JPH10152587A - 熱成形用樹脂組成物及びシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱成形性、特に成形加工時の成形可能な温度
幅が広く、透明性の改良されたポリプロピレン系樹脂組
成物及びそのシートを提供する。 【解決手段】 組成物全量に対して、ポリプロピレン８
５〜５０重量％と、ポリプロピレンとの常温での屈折率
差が０．０２５以下であるポリエチレン及びスチレン系
エラストマーの溶融混合物１５〜５０重量％から成る熱
成形用樹脂組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は押出成形など一般の
熱成形原料に適したプロピレン系樹脂組成物及びそのシ
ートに関する。本発明の樹脂組成物は熱成形可能な温度
幅が広く、しかも透明性の改良されたポリプロピレン系
シート材料を与え、食品包装、医薬品包装など各種包装
容器の材料として好ましく、特にＰＴＰと称する医薬品
(固形剤)包装用として好ましい。

【０００２】

【従来の技術】固形医薬品の包装用材料として用いられ
ているＰＴＰ包装用シートには、従来、ポリ塩化ビニル
(以下、ＰＶＣと略記する)が広く用いられている。この
ＰＶＣシートは、成形加工性、透明性、耐衝撃性などＰ
ＴＰ包装に必要な特性をほぼ満足する優れたシートであ
るが防湿特性が充分でない。このため、高い防湿性を必
要とする製剤に対してはＰＴＰ包装を行なった後、更に
アルミ箔を含むラミネートフィルムなどを用いてピロー
包装を行うか、あるいはＰＶＣシートにポリ塩化ビニリ
デンをコーティングした複合シートを用いることにより
防湿性の向上をはかっている。しかしながら、このよう
な方法では工程数が増え、包材のコスト上昇が大きく好
ましくない。

【０００３】また、近年、ＰＶＣ処理による環境汚染を
防止すると共に、より高い防湿性を得るためポリプロピ
レンからなるシートが使用されつつある。しかしなが
ら、ポリプロピレンは熱成形性が極めて悪いという工業
上大きな問題がある。すなわち、ポリプロピレンは熱成
形における予熱の際、熱によるドローダウンが大きく、
良好な成形品を得ることのできる最適な成形温度幅が２
〜３℃程度であり非常に狭い。このため、ポリプロピレ
ンの熱成形にあたっては、非常に高度な温度制御が必要
であり、従来の汎用成形機では成形不良率が高く工程管
理は極めて困難である。

【０００４】このため、熱成形性の良好なポリプロピレ
ンについての検討はこれまで種々なされており、例え
ば、ポリプロピレンに比較的成形性の良好なポリエチレ
ンやエチレン−プロピレン共重合体、無機フィラーある
いは低分子量の石油樹脂をブレンドして改質することに
ついての提案がある。例えば、溶融時に高粘度のポリプ
ロピレンに、高粘度のポリエチレン(低密度ポリエチレ
ン)及び含水ケイ酸マグネシウム粉末を添加する方法(特
公昭５６−１５７４４号公報)、ポリプロピレンに、ポ
リエチレン(高密度ポリエチレン)及びエチレン−プロピ
レン共重合体を添加する方法(特公昭６３−２９７０４
号公報)、ポリプロピレンと分子量分布の狭いポリエチ
レンを使用し、成形加工性・耐振動疲労性を改良する方
法(特公昭６３−５３２１３号公報)、ポリプロピレンに
石油樹脂及びエチレン−α−オレフィン共重合体を添加
する方法(特公平６−８９１９１号公報)などが知られて
いる。

【０００５】しかしながら、これらは各々特定の温度条
件におけるシート軟化緊張保持時間、溶融体強度、絞り
加工性、ドローダウン等の成形加工性の改善に対しては
効果が認められるものの成形性改良の実質的な指標であ
る成形可能温度幅の拡大についてはがほとんど効果がな
く、現実的な成形性の改善について未だ満足できるポリ
プロピレンは得られていない。また、石油樹脂等の低分
子量化合物を配合した場合、ブリード、溶出が生じ、衛
生面から医薬品包装には使用できない。

【０００６】

【発明の目的及び概要】本発明の目的は熱成形性に優れ
たポリプロピレン系樹脂組成物、特に成形加工時の成形
可能な温度幅が広く、透明性に優れた包装用ポリプロピ
レン系樹脂組成物及びそのシートを提供することにあ
る。本発明者はポリプロピレン系樹脂に関して種々検討
を行った結果、特定の溶融粘度比を有するポリプロピレ
ンと、ポリエチレン及びスチレン系エラストマーより得
られる溶融混合物とを所定量配合することにより前記の
課題を解決し得るとの知見を得て本発明を完成するに至
った。

