JP2960959B2 - イソシアネート化合物配合ポリオレフィン樹脂材料の製造方法およびそれの押出機への供給方法 - Google Patents

イソシアネート化合物配合ポリオレフィン樹脂材料の製造方法およびそれの押出機への供給方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種基材への押出ラミネートに用いられる
イソシアネート化合物配合ポリオレフィン樹脂材料の製
造方法およびそれの押出機への供給方法に関し、さらに
詳しくは、イソシアネート化合物の空気中の水分等との
接触を避け、それの有するイソシアナト基をポリオレフ
ィン樹脂材料中に有効に存在せしめ、よって、基材とラ
ミネート層間の接着強度等に優れた押出ラミネート物を
得ることができる、イソシアネート化合物配合ポリオレ
フィン樹脂材料の製造方法およびそれの押出機への供給
方法に関する。
〔従来の技術〕
従来より、各種樹脂フィルム、アルミニウム箔、セロ
ファン、紙、布等の基材に、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン樹脂を押出ラミネートしてヒー
トシール性、防湿性等を付与することが行われており、
それらラミネート物は食品等の包装用資材等として多量
に使用されている。
しかしながら、ラミネート物におけるラミネート層と
基材との接着強度を実用可能な程度に到達させるため
に、そのラミネート方法として、通常、ラミネート層と
なるポリオレフィン樹脂の押出樹脂温度を例えば310℃
以上の高温としてダイと圧着ロールとの空間(いわゆる
エアーギャップ)内でその表面を酸化させ、さらに、基
材の表面にプライマーコート処理を施している。従っ
て、従来の押出ラミネート方法においては、押出樹脂温
度を高温としていることから、ラミネート層の基材との
非接着面も酸化されて、ラミネート物としてのヒートシ
ール性の低下や臭気の発生等の問題を往々にして引き起
こしている。さらに、プライマーコート処理およびその
後の乾燥工程が必要であるという工程の煩雑さ、経済的
不利さの問題も抱えている。
一方、本発明者等は、従来のポリオレフィン樹脂の押
出ラミネート方法における前述の問題を解決すべく、ポ
リオレフィン樹脂にイソシアネート化合物を配合するこ
とによって、ポリオレフィン樹脂の押出樹脂温度を低温
下しても、さらに、基材表面にプライマーコート処理を
施さずとも、基材との接着強度に優れたラミネート物を
製造できることを見出し、先に特許出願した(特願平2
−147703号、特願平2−272990号)。
しかしながら、このイソシアネート化合物配合ポリオ
レフィン樹脂を用いる方法においては、液体上、粘稠
上、または固体状のイソシアネート化合物の所定量を粉
末状、ペレット状、またはフレーク状のポリオレフィン
樹脂に加え、押出機で溶融混練してストランド状に押出
し、ペレット化してイソシアネート化合物配合ポリオレ
フィン樹脂材料を製造する過程で、イソシアネート化合
物が、空気中の水分との接触により、また、ストランド
またはペレットの冷却時の水分との接触により、反応し
てしまい、それの有するイソシアナト基がポリオレフィ
ン樹脂材料中に有効に存在しなくなるばかりか、反応生
成物がゲル状の異物となって樹脂材料中に存在すること
となり、それにより、このイソシアネート化合物配合ポ
リオレフィン樹脂材料を用いて基材に押出ラミネートし
た場合、基材とラミネート層間の接着性の不良、およ
び、ラミネート層の外観の低下等の問題を往々にして発
生することが判明した。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、このイソシアネート化合物配合ポリオレフ
ィン樹脂材料の製造方法における前述の問題を解決すべ
くなされたものであり、従って、本発明は、イソシアネ
ート化合物の水分との接触を避け、それの有するイソシ
アナト基をポリオレフィン樹脂材料中に有効に存在せし
め、よって、基材とラミネート層間の接着強度に優れ、
ラミネート層の外観にも優れた押出ラミネート物を得る
ことができる、イソシアネート化合物配合ポリオレフィ
ン樹脂材料の製造方法およびそれの押出機への供給方法
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のイソシアネート化合物配合ポリオレフィン樹
脂材料の製造方法は、以下詳述すれば、イソシアネート
化合物含有ポリオレフィン樹脂を芯成分とし、イソシア
ネート化合物非含有ポリオレフィン樹脂を鞘成分とした
芯/鞘構造を有するストランド状に押出成形してなるこ
とを特徴とし、それの押出機への供給方法は、前記の製
造方法により得られたストランド状材料を、ストランド
状で押出機に供給することを特徴とする。
本発明におけるポリオレフィン樹脂としては、ポリエ
チレン、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン
−1等のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと、酢
酸ビニル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エ
