JPWO2017150367A1 - 樹脂組成物および該樹脂組成物を用いた成形体 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)の粘度平均分子量が30万〜1500万である。
1つの実施形態においては、上記樹脂組成物が、超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)以外の樹脂(C)を含み、該樹脂(C)が、オレフィン系樹脂である。
1つの実施形態においては、上記超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)の含有割合が、前記樹脂組成物中の樹脂100重量部に対して、20重量部〜95重量部である。
1つの実施形態においては、上記縮合ヒドロキシ脂肪酸および/またはそのアルコールエステル(B)の含有割合が、前記樹脂組成物中の樹脂100重量部に対して、0.1重量部〜30重量部である。
1つの実施形態においては、上記縮合ヒドロキシ脂肪酸の縮合度が、2以上である。
1つの実施形態においては、上記縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルが、縮合度が2以上の縮合ヒドロキシ脂肪酸と、アルコールとの反応生成物である。
1つの実施形態においては、上記樹脂(C)の含有割合が、前記樹脂組成物中の樹脂100重量部に対して、0重量部を超えて80重量部以下である。
本発明の別の局面によれば、成形体が提供される。この成形体は、上記樹脂組成物を用いて形成される。
本発明の樹脂組成物は、超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)と縮合ヒドロキシ脂肪酸および/またはそのアルコールエステル(B)(以下、単に化合物(B)ともいう)とを含む。1つの実施形態においては、上記樹脂組成物は、超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)以外の樹脂(C)(以下、単に樹脂(C)ともいう)を含み得る。
超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)の粘度平均分子量は、30万以上である。このように分子量が高いポリエチレン系樹脂を用いれば、耐摩耗性、自己潤滑性、耐衝撃性、低温特性、耐薬品性等に優れる成形体を形成し得る樹脂組成物を得ることができる。超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)の粘度平均分子量は、好ましくは30万〜1500万であり、より好ましくは50万〜800万であり、さらに好ましくは100万〜600万である。このような範囲であれば、上記特性に優れる成形体を加工性よく形成し得る樹脂組成物を得ることができる。本発明の樹脂組成物は、分子量が異なる2種以上の超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)を含んでいてもよい。なお、上記粘度平均分子量(Mv)は、ASTMD4020に規定の粘度法により測定することができる。具体的には、ASTMD4020の粘度法に基づき極限粘度(η(dl/g))を測定し、次式(1)から粘度平均分子量(Mv)を求めることができる。
Mv=5.37×104η1.37 ・・・(1)
本発明においては、縮合ヒドロキシ脂肪酸および/またはそのアルコールエステル(B)を含有させることにより、樹脂成分として超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)を含む樹脂組成物であっても、汎用ポリエチレン系樹脂と同様の成形方法(例えば、押し出し成形、射出成形)により加工することが可能な樹脂組成物を得ることができる。
1つの実施形態においては、上記のとおり、本発明の樹脂組成物は、超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)以外の樹脂(C)を含む。樹脂(C)としては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、α−オレフィンの単独重合体、2種以上のα−オレフィンから構成される共重合体等)が挙げられる。樹脂(C)として、2種以上の樹脂を組み合わせて用いてもよい。
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、任意の適切な添加剤をさらに含み得る。添加剤としては、例えば、流動改質剤、メヤニ防止剤、熱安定剤、耐候剤等の安定剤、顔料、染料等の着色剤、滑剤、架橋剤、架橋助剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、有機フィラー、無機フィラー等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、任意の適切な方法により製造され得る。該製造方法としては、例えば、超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)と、縮合ヒドロキシ脂肪酸および/またはそのアルコールエステル(B)と、必要に応じて添加される樹脂(C)とを、溶融混練する方法(メルトブレンド法)が挙げられる。溶融混練の方法としては、例えば、単軸押出機、多軸押出機、タンデム式押出機、バンバリーミキサー等を用いた方法が挙げられる。縮合ヒドロキシ脂肪酸および/またはそのアルコールエステル(B)存在下で上記樹脂を溶融混練すれば、塊状物の発生を抑制することができ、樹脂分散状態の良好な樹脂組成物を得ることができる。
本発明によれば、上記樹脂組成物を用いて形成された成形体が提供され得る。該成形体を成形する方法としては、例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、異形押出成形法、発泡成形法、ラム押出成形法、固化押出法、パイプ成形法、チューブ成形法、異種成形体の被覆成形法、インジェクションブロー成形法、ダイレクトブロー成形法、Tダイシートまたはフィルム成形法、延伸成型法、インフレーション成形法、カレンダー成形法、プレス成形法、回転成形法、真空成形法、圧空成形法、溶融紡糸等が挙げられる。
