JP3545808B2

JP3545808B2 - カレンダー成形用ポリオレフィン組成物

Info

Publication number: JP3545808B2
Application number: JP20292794A
Authority: JP
Inventors: 正明佐藤; 健一山内
Original assignee: Achilles Corp; Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Achilles Corp; Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JPH0848824A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エチレン系共重合体と、シンジオタクチックポリプロピレンを主成分とする、透明性、加工性、柔軟性に優れ、食品包装用、農業用、医療用、産業資材用、文具用などのあらゆる用途に用いることができる比較的軟質なポリオレフィンシートおよびフィルムを与えるカレンダー成形用ポリオレフィン組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ塩化ビニル（以下「ＰＶＣ」と略記する）は、あらゆる成形品に使用されている。これは、硬さが自由に変えられる、透明性がよい、高周波ウェルダーなどの２次加工適性を有する、安価で大量生産が可能である、などの利点によるものである。ここで、ＰＶＣの柔軟性をコントロールする手段としては、一般に可塑剤を混入することが行われているが、可塑剤によってはその移行性が問題となることがあり、またＰＶＣは燃焼すると塩素ガスを発生し酸性雨の原因ともなることから、可塑剤を使用せずに上記ＰＶＣの利点を保持したＰＶＣ代替材料が求められている。
【０００３】
このＰＶＣ代替材料として使用されるエチレン系共重合体は、柔軟性に富み、ＰＶＣと比較して比重が小さいという点で優れるが、耐摩耗性に乏しいうえ、傷により劣化し易く、カレンダー加工することが困難であるという欠点がある。
【０００４】
一方、ポリプロピレン（以下「ＰＰ」と略記する）は、機械強度、耐摩耗性、透明性に優れるため、各種成形品に使用されているが、特にシンジオタクチックＰＰは、メタロセン触媒によって高純度で得られるうえ、アイソタクチックＰＰよりも、カレンダー加工が容易である。このため、透明フィルム、透明シートなどに使用されているが、剛性があるため軟質用途に不適で、また高周波ウェルダー適性のないため、これを克服することが求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、可塑剤を使用せずに柔軟性をコントロールができ、高周波ウェルダー加工およびカレンダー加工が可能で、ＰＶＣのような透明性を有し、比重が小さく、燃焼時に有害ガスが発生しない比較的軟質な組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体およびエチレン−エチルアクリレート共重合体の群から選ばれた少なくとも１種の、エチレン含有量が７０〜９０重量％であるエチレン系共重合体５０〜９７重量％、ならびに（Ｂ）シンジオタクチックＰＰ５０〜３重量％［（Ａ）＋（Ｂ）＝１００重量％］からなるカレンダー成形用ポリオレフィン組成物（以下、ポリオレフィン組成物という）を提供するものである。
【０００７】
本発明に用いるエチレン系共重合体としては、曲げ剛性率１５０〜７００ｋｇ／ｃｍ^２のものが好ましく、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体が挙げられる。エチレン共重合体は、１種でも２種以上の混合物でもよい。
【０００８】
また、エチレン系共重合体のエチレン含有量は、シンジオタクチックＰＰとの相溶性を考慮しながら選ぶことができ、その含有量は７０〜９０重量％である。
エチレン含量が７０重量％未満では、フィルムに製造する際にロールに粘着し易くなり、一方９０重量％を超えると、エチレン共重合体を用いる効果が著しく減少する。
【０００９】
一方、シンジオタクチックＰＰは、機械強度、耐摩耗性、透明性に優れるうえ、アイソタクチックＰＰと比べて結晶性が小さく、他のポリマーとの相溶性が良いため、本発明の組成物に用いられる。シンジオタクチックＰＰは、メタロセン触媒により高純度で得ることができる。
【００１０】
本発明の組成物中における配合割合は、（Ａ）エチレン系共重合体５０〜９７重量％、好ましくは７０〜９７重量％、（Ｂ）シンジオタクチックＰＰ５０〜３重量％、好ましくは３０〜３重量％である。但し、（Ａ）＋（Ｂ）＝１００重量％である。
（Ａ）エチレン系共重合体の割合が５０重量％未満では、比較的硬質な組成物となるのでシートなどに加工した際の柔軟性に欠け、一方９７重量％を超えると、カレンダー加工によりフィルムを製造する際にロールに粘着し易くなるので好ましくない。
【００１１】
なお、シンジオタクチックＰＰには、他のポリオレフィン樹脂を混合した（Ｂ’）混合物を用いるこもできる。但し、（Ａ）＋（Ｂ’）＝１００重量％である。他のポリオレフィン樹脂としては、シンジオタクチックＰＰ以外のポリプロピレン樹脂、ポリエチレン、エチレン−プロピレンブロック共重合体、ポリブテン、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１などが挙げられる。
この（Ｂ’）混合物中のシンジオタクチックＰＰの割合は７０重量％以上であり、７０重量％未満では、相分離を生じて透明性の減少や肌荒れなどが起こり、シンジオタクチックＰＰを配合する場合の本発明の効果が得られない。
【００１２】
本発明のポリオレフィン組成物は、エチレン系共重合体およびシンジオタクチックＰＰからなるか、エチレン系共重合体ならびにシンジオタクチックＰＰおよび他のポリオレフィン樹脂の混合物を主成分とするが、そのほか顔料、帯電防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤などの添加剤を配合することができる。
【００１３】
顔料としては、低収縮フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、イソインドリノン系イエロー、キナクリドン系レッド、ペリレン系レッドなどの無機系顔料が挙げられる。また、群青、コバルトブルー、クロムオキサイドグリーン、チタンホワイト、カーボンブラック、ベンガラ、カドミウムイエロー、カドミウムレッドなどの無機顔料を用いることもできる。
【００１４】