ステル等との共重合体等のエチレン系樹脂、ポリプロピ
レン、プロピレンと、エチレン、ブテン−1等のα−オ
レフィンとの共重合体のプロピレン系樹脂、および、ブ
テン−1系樹脂等が挙げられ、なかで、エチレン系樹脂
が好ましい。また、これら樹脂のメルトフローレート
(MFR)は、0.1〜500g/10分であるのが好ましく、1〜2
00g/10分であるのがさらに好ましい。
本発明において、芯成分を構成するポリオレフィン樹
脂は、イソシアネート化合物を含有していることが必須
である。ここで「イソシアネート化合物含有」とは、以
下に例示するイソシアネート化合物を予め配合すると
か、イソシアネート化合物によって予め変性するとか等
によって、樹脂中にイソシアナ基(マスクされたものを
含む。)が存在することを意味する。
イソシアネート化合物としては、(イ)フェニルイソ
シアネート、O−トリルイソシアネート、O−クロルイ
ソシアネート、α−ナフチルイソシアネート等のモノイ
ソシアネート化合物、(ロ)ヘキサメチレンジイソシア
ネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエート、
2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート、4,4−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、3,3−ジメトキシビ
フェニル−4,4−ジイソシアネート、1,5−ナフチレンジ
イソシアネート、一般式 で表されるポリ(メチレンフェニルイソシアネート)等
のジおよびポリイソシアネート化合物、(ハ)(ロ)の
ジおよびポリイソシアネート化合物と、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、
グリセリン、トリメチルロールプロパン等の多価アルコ
ールとからなる末端NCOウレタンプレポリマー、および
(ニ)フェノールまたはアミンでマスクされた(イ)〜
(ハ)のイソシアネート化合物等が挙げられる。これら
の中で、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポ
リ(メチレンフェニルイソシアネート)、ヘキサンメチ
レンジイソシアネート、ウレタンプレポリマー、および
これらのイソシアナト基がフェノール、アミン、3級ア
ールコールまたはラクタム等でマスクされたイソシアネ
ート化合物が好ましい。
なお、ポリオレフィン樹脂におけるこれらイソシアネ
ート化合物の含有量は、0.001〜30重量%が好ましく、
さらに好ましくは0.01〜10重量%である。
なお、本発明において、芯成分を構成するポリオレフ
ィン樹脂と、鞘成分を構成するポリオレフィン樹脂と
は、同一樹脂であるのが好ましいが、異なった樹脂であ
ってもよい。
また、ポリオレフィン樹脂には、スリップ剤、帯電防
止剤、防曇剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤、
炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタン、タルク等の無機
充填剤、および顔料等を添加することができる。
本発明において、イソシアネート化合物含有ポリオレ
フィン樹脂を芯成分とし、イソシアネート化合物非含有
ポリオレフィン樹脂を鞘成成分とした芯/鞘構造を有す
るストランド状材料を押出成形するには、ポリオレフィ
ン樹脂とイソシアネート化合物とをリボンブレンダー、
ヘンシェルミキサー等の混合機で、好ましくは窒素ガス
等の不活性ガス雰囲気中で、混合した後、好ましくはホ
ッパーを窒素ガスの不活性ガスでシール等した、一方の
押出機に供給し、イソシアネート化合物を加えないポリ
オレフィン樹脂を他方の押出機に供給し、次いで、両者
を、芯/鞘構造のストランド成形用金型に導入し、前者
を芯材とし後者を鞘材とした芯/鞘構造のストランド状
に、押出温度を好ましくは100〜280℃、さらに好ましく
は130〜260℃として、押出成形し冷却固化すればよい。
この際、ストランドの断面形状は、特に限定されるも
のではないが、円形またはこれに近い形が好ましく、ま
た、太さも、特に限定されるものではないが、10mm以下
とするのが好ましい。また、鞘層の厚みは3〜300μ程
度とする。
冷却したストランド状材料は、切断せずに巻取るか堆
積し、または、小片に切断して、保管する。これらの保
管は、防湿性、密封性の容器、袋等を用い、さらに、窒
素ガス等不活性ガスの置換状態で行なうのが良い。
本発明によるイソシアネート化合物配合ポリオレフィ
ン樹脂材料を用いて、各種基板へ押出ラミネートするに
おいては、前述の小片に切断した材料を、必要に応じて
さらにポリオレフィン樹脂と混合し、好ましくはホッパ
ーを窒素ガス等の不活性ガスでシール等した、押出機に
供給することも可能であるが、本発明の効果を一層確実
ならしめるためには、ストランド状のままの材料を、必
要に応じてさらに加えられるポリオレフィン樹脂と共
に、押出機に供給するが好ましい。
〔発明の効果〕
本発明のイソシアネート化合物配合ポリオレフィン樹
