JPH04279644A - 結晶化度の低いエチレン共重合体をベースとした粘着防止特性および光学特性に優れた滑り易い組成物からなるフィルム - Google Patents
結晶化度の低いエチレン共重合体をベースとした粘着防止特性および光学特性に優れた滑り易い組成物からなるフィルムInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
学特性に優れた結晶性の低いエチレン共重合体をベース
とした滑り易い組成物と、この組成物から得られる工業
製品、特に繊維やシート、プレート、フィルムに関する
ものである。
可塑性材料をフィルムに成形する工業ではフィルム自体
が接着する現象を示す用語である。この現象が生じる原
因は種々考えられ、特に押出し温度が高過ぎることが原
因になるが、押出される可塑性材料の特性そのものも原
因である。そのため、一般には、押出時およびその後の
フィルム巻取り時の粘着現象を防止して押出吹込成形に
よって得られたポリマーチューブの口を容易に開けるこ
とができるようにするために、表面へ移行し(滲み出し
)てフィルムの表面状態を変える機能のある各種の添加
剤をポリマーに添加している。特にエチレンホモポリマ
ーおよび共重合体の場合には常に行われている。通常、
添加剤としてはシリカ等の無機添加物、8個以上の炭素
を有する不飽和脂肪酸アミド、特にステアリン酸アミド
、オレイン酸アミド、パルミチン酸アミド、エルシン酸
アミド、ミリスチル酸アミド、ベヘン酸アミドおよびラ
ウリン酸アミド等の有機添加物が用いられている。 例えば、ヨーロッパ特許第60,178号には 200
〜2500ppm のタルク含むエチレンポリマーをベ
ースとした粘着防止特性を有する組成物が記載されてい
る。
化度が約30%以上のエチレンポリマーおよび共重合体
の場合、特に高密度ポリエチレン (約0.96〜0.
97) 、低密度ラジカル重合ポリエチレン (約0.
92〜0.93) 、線状低密度ポリエチレンすなわち
密度が約0.91〜0.95の範囲にあるエチレンと炭
素原子3〜8個を有する少なくとも1つのα−オレフィ
ンとの共重合体の場合には極めて満足のいくものである
。すなわち、これらの場合には、上記粘着防止添加剤を
約2%まで添加してもフィルムに要求されるその他の特
性、特に光学的特性および機械的特性に悪影響を与える
ことはない。しかし、結晶化度の低いエチレンコポリマ
ー、すなわちX線回折によって測定した結晶化度が約3
0%以下のエチレン共重合体の場合には全く事情が異な
る。この場合には、粘着性を許容可能な程度まで減少さ
せるのに必要な従来の添加剤の比率が大幅に高く(約1
0%に達することがある)なるため、フィルムの光学特
性が大幅に低下する。例えば、エチレン70重量%とメ
チルアクリレート30重量%との共重合体の場合には、
タルクのような通常の粘着防止添加剤を10%添加した
としても、光学特性が大幅に低下するだけでなく、粘着
防止特性は一般に許容される値の25倍のままである。 また、自動機械のガイド装置中に材料が引っ掛かるのを
防止する必要のある成形工業では、熱可塑性材料が優れ
た滑り性質を有するということは重要なパラメータであ
る。一般に、この滑り特性は外面での静止摩擦係数また
は動摩擦係数によって評価され、これは押し合う力に対
して接触した2つの面を維持または滑動させるのに必要
な引張り力の比で測定される。大部分の成形機械では、
製造トラブル無しに安定して使用できるようにするため
に、外面の摩擦係数が約0.2 以下であることが要求
される。従来、この値はエチレンポリマーに脂肪酸金属
塩と飽和脂肪族アミドとの混合物、例えばステアリン酸
亜鉛とエルシルアミドとを添加して達成されていた。 この解決法は効果的ではあるが、主成分である可塑性材
料に対して極めて少量の2成分を成形の途中で配合・制
御しなければならないという実用上の欠点があった。
する第1の問題点は、結晶化度の低いエチレン共重合体
