JPH11181175A - ポリエチレン系樹脂組成物 - Google Patents
ポリエチレン系樹脂組成物Info
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- JPH11181175A JPH11181175A JP35807097A JP35807097A JPH11181175A JP H11181175 A JPH11181175 A JP H11181175A JP 35807097 A JP35807097 A JP 35807097A JP 35807097 A JP35807097 A JP 35807097A JP H11181175 A JPH11181175 A JP H11181175A
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- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
物を提供する。 【解決手段】 (a)〜(c)の要件を満たすエチレン
/α−オレフィン共重合体(A)90〜99.9重量%
と(d)または(e)の要件を満たす架橋ポリエチレン
(B)10〜0.1重量%からなり、かつ下記(f)〜
(h)の特性を満たすポリエチレン系樹脂組成物を製造
し、用いる。 (a)炭素数が3〜20のα−オレフィン、(b)密度
が0.880〜0.940g/cm3、(c)Tm(℃)
と炭素数1000個当たりの短鎖分岐数(SCB)とが
(1)式で示される関係を満たす。 Tm<−1.5×SCB+138 (1) (d)電子線架橋ポリエチレン、(e)過酸化物架橋ポ
リエチレン、(f)MFRが0.1〜10g/10分、
(g)溶融張力が50mN以上、(h)非線形パラメー
ターが2以上
Description
質に優れると共に表面粘着が少なく、かつブロー成形、
真空成形、圧空成形、インフレーション成形などの成形
加工性に優れるポリエチレン系樹脂組成物に関するもの
である。
を有する高圧法低密度ポリエチレンに比べて引張強度な
どの力学的性質に優れている一方で、表面粘着性が激し
く、また、ブロー成形、真空成形、圧空成形、インフレ
ーション成形などの成形加工に際して、偏肉が生じやす
く、成形安定性にも乏しいことが問題となっている。組
成分布の狭い直鎖状低密度ポリエチレンを使用すると表
面粘着性を減ずることができるものの、成形加工性は依
然として問題であった。これらの成形不良の多くには伸
長粘度(または溶融張力)が関与しており、一般的に
は、伸長粘度のひずみ硬化性が十分に大きければ(溶融
張力が十分に大きければ)成形性は向上することが知ら
れている(M.Shinohara 日本レオロジー学
会誌、Vol.19 p.118(1991))。直鎖
状低密度ポリエチレンにおいて、伸長粘度のひずみ硬化
性(または溶融張力)を高める方法としては、高圧法低
密度ポリエチレンのブレンドや過酸化物による架橋など
の手法が知られている。
低密度ポリエチレンをブレンドする場合には、伸長粘度
のひずみ硬化性(または溶融張力)を高めるために15
〜30重量%程度のブレンドが必要であり、その結果、
力学的性質の低下が避けられなかった。また、過酸化物
による架橋では伸長粘度のひずみ硬化性(または溶融張
力)は高くなるものの、剪断粘度も高くなり、その結
果、剪断粘度上昇に伴う成形不良を生じることが問題と
なっている。
ロー成形、真空成形、圧空成形、インフレーション成形
に適したポリエチレン系樹脂組成物を提供するものであ
る。
を解決するために鋭意検討した結果、特定の組成を有す
るポリエチレン系樹脂組成物が優れた加工特性を有する
ことを見いだし、本発明を完成させるに至った。即ち、
本発明は、下記の(a)〜(c)の要件を満たすエチレ
ン/α−オレフィン共重合体(A)90〜99.9重量
%と(d)または(e)の要件を満たす架橋ポリエチレ
ン(B)10〜0.1重量%からなり、かつ下記(f)
〜(h)の特性を満たすことを特徴とするポリエチレン
系樹脂組成物に関するものである。
0。
室温まで放冷したものの密度が0.880〜0.940
g/cm3。
℃で5分間溶融し、その後、10℃/分で30℃まで冷
却したものを再度10℃/分で昇温させた時に得られる
吸熱曲線の最も高温に位置するピークのピーク温度(T
m(℃))と赤外線吸収スペクトルの測定から求められ
る炭素数1000個当たりの短鎖分岐数(SCB)とが
(1)式で示される関係を満たす。
ィン共重合体に3〜10Mradの電子線を照射して得
られる架橋ポリエチレン。
/α−オレフィン共重合体に2×10-4〜10×10-4
mol%の過酸化物を添加した後に、加熱して得られる
架橋ポリエチレン。
MFRが0.1〜10g/10分。
095(mm)であり、シリンダー温度が160℃のキ
ャピラリーレオメーターを用いて、延伸比50で延伸し
た際の溶融張力が50mN以上。
る非線形パラメーターが2以上。
/α−オレフィン共重合体(A)のα−オレフィンは炭
素数3〜20のものであり、例えば、プロピレン、1−
ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1
−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネ
ン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−
トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1
−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセ
ン、1−ノナデセン、1−エイコセン等が挙げられ、こ
れらの1種または2種以上が用いられる。なかでも入手
の容易さからプロピレン、1−ブテン、1−ヘプテン、
1−ヘキセン、1−オクテン等が好ましい。
/α−オレフィン共重合体(A)は、100℃の熱水に
1時間浸した後に室温まで放冷したものの密度が0.8
80〜0.940g/cm3の範囲にある。密度が0.
