JP3704277B2

JP3704277B2 - ポリオレフィン系樹脂組成物

Info

Publication number: JP3704277B2
Application number: JP2000198579A
Authority: JP
Inventors: 政宏飛鳥
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: JP2002012716A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境汚染の問題がなく、高周波加工に好適なポリオレフィン系樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、玩具、文具、雨具、雑貨、袋等の加工や種々の品物の包装等に、高周波ウェルダ加工を施したものが広く使用されている。
この高周波ウェルダ加工は、熱可塑性樹脂に高周波エネルギーを与え、極性をもつ樹脂分子の振動による発熱を利用して、溶着、溶断、型押し加工する方法である。従来は、その透明性、強度、柔軟性、光沢性、高周波ウェルダ加工適性、価格、使い易さ等の点から、可塑化ポリ塩化ビニル（以下、可塑化ＰＶＣという）を主成分とするものが広く使用されてきた。
【０００３】
しかしながら、特に近年においては、環境汚染問題が重要視されており、塩素を含む可塑化ＰＶＣの使用はあらゆる分野で問題視されている。
即ち、可塑化ＰＶＣは分子中に塩素を含み、この可塑化ＰＶＣを素材とする製品を焼却する際に塩化水素ガスが発生したり、ダイオキシン等の発生の恐れがあった。また、可塑化ＰＶＣ内に含まれる可塑剤が環境ホルモンとして人体に悪影響を及ぼすともいわれている。
【０００４】
このため、最近では可塑化ＰＶＣの代替材料として、環境汚染を起こす恐れがなく、しかも高周波ウェルダ加工適性を有する素材の開発が行われている。
このような可塑化ＰＶＣを代替する樹脂フィルムとしては、例えば、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−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体等の単体又は２種以上からなるポリオレフィン系樹脂を素材とする樹脂フィルムが挙げられる。
【０００５】
しかし、上記ポリオレフィン系樹脂を素材とする樹脂フィルムに、十分な高周波ウェルダ加工適性を付与するためには、極性基含有量の多いものを使用せざるをえないため、例えば、
（ａ）柔軟性が大きくなり過ぎて、可塑化ＰＶＣと同等の腰の強さをもつ樹脂フィルムを得ることが困難である、
（ｂ）取扱い作業性が悪いため、高周波ウェルダ加工する際に大変手間がかかる、
（ｃ）多量の極性基を含有するためブロッキングを起こして作業性を低下させ、フィルム同士の摩擦によって傷つきが起こることがある、等の問題点があった。
実際には、上記問題点によってトラブルが発生し、加工性が著しく低下して不経済となるために、採用が見送られるケースが多かった。
【０００６】
上記問題点の解決のために、種々の方法が検討されており、例えば、多量の極性基を含有するポリオレフィン樹脂にポリプロピレン系樹脂を配合することにより、可塑化ＰＶＣと同等の腰の強さを得ることができる。
しかしながら、この方法では成膜方法が制限されたり、成膜条件によってその物性にばらつきが起こるため、品質管理が難しいという問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑み、幅広い成膜条件において、可塑化ＰＶＣと同等の腰の強さと高周波ウェルダ加工適性を有し、優れたスリップ性をもつ樹脂フィルムを容易に成膜可能なポリオレフィン系樹脂組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部、平均粒径０．５〜１５μｍである球状樹脂微粒子０．０５〜１重量部及び高級脂肪酸アミド０．０３〜０．４重量部からなるポリオレフィン系樹脂組成物であって、ポリオレフィン系樹脂が、共重合成分としての酢酸ビニル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも１種以上の単量体を１２重量％以上共重合してなる、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−エチルメタクリレート共重合体及びエチレン−エチルメタクリレート−無水マレイン酸共重合体より選ばれる少なくとも１種以上からなるエチレン系共重合体６５〜９７重量％、並びに、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂３５〜３重量％からなることを特徴とする。
【０００９】
以下に本発明を詳述する。
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂、球状樹脂微粒子及び高級脂肪酸アミドよりなる。
【００１０】
上記ポリオレフィン系樹脂は、エチレン系共重合体及び熱塑性飽和ノルボルネン系樹脂からなるものが用いられる。
上記エチレン系共重合体としては、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−エチルメタクリレート共重合体及びエチレン−エチルメタクリレート−無水マレイン酸共重合体から選ばれる少なくとも１種以上のブレンド物が用いられる。
【００１１】
上記エチレン系共重合体としては、共重合成分としての酢酸ビニル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも１種以上の単量体を、１２重量％以上共重合したものが用いられる。
上記単量体が１２重量％未満では、十分な高周波ウェルダ加工適性が得られず、加工時にスパーク等を起こす恐れがある。
【００１２】
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂は、例えば、特開平３−１４８８２号公報、特開平３−１２２１３７号公報、特開平９−１８３８３２号公報等に開示されている公知の樹脂である。
熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂としては、例えば、（イ）ノルボルネン系モノマーの開環重合体もしくは開環共重合体を、必要に応じて、マレイン酸付加、シクロペンタジエン付加等の変性を行った後水素添加した樹脂、（ロ）ノルボルネン系モノマーを付加重合させた樹脂、（ハ）ノルボルネン系モノマーとエチレン、α−オレフィン等のオレフィン系モノマーとを付加重合させた樹脂、（ニ）ノルボルネン系モノマーとシクロペンテン、シクロオクテン、５，６−ジヒドロジシクロペンタジエン等の環状オレフィン系モノマーとを付加重合させた樹脂、及び、これらの変性物などが挙げられる。
【００１３】
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂は、非晶質のポリオレフィン樹脂であり、他のポリオレフィン樹脂とよく相溶すると共に、成膜後の物性がポリプロピレン系樹脂に比べて、溶融樹脂の冷却速度に影響され難く、成形条件の範囲が非常に広くなるという特長がある。
【００１４】
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂のメルトフロレート（ＭＦＲ）は、大きくなり過ぎるとエチレン系共重合体との相溶性が悪く、フィルム成膜の押出成形時に押出変動を起こし、安定した成膜が困難となるので、０．５〜１０ｇ／１０分が好ましい。上記ＭＦＲは、ＪＩＳＫ６７１９に準拠して測定される値である。
【００１５】
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂の市販品としては、例えば、下記（１）式の繰り返し単位を有する日本ゼオン社製「ゼオノア」、下記（２）式の繰り返し単位を有するＪＳＲ社製「アートン」等が挙げられる。
【００１６】
【化１】

