JP5561106B2 - ポリエチレン樹脂組成物 - Google Patents
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即ち、本発明は、下記(a)〜(e)の要件を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体(A)/下記(f)と(g)の要件を満たす高密度ポリエチレン[B]=99.5/0.5〜80/20(重量比)であることを特徴とするフィルム用ポリエチレン樹脂組成物[I]並びに、前記のエチレンα−オレフィン共重合体[A]と高密度ポリエチレン[B]とからなるフィルム用ポリエチレン樹脂組成物[I]/下記(h)〜(J)の要件を満たす高圧法低密度ポリエチレン[C]=100/0.1〜100/10(重量比)であることを特徴とするフィルム用ポリエチレン樹脂組成物[II]に関するものである。
(a)JIS K 7112:1999に準拠し、測定した密度が890〜940kg/m3
(b)JIS K 7210:1999に準拠し190℃,21.18Nの荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分
(c)重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.5〜4
(d)示差走査型熱量計において、200℃で5分間溶融し、その後10℃/分で30℃まで冷却したものを再度10℃/分で昇温させた時に得られる吸熱曲線が実質的に単一のピークを持ち、ピーク位置の温度(Tm(℃))と赤外線吸収スペクトルの測定から求められる炭素数1000個当りの短鎖分岐数(SCB)とが(1)式で示される関係を満たす。
Tm<−1.15×SCB+131 (1)
(e)エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体。
(f)JIS K 7112:1999に準拠し、測定した密度が940〜970kg/m3
(g)JIS K 7210:1999に準拠し、測定した190℃,21.18Nの荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が3〜50g/10分。
(h)JIS K 7112:1999に準拠し、測定した密度が915〜935kg/m3。
(i)JIS K 7210:1999に準拠し、測定した190℃,21.18Nの荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分の範囲。
(j)JIS K 7210で使用されるメルトインデクサーを用い、温度235℃、押出量3g/分により押出されたストランドの径(D)をメルトインデクサーのオリフィス径(D0)で除して求めたスウェル比(SR)が1.8〜3.0。
(h)JIS K 7112:1999に準拠し、測定した密度が915〜935kg/m3。
(i)JIS K 7210:1999に準拠し、測定した190℃,21.18Nの荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分。
(j)JIS K 7210で使用されるメルトインデクサーを用い、温度235℃、押出量3g/分により押出されたストランドの径(D)をメルトインデクサーのオリフィス径(D0)で除して求めたスウェル比(SR)が1.8〜3.0。
〔エチレン−α−オレフィン共重合体の製造〕
実施例および比較例に使用したエチレン−α−オレフィン共重合体[A1]、[A2]及び[A3]は、以下の方法で製造した。
<触媒(A)の調製>
窒素雰囲気下、脱水ヘプタン4.6リットルにトリエチルアルミニウムをアルミニウム原子当たり4.5molに希釈し、そこへジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライドをジルコニウム原子当たり10mmolを加えて得られた赤色懸濁液に、N,N−ジメチル−オクタデシルアンモニウム塩酸塩変性モンモリロナイト300gを加えて反応させ、脂肪族系飽和炭化水素溶媒(IPソルベント2835(出光石油化学社製))を加えることにより、触媒を調製した。(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
<触媒(B)の調製>
ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライドに替え、ジフェニルメチレン(1−インデニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドを用いた以外、触媒(A)と同様の方法で反応を行い触媒(B)を得た(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
<重合>
槽型反応器を用いて重合を行った。
〔エチレン−α−オレフィン共重合体の造粒〕
実施例および比較例で用いた共重合体は、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤(チバスペシャリティケミカルズ製、IRGANOX1076)を800ppm、リン系酸化防止剤を1800ppm(チバスペシャリティケミカルズ製、IRGAFOS168)、ステアリン酸カルシウム750ppm(淡南化学株式会社製、ステアリン酸カルシウム)、ハイドロタルサイト(協和化学製株式会社、DHT−4A)500ppmを添加し単軸押出機で溶融造粒して得られたものである。
〔高密度ポリエチレンの製造〕
実施例および比較例におけるHDPE[B]としては、東ソー株式会社の高密度ポリエチレン(商品名:ニポロンハード)を用いた。
〔低密度ポリエチレンの製造〕
実施例および比較例におけるLDPE[C]としては、東ソー株式会社の低密度ポリエチレン(商品名:ペトロセン)を用いた。
〔樹脂物性の測定法〕
実施例および比較例に用いたエチレン−α−オレフィン共重合体、高密度ポリエチレン、および低密度ポリエチレンの諸物性は、下記の方法により測定した。
〈密度〉
JIS K 7112に従って、100℃の熱水に1時間浸した後に室温で放冷したものの密度を、23℃に保った密度勾配管で測定した。
〈MFRメルトフローレート(MFR)〉
JIS K 7210に従って、190℃,21.18Nの荷重下で測定した。
〈Mw/Mn〉
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下GPC)により標準ポリスチレンを用いて測定した数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比。測定器:HLC−8121GPC/HT(RI)、カラム:TSK gelGMHHhr−H(20)×3本、測定溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼン、試料濃度:0.1mg/ml、測定温度:140℃、流量:1.0ml/分。
〈融点〉
示差走査型熱量計[セイコーインスツルメンツ(株)製、RDC220]を用いて測定した。 装置内で試料を200℃で5分間溶融させた後、10℃/分で30℃まで冷却したものについて、再度10℃/分で昇温させた時に得られる吸熱曲線の最大ピーク位置の温度を融点とした。
〈短鎖分岐数(SCB)〉
分子鎖中の短鎖分岐数(SCB)は、フーリエ変換型赤外吸収スペクトル装置[パーキンエルマー(株)製、SPECTRUM ONE]を用いて、樹脂ペレットを熱プレス後、氷水冷却して得た厚み0.1mmの試料の1378cm−1に位置するメチル基の変角振動に対応する吸収バンドの強度を測定し、既知材料によって作成した検量線から計算して求めた。
〈スウェル比〉
JIS K 7210で使用されるメルトインデクサーを用い、温度235℃、押出量3g/分により押出されたストランドの径(D)をメルトインデクサーのオリフィス径(D0)で除して求めた。
