JPH07316368A - アイオノマー組成物 - Google Patents

アイオノマー組成物

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JPH07316368A
JPH07316368A JP6136399A JP13639994A JPH07316368A JP H07316368 A JPH07316368 A JP H07316368A JP 6136399 A JP6136399 A JP 6136399A JP 13639994 A JP13639994 A JP 13639994A JP H07316368 A JPH07316368 A JP H07316368A
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JP
Japan
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ionomer
carboxylic acid
acid
unsaturated carboxylic
weight
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Pending
Application number
JP6136399A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Mitsuharu
憲治 三春
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Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd
Original Assignee
Du Pont Mitsui Polychemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明性、耐熱性、機械的強度が優れ、しかも
成形加工性が良好で、長時間連続成形を行っても品質を
低下させることなく成形できるアイオノマー組成物の提
供。 【構成】 (1) アイオノマー(不飽和カルボン酸含有量
6〜15モル%のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体を
遷移金属イオンで中和、中和度20モル%以上)・・・・
50〜95重量部と (2) ポリアミド樹脂・・50〜5重量部 とからなる重合体成分に対し、 (3) タルク又は微粉状シリカ・・・0.01〜1重量%及び (4) 脂肪酸系滑剤・・・・・・・・0.01〜1重量% の割合で配合してなるアイオノマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透明性、耐熱性、加工
性に優れたアイオノマー組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】不飽和カルボン酸を相当量で含有するエ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の
少なくとも一部が遷移金属イオンで中和されたアイオノ
マーは透明性の優れた樹脂であり、本発明の発明者らは
先に、このアイオノマーに結晶性ポリアミド樹脂を配合
することによって、透明性に加えて、耐熱性、強靱性に
優れたアイオノマー組成物が得られることを提案した
(特開平3−64343号公報)。しかしこのアイオノ
マー組成物を、押出成形により連続的にフィルムやシー
トを製造すると、成形加工条件がやや苛酷になるため、
短時間のうちにコゲが発生したり或いは僅かに着色した
成形品表面しか得られなくなるという問題点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、この問
題点を解決するために鋭意検討した結果、ステアリン酸
カルシウムの如き脂肪酸系滑剤を配合することが有効で
あることを見出すに至った。そして脂肪酸系滑剤の中で
もステアリン酸バリウムを使用すると、加工性のみなら
ず透明性に優れた組成物が得られるが、この化合物を配
合したものは食品包装用途には使用が認められないもの
であった。一方、ステアリン酸カルシウムのような食品
包装用への使用が認められている化合物を配合した場
合、上記アイオノマー組成物の大きな特長である透明性
が損なわれるという新たな問題点が発生することが判明
した。
【0004】そこで本発明者らはアイオノマー組成物に
脂肪酸系滑剤を配合した場合にも、実質的に透明性を損
なうことのない処方を検討した。その結果、タルク等の
添加剤を使用する方法が有効であることを知るに至っ
た。従って本発明の目的は、アイオノマー組成物の透明
性の低下を抑え、加工性を改善し、着色トラブルを防止
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、不飽和カルボ
ン酸含有量が6〜15モル%のエチレン・不飽和カルボ
ン酸共重合体の遷移金属イオンによる中和度が20モル
%以上のアイオノマー50〜95重量部と結晶性ポリア
ミド樹脂50〜5重量部とからなる重合体成分に対し、
タルク又は微粉状シリカを0.01〜1重量%及び脂肪
酸系滑剤を0.01〜1重量%の割合で配合してなるア
イオノマー組成物に関する。
【0006】以下本発明に係るポリアミド樹脂で改質さ
れたアイオノマー組成物について具体的に説明する。本
発明で用いられるアイオノマーのベースポリマーは、エ
チレンと不飽和カルボン酸との共重合体であるが、この
不飽和カルボン酸としては、炭素数3〜8の不飽和カル
ボン酸、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、イタ
コン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステ
ル、マレイン酸モノエチルエステルなどが用いられる。
これらの不飽和カルボン酸のうちで、アクリル酸、メタ
クリル酸が特に好ましく用いられる。
【0007】本発明で用いられるエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体は、エチレンと上記のような不飽和カル
