JPH0718130A

JPH0718130A - ポリオレフィン系樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0718130A
Application number: JP18435693A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Fujiyama; 實則藤山; Jo Masaki; 丈正木; Yoshio Takamura; 善雄高村; Yutaka Arai; 裕新井
Original assignee: CHIYOURI KK; KOYO PLAST KK; PORIKOOLE KOGYO KK; Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: CHIYOURI KK; KOYO PLAST KK; PORIKOOLE KOGYO KK; Eneos Corp
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】例えば、押出成形時にダイ吐出口周辺に付着
する樹脂カスの発生を防止でき、フィルム、シート、モ
ノフィラメント、ネット、パイプなどの押出などの連続
的な長時間押出成形を可能とするポリオレフィン系樹脂
組成物を開発する。【構成】砂糖キビワックスが配合されてなることを特
徴とするポリオレフィン系樹脂組成物により目的を達成
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン系樹脂の
押出成形時の連続作業性を向上せしめるポリオレフィン
系樹脂組成物に関するものであり、さらに詳しくは押出
成形時にダイ吐出口周辺に付着する樹脂カスの発生を防
止でき、フィルム、シート、モノフィラメント、ネッ
ト、パイプなどの押出等の連続的な長時間押出成形を可
能とするポリオレフィン系樹脂組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂は汎用樹脂として
機械的性質及び成形性、電気特性に優れており、フィル
ム、シート、パイプ、モノフィラメント、ネット、電線
被覆等の分野に広く利用されているが、これらの原料と
なるポリオレフィン系樹脂を押出機にて成形加工する
際、ダイ吐出口に「目やに」と称する樹脂カスと見られ
るものが成形時間の経過と共に集積し、さらにこの樹脂
カスの炭化が進行し、ひいては該目やにの混入により押
出製品の外観や特性を損なうと云う問題が発生してい
た。

【０００３】ここで、ダイス吐出口に発生する樹脂カス
とは、より具体的にはポリオレフィン系樹脂の分子量分
布中の低分子側端末の分離物質が押出成形温度によって
カス化したものが吐出口で空気と接触しタール状になる
もの、及び押出ダイス内壁面及び押出機シリンダー又は
スクリュ−等の通称デッドポイントと呼ばれるわずかな
傷、又は押出機スクリーンパックとダイス接合部等の間
隙に溶融ポリオレフィン系樹脂の特性としての膠着によ
る滞留物が酸化架橋又は分解によって生じるものでこれ
が熱歴と共に炭化してくるものと推定されている物質で
ある。

【０００４】従来よりこのような樹脂カスを防止する方
法としてはダイスの樹脂流路及びダイス吐出口周辺をフ
ッ素樹脂でコーテイングする方法、ポリオレフィン系樹
脂にタルク、クレー、炭酸カルシウム、ゼオライト及び
多孔質シリカ等の無機質；ポリ弗化エチレン、ポリ弗化
ビニリデン、ポリ弗化プロピレン等の表面活性のある有
機系微粉末；カルシウムステアレートなどの脂肪酸金属
塩などを単独または混合して配合してなるポリオレフィ
ン系樹脂組成物を使用する方法などがあり、そのほか最
終的には連続作業を一時中断してダイス吐出口及びダイ
ス内部の樹脂カスを削り取るなどの作業をすることもあ
る。後者の連続作業の中断は、該中断により生産性が低
下するばかりでなく経済性をも損ねていた。

