TWI685526B - 聚烯烴系樹脂組成物、成形物及聚烯烴系樹脂薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種維持機械強度與伸縮性,同時提升回復力的聚烯烴系樹脂組成物及由此組成物成形所得到的成形物,以及聚烯烴系樹脂薄膜。
本發明之聚烯烴系樹脂組成物含有聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹脂與離子液體。另外,本發明之聚烯烴系樹脂薄膜是上述聚烯烴系樹脂組成物成形而成,並且至少往單軸方向延伸。
Description
本發明關於一種聚烯烴系樹脂組成物及使用此聚烯烴系樹脂組成物所得到的成形物;以及聚烯烴系樹脂薄膜。
聚烯烴系樹脂被使用在包括成形物、薄膜、纖維、襯料等廣泛的用途。在某些用途之中,所需的性能無法單獨以聚烯烴系樹脂來滿足要求。因此,對於聚烯烴系樹脂進行了各種改良。改變聚烯烴系樹脂特性的技術,從過去以來都有文獻進行檢討,一般是使用共聚合、聚合物的交聯、在聚合物母體中摻合其他成分(例如填料等的添加劑或彈性體等的其他樹脂)等的手段。其中,摻合添加劑的方法或與其他樹脂摻合的方法,物性可控制的範圍廣、也容易賦予機能,因此廣泛被採用。例如專利文獻1揭示了一種藉由將聚苯乙烯系樹脂與離子聚合物樹脂摻合至聚烯烴,抗靜電性能優異的聚烯烴系樹脂組成物。專利文獻2揭示了一種藉由將環氧變性聚烯烴與碳長纖維摻合至聚丙烯,比強
度非常優異的聚丙烯系複合材料。
[專利文獻1]日本特開2011-162761號公報
[專利文獻2]日本特開2010-150371號公報
若材料降伏,則在此之後會無法維持原本的機械物性,因此預測實際使用的情況,不僅必須提升強度或延展性這些機械物性,還必須提高材料降伏破損所需的能量(在本說明書中將其稱為回復力)。但是在過去難以維持聚烯烴系樹脂的原本的物性同時提升回復力。
本發明鑑於上述課題而完成,目的為提供一種維持機械強度與伸縮性,同時提升回復力的聚烯烴系樹脂組成物,及由此組成物成形而得到的成形物;以及聚烯烴系樹脂薄膜。
本發明人等鑽研的結果,發現藉由在聚烯烴系樹脂中摻合聚碳酸伸烷酯樹脂與離子液體,不會大幅降低原本的聚烯烴系樹脂的機械物性,能夠提升回復力,進一步反覆檢討而完成了本發明。
亦即,本發明關於下述聚烯烴系樹脂組成物、成
形物及聚烯烴系樹脂薄膜。
第1項.一種聚烯烴系樹脂組成物,其係含有聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯聚樹脂與離子液體。
第2項.如上述第1項之聚烯烴系樹脂組成物,其中聚碳酸伸烷酯樹脂為聚碳酸伸丙酯。
第3項.如上述第1或2項之聚烯烴系樹脂組成物,其中離子液體係由陽離子及陰離子的組合所構成的鹽,該陽離子係選自銨離子、吡啶鎓離子、吡咯啶鎓離子、吡咯啉鎓離子、噁唑鎓離子、噁唑啉鎓離子、咪唑啉鎓離子、噻唑鎓離子及鏻離子所構成之群中的1種,該陰離子係選自鹵素離子、磷酸根離子、硝酸根離子、硫酸根離子、硫酸氫根離子、磺酸根離子、甲苯磺酸根離子、過氯酸根離子、鋁酸根離子、二鋁酸根離子、硼酸鹽離子、醯胺離子、二氰醯胺離子、琥珀酸根離子、硫氰酸根離子、及羧酸根離子所構成之群中的1種。
第4項.如上述第1~3項中任一項之聚烯烴系樹脂組成物,其中相對於聚烯烴系樹脂100質量份,含有聚碳酸伸烷酯樹脂0.05~20質量份、離子液體0.01~5質量份。
第5項.如上述第1至4項中任一項之聚烯烴系樹脂組成物,其中
聚烯烴系樹脂為聚丙烯或聚乙烯。
第6項.如上述第1至4項中任一項之聚烯烴系樹脂組成物,其中聚烯烴系樹脂為聚丙烯。
第7項.一種成形物,其係使如上述第1至6項中任一項之聚烯烴系樹脂組成物成形而成。
第8項.一種聚烯烴系樹脂薄膜,其係使如上述第1至6項中任一項之聚烯烴系樹脂組成物成形而成的聚烯烴系樹脂薄膜,並且至少往單軸方向延伸。
第9項.如上述第8項之聚烯烴系樹脂薄膜,其中往前述單軸方向的延伸倍率為1.01~20.0。
本發明所關連的聚烯烴系樹脂組成物,具有能夠維持得到該組成物所使用的聚烯烴系樹脂的機械物性,且能夠提升回復力,不易降伏的特徵。因此,本發明所關連的聚烯烴系樹脂組成物,可製成用途更廣泛的聚烯烴系樹脂。
本發明所關連的成形物是使上述聚烯烴系樹脂組成物成形而成,因此具有能夠維持機械物性,提升回復力,而且不易降伏的特徵。
本發明所關連的聚烯烴系樹脂薄膜是使上述聚
烯烴系樹脂組成物成形而成,因此具有能夠維持機械物性,提升回復力,而且不易降伏的特徵。此外,該聚烯烴系樹脂薄膜是至少往單軸方向延伸而形成,因此表面電阻率大幅降低,提升抗靜電性能,亦可減少使用時的不良狀況,例如塵埃附著。
圖1表示實施例5及比較例5所得到的薄膜,延伸倍率與表面電阻率的關係圖。
以下針對本發明的實施形態詳細說明。
[聚烯烴系樹脂組成物]
聚烯烴系樹脂組成物含有聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹
脂與離子液體。
上述聚烯烴系樹脂是指含有來自烯烴的單體單元的聚合物,可列舉例如聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、乙烯-羧酸烯基酯共聚物樹脂、乙烯-不飽和羧酸烷基酯共聚物樹脂、聚丁烯系樹脂、聚(4-甲基-1-戊烯)系樹脂等。
上述聚乙烯系樹脂合適的例子,例如聚乙烯。聚乙烯並不受特別限定,可使用例如低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等。
聚丙烯系樹脂係以聚丙烯、或丙烯與其他烯烴的
共聚物為佳。此處合適的「其他烯烴」可列舉例如乙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯等。這些「其他烯烴」可單獨使用1種或組合兩種以上使用。共聚物的情況,可為嵌段共聚物、隨機共聚物及交互共聚物的任一態樣。聚丙烯系樹脂較具體而言,以聚丙烯、或丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-丁烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、丙烯-己烯共聚物、丙烯-辛烯共聚物等為佳,聚丙烯為較佳。聚丙烯並不受特別限定,可使用同排聚丙烯、間規聚丙烯等。
