JPH0122295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は、無機質充填剤の分散性が良好で機
械的性質の向上した樹脂組成物に関する。 ［従来の技術］ 従来、ポリオレフイン樹脂、ポリスチレン樹脂
の熱可塑性樹脂は、各種の成形品に成形可能であ
り、特にゴミ袋等の袋物にフイルム成形されてい
ることは周知である。 そして、廃材となつた前記熱可塑性樹脂は、焼
却炉で焼却すると、煙が煤が多量に発生して公害
の元となり、また、熱可塑性樹脂の燃焼カロリー
が高いのでこれを燃焼すると焼却炉を損傷してし
まう。そこで、近年、前記熱可塑性樹脂と無機質
充填剤とを混合した組成物を材料として各種成形
品を製造することにより、焼却の際の前記問題点
の解決が図られようとしている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、熱可塑性樹脂に配合する無機質
充填剤の配合量は、せいぜい30重量％が限度であ
り、それ以上に配合量を高めると、組成物中での
前記無機質充填剤の分散が不良となり、しかも前
記組成物を材料として製造した成形品の機械的性
質たとえば引張強度、インパクト強度等が低下す
る。特に前記組成物をフイルム成形する場合、製
膜不良を生じ易く、製膜し得たとしても機械的性
質の劣るフイルムとなつてしまう。したがつて、
前記組成物により成形したフイルムは、機械的強
度の要求されるレジ袋、シヨツピング袋等の包装
袋に好適に使用することができない。 ［問題点を解決するための手段］ この発明者らは、前記事情に基ずき、燃焼カロ
リーが低くて焼却時に焼却炉を損傷することがな
く、また、公害の発生を低減し、しかも、各種の
成形たとえばフイルム成形を良好に行ない、機械
的強度の大きいフイルムに成形することのできる
樹脂組成物の開発につき鋭意研究した結果、特定
の熱可塑性樹脂と直鎖状低密度ポリエチレンとを
特定の配合割合で配合する無機質充填剤を多量に
配合することができ、しかも、得られる樹脂組成
物を成形した成形品たとえばフイルムは機械的性
質がきわめて優れていることを見出してこの発明
に到達した。 すなわち、この発明の目的は、機械的強度が優
れると共に、多量の無機質充填剤を分散性良く配
合して燃焼カロリーの低い樹脂組成物を提供する
ことにある。 前記目的を達成するためのこの発明は、高密度
ポリエチレン20〜84.5重量％、メルトインデツク
スが１〜20の直鎖状低密度ポリエチレン10〜0.5
重量％および比表面積径が１〜2μmであり、かつ
50％重量平均径が１〜4μmである無機質充填剤70
〜15重量％を含むことを特徴とする樹脂組成物で
ある。 この発明における高密度ポリエチレンは、比重
が約0.92〜0.96である所謂低圧法ポリエチレンお
よび中圧法ポリエチレンを使用することができ
る。 この発明において重要なことの一つは、この樹
脂組成物中にメルトインデツクスが（MI）１〜
20ｇ／10分の直鎖状低密度ポリエチレンを含むこ
とである。前記高密度ポリエチレンとこの直鎖状
低密度ポリエチレンとを配合することにより、後
述する無機質充填剤を多量に配合しても、樹脂組
成物を材料とする成形品の機械的強度およびフイ
ルム中での分散性の向上を図ることができる。 前記直鎖状低密度ポリエチレンは、分岐鎖の極
めて少ない直鎖状の基本骨格を有すると共に分子
量および密度の低いポリエチレンである。 この発明では、密度が0.920〜0.940ｇ／mlであ
る直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。 また、この発明では、直鎖状低密度ポリエチレ
ンは、その製法にかかわりなく、気相法、液相法
および高圧反応法のいずれの製法により得られた
ものでも良い。 この発明において重要なことの一つは、この樹
脂組成物中に比表面積径が１〜2μm、好ましいは
1.2〜1.8μmであり、かつ50％重量平均径が１〜
4μm、好ましくは２〜3μmである無機質充填剤を
含むことである。 なお、この発明に言う比表面積径は、粉体比表
面積測定機（空気透過法）［島津製作所(株)製］に
より測定した粒径であり、50％重量平均径は、遠
心沈降式粒度分布測定機［島津製作所(株)製］によ
り測定した50％重量平均径である。 前記無機質充填剤としては、たとえば炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸
塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸
塩、亜硫酸カルシウム等の亜硫酸塩、タルク、ク
レー、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、ガラス
ビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、
ベントナイト等のケイ酸塩、鉄、亜鉛、アルミニ
ウム等の金属粉、炭化ケイ素、チツ化ケイ素等の
セラミツクおよびこれらのウイスカ、カーボンブ
ラツク、グラフアイト、炭素繊維等を使用するこ
とができ、中でも炭酸カルシウム、タルクが好ま
しい。 また、前記各種の無機質充填剤は単独で用いる
ことができるし、あるいは２種以上の前記無機質
充填剤を混合して使用することができる。 なお、前記比表面積が2μmよりも大きく、ある
いは前記50％重量平均径粒径が4μmよりも大きく
なると、成形品たとえばフイルムの表面がザラつ
いて印刷性が劣るようになり、また前記比表面積
が1μmよりも小さく、あるいは前記50％重量平均
粒径が1μmよりも小さくなると、前記高密度ポリ
エチレンと前記直鎖状低密度ポリエチレンとの配
合に困難を来すことになる。 さらに、この発明に係る樹脂組成物は、フタル
酸エステル、セバシン酸エステル、アジピン酸エ
ステル等の可塑剤、アルキルフエノール類等の酸
化防止剤、脂肪族スルフオン酸塩、高級アルコー
ル硫酸エステル等の帯電防止剤、カーボンブラツ
ク、チタンホワイト、クロムイエロー等の顔料、
オイルイエロー、オイルブルー、オイルレツド等
の染料を含む着色剤、ステアリン酸金属塩、ステ
アリン酸イソブチル等の滑剤あるいは熱安定剤、
その他の適宜の添加剤を含有しても良い。これら
の各種添加剤の配合量は、この発明に係る樹脂組
成物の物性に著しい影響を与えない程度で適宜に
決定することができる。 この発明でさらに重要なことの一つは、前記高
密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンと
前記無機質充填剤との配合割合である。すなわ
ち、この発明に係る樹脂組成物は、前記高密度ポ
リエチレンが20〜84.5重量％で、好ましくは25〜
80重量％で、前記直鎖状低密度ポリエチレンが10
〜0.5重量％で、好ましくは７〜１重量％で、前
記無機質充填剤が70〜15重量％で、好ましくは65
〜20重量％で配合されるべきである。前記高密度
ポリエチレンの配合量が20重量％よりも少なくな
ると、成形品たとえばフイルムの成形が困難とな
り、また、その配合量が84.5重量％よりも多くな
ると成形品たとえばフイルム機械的強度が低下す
る。前記直鎖状低密度ポリエチレンの配合量が
0.5重量％よりも少ないと、多量に配合する無機
質充填剤の分散性が不良となり、また、その配合
量が10重量％よりも多いと成形品たとえばフイル
ムの形成が不良となる。前記無機質充填剤の配合
量が15重量％よりも少ないことの樹脂組成物の燃
焼カロリーが高くなつて公害を生じさせたり、燃
焼炉を損傷したりし、また、その配合量が70重量
％よりも多くなると、この樹脂組成物の成形品の
機械的強度が低下する。 また、前記高密度ポリエチレンと前記直鎖状低
密度ポリエチレンとの合計量と前記無機質充填剤
の配合量との割合は、前記高密度ポリエチレンお
よび直鎖状低密度ポリエチレンの合計物が30〜85
重量％、好ましくは35〜80重量％、前記無機質充
填剤が70〜15重量％、好ましくは60〜20重量％で
あるのが良い。 この発明に係る樹脂組成物は、リボンブレン
ダ、タンブルミキサ、ヘンシエルミキサ等の混合
機で前記高密度ポリエチレンと前記直鎖状低密度
ポリエチレンと前記無機質充填剤とを混合操作す
る方法により、前記高密度ポリエチレンと前記直
鎖状低密度ポリエチレンと前記無機質充填剤とを
前記混合機で混合操作した後、オープンロール、
バンバリミキサ、単軸スクリユウ押出機、２軸ス
クリユウ押出機、単軸往復動スクリユウ混練機等
の混練機で混練操作する方法により、また、前記
高密度ポリエチレンと前記直鎖状低密度ポリエチ
レンと前記無機質充填剤とを前記各種の混練機で
同時に混練操作する方法により得ることができ
る。さらに、この発明に係る樹脂組成物は、前記
高密度ポリエチレンの一部量と前記直鎖状低密度
ポリエチレンと前記無機質充填剤の全量とを混合
操作および／または混練操作することによりマス
タ樹脂組成物を得、次いで前記マスタ樹脂組成物
と残部量の前記高密度ポリエチレンとを混合し、
前記マスタ樹脂組成物を希釈するようにしても得
