JP2010023268A - 透明で柔軟な合成樹脂シート - Google Patents

Abstract

【課題】焼却したとき、ダイオキシンのような有害物質を発生しない樹脂で作られたシートであって、塩化ビニル系樹脂シートのような透明性と柔軟性とを持ったシートを提供する。
【解決手段】ビニル系芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体をさらに水素添加して得られたエラストマー３０〜７０重量部と、オレフィン樹脂７０〜３０重量部とからなる組成物製シートを中間層とし、その両側にオレフィン樹脂の薄膜を貼り合わせて積層シートとする。
【選択図】なし

Description

この発明は透明で柔軟な合成樹脂製シートに関するものである。

透明であって、且つ柔軟な合成樹脂シートは各方面で要求されている。例えば文具の分野ではクリアファイルを作るためのシートとして、また包装の分野では化粧品や液状医薬品収容用の袋を作るためのシートとして要求されている。

ところが、透明であって且つ柔軟なシートを作ることのできる合成樹脂は数が少ない。そのような合成樹脂は殆ど塩化ビニル系樹脂に限られている。しかし、塩化ビニル系樹脂で作られたシートは、永くそのままの形を保つので処分のためには焼却する以外に方法がなく、焼却するとダイオキシンのような有害物質を発生する。そのために、塩化ビニル系樹脂で作られたシートは最近では敬遠されている。そこでこれに代わって、透明であって且つ柔軟な性質を持った樹脂シートの出現が要求されている。

スチレンのようなビニル系芳香族化合物と、共役ジエン化合物とのブロック共重合体は、ゴム様弾性を持ったエラストマーとして知られている。また、このブロック共重合体に水素添加したものも、エラストマーとして知られている。この種のエラストマーは透明であって、オレフィン樹脂に加えて、成形用組成物とすることが知られている。

特開昭６２−８１４４３号公報は、上記水素添加されたブロック共重合体に、オレフィン樹脂を加えたものはエラストマーとして利用されているが、そのエラストマーにさらにパラフィンのような鉱油系軟化剤を加えると、エラストマーの硬度と加工性とを調節できることとなるので、鉱油系軟化剤を加えて組成物として使用されている。ところが、その組成物は粘着性を持つので、粘着防止のために高級脂肪酸アミドを少量加えることを記載している。

特開平８−４１２８３号公報は、上記ブロック共重合体の水素添加物１００重量部に、共役ジエン化合物の水素添加物５〜１０００重量部と、オレフィン系樹脂５〜５００重量部とを加えて組成物にすると、クリープ性のような永久歪を改良したものになる、と記載している。

特開平１１−３２３０４１号公報は、上記ブロック共重合体と、プロピレン重合体との組成物、又はこれに炭化水素油及び他のオレフィン系樹脂を加えた組成物が、ポリ塩化ビニルに代わる柔軟性を持ったものであると記載している。しかし、この公報は組成物の透明性については記載していない。この公報はブロック共重合体とプロピレン重合体との配合割合を、前者１００重量部に対し後者を５〜９００重量部としているが、後者を５重量部としたのでは、組成物の粘着性が強過ぎてシートに成形することが困難であり、後者を９００重量部としたのでは、組成物が透明にならない。

特開２００２−３７１１３６号公報は、水添スチレン系エラストマーにゴム用軟化剤及びオレフィン系樹脂を配合しただけの組成物は、粘着性が強いために成形加工が困難である、という欠点を持っているので、この欠点を改良するためにポリプロピレンの微粒子を粉打ちすることを記載している。この公報はその中で水添スチレン系エラストマーにゴム用軟化剤及び／又はポリプロピレンを配合すると、配合比によっては得られた組成物が透明性にすぐれたものになると記載している。しかし、どのような配合比のときに組成物が透明になるかは全く教えていない。

このように、ビニル系芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体及びその水素添加物（以下、この両者を合わせてブロック体という）は、オレフィン樹脂に加えて組成物とすることが知られている。ところが、これまでなされた提案の多くは、ブロック体とオレフィン樹脂との２つのもののほかに、さらに炭化水素類のような第３成分を加えて組成物とすることであって、上記２つのものを配合しただけの組成物については殆ど何も教えていない。