乙烯-羧酸烯基酯共聚物樹脂的「羧酸烯基酯」可例示醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、酪酸乙烯酯、醋酸異丙烯酯、醋酸烯丙酯等。該等之中以醋酸乙烯酯為佳。乙烯-羧酸烯基酯共聚物樹脂具體而言,以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為特佳。
乙烯-不飽和羧酸烷基酯共聚物樹脂的「不飽和羧酸烷基酯」可例示丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯等。該等之中,以丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯為佳。乙烯-不飽和羧酸烷基酯共聚物樹脂具體而言,以乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物為特佳。
聚烯烴系樹脂可單獨使用1種或組合兩種以上使用。從與聚碳酸伸烷酯樹脂的相溶性優異的觀點看來,聚烯烴系樹脂的中以聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂為佳,選自聚乙烯、聚丙烯、及丙烯與其他烯烴的共聚物所構成之群中的至少1種為較佳,聚乙烯、聚丙烯為特佳。
聚烯烴系樹脂的製造方法並未受到特別限制,可使用周知的方法。可列舉例如使用過氧化物等的起始劑,使烯烴發生自由基聚合的方法;在聚合觸媒的存在下,藉由氣相法、溶液法等使烯烴聚合的方法等。聚合觸媒可使用戚格勒-納他觸媒、菲利浦觸媒、茂金屬觸媒等。
上述聚烯烴系樹脂的分子量並不受特別限制,例如質量平均分子量的合適的下限為20,000、合適的上限為6,000,000,較合適的下限為50,000、較合適的上限為3,000,000,更合適的下限為100,000、更合適的上限為1,000,000。聚烯烴系樹脂的質量平均分子量若為20,000以上,則所得到的聚烯烴系樹脂組成物的機械強度較適當地提升,有足夠的實用性。另外,聚烯烴系樹脂的質量平均分子量若為6,000,000以下,則所得到的聚烯烴系樹脂組成物較容易進行成形加工。
此外,該質量平均分子量,是藉由調製出聚烯烴系樹脂的濃度為0.5%的1,2-二氯苯溶液,使用高速液相層析儀進行測定,並與以相同條件所測得的已知質量平均分子量的聚苯乙烯比較所計算出的值。測定條件如以下所述。
管柱:GPC管柱
(東曹股份有限公司的商品名,TSKgel GMHHR-H HT)
管柱溫度:140℃
溶出液:1,2-二氯苯
流速:1mL/min
樹脂的流動性是藉由例如依據JIS K 7210:1999所規定的方法所測得的熔融流率(MFR、單位:g/10分鐘)來表示。上述聚烯烴系樹脂,藉由該方法在溫度230℃、荷重2.16kg的條件下所測得的MFR值的下限宜為0.5,上限宜為100。較合適的上述MFR值的下限為1,較合適的上述MFR值的上限為50(g/10分鐘)。若聚烯烴系樹脂的MFR值在0.5以上,則所得到的聚烯烴系樹脂組成物的流動性不會過低,可藉由擠出成形法、吹塑成形法等適當地成形。另外,若聚烯烴系樹脂的MFR之值在100以下,則可藉由射出成形法等適當地成形。
聚碳酸伸烷酯樹脂並不受特別限定,可列舉例如環氧烷與二氧化碳發生聚合反應所得到的聚合物(亦即環氧烷與二氧化碳的共聚物);使環狀碳酸酯開環聚合所得到的聚合物。該等之中,適合使用環氧烷與二氧化碳的共聚合所得到的聚碳酸伸烷酯樹脂。此外,環氧烷與二氧化碳的聚合反應可在金屬觸媒的存在下適當地進行。
環氧烷可列舉例如環氧乙烷、環氧丙烷、1-環氧丁烷、2-環氧丁烷、環氧異丁烷、1-環氧戊烷、2-環氧戊烷、1-環氧己烷、1-環氧辛烷、1-環氧癸烷、環氧環戊烷、環氧環己烷、環氧苯乙烷、環氧乙烯基環己烷、環氧3-苯基丙烷、環氧3,3,3-三氟丙烷、環氧3-萘基丙烷、環氧3-苯氧基丙烷、環氧3-萘氧基丙烷、環氧丁烯、3-乙烯氧基環氧丙烷及3-三甲基矽氧基環氧丙烷等。這些環氧烷之中,從具有與二氧化碳的高聚合反應性的觀點看來,係以環氧乙烷及
環氧丙烷為佳,環氧丙烷為更佳。此外,這些環氧烷分別可單獨使用,或組合兩種以上來使用。
前述金屬觸媒可列舉例如鋁觸媒、鋅觸媒等。該等之中,從環氧烷與二氧化碳的聚合反應時具有高聚合活性的觀點看來,適合使用鋅觸媒。
前述鋅觸媒,可列舉例如藉由使醋酸鋅、二乙基鋅、二丁基鋅等的有機鋅觸媒或,或一級胺、2價之酚、2價之芳香族羧酸、芳香族羥基酸、脂肪族二羧酸、脂肪族單羧酸等的化合物與鋅化合物發生反應所得到的有機鋅觸媒等。這些有機鋅觸媒之中,從具有較高聚合活性的觀點看來,適合使用使鋅化合物、脂肪族二羧酸、及脂肪族單羧酸發生反應所得到的有機鋅觸媒。有機鋅觸媒合適的例子具體而言,例如二甲基鋅、二乙基鋅、二苯基鋅。
聚合反應所使用的前述金屬觸媒的使用量,相對於環氧烷100質量份,合適的下限為0.001質量份、合適的上限為20質量份,較合適的下限為0.01質量份,較合適的上限為10質量份。若金屬觸媒的使用量在0.001質量份以上,則聚合反應可迅速進行。另外,若金屬觸媒的使用量在20質量份以下,則可適當地得到與使用量相應的效果。
使環氧烷與二氧化碳在金屬觸媒的存在下發生聚合反應的方法並未受到特別限定,可列舉例如在高壓滅菌釜中加入前述環氧烷、金屬觸媒,以及因應必要加入反應溶劑並且混合之後,壓入二氧化碳使其反應的方法。
在前述聚合反應之中,因應必要使用的反應溶劑