【０００５】又、前者のポリオレフィン系樹脂に微粉末
無機質及び弗化ポリマーを配合する等の際には事前の混
練に多大のエネルギー等を要するばかりでなく吸湿等に
対処する為、材料の保管等にも相応の対処、配慮を必要
としたし、無機系添加剤の場合はポリオレフィン系樹脂
の特性である表面滑性を損ねたり、伸び率の低下等、若
干の物性的な犠牲を容認したり、弗化系ポリマーの場合
フィルム等では製袋時の溶着シール性が悪化したり、印
刷インクの固着性を損ねることもあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した如
き従来の技術の有する欠点を解決し、押出成形時にダイ
吐出口周辺に付着する樹脂カスの発生を防止でき、フィ
ルム、シート、モノフィラメント、ネット、パイプなど
の押出等の連続的な長時間押出成形を可能とするポリオ
レフィン系樹脂組成物を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、砂
糖キビワックスが配合されてなることを特徴とするポリ
オレフィン系樹脂組成物に関する。より具体的には、本
発明は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し砂糖
キビワックスを０．０１重量部から１０．０重量部、好
ましくは０．０５重量部から１．０重量部を添加したこ
とを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物に関する。
以下に本発明をさらに説明する。

【０００８】本発明のポリオレフィン系樹脂としては、
エチレン、プロピレン、ブテン−１などの低級オレフィ
ンの単独または共重合体、例えば高圧法低密度ポリエチ
レン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、エチレン／ブテン−１共重合体、
ポリプロピレン、エチレン−プロピレンブロックもしく
はランダム共重合体などが挙げられ、そのほか低級オレ
フィンと酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル
などの極性モノマーを共重合してなる低級オレフィン／
極性モノマー共重合体、例えばエチレン酢酸ビニル重合
体、エチレン−（メタ）アクリル酸重合体、エチレン−
（メタ）アクリル酸エステル共重合体なども含まれる。
本発明のポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート
（ＭＦＲ）は０．０１〜１００ｇ／１０分程度が適当で
ある。

【０００９】上記ポリオレフィン系樹脂に配合する押出
性向上剤としての砂糖キビワックスは、本発明において
は砂糖キビからの砂糖生産時の副産物として得られる砂
糖キビ由来のワックス状物質を意味し、その主たる成分
はＲ₁ −Ｏ−ＣＯ−Ｒ₂ なる化学式（ここで、Ｒ₁ 、Ｒ
₂ は、同一もしくは異なるＣ₁₀〜Ｃ₅₀の炭化水素残基を
示す）をもって示される植物性脂質である。これは、た
とえば砂糖キビから粗糖を搾出した残糟より抽出・分離
によって、或いは砂糖キビの茎の表皮より削り取ること
によって製造される。

【００１０】植物性ワックスには、そのほかカルナウバ
ワックス、キャンデリラワックスなどがあり、また鉱物
ワックスとしてはモンタンワックスなどがある。しかし
ながら、砂糖キビワックスは、これらカルナウバワック
ス、モンタンワックス、キャンデリラワックスなどと
は、平均炭素数、炭素数分布、遊離カルボン酸、遊離ア
ルコール、不飽和基など不存在、存在または存在する場
合のその量などの点から明確に区別できるワックスであ
る。しかも、これらのワックスと比較して、砂糖キビワ
ックスは同一の配合量でも目やに防止効果が大であるう
えに、ベースのポリオレフィン樹脂の物性低下が少ない
という効果を奏するものである。

【００１１】砂糖キビワックスの配合量は、前述のよう
に、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し砂糖キビ
ワックスを０．０１重量部から１０．０重量部、好まし
くは０．０５重量部から１．０重量部である。０．０１
重量部未満の砂糖キビワックスの配合量では、本発明の
効果を達成することが困難である一方、１０．０重量部
を越えるとベースのポリオレフィン樹脂の物性低下が著
しくなるのでいずれも好ましくない。

【００１２】本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂
に添加された砂糖キビワックスはポリオレフィン系樹脂
が溶融時、その表面に砂糖キビワックスの溶融膜を形成
し、ダイス内壁面、シリンダー壁面、スクリュ−表面に
ワックス溶融膜を形成してポリオレフィン系樹脂溶融物
の金属面への膠着を防止する効果を発揮する。

