って実施することができ
る。例えば、積層体の表面平滑性を向上するために、冷
却固化過程において、フィルム乃至シート状に押し出さ
れた溶融樹脂を表面が平滑な回転する一対のロールで挟
み込みながら連続的に冷却固化と表面への平滑性賦与を
行う方法、ロールの代わりに表面が平滑なベルトを1つ
あるいは2つ用いる方法等を採用できる。また、表面の
平滑性を考慮することなく一旦平板状に固化させたもの
を再度加熱した上で表面が平滑なロールやベルトを押し
当て、最終的に表面が平滑なシートを得る方法、さらに
溶融状態の樹脂材料を円筒状に押出し周囲から水流や気
流によって冷却固化する方法等が採用できる。また、一
般的な押出ラミネート加工により、基材上に溶融押出を
行って積層を行い、同時に冷却するロール表面を平滑な
ものにする、という方法がある。
【0037】本発明の積層体は、(A)樹脂と(B)樹
脂の2種類のみを溶融共押出して製造することができ
る。しかし、同積層体の一方の表面、又は両表面に他の
固体状フィルム又はシートを基材層として配置すること
ができる。他の層をC層とすると、A/B/C、B/A
/Cの3層構造、C/A/B/C(Cのそれぞれは同じ
でも、異なっていてもよい)の4層構造等が例示でき
る。積層体を構成する層に用いるフィルムは、ドライラ
ミネート法、押出ラミネート法、サンドイッチラミネー
ト法、共押出法等により、C層に押出コーティング或い
はC層と共押出することによって、ラミネートされた各
種包装用積層体(フィルム)を得ることができる。特に
押出ラミネート法が好ましい。
【0038】かかる基材層としては、紙、アルミニウム
箔、セロファン、織布、不織布、高分子重合体のフィル
ム、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノ
マー、ポリプロピレン、ポリー1−ブテン、ポリ−4−
メチルペンテン−1等のオレフィン重合体、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアクリ
レート、ポリアクリロニトリル等のビニル共重合体、ナ
イロン6、ナイロン66、ナイロン7、ナイロン10、
ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ポリメ
タキシリレンアジパミド等のポリアミド、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステ
ル、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコー
ル共重合体、ポリカーボネート等のフィルムを挙げるこ
とができる。更に上記フィルム1種類単独でも、2種類
以上の複合使用でも良く、また、基材の種類によっては
延伸加工を行ったものでも良い。特に一軸、又は二軸延
伸ポリプロピレンフィルム、延伸ナイロンフィルム、延
伸ポリエチエンテレフタレートフィルム、延伸ポリスチ
レンフィルムなども用いられる。
【0039】この際、基材層には必要に応じて接着剤層
を設けることもできる。ポリエチレンシート又はポリエ
チレンが最表面にある積層シートを基材層として使用す
る場合には、該基材層と本発明の(A)樹脂層が接する
ように共押出することが好ましい。。同様にまた、ポリ
プロピレンシート又はポリプロピレンが最表面にある積
層シートを基材層として使用する場合には、該基材層と
本発明の(B)樹脂層が接するように共押出することが
好ましい。このように配置することにより、基材層に特
別な接着剤層を設けることなく、良好な接着性を達成す
ることができる。但し直接内容物と接触するヒートシー
ル層としてどちらかの層を選択する必要がある場合はこ
の限りではなく、基材に応じて接着剤などを施すことに
より積層体を得ることが出来る。
【0040】上記の積層体は軟包装材料として用いるこ
とができる。包装の形態としては三方シール袋や四方シ
ール袋、スティック包装袋の様な小袋包装の他、ポーシ
ョンパック、トレイパック、パウチ包装、ひねり包装、
クリップ包装、液体充填包装などがある。これら包装形
態を用いて包装される内容物としては、粉末コーヒーや
砂糖、薬の様な粉末、一般的なお菓子類、錠剤、電子部
品などの様な固形物、洗剤やジュース、醤油などの液体
ものなど多岐にわたる。
【0041】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例及び比較例において、樹脂の諸物性は
発明の実施の形態の項に記載した方法により、又積層体
の評価は以下の方法によって行った。
【0042】(1)延展性 口径65mm、90mmの押出機に装着した幅600m
m、ダイリップ開度0.7mmのフィードブロック式共
押し出しTダイスから(A)樹脂、(B)樹脂を押し出