並未受到特別限定,可使用各種有機溶劑。前述有機溶劑具體而言,可列舉例如戊烷、己烷、辛烷、癸烷、環己烷等的脂肪族烴系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑;二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、乙基氯化物、三氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、氯苯、溴苯等的鹵化烴系溶劑;四氫呋喃、1,3-二噁戊烷、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷等的醚系溶劑;醋酸乙酯、醋酸丁酯等的酯系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等的酮系溶劑;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯等的碳酸酯系溶劑等。
前述反應溶劑的使用量,從使反應和緩進行的觀點看來,相對於環氧烷100質量份,宜為100~10,000質量份。
在前述聚合反應之中所使用的二氧化碳的使用壓力並未受到特別限定,而通常、合適的下限為0.1MPa、合適的上限為20MPa,較佳的下限為0.2MPa、較合適的上限為10MPa,進一步合適的下限為0.5MPa、進一步合適的上限為5MPa。
前述聚合反應時的聚合反應溫度並未受到特別限定,合適的下限為30℃、合適的上限為100℃,較合適的下限為40℃、較合適的上限為80℃。若聚合反應溫度為30℃以上,則聚合反應能夠較快速進行。另外,若聚合反應溫度在100℃以下,則不易發生副反應,較能夠提升聚合物的
產率。聚合反應時間會依照聚合反應溫度、觸媒量、環氧烷的種類而有所不同,因此無法一概而定,通常宜為2~40小時。
在聚合反應結束後,藉由過濾等方法進行分離,依照必要以溶劑等洗淨後,使其乾燥,可得到聚碳酸伸烷酯樹脂。
構成上述聚烯烴系樹脂組成物的聚碳酸伸烷酯樹脂可為單獨1種或組合兩種以上。
聚碳酸伸烷酯樹脂的質量平均分子量的合適的下限為10,000,合適的上限為2,000,000,較合適的下限為30,000、較合適的上限為1,000,000,更合適的下限為50,000、更合適的上限為750,000。此外,該質量平均分子量,是藉由調製出聚碳酸伸烷酯樹脂的濃度為0.5%的N,N-二甲基甲醯胺溶液,並使用高速液相層析儀進行測定,與以相同條件所測得的已知質量平均分子量的聚苯乙烯比較所計算出的值。測定條件如以下所述。
管柱:GPC管柱
(昭和電工股份有限公司的商品名,Shodex OHPac SB-800系列)
管柱溫度:40℃
溶出液:0.03mol/L 溴化鋰-N,N-二甲基甲醯胺溶液
流速:0.6mL/min
若聚碳酸伸烷酯樹脂的質量平均分子量在10,000以上,則
可適當地提升所得到的聚烯烴系樹脂組成物的機械強度。另外,若聚碳酸伸烷酯樹脂的質量平均分子量在2,000,000以下,則較能夠提升在聚烯烴系樹脂中的分散性。
在聚烯烴系樹脂組成物之中,聚碳酸伸烷酯樹脂的含量,相對於聚烯烴系樹脂100質量份,合適的下限為0.05質量份、合適的上限為20質量份,較合適的下限為0,5質量份,較合適的上限為10質量份,更合適的下限為1質量份,更合適的上限為5質量份。若聚碳酸伸烷酯樹脂的含量超過20質量份,則聚烯烴系樹脂組成物的機械強度或破裂形變會有稍微降低的情形。另外,在聚碳酸伸烷酯樹脂的含量未滿0.05質量份的情況,會有無法明顯得到聚烯烴系樹脂組成物的改質效果的情形。
離子液體是由陽離子及陰離子所構成,而且熔點在100℃以下的鹽,在本發明中,以在室溫(25℃)下為液體的鹽為佳。
構成離子液體的陽離子,可列舉例如銨離子、吡啶鎓離子、吡咯啶鎓離子、吡咯啉鎓離子、噁唑鎓離子、噁唑啉鎓離子、咪唑啉鎓離子、噻唑鎓離子或鏻離子等,較佳為例如咪唑啉鎓離子、吡咯啶鎓離子、吡啶鎓離子、銨離子或鏻離子,更佳為例如咪唑啉鎓離子或吡咯啶鎓離子。
構成離子液體的陰離子,可列舉例如鹵素離子、磷酸根離子、硝酸根離子、硫酸根離子、硫酸氫根離子、磺酸根離子、甲苯磺酸根離子、過氯酸根離子、鋁酸根離
子、二鋁酸根離子、硼酸根離子、醯胺離子、二氰醯胺離子、琥珀酸根離子、硫氰酸根離子、羧酸根離子等,合適的例子較具體而言,例如氯化物、溴化物、四氟硼酸根、烷基硼酸根、芳香基硼酸根、鹵磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸氫根、烷基硫酸根、硫氰酸根、全氟化醯胺、二氰醯胺、雙(全氟烷基磺醯基)醯胺、醋酸根、三氟醋酸根。
(式中,R1a及R2a可相同或相異,分別表示碳數1~10的取代或未取代的烴基、或碳數6~20的取代或未取代的芳香族烴基,R3a表示氫原子或甲基)。
此處的碳數1~10的取代或未取代的烴基係以未取代的烴基為佳,直鏈的烷基或烯基為較佳。另外,碳數宜為1~8,較佳為1~6,更佳為1~4。該等之中,以碳數1、2、3、4、5或6的直鏈烷基、或碳數2、3或4的直鏈烯基(尤其是乙烯基或烯丙基)為佳。
另外,此處的碳數6~20的取代或未取代的芳香
族烴基宜為未取代的芳香族烴基,合適的例子具體而言,例如苄基等。
合適的咪唑啉鎓離子具體而言,可列舉R1a為甲基,R2a為甲基、乙基、丁基、癸基、烯丙基、或苄基,R3a為氫原子或甲基的離子。
(式中,R1b及R2b可相同或相異,分別表示碳數1~10的取代或未取代的烴基)。
此處的碳數1~10的取代或未取代的烴基係以未取代的烴基為佳,直鏈的烷基或烯基為較佳。另外,碳數宜為1~8,較佳為1~6,更佳為1~4。該等之中,碳數1、2、3、4、5或6的直鏈烷基、或碳數2、3或4的直鏈烯基(特別是乙烯基或烯丙基)為佳,碳數1、2、3、或4的直鏈烷基為特佳。
合適的吡咯啶鎓離子具體而言,可列舉R1b為甲基,R2b為甲基、乙基、或丁基的離子。
(式中,R1c及R2c可相同或相異,R1c表示碳數1~10的取代或未取代的烴基,R2c表示碳數1~10的取代或未取代的烴基或氫原子)。
此處的碳數1~10的取代或未取代的烴基係以未取代的烴基為佳,直鏈的烷基或烯基為較佳。另外,碳數宜為1~8,較佳為1~6,更佳為1~4。該等之中,碳數1、2、3、4、5或6的直鏈烷基、或碳數2、3或4的直鏈烯基(特別是乙烯基或烯丙基)為佳,碳數1、2、3、或4的直鏈烷基為特佳。
另外,R2c係以存在於3位或4位為佳。
合適的吡啶鎓離子具體而言,可列舉R1c為甲基、乙基、丙基或丁基,R2c為甲基或氫原子,R2c存在於3位或4位的離子。