ボン酸に加えて第3成分を含んでいてもよく、このよう
な第3成分としては、アクリル酸エチル、アクリル酸i
−ブチル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸メチル
などの不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニルなどのビ
ニルエステルが用いられる。
【0008】これらエチレン・不飽和カルボン酸共重合
体としては、不飽和カルボン酸含有量が6〜15モル
%、好ましくは7〜15モル%、さらに好ましくは10
〜15モル%である。
【0009】また本発明組成物に用いられるアイオノマ
ーはこのようなエチレン・不飽和カルボン酸共重合体が
遷移金属で少なくとも一部が中和されたものであって、
しかもその中和度が少なくとも20%以上、好ましくは
40〜100%である。
【0010】ここに遷移金属としては、マンガン、コバ
ルト、ニッケル、銅、亜鉛、鉛などを例示でき、とくに
亜鉛が最も好ましい。これら遷移金属は2種以上用いる
こともできる。
【0011】アイオノマー樹脂のベースポリマーとなる
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の不飽和カルボン
酸含有量が6モル%未満のものを用いた場合には、ポリ
アミドとの相溶性が悪く、透明性が損なわれるとともに
耐熱性の顕著な改良が達成されない。エチレン・不飽和
カルボン酸共重合体のエチレン含有率は、したがって8
5〜94モル%、好ましくは、85〜93モル%、さら
に好ましくは85〜90モル%であるが、前述のように
第3成分を含有する場合は、0〜15モル%、好ましく
は0〜10モル%を含有してよく、エチレン含有率はそ
れに伴なって前記範囲よりさらに少なくてもよいことに
なる。
【0012】アイオノマーにおいて、遷移金属による中
和度が20%未満のものを用いた場合、あるいはリチウ
ム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属やカルシ
ウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属のみで中和
されているものを用いた場合には、ポリアミドを相当量
で配合した場合に透明性が損なわれるとともに耐熱性の
顕著な改善は達成されない。この理由は必ずしも明らか
ではないが、アイオノマー樹脂におけるカルボン酸遷移
金属塩の有する配位結合性がポリアミド樹脂との相互作
用に大きく関与しているものと考えられる。
【0013】アイオノマーとしては、190℃、216
0g荷重で測定したメルトフローレートが0.001〜
100dg/分、とくに0.01〜1.0dg/分程度
のものを使用するのが好ましい。
【0014】本発明において用いられるポリアミドは、
アイオノマーの耐熱性を効率良く改善するために融点が
130℃以上、好ましくは170℃以上のものが好まし
い。このようなポリアミドとしては例えばシュウ酸、ア
ジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、
イソフタル酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸の
ようなジカルボン酸と、エチレンジアミン、テトラメチ
レンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、デカメチレンジアミン、1,4−シクロヘ
キシルジアミン、m−キシリレンジアミンのようなジア
ミンとの重縮合、ε−カプロラクタム、ε−ラウロラク
タムのような環状ラクタムの開環重合、6−アミノカプ
ロン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン
酸、12−アミノドデカン酸のようなアミノカルボン酸
の重縮合、あるいは上記環状ラクタムとジカルボン酸と
ジアミンとの共重合体などにより得られ、一般にナイロ
ン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン61
2、ナイロン11、ナイロン12、共重合ナイロン、ナ
イロンMXD6、ナイロン46などとして市販されてい
るものが用いられる。
【0015】本発明においては、アイオノマーに対する
ポリアミドの配合割合は、使用目的によっても異なる
が、前者50〜95重量部、好ましくは55〜85重量
部に対し、後者50〜5重量部、好ましくは45〜15
重量部の割合である。ポリアミドの配合割合が前記範囲
より少ないと改質効果は僅少であり、また配合割合が前
記範囲より多いとアイオノマー本来の特徴が損なわれる
ために好ましくない。
【0016】本発明においては、前記したアイオノマー
とポリアミド樹脂とからなる重合体成分に対し、タルク
又は微粉状シリカを0.01〜1重量%、好ましくは
0.05〜0.3重量%を配合する。タルク又は微粉状
シリカとしては、平均粒径が0.1〜10μm、好まし
くは0.5〜5μmのものを用いるのが望ましい。これ
らをあまり多量に配合すると却って透明性に悪影響を及
ぼすようになるので、重合体組成に応じ適当な添加量を
実験的に求める必要がある。
【0017】本発明においてはまた、長時間の連続成形
を行うために、前記重合体成分に対し、脂肪酸塩や脂肪
酸アミドの如き脂肪酸系滑剤を0.01〜1重量%、好
ましくは0.05〜0.5重量%配合する。脂肪酸塩と
しては、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ヒ
ドロキシステアリン酸などの高級脂肪酸のカルシウム、
マグネシウム、亜鉛などの塩が使用できる。また脂肪酸
アミドとしては、上記のような脂肪酸の一級又は二級の
アミドを例示することができる。これらのなかではステ
アリン酸カルシウム又はステアリン酸亜鉛が安価でかつ
効果的であるので好ましい。
【0018】本発明の組成物には必要に応じ、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、顔料等の添加剤を任意
に配合することができる。
【0019】本発明の組成物を得るには、アイオノマ
ー、ポリアミド樹脂、タルク又は微粉状シリカ、脂肪酸