に添加した場合に、この共重合体を押出成形して得られ
るフィルムの光学特性および/または機械特性をほとん
ど低下させずに粘着現象を防止することができるような
添加物を提供することにある。本発明が解決しようとす
る第2の問題点は、結晶化度の低いエチレン共重合体に
添加しただけで、外面の静止摩擦係数または動摩擦係数
を約 0.2未満にすることが可能な添加剤を提供する
ことにある。
いエチレン共重合体に有効量のエチレン−ビス−オレア
ミドを添加することによって、上記2つの問題点を同時
に解決することができるという驚くべき発見に基づくも
のである。従って、本発明の第1の対象は、結晶化度が
30%未満の少なくとも一種のエチレン共重合体を含む
粘着防止特性および光学特性に優れた滑り易い組成物に
おいて、下記〔化1〕のエチレン−ビス−オレアミドの
有効量をさらに含むことを特徴とする組成物にある。
特性および/または静止摩擦係数または動摩擦係数を成
形機の特性および目的とする最終用途に応じてこの組成
物の成形で許容可能なレベルまで低下させるのに十分な
量である。大抵の場合、下記の特性が求められる:(1
) 外面での静止摩擦係数または動摩擦係数が約0.2
を越えない。 (2) 後記の方法で測定した粘着剤特性値が約20g
を越えない。 (3) ASTM規格D−1003によって測定した光
学障害が約13%以下である。
晶化度の低いエチレン共重合体としては、特にコモノマ
ーの含有量が共重合体 100g当たり約0.09モル
以上であるエチレンの極性共重合体が挙げられ、例とし
ては以下の共重合体がある: (1) エチレンと、アルキル基が1〜10個の炭素原
子を有する少なくとも1つのアルキルアクリレートまた
はメタクリレートとの共重合体(これらの共重合体の中
では、特にアクリレート8重量%を含むメチルアクリレ
ート/エチレン共重合体が挙げられる); (2) エチレンと、炭素原子2〜6個を有する少なく
とも1種の飽和カルボン酸のビニルエステルとの共重合
体、例えば酢酸ビニルまたはプロピオン酸ビニル等;(
3) エチレン/アルキル(メタ)アクリレート/不飽
和ジカルボン酸無水物のターポリマー [フランス国特
許出願第2,498,609 号に記載の(メタ)アク
リレート15モル%以下およびマレイン酸無水物のよう
な無水物3モル%以下とを含む] 。; (4) フランス国特許出願第 2,130,279号
に記載のような、例えばグリシジルメタクリレート、グ
リシジルアクリレート、イタコン酸モノ−およびジグリ
シジル、ブテントリカルボン酸モノ−、ジ−およびトリ
グリシジル等の50重量%以下のグリシジルモノマーと
、場合によっては、2〜6個の炭素原子を含む飽和カル
ボン酸ビニルエステル、1〜8個の炭素原子を有する飽
和アルコールアクリレートまたはメタクリレート、また
は、1〜18個の炭素原子を有する飽和アクルコールと
組合されたマレイン酸エステル等の45重量%以下のエ
チレンモノマーを含むエチレン/不飽和グリシジルモノ
マー、共重合体およびエチレン/不飽和エチレンモノマ
ー/不飽和グリシジルモノマーのターポリマー; (5) ヨーロッパ特許第EP−A− 312,459
号に記載のような、エチレン/不飽和ジカルボン酸無
水物/ポリオールのポリ(メタ)アクリレート(3モル
%以下の無水物、0.4 モル%以下のポリオールのポ
リ(メタ)アクリレート、場合によっては、13.6モ
ル%以下のアルキル(メタ)アクリレートを含む); (6) エチレン/アルキル(メタ)アクリレート/不
飽和ジカルボン酸のN−カルボキシアルキルイミドの共
重合体(14モル%以下のアルキル(メタ)アクリレー
ト、3モル%以下のN−カルボキシアルキルイミド、及
び、場合によっては、3モル%以下の不飽和ジカルボン
酸無水物を含む)。これらの共重合体は、約150 〜
300 ℃の温度で、アミノアルキルカルボン酸をエチ
レン/(メタ)アクリレート)のターポリマーと反応さ
