JPS5942015B2

JPS5942015B2 - 無機物充填ポリエチレン組成物の製造方法

Info

Publication number: JPS5942015B2
Application number: JP7006175A
Authority: JP
Inventors: 勉沢田; 恭二吉田
Original assignee: Mitsubishi Monsanto Chemical Co
Current assignee: Mitsubishi Kasei Polytec Co
Priority date: 1975-06-10
Filing date: 1975-06-10
Publication date: 1984-10-12
Also published as: JPS51146545A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は無機質が充填されたポリエチレン組成物の製造
方法に関するものである。

ポリエチレンに無機質充填材を配合する方法は従来から
行われている。

しかし、無機質充填材とポリエチレンとを単に混練した
だけでは、両者の親和性が良くないので、最終的に得ら
れる組成物の物性は向上させることができないという欠
点がある。このため、無機質充填材とポリエチレンとの
親和性を改良する種々の方法が提案されている。例えば
、無機質充填材の表面を予め特殊な物質で処理したもの
を使用するか、又は無機質充填材を特殊な官能基を有す
る重合体で被覆したものを使用している。しかしながら
、このような特殊な物質、特殊な重合体で処理又は表面
被覆したものを用いる場合はコスト的に好ましくないば
かりでなく、このような処理を施した無機質充填材を配
合した樹脂を食品包装用の用途に使用する場合は、食品
衛生上好ましくないことも生起する。一方、基体となる
樹脂に無機質充填材を配合すると、得られる樹脂組成物
は一般にもろくなる。

このもろくなる傾向をできるだけおさえるために、基体
樹脂として分子量の大きいものを使用する方法がとられ
る。しかし分子量の大きいものを基体樹脂とした樹脂組
成物は、成形性が悪くなりすぎ、例えばかかる樹脂組成
物を射出成形に供するような場合は、肉厚が２〜４ツ“
の成形品を製造するのがやつとで、肉厚ツＨ前後の薄肉
物は成形できないというように、用途が制限されてしま
う。本発明者等はかかる状況に鑑み、上記の諸欠点が排
除された無機質が充填されたポリエチレン組成物の製造
法につき鋭意検討した結果、無機質充填材を低分子量の
ポリエチレンで処理した後、この処理物を通常の分子量
を有するポリエチレンに配合するときは、得られる樹脂
組成物のもろさ、剛性が改良され、かつ、成形性も、良
好なものとなることを見出し、本発明を完成するに至つ
た。本発明の目的は、物性、成形性、寸法安定性が優れ
、かつ燃焼時の発熱性の少ない無機物が充填されたポリ
エチレン組成物の製造方法を提供するにあり、その要旨
とするところは、無機質充填材１００重量部と見掛けの
メルトインデックスが５０〜３００の範囲にあるポリエ
チレン５〜３０重量部とが混合されてなる混合物を得、
次いでこの混合物に、メルトインデックスが５０より小
さいポリエチレンを配合し、最終的に得られる組成物に
おける充填材を１０〜７０重量％とすることを特徴とす
る無機物充填ポリエチレン組成物の製造方法に存する。
以下、本発明方法を詳細に説明する。

本発明における無機質充填材としては炭酸カルシユウム
、酸化チタン、石こう、亜硫酸カルシユウム、微細金属
、タルク、岩綿、石綿、カーボンブラツク、酸化ケイ素
およびケイ酸塩類等があげられる。本発明方法における
見掛けのメルトインデツクスが５０〜３００のポリエチ
レンとは、メルトインデツクスが実際に５０〜３００の
ポリエチレンは勿論のこと、メルトインデツクスが５０
以上のポリエチレンに、更に低分子量のポリエチレンワ
ツクス等を配合してメルトインデツクスが５０〜３００
に調整されたものが含まれていることを意味する。低分
子量ポリエチレン成分の見掛けのメルトインデツクスが
５０以下であると、最終的に得られる樹脂組成物の成形
性が向上しないので好ましくなく、３００以上であると
、最終的に得られる樹脂組成物の物性の低下が著しくな
り好ましくない。無機質充填材と低分子量ポリエチレン
との配合割合は、無機質充填材１００重量部に対して、
低分子量ポリエチレンを５〜３０重量部とする。

