JP4274917B2 - 異形押出成形用樹脂組成物、及び異形薄肉成形品とその成形法 - Google Patents
異形押出成形用樹脂組成物、及び異形薄肉成形品とその成形法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、異形押出成形用エチレン共重合体系樹脂組成物、及び該樹脂組成物を押出成形して得られた異形薄肉成形品とその成形法に関する。
従来、ポリエチレン又はポリプロピレン系樹脂組成物から得られる異形成形品は、ポリエチレン又はポリプロピレン系樹脂組成物を押出成形して得たフィルム、シート又は板状成形物を加熱軟化させた後、更に熱成形、例えば真空成形または圧空成形などにより各種容器、カップ、トレー等の薄物容器、深絞容器等に成形されていた。
例えば、各種容器、カップ、トレー等を製造するための熱成形用ポリオレフィン系樹脂シートとして、メルトインデックス（ＭＩ）が０．１〜５．０ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂、ＭＩが０．０２〜１０．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレン及びタルクからなる熱成形用の組成物が知られている（例えば特許文献１参照）。該樹脂組成物は、高密度ポリエチレンを用いることにより熱成形時の伸びの向上を図って、深物製品が得られるという特徴を有する。
例えば、各種容器、カップ、トレー等を製造するための熱成形用ポリオレフィン系樹脂シートとして、メルトインデックス（ＭＩ）が０．１〜５．０ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂、ＭＩが０．０２〜１０．０ｇ／１０分の高密度ポリエチレン及びタルクからなる熱成形用の組成物が知られている（例えば特許文献１参照）。該樹脂組成物は、高密度ポリエチレンを用いることにより熱成形時の伸びの向上を図って、深物製品が得られるという特徴を有する。
また、熱成形用ポリオレフィン系樹脂シートとして、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンとタルクとからなる樹脂組成物を溶融成形して得られるシートが知られている。従来のポリプロピレンシートに比べより薄肉化しても耐熱性、剛性を維持した上に熱成形性に優れ、ヒートシール性も良好であるという特徴を有する（例えば特許文献２参照）。
更に、熱成形用シートとして、タルクを主成分とする無機充填剤、ポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン及びエチレン含有補助重合体からなる複合材料を押出成形したシートが開示されている。このシートを熱成形して得られる食品包装用容器は、良好な剛性と耐衝撃性のバランスを有しており、ワンウェイ流通の容器に好適に使用されることが開示されている（例えば特許文献３参照）。
その他、異形押出成形用の樹脂組成物としては、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンおよび無機フィラーからなる成形加工性を向上させた異形押出成形用の樹脂組成物（例えば、特許文献４参照）や、成形加工性が良く、金型ダイス口から押出された時の形状保持に優れたリグノセルロース系又はセルロース系物質を含有するポリオレフィン系樹脂組成物（例えば、特許文献５参照）が知られている。
しかし、例えば特許文献１では、ポリプロピレン系樹脂の欠点である、二次成形の際のドローダウンや、シワや偏肉となるのを防ぐために、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン及びタルクからなる組成物を開示しているが、密度が０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３程度の高密度ポリエチレンを異形押出成形用の樹脂組成物に使用すると、密度が高いこと及び冷却部位の不均一と冷却速度のばらつきによる成形収縮の差に起因する波打ち現象が生じやすくなり、異形押出成形する際に実用上支障を生ずる。
また、例えば特許文献２に開示されている樹脂組成物も高密度ポリエチレンが配合されているので、剛性は高くなるが、同様に波打ち現象が生じやすくなり、異形押出成形する際に実用上支障を生ずる。
また、例えば特許文献２に開示されている樹脂組成物も高密度ポリエチレンが配合されているので、剛性は高くなるが、同様に波打ち現象が生じやすくなり、異形押出成形する際に実用上支障を生ずる。
さらに、特許文献３に開示されているタルクを主成分とする無機充填剤、ポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン及びエチレン含有補助重合体からなる組成物は、組成物中のタルクの含有量が５０重量％以上と極端に多いため、強度が低下するという問題点がある。 尚、上記した特許文献４及び５に開示の異形押出用樹脂組成物は、それぞれポリテトラフルオロエチレン、リグノセルロース系又はセルロース系物質等のポリエチレン及びポリプロピレン以外のポリオレフィン等を含有している。 従って、ポリマーとしてポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂とタルクからなる樹脂組成物で、異形押出成形に適用した際に強度、剛性、表面外観性、及び成形加工性に優れ、かつドロ−ダウンや波打が少ないという特徴を有する樹脂組成物は知られておらず、その成形法も知られていない。