式中、Ｒは水素原子又はアルキル基を示す。
【００１７】
上記ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン系共重合体６５〜９７重量％及び熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂３５〜３重量％からなるものが用いられる。
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂の割合が、３重量％未満になると樹脂フィルムへ腰の強さを付与する効果が不十分となり、３５重量％を超えると樹脂フィルムが硬くなり過ぎるため、可塑化ＰＶＣと同等の風合いが得られ難くなる。
好ましくは、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂の割合が１０〜３０重量％である。
【００１８】
上記球状樹脂微粒子は、極性基を多量に含有する樹脂フィルムのブロッキングを防止する目的で用いられる。球状樹脂微粒子としては、例えば、シリコーン樹脂の球状微粒子が挙げられる。
球状樹脂微粒子の粒径は、小さくなると添加効果が得られず、大きくなるとフィルムから脱落する恐れがあるため、０．５〜１５μｍに制限され、好ましくは２〜１２μｍである。
【００１９】
上記球状樹脂微粒子の配合量は、少なくなると十分なスリップ性（アンチブロッキング性）が得られず、多くなるとヒートシール性に悪影響を及ぼすので、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．０５〜１重量部である。
上記配合量より、球状樹脂微粒子は、他のシリカ系アンチブロッキング剤に比べて、小量の添加で十分なスリップ性を得ることができる。
【００２０】
上記高級脂肪酸アミドは、樹脂フィルムからブリードアウトして良好なスリップ性を与えると共に、独特の風合いを付与するために用いられる。
高級脂肪酸アミドとしては、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。
高級脂肪酸アミドの配合量は、少なくなると十分な手触りや風合いを与えることができず、一定量以上多く添加しても効果が向上せず不経済となるので、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、０．０３〜０．４重量部である。
【００２１】
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物から、樹脂フィルム又はシートを製造する方法としては、従来公知の成形方法を用いて、２３０℃以下で成膜する方法が挙げられる。成形方法としては、Ｔダイ法、インフレーション法、カレンダー法等が挙げられる。成形温度が２３０℃を超えると、樹脂フィルム成膜時に押出し変動を起こし易くなる。
本発明において、上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂は、非晶質の樹脂であるため、樹脂フィルムの強度物性等は、成膜時の冷却温度に殆ど影響されることがない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１〜４、比較例１〜６）
表１に示した配合量の、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はエチレン−メチルメタクリレート共重合体、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂、球状シリコーン微粒子、及び、エルカ酸アミドを押出機に供給し、２２０℃でＴダイから溶融押出した後所定の温度で冷却し、ポリオレフィン系樹脂フィルムを得た。
【００２４】
尚、表中、下記の成分を使用した。
・エチレン−酢酸ビニル共重合体：東ソー社製「６３１」、酢酸ビニル含有量＝２０重量％
・エチレン−メチルメタクリレート共重合体：
住友化学社製「ＷＨ−４０１」、メチルメタクリレート含有量＝２０重量％
・熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂：
i)日本ゼオン社製「ゼオノア１６００Ｒ」、密度＝１．０１ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ＝７ｇ／１０分（ＪＩＳＫ６７１９に準拠して２８０℃で測定される）
ii)ＪＳＲ社製「アートンＧ」、密度＝１．０８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ＝８ｇ／１０分（ＪＩＳＫ６７１９に準拠して２８０℃で測定される）
・球状シリコーン微粒子：真球度＝９９．８％
【００２５】
【表１】