940g/cm3を越える場合には、低密度ポリエチレ
ンに特徴的な柔軟性や透明性が損なわれる恐れがある。
一方、密度が0.880g/cm3未満であると表面粘
着を生じたり、剛性が著しく損なわれたりする恐れがあ
る。
/α−オレフィン共重合体(A)は、示差走査型熱量計
を用いて、200℃で5分間溶融し、その後、10℃/
分で30℃まで冷却したものを再度10℃/分で昇温さ
せた時に得られる吸熱曲線の最も高温に位置するピーク
のピーク温度(Tm(℃))と赤外線吸収スペクトルの
測定から求められる炭素数1000個当たりの短鎖分岐
数(SCB)とが(1)式で示される関係を満たすもの
である。この式を満たさないエチレン/α−オレフィン
共重合体は組成分布が広く、べたつきの原因となる低分
子量低密度成分が多くなるため好ましくない。
製造方法は特に限定されず、チタン系触媒、バナジウム
系触媒またはメタロセン系触媒など、種々の触媒を用い
て製造することができる。
エチレン(B)は、(d)エチレン単独重合体またはエ
チレン/α−オレフィン共重合体に3〜10Mradの
電子線を照射して得られるもの、および/または(e)
エチレン単独重合体またはエチレン/α−オレフィン共
重合体に2×10-4〜10×10-4mol%の過酸化物
を添加した後に加熱して得られるものである。
系樹脂組成物は、伸長粘度のひずみ硬化性や溶融張力が
向上したものになる。
射によって得る場合には、ポリエチレンのパウダーを用
いることが好ましく、これによって均一に架橋されたポ
リエチレンを得ることが可能となる。
(不溶解成分量)は30重量%以上であることが好まし
く、これによって成形性に優れたポリエチレン系樹脂組
成物が得られる。ゲル分率は、135℃の1,2,4−
トリクロロベンゼンに溶解して0.1%の溶液を作成
し、これを孔径0.45ミクロンのテフロンフィルター
でろ過した際に、ろ過できなかった成分の重量を測定す
ることで評価できる。
て、エチレン/α−オレフィン共重合体(A)と架橋ポ
リエチレン(B)とのブレンド割合は、(A)/(B)
(重量比)=99.9/0.1〜90/10であり、こ
の範囲であることによって成形性に優れた材料が得られ
る。
におけるゲル量は0.1〜5重量%であることが好まし
く、これによって成形性に優れたポリエチレン系樹脂組
成物が得られる。ゲル分率の測定は、上記の方法によっ
て行われる。
のゾル分の分子量分布が(重量平均分子量)/(数平均
分子量)で3以下であることが望ましく、これによって
溶融延伸性に優れ、かつ成形性に優れたポリエチレン系
樹脂組成物が得られる。ゾル分は、前述のゲル分率測定
でテフロンフィルターをろ過した成分として与えられ
る。
は、そのゾル分中の長鎖分岐度が主鎖1000カーボン
当たり1個以下であることが望ましい。1個/1000
カーボンを越えて長鎖分岐が存在すると得られるポリエ
チレン系樹脂組成物の力学的性質が劣る恐れがある。長
鎖分岐度は13C−NMRやゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー(GPC)−連続粘度計によって測定する
ことが可能である。
方法は任意であるが、例えば、エチレン/α−オレフィ
ン共重合体(A)、架橋ポリエチレン(B)をニーダ
ー、ロール、バンバリーミキサー、一軸押出機、二軸押
出機などによりブレンドする方法が挙げられる。
0g荷重におけるMFRが0.1〜10g/10分、好
ましくは0.8〜6g/10分であることを特徴とす
る。10g/10分を越えたり、0.1g/10分未満
では、真空成形、圧空成形、ブロー成形、インフレーシ
ョン成形に際して成形不良を生じる恐れがある。
イズがL/D=8/2.095(mm)であり、シリン
ダー温度が160℃のキャピラリーレオメーターを用
い、延伸比50で延伸した際の溶融張力が50mN以上
であることを特徴とする。50mN未満であると成形不
良を生じる恐れがある。
ひずみ硬化性の指標である非線形パラメーター(λ)が
2以上、好ましくは3以上であることを特徴とする。非
線形パラメーター(λ)が2未満では、伸長粘度のひず
み硬化性や溶融張力が不足するため、成形不良を生じる
恐れがある。伸長粘度が最大値を示す時間tmにおける
線形領域の伸長粘度(計算値)の値をηl(tm)とす
る。実測で得られた伸長粘度の最大値ηe(tm)をηl
(tm)で除した値を伸長粘度のひずみ硬化の指標であ
る非線形パラメーター(λ)として求めることができ
る。また、線形領域の伸長粘度は、別途測定して得られ