本発明者らは鋭意検討した結果、成形加工性、及び剛性と柔軟性のバランスを確保するために、特定の密度とメルトフローレート値を有するエチレン共重合体に、特定のメルトフローレート値を有するポリプロピレン系樹脂を一定割合配合し、更に強度低下を最小限に抑えて表面外観性を維持するために、タルクを一定割合配合した樹脂組成物を、異形押出成形に使用すると、強度、剛性、表面外観性、及び成形加工性に優れ、かつドロ−ダウンや波打ちが大幅に改良されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクからなる樹脂組成物であって、エチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクを１〜４０重量部配合して得られる異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）に関する発明である。
本願発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）においては更に、
（１）エチレン共重合体（Ａ）のメルトフローレート値が０．１〜２．０ｇ／１０分の範囲であること、
（２）ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）のメルトフローレート値が０．５〜２．０ｇ／１０分の範囲であること、
（３）前記樹脂組成物中の樹脂混合物（Ｃ）がエチレン共重合体（Ａ）６０〜８０重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）２０〜４０重量％からなる樹脂混合物であること、
（４）前記樹脂組成物中のタルクの配合割合が樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクが２０〜４０重量部であること、
（５）異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）のメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８による１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したＭＦＲ）が０．１〜１０．０ｇ／１０分の範囲であることが望ましい。
本願発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）においては更に、
（１）エチレン共重合体（Ａ）のメルトフローレート値が０．１〜２．０ｇ／１０分の範囲であること、
（２）ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）のメルトフローレート値が０．５〜２．０ｇ／１０分の範囲であること、
（３）前記樹脂組成物中の樹脂混合物（Ｃ）がエチレン共重合体（Ａ）６０〜８０重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）２０〜４０重量％からなる樹脂混合物であること、
（４）前記樹脂組成物中のタルクの配合割合が樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクが２０〜４０重量部であること、
（５）異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）のメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８による１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したＭＦＲ）が０．１〜１０．０ｇ／１０分の範囲であることが望ましい。
また本発明は、前記異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を押出成形して得られる、厚みが０．２〜２．０ｍｍの範囲であり、かつ成形品全体の厚みがほぼ均一であることを特徴とする異形薄肉成形品に関する発明である。
本発明の異形薄肉成形品においては、更に、
（１）異形薄肉成形品が少なくとも２つの薄肉面の接合部を有すること、
（２）異形薄肉成形品の押出方向と直交する方向の幅が３ｃｍ以上であること
が望ましい。
本発明の異形薄肉成形品においては、更に、
（１）異形薄肉成形品が少なくとも２つの薄肉面の接合部を有すること、
（２）異形薄肉成形品の押出方向と直交する方向の幅が３ｃｍ以上であること
が望ましい。
更に、本発明は、密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％と、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物１００重量部に対しタルクを１〜４０重量部配合して得られる樹脂組成物を使用して、厚みが０．２〜２．０ｍｍで、且つ成形品全体の厚みがほぼ均一の異形薄肉成形品を押出成形する際に、該樹脂組成物の溶融粘度が１０３〜１０６（Ｐa・s）となる条件下で異形押出成形後、直ちに急冷することを特徴とする異形薄肉成形品の成形法に関する発明である。