ることができる。要するに、全配合法でもマスタ
バツチ配合法のいずれであつても良いのである。 混合または混練時の加熱温度は、使用する高密
度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレン
それぞれの密度や分子量の程度によるが、通常
150〜300℃程度の範囲である。 また、混合、混練に要する時間は、使用する高
密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレンの
密度や分子量、混合機や混練機の種類により相違
するが、通常、押出機の場合、１〜15分程度であ
り、バンバリーミキサ、ヘンシエルミキサの場
合、５〜20分程度である。 この発明に係る樹脂組成物は、圧縮成形法、射
出押出成形法、押出成形法、中空成形法等により
各種のプラスチツク成形品に成形することができ
るが、フイルム成形法によりフイルムを形成する
ことが、この発明による効果を極めて良く発現す
ることができる。前記フイルム成形法として、た
とえばＴダイ法、インフレーシヨン法、カレンダ
ー法、延伸法等を採用することができる。この樹
脂組成物を用いて包袋を形成するときには、前記
インフレーシヨン法が好適である。 ［発明の効果］ この発明に係る樹脂組成物は、これを材料とし
て得たプラスチツク成形品の機械的強度を向上す
ると共に多量の無機質充填剤を配合しているにも
かかわらずその表面を平滑なものとし、多量の無
機質充填剤の配合によりその燃焼カロリーの低減
を図つて公害の低減、燃焼炉の破損防止を図るこ
とができる。 特に、この樹脂組成物は、多量の無機質充填剤
の分散性が極めて良好なので、フイルム成形時に
特殊な装置たとえばスクリユー等を必要とするこ
となく容易に良好なフイルムに成形することがで
きる。そして、得られたフイルムは、機械的強度
たとえば引張強度、引裂強度、インパクト強度が
大きく、これによつて縦裂き性および凸起物に対
する衝撃に優れたものとすることができ、無機質
充填剤の分散性が良好であるからフイルム表面を
平滑なものとすることができ、これによつて印刷
性の向上を図ることができる。従来の知見による
と、無機質充填剤の多量の配合は機械的強度を減
少するので好ましくないとされている［プラスチ
ツク材料読本、桜内雄二郎著、工業調査会発行、
1983年10版発行237ページ］ことからすると、こ
の発明により多量の無機質充填剤の配合にもかか
わらず機械的強度の向上を実現したことは、誠に
驚くべきことである。 さらにこの発明に係る樹脂組成物を成形して得
たフイルムは、多量の無機質充填剤を配合してい
るので、その燃焼カロリーを低減し、燃焼の際
煙、煤等の発生を低減して公害の発生を防止する
ことができると共に燃焼炉の破損をも防止するこ
とができる。 したがつて、この発明に係る樹脂組成物は、フ
イルムに成形して一般用包装袋たとえばレジ袋、
シヨツピング袋、衣料用袋、ゴミ袋等にすること
ができる。 ［実施例］ 次にこの発明の実施例とこれに対する比較例と
を示してさらにこの発明を具体的に例示する。 （実施例１〜30、34〜36、比較例１〜11） 第３表に示す配合量の高密度ポリエチレンと直
鎖状低密度ポリエチレンと無機質充填剤（実施例
１〜30については炭酸カルシウム、実施例34〜36
についてはタルク）とをヘンシエルミキサー（ナ
カタニ機械製）で150〜160℃に加熱しながら10〜
15分間混練して、顆粒状物を得た。この顆粒状物
を50ミリ単軸押出機（ナカタニ機械製）により
210〜220℃に加熱しながら混練押出ししてペレツ
ト化した。このペレツトを用いて、50ミリインフ
レーシヨン成形機［プラコウ(株)製］により、加熱
温度190〜220℃、ブロウ比4.4の成形条件で、折
径345ミリ、ガゼツト部220ミリ、フイルム厚
21μmの筒状フイルムを成形した。前記筒状フイ
ルムを用いて、ヒートシール機［太洋商会(株)製］
で150〜160℃に加熱して所定部位をヒートシール
することにより第１図に示す取手付き袋を形成し
た。なお、第１図において、１は取手付き袋であ
り、２は取手であり、３はヒートシール部であ
り、取手付き袋の各部の寸法として、取手の巾Ａ
が50mm、取手の高さＢが125mm、袋の高さＣが460
mm、ガゼツト巾Ｄが220mmである。 前記取手付き袋につき、以下に示すような各種
の性能評価を行ない、その結果を第３表および第
４表にす。 (1) 引張試験 JISK―6781に準拠して、引張強度（Kg／平方
cm）、引張伸び（％）、引張弾性率（Kg／平方cm）