【００１３】砂糖キビワックスを含むポリオレフィン系
樹脂組成物は、従来公知のいずれの混練方法によっても
得られる。例えば砂糖キビワックスとポリオレフィン系
樹脂の両成分をリボンブレンダー、ヘンシェルミキサー
等で混合した後、押出機で造粒する方法、又は直接バン
バリーミキサー、ニーダー、コンテイニュアスミキサー
等で溶解混合後、押出機で造粒する方法を採用すること
ができる。

【００１４】又、本発明のポリオレフィン系樹脂組成物
にはその使用目的に応じてシリカ、マイカ、タルク、石
粉、クレー、グラファイト、カーボンブラック、炭酸カ
ルシウム、酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウ
ム、アルミニウム末、フェライト、木粉、などの粉状充
填剤；カーボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、チ
タン酸カリウムウィスカー、ガラス繊維、ステンレスな
どの金属繊維などの繊維状充填剤；チタン白、Ｃｏｌｏ
ｒＩｎｄｅｘＮｏ．８３ｙｅｌｌｏｗなどの黄色
顔料、カーボンブラックなどの着色剤；酸化防止剤；熱
安定剤等従来公知の添加剤を適宜に配合することができ
る。さらに、炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダなどの無
機化合物、２，２’ーアゾイソブチロニトリルなどのア
ゾ化合物、ベンゼンスルホヒドラジドなどのスルホヒド
ラジド化合物などの分解性発泡剤、炭酸ガス、プロパ
ン、ブタン、エーテル、アセトン、ヘキサンなどの揮発
性発泡剤などを利用する発泡性組成物などにも適用でき
る。また、ジクミルペルオキシドなどの有機過酸化物な
どを配合する架橋性組成物などにも適用できる。

【００１５】なお、射出成形や吹込成形などの成形方法
などにおいてもその金型のガス抜き溝やノックアウトピ
ンやガイドピン等のピン穴において、同様に樹脂カス堆
積現象がみられる。本発明のポリオレフィン系樹脂組成
物は、かかる場合にも樹脂カス堆積防止効果を有し、そ
れ故、射出成形や吹込成形などの成形方法により成形さ
れるブローボトル、ボックス類等の各種容器等の成型品
材料に供し得る。

【００１６】

【作用】ポリオレフィン系樹脂に砂糖キビワックスを配
合することにより樹脂カスの発生防止作用が発現する理
由は明確ではないが、恐らく下記のように推定される。
砂糖キビワックスがポリオレフィン系樹脂との相溶性が
良く、このポリオレフィン系樹脂組成物をシート化して
も固化状態に於いては６カ月間経過しても表面にブリー
ドアウトすることなく両者の親和性が至って良好である
こと、及びこのシートを加熱溶融した時、溶融ポリオレ
フィン系樹脂と加熱板の間に多量の砂糖キビワックス溶
融物の油膜状の層が出来る現象があり、前者の現象から
考えて樹脂カスの原因となるポリオレフィン系樹脂から
の遊離低分子物質や揮発分が砂糖キビワックスと相溶し
その結果これらの遊離低分子物質や揮発分はポリオレフ
ィン樹脂組成物中に取り込まれ外部へ出ることが少なく
なると予想されること、後者の現象から考えて丁度、卵
などをフライパンで焼く時のオイルと同様の効果となっ
て砂糖キビワックスが押出ダイス内壁やシリンダー内壁
を溶融ポリマーとの間の滑り剤としての役割をはたして
樹脂カスの原因となるポリオレフィン系樹脂からの遊離
低分子物質や揮発分が蓄積することが少なくなると予想
されることの二つの効果の相乗効果によるものと推定さ
れる。