本発明の異形薄肉成形品の成形法においては更に、
（１）前記樹脂組成物のメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８による２００℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したＭＦＲ）が０．１〜１０．０ｇ／１０分の範囲であること、
（２）急冷が水による直接冷却であること、
（３）異形薄肉成形品が少なくとも２つの薄肉面の接合部を有すること、
（４）異形薄肉成形品が３ｃｍ以上の押出方向と直交する方向の幅を有することが望ましい。
本発明の異形薄肉成形品の成形法においては更に、
（１）前記樹脂組成物のメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８による２００℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したＭＦＲ）が０．１〜１０．０ｇ／１０分の範囲であること、
（２）急冷が水による直接冷却であること、
（３）異形薄肉成形品が少なくとも２つの薄肉面の接合部を有すること、
（４）異形薄肉成形品が３ｃｍ以上の押出方向と直交する方向の幅を有することが望ましい。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクからなる樹脂組成物であって、エチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクを１〜４０重量部配合して得られることを特徴とする。
これまで熱可塑性樹脂にフィラーを配合してなる異形押出成形用の樹脂組成物で、特に強度、剛性、表面外観性、及び成形加工性に優れ、かつドローダウンや波打ちの極めて少ない薄肉の異形押出成形品を製造するための樹脂組成物は知られておらず、その応用分野は大きく制限されていた。
これまで熱可塑性樹脂にフィラーを配合してなる異形押出成形用の樹脂組成物で、特に強度、剛性、表面外観性、及び成形加工性に優れ、かつドローダウンや波打ちの極めて少ない薄肉の異形押出成形品を製造するための樹脂組成物は知られておらず、その応用分野は大きく制限されていた。
しかし、上記異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を使用することにより、異形押出成形の際に樹脂の固化時と溶融時の比容積の差が大きいときに生じ易い波打ち現象を有効に抑制する対策の１つとなり、また、成形品の曲げ弾性率が低いと剛性が低いという問題、更にドローダウンの問題解決が可能となる。 また、上記エチレン共重合体（Ａ）に、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）とタルクを適当量配合することにより、表面外観性の向上を図れ、かつ強度の低下を抑制することが可能となる。
また、本発明の異形薄肉成形品の成形法は、密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％と、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対しタルクを１〜４０重量部配合して得られる樹脂組成物を、押出成形する際の溶融樹脂の粘度が１０３〜１０６（Ｐa・s）となる条件下で異形押出成形後、急冷して得られる、成形品の厚みが０．２〜２．０ｍｍの範囲にあり、且つ全体の厚みがほぼ均一であることを特徴とする。
異形薄肉成形品を異形成形により押出成形する際に、樹脂の固化時と溶融時の比容積の差が大きいときに生じ易い波打ち現象を有効に抑制するには、前記樹脂組成物の選択と共に、更に成形条件の選択が重要である。 すなわち、異形押出成形の際に本発明の樹脂組成物と成形条件を選択することによりドローダウンが防止でき、また成形後の急冷によりシワや偏肉となるのを防ぎ、かつ波打ちも防ぐことが可能となる。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を用いて、異形押出成形を行うことにより強度、剛性、表面外観性、及び成形加工性に優れ、かつ波打ちの少ない異形押出成形品が得られる。また、本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を使用することにより、熱成形を行わなくとも一度の異形押出成形で所望形状の成形品が得られる。
更に、本発明の異形薄肉成形品の成形法を採用することにより、ドロ−ダウンや波打ちが大幅に改良される。
更に、本発明の異形薄肉成形品の成形法を採用することにより、ドロ−ダウンや波打ちが大幅に改良される。