を測定した。 (2) 引裂強度試験 JISZ―1702に準拠して引裂強度（Kg／cm）を
測定した。 (3) インパクト強度試験 JISP―8134に準拠してインパクト強度（Kg・
cm／cm）を測定した。なお、衝撃部は1/2″Ｒ径で
ある。 (4) 製膜性 Ａ 分散性 製膜したフイルム（21μm）を目視により分散
性を評価した。評価内容を次の記号で第３表およ
び第４表中に示した。 ○……異物なし。 △……50μm以下の異物が若干有る。 ×……50μmよりも大きな異物が多数有る。 Ｂ 安定性 製膜中に筒状フイルムの形状、大きさの安定性
を目視により評価した。評価内容を次の記記号で
第３表および第４表中に示した。 ○……安定している。 △……形状、大きさが時々変化する。 ×……形状、大きさが変化し、肉厚も激しく
変化する。 (5) 袋性能 Ａ 上下シヨツク試験 試験用の取手付き袋の中に内容物５Kgを充填
し、30cmストロークの上下動を与えた時の各袋の
状態変化を観察した。なお、内容物は、１リツト
ルの牛乳パツク２本、ジユース缶10本である。 Ｂ 落袋破裂試験 内容物５Kgを充填した試験用の袋の開口部を縛
り、0.6ｍの高さから自然落下させた時の袋が破
裂するまでの落下回数を測定した。なお内容物は
粒状物であり、試験温度は常温であり、衝撃エネ
ルギーは３Kg―ｍ／回である。 （実施例 31〜33） 第１表に示す配合量の高密度ポリエチレンと直
鎖状低密度ポリエチレンと無機質充填剤とをヘン
シエルミキサー（ナカタニ機械製）で150〜170℃
に加熱しながら10〜15分間混練した後、50ミリ単
軸押出機（ナカタニ機械製）により210〜220℃に
加熱しながら混練押出ししてマスタ組成物
（MP）を得た。このマスタ組成物と高密度ポリ
エチレンとをブレンドし、炭酸カルシウムがそれ
ぞれ20、40、60重量％となるように希釈した（な
お、樹脂組成物の組成を第２表に示す）。後、前
記実施例１〜30と同様にして筒状フイルムを形成
して性能評価を行なつた。その結果を第３表に示
す。

【表】

【表】 （比較例 12〜14） 高密度ポリエチレン単体を用いて前記実施例１
〜30と同様にして製膜し、その性能評価を前記実
施例と同様にして行なつた。その結果を第４表に
示す。 前記実施例および比較例で使用した原料と表中
の記号との対応を次に示す。 高密度ポリエチレン（PE） ※１……密度；0.955ｇ／ml、 MI；0.025ｇ／10分 ※２……密度；0.967ｇ／ml MI；6.0ｇ／10分 ※３……密度；0.951ｇ／ml MI；0.35ｇ／10分 直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE） ※４……密度；0.930ｇ／ml MI；20ｇ／10分 ※５……密度；0.930ｇ／ml MI；１ｇ／10分 ※６……密度；0.920ｇ／ml MI；４ｇ／10分 ※７……密度；0.925ｇ／ml MI；10ｇ／10分 炭酸カルシウム（炭カル） ※８……比表面積径；4.94μm、 重量平均径；12.1μm ※９……比表面積径；2.12μm 重量平均径；4.50μm ※10……比表面積径；1.93μm 重量平均径；3.10μm ※11……比表面積径；1.50μm 重量平均径；2.40μm ※12……比表面積径；1.06μm 重量平均径；1.50μm ※13……比表面積径；0.51μm 重量平均径；0.50μm タルク ※14……比表面積径；1.88μm 重量平均径；3.00μm なお、比表面積径は、粉体比表面積測定（空気
透過法）［島津製作所(株)製］により測定した粒径
であり、重量平均径は、遠心沈降式粒度分布測定
機［島津製作所(株)製］により測定した50％重量平
均径である。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る樹脂組成物を用いて成
形した取手き袋を示す正面図である。 １……取手付き袋、２……取手、３……ヒート
シール部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高密度ポリエチレン20〜84.5重量％、メルト
   インデツクスが１〜20の直鎖状低密度ポリエチレ
   ン10〜0.5重量％および比表面積径が１〜2μmで
   あり、かつ50％重量平均径が１〜4μmである無機
   質充填剤70〜15重量％を含むことを特徴とする樹
   脂組成物。 ２ 前記無機質充填剤が、炭酸カルシウムおよび
   タルクのいずれかである特許請求の範囲第１項に
   記載の樹脂組成物。