せることによって得られる。
チレン共重合体としては、さらに、密度が0.910
以下であるエチレンと炭素原子3〜8個を有する少なく
とも1種のα−オレフィンとの共重合体を挙げることが
できる。この例としては下記共重合体がある:(1)
ヨーロッパ特許出願第70,220号に記載の密度が約
0.905 〜0.910 の範囲の共重合体;(2)
一般にα−オレフィン6〜10モル%を含む密度が約
0.890 〜0.905 の範囲の共重合体;(3)
下記のような密度が約0.860 〜0.890 の
共重合体:(a) 密度が0.860 〜0.890
、残留結晶化度が1〜14%、結晶融点Jが75℃、
幾何平均分子量が60〜120kg/モルで、多分散率
が 2.2〜2.7 であるエチレン78〜92モル%
とプロピレンおよびブテン−1の中から選択されたα−
オレフィン8〜22モル%とを含む共重合体であるミツ
イ(MITSUI)社から商標タフマー(TAFMER
)で市販されているポリオレフィンゴム (b) 結晶融点が 100〜125 ℃の範囲にある
ことを特徴とするメルトインディックスが 0.3〜1
5dg/分で、密度が約0.865〜0.885 の範
囲にあるエチレン誘導体77〜91モル%と、プロピレ
ンおよび/またはブテン−1の誘導体9〜23モル%と
を含むエチレン/プロピレンおよび/またはブテン−1
共重合体からなるポリオレフィンゴム。本発明では、こ
のポリオレフィンゴムは下記の特性の少なくとも1つを
さらに備えていることを特徴としている:○ 多分散
率が約3.5 〜15、好ましくは約4〜8である○
幾何平均分子量(下記で定義)が約35〜70kg/
モルの範囲にある ○ 密度とプロピレン/ブテン−1誘導体の含有量x
(モル%で表示)の関係が下記の式で表される:0.9
084 ≦ d+0.002 x ≦ 0.9
18○ 残留結晶化度(下記の方法で測定)が約3〜
15%の範囲である。 結晶融点Jとは、共重合体サンプルに3段階の処理、す
なわち10℃から150 ℃まで1分間に8℃の速度で
溶融させた後、150 ℃から10℃まで1分間に8℃
の速度で結晶化させ、さらに、再度10℃から150
℃まで1分間に8℃の速度で溶融させて得られた結晶化
後の融解曲線で求めた最高温度を表す。残留結晶化度と
は 190℃から室温まで1時間当たり5℃の速度で冷
却した共重合体サンプルをX線回折して得られる値であ
る。幾何平均分子量とは下記〔式1〕によって計算され
る値である:
、Nは透過性ゲルクロマトグラフィによって溶離した留
分数を表す。)
〜270 ℃の温度で、約 400〜850 バール
の圧力下で、少なくとも1つの周期律表第IVb、VB
、VIB及びVIII群の遷移金属化合物と、少なくと
も1つの有機アルミニウム化合物とを含むチグラー(Z
iegler) 型触媒系の存在下、場合によってはさ
らに、少なくとも1つの連鎖移動剤の存在下で、約18
〜42容量%のエチレンと、約58〜82容量%のプロ
ピレンおよび/またはブテン−1とを共重合させる方法
で得られる。上記特性を有するプロピレン誘導体/ブテ
ン−1誘導体のモル比が 0.5以上の共重合体を得る
ためには、共重合させる気体組成物のプロピレン/ブテ
ン−1の容量比を、使用する触媒系の種類に応じて 0
.3以上にするのが好ましい。すなわち、この触媒系の
選択は、当業者に公知のように、共重合におけるエチレ
ン、プロピレンブテン−1の反応性に影響を与え、従っ
て、巨大分子鎖中に優先的にプロピレン誘導体またはブ
テン−1誘導体を入れる傾向がある。
つ以上混合したものでもよい。さらに、上記共重合体の
他に、従来から粘着性、滑り特性および光学特性を改善
するために添加されてきた他の熱可塑性ポリマーを、組
成物中に添加することもできる。この種の熱可塑性ポリ
マーとしては下記のものを挙げることができる:(1)
例えば、高密度ポリエチレン(約0.96〜0.97
) 、低密度ラジカルポリエチレン(約0.92〜0.