以下に本発明を詳述する。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクからなる樹脂組成物であって、エチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクを１〜４０重量部配合して得られることを特徴とする。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクからなる樹脂組成物であって、エチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクを１〜４０重量部配合して得られることを特徴とする。
本発明の樹脂混合物（Ｃ）は、密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）からなる。
前記エチレン共重合体（Ａ）は、低圧法で重合されたエチレン／α−オレフィン共重合体であり、その共重合に使用されるα−オレフィンは、その炭素数が３〜１０、好ましくは４〜８のα−オレフィンであり、該α−オレフィンに由来する単位が共重合体中で３〜２５重量％、好ましくは５〜２０重量％である。α−オレフィンとしては例えば、ｎ−ブテン−１、ｎ−ヘキセン−１、ｎ−オクテン−１等が挙げられる。
エチレン共重合体（Ａ）の密度は、０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３である。エチレン共重合体（Ａ）の密度を前記０．８６０ｇ／ｃｍ３以上で０．９１５ｇ／ｃｍ３以下とすることにより、熱成形性、ヒートシール性などが改善される。
また、エチレン共重合体（Ａ）の１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８によるＭＦＲ）は、０．１〜１０ｇ／１０分、好ましくは０．１〜２．０ｇ／１０分である。ＭＦＲが前記０．１ｇ／１０分以上で成形時の溶融性とシール性が向上し、またＭＦＲが１０ｇ／１０分以下で成形加工性をより良好に維持できる。
エチレン共重合体（Ａ）の密度は、０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３である。エチレン共重合体（Ａ）の密度を前記０．８６０ｇ／ｃｍ３以上で０．９１５ｇ／ｃｍ３以下とすることにより、熱成形性、ヒートシール性などが改善される。
また、エチレン共重合体（Ａ）の１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８によるＭＦＲ）は、０．１〜１０ｇ／１０分、好ましくは０．１〜２．０ｇ／１０分である。ＭＦＲが前記０．１ｇ／１０分以上で成形時の溶融性とシール性が向上し、またＭＦＲが１０ｇ／１０分以下で成形加工性をより良好に維持できる。
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）は、ポリプロピレンのホモポリマーでもよく、また共重合体でもよい。共重合体としては、プロピレンにオレフィンをランダム又はブロック共重合させたプロピレン共重合体、その他の変性ポリプロピレン樹脂等が包含される。共重合に使用されるオレフィンは、エチレンや炭素数が４〜１２、好ましくは４〜８のα−オレフィンが挙げられ、該α−オレフィンに由来する単位が共重合体中で０．５〜１２モル％、好ましくは１〜８モル％である。尚、エチレン−プロピレン共重合体中のプロピレンに由来する単位が８５モル％以上であれば、エチレン−プロピレン共重合体の使用も可能である。
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分、好ましくは０．５〜２．０ｇ／１０分である。ＭＦＲを０．２ｇ／１０分以上とすることにより異形押出成形時の押出性を良好に維持することができ、また、ＭＦＲを３．０ｇ／１０分以下とすることにより成形時のドローダウンを効果的に防止することができる。
ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分、好ましくは０．５〜２．０ｇ／１０分である。ＭＦＲを０．２ｇ／１０分以上とすることにより異形押出成形時の押出性を良好に維持することができ、また、ＭＦＲを３．０ｇ／１０分以下とすることにより成形時のドローダウンを効果的に防止することができる。
異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）中の樹脂混合物（Ｃ）は、エチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％、好ましくはエチレン共重合体（Ａ）６０〜８０重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）２０〜４０重量％からなる。
エチレン共重合体（Ａ）の配合量が前記６０重量％未満では必要な柔軟性が得られない。一方、エチレン共重合体（Ａ）の配合量が前記９５重量％を超えると異形押出成形で得られる成形品の収縮率が大きくなり、また成形品が柔らかすぎて必要な剛性が得られない。
また、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）の配合量が前記５重量％未満では剛性が不足し、一方、前記４０重量％を超えると成形加工性が低下し、更に波打ち現象を防止するのが難しくなり、また成形品が柔らかすぎて必要な剛性が得られない。