(式中,R1d及R2d可相同或相異,分別表示碳數1~10的取代或未取代的烴基)。
此處的碳數1~10的取代或未取代的烴基係以未取代的烴基為佳,直鏈的烷基或烯基為較佳。另外,碳數宜為1~8,較佳為1~6,更佳為1~4。該等之中,以碳數1、2、3、4、5、6、7或8的直鏈烷基、或碳數2、3或4的直鏈烯基(特別是乙烯基或烯丙基)為佳,碳數1、2、3、或4的直鏈烷基為特佳。
合適的銨離子具體而言,可列舉R1d為碳數1、2、3、4、5、6、7或8的直鏈烷基,R2d為甲基或與R1d相同基團的離子。
(式中,R1e及R2e可相同或相異,分別表示碳數1~10的取代或未取代的烴基)。
此處的碳數1~10的取代或未取代的烴基係以未取代的烴基為佳,直鏈的烷基或烯基為較佳。另外,碳數宜為1~8,較佳為1~6,更佳為1~4。該等之中,以碳數1、2、3、4、5、6、7或8的直鏈烷基、或碳數2、3或4的直鏈烯基(特別是乙烯基或烯丙基)為佳,碳數1、2、3、或4的直鏈烷基為特佳。
合適的鏻離子具體而言,可列舉R1e為碳數1、2、3、4、5、6、7或8的直鏈烷基,R2e為甲基或與R1e相同基團的離子。
構成聚烯烴系樹脂組成物的離子液體,係以吡咯啶鎓鹽或咪唑啉鎓鹽為佳。
另外,離子液體之陽離子與陰離子的組合,宜為選自咪唑啉鎓離子、吡咯啶鎓離子、吡啶鎓離子、銨離子及鏻離子所構成之群中的1種陽離子與選自鹵素、四氟硼酸根、烷基硼酸根、芳香基硼酸根、鹵磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸氫根、烷基硫酸根、硫氰酸根、羧酸根、全氟化醯胺、二氰醯胺及雙(全氟烷基磺醯基)醯胺所構成之群中的1種陰離子的組合,較佳為選自咪唑啉鎓離子及吡咯啶鎓離子所構成之群中的1種陽離子與選自鹵素、羧酸根、六氟磷酸根、四氟硼酸根及雙(全氟烷基磺醯基)醯胺所構成之群中的1種陰離子的組合。此外,雙(全氟烷基磺醯基)醯胺之中宜為雙(三氟甲烷磺醯基)醯胺。
上述組合之中,以陽離子為1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓或N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓,陰離子為四氟硼酸鹽或雙
(三氟甲烷磺醯基)醯胺的組合為特佳。
在聚烯烴系樹脂組成物之中,離子液體的含量,相對於聚烯烴系樹脂100質量份,合適的下限為0.01質量份、合適的上限為5質量份,較合適的下限為0.1質量份、較合適的上限為3質量份,更合適的下限為0.5質量份、更合適的上限為2質量份。若離子液體的含量在前述範圍內,則不會大幅降低聚烯烴系樹脂組成物的其他物性,而且較能夠提升回復力。
聚烯烴系樹脂組成物的製造方法並不受特別限定,可列舉例如使用亨舍爾混合機、螺帶式摻合機、摻合機等將聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹脂及離子液體以任意順序混合之後,將該混合物熔融混練的方法;預先使離子液體滲透至聚碳酸伸烷酯樹脂,然後與聚烯烴系樹脂混合,並且熔融混練的方法;以及使聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹脂及離子液體溶解於溶劑等之中,混合之後,將前述溶劑除去的方法等。從組成物容易製造、生產性高,且可得到均勻的組成物的觀點看來,這些製造方法之中以將聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹脂及離子液體熔融混練的方法為佳。可適當地使用例如在使離子液體滲透至聚碳酸伸烷酯樹脂的混合物中,進一步添加聚烯烴系樹脂,並且熔融混練的方法。
將聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹脂及離子液體熔融混練的方法並未受到特別限定,可列舉使用單軸擠出機、雙軸擠出機、班布里混合機、捏合機、混練輥等進行
熔融混練的方法。
聚烯烴系樹脂組成物的形狀並無限制,可為繩股狀、薄片狀、平板狀或顆粒狀等的任意形狀。尤其從容易供給至成形加工機的觀點看來,以製成顆粒狀為佳。此外,聚烯烴系樹脂組成物係以固體組成物為佳。
在不損及本發明效果的範圍,聚烯烴系樹脂組成物中亦可使用其他添加劑,例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑等的安定劑、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、核劑、潤滑劑、抗黏劑、著色劑、填充劑等。
抗氧化劑可列舉例如2,6-二第三丁基-對甲酚(BHT)、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基酚)、肆[亞甲基-(3,5-二第三丁基-4-羥基氫桂皮酸酯)]甲烷、二月桂基-3,3'-硫代二丙酸酯(DLTDP)、二硬脂醯-3,3'-硫代二丙酸酯(DSTDP)]、三苯基亞磷酸酯(TPP)、三異癸基亞磷酸酯(TDP)、辛基化二苯基胺、N正丁基-對胺基酚、N,N-二異丙基-對苯二胺等。
紫外線吸收劑可列舉例如2-羥基二苯酮、2,4-二羥基二苯酮、柳酸苯酯、2,4-二第三丁基苯基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯)、2'-羥苯基)苯并三唑、(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、甲基-2-羰甲氧基-3-(對甲氧基苄基)丙烯酸酯等。
光安定劑可列舉2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基硬脂酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、肆(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-