【０００７】すなわち、本発明はポリプロピレン８５〜
５０重量％と、ポリプロピレンとの常温での屈折率差が
０．０２５以下であるポリエチレン及びスチレン系エラ
ストマーより得られる溶融混合物１５〜５０重量％とか
ら成る熱成形用樹脂組成物を提供するものである。本発
明の樹脂組成物は、ＪＩＳ Ｋ ７１９９に従ってキャピ
ラリーレオメータにより２５０℃、剪断速度１２１.６s
ec^-1において測定したポリプロピレンの溶融粘度(ρ_PP)
及びポリエチレン及びスチレン系エラストマーより得ら
れる溶融混合物の溶融粘度(ρ_ES)の粘度比(ρ_ES/ρ_PP)
が０.０５〜１.０であるのが好ましく、またポリプロピ
レンがメルトフローレート(以下ＭＦＲという；ＪＩＳ
Ｋ ７２１０、条件１４)１〜５ｇ／１０minのホモポリ
マーであるのが好ましく、ポリエチレンがＭＦＲ（ＪＩ
Ｓ Ｋ ７２１０、条件４）５〜２０ｇ／１０minの高密
度ポリエチレンであるのが好ましい。また、本発明は、
このような樹脂組成物を成形してなるシートを提供する
ものである。

【０００８】

【発明の詳細な開示】

（ポリプロピレン）本発明の樹脂組成物に用いられるポ
リプロピレンの種類としては、例えばプロピレンのホモ
ポリマー、プロピレンとエチレンやα−オレフィンとの
ブロックコポリマー、ランダムコポリマーなどの公知の
ポリプロピレン及びこれらの混合物が挙げられる。特に
高度の防湿性、透明性、剛性が必要な場合は、プロピレ
ンのホモポリマーが好ましい。また、これらの樹脂は２
種以上を併用してもよい。

【０００９】ポリプロピレンはフィルム、シート等の押
出成形性の良好なものが好ましい。このような樹脂とし
ては、ＭＦＲ(ＪＩＳ Ｋ ７２１０、条件１４)が０.１
〜１０ｇ／１０minであるのが好ましく、より好ましく
は０．５〜８ｇ／１０minであり、最も好ましくは１〜
５ｇ／１０minである。ＭＦＲが前記の値より小さい
と、押出しシートの表面外観が悪くなる傾向があり好ま
しくない。一方、ＭＦＲが前記の値より大きいとシート
押出し加工性が不安定となり好ましくない。

【００１０】ポリプロピレンの配合量は組成物全量に対
して、８５〜５０重量％、好ましくは８０〜５５重量
％、より好ましくは７５〜６０重量％である。ポリプロ
ピレンの配合量が前記の範囲より多いと、フィルムを真
空・圧空成形する場合の二次加工性など、成形性の改良
が充分でない。また、ポリプロピレンの配合量が前記の
範囲より少ないとポリプロピレンの優れた特性である耐
熱性が得られない。

【００１１】（ポリエチレン）ポリエチレンとしては、
例えば高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、中密度ポリエチ
レン(ＭＤＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、直鎖
状低密度ポリエチレン(ＬＬＤＰＥ)、超低密度ポリエチ
レン(ＶＬＤＰＥ)等をいずれも用いることができる。高
い防湿性が必要な場合は、ポリエチレンとして防湿性に
優れた高密度ポリエチレンを用いるのが好ましい。

【００１２】（スチレン系エラストマー）また、スチレ
ン系エラストマーとは、室温で弾性体であるスチレン系
重合体材料をいう。その具体例としては、ブタジエン−
スチレン共重合体（ランダム共重合体、ブロック共重合
体、グラフト共重合体などすべて含まれる）及びその水
添物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢ
Ｓ）、水添スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体
（ＳＥＢＳ）、イソプレン−スチレン共重合体、水添ス
チレン−イソプレン共重合体（ＳＥＰ）、スチレン−イ
ソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、水添スチレン
−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）などが挙
げられる。中でもポリエチレンとの相溶性が良好で、好
ましく用いられるスチレン系エラストマーは、ブタジエ
ン−スチレンランダム共重合体水添物（ＨＳＢＲ），Ｓ
ＥＢＳ，ＳＥＰ，ＳＥＰＳ，水添スチレン−ブタジエン
−オレフィン結晶ブロック共重合体（ＳＥＢＣ）であ
り、中でも好ましいスチレン含量は、５〜７０重量％で
あり、更に好ましくは、１０〜５０重量％であり、より
好ましいのは、２０〜４０重量％である。

