JP2000511208A - 永久帯電防止性及び防曇性を持つポリオレフィン、その製造方法、並びにその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、永久帯電防止性及び／又は防曇性を有し、20から50重量％の親水性ポリエーテルブロックアミドを含むポリオレフィンに関する。さらに、本発明は当該ポリオレフィンの製造方法と共に帯電防止性及び防曇性が改善されたポリオレフィンホイルを製造するためのその使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 永久帯電防止性及び防曇性を持つポリオレフィン、 その製造方法、並びにその使用 本発明は永久帯電防止性及び／又は防曇性を持つポリオレフィン、このポリオ レフィンの製造方法、当該ポリオレフィンの使用、並びに当該ポリオレフィンか ら製造されるホイル（箔）に関する。 ポリオレフィンホイルは、処理中にかなり速く静電荷を帯び、この静電荷のた めに互いにへばり付くので、このようなホイルのその後の機械処理や、例えばこ のようなホイルで作られた袋の開封を妨げるという欠点を持つ。この静電気帯電 を防ぐには、ポリオレフィンに対して製品の静電気帯電を抑制する帯電防止剤を 処理前に加える。 さらに、ポリオレフィンホイルが透明でなければならず、透明性を維持しなけ ればならない用途には適当な曇り防止剤をポリオレフィンホイルに加えなければ ならない。従って、例えば、包装されている物が包装用ホイルを通してユーザー に見えて容易に確認できる状態が維持されることは、それらを包装材として使用 する場合に望ましい。これらの性質を持つホイルは、同様にその透明性を永久に 維持することが要求される温室にも使用されている。曇り防止剤は包装内容物中 に存在する水分がホイルの内部表面上で凝縮してそれによりホイルの透明性に不 都合な影響を及ぼすのを防止する。 先行技術から、高分子量のエトキシル化脂肪酸アミンが上記のような帯電防止 剤として使用されることが知られている。特に好ましいのは12から18個の炭素ユ ニットの鎖長で化合物１モル当たり約２モルのエトキシル化度を持つ脂肪酸含有 物質である。その他にも使用できる部材としては例えばグリセロール・モノステ アレートのようなステアリン酸塩がある。 高分子長鎖化合物、特に脂肪酸エステルは曇り防止剤としても使用される。例 えはグリセロール・モノオレエート及びソルビトール・モノラウレートは包装ホ イル用のポリオレフィンに使用され、ポリ（グリセロールエステル）を温室ホイ ル用のポリオレフィンに用いられる。しかしなから、これらの物質には内部から ホイル表面へと次第に拡散し、その結果としてホイルの帯電防止性及び防曇性が 次第に劣化するという欠点を持つ。 もっとも、このような拡散過程によってホイルの物理的及び光学的性質にも望 ましくない変化が同様に生じる。そのためにホイルは粘着性となり；透明性を妨 げる物質が目に見えるブルーミングを生じさせる。その上、このようなホイルの 帯電防止性は時間とともに異常になる。 従って、本発明の技術的目的は、類似の性質を備えた先行技術のポリオレフィ ンよりも優れたポリオレフィンを提供することにある。これらのポリオレフィン は永久に帯電防止性であって防曇性を備えており、これらのポリオレフィンから 製造されるホイルでは、ホイル表面にこれらの物質が次第に拡散することがない 。その課題は、物質のブルーミングを防ぎ、当該ポリオレフィンから製造された ホイルの透明性を維持することにある。 この技術的課題は、20から50重量％の親水性ポリエーテルブロックアミドを含 むことを特徴とするポリオレフィンにより達成される。好ましい態様においては 上記ポリエーテルブロックアミドは式(I)で示される： （式中、PAはポリアミドセグメントを表わし、PEはポリエーテルセグメントを表 わし、10≦ｎ≦60である）。ポリエーテルセグメントとしては、 式(II) 式(III) 又は式(IV) のポリエーテルを使用してもよい（上記式中、ｍは10ないし100の整数を示す） 。ポリアミドセグメントとしては、ポリアミド6;ポリアミド6,6;ポリアミド11; ポリアミド12;ポリアミド6,12;ポリアミド6,11又はその混合物から成る群から選 択されるポリアミドが含まれていてもよい。 上記のポリエーテルブロックアミドは非常に多様な組成のポリオレフィンにお いて使用することができる。例えばこのポリオレフィンは低密度ポリエチレン、 線状低密度ポリエチレン、若しくは通常のポリエチレンでもよく、ポリプロピレ ンホモポリマー、ポリプロピレンブロックコポリマー、ポリプロピレンランダム コポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリブチレン、及びポリメチル ペンテン又はそれらの混合物でもよい。 