す時の樹脂の温度が290℃になるように設定した押出
ラミネート装置を用い、表面ミラー仕上げの冷却ロール
温度25℃で引き取り加工速度が80m/分の場合に被
覆厚みが(A)樹脂が10μm、(B)樹脂が10μ
m、合計20μmになるように押出量を調整して押出し
幅500mm、厚み20μmの二軸延伸ポリプロピレン
フィルム上に、アンカーコート剤(東洋モートン社製チ
タボンドT−180:メタノール=1:9にブレンド)
を施し、その上に(A)樹脂層が面する様に引き取り速
度を20m/分から上昇させながら押出しラミネート加
工を行い、安定して被覆加工ができる最高加工速度を延
展性とした。
【0043】(2)ネックイン 上記押出ラミネート装置を用い、加工速度が150m/
分、厚み20μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム上
への(A)樹脂層の厚みが10μm、(B)樹脂層の厚
みが10μm、合計20μmの被覆厚みの積層体を作成
し、ダイス幅と得られた積層体中の樹脂組成物層の幅の
差をネックインとした。 ネックインが小さい程有効製
品幅が広くなり、押出ラミネート加工性が優れる。
【0044】(3)ヒートシール性 上記押出ラミネート装置を用いてネックイン測定用に作
成した積層体を23℃で一日状態調整した後、(B)樹
脂面を合わせて5mm×200mmのヒートシールバー
を用い、130℃においてヒートシール圧力2kg/c
m2、ヒートシール時間1秒のヒートシール条件でシー
ルした試料から15mm幅のサンプルを切り取り、テン
シロン型試験機を用いて引っ張り速度500mm/分に
て引き剥がし、その時の剥離強度をヒートシール強度と
した。130℃ヒートシール強度が高いほどヒートシー
ル性に優れる。
【0045】(4)ホットタック性 上記押出ラミネート装置を用いてネックイン測定用に作
成した積層体を23℃で一日状態調整した後、2.5c
m×200mmの大きさにサンプルを切り出し、2枚の
サンプルの(B)樹脂面を合わせてホットタックテスタ
ー(THELLER社製)にて110℃、ヒートシール圧力4
kg/cm2、ヒートシール時間1秒にてヒートシール
を行い、ヒートシール直後にヒートシールバーを解放し
ながら200cm/分の剥離速度でヒートシール部分を
剥離させ、その時の剥離強度で評価した。剥離強度が高
いほどホットタック性に優れる。
【0046】(5)ヘイズ(HAZE) 上記押出ラミネート装置を用いてネックイン測定用に作
成した積層体を23℃で一日状態調整した後、5cm×
5cmの大きさにサンプルを切り出し、ヘイズメーター
(日本電色社製ND-1100DP)にてヘイズを測定した。ヘ
イズ値が低いほど透明性に優れる。
【0047】[実施例1] (A)樹脂層 エチレン−ヘキセン共重合体(日本ポリケム社製カーネ
ルKC574)100重量部 重合触媒:メタロセン触媒 190℃MFR=9g/10分 TREF溶出ピーク(TmA)=67℃ H/W=3.3 DSC融解ピーク温度(TPA)=102℃ TREF82℃溶出量(Y82)=0.27重量%
【0048】(B)樹脂層 プロピレン−エチレンランダム共重合体(日本ポリケム
社製ウィンテックWFX4T)100重量部 重合触媒:メタロセン触媒 230℃MFR=7g/10分 DSC融解ピーク温度(TPB)=125℃ T80−T20=7.2℃ 40℃オルソクロロベンゼン抽出量(W40)=0.6重
量% Mw/Mn=2.8 上記(A)樹脂と(B)樹脂を用い、口径65mmと9
0mmの2つの押出機に装着した幅600mmのフィー
ドブロック式共押し出しTダイを使用した。(A)樹脂
を口径65mmの押出機に投入し、樹脂温度290℃で
押出し、他方、(B)樹脂を口径90mmの押出機に投
入し、樹脂温度290℃で押出した。(A)樹脂をアン
カーコート(東洋モートン社製チタボンドT−180:
メタノール=1:9にブレンド)を施した厚みが20μ
mの二軸延伸ポリプロピレンフィルム(BOPP)側に
面する様にして、(A)樹脂層を10μm、(B)樹脂
層を10μm、速度150m/分で積層した。得られた
フィルムの品質を評価した。結果を表1に示す。
【0049】[実施例2] (A)樹脂層 エチレン−ヘキセン共重合体(日本ポリケム社製カーネ
ルKS560)60重量部 重合触媒:メタロセン触媒 190℃MFR=16.5g/10分 TREF溶出ピーク(TmA)=49℃ H/W=2.1 DSC融解ピーク温度(TPA)=86℃ TREF82℃溶出量(Y82)=0.3 高圧法低密度ポリエチレン(日本ポリケム社製ノバテッ
クLD LC604;190℃MFR=8g/10分、
密度=0.918g/cm3)40重量部
【0050】(B)樹脂層 プロピレン−エチレンランダム共重合体(エチレン2重