一般に、オレフィン樹脂にブロック体を配合する場合に、オレフィン系樹脂に対してブロック体の配合量を多くすると、得られた組成物は柔軟になるが、反面粘着性を増し、シート状に成形することが困難になる。そして得られたシートは表面の粘着性が強いために、包装用に使用することができなくなる。逆に、オレフィン系樹脂に対してブロック体の配合量を少なくすると、得られた組成物はシートに成形することは容易になるが、反面、柔軟性に乏しくなり透明性が低下する。従って、これら２つの物を配合しただけで、柔軟で透明なシートを得ることは容易でない。
特開昭６２−８１４４３号公報 特開平８−４１２８３号公報 特開平１１−３２３０４１号公報 特開２００２−３７１１３６号公報

この発明は、塩化ビニル系樹脂シートに代わるような透明であって柔軟な合成樹脂シートを提供しようとするものである。とくに、この発明は、オレフィン樹脂に可塑剤として働くような成分を加えて塩化ビニル系樹脂のような透明で柔軟なシートを提供しようとするものである。

この発明者は、オレフィン樹脂に可塑剤として働くものとして、上述のブロック体に着目した。この発明者は、ブロック体とオレフィン樹脂とを種々の割合で配合して組成物を作り、この組成物をフィルムに成形してフィルムの物性、とりわけ柔軟性と透明性とを検討した。

その結果、この発明者はビニル系芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体を、さらに水素添加して作られたエラストマーをオレフィン樹脂に添加し、その場合、オレフィン樹脂とエラストマーとの重量比を３〜７対７〜３の割合にすると、得られた組成物は格別の困難なくシートに成形することができて、しかも得られたシートは、従来塩化ビニル系樹脂シートが持っていた柔軟性と透明性に匹敵するような性質を持ったものになることを見出した。

しかし、こうして得られたシートは表面が強い粘着性を持っており、そのためにこのままではシートとして使用するに適していないことを知った。これをシートとして使用できるようにするためには、上記のシートを中間層としてその表裏両面にオレフィン樹脂製の薄膜を貼り合わせるのが適していることを見出した。オレフィン樹脂製の薄膜は、本来は半透明であるが、厚みを薄くすれば透明のように見えるから透明性はオレフィン樹脂の厚みを薄くすることによって解決できるからである。この発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。

この発明は、ビニル系芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体をさらに水素添加して得られたエラストマー３０〜７０重量部と、オレフィン樹脂７０〜３０重量部とを配合して得られた組成物からなるシートを中間層とし、その表裏両面にオレフィン樹脂の薄膜を貼り合わせてなる、透明で柔軟な積層シートを提供するものである。

この発明ではビニル系芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体をさらに水素添加して得られたエラストマーと、オレフィン樹脂とをそれぞれ３０〜７０重量部と７０〜３０重量部との割合で配合して成る組成物を用いるので、この組成物で作られたシートは透明であるとともに柔軟であって、塩化ビニル系樹脂シートに匹敵する透明性と柔軟性とを持つものとなっている。

上記の組成物からなるシートは、表面の粘着性が強くて、そのままではシートとして使用するに適していないが、この発明ではその表裏両面にオレフィン樹脂の薄膜を貼り合わせて積層シートとしたので、積層シートは表面の粘着性が低減しており、そのために独立したシートとして使用できるものとなっている。しかも、表裏両面に貼り合わせるものは薄膜とされているので、オレフィン樹脂は本来半透明のものであるが、厚みが薄いために透明に見えて、積層シート全体としては透明性を維持したものとなっている。また、積層シートでは中間層の厚みが薄膜の厚みに比べて大きいので、全体としては中間層の柔軟性が大きく働き、従って積層シートは柔軟なものとなっている。