エチレン共重合体（Ａ）の配合量が前記６０重量％未満では必要な柔軟性が得られない。一方、エチレン共重合体（Ａ）の配合量が前記９５重量％を超えると異形押出成形で得られる成形品の収縮率が大きくなり、また成形品が柔らかすぎて必要な剛性が得られない。
また、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）の配合量が前記５重量％未満では剛性が不足し、一方、前記４０重量％を超えると成形加工性が低下し、更に波打ち現象を防止するのが難しくなり、また成形品が柔らかすぎて必要な剛性が得られない。
本発明に使用するタルクとしては特に制限はないが、平均粒径が０．１〜３０μｍ、特に２〜１５μｍのものが望ましい。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に、タルクを１〜４０重量部、好ましくは２０〜４０重量部配合して得られる。
タルクの配合量を前記１〜４０重量部の範囲とすることにより、成形品の剛性と耐熱性が改善される。尚、タルク配合量が前記２０重量部以上で充填の効果が顕著となり、一方、４０重量部を超えると通常の異形押出機での成形が困難になるおそれがある。
尚、異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を得る際に、エチレン共重合体（Ａ）、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクの配合の順序に特に制限はなく、エチレン共重合体（Ａ）とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）の混合物にタルクを添加してもよく、エチレン共重合体（Ａ）とタルクの混合物にポリプロピレン系樹脂（Ｂ）を添加してもよく、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）とタルクの混合物にエチレン共重合体（Ａ）を添加してもよい。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に、タルクを１〜４０重量部、好ましくは２０〜４０重量部配合して得られる。
タルクの配合量を前記１〜４０重量部の範囲とすることにより、成形品の剛性と耐熱性が改善される。尚、タルク配合量が前記２０重量部以上で充填の効果が顕著となり、一方、４０重量部を超えると通常の異形押出機での成形が困難になるおそれがある。
尚、異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を得る際に、エチレン共重合体（Ａ）、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクの配合の順序に特に制限はなく、エチレン共重合体（Ａ）とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）の混合物にタルクを添加してもよく、エチレン共重合体（Ａ）とタルクの混合物にポリプロピレン系樹脂（Ｂ）を添加してもよく、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）とタルクの混合物にエチレン共重合体（Ａ）を添加してもよい。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が好ましくは０．１〜３０ｇ／１０分、特に好ましくは０．１〜１０ｇ／１０分の範囲である。
前記メルトフローレート値を０．１ｇ／１０分以上とすることにより成形加工性が向上して、また３０ｇ／１０分以下とすることにより、ドローダウンを防止でき、押出成形を可能にしている。
前記メルトフローレート値を０．１ｇ／１０分以上とすることにより成形加工性が向上して、また３０ｇ／１０分以下とすることにより、ドローダウンを防止でき、押出成形を可能にしている。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）には、無機系の他の充填剤、例えば炭酸カルシウム、マイカ、ガラス繊維等、あるいは有機系の充填剤、例えばポリエステル、ポリアミド繊維等、その他に難燃剤、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤等の各種添加剤や染料、顔料等の着色剤などの添加剤を添加することができる。
本発明の異形薄肉成形品は、異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を押出成形して得られる、厚みが０．２〜２．０ｍｍの範囲であり、かつ成形品全体の厚みがほぼ均一であることを特徴とする。
異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を使用して押出成形することにより、厚みが０．２〜２．０ｍｍの範囲であり、かつ成形品全体の厚みがほぼ均一である異形薄肉成形品を得ることができる。