脂材料の製造方法およびそれの押出機への供給方法は、
以上の構成とするので、イソシアネート化合物の水分と
の接触を避け、それの有するイソシアナト基をポリオレ
フィン樹脂材料中に有効に存在せしめ、よって、本発明
方法を押出ラミネート加工に適用した場合、基材とラミ
ネート層間の接着強度に優れ、ラミネート層の外観にも
優れた押出ラミネート物を得ることができるものであ
る。
〔実施例〕
実施例1 パウダー状の低密度ポリエチレン(密度0.919g/cm3、
メルトフローレート9g/10分)90重量%、酸化珪素(平
均粒径2μ)5重量%、および、ポリ(メチレンフェニ
ルイソシアネート)(日本ポリウレタン工業社製、「ミ
リオネートMR−100」、イソシアナト基含有量31重量
%)5重量%とを、窒素ガス気流中のヘキシェルミキサ
ーで混合した後、ホッパーを窒素ガスでシールした一方
の押出機(口径40mm)に供給し、ペレット状の先と同じ
低密度ポリエチレンを他方の押出機(口径40mm)に供給
し、次いで、両者を、芯/鞘構造のストランド(ノズル
径5mm)成形用金型に導入し、前者を芯材とし後者を鞘
材とした芯/鞘構造のストランド状に150℃で押出し、
水槽に導入して冷却固化することにより、ストランド状
のイソシアネート化合物配合ポリオレフィン樹脂材料
(ストランド径3mm)を製造した。なお、この際、芯材
用樹脂の押出量は10kg/時間、鞘材用樹脂の押出量は3kg
/時間とした。
得られたストランド状材料について、シリンダーのほ
ぼ中央にベント口を有する押出機(口径40mm)を備えた
押出ラミネート装置を用いて、該押出機のホッパーに先
に用いたと同じ低密度ポリエチレンを供給すると共に、
ベント口よりストランド状材料を供給し(供給量は、前
者低密度ポリエチレン90重量%、後者ストランド状材料
10重量%となる割合)、両者を溶融混練した後、樹脂温
度260℃でフィルム状に押出し、厚み15μの二軸延伸ナ
イロンフィルム上にラミネート層厚み30μ、ラミネート
速度40m/分で押出ラミネートした。
得られたラミネート物における基材とラミネート層間
は剥離できない程に接着しており、また、ラミネート層
にはゲル状物の発生も殆ど認められず優れた外観を示し
た。
実施例2 実施例1における低密度ポリエチレンをエチレン−酢
酸ビニル共重合体樹脂(酢酸ビニル含有量10重量%、メ
ルトフローレート7g/10分)に代えた他は、実施例1と
同様にしてストランド状材料を製造した。
そして、得られたストランド状材料について、押出ラ
ミネートの樹脂温度を240℃とした他は、実施例1と同
様にして押出ラミネートを実施した。
得られたラミネート物における基材とラミネート層間
の接着性、およびラミネート層の外観は、実施例1と同
様に優れるものであった。
実施例3 実施例1における鞘材としての低密度ポリエチレンを
高密度ポリエチレン(密度0.958g/cm3メルトフローレー
ト20g/10分)に代えると共に、その押出量を10kg/時間
とした他は、実施例1と同様にしてストランド状材料を
製造した。
そして、得られたストランド状材料について、実施例
1と同様にして押出ラミネートを実施したところ、得ら
れたラミネート物における基材とラミネート層間の接着
性は、実施例1と同様に優れ、ラミネート層の外観は、
実施例1よりさらに優れるものであった。
比較例1 実施例1における鞘材として、芯材と同じものを用い
ると共に、供給する押出機のホッパーを窒素ガスでシー
ルした他は、実施例1と同様にしてストランド状材料を
製造し、押出ラミネートを実施した。
得られたラミネート物における基材とラミネート層間
は容易に剥離できる程であり、また、ラミネート層には
ゲル状物が多数発生しており外観の劣るものであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−42960(JP,A) 特開 昭47−42961(JP,A) 特開 昭57−23422(JP,A) 特開 昭61−47229(JP,A) 特開 昭61−194221(JP,A) 実開 昭63−72010(JP,U) 実開 平2−117112(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 47/00 - 47/96 B32B 27/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イソシアネート化合物含有ポリオレフィン
    樹脂を芯成分とし、イソシアネート化合物非含有ポリオ
    レフィン樹脂を鞘成分とした芯/鞘構造を有するストラ
    ンド状に押出成形してなることを特徴とするイソシアネ
    ート化合物配合ポリオレフィン樹脂材料の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項(1)記載の製造方法により得られ
    たストランド状材料を、ストランド状で押出機に供給す
    ることを特徴とするイソシアネート化合物配合ポリオレ
    フィン樹脂材料の押出機への供給方法。
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