低分子量ポリエチレンの配合量が上記範囲より少ない場
合は、充填材のマトリツクヌとなるポリエチレン中での
分散性の向上の効果がないので好ましくなく、上記範囲
より多い場合は、最終的に得られるポリエチレン組成物
の物性を低下させるので好ましくない。本発明方法では
、先ず上記無機質充填材を上記低分子量ポリエチレンで
処理する。

この処理はバンバリーミキサ一又は高速衝撃式混練機（
例えば、不二パウダル株式会社製エツクアトマイザ一）
等で混練すればよい。本発明方法によつて充填材含有ポ
リエチレン組成物を製造するには、次いで、上記の方法
で得られた混合物（濃縮物）にポリエチレンを配合して
、この配合物をタンブラーミキサ一等で混合する。

ここでポリエチレンとは、エチレンのホモポリマーの外
、エチレンを主成分とし、エチレンと共重合しうる他の
モノマーとの共重合体をも含む。共重合しうるモノマー
としてはプロピレン、酢酸ビニル等があげられる。この
ポリエチレンはメルトインデツクヌが５０より小さいも
のを用いる。メルトインデツクスが５０より大きいと、
最終的に得られる組成物の物性を低下させるので好まし
くない。配合する際の割合は、最終的に得られるポリエ
チレン組成物の使用目的に応じて異なるが、一般的には
最終的に得られる組成物における充填材を１０〜７０重
量％になるような割合とする。このようにして得られた
混合物は、樹脂成分を溶融させて混練する。この際使用
しうる混練機は、ニーダ一等の回分式混練機、ギヤーコ
ンパウンダ一等の連続式混練機、スクリユ一押出機等任
意のものを使用することができる。混練のとき、低分子
量のポリエチレンがまず溶融し、充填材を被覆したり、
あるいは充填材粒子間を埋めることによつて充填材粒子
が大きく凝集するのを防ぐ。次いで高分子量のポリエチ
レンが溶融し、更に混練を行うことによつて充填材が均
一に分散されたポリエチレン組成物を得ることができる
。以上のべたよ・うに、本発明方法は充填材をあらかじ
め低分子量のポリエチレンと混合した混合物を得、次い
でこの混合物に高分子量のポリエチレンを配合して混練
するので、この混練の際、低分子量のポリエチレンがま
ず溶融して充填材を被覆しまたは充填材粒子間を埋めて
充填材粒子が多数凝集するのを防ぐものである。

したがつて本発明方法によつて得られるポリエチレン組
成物は、充填材がマトリツクスとなるポリエチレンに均
一に分散されたものとなる。

また、本発明方法によつて得られるポリエチレン組成物
は、分子量の小さいポリエチレンと分子量の大きいポリ
エチレンとが好ましい割合で配合されているので、組成
物の成形性が大幅に改良され、製品の物性も優れた値を
有し、また、燃焼時の発熱量も少なく、射出成形、押出
成形その他各種の成形に広く用いられ、その工業的利用
価値は極めて大である。次に、本発明方法を実施例によ
つて更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えな
い限り、以下の例に限定されるものではない。

実施例１〜３メルトインデツクスが５０の低密度ポリエチレン３０重
量部とソフドン＃１８００（備北粉化工業（株）製の炭
酸カルシユウム商品名）７０重量部とを、バンバリー
ミキサ一で１０分間混練して、充填材と低分子量ポリエ
チレンとよりなる混合物（濃厚物）を得た。