【００１３】また、ＪＩＳ Ｋ ７１９９に従って前記条
件にて測定したポリエチレン及びスチレン系エラストマ
ーより得られる溶融混合物の溶融粘度(ρ_ES)と主成分で
あるポリプロピレンの溶融粘度(ρ_PP)との粘度比(ρ_ES/
ρ_PP)は０.０５〜１.０であり、好ましくは０．１〜
０．８、より好ましくは０．２〜０．７である。この粘
度比が前記の範囲より小さいと樹脂が充分均一に混合で
きずフィルムなどの成形が困難となる。一方、前記の範
囲を越えると成形の可能な温度幅が充分に拡大せず好ま
しくない。

【００１４】また、ポリエチレンはＭＦＲ(ＪＩＳ Ｋ
７２１０、条件４)が２〜４０ｇ／１０minであるのが好
ましく、より好ましくは４〜４０ｇ／min、最も好まし
くは５〜２０ｇ／minである。ポリエチレンのＭＦＲが
前記の範囲より小さいと押出しシートの表面外観が悪く
なる傾向があり好ましくない。一方、前記の範囲より大
きいとシートの押出し加工性が不安定になり、更に物性
低下を招く。

【００１５】ポリエチレン及びスチレン系エラストマー
より得られる溶融混合物の配合量は、前記ポリプロピレ
ンの配合量に対応し、組成物全量に対して１５〜５０重
量％、好ましくは２０〜４５重量％、より好ましくは２
５〜４０重量％である。また、ポリエチレン及びスチレ
ン系エラストマーより得られる溶融混合物とポリプロピ
レンとの常温での屈折率差は０．０２５以下であり、好
ましくは０．０２０以下、より好ましくは０．０１５以
下である。屈折率差が前記範囲より大きいと透明性にお
いて良好なものが得られない。

【００１６】本発明の組成物では、溶融粘度比が特定範
囲にあるポリプロピレンとポリエチレン及びスチレン系
エラストマーより得られる溶融混合物とを所定量配合す
ることにより、加熱時のシートの粘弾性挙動を広範囲の
温度にわたり精密に制御することが可能となった。その
結果、熱成形時の成形加工性、すなわち成形可能な温度
幅が約６℃以上と飛躍的に拡大した。また、ポリプロピ
レンとポリエチレン及びスチレン系エラストマーの溶融
混合物との屈折率差を少なくすることにより透明性の更
なる改良が可能となった。

【００１７】本発明の組成物には、さらに必要に応じて
基本的性質を損なわず、衛生上許容される範囲において
添加剤、例えば染顔料、安定剤、可塑剤、帯電防止剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、造核剤、充填剤など
を添加してもよい。

【００１８】（樹脂組成物の製造）本発明の樹脂組成物
を製造するには、所定量のポリエチレン及びスチレン系
エラストマーを溶融混練する事により溶融混合物を作製
する。その後、所定量の前記溶融混合物及びポリプロピ
レンを溶融混練する。かかる溶融混練には通常の溶融押
出装置等が用いられてよいが、均一分散のためには、高
剪断の得られる２軸混練機により樹脂温度２００℃以上
で混練を行うのが好ましい。シートの成形には、Ｔ−ダ
イ法等を用いた公知の成形法が採用されてよい。成形押
出しされたシートは急冷するのが好ましい。透明性の高
いシートを得るには、６０℃以下で急冷するのが好まし
く、４０℃以下の急冷がより好ましい。得られたシート
は成形性の向上、並びに低温剛性及び防湿性の向上をは
かるため熱処理を行ってもよい。

【００１９】

【実施例】つぎに本発明を実施例に基づきさらに具体的
に説明する。実施例及び比較例において用いた各成分を
以下に示す。なお、溶融粘度についてはキャピログラフ
１Ｃ［(株)東洋精機製作所］により、２５０℃，剪断速
度１２１.６sec^-1で、長さ１０ｍｍ、直径１ｍｍのキャ
ピラリーを使用して測定を行った。（ρ_PP,ρ_PE,ρ_EPR,
ρ_EP) ＭＦＲの測定はポリプロピレンについてはＪＩＳ Ｋ 72
10、条件１４、ポリエチレンについてはＪＩＳ Ｋ 721
0、条件４で行った。また、屈折率（ｎ_D)については、
デジタル屈折率計ＲＸ−２０００（（株）アタゴ製）に
より、シート状態での２３℃の屈折率の測定を行った。
また、ポリエチレンとスチレン系エラストマー成分を充
分にドライブレンドした後、２軸混練機により高剪断の
もとで樹脂温度２５０℃にて溶融混練することにより微
分散させ、実質上相溶させたものをペレット化し、溶融
混合物（ＥＳ−１〜４）を作製した。