【００１７】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。（実施例１）密度０．９２０ｇ／ｃｍ³ 、メルトフロー
レート（ＭＦＲ）１．０ｇ／１０ｍｉｎ．の線状低密度
ポリエチレン（エチレン／ブテンー１共重合体）１００
重量部に、砂糖キビワックスマスターバッチ（砂糖キビ
から砂糖を生産する際、副産物として得られた砂糖キビ
由来のワックス状物質である砂糖キビワックスを２０重
量％含む。以下同様）を０．５重量部配合した。該組成
物を４５ｍ／ｍ口径押出機に環状スリットダイス（スリ
ット径１００ｍ／ｍ中、スリット幅２ｍ／ｍ）を取り付
けたインフレーション成形機を用いて成形温度１９５
℃、ブロー比２．０、押出量１２ｋｇｓ／ｈｒの条件に
より厚み０．０３ｍ／ｍの連続的製膜作業を行った。本
実施例の線状低密度ポリエチレン組成物では４，０００
ｋｇ．まで樹脂カス除去作業をすることなく連続して製
膜作業をすることができた。その結果および製品物性
は、表１に示す。

【００１８】（比較例１）一方、砂糖キビワックスマス
ターバッチを配合することなく線状低密度ポリエチレン
により実施例１と同様の装置および条件で連続的製膜作
業をした。砂糖キビワックスを配合しない場合には、
１，６４９ｋｇ．のフィルム製品を得たところで第１回
目の樹脂カス除去作業をする必要があった。その結果お
よび製品物性は、表１に示す。

【００１９】（実施例２）密度０．９２５ｇ／ｃｍ³ 、
メルトフローレート（ＭＦＲ）２．０ｇ／１０ｍｉｎ．
の高圧法低密度ポリエチレン１００重量部に砂糖キビワ
ックスマスターバッチ（砂糖キビワックス含有量２０
％）を０．２５重量部配合した。該組成物を４０ｍ／ｍ
押出機に環状スリットダイス（スリット径１００ｍ／ｍ
φ、スリット幅０．７ｍ／ｍ）を取り付けたインフレ−
ション成形機を用いて成形温度１６０℃、ブローアップ
比１．５倍、押出量９ｋｇｓ／ｈｒ．の条件で連続的製
膜作業を行った。本実施例の高圧法低密度ポリエチレン
組成物では１１，０００ｋｇ．まで樹脂カス除去作業を
することなく連続して製膜作業をすることができた。そ
の結果および製品物性は、表１に示す。

【００２０】（比較例２）一方、砂糖キビワックスマス
ターバッチを配合することなく高圧法低密度ポリエチレ
ンにより実施例２と同様の装置および条件で連続的製膜
作業をした。砂糖キビワックスを配合しない場合には、
２，３１０ｋｇ．のフィルム製品を得たところで第１回
目の樹脂カス除去作業をする必要があった。

【００２１】（実施例３）密度０．９５３ｇ／ｃｍ³ 、
メルトフローレート（ＭＦＲ）０．０５ｇ／１０ｍｉ
ｎ．の高密度ポリエチレン１００重量部に砂糖キビワッ
クスマスターバッチ（砂糖キビワックス含有量２０％）
を０．２重量部配合した。該組成物を４０ｍ／ｍ押出機
に環状スリットダイス（スリット径１００ｍ／ｍφ、ス
リット幅０．７ｍ／ｍ）を取り付けたインフレ−ション
成形機を用いて成形温度２００℃、ブローアップ比３．
０倍、押出量１１ｋｇｓ／ｈｒの条件で連続的製膜作業
を行った。本実施例の高密度ポリエチレン組成物では１
３，５００ｋｇ．まで樹脂カス除去作業をすることなく
連続して製膜作業をすることができた。その結果および
製品物性は、表１に示す。

【００２２】（比較例３）一方、砂糖キビワックスマス
ターバッチを配合することなく高密度ポリエチレンによ
り実施例３と同様の装置および条件で連続的製膜作業を
した。砂糖キビワックスを配合しない場合には、８１０
ｋｇ．のフィルム製品を得たところで第１回目の樹脂カ
ス除去作業をする必要があった。その結果および製品物
性は、表１に示す。