哌啶基).二(十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、雙(1,2,2,4,4-五甲基-4-哌啶基)-2-丁基-2-(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)丙二酸酯、1-(2-羥乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酚/琥珀酸二乙基聚縮合物、1,5,8,12-肆[2,4-雙(N-丁基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)胺基)-s-三嗪-6-基]-1,5,8,12-四氮雜十二烷、1,5,8,12-肆[2,4-雙(N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)胺基)-s-三嗪-6-基]-1,5,8-12-四氮雜十二烷等。
阻燃劑可列舉磷酸三甲苯酯、參(2,3-二溴丙基)磷酸酯、十溴聯苯醚、四溴雙酚A、三氧化銻、氫氧化鎂、硼酸鋅、偏硼酸鋇、氫氧化鋁、紅磷、聚磷酸銨及氯橋酸(HET acid)等。
抗靜電劑可列舉例如十二烷基苯磺酸鈉、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚乙二醇、聚酯醯胺、聚醚酯醯胺等。此外,離子液體也能夠作為抗靜電劑。
抗菌劑可列舉例如2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇、2,2-二溴-2-硝基乙醇、亞甲基雙硫氰酸酯、1,4-雙溴乙醯氧基-2-丁烯、六溴二甲基碸、5-氯-2,4,6-三氟異酞腈、四氯異酞腈、二甲基二硫代胺甲酸酯、4,5-二氯-1,2-二醇-3-酮、3,3,4,4-四氯四氫噻吩-1,1-二氧化物、三碘烯丙基醇、溴硝基苯乙烯、戊二醛、鄰苯二甲醛、間苯二甲醛、對苯二甲醛、二氯乙二肟、α-氯苯甲醛肟、α-氯苯甲醛肟醋酸酯、1,3-二氯-5,5-二甲基乙內醯脲、1,3-二溴-5,5-二甲基乙內醯脲等。
核劑可列舉例如1,3:2,4-二亞苄基山梨醇、2,2'-亞甲基-雙(4,6-二第三丁基苯基)磷酸鈉、雙(2,4,8,10-四-第
三丁基-羥基-12H-二苯并[d,g][1,3,2]二氧雜磷辛因-6-氧化物)、安息香酸鋁、己二酸鈉、噻吩甲酸鈉、吡咯甲酸鈉等。
滑劑可列舉例如流動石蠟、天然石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、硬脂酸、硬脂醯胺、棕櫚醯胺、亞甲基雙硬脂醯胺、硬脂酸丁酯、硬化蓖麻油、乙二醇單硬脂酸酯等。
抗黏劑可列舉例如滑石、二氧化矽、碳酸鈣、合成沸石、澱粉、硬脂酸雙醯胺等。
著色劑可列舉例如氧化鈦、鋅鋇白、鉛白、氧化鋅、鈷黃(aureolin)、鈷綠、天青藍、鈷藍、鈷紫、氧化鐵、紺青、氧化鉻、鉻酸鉛、鉻酸鋇、硫化鎘、鎘黃、群青等的無機顏料、偶氮色淀系、單偶氮系、雙偶氮系、螯合偶氮系等的偶氮顏料、苯并咪唑酮系、酞青系、喹吖啶酮系、二噁嗪系、異吲哚啉酮系、硫靛系、苝系、喹酞酮系及蒽醌系的多環式顏料等的有機顏料、偶氮系、蒽醌系、靛系、硫化系、三苯基甲烷系、吡唑啉酮系、芪系、二苯基甲烷系、呫噸系、茜素系、吖啶系、醌亞胺系、噻唑系、次甲基系、硝基系、亞硝基系及苯胺系染料等。
填充劑可列舉例如碳酸鈣、滑石、黏土、矽酸、矽酸鹽、石棉、雲母、玻璃纖維、玻璃空心球、碳纖維、金屬纖維、陶瓷晶鬚、鈦晶鬚等的無機填充劑、及尿素、硬脂酸鈣、有機交聯微粒子(例如環氧系或胺甲酸乙酯系)、纖維素纖維、木粉等的有機填充劑。
這種其他添加劑可單獨使用1種或組合兩種以上使用。
在摻合這種其他添加劑的情況,其添加量,相對於聚烯烴系樹脂組成物100質量份,合適的下限為0.01質量份、合適的上限為100質量份,較合適的下限為0.5質量份、較合適的上限50質量份,更合適的下限為0.1質量份、更合適的上限為10質量份。
利用上述聚烯烴系樹脂組成物,能夠提升聚烯烴系樹脂的回復力。其機制仍未確定,認為可能是因為離子液體發揮出相溶化效果(亦即離子液體具有相溶化劑的作用)的緣故,然而並不希望其解釋受此限。較具體而言,推測是因為改變聚碳酸伸烷酯樹脂在聚烯烴系樹脂中的分散狀態,進一步使液狀的化合物(亦即離子液體)在聚烯烴系樹脂中有效地分散,而能夠得到回復力提升的聚烯烴系樹脂組成物。
所以,本發明亦包含由離子液體所構成的聚烯烴系樹脂及聚碳酸伸烷酯樹脂相溶化劑。在將聚烯烴系樹脂與聚碳酸伸烷酯樹脂混合時添加該相溶化劑,可將這兩種樹脂適當地均勻混合。此外,關於該相溶化劑,所使用的離子液體、或適用對象的聚烯烴系樹脂及聚碳酸伸烷酯樹脂、其合適的混合比率等,與關於上述本發明之聚烯烴系樹脂組成物所敘述的內容相同。
[成形物]
成形物是由上述聚烯烴系樹脂組成物成形而得的成形物。
得到成形物的方法,可列舉例如射出成形法、壓縮成形法、射出壓縮成形法、氣體注入射出成形法、發泡
射出成形法、充氣成形法、T模具成形法、壓光成形法、吹塑成形法、真空成形法、壓空成形法、旋轉成形法等。
在成形物為薄膜或薄片的情況,可藉由充氣成形法、T模具成形法、壓光成形法,並以至少1層不同樹脂的多層構成的方式來製膜,或可藉由擠出層合法、熱層合法、乾式層合法等製膜而多層化。另外,可藉由輥筒延伸法、拉幅機延伸法、吹膜延伸法等,使所得到的薄膜或薄片往單軸或雙軸延伸來使用。此外,成形物之中,往單軸或雙軸延伸的薄膜的細節如後述。
亦可對成形物實施例如電暈放電處理、火焰處理、電漿處理、臭氧處理等的表面處理。
成形物可利用作為例如電子、電機零件、建築零件、汽車零件、機械零件、日用品、產業材料等。具體而言,電子、電機零件可列舉例如影印機、個人電腦、印表機、電子樂器、家庭用遊戲機、攜帶型遊戲機等的外殼或內部零件等,建築零件可列舉例如窗簾零件、百葉窗零件、屋面板、隔熱壁、調節器、塑膠製地板支柱、天花板懸吊掛勾等,汽車零件可列舉例如擋泥板、車底擋板、格柵護欄、車頸通風柵、輪圈蓋、車身護條、車側飾條、車側裙板、前格柵、車頂架、後擾流板、保險桿、儀表板置物盒、飾件等,機械零件可列舉例如齒輪、螺絲,彈簧、軸承、槓桿、凸輪、棘輪、滾輪等,日用品可列舉例如各種刀具、各種盥洗用具零件、紙箱、包裝用薄膜、保鮮膜、層壓紙手提袋、預付卡、家庭用保鮮膜的鋸片、食品盒、垃圾袋、