量%)100重量部 重合触媒:メタロセン触媒 230℃MFR=7g/10分 DSC融解ピーク温度(TPB)=135℃ T80−T20=4.5℃ 40℃オルソクロロベンゼン抽出量(W40)=0.2重
量% Mw/Mn=2.8 上記(A)樹脂と(B)樹脂を用い、実施例1と同様に
して積層フィルムを得、品質を評価した。結果を表1に
示す。
【0051】[比較例1] プロピレン−エチレンランダム共重合体(日本ポリケム
社製ノバテックPPFL25HA)100重量部 重合触媒:チーグラー触媒 190℃MFR=16g/10分、230℃MFR=2
2g/10分 TREF溶出ピーク(TmA)(TmB)=94℃ H/W=0.8 TREF82℃溶出量(Y82)=1.84重量% DSC融解ピーク温度(TPA)(TPB)=142℃ T80−T20=35℃ 40℃オルソクロロベンゼン抽出量(W40)=5.2重
量% Mw/Mn=3.9 (A)樹脂層及び(B)樹脂層として、共に上記プロピ
レン−エチレンランダム共重合体を用い、実施例1と同
様にして積層フィルムを得、品質を評価した。結果を表
2に示す。
【0052】[比較例2](A)樹脂層として高圧ラジ
カル重合で製造した低密度ポリエチレン(日本ポリケム
社製ノバテックLD LC701;190℃MFR=1
4g/10分、TmA=70℃、H/W=7.0、TPA
106℃、Y82=0.12)を用い、(B)樹脂層とし
て実施例1記載のプロピレン−エチレンランダム共重合
体を用い、後は実施例1と同様にして積層フィルムを
得、品質を評価した。結果を表2に示す。
【0053】[比較例3](A)樹脂層としてチーグラ
ー触媒にて製造したエチレン−オクテン共重合体(出光
石油化学工業社製モアテック0818D;190℃MF
R=8g/10分、TmA=67℃、H/W=0.54、
PA=99℃、Y82=2.38)を用い、(B)樹脂層
として実施例1記載のプロピレン−エチレンランダム共
重合体を用い、後は実施例1と同様にして積層フィルム
を得、品質を評価した。結果を表2に示す。
【0054】[比較例4](A)樹脂層として実施例1
記載のエチレン−ヘキセン共重合体を用い、(B)樹脂
層としてチーグラー触媒にて製造したプロピレン−エチ
レンランダム共重合体(日本ポリケム社製ノバテックP
P FX3;230℃MFR=8g/10分、TPB=1
38℃、T80−T20=19.9、W40=3.4重量%、
Mw/Mn=3.7)を用い、後は実施例1と同様にし
て積層フィルムを得、品質を評価した。結果を表2に示
す。
【0055】[比較例5](A)樹脂層として実施例1
記載のエチレン−ヘキセン共重合体40重量%、及び実
施例2記載の高圧ラジカル重合法低密度ポリエチレン6
0重量%のブレンド物を用い、(B)樹脂層として実施
例1記載のプロピレン−エチレンランダム共重合体を用
い、後は実施例1と同様にして積層フィルムを得、品質
を評価した。結果を表2に示す。
【0056】[比較例6] (A)樹脂層として実施例1記載のエチレン−ヘキセン
共重合体を用い、(B)樹脂層としてプロピレン単独共
重合体100重量部 重合触媒:メタロセン触媒 230℃MFR=7g/10分 DSC融解ピーク温度(TPB)=151℃ T80−T20=4.8℃ 40℃オルソクロロベンゼン抽出量(W40)=0.1重
量% Mw/Mn=2.8 を用い、後は実施例1と同様にして積層フィルムを得、
品質を評価した。結果を表2に示す。
【0057】
【表1】[表1]
【0058】
【表2】[表2(その1)]
【0059】
【表3】[表2(その2)]
【0060】
【発明の効果】接着層を使用しなくても層間接着性に優
れるポリエチレンとポリプロピレンとの積層体が得られ
る。該積層体を溶融状態で他の基材上に共押出してラミ
ネート成形体とすることもでき、コストと性能とのバラ
ンスに優れた、包装材料、自動車・家電製品の内外装
材、建築資材等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】TREF法による溶出曲線の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
Hは最大ピーク高さ、Wは1/3Hとなる温度幅、トッ
プpに対応する横軸の値は溶出最大ピーク温度(TmA
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AK04C AK05A AK07C AK62A AK66B AL03 AL05A BA02 BA03 BA10A BA10B BA10C BA16 EH20 GB07 GB15 GB33 GB48 JA04A JA04B JA06A JA06B JA07B JA20A JA20B JK06 YY00A YY00B