【００２６】
上記実施例及び比較例で得られたポリオレフィン系樹脂フィルムにつき、下記項目の性能評価を行い、その結果を表２に示した。
（１）平均膜厚
常法により測定した。
（２）ヤング率
ＪＩＳＫ７１２７に準拠して測定した。
（３）ウェルダ加工適性
富士電波工機社製高周波ウェルダ機を用いて、高周波出力４ｋＷ、発振周波数４１ＭＨｚで１０秒間ヒートシール後に、Ｔ型剥離試験により引張強度を測定し、界面剥離にならずフィルムが破断して引張強度１５００Ｎ／ｃｍ²以上であるものを○、引張強度５００Ｎ／ｃｍ²以上１５００Ｎ／ｃｍ²未満であるもの或いは界面剥離となったものを△、全く融着しなかったものを×で示した。
【００２７】
（４）風合い
触感による評価を行い、可塑化ＰＶＣと同等の風合いを有するものを○、可塑化ＰＶＣより硬いものを×で示した。
（５）ブロッキング性
Ａ４サイズに切断したものを１００枚積み重ね、１０ｋｇの荷重を加えた後、ブロッキングの有無を評価し、ブロッキングを起こさなかったものを○、ブロッキングを起こしたもの（手で剥離できず）を×で示した。
（６）滑り
フィルム同士を手で摩擦し、引掛かりが感じられなかったものを○、引掛かりが感じられたもの（摩擦係数２．０以上）を×で示した。
【００２８】
【表２】

【００２９】
【発明の効果】
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、上述の構成であり、幅広い成形温度範囲で樹脂フィルムの成膜が可能であり、得られる樹脂フィルムは、可塑化ＰＶＣと同等の腰の強さ、良好な高周波ウェルダ加工適性を有し、さらに優れたスリップ性を有するので、作業性、取扱い性がよく、可塑化ＰＶＣを代替することが可能である。また、樹脂フィルムは、燃焼時に有害ガスを発生しないので環境汚染の恐れがなく、環境ホルモンも含有しない。

Claims

ポリオレフィン系樹脂１００重量部、平均粒径０．５〜１５μｍである球状樹脂微粒子０．０５〜１重量部及び高級脂肪酸アミド０．０３〜０．４重量部からなるポリオレフィン系樹脂組成物であって、ポリオレフィン系樹脂が、共重合成分としての酢酸ビニル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも１種以上の単量体を１２重量％以上共重合してなる、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−エチルメタクリレート共重合体及びエチレン−エチルメタクリレート−無水マレイン酸共重合体より選ばれる少なくとも１種以上からなるエチレン系共重合体６５〜９７重量％、並びに、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂３５〜３重量％からなることを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物。
球状樹脂微粒子がシリコーン樹脂からなることを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系樹脂組成物。