系滑剤及び、必要に応じ添加される他の添加剤を、アイ
オノマー及びポリアミド樹脂の融点以上の温度、例えば
170〜300℃、好ましくは200〜270℃の温度
で溶融混練することによって、容易に得ることができ
る。使用可能な混練装置としては、例えば、スクリュー
押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサーなどであ
る。
【0020】本発明の重合体組成物は、成形性、機械的
強度等を考慮すると、190℃、2160g荷重におけ
るメルトフローレートが、0.01〜100g/10
分、とくに0.02〜30g/10分程度となるよう
に、原料の種類およびその配合量を選ぶのがよい。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、透明性、耐熱性、成形
性、機械的強度が優れ、長時間連続成形を行っても加工
上、品質上のトラブルの少ない組成物が提供できる。か
かる性質を生かし、フィルム、シート、ラミネート製品
を初めとして、自動車用内外装材、スポーツ用品、工
具、家具などに用いることができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、
実施例、比較例において使用した原料樹脂及び添加剤の
種類、アイオノマー樹脂組成物調製方法、フィルムの作
成方法、物性の評価方法等は以下のとおりである。
【0023】(1)原料成分 (1) アイオノマー樹脂:エチレン・メタクリル酸共重合
体(メタクリル酸含量:20wt%、MFR:67dg
/min)を亜鉛により中和させたアイオノマー (中和度:40%、融点:85℃、MFR :0.9dg/min ) (2) ポリアミド樹脂:6−ナイロン(東レ(株)製、ア
ミランCM1010T 、融点225℃) (3) 脂肪酸塩:ステアリン酸カルシウム (4) 脂肪酸アミド:N−オレイルパルミトアミド(2級
脂肪酸アミド) (5) タルク:粒径1〜2μ
【0024】(2)アイオノマー組成物の調製方法 アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂及び添加剤を単軸ス
クリュー押出機(スクリュー径65mm、L/D=2
8)により、所定の組成比率で混合して供給し、樹脂温
度230℃、樹脂押出速度40kg/hrの条件で混練
して押出しペレット状にした。
【0025】(3)フィルムの作成方法 上記(2)の方法で調製した樹脂組成物を、単軸押出機
(スクリュー径50mm、L/D=32)と丸型ダイス
(口金径150mm)からなるインフレーションフィル
ム成形機を用いて、50μm厚さ、560mm幅のフィ
ルムを樹脂温度230℃で作成した。上記の方法によっ
て調製されたフィルムについて下記の項目の評価を実施
した。
【0026】(4)フィルム光学性 トランス:フィルムへの全入射光に対する透過光の割合
(%)。 測定規格 ASTM D−1746 グロス :フィルム面への入射角20°光線に対する反
射光量の、標準板での反射光量に対する割合(%)。 測定規格 ASTM D−523 ヘイズ :フィルムへの全透過光に対する散乱光の割合
(%)。 測定規格 ASTM D−1003
【0027】(5)フィルム加工性 上記(3)の方法により同一樹脂温度条件(230℃)
におけるフィルム加工時の押出機内樹脂圧力、モーター
負荷の値から加工性を評価した。
【0028】[実施例1〜3]原料アイオノマー樹脂と
ポリアミド樹脂(重量比70:30)にタルク及びステ
アリン酸カルシウムを表1記載の配合割合で添加し、
(2)の方法で調製したアイオノマー組成物から(3)
の方法でフィルムを作成し、(4)及び(5)の方法で
光学性と加工性を評価した。評価結果を表2に示す。
【0029】[実施例4]実施例1〜3において、ステ
アリン酸カルシウムの代わりに脂肪酸アミドを添加した
以外は実施例1〜3と同様にして、フィルムを作成し、
物性を評価した。評価結果を表2に示す。
【0030】脂肪酸系滑剤とタルクとを適量配合した各
実施例の組成物はいずれもフィルムの透明性が良好で、
しかも比較的マイルドな条件でフィルム成形ができる。
【0031】[比較例1]実施例で使用したアイオノマ
ー樹脂とポリアミド樹脂組成物に添加剤を配合せず、そ
のままで実施例と同様にして、フィルムを作成し、物性
を評価した。評価結果を表2に示す。
【0032】[比較例2]実施例1〜3において、ステ
アリン酸カルシウムを添加せず、タルクのみを添加した
以外は実施例と同様にして、フィルムを作成し、物性を
評価した。評価結果を表2に示す。
【0033】[比較例3]実施例1〜3において、ステ
アリン酸カルシウムの添加量を2.0重量部とした以外
は実施例と同様にして、フィルムを作成し、物性を評価
した。評価結果を表2に示す。
【0034】[比較例4]比較例2において、タルクの
添加量を2.0重量部とした以外は比較例2と同様にし
て、フィルムを作成し、物性を評価した。評価結果を表
2に示す。
【0035】
【表1】アイオノマー組成物の組成
【0036】
【表2】フィルム光学性及びインフレーション加工性
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 77/00 LQS

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不飽和カルボン酸含有量が6〜15モル
    %のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体の遷移金属イ
    オンによる中和度が20モル%以上のアイオノマー50
    〜95重量部とポリアミド樹脂50〜5重量部とからな
    る重合体成分に対し、タルク又は微粉状シリカを0.0
    1〜1重量%及び脂肪酸系滑剤を0.01〜1重量%の
    割合で配合してなるアイオノマー組成物。
JP6136399A 1994-05-26 1994-05-26 アイオノマー組成物 Pending JPH07316368A (ja)

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Effective date: 20030415