多層薄膜袋、護貝、標籤、熱成型品、捆包帶、編織物(衣料.室內裝潢)、地毯、生活衛生材料、包裝用膜、盒子、食品用杯等,產業材料可列舉例如纖維的黏結劑、紙的塗層、黏著劑、農業用薄膜、紗線、開纖紗、繩索、網、濾膜、編織物(產業材料)、堆肥袋、防水薄片、砂袋等。
[聚烯烴系樹脂薄膜]
聚烯烴系樹脂薄膜是上述聚烯烴系樹脂組成物成形為薄膜狀而成,尤其至少往單軸方向延伸而形成的薄膜。
上述聚烯烴系樹脂薄膜是使上述聚烯烴系樹脂組成物成形而成,因此具有維持機械物性,且提升回復力,以及不易降伏的特徵。
此外,上述聚烯烴系樹脂薄膜是至少往單軸方向延伸而形成,因此表面電阻率大幅降低,抗靜電性能提升。藉此亦可減少上述聚烯烴系樹脂薄膜使用時的不良狀況,例如塵埃附著。
上述聚烯烴系樹脂薄膜的製造方法並不受特別限定,與上述成形物同樣地,在製造出上述聚烯烴系樹脂組成物之後,藉由T-模具成形法、充氣成形法、壓光成形法、溶劑澆鑄法、熱壓延法等的方法成形為薄膜狀,並使此薄膜至少往單軸方向延伸而得到。
使聚烯烴系樹脂薄膜至少往單軸方向延伸的方法亦不受特別限定,可列舉藉由輥筒延伸法、拉幅機延伸法、吹膜延伸法等,進行單軸或雙軸延伸加工的方法。
在將聚烯烴系樹脂薄膜延伸加工時,亦可對該薄
膜加熱同時進行。藉由加熱,能夠以高延伸倍率均勻延伸。加熱溫度的下限係以聚烯烴系樹脂的玻璃轉移溫度以上的溫度為佳,高於玻璃轉移溫度30℃以上的溫度為較佳,高於玻璃轉移溫度50℃以上的溫度為更佳。加熱溫度的上限係以聚烯烴系樹脂的熔點以下的溫度為佳,低於熔點5℃以上的溫度為較佳,低於熔點10℃以上的溫度為更佳。
聚烯烴系樹脂薄膜的延伸方向並無特別限制,只要往該薄膜的任意方向延伸即可。例如藉由擠出成型或射出成型所得到的聚烯烴系樹脂薄膜,則往成形時的樹脂的流動方向(MD方向)及其垂直方向(TD方向)的至少一方向延伸即可。
上述聚烯烴系樹脂薄膜的延伸倍率並未受到特別限定。例如上述聚烯烴系樹脂薄膜的延伸倍率可定為1.01~20.0。容易成形為沒有缺陷的薄膜,而且能夠表現出充足的抗靜電性能。從更加提高聚烯烴系樹脂薄膜的抗靜電性能的觀點看來,延伸倍率的下限值以1.50倍為較佳,2.0倍為特佳。同樣的觀點看來,延伸倍率的上限值以10.0倍為較佳,5.0倍為特佳。
另外,在聚烯烴系樹脂薄膜具有樹脂流動方向(MD方向)及垂直方向(TD方向)的情況,從可成形為沒有缺陷的薄膜,且表現出充分的抗靜電性能的觀點看來,往MD方向及TD方向的至少任一方向的延伸倍率係以1.01~20.0倍為佳。從更加提高聚烯烴系樹脂薄膜的抗靜電性能的觀點看來,往MD方向及TD方向的至少任一方向的延伸倍率
的下限值係以1.50倍為較佳,2.0倍為特佳。另外,同樣的觀點看來,往MD方向及TD方向的至少任一方向的延伸倍率的上限值係以10.0倍為較佳,5.0倍為特佳。
上述聚烯烴系樹脂薄膜的厚度不受特別限定,可定為例如0.01~10mm。如果的厚度在此範圍,則容易得到能夠保持良好的成形性,同時抗靜電性能優異的聚烯烴系樹脂薄膜。較合適的厚度為0.05~1mm。
如上述般延伸加工的聚烯烴系樹脂薄膜,與並未延伸加工的聚烯烴系樹脂薄膜相比,表面電阻率較低。表面電阻率的值會依照樹脂的種類而有所不同,例如延伸倍率如果為2倍,則延伸加工後的表面電阻率與延伸加工前相比,降低成1/10~1/1000,延伸倍率如果為9倍,則延伸加工後的表面電阻率與延伸加工前相比,降低成1/100~1/10000為佳。此情況下,延伸加工的聚烯烴系樹脂薄膜具有充分的抗靜電性能。
上述聚烯烴系樹脂薄膜的抗靜電性能較提升的一個機制,被認為可能是含有離子液體的聚碳酸伸烷酯樹脂的區域(domain)會因為延伸而變形成為線條,藉此形成導電路徑的緣故。若較具體說明,則聚烯烴系樹脂組成物之中,聚碳酸伸烷酯樹脂是分散在聚烯烴系樹脂的母體而存在,而已知此分散狀態是所謂的海島構造。並且,聚烯烴系樹脂組成物在這種分散狀態下,在未延伸而使聚烯烴系樹脂薄膜成形的情況,不易形成導電路徑,因此所得到的聚烯烴系樹脂薄膜的表面電阻幾乎沒有降低。但是,只要
使聚烯烴系樹脂薄膜延伸,則聚碳酸伸烷酯樹脂的區域的形狀被拉長,因此容易互相接觸,藉此,以離子液體為媒介的導電路徑會在聚烯烴系樹脂薄膜中形成。推測其結果,該聚烯烴系樹脂薄膜的表面電阻與延伸前相比,較為降低,而表現出較優異的抗靜電性能。
聚烯烴系樹脂薄膜可使用於包裝用材料、遮蔽用材料、電子零件用的包裝材料、膠帶用材料、塑膠袋、醫藥品或雜貨的包裝材料、食品用保鮮膜、輸送用包裝材料等的各種用途。另外,聚烯烴系樹脂薄膜亦可製成與紙、不織布、玻璃紙等貼合而成的積層薄膜來使用。此外,還可作為標籤貼合在其他可塑性樹脂成形品來使用。
以下藉由製造例、實施例及比較例對本發明具體說明,然而本發明並不受這些實施例限定。
[製造例1](有機鋅觸媒的製造)
在具備攪拌機、氮氣導入管、溫度計、迪安-斯塔克管、回流冷凝管而且容積為0.5L的四口燒瓶中裝入氧化鋅7.73g(95mmol)、戊二酸12.3g(100mmol)、醋酸0.114g(2mmol)及甲苯76.0g。接下來,以50mL/min的流量使氮氣在反應系統內流通,同時昇溫至55℃,在同溫度下攪拌4小時使其反應。然後,昇溫至110℃,進一步在同溫度下攪拌2小時,使其共沸脫水,將水分除去之後,冷卻至室溫,而得到含有有機鋅觸媒的漿液。
[製造例2](聚碳酸伸丙酯的製造)
在具備攪拌機、氣體導入管、溫度計而且容積為1L的高壓滅菌釜的系統內,預先置換為氮氣環境之後,裝入含有藉由製造例1所得到的有機鋅觸媒的漿液39.1g(含有有機鋅觸媒45mmol)、碳酸二甲酯192.4g、環氧丙烷26.1g(450mmol)。接下來,在攪拌下,加入二氧化碳,填充二氧化碳至反應系統內成為1.0MPa為止。然後,昇溫至60℃,並且補充因為反應而消耗的二氧化碳,同時進行聚合反應8小時。反應結束後,使高壓滅菌釜冷卻、降壓,在過濾之後,進行減壓乾燥,而得到聚碳酸伸丙酯40g。所得到的聚碳酸伸丙酯的質量平均分子量為336,000(Mw/Mn=9.02)。