従来、ポリエチレン系樹脂組成物、またはポリプロピレン系樹脂組成物を用いて、成形して得られる厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度の異形薄肉成形品は、電気絶縁材料、工業用部品材料、建築用材料等の分野への用途が期待されていたが、ソリや波打ちの少ないものを成形することは困難であった。しかし、異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を使用して成形条件を選択することにより、ソリや波打ちの少ない、厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度の異形薄肉成形品を成形することが可能となったのである。
また、成形品全体の厚みをほぼ均一とすることにより、薄肉の異形押出成形品に生ずるソリを有効的に防ぐことができる。
異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を使用して押出成形することにより、厚みが０．２〜２．０ｍｍの範囲であり、かつ成形品全体の厚みがほぼ均一である異形薄肉成形品を得ることができる。
従来、ポリエチレン系樹脂組成物、またはポリプロピレン系樹脂組成物を用いて、成形して得られる厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度の異形薄肉成形品は、電気絶縁材料、工業用部品材料、建築用材料等の分野への用途が期待されていたが、ソリや波打ちの少ないものを成形することは困難であった。しかし、異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を使用して成形条件を選択することにより、ソリや波打ちの少ない、厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度の異形薄肉成形品を成形することが可能となったのである。
また、成形品全体の厚みをほぼ均一とすることにより、薄肉の異形押出成形品に生ずるソリを有効的に防ぐことができる。
本発明の異形薄肉成形品は少なくとも２つの薄肉面の接合部を有する異形薄肉成形品を成形可能なことにとしたことに特徴がある。また、押出方向と直交する方向の幅が３ｃｍ以上の成形品を成形可能なことにとしたことに特徴がある。
本発明の異形薄肉成形品の成形法は、異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を使用して、厚みが０．２〜２．０ｍｍで、且つ成形品全体の厚みがほぼ均一の異形薄肉成形品を押出成形する際に、該樹脂組成物の溶融粘度が１０３〜１０６（Ｐa・s）となる条件下で異形押出成形後、直ちに急冷することを特徴とする。
本発明において、押出成形する際の溶融樹脂の粘度は、１０３〜１０６（Ｐa・s）、好ましくは１０４〜１０５（Ｐa・s）である。
溶融粘度を前記１０３（Ｐa・s）以上とすることにより、ドローダウンを防止して押出成形が可能となり、また前記１０６（Ｐa・s）以下とすることにより、溶融樹脂の流動性を維持して押出成形を可能にしている。
更に、溶融樹脂を押出後、急冷することにより生ずる冷却ムラによって発生する収縮差を吸収し、波打ち現象を有効に防止できる。尚、押し出された成形品を徐冷すると、成形品の結晶化度が大きなって、大きく収縮し、寸法変化も大となり平面の垂直方向に大きく波打ち現象が生ずる。
また、従来、成形が困難であった厚みが０．２〜２．０ｍｍで、且つ成形品全体の厚みがほぼ均一である異形薄肉成形品を異形押出成形可能としたことに本発明の成形法の特徴がある。
本発明において、押出成形する際の溶融樹脂の粘度は、１０３〜１０６（Ｐa・s）、好ましくは１０４〜１０５（Ｐa・s）である。
溶融粘度を前記１０３（Ｐa・s）以上とすることにより、ドローダウンを防止して押出成形が可能となり、また前記１０６（Ｐa・s）以下とすることにより、溶融樹脂の流動性を維持して押出成形を可能にしている。
更に、溶融樹脂を押出後、急冷することにより生ずる冷却ムラによって発生する収縮差を吸収し、波打ち現象を有効に防止できる。尚、押し出された成形品を徐冷すると、成形品の結晶化度が大きなって、大きく収縮し、寸法変化も大となり平面の垂直方向に大きく波打ち現象が生ずる。
また、従来、成形が困難であった厚みが０．２〜２．０ｍｍで、且つ成形品全体の厚みがほぼ均一である異形薄肉成形品を異形押出成形可能としたことに本発明の成形法の特徴がある。
本発明の成形法において、急冷手段は、水による直接冷却が望ましい。水を使用した冷却は冷却速度が早く、複雑な冷却装置も必要でない。尚、使用する水は温度制御してリサイクルするのが望ましい。
本発明の成形法において、異形薄肉成形品が少なくとも２つの薄肉面の接合部を有することを特徴とすること、及び異形薄肉成形品が３ｃｍ以上の押出方向と直交する方向の幅を有することは前記した通りである。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、エチレン共重合体（Ａ）、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクに必要により安定剤、滑剤、着色剤等を添加して１６０〜２１０℃、好ましくは１７０〜２０５℃で、３０秒〜３０分間、好ましくは１〜２０分間、加熱下に溶融混練して得ることができる。
加熱下での混練に用いられる装置としては、前記条件で加熱混練が可能なものであれば特に限定されず、例えばブレンダー、ニーダー、ミキシングロール、バンバリーミキサー、１軸もしくは２軸の押出機などが挙げられる。