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の(A)樹脂層と(B)樹脂層とを溶
    融共押出してなる共押出積層体。(A)樹脂層 ;メタロセン触媒を用いて重合され、か
    つ、下記物性(A1)〜(A3)を備えたエチレン・α
    −オレフィン共重合体を主成分とするエチレン系樹脂。 (A1)190℃におけるメルトフローレート(MF
    R)が0.1〜50g/10分である。 (A2)温度上昇溶離分別(TREF)によって得られ
    る溶出曲線の最大ピーク温度(TmA)が15〜85℃で
    ある。 (A3)該溶出曲線の最大ピークの高さ(H)と、その
    3分の1の高さにおける該ピークの幅(W)との比(H
    /W)が2以上である。(B)樹脂層 ;メタロセン触媒を用いて重合され、か
    つ、下記物性(B1)〜(B5)を備えたプロピレン・
    α−オレフィンランダム共重合体を主成分とするプロピ
    レン系樹脂。 (B1)230℃におけるメルトフローレート(MF
    R)が1〜50g/10分である。 (B2)示差走査熱量計(DSC)による融解ピーク温
    度(TPB)が110〜140℃である。 (B3)温度上昇溶離分別(TREF)によって得られ
    る溶出曲線において、20重量%が抽出される温度(T
    20)と80重量%が抽出される温度(T80)の差(T80
    −T20)が4〜10℃である。 (B4)オルソジクロルベンゼンを溶媒として40℃に
    おいて抽出した抽出量(W40)が2.0重量%以下であ
    る。 (B5)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(G
    PC)により求めた重量平均分子量(Mw)と数平均分
    子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.5〜3.5で
    ある。
  2. 【請求項2】エチレン系樹脂が、メタロセン触媒を用い
    て重合され、かつ、下記物性(A1)〜(A3)を備え
    たエチレン・α−オレフィン共重合体95〜50重量%
    と高圧ラジカル重合法低密度ポリエチレン5〜50重量
    %からなることを特徴とする請求項1に記載の共押出積
    層体。 (A1)190℃におけるメルトフローレート(MF
    R)が0.1〜50g/10分である。 (A2)温度上昇溶離分別(TREF)によって得られ
    る溶出曲線の最大ピーク温度(TmA)が15〜85℃で
    ある。 (A3)該溶出曲線の最大ピークの高さ(H)と、その
    3分の1の高さにおける該ピークの幅(W)との比(H
    /W)が2以上である。
  3. 【請求項3】(A)樹脂層のエチレン・α−オレフィン
    共重合体が、さらに物性(A4)を備えることを特徴と
    する請求項1又は2に記載の共押出積層体。 (A4)示差走査熱量計(DSC)による融解ピーク温
    度(TPA)が50〜110℃である。
  4. 【請求項4】(A)樹脂層のエチレン・α−オレフィン
    共重合体が、さらに物性(A5)を備えることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか1項に記載の共押出積層
    体。 (A5)温度上昇溶離分別(TREF)による82℃の
    溶出量(Y82)が1重量%未満である。
  5. 【請求項5】(A)樹脂層のエチレン・α−オレフィン
    共重合体が、さらに物性(A6)を備えることを特徴と
    する請求項1〜4のいずれか1項に記載の共押出積層
    体。 (A6)示差走査熱量計(DSC)による融解ピーク温
    度(TPA)と温度上昇溶離分別(TREF)による82
    ℃での溶出量(Y82)との関係が下記式を満足する。 Y82≦1.0×10-4×EXP(0.1015TPA
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載の共押
    出積層体が、他の基材上に溶融共押出されてなる共押出
    ラミネート成形体。
  7. 【請求項7】請求項1〜5のいずれか1項に記載の共押
    出積層体が、ポリプロピレンが最表面にある他の基材上
    に(B)樹脂層が接するように溶融共押出されてなる共
    押出ラミネート成形体。
  8. 【請求項8】請求項1〜5のいずれか1項に記載の共押
    出積層体が、ポリエチレンが最表面にある他の基材上に
    (A)樹脂層が接するように溶融共押出されてなる共押
    出ラミネート成形体。
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