此外,該質量平均分子量,是藉由調製出聚碳酸伸丙酯的濃度為0.5%的N,N-二甲基甲醯胺溶液,使用高速液相層析儀進行測定,並與以相同條件所測得的已知質量平均分子量的聚苯乙烯比較所計算出的值。此外,測定條件如以下所述。
管柱:GPC管柱
(昭和電工股份有限公司的商品名,Shodex OHPac SB-800系列)
管柱溫度:40℃
溶出液:0.03mol/L 溴化鋰-N,N-二甲基甲醯胺溶液
流速:0.6mL/min
[製造例3](聚碳酸伸丙酯的製造)
在製造例2之中,將聚合反應時間由8小時變更為10小時,除此之外以與製造例2同樣的方式得到聚碳酸伸丙酯40g。所得到的聚碳酸伸丙酯的質量平均分子量為330,000(Mw/Mn=10.02)。
(實施例1)
將製造例2所得到的聚碳酸伸丙酯顆粒添加至1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓四氟硼酸鹽(以下表記為BMI-BF4),為了防止吸濕,在真空並且在25℃下滲透24小時。由滲透後的重量可知,BMI-BF4的含量,相對於聚碳酸伸丙酯為26.7wt%。將滲透過此離子液體的聚碳酸伸丙酯顆粒與聚丙烯(日本Polypro股份有限公司製,Mw=380,000、Mw/Mn=4.9)置於DSM Xplore公司製Micro-Compounders,轉速50rpm,在180℃下混練5分鐘,並在室溫下放置,而得到聚烯烴系樹脂組成物。
(實施例2)
將離子液體的種類改成N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓雙(三氟甲烷磺醯基)醯胺(以下表記為P14-TFSA),除此之外以與實施例1同樣的方式得到聚烯烴系樹脂組成物。
(實施例3)
將離子液體的種類改成1-丁基-3-甲基咪唑啉鎓雙(三氟甲烷磺醯基)醯胺(以下表記為BMI-TFSA),除此之外以與實施例1同樣的方式得到聚烯烴系樹脂組成物。
(實施例4)
將離子液體的種類改成N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓四氟硼酸
鹽(以下表記為P14-BF4),除此之外以與實施例1同樣的方式得到聚烯烴系樹脂組成物。
(比較例1)
僅將聚丙烯以與實施例1同樣的條件進行混練,而得到聚烯烴系樹脂組成物。
(比較例2)
不使用離子液體,除此之外以與實施例1同樣的條件進行混練,而得到聚烯烴系樹脂組成物。
(比較例3)
不使用聚碳酸伸丙酯,除此之外以與實施例1同樣的條件進行混練,然而離子液體無法混合,而無法得到聚烯烴系樹脂組成物。
(比較例4)
使用馬來酸變性聚丙烯(三井化學公司製ADMER QE800,MFR=9.1g/10min)作為相溶化劑來代替離子液體,除此之外以與實施例1同樣的條件進行混練,而得到聚烯烴系樹脂組成物。
在表1中揭示了上述實施例1~4及比較例1~4中的聚烯烴系樹脂(聚丙烯)、聚碳酸伸烷酯樹脂及離子液體的配方組成(比較例4進一步含有馬來酸變性聚丙烯)。
此外將所使用的離子液體的構造式揭示如下。
[評估法1]
藉由以下的方法進行實施例及比較例所得到的聚烯烴系樹脂組成物的示差掃描熱量測定(DSC測定)、及單軸拉伸測試。單軸拉伸測試是使用藉由熱壓延成形所得到的測試片來進行。
(1)示差掃描熱量測定(DSC測定)、
使用以下的裝置來測定聚烯烴系樹脂組成物的結晶化溫度及熔點。
測定儀器:Perkin Elmer公司製Diamond DSC
昇溫速度:20℃/min
降溫速度:20℃/min
測定溫度範圍:0~230℃
(2)熱壓延成形
藉由熱壓延成形製作出拉伸測試用的測試片。
裝置:Techno Supply公司製桌上型熱壓延機
壓延溫度:230℃
壓延壓力:20MPa
(3)拉伸測試
依據JIS K 7161:1994,使用以下的測試片及測定裝置來測定降伏應力、頸部應力、頸部形變、破裂應力、破裂形變及彈性率。另外,回復力是由應力-形變曲線中至頸部形變為止的積分值來計算。
降伏應力、頸部應力愈大,則為強度愈優異的硬材料。破裂應力、破裂形變愈大,則延伸性愈優異,而為柔韌的材料。頸部形變、回復力愈大,則為韌性愈優異的材料。彈性率愈大,則為愈不易變形的材料。
測試片:啞鈴型(平行部長度10mm、平行部寬度4mm、厚度0.2mm)
測定儀器:INSTRON公司製拉伸測試機MODEL4466
拉伸速度:10mm/min及120mm/min
測定溫度:25℃
將實施例及比較例所得到的樹脂組成物的評估結果揭示於表1、表2。此外,將拉伸速度120mm/min的結果揭示於表1,拉伸速度10mm/min的結果揭示於表2。
若將實施例1~4與比較例1作比較,則可知尤其在以高速評估拉伸速度的情況,能夠維持原本聚丙烯的機械強度,同時提升回復力。由比較例2可知,因為有離子液體,回復力較為提升。由比較例3可知,聚丙烯與離子液體不相溶,因此若沒有聚碳酸伸烷酯樹脂,則無法摻合。由比較例4可知,經常作為聚丙烯的相溶化劑使用的馬來酸變性聚丙烯無法提升回復力。另外,尤其由表2的結果可知,離子液體之中,陰離子為雙(三氟甲烷磺醯基)醯胺的離子液體提升回復力的效果較高。
(實施例5)
準備製造例3所得到的聚碳酸伸丙酯3質量份、BMI-TFSA1質量份、高密度聚乙烯(東麗股份有限公司製,Mw=750,000、Mw/Mn=6.3、Tg=-120℃、熔點=134℃)96質量份,將這些置於DSM Xplore公司製「Micro-Compounders」,以轉速50rpm、160℃的條件混練5分鐘,在室溫下放置,而得到聚烯烴系樹脂組成物。
將所得到的聚烯烴系樹脂組成物,使用Techno Supply公司製桌上型熱壓延機,以壓延溫度210℃、壓延壓力20MPa進行加工,而得到厚度0.2mm的薄片狀成形物。
將所得到的薄片狀成形物,使用INSTRON公司製拉伸測試機「MODEL4466」,以25℃、120mm/分鐘的條件,分別以1.5倍、2倍及9倍3種延伸倍率往MD方向延伸加工。藉此,而得到分別厚度0.18mm(1.5倍)、0.15mm(2倍)及0.075mm(9倍)的3種聚烯烴系樹脂薄膜。
(實施例6)
將離子液體的種類改成BMI-BF4,除此之外以與實施例5同樣的方式得到延伸倍率分別為2倍及9倍的兩種聚烯烴系樹脂薄膜。