こうして、この発明は柔軟で透明なシートを提供できることとなる。

この発明では、ビニル系芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体をさらに水素添加して得られたエラストマー（以下、これを水添エラストマーという）を用いる。水添エラストマーはゴム用軟化剤として既に公知のものである。それは上記特許文献のほか、例えば特開昭６２−８１４４３号、特開平８−４１２８３号、及び特開２００３−１０５１６５号の各公知においてブロック共重合体又は水添ブロック共重合体として記載されているものである。この発明では、このようなブロック共重合体を水添エラストマーとして使用することができる。

この発明で使用するのに適した水添エラストマーは、ビニル系芳香族化合物の大部分がスチレンであり、共役ジエン化合物がイソプレン又はブタジエンからなるものである。とくに好ましいのは、スチレンが５〜３０重量％を占め、イソプレン又はブタジエンが９５〜７０重量％を占めるブロック共重合体を水添したものである。そのうちでスチレンブロック部分は５０００〜９０００の数平均分子量を持ち、イソプレン又はブタジエンブロック部分は１５０００〜８００００の数平均分子量を持つものである。また、イソプレン又はブタジエンの水素添加の割合は、６５〜９５％を占めるものである。

この発明で用いるオレフィン樹脂は、エチレン又はプロピレンの単独重合体、又はそれらの共重合体及び他の単量体との共重合体である。共重合体はエチレン又はプロピレンを８５重量％以上含んでいるものとする。

この発明では水添エラストマーとオレフィン樹脂との配合比を前者３０〜７０重量部に対し後者を７０〜３０重量部とし、合計量を１００重量部とする。その理由は、水添エラストマーが３０重量部よりも少ないと、得られた組成物は柔軟性と透明性とが充分でなくなるからであり、逆に水添エラストマーが７０重量部よりも多くなると、得られた組成物が粘着性に富むものとなって、シートに成形することが困難となり、また得られたシートは柔軟になり過ぎて、シートの形状を保つことが困難となるからである。

そのうちでも好ましいのは、水添エラストマーが３５〜６５重量％を占め、オレフィン樹脂が６５〜３５重量％を占める場合である。とくに好ましいのは、水添エラストマーが４０〜６０重量％を占め、オレフィン樹脂が６０〜４０重量％を占める場合である。

この発明では水添エラストマーとオレフィン樹脂とを配合して得られた組成物製のシートを中間層とする。中間層とその両面に貼り合わされる薄膜との厚みの比率は、薄膜の厚みをＸとすると、中間層の厚みは１０×Ｘから１８×Ｘまでの範囲内にあるようにすることが好ましい。また、薄膜の厚みは、絶対値で１０〜１００μｍの範囲内とすることが好ましく、積層シート全体の厚みは５０〜２０００μｍとすることが好ましい。

中間層に配合されるオレフィン樹脂と、薄膜を構成するオレフィン樹脂とは組成が同じであることが好ましい。例えば、中間層に配合されるオレフィン樹脂をプロピレン重合体にするときは、薄膜を構成するオレフィン樹脂もプロピレン重合体とすることが好ましく、また、中間層に配合されるオレフィン樹脂をポリエチレンにするときは、薄膜を構成するオレフィン樹脂もポリエチレンとすることが好ましい。共重合体であるときも同様である。但し、オレフィン樹脂の重合度までも完全に一致させる必要はない。

表面と裏面に貼り合わせる薄膜は、互いに同じ組成のオレフィン樹脂で構成することが好ましく、また厚みも互いに等しくすることが好ましい。

中間層の表裏両面に薄膜を貼り合わせるには、その間に接着剤を介在させて、接着剤により貼り合わせることもできるが、それよりも共押し出し方法によって、中間層と薄膜とを押し出し成形によって作ると同時に、接着剤を用いないで熱融着によって一挙に貼り合わせることが好ましい。