93) 、密度が約0.91〜0.95のエチレンと炭
素原子3〜8個を有する少なくとも1つのα−オレフィ
ンのコポリマーのような結晶化度が30%以上のポリマ
ーおよび共重合体。 (2) プロピレン誘導体85モル%以上と、エチレン
誘導体または4〜8個の炭素原子を有するα−オレフィ
ン15モル%以下とを含むプロピレンポリマーまたはそ
の共重合体。
いエチレン共重合体のメルトインデックスは、ASTM
規格D−1238で 190℃、2.16kg下で測定
した場合、 0.1〜10dg/分の範囲にある。場合
によって添加する結晶化度の低いエチレン共重合体に混
合される結晶化度が30%以上のエチレンポリマーまた
は共重合体の場合も同じである。本発明組成物中に添加
するエチンレ−ビス−オレアミドの比率は種々のパラメ
ータ、特に下記のパラメータによって決定される: (1) 結晶化度の低いコポリマー中にエチレンと一緒
に存在するコモノマーの種類と比率、 (2) 結晶化度の低いコポリマーのメルトインディッ
クス、 (3) 測定サンプルの厚さ、 (4) 要求特性(粘着性、滑り特性、光学的障害)の
程度および組成物の成形方法と、成形品の目的とする用
途に応じて許容される特性の妥協の程度。 大部分の結晶化度の低いエチレンコポリマーに求められ
る特性は、結晶化度の低いエチレン共重合体に対してエ
チレン−ビス−オレアミドを 0.8モル%以下、好ま
しくは 0.1〜0.6 モル%使用することによって
得られる。
従来の添加剤を補助的に用いることもでき、必要に応じ
て、本発明組成物に下記のものを添加することができる
: (1) シリカ、タルク、飽和脂肪アミド等の少なくと
も1種の従来の粘着防止剤。その比率は組成物の約1重
量%以下にするのが好ましい。 (2) 脂肪酸金属塩(例えば、ステアリン酸亜鉛)、
飽和脂肪アミド(例えば、エルシルアミド)またはエチ
レン−ビス−ステアラミドの滑り特性を向上させる少な
くとも1つの添加剤。その比率は組成物の約1重量%以
下にするのが好ましい。本発明組成物はエチレン共重合
体用の公知の少なくとも1種の添加剤をさらに含むこと
ができる。この添加剤としては下記のものを挙げること
ができる: (1) 例えば立体障害フェノール、メルカプタンまた
はホスホライト等の酸化防止剤。 (2) 置換されたベンゾフェノン、置換されたフェニ
ルベンゾトリアゾール、立体障害アミン等の紫外線吸収
剤。 (3) ニッケル錯体等の難燃剤。 (4) 酸化亜鉛または酸化チタン等の無機または有機
の顔料。
外線照射に曝される等)に十分な耐性を示す必要がある
、例えば農業用のフィルム等の用途で用いられる場合に
は、例えば下記特性を付与することが可能な添加剤を有
効量含むことができる: (1) 赤外線に対する障壁を形成するための、例えば
アメリカ合衆国特許第4,075,784 号に記載の
約1〜15重量%の脱水カオリナイト。 (2) 熱を遮断するフィルムを形成するための、例え
ばフランス国特許第 2,347,405号に記載の約
0.5 〜4重量%の結晶性γ酸化鉄。 (3) 光崩壊フィルムを製造するための、例えばフラ
ンス国特許出願第2,199,757号に記載の鉄のイ
オン性塩約10〜200ppmと硫黄約10〜1000
ppm との混合物(4) 紫外線によって劣化するこ
とのある製品を包装するためのフィルムを製造するため
の、例えばヨーロッパ特許出願第6,049 号に記載
の透明な酸化亜鉛(5) 例えば、フランス国特許出願
第2,252,385 号に記載の、天然アミドン等の
生分解性の粒子と自動酸化によってペルオキシド及び/