た動的剪断弾性率より、尾崎の式(尾崎ら、日本レオロ
ジー学会誌、16、p.53(1988))を用いて計
算することができる。
性に優れることが望ましく、延伸比10以上、好ましく
は20以上で延伸することが可能である。溶融延伸性に
劣ると成形不良を生じる恐れがある。延伸比は、引き取
り可能な最大速度を押出速度で除すことによって得られ
る。溶融延伸性の測定方法としては、一般的に知られて
いる方法を用いることができ、例えば、実成形加工機を
用いる方法、キャピラリー型レオメーターを用いる方法
などが挙げられる。
えば、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、シリカ、硫酸
バリウム、硫酸カルシウム、カオリン、クレー、パイロ
フェライト、ベントナイト、セリサナイト、ゼオライ
ト、ネフェリンシナイト、アタパルジャイト、ウォラス
トナイト、フェライト、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、ドロマイト、三酸化アンチモン、酸化チタン、
酸化鉄、二硫化モリブデン、黒鉛、石こう、ガラスビー
ズ、ガラスパウダー、ガラスバルーン、ガラスファイバ
ー、石英、石英ガラスなどの無機充填剤や有機,無機顔
料を配合することもできる。また、結晶核剤、透明化
剤、アンチブロッキング剤、離型剤、帯電防止剤、スリ
ップ剤、防曇剤、滑剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、耐
光安定剤、耐候性安定剤、発泡剤、防黴剤、防錆剤、イ
オントラップ剤、難燃剤、難燃助剤等を必要に応じて添
加してもよい。
の目的を逸脱しない限りにおいて、他のゴムや熱可塑性
樹脂をブレンドすることも可能である。このようなゴム
としては、例えば、天然ゴム、アクリロニトリルブタジ
エンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン
ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ポリノルボルネンゴ
ム、クロロプレンゴムが挙げられる。さらに、熱可塑性
樹脂としては、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合
体、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン/エチルアク
リレート共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、酸変
性ポリオレフィン、ポリアミド、スチレン系熱可塑性エ
ラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーな
どが挙げられる。
真空成形法、圧空成形法、ブロー成形法、インフレーシ
ョン成形法などの成形法によって各種成形品に成形され
る。
が、これらは例示的なものであって、本発明はこれら実
施例に限定されるものではない。
示す。
短鎖分岐数(SCB)は、フーリエ変換型赤外線吸収ス
ペクトル装置(パーキンエルマー、FT−IRスペクト
ロメーター1760X)を用いて、1378cm-1に位
置するメチル基の変角振動に対応する吸収バンドの強度
から求めた。
ものについて、JISK6760に準拠して、23℃に
保った密度勾配管を用いて測定した。
荷重下で測定した。
C−7)を用いて測定した。DSC内で試料を200℃
で5分間溶融し、その後10℃/分の速度で30℃まで
降温し、結晶固化させた試料について、再度10℃/分
の速度で昇温させた時に得られる吸熱曲線の最も高温に
位置するピークの温度を融点(Tm)とした。
35℃の1,2,4−トリクロロベンゼンに溶解して
0.1%の溶液を作成し、これを孔径0.45ミクロン
のテフロンフィルターでろ過した際に、ろ過できなかっ
た成分の重量を測定して求めた。
リクロロベンゼンに溶解して0.1%の溶液を作成し、
これを孔径0.45ミクロンのテフロンフィルターでろ
過したろ液を用いて、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(ミリポア(株)社製、150C型GPC)に
より重量平均分子量および数平均分子量を測定し、その
比より分子量分布を求めた。
リクロロベンゼンに溶解して0.1%の溶液を作成し、
これを孔径0.45ミクロンのテフロンフィルターでろ
過したろ液からゾル分を抽出し、再度1,2,4−トリ