共押し出し方法とは、少なくとも２つの押出機を用い、第１の押出機に中間層を構成する組成物を投入し、第２の押出機に薄膜を構成する樹脂を投入し、各押出機内でそれぞれの投入物を溶融し、各溶融物を１つの口金内に導いて、口金内で第２の押出機からの溶融物を２枚のシートに成形するとともに、その中間に第１の押出機からの溶融物を導入してシートに成形し、それらのシートが同じ口金内にあって互いに近づき、最後に重なり合うように進行させて貼り合わせ、こうして口金から積層シートとして取り出す方法である。

こうして得られた積層シートは、塩化ビニル樹脂シートのような柔軟性と透明性とを持っており、しかも処分のために焼却しても有害物を発生しないので、これまで塩化ビニル樹脂シートが用いられて来た分野で広く使用することができる。例えば、書類を挟み込むための透明袋として、また、化粧品や液状医薬を入れるための袋として使用することができる。

以下に実施例を挙げて、この発明の具体例を説明する。

〔実施例１〕
水添エラストマーとしては、下記の化１で表わされるスチレン、イソプレン、ブタジエンの三元ブロック共重合体の水素添加物（株式会社クラレ製の商品名ハイブラー７３１１）を用いた。

ここでａ＋ｆは２０〜３０重量％
ｂ＋ｃは２０〜４０重量％
ｄ＋ｅは６０〜３０重量％
であり、イソプレンの水素添加率は９０〜９７％である。

オレフィン樹脂としてはポリプロピレン（プライムポリマー社製のＳ−２３５ＷＣ）を用いた。

上記水添エラストマー４０重量部を上記のポリプロピレン６０重量部と混合して得た組成物を中間層に用い、表裏両面の薄膜には上記のポリプロピレンをそのまま用いた。

上記の中間層形成用組成物を第１の押出機に入れ、上記のポリプロピレンを第２の押出機に入れて、共押し出し法により昼間層の厚みが３２０μｍで、その表面と裏面とに厚みが４０μｍの薄膜が貼り合わされて、全体が４００μｍの厚みとなった積層シートを得た。

この積層シートは透明度を示すヘイズが３％、柔軟度を示す硬度が６０であった。このシートは液状医薬品、書類又は化粧品を入れる袋として使用できた。なお、ヘイズの測定はＪＩＳ Ｋ ７１３６に規定された方法に従って行い、硬度はＪＩＳ Ｋ ７２０２に規定された方法に従って行った。

〔実施例２〕
この実施例は、実施例１において使用したポリプロピレンの代わりにポリエチレン（日本ポリエチレン社製のＬＣ６００Ａ）を使用した点で異なるだけで、そのほかは実施例１と全く同様にして積層シートを得た。

得られた積層シートはヘイズが３％、硬度が６０であって、液状医薬品、書類又は化粧品を入れる袋に使用できた。

〔比較例１〕
この比較例では、シートを積層シートとしないで、水添エラストマー１０重量部と、オレフィン樹脂９０重量部とからなる厚み４００μｍの単層シートを作った。このシートはヘイズが３５％で透明性が悪く、硬度が８５で柔軟性のないものであった。

〔比較例２〕
この比較例では、シートを積層シートとしないで、水添エラストマー９０重量部と、オレフィン樹脂１０重量部とからなる厚み４００μｍの単層シートを作ろうとした。ところが、樹脂の粘着性が強過ぎて、冷却ロールに巻きつき、シートとすることができなかった。

Claims (4)

1. ビニル系芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体をさらに水素添加して得られたエラストマー３０〜７０重量部と、オレフィン樹脂７０〜３０重量部とを配合して得られた組成物からなるシートを中間層とし、その表裏両面にオレフィン樹脂の薄膜を貼り合わせてなる透明で柔軟な積層シート。
2. 前記薄膜の厚みをＸとすると、前記中間層の厚みがＸの１０〜１８倍にされていることを特徴とする、請求項１に記載の積層シート。
3. 前記中間層に配合されたオレフィン樹脂と前記薄膜を構成するオレフィン樹脂とが、同一組成のものとされていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の積層シート。
4. 前記表裏両面に貼り合わせる薄膜が同一組成のものであって、同じ厚みを持つものとされていることを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の積層シート。