JPH028229A - 溶剤バリヤー用成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶剤バリヤー川成形品に関する。更に詳しく
は、延伸したポリオレフィン系樹脂からなる成形物をフ
ッ素化処理してなる溶剤バリヤー川成形品に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）従来よ
り、樹脂成形物の溶剤バリヤー性能を著しく向上させる
ためには樹脂表面でのフッ素化反応を均一に行うと同時
に、樹脂へのフッ素結合量を増大させることが必要であ
るとされている。このＩＴＩ的を達成させる為には高濃
度フッ素ガスで樹脂成形物表面を処理する方法、あるい
は低濃度フッ素ガスを用いて長時間フッ素化処理を行う
方法等が提案されているが、これらの方法は次のような
欠点を有していた。

即ち、高濃度フッ素ガスを用いた場合は反応を均一に行
うことが難しく、好ましい条件で反応を制御することが
困難であるばかりでなく、時に発火を伴う場合があり、
安全性９面でも問題がある。

また、低濃度フッ素ガスを用いて長時間フッ素化処理を
行う方法では樹脂へのフッ素結合量に限界かあるばかり
でなく、生産性も低下する。

従って、より効率的に安全性高く、フッ素結合量の増大
した、高い溶剤バリヤー性を有する溶剤バリヤー用成形
品が望まれていた。

（課題を解決するための手段） 上記のような現状に鑑み、本発明者らは鋭意検討を重ね
た結果、延伸したポリオレフィン系樹脂からなる成形物
をフッ素化処理すると、フッ素化処理並びに延伸配向と
の相乗効果により、優れた溶剤バリヤー性を示すことを
見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は延伸したポリオレフィン系樹脂からなる
成形物をフッ素化処理してなる溶剤バリヤ用成形品に関
するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いるポリオレフィン系樹脂は一般に安ｆｄｌ
ｉで加工性が良好で、かつフッ素化されやすいという性
質を（−Ｔ　している。この様なポリオレフィン系樹脂
としては例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１
−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−
１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン等のα−オレフ
ィンの単独重合体及び２種以上のモノマーからなる共重
合体、さらにはα−オレフィンと他の共重合可能な七ツ
マ−例えばスチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、
酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸及びその誘導体との共
重合体、更に前記の重合体どうし、あるいは他の熱可塑
成樹脂とのブレンド物、ブロック共！ＩＩＬ合体、グラ
フト共重合体のようないかなるポリオレフィン系樹脂で
もよいが、安価でありかつフッ素化されやすいという点
て高密度、低密度、直鎖状低密度、超高分子量などのポ
リエチレン樹脂が好ましい。

ポリオレフィン系樹脂の成形は従来から各種の方法によ
り行われている。例えば単軸押出機、二軸押出機、ベン
ト式押出機等を用いたインフレーション成形、Ｔダイ成
形、バイブ成形、あるいはブロー成形、射出成形等であ
り、本発明はこの様な方法で青だ成形物を用いることが
できる。更に具体的にはフィルム、シート、ボトル、袋
等を挙げることができる。

本発明は延伸した樹脂からなる成形物をフッ素化処理す
ることに特徴があるが、この際の延伸操作は、対象とす
るポリオレフィン系樹脂の融点より低い温度で行うもの
で、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂では
これらの樹脂の融点よりも１０〜２０℃低い温度が目安
となる。延伸速度は温度により変動するが、破断せず、
均一に延伸できる速量であればよい。

延伸方法としては公知のものを用いることができる。例
えばフィルム、シート類では、−軸、逐次二軸、或いは
同時二軸延伸機を用いる方法、他の成形物では、ブロー
成形機内で延伸する方法、その他各種延伸機を用いて冷
延伸する方法、ゲル延伸する方法などを用いることがで
きる。尚、延伸は成形後に単独で行うか、または前記成
形機内で、成形時に同時に行ってもよい。又、その延伸
倍率は延伸軸方向に１倍を越え、破断するまでの倍率を
とることができるが、再現性よく高性能な溶剤バリヤー
材を得るためには３．５倍以上、より好ましくは４倍以
上に延伸することである。

ポリオレフィン系樹脂からなる成形物のフッ素化処理は
フッ素ガスを用いて行うことができる。

フッ素ガスの濃度は特に制限されるものではないが、反
応の制御を容易にするために反応系に不活性なガスと共
用して用いることが好ましい。この除用いるガスは、フ
ッ素ガス濃度が２０容量％以下のものか好ましく、より
好ましくは１〜１０容量％のｌ農産のものである。

また、処理圧力も任意の圧力を用いることができるが、
反応操作及び制御等を容易に行うために比較的低圧で行
うことが好ましく、５気圧以下であることがより好まし
い。フッ素ガスを希釈するための不活性ガスとしては窒
素、アルゴンなどを用いることができる。反応の形式と
しては特に限定はなく、公知の四分式方法や連続式方法
を用いることができる。

フッ素化処理の温度は樹脂によって適宜選択できるが、
樹脂劣化などの副反応を防止するために６０℃以下で行
うのが好ましい。

フッ素化処理時間は用いるフッ素ガスの濃度や圧力、要
求されるポリオレフィン系樹脂からなる成形物へのフッ
素結合量或いは処理温度などによっても異なる。

本発明におけるフッ素化処理を回分式で行う場合は予め
延伸したポリオレフィン系樹脂からなる成形物を反応容
器内にいれた後、減圧脱気し、さらに窒素、アルゴンな
どの不活性ガスを用いて残留ガスを置換することが好ま
しい。フッ素化処理時間としては５分から２４時間であ
ることが好ましく、５分から１時間であることがより好
ましい。