クロロベンゼン/d6−ベンゼン(75/25重量%)
混合溶媒に溶かし、13C−NMR(JNMGX400)
でC6以上の分岐を長鎖分岐として求めた。
0)を用いて、145〜250℃の幾つかの温度で、線
形領域における動的粘弾性(貯蔵剪断弾性率、損失剪断
弾性率)の角周波数速度依存性を測定し、伸長粘度を測
定した温度を基準温度とした貯蔵剪断弾性率および損失
剪断弾性率の合成曲線を得た。さらに、得られた合成曲
線より尾崎の式(尾崎ら、日本レオロジー学会誌、1
6、p.53(1988))を用いて線形領域における
伸長粘度の時間依存性を計算した。
製)を用いて、伸長ひずみ速度0.1sec-1で伸長粘
度の時間変化を測定した。測定温度は160℃とした。
伸長粘度が最大値を示す時間tmにおける線形領域の伸
長粘度(計算値)の値をηl(tm)とする。実測で得ら
れた伸長粘度の最大値ηe(tm)をηl(tm)で除した
値を伸長粘度のひずみ硬化の指標である非線形パラメー
ター(λ)として求めた。
所製、商品名キャピログラフ)にて評価した。シリンダ
ー温度は160℃とした。また、シリンダー内径は9.
55mm、ダイスのL/Dは8/2.095(mm)と
し、ピストンの降下速度10mm/分、引き取り速度1
0m/分の条件で延伸した際の張力を測定した。
50エキストルーダー)を用いて、厚み1.3mmのシ
ートを成形した。得られたシートを圧空真空成形機(浅
野研究所製)を用いて、ヒーター温度600℃、加熱時
間30秒で真空成形を行った。金型は間口100mm
φ、絞り深さ65mmの円柱状容器とした。得られた容
器底面の厚みを任意に30点測定し、最大値と最小値の
差を求めて偏肉の指標とした。
成形した。ダイ直径は75mm、ブロー比2.2とし、
ダイス温度170℃とした。フィルムの平均厚みは40
μmに調製した。得られたフィルムの厚みを任意に30
点測定し、最大値と最小値の差を求めて偏肉の指標とし
た。
体(A)の合成 メタロセン化合物としてジフェニルメチレン(シクロペ
ンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロラ
イド、イオン性化合物としてN,N−ジメチルアニリニ
ウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
有機アルミニウム化合物としてトリイソブチルアルミニ
ウムを用い、モル比で(メタロセン化合物:イオン性化
合物:有機アルミニウム)1:1.2:250を触媒系
とした。触媒の調製にはトルエンを用いた。実施例で用
いた共重合体は、上記触媒系を用い、重合温度150〜
175℃、重合圧力900kgf/cm2で重合するこ
とによって得られたものである。触媒の調製および重合
反応は、すべて不活性ガス雰囲気下で行った。また、反
応に用いた化合物は、公知の方法により合成、同定した
ものを用いた。得られたエチレン/1−ブテン共重合体
は、MFR2.6g/10分、密度0.912g/cm
3、短鎖分岐数21.8個/1000Cであった。ま
た、MFR2.4g/10分、密度0.933g/cm
3、短鎖分岐数5.1個/1000Cのエチレン/1−
ヘキセン共重合体も得た。
ド #5400、MFR0.85g/10分)を設定温
度180℃、内容積1.7lのバンバリー型ミキサー
(千住製作所製)に投入した。これに過酸化物として
α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロ
ピル)ベンゼン(日本油脂製、商品名パーブチルP)を
5×10-4mol%添加し、5分間混練した後、熱安定
剤としてヒンダードフェノール系安定剤(チバ・ガイギ
ー社製、商品名イルガノックス1010)、リン系安定
剤(チバ・ガイギー社製、商品名イルガフォス168)
をそれぞれ10000ppm添加し、さらに1分間混練
して架橋ポリエチレンを得た。
二軸押出機(日本製鋼所社製、商品名TEX30SS)
を用いて、合成例で得られたエチレン/1−ブテン共重
合体と架橋ポリエチレンを97/3の重量比でブレンド
し、ペレットおよび長さ15cm,直径3mmのストラ
ンドを得た。得られたペレットを用いて、溶融張力、M
FR、溶融延伸比、ゲル分率、ゾルの分子量分布および
長鎖分岐数を測定し、また、ストランドを用いて伸長粘
度を測定した。また、別途、圧縮成形して得られた試験
片を用いて動的粘弾性の測定を行い、線形領域の伸長粘
度を求めた。
してシート成形を行い、その後、真空成形を行った。ま
た、インフレーション成形も行った。得られた成形品の