またはヒドロペルオキシドを生成することのできる物質
の混合物。
ン共重合体中にエチレン−ビス−オレアミドと、必要に
応じて添加されるその他の添加剤とを分散させることが
可能な任意の方法で製造することができる。すなわち、
内部混練機、押出機またはカレンダ−機を用いることが
できる。混合温度は好ましくは 200℃以下とし、特
に好ましくは 120℃以下にする。本発明の組成物は
厚さが約1〜10mmのプレートまたはシートの製造ま
たは特に厚さが約10〜500 μm のフィルムの製
造に適しているということが確認されている。本発明組
成物のプレートは圧縮成形および射出成形によって製造
することができる。本発明組成物のフィルムはフラット
ダイスを用いた押出成形か、約100〜180 ℃の温
度で、好ましくは吹込率約 1.5〜3.5 の範囲で
ブロー成形することによって作ることができる。以下、
本発明の実施例を示すが、以下の実施例は本発明を何ら
限定するものではない。
重量%とで構成されるメルトインデックスが2.5dg
/分(ASTM規格D−1238によって、190 ℃
、2.16kg下で測定) の共重合体について試験し
た。X線回折によって測定したこの共重合体の結晶化度
は19%である。このコポリマー100 重量部に対し
てエチレン−ビス−オレアミドX重量部を約110 〜
150 ℃の温度と40回/分の速度で運転されるブラ
ベンダー(Brabender) 二軸スクリュー混練
機を用いて添加する。次いで、得られた混合物を、トロ
エスター(Troester)B30押出機で下記条件
で厚さ50μm のフィルムに押出成形する。 温度分布 120 〜170 ℃ダ
イス径 40 mm間隙
1 mm吹込率
2.5スクリュー速度 90回/分 引張り速度 4m/分 得られたフィルムについて下記特性を測定した:(1)
NFT規格54 111の方法で測定した光学的障害
T (パーセントで表示) (2) 粘着性Bは添付の図1を参照して説明する下記
の方法で測定し、グラムで表示した。 フィルムのサンプル1を 100mm×76mmの寸法
の長方形のプレート2、3の間に入れた。プレートから
はみ出したフィルムの端部4、5を接着剤を用いてプレ
ートの外側部分に固定した。この2枚のプレートを破損
試験機械のシュー6、7の間に水平に配置した。上方の
プレートは任意の方向にプレートを移動させることので
きる鎖8によって破損試験機械の上部シュー6に接続さ
れている(図1a)。次に、プレート2を垂直に36m
m/分の速度で移動させる。この方法では、第1の段階
(図1b)でフィルムの2つの層を分離するのに必要な
力F1 を測定する。第2の段階(図1c)では、フィ
ルムの2つの層を分離させた後にプレート2を移動させ
るために加えられた力F2 を測定する。粘着性Bを式
B=F1 −F2 で求める。下記表1は、エチレ
ン−ビス−オレアミドの量Xに応じて得られた特性を示
している。
り返したが、エチレン−ビス−オレアミドの代わりに、
タルクドュリュゼナック(TALCS DE LUZE
NAC)社から商標100 MOOSで市販されている
タルク(実施例3、4)およびエチレン−ビス−ステア
ラミド(実施例5、6)を用いた。添加剤の量Xに応じ
て得られた特性は下記表1に示してある。
重量%とで構成されるメルトインデックスが0.3dg
/分(ASTM規格D−1238によって、190 ℃
、2.16kg下で測定) の共重合体について試験し
た。X線回折によって測定かたこの共重合体の結晶化度