帯電防止剤としては、第１級アミン塩、第３級アミン、第４級アンモニウム化合物、ピリジン誘導体などのカチオン系の帯電防止剤、硫酸化油、石鹸、硝酸化エステル油、硫酸化アミド油、硫酸エステル塩類、脂肪族アルコール、アルキル硫酸エステル塩、炭素数４〜１０の飽和脂肪酸、炭素数１０以上の飽和、不飽和脂肪酸、炭素数８以上の飽和、不飽和脂肪酸のリチウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウムなどの高級脂肪酸の金属塩、アルキルフェノールスルホン酸塩、脂肪酸エチルスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、コハク酸エステルスルホン酸塩、リン酸エステル塩などのアニオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレントリオール、ポリオキシプロピレンテトラオール、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドとアルキルアミドとの縮合物、エチレングリコールもしくはプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールもしくはポリプロピレングリコールのエーテルもしくはエステルと３価以上の多価アルコールまたは多価アルコールのアルキルエステルとのエーテル化物、エチレングリコールもしくはプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールもしくはポリプロピレングリコールのアルキルエーテルもしくはアルキルエーテルまたはアルキルアリルエーテルもしくはアルキルエステルなどのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドの誘導体、グリコール、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール、多価アルコールの部分脂肪酸エステル、ナフテン酸エステル、分子量１万以下の低分子量ポリビニルアルコール、低分子量ポリビニルアルコールの部分エステル化物脂肪族アルコールのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミンまたは脂肪酸アミドのエチレンオキサイド付加物、多価アルコールの部分脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールなどの非イオン系の帯電防止剤、カルボン酸誘導体、イミダゾリン誘導体などの両性系の帯電防止剤などが挙げられる。
【００１５】
帯電防止剤の使用量は、組成物１００重量部に対して０．０５〜１．０重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部である。１．０重量部を超えると、例えばシート状に加工した時に、帯電防止剤が表面にブリードし外観を損なう場合があるので、好ましくない。
【００１６】
紫外線吸収剤としては、２−ヒドロキシベンゾフェノン系、２−（２′ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール系、サリチル酸系、フタル酸系などが挙げられる。
紫外線吸収剤の使用量は、組成物１００重量部に対して０．０５〜１．０重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部である。
【００１７】
酸化防止剤としては、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系、２，６ジ−ｔ−ブチル−４メチルフェノール、２，４ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニゾール、ｎ−オクタデシル−β（４′−ハイドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネートなどのフェノール系が挙げられる。
酸化防止剤の使用量は、組成物１００重量部に対して０．０５〜１．０重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部である。
【００１８】
滑剤としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カドミウム、リン酸エステル類などが挙げられる。
滑剤の使用量は、組成物１００重量部に対して０．０５〜１．０重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部である。
【００１９】
本発明のポリオレフィン組成物の調製は、それぞれのポリマー、および必要に応じてその他の添加剤を、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ブレンダー、バンバリーミキサーなどの混合機により混合し、混練ロールまたは押し出し機などにより混練され、さらに必要に応じて造粒され、これをシートあるいはフィルム用材料として使用される。
【００２０】
シート化あるいはフィルム化するには、カレンダー加工法、Ｔダイ法、インフレーション法、好ましくはカレンダー加工法などの押出成形法の技術が採用される。
シートあるいはフィルムは、所望幅に、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の所望の厚さにフィルム状に製膜後、一旦ロール状に巻き取る。巻取り方式は従来のものでよく、例えばセンターワインダー、サーフェスワインダーなどによって巻取り、ロール状の製品とする。
【００２１】
本発明のポリオレフィン組成物は、可塑剤を使用せずに柔軟性のコントロールができ、高周波ウェルダー加工およびカレンダー加工が可能で、ＰＶＣのような透明性を有し、比重が小さく、燃焼時に有害ガスが発生しないという性質を有するものであり、この組成物により形成されたシートおよびフィルムは、しなやかさと柔らかさを兼ね備えることから、食品包装用、農業用、医療用、産業資材用、文具用などのあらゆる用途に用いることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、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、実施例中、％は、特に断らない限り重量基準である。
また、実施例中の各種の評価は、下記に従った。
【００２３】
透明性
ＪＩＳＫ６７１４に基づき、ヘイズ測定（単位％）を行った。
○；ヘイズ増加が１０％未満
×；ヘイズ増加が１０％以上
平滑性
表面荒れを目視測定した。
○；実用範囲
×；実用範囲外
可塑剤移行性
表面荒れを目視測定した。
○；実用範囲
×；実用範囲外
【００２４】
擦過性
学振型摩擦試験機（基布カナキン３号、擦り回数５０回）で擦過したのち、ヘイズ測定（単位％）を行った。
○；ヘイズ増加が２０％未満
×；ヘイズ増加が２０％以上
高周波ウエルダー性
出力４ｋｗ高周波ウェルダー機を用いて測定した。
○；接着可
×；接着不可
カレンダー加工性
○；ロール粘着が少なく、良好に加工することができる。
×；ロール粘着が強く、加工が困難である。
密度
ＪＩＳＫ７１１２に基づき測定した。
【００２５】
さらに、実施例（表１）、比較例（表２）中、ＥＶＡはエチレン−酢酸ビニル共重合体、ＥＭＭＡはエチレン−メチルメタクリレート共重合体、ＳＰＰはシンジオタクチックＰＰ、ＩＰＰはアイソタクチックＰＰを表す。
【００２６】
実施例１〜７，９、比較例１〜６
表１〜２に示す配合処方のポリオレフィン組成物を、バンバリーミキサーに仕込み、攪拌混合したのち、１４５℃に加熱溶融してロール混練し、次いでカレンダー装置により厚さ０．３ｍｍのフィルムを形成した。その際、酸化防止剤として、チバガイギー社製、イルガノックス１０１０を用い、滑剤として、旭電化（株）製、アデカスタブＡＸ３８を用いた。
このフィルムについて、透明性、可塑剤移行性、擦過性、高周波ウエルダー性、カレンダー加工性、密度を評価した。結果を表３〜４に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
【表３】