処理時間が５分未満であると均一なフッ素化処理が困難
になる恐れがあり、２４時間を超えると生産性が低下す
る。また、フッ素化処理後は反応容器中の未反応ガスを
減圧脱気し、さらに不活性ガスを用いて反応容器中を数
回置換することにより溶剤バリヤー用成形品を得ること
ができる。尚、場合によってはこのような処理を行った
後、他の基材と適当な方法により張り合わせた多層構造
体とすることができる。

このようにして得られた溶剤バリヤー用成形品は、例え
ばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、イ
ソオクタンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン
、１，３．５−トリメチルベンゼン、バラキシレン等の
芳香族炭化水素、あるいは四塩化炭素、クロロホルム、
クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素溶剤に対する
バリヤー性に著しく優れている。ここで、本発明でいう
バリヤー性の向上とは、溶剤の透過率を減少させること
をいう。

本発明においてバリヤー性が向上する機構は、次のよう
に推定される。

延伸によって非晶部分は配向し、結晶部分は細分化しな
がら配向するものと考えられる。これらの組成の中でフ
ッ素化反応は非晶部分が先行するものと予想されるが、
延伸配向された基材は比熱が減少し、さらに熱伝導率が
増加する。これらの影響のため、発生した反応熱による
温度の上昇および熱の拡散がし品くなる。その結果とし
て基材の温度が上昇し、全体のフッ素化反応速度が増加
するものと考えられる。

さらに、延伸配向による溶剤の透過性能の減少及びフッ
素化による透過性能の減少との相乗効果によって溶剤バ
リヤー性が著しく向上するものと考えられる。しかしな
がらこの様な推測は同等本発明を限定するものではない
。

（実施例） 次に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

尚、溶剤バリヤー材の各物性、フッ素結合量および溶剤
の透過率は次の方法に従って１ｌｌＪ定した。

（１）延伸倍率 延伸前のフィルム表面に一定間隔のマス口を書き、延伸
後のマス口の長さから延伸倍率を算出した。

（２）密度（ｇ　／　ｃ　ｍ　３） 延伸試料の密度は水−エタノール系密度勾配管によって
ａＩ１１定した。

（３）結晶化度（％） 非晶部分の密度（０，８５５ｇ／ｃｍ”）　、及び結晶
部分の密度（１，０１’４ｇ／ｃｍ３）を用い、試料の
密度より算出した。

（４）フッ素結合量（Ｈｇ　／　ｃ　ｍ　２）試料を１
６ｃｍ２に切り取り、これを用いてポンプ燃焼法−イオ
ン電極法によりΔＩｌｌ定を行った。

（５）溶剤の透過率（ｃ　ｍ　３（Ｓ　Ｔ　Ｐ　）　ｃ
　ｍ　／　ｃ　ｍ２ａｓｅｃ−ｃｍＨｇ） 直径１０ｃｍ、高さ３ｃｍのアルミ合金製円柱状容器に
溶剤を約１００ｇ入れ、取り付は用リング及びクランプ
を用い、容器の上部を試料により密封した。但し、容器
と試料との間はフッ素ゴム０−リングを用いて密着させ
た。

上記の容器を恒温室に放置して一定時間ごとにその！１
ｉ瓜をＡｐｌ定し、そのｆＩｆ　ｍ減少量から透過率を
算出した。

実施例１．　２ 高密度ポリエチレン（東ソー株式会社製、商品名「ニポ
ロンハード７３００ＡＪ）を１７０℃。

１５０　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２加圧下で１５０ｘ１５
０ｘＯ０５ｍｍのシートに成形し、冷却後９１Ｘ９１ｍ
ｍの大きさに切断した。この試料を１２２℃で５分間予
熱後、ＭＤ、ＴＤ方向共３．６ｃｍ／ｍｉｎの速度で同
時二軸延伸し、更に固定状態で５分間空冷した。

延伸したポリエチレンを反応容器（容積１．５Ｘ１０ｍ
）に入れ、０．ｌｍｍＨｇの真空度に脱気した後、窒素
ガスによりガス置換を３回行った。

次にフッ素−窒素混合ガス（フッ素ガス濃度：１８瓜％
）を１９００　ｍ　ｍ　Ｈｇ導入し、３０℃で４０分間
反応させた。反応後脱気し、つづいて窒素ガスで反応容
器内を３回置換した後、試料を取り出した。

上記方法により調製した溶剤バリヤー材の４０℃におけ
る透過率を、溶剤としてトルエン（和光純薬玉業株式会
社製、純度９９％）を用いてΔ−１定した。試料の延伸
倍率とフッ素結合量、トルエンの透過率との関係を第１
表に示す。

比較例３ 延伸を行わなかった以外は全て実施例１と同様に行った
。得られた結果を第１表に示す。

比較例１ 延伸、フッ素化処理を行わなかった以外は全て実施例１
と同様に行った。得られた結果を第１表に示す。

比較例２ フッ素化処理を行わなかった以外は全て実施例１と同様
に行った。得られた結果を第１表に示す。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、延伸したポリオレフィ
ン系樹脂からなる成形物をフッ素化処理することにより
優れた溶剤バリヤー川成形品とすることができる。

この溶剤バリヤー材はペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
シクロヘキサン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素、
ベンゼン、トルエン、バラキシレン等の：４′谷族炭化
水素、さらには四塩化炭素、クロロホルム、クロロベン
ゼン等のハロゲン化炭化水素系溶剤について、ボトル状
、袋状であれば溶剤バリヤー性容器として、或いは膜、
隔壁、送液用パイプとして用いることができる。

特許出願人　　　東ソー株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）延伸したポリオレフィン系樹脂からなる成形物を
   フッ素化処理してなる溶剤バリヤー用成形品。