特に好ましいのは、本発明のポリオレフィン中にポリアミド12を有するポリエ ーテルブロックアミドをポリアミドセグメントとして含み、式(II)のセグメント をポリエーテルセグメントとして含むものである。 本発明のポリオレフィンはさらに１から20重量％のポリオレフィン樹脂、ポリ オレフィンエラストマー又はスチレンエラストマーを含んでいてもよく、これら の物質は好ましくは0.1から５重量％の無水マレイン酸を含む。 好ましい態様においては、無水マレイン酸を含む化合物はポリプロピレン樹脂 、エチレン−プロピレンエラストマー、線状低密度ポリエチレン、又はスチレン −イソプレン−スチレンエラストマーである。 本発明のポリオレフィンはZSK 30二軸スクリュー押出機中で180ないし240 ℃で個々の成分を配合して製造する。融解後、混合物を水浴中で冷却し、必要に 応じて粒状化する。こうして製造した粒状物は、その後適当な厚みのホイルに転 化したり、押出成形したり、又は射出成形して最終製品に仕上げることができる 。 このように、例えば、70重量％のポリプロピレン及び30重量％のポリエーテル ブロックアミドを含む組成物を製造することができる。これらは優れた永久帯電 防止性を有しており、射出成形に特に適している。ホイルの製造には、60重量％ のポリプロピレン及び40重量％のポリエーテルブロックアミドから成る組成物を 用いることが好ましい。このようなホイルは永久に持続する優れた帯電防止性及 び防曇性を持つ。 このようなホイル又は成形品の機械的性質は無水マレイン酸含有ポリオレフィ ン樹脂又はポリオレフィンエラストマーを0.1ないし５重量％の量で加えること によってさらに改善することができる。この態様では、好ましくは５ないし15重 量％の無水マレイン酸含有ポリプロピレン又は５ないし15重量％の無水マレイン 酸含有エチレン−プロピレンエラストマーを加えるが、10重量％の量が特に好ま しい。これらのポリマーを加えることにより、アミドがポリエチレン又はポリプ ロピレンマトリックス中に取り込まれて、そのポリオレフィンの加工性と共に完 成品の機械的性質、特に耐衝撃性を驚くほど改善する。 このようなポリオレフィンの典型的な用途は、例えば、いわゆる二軸延伸ポリ プロピレンホイルであり、この場合、押出成形中に本発明のポリオレフィンが同 時押し出し多層ホイルの外層に導入される。この方法により、特に良好なシール 適性を持ち、優れた光学特性及び帯電防止性を示し、添加剤のホイル表面への拡 散を示さないホイルが得られる。従って、本発明のポリオレフィンは帯電防止剤 及び／又は曇り防止剤を配合した先行技術から公知のポリオレフィンよりも実質 的に優れている。 本発明のポリオレフィンを使用して、例えば成形品、ホイル及び押し出し製品 を低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン及びエチレン−酢酸ビニルコポ リマーを基剤として製造することができる。これらの部材は射出成形と同様に押 出加工にも適している。これらの基礎部材から製造された製品も優れた帯電防止 性及び防曇性を持つ。 このように、帯電防止性及び防曇性が改善されたポリオレフィンホイルの製造 に理想的な方法で本発明のポリオレフィンを使用することができる。また、上記 ポリオレフィンを使用して、優れた物理的、化学的及び機械的性質を持つ任意の 厚みのホイル及び任意の種類の成形品を製造することができる。 以下の実施例は本発明をより詳細に説明するためのものである。これらの実施 例では、種々の製品を本発明のポリオレフィンから製造し、それらの性質を通常 装備のポリオレフィンから誘導されるものと比較する。 実施例 比較例１及び２、実施例１から８ 種々のポリプロピレンを調製した。表１はこれらのポリプロピレンの組成を示 している。比較例１及び２は、従来知られている帯電防止剤及び曇り防止剤、す なわちエトキシル化脂肪酸アミンを含む先行技術のポリプロピレンを含む。実施 例１から８では、これらを本発明のポリエーテルブロックアミドで置換した。こ れらのポリプロピレンから、二軸延伸ポリプロピレンホイル（boPPホイル）及び 成形品を製造した。実施例１、２及び３では、厚みが20μｍのboPPホイルを製造 し、実施例４から８では、射出成形用組成物を製造した。これらの個々の製品そ れぞれについて、表面抵抗（オーム）、電荷減衰（秒）、表面特性及びノッチ付 アイゾッド衝撃強さ(J/m)を測定した。 上記の表から、通常の脂肪酸アミン又はグリセロール・モノステアレートのよ うな物質をポリプロピレンに加えると、ごく不十分な表面特性しか得られないこ とが推測できる。