〔フィルム物性の測定法〕
〈ヘーズ値〉
ASTM D1003に準拠して、ヘーズメーター(日本電色株式会社製、型式NDH−20D)を用いてフィルムのヘーズ値(%)を測定した。
〈エルメンドルフ引裂強度(MD)〉
JIS K 7128−2:1998(エルメンドルフ引裂法)に基づいて測定した。
〈開口性〉
インフレーション成形で得られたチューブ状のフィルムを長さ1mに裁断し、片側の折り目に沿ってチューブを切開し、切開した片側のフィルムの両端を手で持ち上げたとき、フィルムの自重でフィルムが開口したものを○とし、フィルムが開口しないものを×とし、その中間を△とした。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A1]/ニポロンハード2000=95/5(重量比)の組成物である。[A1]は、密度が920kg/m3、MFRが1.0g/10分、Tmが117℃、Mw/Mnが2.3、SCBが8.7/1000Cである。また、ニポロンハード2000は密度が960kg/m3、MFRが15g/10分。[A1]とニポロンハード2000の組成物はペレット同士のドライブレンドによって得た。フィルムはプラコー株式会社製のインフレーション成形装置(押出機シリンダー径50mmφ、ダイス径75mmφ、リップクリアランス2mm)を用いて得た。フィルムの成形条件は押出機、ダイの設定温度を190℃とし、引取速度を14m/分、フィルム厚みを0.05mm、チューブ折径を240mmとした。その結果、開口性が○、ヘーズ値が11.8%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が113kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A1]/ニポロンハード2000=90/10(重量比)の組成物である他は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が13.9%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が111kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A1]が100%の組成物である他は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。その結果、開口性は△で十分な開口性が得られなかった。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A1]/ニポロンハード8022=90/10(重量比)の組成物である。ニポロンハード8022は密度が958kg/m3、MFRが0.35g/10分であり請求項1の高密度ポリエチレンのMFRの範囲を下回る。その他は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が10.3%と開口性および透明性は良好なフィルムであったが、エルメンドルフ引裂強度(MD)が96kN/mと実施例1および2に比較して劣るものであった。
メタロセン触媒で重合されたダウ社製のエチレン−オクテン−1共重合体商品名ELITE5400Gが100%の組成物である。実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。ELITE5400Gは、密度が0.916kg/m3、MFRが1.0g/10分、Tmが121℃、Mw/Mnが3.7、SCBが12.7/1000Cである。ここで、ELITE5400GのMw/MnとTmは請求項1中のMw/Mnの規定、及び請求項1中の(1)式で定めたTmとSCBの関係から外れるものである。その他は実施例1と同様の方法でフィルムを得た結果、開口性は○で良好であったが、ヘーズ値が15.2%、エルメンドルフ引裂強度が(MD)82kN/mと透明性、強度ともに実施例に比較し劣るものであった。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A1]/ニポロンハード4000/ペトロセン360=90/10(重量比)の組成物である。ニポロンハード4000は密度が965kg/m3、MFRが5g/10分である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が14.2%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が110kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A2]/ニポロンハード2000=90/10(重量比)の組成物である他は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。[A2]は、密度が915kg/m3、MFRが1.0g/10分、Tmが113℃、Mw/Mnが2.3、SCBが11.3/1000Cである。その結果、開口性が○、ヘーズ値が8.2%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が109kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A2]/ニポロンハード2000=90/10(重量比)となるように配合し、短軸押出機を用いて溶融混練した組成物100に対して、ペトロセン360を2の割合でドライブレンドして組成物を得た。ペトロセン360は密度が919kg/m3、MFRが1.6g/10分、スウェル比が2.41である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が6.6%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が99kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A2]が100%の組成物である他は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。その結果、開口性は×で十分な開口性が得られなかった。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード4000/ペトロセン360=90/10/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。[A3]は、密度が910kg/m3、MFRが2.0g/10分、Tmが107℃、Mw/Mnが2.3、SCBが16.4/1000Cである。