【００２０】（ポリプロピレン） ・ＰＰ（ρ_PP=５５３Ｐa・s、ＭＦＲ＝２.３、ｎ_D=１．
５０２） ＨＴ−６００４［チッソ(株)製］ （ポリエチレン） ・ＨＤＰＥ−１（ρ_PE=５１３Ｐa・s、ＭＦＲ＝５.０、
ｎ_D=１．５３２） ５０５０ＦＤ［日本ポリオレフィン(株)製］ ・ＨＤＰＥ−２（ρ_PE=１０１０Ｐa・s、ＭＦＲ＝０．
８、ｎ_D=１．５３４） Ｓ６００８Ｇ［日本ポリオレフィン(株)製］ （スチレン系エラストマー） ・ＨＳＢＲ（ρ_HSBR=６５８Ｐa・s、ｎ_D=１．４８９） ダイナロン１３２０Ｐ［日本合成ゴム(株)製］ ・ＳＥＰＳ−１（ρ_SEPS=４８４Ｐa・s、ｎ_D=１．４８
９） セプトン２０６３［(株)クラレ製］ ・ＳＥＰＳ−２（ρ_SEPS=７７Ｐa・s、ｎ_D=１．５０７） セプトン２００２［(株)クラレ製］

【００２１】（溶融混合物） ・ＥＳ−１（ρ_ES=４７５Ｐa・s、ｎ_D=１．５２１） ＨＤＰＥ−１：ＨＳＢＲ＝８５重量％：１５重量％ ・ＥＳ−２（ρ_ES=４２７Ｐa・s、ｎ_D=１．５１５） ＨＤＰＥ−１：ＳＥＰＳ＝７０重量％：３０重量％ ・ＥＳ−３（ρ_ES=３７１Ｐa・s、ｎ_D=１．５０９） ＨＤＰＥ−１：ＳＥＰＳ−１＝３０重量％：７０重量％ ・ＥＳ−４（ρ_ES=２９０Ｐa・s、ｎ_D=１．５２０） ＨＤＰＥ−１：ＳＥＰＳ−２＝５０重量％：５０重量％

【００２２】［実施例１〜８及び比較例１〜４］前記溶
融混合物とポリプロピレンを充分ドライブレンドし、２
軸混練機を用いて樹脂温度２５０℃にて溶融混練し、熱
成形用樹脂組成物を得た。 試料：厚さ０.３ｍｍのＴ−ダイ押出しシート（冷却ロ
ール温度；６０℃）を使用した。

【００２３】引張試験：ＡＳＴＭ−Ｄ６３８を用いた。 透明性：ＨＡＺＥ測定にはＡＳＴＭ−Ｄ１００３を用い
た。 成形性：圧空方式成形機［ＦＢＰ−Ｍ２；シーケーディ
(株)製］を用いて一定圧力下（５kgf/cm²）、１２０〜
１６０℃にて熱板温度を１℃単位で上昇させ、試料シー
トを成形品（直径；１０ｍｍ、高さ；４.５ｍｍ、Ｒ；
１.５）とした。得られた成形品の全体の厚みが均一で
ある温度を成形可能温度とし、その温度幅を求めた。配
合組成及び各測定値の結果を表１〜２に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明の熱成形用組成物は、ポリプロピ
レン系樹脂が有する物性バランス、外観、防湿性を保持
し、かつ熱成形可能な温度幅が大きく拡大するため、熱
成形性、特に真空成形性、圧空成形性に優れるとともに
透明性が改良されており、食品包装やＰＴＰ包装等の医
薬品包装など、各種包装容器類の材料として好ましい。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレン８５〜５０重量％と、ポ
   リプロピレンとの常温での屈折率差が０．０２５以下で
   あるポリエチレン及びスチレン系エラストマーより得ら
   れる溶融混合物１５〜５０重量％とから成ることを特徴
   とする熱成形用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 ＪＩＳ Ｋ ７１９９に従ってキャピラリ
   ーレオメータにより２５０℃、剪断速度１２１.６sec^-1
   において測定したポリプロピレンの溶融粘度(ρ_PP)及び
   ポリエチレン及びスチレン系エラストマーより得られる
   溶融混合物の溶融粘度(ρ_ES)の粘度比(ρ_ES/ρ_PP)が０.
   ０５〜１.０である請求項１記載の熱成形用樹脂組成
   物。
3. 【請求項３】 ポリプロピレンがメルトフローレート
   (ＪＩＳ Ｋ ７２１０、条件１４)１〜５ｇ／１０minの
   ホモポリマーである請求項１又は２記載の熱成形用樹脂
   組成物。
4. 【請求項４】 ポリエチレンがメルトフローレート（Ｊ
   ＩＳ Ｋ ７２１０、条件４）５〜２０ｇ／１０minの高
   密度ポリエチレンである請求項１又は２記載の熱成形用
   樹脂組成物。
5. 【請求項５】 請求項１の熱成形用樹脂組成物を成形し
   てなることを特徴とするシート。