ポリエーテルブロックアミドを実施例１、２及び３のホイルに 加えることによって、表面抵抗及び放電時間はほぼ一定に維持され、表面特性は 従来技術である比較例１及び２と比較して実質的に改善されている。同様のこと が射出成形に適した組成物を開示した実施例４から８にもあてはまる。これらの 例でも同様に、ポリエーテルブロックアミドを加えることによって、優れたノッ チ付衝撃強さと共に優れた表面抵抗、良好な放電時間及び好ましい表面特性が達 成される。 比較例３及び４、実施例９及び10 以下の実施例は、従来技術のものと比較した場合の包装用目的の本発明のポリ オレフィンの組成及び実用性を示す。これらのポリオレフィンから製造したホイ ルを低温曇り試験にかけてそれらの性質を比較した。厚みが約30μｍのホイルを 製造した。これらのホイルを水を入れた上部開放ガラス容器上に1cmの高さに固 定して冷蔵庫に入れた。曇り形成の時間経過を観察する。劣悪なホイルは水に面 したホイル内部に直ちに曇りを示す。優良な包装用ホイルは少なくとも４週間は 曇りを示さない。以下の表２は試験をおこなったホイルの組成及び性質を示して いる。 LDPE=低密度ポリエチレン LLDPE=線状低密度ポリエチレン MAH=無水マレイン酸 VG=非常なべとつき Ｇ=べとつき Ｓ=粘着性 Ｃ=透明 表２から、本発明のポリオレフィンでできたホイルは比較例３及び４のものよ りも曇り性が約３倍低いことが示されている。さらに、それらの表面特性は実質 的に改善されている。 比較例５、実施例11及び12 以下のように、表３の組成を持つ本発明のポリオレフィンから温室用ホイルを 製造した。ホイルは厚みが180μｍ、長さ１ｍ、及び幅30cmで製造した。これら のホイルで高温曇り試験を行った。この目的のためには、ホイルを枠上に種々の 角度で固定する。この方法によって、ホイルが温室に固定される角度に依存した 曇り形成を測定することができる。通常角度は温室の底部に対して45°、60°及 び90°とする。相対湿度は100%に調節し、外部温度は21°とする。底部開放の枠 の上にホイルを張って、水を入れた容器の上に置き、昼と夜がそれぞれ12時間周 期の温度をシミュレートするように水の温度は21℃及び34℃の間にする。劣悪な ホイルはブルーミングを示すが、これはホイルの透明性が低下するために望まし くない。 さらに、劣悪なホイルは１週間未満のうちに曇りを示す。優良なホイルは最低６ カ月間はブルーミングを示さず、同時に曇り防止効果を示すが、これは３回の栽 培期間中曇り防止特性を維持することに相当する。ホイルの組成及び性質を以下 の表３に掲げる。 LLDPE=線状低密度ポリエチレン MAH=無水マレイン酸 EVA-14%=酢酸ビニルを14%含むエチレン−酢酸ビニルコポリマー CE= 比較例 Ｂ= ブルーミング Ｃ= 透明 表３から、ポリエーテルブロックアミド部分を含む本発明により製造されるポ リオレフィン化合物が通常のポリグリセロールエステルを加えたポリオレフィン よりも実質的に優れており、表面特性及び曇り防止特性が改善されていることが わかる。ポリグリセロールエステルを加えた比較例５の組成物から製造したホイ ルは１カ月後に早くも最初のブルーミングを示す。ポリエーテルブロックアミド を加えて製造したホイルは８カ月後でもブルーミングを示さない。従って、本発 明のポリオレフィンから製造されたホイルはその帯電防止性及び防曇性において 先行技術によるものよりも実質的に優れている。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１月２５日（１９９９．１．２５） 【補正内容】 請求の範囲 １． 永久帯電防止性及び／又は防雲性を持ち、２０から５０重量％の親水性ポ リエーテルブロックアミドを含むポリオレフィンであって、ポリオレフィン樹脂 又はポリオレフィンエラストマー又はスチレンエラストマーが１ないし２０重量 ％の濃度で含まれ、これらの各物質が０．１から５重量％の無水マレイン酸を含 み、当該ポリエーテルブロックアミドが式（Ｉ）で示され、 ＰＡがポリアミドセグメントを示し、ＰＥがポリエーテルセグメントを示し、 １０≦ｎ≦６０であり、 ポリエーテルセグメントが式（ＩＩ） 式（ＩＩＩ） 又は式（ＩＶ） のポリエーテルであって、ｍが１０ないし１００の整数であることを特徴とする ポリオレフイン。 ２． ポリアミドセグメントが、ポリアミド６；ポリアミド６，６；ポリアミド １１；ポリアミド１２；ポリアミド６，１２；ポリアミド６，１１から成る群か ら選択されることを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン。 ３． ポリエチレン、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンブロック コポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリ マー、ポリブチレン、又はポリメチルペンテンがポリオレフィンとして含まれる ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリオレフィン。 ４． 低密度ポリエチレン又は線状低密度ポリエチレンがポリオレフィンとして 含まれることを特徴とする、請求項１ないし３に記載のポリオレフィン。 ５． ポリアミドセグメントがポリアミド１２であり、ポリエーテルセグメント が式（ＩＩ）で示され、 ｍが１０ないし１００の整数であることを特徴とする、請求項１ないし４に記載 のポリオレフィン。 ６． 無水マレイン酸を含むポリオレフィンがポリプロピレン樹脂、エチレン− プロピレンエラストマー、又は線状低密度ポリエチレン、又はスチレン−イソプ レン−スチレンエラストマーであることを特徴とする、請求項１ないし５記載の ポリオレフィン。 ７． 成分を配合ユニット中で配合し、１８０ないし２４０℃で融解し、水浴中 で冷却した後に粒状化することを特徴とする、請求項１ないし６記載のポリオレ フィンを製造する方法。 ８． 帯電防止性及び防曇性が改善されたポリオレフィンホイルを製造するため の請求項１ないし６に記載のポリオレフィンの使用。 ９． 請求項１ないし６に記載のポリオレフィンで製造された永久帯電防止性及

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．永久帯電防止性及び／又は防曇性を持ち、20から50重量％の親水性ポリエー テルブロックアミドを含むことを特徴とするポリオレフィン。 ２．請求項１に記載のポリオレフィンであって、当該ポリエーテルブロックアミ ドが式(I)で示され 式中、PAがポリアミドセグメントを示し、PEがポリエーテルセグメントを示し、 10≦ｎ≦60であることを特徴とするポリオレフィン。 ３．請求項１又は２に記載のポリオレフィンであって、当該ポリエーテルセグメ ントが式(II) 式(III) 又は式(IV) のポリエーテルであって、上記式中のｍが10ないし100の整数を示すことを特徴 とするポリオレフィン。 ４．請求項１ないし３に記載のポリオレフィンであって、当該ポリアミドセグメ ントが、ポリアミド6;ポリアミド6,6;ポリアミド11;ポリアミド12;ポリアミド6, 12;ポリアミド6,11から成る群から選択されることを特徴とするポリオレフィン 。 ５．請求項１ないし４に記載のポリオレフィンであって、当該ポリオレフィンと してポリエチレン、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンブロックコポ リマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー 、ポリブチレン、又はポリメチルペンテンが含まれることを特徴とするポリオレ フィン。 ６．請求項１ないし５に記載のポリオレフィンであって、当該ポリオレフィンと して低密度ポリエチレン又は線状低密度ポリエチレンが含まれることを特徴とす るポリオレフィン。 ７．請求項１ないし６に記載のポリオレフィンであって、当該ポリアミドセグメ ントがポリアミド12であり当該ポリエーテルセグメントが式(II)で示され 上記式中ｍが10ないし100の整数を示すことを特徴とするポリオレフィン。 ８．請求項１ないし７に記載のポリオレフィンであって、ポリオレフィン樹脂、 ポリオレフィンエラストマー又はスチレンエラストマーが１から20重量％の濃度 で含まれおり、これらの各物質が0.1から５重量％の無水マレイン酸を含むこと を特徴とするポリオレフィン。 ９．請求項１ないし８に記載のポリオレフィンであって、無水マレイン酸を含む 当該ポリオレフィンがポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレンエラストマー 、線状低密度ポリエチレン、又はスチレン−イソプレン−スチレンエラストマー であることを特徴とするポリオレフィン。 10．請求項１ないし９に記載のポリオレフィンを製造する方法であって、成分を 配合ユニット中で配合して180ないし240℃で融解し、水浴中で冷却した後に粒状 化することを特徴とする方法。 11．帯電防止性及び防曇性が改善されたポリオレフィンホイルを製造するための 請求項１ないし９に記載のポリオレフィンの使用。 12．請求項１ないし９に記載のポリオレフィンで製造された永久帯電防止性及び 防曇性を有するホイル。