加熱下での混練に用いられる装置としては、前記条件で加熱混練が可能なものであれば特に限定されず、例えばブレンダー、ニーダー、ミキシングロール、バンバリーミキサー、１軸もしくは２軸の押出機などが挙げられる。
好ましい製造方法としては、例えば、各成分を重量フィーダーにより2軸押出機のホッパー部へ直接投入し、２軸押出機で混練ゾーンの設定温度を前記温度に設定して混練し、組成物を混練状態で反応させて複合材を得る。なお、温度が２１０℃以上では樹脂の分解によるガスが発生するため、混練温度が２１０℃を超えないように注意する必要がある。そのため、冷却コントロールの効く押出機等を使用するのが好ましい。
このようにして得られた本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜３０ｇ／１０分、好ましくは０．１〜１０ｇ／１０分の範囲となり、異形薄肉成形品を押出成形する際に、該樹脂組成物の溶融粘度も１０３〜１０６（Ｐa・s）に制御することが可能となる。 前記溶融混練して得られた異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を押出機のダイの温度を約２００℃として押出し、得られた異形成形品を水により直接急冷して成形品を得るのが好ましい。成形により得られた成形品は、適度な剛性を有し、引張強度、伸び、引裂き強度に優れ、かつそりと波打ちの極めて少ないものである。
このようにして得られた本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）は、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜３０ｇ／１０分、好ましくは０．１〜１０ｇ／１０分の範囲となり、異形薄肉成形品を押出成形する際に、該樹脂組成物の溶融粘度も１０３〜１０６（Ｐa・s）に制御することが可能となる。 前記溶融混練して得られた異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）を押出機のダイの温度を約２００℃として押出し、得られた異形成形品を水により直接急冷して成形品を得るのが好ましい。成形により得られた成形品は、適度な剛性を有し、引張強度、伸び、引裂き強度に優れ、かつそりと波打ちの極めて少ないものである。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物（Ｄ）の利用分野は特に制限されず、従来から熱可塑性樹脂の押出成形品が用いられている多くの分野に使用することができるが、電気絶縁材料、工業用部品材料、建築用材料等の分野に好適に利用でき、中でも住宅部材、建築材料、家電製品の材料として特に好適に利用できる。 具体的には、巾木、ドア材、外壁材、カウンター材、基礎受け板、窓枠、壁材、廻り縁木、建具天井材、下地材、遮蔽板、遮音板、前板裏板、棚板、袖板、幕板、背板、座板、厨房部材、防水材、雨戸板、腰板、側板、バス壁、などの材料として、特にバルコニー廻りの防水部材に好適に利用できる。 以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明する。
密度が０．９００ｇ／ｃｍ３で、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が１．０ｇ／１０分であるエチレン共重合体（三井化学（株）製、商品名：エボリューＳＰ０５１０）７０重量％と、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が１．５ｇ／１０分であるポリプロピレン系樹脂（三井化学（株）製、商品名：三井ポリプロＪ６０２ＷＡ）３０重量％からなる樹脂混合物１００重量部に対し、タルクを２５重量部となるように配合して、単軸押出機（Ｌ／Ｄ：２８、スクリュー径：６５ｍｍφ）を用いて、１８０〜２００℃に加熱して溶融混練した。
次に、押出機のダイの温度を約２００℃にして、幅が１５０ｍｍの面の端部から上方に直角方向に４０ｍｍ伸びた面を有し、更に該面の他端部から、幅が１５０ｍｍの面の反対方向に直角方向に１０ｍｍに伸びた、全体の厚みが０．５ｍｍの異形成形品を連続的に押出した。押し出された成形品はガイドに固定された状態で水より直接急冷させて、３０℃以下とした。
得られた成形品は、適度な剛性と柔軟性のバランスを有し、引張強度、伸び、引裂き強度に優れ、かつそりと波打ちの極めて少ないものであった。
次に、押出機のダイの温度を約２００℃にして、幅が１５０ｍｍの面の端部から上方に直角方向に４０ｍｍ伸びた面を有し、更に該面の他端部から、幅が１５０ｍｍの面の反対方向に直角方向に１０ｍｍに伸びた、全体の厚みが０．５ｍｍの異形成形品を連続的に押出した。押し出された成形品はガイドに固定された状態で水より直接急冷させて、３０℃以下とした。
得られた成形品は、適度な剛性と柔軟性のバランスを有し、引張強度、伸び、引裂き強度に優れ、かつそりと波打ちの極めて少ないものであった。
［比較例１］