得られた樹脂組成物について、JISK7210準じ、立山科学工業社製の「L268」を用いてメルトフローレート(MFR)を測定し、流動性を評価した。樹脂組成物のMFR試験における試験条件は、温度:190℃、荷重:21.6kgfとした。
40mmφ単軸押出機(GSI Creos社製、商品名「691C−EF049」、押し出し温度:250℃)により、樹脂組成物の押し出し成形性を評価した。表1および表2中、良好に押し出し成形できた場合を〇、押し出し成形に不具合が生じた場合(樹脂組成物の吐出不可の場合)を×とする。
樹脂組成物をJISK6936−2に準じて圧縮成形し、評価サンプルを作製した。該評価サンプルについて、JISK7111に準じ、東洋精機製作所社製の「DG−CB」を用いて、シャルピー衝撃特性を評価した。評価サンプルの形状および測定条件は以下のとおりとした。表1中、当該試験により、評価サンプルが破壊されなかった場合を「非破壊」とする。また、評価サンプルが破壊された場合、表1には、当該評価サンプルのシャルピー衝撃強さを記載する。
(評価サンプル)
・ノッチ付サンプル
長さl:80.0±0.2cm
幅b :10.0±0.2cm
厚さh:4.0±0.2cm
ノッチ後の残り幅bn:8.0±0.2cm
ノッチ:形状A(ノッチ先端半径rN;0.25±0.05mm)
(測定条件)
振り子エネルギー:4J
衝撃速度 :2.9m/s(±5%)
攪拌翼を備える攪拌槽内に、水と砥粒(粒径200μm〜1000μmの珪砂)とをそれぞれ同量混合して得られた混合液を仕込んだ。
圧縮成形(JISK6936−2)により、幅100mm×長さ100mm×厚み4mmの評価サンプルを得た。
この評価サンプルの幅と長さで規定される面が、攪拌翼の回転軸と平行になるようにして、該評価サンプルを攪拌翼に取り付けた。
その後、500rpmの回転速度で攪拌翼を60000回転させた。
上記試験前の評価サンプルの重量と、試験後の評価サンプルの重量との差を摩耗量とした。
上記超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)として下記超高分子量ポリエチレン系樹脂(A1)60重量部と、上記樹脂(C)としての下記ポリエチレン樹脂(C1)40重量部と、および上記化合物(B)としての下記縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステル(B1)2重量部を二軸押出機(東芝機械社製、商品名「TEM37SS」)で溶融混練りして、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を上記評価(1)〜(4)に供した。結果を表1に示す。
超高分子量ポリエチレン系樹脂(A1):旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンファインUH970」、粘度平均分子量:590万
ポリエチレン樹脂(C1):旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンテックJ300」、MFR(190℃/2.16kgf):40g/10min
縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステル(B1):縮合リシノレイン酸テトラグリセリン(ヒドロキシ脂肪酸の縮合度10)
表1に示す超高分子量ポリエチレン系樹脂(A2〜A6)、ポリエチレン樹脂(C2〜C6)、ポリプロピレン樹脂/ポリエチレン樹脂混合品(C7)、化合物(B2、B3)および化合物(d1〜d4)を、表1に示す配合量で用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を上記評価(1)〜(4)に供した。結果を表1に示す。
(超高分子量ポリエチレン系樹脂(A))
A2:旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンファインUH950」、粘度平均分子量:450万
A3:旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンファインUH900」、粘度平均分子量:330万
A4:旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンファインUH850」、粘度平均分子量:200万
A5:旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンファインUH650」、粘度平均分子量:100万
A6:セラニーズ社製、商品名「GUR5113」、粘度平均分子量:50万
(樹脂(C))
C2:ポリエチレン樹脂、東ソー社製、商品名「ニポロンハード4020」、MFR(190℃/2.16kgf):5.4g/10min
C3:ポリエチレン樹脂、東ソー社製、商品名「ニポロンハード7300A」、MFR(190℃/2.16kgf):0.05g/10min
C4:ポリエチレン樹脂、プライムポリマー社製、商品名「エボリューH SP50800P」、MFR(190℃/2.16kgf):135g/10min
C5:ポリエチレン樹脂、東ソー社製、商品名「ペトロセン203」、MFR(190℃/2.16kgf):8g/10min 12.5重量部、ポリエチレン樹脂、旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンテックJ300」、MFR(190℃/2.16kgf):40g/10min 87.5重量部
C6:ポリエチレン樹脂、住友化学社製、商品名「エクセレンFX558」、MFR(190℃/2.16kgf):75g/10min 50重量部、ポリエチレン樹脂、旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンテックJ300」、MFR(190℃/2.16kgf):40g/10min 50重量部
C7:ポリプロピレン樹脂、日本ポリプロ社製、商品名「ノバテックBC2E」、MFR(230℃/2.16kgf):16g/10min 50重量部、ポリエチレン樹脂、プライムポリマー製、商品名「NEO−ZEX45200」、MFR(190℃/2.16kgf):20g/10min 50重量部
(化合物(B))
B2:縮合リシノレイン酸プロピレングリコールエステル(ヒドロキシ脂肪酸の縮合度4)
B3:縮合12ヒドロキシステアリン酸(ヒドロキシ脂肪酸の縮合度4)
(化合物(d))