【００２３】（実施例４）密度０．９１ｇ／ｃｍ³ 、メ
ルトフローレート（ＭＦＲ）１０ｇ／１０ｍｉｎ．のポ
リプロピレンホモポリマー１００重量部に対し砂糖キビ
ワックスマスターバッチ（砂糖キビワックス含有量３０
％）を０．３重量部配合した。該組成物を５０ｍ／ｍ押
出機に下向環状スリットダイス（スリット口径８０ｍ／
ｍφ、スリット幅０．８ｍ／ｍ）を取り付けた水冷式イ
ンフレ−ション成形機を用いて成形温度２３０℃、ブロ
ーアップ比２．０倍、押出量９．６ｋｇｓ／ｈｒのフィ
ルム作成条件により連続的製膜作業を行った。本実施例
の高密度ポリエチレン組成物では１，０００ｋｇ．まで
樹脂カス除去作業をすることなく連続して製膜作業をす
ることができた。その結果および製品物性は、表１に示
す。

【００２４】（比較例４）一方、砂糖キビワックスマス
ターバッチを配合することなく高密度ポリエチレンによ
り実施例４と同様の装置および条件で連続的製膜作業を
した。砂糖キビワックスを配合しない場合には、５６０
ｋｇ．のフィルム製品を得たところで第１回目の樹脂カ
ス除去作業をする必要があった。その結果および製品物
性は、表１に示す。

【００２５】（実施例５）密度０．９２１ｇ／ｃｍ³ 、
メルトフローレート（ＭＦＲ）１ｇ／１０ｍｉｎ．の高
圧法低密度ポリエチレン１００重量部に対し、黄色顔料
としてＣｏｌｏｒＩｎｄｅｘＮｏ．８３ｙｅｌｌｏ
ｗ２０％を含有するカラーマスターバッチ３重量部お
よび砂糖キビワックスマスターバッチ（砂糖キビワック
ス含有量２０％）とをそれぞれ０．３重量部配合した。
該組成物を４５ｍ／ｍ押出機に穴径０．６ｍ／ｍφ穴数
外ダイス５０本、内ダイス５０本の対向回転するネット
製造ダイスを取り付けて成形温度２１５℃にて引取速度
６ｍ／分にて外側ダイス３５ＲＰＭ、内側ダイス３７Ｒ
ＰＭ、冷却槽温度６℃、加熱槽温度４０℃の成形条件に
よりネットの押出を行った。本実施例の高圧法低密度ポ
リエチレン組成物では８００ｋｇ．まで樹脂カス除去作
業をすることなく連続してネット成形作業をすることが
できた。その結果および製品物性は、表１に示す。

【００２６】（比較例５）一方、砂糖キビワックスマス
ターバッチを配合することなく高圧法低密度ポリエチレ
ン（黄色顔料については同様に配合されている。）によ
り実施例５と同様の装置および条件で連続的にネットを
成形した。砂糖キビワックスを配合しない場合（黄色顔
料については同様に配合されている。）には、２３０ｋ
ｇ．のネット製品を得たところで第１回目の樹脂カス除
去作業をする必要があった。その結果および製品物性
は、表１に示す。

【００２７】（実施例６）密度０．９５４ｇ／ｃｍ³ 、
メルトフローレート（ＭＦＲ）０．３ｇ／１０ｍｉｎ．
の高密度ポリエチレン１００重量部に対し、着色剤とし
てのチタン白２重量部、同じく着色剤としてのカーボン
ブラック０．５重量部および砂糖キビワックスマスター
バッチ（砂糖キビワックス含有量２０％）１．０重量部
とをそれぞれ配合した。該組成物を６５ｍ／ｍ押出機に
１インチパイプ用ダイス及びホーミングボックス方式の
パイプサイジングダイスを取り付けて外径３４ｍ／ｍ
φ、肉厚３ｍ／ｍのパイプ押出しを成形温度２１０℃、
引取り速度８０ｃｍ／分の条件で行った。本実施例の高
密度ポリエチレン組成物では５，０００ｋｇ．まで樹脂
カス除去作業をすることなく連続してパイプ成形作業を
することができた。その結果および製品物性は、表１に
示す。