実施例１で使用したエチレン共重合体の代わりに、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）（密度：０．９２５ｇ／ｃｍ３）を使用して押出成形した以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。得られた成形品は、柔軟性は確保できたが、剛性が低く波打ち現象が大であった。
実施例１で使用したエチレン共重合体の代わりに、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）（密度：０．９２５ｇ／ｃｍ３）を使用して押出成形した以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。得られた成形品は、柔軟性は確保できたが、剛性が低く波打ち現象が大であった。
本発明の異形押出成形用樹脂組成物を成形して得られた異形薄肉成形品は、住宅部材、建築材料、家電製品の材料として特に好適に利用でき、特に建築材料の中でバルコニー廻りの防水部材に好適に利用できる。
Claims (14)
- 密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、及びタルクからなる樹脂組成物であって、エチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクを１〜４０重量部配合して得られる異形押出成形用樹脂組成物。
- エチレン共重合体（Ａ）のメルトフローレート値が０．１〜２．０ｇ／１０分の範囲である請求項１に記載の異形押出成形用樹脂組成物。
- ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）のメルトフローレート値が０．５〜２．０ｇ／１０分の範囲である請求項１又は２のいずれかに記載の異形押出成形用樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物中の樹脂混合物（Ｃ）がエチレン共重合体（Ａ）６０〜８０重量％とポリプロピレン系樹脂（Ｂ）２０〜４０重量％からなる樹脂混合物である請求項１乃至３のいずれかに記載の異形押出成形用樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物中のタルクの配合割合が樹脂混合物（Ｃ）１００重量部に対し、タルクが２０〜４０重量部である請求項１乃至４のいずれかに記載の異形押出成形用樹脂組成物。
- １９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０．０ｇ／１０分の範囲である請求項１乃至５のいずれかに記載の異形押出成形用樹脂組成物。
- 請求項１乃至６のいずれかに記載の樹脂組成物を押出成形して得られる、厚みが０．２〜２．０ｍｍの範囲であり、かつ成形品全体の厚みがほぼ均一であることを特徴とする異形薄肉成形品。
- 異形薄肉成形品が少なくとも２つの薄肉面の接合部を有することを特徴とする請求項７記載の異形薄肉成形品。
- 異形薄肉成形品の押出方向と直交する方向の幅が３ｃｍ以上である請求項７又は８に記載の異形薄肉成形品。
- 密度が０．８６０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３の範囲であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．１〜１０ｇ／１０分の範囲でありかつ炭素数が３〜１０のα−オレフィンに由来する単位が共重合体中３〜２５重量％で共重合されたエチレン共重合体（Ａ）６０〜９５重量％と、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によるＭＦＲ）が０．２〜３．０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜４０重量％からなる樹脂混合物１００重量部に対しタルクを１〜４０重量部配合して得られる樹脂組成物を使用して、厚みが０．２〜２．０ｍｍで、且つ成形品全体の厚みがほぼ均一の異形薄肉成形品を押出成形する際に、該樹脂組成物の溶融粘度が１０３〜１０６（Ｐa・s）となる条件下で異形押出成形後、直ちに急冷することを特徴とする異形薄肉成形品の成形法。
- 前記樹脂組成物のメルトフローレート値（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８による１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定したＭＦＲ）が０．１〜１０．０ｇ／１０分の範囲である請求項１０に記載の異形薄肉成形品の成形法。
- 急冷が水による直接冷却である請求項１０又は１１に記載の異形薄肉成形品の成形法。
- 異形薄肉成形品が少なくとも２つの薄肉面の接合部を有することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の異形薄肉成形品の成形法。
- 異形薄肉成形品が３ｃｍ以上の押出方向と直交する方向の幅を有することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の異形薄肉成形品の成形法。
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