d1:オレイン酸グリセリンエステル
d2:リシノレイン酸グリセリンエステル
d3:オレイン酸プロピレングリコールエステル
d4:ステアリン酸ヘキサグリセリンエステル
上記超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)として超高分子量ポリエチレン系樹脂(A3)60重量部と、上記樹脂(C)としてのポリエチレン樹脂(C1)40重量部と、上記化合物(B)としての縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステル(B1)2重量部と、流動改質剤(E1)としてのエルカ酸アミド(花王社製、商品名「脂肪酸アマイドE」0.2重量部を二軸押出機(東芝機械社製、商品名「TEM26SS」)で溶融混練りして、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を上記評価(1)〜(2)に供した。結果を表2に示す。
超高分子量ポリエチレン系樹脂(A3)60重量部に代えて、超高分子量ポリエチレン系樹脂(A5)60重量部を用い、アルコールエステル(B1)の配合量を0.5重量部としたこと以外は、実施例21と同様にして、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を上記評価(1)〜(2)に供した。結果を表2に示す。
実施例6で得られた樹脂組成物を原料として、40mmφ単軸押出機(GSI Creos社製、商品名「691C−EF049」)を使用して、Tダイスを使用したフィルム成形により、ダイス幅300mm、リップクリアランス0.5mm、加工温度250℃の条件で、厚さ300μmのシートを成形した。
本発明の樹脂組成物から得られるシートは、耐摩耗性、摺動性、耐衝撃性に優れる。
実施例15で得られた樹脂組成物を原料として、成形体の製造例1と同様の設備を使用し、ダイス幅300mm、リップクリアランス0.3mm、加工温度250℃の条件で、厚さ50μmのフィルムを成形した。
本発明の樹脂組成物から得られるフィルムは、摩耗特性、摺動性、耐衝撃性等の性能を保持しつつ薄膜成型性が可能になっている点が優れており、商品設計の幅が格段に広がる。
成形体の製造例1、2で成形した基材にコロナ処理を行い、粘着剤組成物溶液をダイレクト塗工方式で塗布し乾燥する方法で粘着テープを作製した。塗布法は特に限定はされないが、リバースコーティング、グラビアコーティング等のロールコーティング法、スピンコーティング法、スクリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法、スプレー法などを採用できる。
本発明の樹脂組成物から得られる粘着テープは優れた、摩耗特性、摺動性、耐衝撃性等の性能を有している。
実施例11で得られた樹脂組成物を原料として、単層成形法または他の樹脂との多層フィルム成型法によりフィルムを作製し、当該フィルムを用いて熱融着等の方法で凍結保存用バッグ(保護用バック)を作製した。
本発明の樹脂組成物から得られる凍結保存用バッグ(保護用バック)は、摺動性、摩耗特性、耐衝撃性、耐寒衝撃性、耐薬品性を保持している点に優れ、生体組織の冷凍保存バック、食品保存バックに有用である。
実施例1で得られた樹脂組成物を原料として、異型押出成形法によりスノコ状のパーツを成型し組み立てることでトラック荷台の保護材を作製した。
本発明の樹脂組成物から得られる保護材はトラック等の荷台を貨物より保護すると同時に貨物を滑りやすくすることで運搬作業の効率も優れるものである。
実施例1で得られた樹脂組成物を原料として、成形体の製造例1と同様の方法で成形した厚み1mm、2mmのシートを使用し、成型温度300〜350℃で真空成型することで搬送用トレーを作製した。
本発明の樹脂組成物から得られる搬送用トレーは摩耗特性、摺動性、耐衝撃性に優れ、製品の長寿命化が図れる。
実施例11で得られた樹脂組成物を原料として、化学発泡剤を添加し異型押出成形法により板状の成形体を作製した。表面未発泡のスキン層部分は摩耗性、摺動性を維持しつつ中心層が発泡することで成形品の軽量化が図れる。
実施例11で得られた樹脂組成物を原料として、ブロー成型法により中空のトレーを作製した。
本発明の樹脂組成物から得られる搬送用トレーは摩耗特性、摺動性、耐衝撃性に優れ、製品の長寿命、軽量化に優れる。
Claims (8)
- 粘度平均分子量が30万以上の超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)と、
縮合ヒドロキシ脂肪酸および/またはそのアルコールエステル(B)とを含む、
樹脂組成物。 - 前記超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)の粘度平均分子量が、30万〜1500万である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 超高分子量ポリエチレン系樹脂(A)以外の樹脂(C)をさらに含み、
該樹脂(C)が、オレフィン系樹脂である、
請求項1または2に記載の樹脂組成物。 - 前記縮合ヒドロキシ脂肪酸および/またはそのアルコールエステル(B)の含有割合が、前記樹脂組成物中の樹脂100重量部に対して、0.1重量部〜30重量部である、請求項1から3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記縮合ヒドロキシ脂肪酸の縮合度が、2以上である、請求項1から4のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルが、縮合度が2以上の縮合ヒドロキシ脂肪酸と、アルコールとの反応生成物である、請求項1から4のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂(C)の含有割合が、前記樹脂組成物中の樹脂100重量部に対して、0重量部を超えて80重量部以下である、請求項2から6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 請求項1から7のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて形成された、成形体。
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