(實施例7)
將聚碳酸伸丙酯的摻合量改成10質量份、高密度聚乙烯的摻合量改成89質量份,除此之外以與實施例5同樣的方式得到延伸倍率分別為2倍及9倍的兩種聚烯烴系樹脂薄膜。
(實施例8)
準備製造例3所得到的聚碳酸伸丙酯樹脂3質量份、BMI-TFSA 1質量份、聚丙烯(日本Polypro股份有限公司製,Mw=380,000、Mw/Mn=4.9、Tg=3℃、熔點=164℃)96質量份,將這些置於DSM Xplore公司製「Micro-Compounders」,以轉速50rpm、180℃的條件混練5分鐘,在室溫下放置,而得到聚烯烴系樹脂組成物。
將所得到的聚烯烴系樹脂組成物,使用Techno Supply公司製桌上型熱壓延機,以壓延溫度230℃、壓延壓力20MPa係加工,而得到厚度0.2mm的薄片狀成形物。
將所得到的薄片狀成形物,使用INSTRON公司製拉伸測試機「MODEL4466」,以25℃、120mm/分鐘的條件延伸加工至延伸倍率成為2倍,而得到厚度0.15mm的聚烯烴系樹脂薄膜。
(實施例9)
將聚碳酸伸丙酯的摻合量改成10質量份、聚丙烯的摻合量改成89質量份,除此之外以與實施例8同樣的方式得到聚烯烴系樹脂薄膜。
(實施例10)
將與實施例5同樣配方的聚烯烴系樹脂組成物,使用Techno Supply公司製桌上型熱壓延機,以壓延溫度210℃、壓延壓力20MPa進行加工,而得到厚度1mm的薄片狀成形物。
將所得到的薄片狀成形物,使用INSTRON公司製拉伸測試機「MODEL4466」,在25℃、120mm/分鐘的條件下分別以1.5倍、2倍及9倍3種延伸倍率往MD方向延伸加工。藉此分別得到厚度為0.9mm(1.5倍)、0.75mm(2倍)及0.4mm(9倍)的3種聚烯烴系樹脂薄膜。
(實施例11)
將與實施例5同樣配方的聚烯烴系樹脂組成物,使用Techno Supply公司製桌上型熱壓延機,以壓延溫度210℃、壓延壓力20MPa進行加工,而得到厚度0.2mm的薄片狀成形物。
將所得到的薄片狀成形物,使用INSTRON公司製拉伸測試機「MODEL4466」,在100℃、120mm/分鐘的條件下分別以2倍及9倍兩種延伸倍率往MD方向延伸加工。藉此分別得到厚度為0.15mm(2倍)及0.075mm(9倍)的兩種聚烯烴系樹脂薄膜。
(比較例5)
僅將聚乙烯以與實施例5同樣的條件進行加工,而得到聚烯烴系樹脂薄膜。
(比較例6)
不使用離子液體,並將高密度聚乙烯的摻合量改成97質量份,除此之外以與實施例5同樣的方式得到聚烯烴系樹脂薄膜。
(比較例7)
不使用聚碳酸伸丙酯,並將高密度聚乙烯的量改成99質量份,除此之外以與實施例5同樣的條件進行混練,然而離子液體無法混合,而無法得到聚烯烴系樹脂組成物。
在表3中揭示了上述實施例5~11及比較例5~7中的聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹脂及離子液體的配方組成。
[評估法2]
(1)表面電阻率
依據JIS K 6911:1995,使用以下的測定裝置進行測定。
測定儀器:日置電機公司製超絕緣計SM-8220
測定溫度:23℃
測定濕度:50%Rh
測定條件:以施加500V一分鐘時的電阻率作為測定值。
在表4中揭示了實施例5~11及比較例5、6所得到的延伸倍率1.5倍、2倍及9倍各聚烯烴系樹脂薄膜的表面電阻率的測定結果。另外還揭示了並未延伸的聚烯烴系樹脂薄膜(1倍)的表面電阻率的測定結果作為比較對照。
圖1表示實施例5及比較例5所得到的薄膜,延伸倍率與表面電阻率的關係。
在表4的實施例5~11的任一者之中,藉由延伸而使表面電阻率大幅降低,由此可知,藉由使聚烯烴系樹脂薄膜延伸,提升了抗靜電性能。另外,由實施例8及9可知,藉由延伸,不僅聚乙烯得到表面電阻率降低的效果,聚丙
烯也同樣地得到效果。
另一方面,如比較例5所示般,僅由聚烯烴系樹脂所構成的薄膜,在延伸前後表面電阻率幾乎沒有變化,而沒有觀察到使薄膜延伸所產生的抗靜電性能提升。另外,由比較例6、7可知,使用不含聚碳酸伸丙酯樹脂或離子液體的聚烯烴系樹脂組成物所成形的薄膜,也沒有觀察到延伸所產生的抗靜電性能提升。
本發明之聚烯烴系樹脂組成物具有優異的聚烯烴系樹脂的機械物性以及回復力,因此可使用於以往因為回復力低的問題而無法使用的用途,極為有用。
本發明之聚烯烴系樹脂薄膜可維持機械物性以及提升回復力,而且抗靜電性能優異。因此,聚烯烴系樹脂薄膜除了以往使用聚烯烴系樹脂薄膜的用途之外,還可使用於因為避免靜電造成放電或塵埃附著而使用受到限制的電子材料等的包裝材料用途等。
Claims (9)
- 一種聚烯烴系樹脂組成物,其含有聚烯烴系樹脂、聚碳酸伸烷酯樹脂及離子液體。
- 如請求項1之聚烯烴系樹脂組成物,其中聚碳酸伸烷酯樹脂為聚碳酸伸丙酯。
- 如請求項1或2之聚烯烴系樹脂組成物,其中離子液體係由陽離子及陰離子的組合所構成的鹽,該陽離子係選自銨離子、吡啶鎓離子、吡咯啶鎓離子、吡咯啉鎓離子、噁唑鎓離子、噁唑啉鎓離子、咪唑啉鎓離子、噻唑鎓離子及鏻離子所構成之群中的1種,該陰離子係選自鹵素離子、磷酸根離子、硝酸根離子、硫酸根離子、硫酸氫根離子、磺酸根離子、甲苯磺酸根離子、過氯酸根離子、鋁酸根離子、二鋁酸根離子、硼酸鹽離子、醯胺離子、二氰醯胺離子、琥珀酸根離子、硫氰酸根離子、及羧酸根離子所構成之群中的1種。
- 如請求項1或2之聚烯烴系樹脂組成物,其含有:相對於聚烯烴系樹脂100質量份,0.05~20質量份的聚碳酸伸烷酯樹脂、0.01~5質量份的離子液體。
- 如請求項1或2之聚烯烴系樹脂組成物,其中聚烯烴系樹脂為聚丙烯或聚乙烯。
- 如請求項1或2之聚烯烴系樹脂組成物,其中聚烯烴系樹脂為聚丙烯。
- 一種成形物,其係使如請求項1至6中任一項之聚烯烴系 樹脂組成物成形而成。
- 一種聚烯烴系樹脂薄膜,其係使如請求項1至6中任一項之聚烯烴系樹脂組成物成形而成的聚烯烴系樹脂薄膜,並且至少往單軸方向延伸。
- 如請求項8之聚烯烴系樹脂薄膜,其中往前述單軸方向的延伸倍率為1.01~20.0。
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