【００２８】（比較例６）一方、砂糖キビワックスマス
ターバッチを配合することなく高密度ポリエチレン（チ
タン白とカーボンブラックについては同様に配合されて
いる。）により実施例６と同様の装置および条件で連続
的にパイプを成形した。砂糖キビワックスを配合しない
場合（チタン白とカーボンブラックについては同様に配
合されている）には、４９０ｋｇ．のパイプ製品を得た
ところで第１回目の樹脂カス除去作業をする必要があっ
た。その結果および製品物性は、表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】（実施例７）３５ｍ／ｍφの二軸押出機
に、ノズル径４ｍｍの一つ穴のストランド用ダイスを取
り付け、樹脂温度１６０℃、ダイス出口流速４０ｃｍ／
ｓｅｃ．でモノフィラメントを連続的に押出し、ダイス
周辺における目やにの発生を観察し、目やにの発生が認
められるまでの時間を測定した。押出しに使用した樹脂
は、密度０．９２３ｇ／ｃｍ³ 、メルトフローレート
（ＭＦＲ）５．０ｇ／１０ｍｉｎ．の同一ロット番号の
高圧法低密度ポリエチレン１００重量部に、砂糖キビワ
ックス５重量部を配合した組成物である。ワックスの配
合は実施例１と同様にマスターバッチを利用した。その
結果、５分経過後でも、目やにの発生は全く認められな
かった。

【００３１】（比較例７）実施例７で使用した同一ロッ
ト番号の高圧法低密度ポリエチレン１００重量部に、モ
ンタンワックス３重量部を配合し、実施例７と同様にし
てモノフィラメントを連続的に押出し、ダイス周辺にお
ける目やにの発生を観察し、目やにの発生が認められる
までの時間を測定した。ワックスの配合は実施例１と同
様にマスターバッチを利用した。その結果、ストランド
の押出開始後５分経過するとダイス表面でモンタンワク
ッスとポリエチレンの分離が観察され、モンタンワクッ
ス自身が目やにとなって付着するのが観察された。ま
た、同様にしてモンタンワックスを５重量部配合したも
のでは押出開始後直ちに目やにの発生が認められた。

【００３２】（比較例８）実施例７で使用した同一ロッ
ト番号の高圧法低密度ポリエチレン１００重量部に、ラ
イスワックス３重量部を配合し、実施例７と同様にして
モノフィラメントを連続的に押出し、ダイス周辺におけ
る目やにの発生を観察し、目やにの発生が認められるま
での時間を測定した。ワックスの配合は実施例１と同様
にマスターバッチを利用した。その結果、ストランドの
押出開始後３分経過すると上記のモンタンワクッス３重
量部配合した場合と同様に目やにの発生が認められた。
また、同様にしてライスワックスを５重量部配合したも
のでは押出開始後直ちに目やにの発生が認められた。

【００３３】

【発明の効果】本発明のポリオレフィン系樹脂組成物
は、例えば押出成形などの成形工程に於いて樹脂カスの
発生による製品表面不良を防止し、且つ樹脂カス除去の
為の作業中断による時間的、物質的ロスを軽減せしめる
ことができる。しかも、従来公知の植物性ワックスと比
較して、砂糖キビワックスは同一の配合量でも目やに防
止効果が大であるうえに、ベースのポリオレフィン樹脂
の物性低下が少ないという効果を奏するので産業上の利
用価値が大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤山實則埼玉県南埼玉郡白岡町小久喜163番地の12 (72)発明者正木丈兵庫県姫路市飾磨区恵美酒368番地の１ (72)発明者高村善雄千葉県印旛郡白井町七次台３丁目45番７号 (72)発明者新井裕神奈川県川崎市中原区小杉御殿町１丁目 1006番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砂糖キビワックスが配合されてなること
を特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物。