以下、この混合物を濃厚物Ａという。この濃厚物Ａには
、メルトインデツクス１１、密度０．９６５の高密度ポ
リエチレンを配合し、最終組成物中の充填材の割合が１
０重量％、３０重量％及び５０重量％となるように配合
し、この配合物をバンバリーミキサ一で混練した後、ミ
キシングロールでシート状にした後、ペレタイザ一でペ
レツト化した。

このペレツトを原料として、射出成形法によつて試，験
片を作成し、曲げ弾性率（ＡＳＴＭＤ７４７に準拠。

）、アイゾツト衝撃強さ（ＡＳＴＭＤ２５６に準拠。）
を測定した。その結果を配合割合とともに第１表に示す
。得られた組成物の成形性を比較するためスパイラルフ
ローを測定した。

スパイラルフローは、上記ペレツトを原料とし、射出成
形法で６ｒｒ！／ＲｒＬｚのスパイラル状の形状をした
成形品を成形し、得られた成形品の長さを測定して比較
した。この値が大きい程、成形性がよいことを意味する
。更に、得られた組成物より射出成形法によつて成形し
た試１験片について、成形収縮率を測定した。成形収縮
率（％）は、で算出された値である。

更にまた、得られた組成物の燃焼時の発熱量を燃研式断
熱熱量計で測定した。

これらの各種試験による測定結果を、第１表に示す。

実施例４〜６メルトインデツクスが５０の低密度ポリエチレン２５重
量部にポリエチレンワツクス（三洋化成（株）製）を５
重量部配合して得られた見掛けのメルトインデツタスが
１５０のものと、ソフトン＃１８００（備北粉化工業（
株）製の炭酸カルシユウム商品名）７０重量部とをバン
バリーミキサ一で１０分間混練して、充填剤と低分子量
ポリエチレンとよりなる混合物（濃厚物）を得た。

以下、この混合物を濃厚物Ｂという。この濃厚物Ｂに、
前記例で用いたと同じ高密度ポリエチレンを配合し、最
終組成物中の充填材の割合が１０重量％、３０重量％及
び５０重量％となるように配合し、この配合物をバンバ
リーミキサ一で混練した後、ミキシングロールでシート
状にした後、ペレタイザ一でペレツト化した。

このペレツトを原料として試験片を作成して物性試験、
スパイラルフローの測定、成形収縮率の測定及び燃焼時
の発熱量を測定した。その結果を第１表に示す８実施例
７〜９メルトインデツタスが５０の低密度ポリエチレン２０重
量部にポリエチレンワツクス（三洋化成（株）製）を１
０重量部配合して得られた見掛けのメルトインデツクス
が３００のものと、ソフトン＃１８００１７０重量部と
をバンバリーミキサ一で１０分間混練して、充填材と低
分子量ポリエチレンとよりなる混合物（濃厚物）を得た
。

以下この濃厚物を濃厚物Ｃという。この濃厚物Ｃに、前
記例で用いたと同じ高密度ポリエチレンを、前記例と同
様で同様の割合で配合した。

得られたペレツトについて前記例と同様の試験を行つた
。その結果を第１表に示す。比較例１〜４メルトイン
デツクス１１、密度０．９６５の高密度ポリエチレン単
昧、及びこれにソフトン＃１８００を最終組成物中の充
填材の割合が１０重量％、３０重量％、５０重量％とな
るようにし、この配合物をバンバリーミキサ一で混練し
た後、ミキシングロールでシート状にした後、ペレタイ
ザ一でペレツト化した。

但し、ポリエチレン単昧のものは上の工程を省略した。
これらペレツトについて前記例と同様の試１験を行つた
。

Claims

【特許請求の範囲】

１無機質充填材１００重量部と見掛けのメルトインデ
ックスが５０〜３００の範囲にあるポリエチレン５〜３
０重量部とが混合されてなる混合物を得、次いでこの混
合物に、メルトインデックスが５０より小さいポリエチ
レンを配合し最終的に得られる組成物における充填材を
１０〜７０重量％とすることを特徴と無機質充填ポリエ
チレン組成物の製造方法。