【００３０】
【表４】

【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、可塑剤を使用せずに柔軟性のコントロールができ、高周波ウェルダー加工およびカレンダー加工が可能で、ＰＶＣのような透明性を有し、比重が小さく、燃焼時に有害ガスが発生しない比較的軟質な組成物が得ることができる。このように、本発明による組成物により成形されたシートおよびフィルムは、透明感に優れ、しなやかさと柔らかさを兼ね備えており、また、環境に悪影響を与えないことから、食品包装用、農業用、医療用、産業資材用、文具用などのあらゆる用途に用いることができる。

Claims

（Ａ）エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体およびエチレン−エチルアクリレート共重合体の群から選ばれた少なくとも１種の、エチレン含有量が７０〜９０重量％であるエチレン系共重合体５０〜９７重量％、ならびに（Ｂ）シンジオタクチックポリプロピレン５０〜３重量％［（Ａ）＋（Ｂ）＝１００重量％］からなるカレンダー成形用ポリオレフィン組成物。
（Ａ）エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体およびエチレン−エチルアクリレート共重合体の群から選ばれた少なくとも１種の、エチレン含有量が７０〜９０重量％であるエチレン系共重合体５０〜９７重量％、ならびに( Ｂ’）シンジオタクチックポリプロピレンと他のポリオレフィン樹脂の混合物で、シンジオタクチックポリプロピレンが７０重量％以上の混合物５０〜３重量％［（Ａ）＋（Ｂ’）＝１００重量％］を主成分とするカレンダー成形用ポリオレフィン組成物。