ニポロンハード4000は密度が965kg/m3、MFRが5g/10分である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が7.4%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が143kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード2000/ペトロセン360=95/5/1(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が3.2%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が132kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード2000/ペトロセン360=95/5/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が3.0%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が132kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード2000/ペトロセン360=95/5/5(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が2.4%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が115kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード2000/ペトロセン360=90/10/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が5.1%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が145kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード1200/ペトロセン360=90/10/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。ニポロンハード1200は密度が952kg/m3、MFRが21g/10分である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が3.9%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が135kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード0S02F/ペトロセン360=90/10/2(重量比)なるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。ニポロンハード0S02Fは密度が957kg/m3、MFRが30g/10分である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が6.0%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が139kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード2000/ペトロセン172=90/10/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。ペトロセン172は密度が920kg/m3、MFRが0.3g/10分、スウェル比が2.02である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が5.9%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が134kN/mと開口性、透明性、強度がいずれも良好なフィルムを得た。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A2]単体である他は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。その結果、開口性は×で十分な開口性が得られなかった。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンLM65/ペトロセン360=90/10/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。ニポロンLM65は密度が920kg/m3、MFRが20g/10分である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が×で十分な開口性が得られなかった。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンLM70/ペトロセン360=90/10/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。ニポロンLM70は密度が936kg/m3、MFRが20g/10分である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が×で十分な開口性が得られなかった。
前記重合法で重合されたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A3]/ニポロンハード2000/ペトロセン183=90/10/2(重量比)となるように配合し、ドライブレンドして組成物を得た。ペトロセン183は密度が924kg/m3、MFRが2.0g/10分、スウェル比が1.73である。その組成物を用いて実施例1と同じ方法によりフィルムを得た。その結果、開口性が○、ヘーズ値が9.2%、エルメンドルフ引裂強度(MD)が132kN/mと開口性、強度は良好なフィルムであるが、低密度ポリエチレンとしてペトロセン360を配合した組成物のフィルムに比較し透明性が劣った。 表1に実施例および比較例中に用いたエチレン−ヘキセン−1共重合体[A]の特徴を示した。
Claims (1)
- 下記(a)〜(e)の要件を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体[A]及び下記(f)と(g)の要件を満たす高密度ポリエチレン[B]からなり、[A]/[B](重量比)が99.5/0.5〜80/20であるポリエチレン樹脂組成物[I]及び下記(h)〜(J)の要件を満たす高圧法低密度ポリエチレン[C]からなり、[I]/[C](重量比)が100/0.1〜100/10であることを特徴とするフィルム用ポリエチレン樹脂組成物[II]。
(a)JIS K 7112:1999に準拠し、測定した密度が890〜940kg/m 3
(b)JIS K 7210:1999に準拠し190℃,21.18Nの荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分
(c)重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.5〜4(d)示差走査型熱量計において、200℃で5分間溶融し、その後10℃/分で30℃まで冷却したものを再度10℃/分で昇温させた時に得られる吸熱曲線が実質的に単一のピークを持ち、ピーク位置の温度(Tm(℃))と赤外線吸収スペクトルの測定から求められる炭素数1000個当りの短鎖分岐数(SCB)とが(1)式で示される関係を満たす。
Tm<−1.15×SCB+131 (1)
(e)エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体。
(f)JIS K 7112:1999に準拠し、測定した密度が940〜970kg/m 3
(g)JIS K 7210:1999に準拠し、測定した190℃,21.18Nの荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が3〜50g/10分。
(h)JIS K 7112:1999に準拠し、測定した密度が915〜935kg/m3。
(i)JIS K 7210:1999に準拠し、測定した190℃,21.18Nの荷重下で測定したメルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分の範囲。
(j)JIS K 7210で使用されるメルトインデクサーを用い、温度235℃、押出量3g/分により押出されたストランドの径(D)をメルトインデクサーのオリフィス径(D0)で除して求めたスウェル比(SR)が1.8〜3.0。
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