は19%である。実施例1と同じ条件で、この共重合体
100重量部当たりエチレン−ビス−オレアミドを0
.5 重量%を添加・混合した。次に、得られた混合物
を実施例1と同じ条件で厚さ180 μm のフィルム
に押出成形した。得られたフィルムについて、次の測定
結果を得た: NFT規格54 112によって測定した動摩擦係数=
0.06実施例1に記載した方法によって測定した粘着
性=6g
オレアミドを下記のものに代えた: (1) ステアリン酸亜鉛1%(実施例8):この場合
の動摩擦係数は0.87で、粘着性は8gであった。 (2) エチレン−ビス−ステアラミド(実施例9):
この場合の動摩擦係数は1.20で、粘着性は30gで
あった。 (3) タルク1 %、エチレン−ビス−ステアラミド
0.25%およびステアリン酸亜鉛1%の混合物(実施
例10): この場合の動摩擦係数は0.87で、粘
着性は5gであった。
たものである。
2、3 プレート 4、5 フィルム端部
6、7 シュー8 鎖
Claims (9)
- 【請求項1】結晶化度が30%未満の少なくとも一種の
エチレン共重合体を含む粘着防止特性および光学特性に
優れた滑り易い組成物において、有効量のエチレン−ビ
ス−オレアミドをさらに含むことを特徴とする組成物。 - 【請求項2】上記エチレン共重合体が、コモノマーの含
有量が共重合体 100g当たり少なくとも0.09モ
ルであるエチレンの極性共重合体である請求項1に記載
の組成物。 - 【請求項3】上記のエチレンの極性共重合体が、エチレ
ンとアルキル基が1〜10個の炭素原子を有する少なく
とも1種のアルキルアクリレートまたはメタクリレート
との共重合体、エチレンと少なくとも1種のビニルエス
テルとの共重合体、エチレン/アルキル(メタ)アクリ
レート/不飽和ジカルボン酸無水物のターポリマー、エ
チレン/不飽和グリシジルモノマーの共重合体、エチレ
ン/不飽和エチレン系モノマー/不飽和グリシジルモノ
マーのターポリマー、エチレン/不飽和ジカルボン酸無
水物/ポリオールのポリ(メタ)アクリレートの共重合
体およびエチレン/アルキル(メタ)アクリレート/不
飽和ジカルボン酸のN−カルボキシアルキルアミドの共
重合体の中から選択される請求項2に記載の組成物。 - 【請求項4】上記エチレン共重合体が、エチレンと炭素
原子3〜8個を有する少なくとも1種のα−オレフィン
との密度が0.910 以下の共重合体である請求項1
に記載の組成物。 - 【請求項5】結晶化度が30%以上のポリエチレンまた
はエチレンの共重合体および/またはポリプロピレンま
たはプロピレンの共重合体をさらに含む請求項1〜4の
いずれか一項に記載の組成物。 - 【請求項6】上記エチレン共重合体のメルトインデック
スが 0.1〜10dg/分の範囲にある請求項1〜4
のいずれか一項に記載の組成物。 - 【請求項7】結晶化度が30%以下の上記エチレン共重
合体に対してエチレン−ビス−オレアミドを0.8 重
量%以下を含む請求項1〜6のいずれか一項に記載の組
成物。 - 【請求項8】粘着防止剤、滑り特性向上剤、酸化防止剤
、紫外線吸収剤、難燃剤、無機顔料および有機顔料の中
から選択される少なくとも1種の添加剤をさらに含む請
求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。 - 【請求項9】請求項1〜8のいずれか1項に記載の組成
物から得られる厚さが10〜500 μmのフィルム。
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