厚みを測定して偏肉を調べた。
られたエチレン/1−ヘキセン共重合体を用いた以外は
実施例1と同じ方法で目的の組成物を得、各種測定およ
び成形品の評価を実施した。
度ポリエチレン(東ソー社製、商品名ニポロンハード
#5110、MFR0.9g/10分)のパウダーに6
Mradの電子線を照射して得られた架橋ポリエチレン
を用いた以外は実施例1と同じ方法で目的の組成物を
得、各種測定および成形品の評価を実施した。
測定および成形品の評価を実施した。
測定および成形品の評価を実施した。
添加して架橋ポリエチレンを得た以外はまったく同じ方
法で組成物を得、各種測定および成形品の評価を実施し
た。
加して架橋ポリエチレンを得た以外はまったく同じ方法
で組成物を得、各種測定および成形品の評価を実施し
た。
架橋ポリエチレンを得た以外はまったく同じ方法で組成
物を得、各種測定および成形品の評価を実施した。
て架橋ポリエチレンを得た以外はまったく同じ方法で組
成物を得、各種測定および成形品の評価を実施した。
脂組成物は、成形加工性に優れるものである。
Claims (3)
- 【請求項1】下記の(a)〜(c)の要件を満たすエチ
レン/α−オレフィン共重合体(A)90〜99.9重
量%と(d)または(e)の要件を満たす架橋ポリエチ
レン(B)10〜0.1重量%からなり、かつ下記
(f)〜(h)の特性を満たすことを特徴とするポリエ
チレン系樹脂組成物。 (a)α−オレフィンの炭素数が3〜20。 (b)100℃の熱水に1時間浸した後に室温まで放冷
したものの密度が0.880〜0.940g/cm3。 (c)示差走査型熱量計を用いて、200℃で5分間溶
融し、その後、10℃/分で30℃まで冷却したものを
再度10℃/分で昇温させた時に得られる吸熱曲線の最
も高温に位置するピークのピーク温度(Tm(℃))と
赤外線吸収スペクトルの測定から求められる炭素数10
00個当たりの短鎖分岐数(SCB)とが(1)式で示
される関係を満たす。 Tm<−1.5×SCB+138 (1) (d)エチレン単独重合体またはエチレン/α−オレフ
ィン共重合体に3〜10Mradの電子線を照射して得
られる架橋ポリエチレン。 (e)エチレン単独重合体またはエチレン/α−オレフ
ィン共重合体に2×10-4〜10×10-4mol%の過
酸化物を添加した後に、加熱して得られる架橋ポリエチ
レン。 (f)190℃,2160g荷重におけるMFRが0.
1〜10g/10分。 (g)ダイスのサイズがL/D=8/2.095(m
m)であり、シリンダー温 度が160℃のキャピラリーレオメーターを用いて、延
伸比50で延伸した際の溶融張力が50mN以上。 (h)伸長粘度のひずみ硬化性の指標である非線形パラ
メーターが2以上。 - 【請求項2】請求項1に記載の樹脂組成物を真空成形、
圧空成形またはブロー成形して得られるポリエチレン製
容器。 - 【請求項3】請求項1に記載の樹脂組成物をインフレー
ション成形して得られるポリエチレン製フィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35807097A JPH11181175A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ポリエチレン系樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35807097A JPH11181175A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ポリエチレン系樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11181175A true JPH11181175A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18457387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35807097A Pending JPH11181175A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ポリエチレン系樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11181175A (ja) |
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