JPH03237144A - ポリエチレン系樹脂組成物 - Google Patents
ポリエチレン系樹脂組成物Info
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- JPH03237144A JPH03237144A JP2033550A JP3355090A JPH03237144A JP H03237144 A JPH03237144 A JP H03237144A JP 2033550 A JP2033550 A JP 2033550A JP 3355090 A JP3355090 A JP 3355090A JP H03237144 A JPH03237144 A JP H03237144A
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Description
に、耐燃料油性、耐衝撃性(とりわけ、低温における耐
衝撃性)および耐熱性にすぐれ、かつポリエチレン樹脂
やポリプロピレン樹脂などの各種ポリオレフィン樹脂、
ナイロン6、ナイロン6−6などのポリアミド樹脂、エ
チレンと酢酸ビニルとの共重合体のけん化物(EVOH
) 、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレン
テレフタレート樹脂などのポリエステル系樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂やポリ塩化ビニリデン樹脂などのハロゲン
含有樹脂などの各種樹脂材料、アルミニウム、鉄などの
金属材料との親和性または接着性を有する材料を提供す
るものであり、各種ポリエチレン系樹脂材料が使われて
いる包装容器分野、産業資材分野などにおいて有用なポ
リエチレン系樹脂組成物に関する。 〔従来の技術] すでに、エチレン単独重合体またはエチレンを主成分と
するエチレン系共重合体に不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体(たとえば、その無水物)をグラフト重合する
技術はよく知られている。 なかでも、アクリル酸やマレイン酸または無水マレイン
酸をグラフト重合された変性エチレン系重合体(変性ポ
リエチレン樹脂)はポリアミド樹脂(ナイロン)、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体のけん化物(エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体、熱可塑性ポリエステル樹脂、・
ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂などの極
性樹脂やアルミニウム箔などの金属箔などの各種積層体
(フィルム、シートなど)や金属板または金属管のコー
ティングにおける接着材料として用いられ、実用に供し
ている。 また、各種充嘱剤や補強剤、顔料などの添加剤を配合(
添加)した複合材料に加え、異種の樹脂同志のポリマー
ブレンドにおけるマトリックス樹脂との親和性や相溶性
および異種ポリマー相互の接着性の機能を付与する目的
でも多く使用されている。 この種の変性エチレン系重合体(変性ポリエチレン樹脂
)としてはこれまで数多く提案されているが、単一の変
性エチレン系重合体では、もはや市場が求めている種々
の性能をことごとく満足することは難しく、したがって
該性能を付与するために変性エチレン系重合体に種々の
他の特定のポリオレフィン樹脂類やエラストマーもしく
は極性基を有するポリマーまたは極性基を有する化合物
などを配合することが数多く提案されている。 たとえば、変性ポリオレフィン樹脂に軟質樹脂を配合し
た組成物(たとえば、特公昭55−18251号、特開
昭61−132345号、同62−18258号、特公
昭60−36217号など)や変性エチレン系重合体に
他の重合体(たとえば、エチレン−酢酸ビニル共重合体
のけん化物、熱可塑性ポリエステル樹脂)を配合した組
成物(たとえば、特開昭53−39381号、同52−
124080号、同52−103480号)が提案され
ている。 さらに、最近では耐環境応力亀裂性(ESCR)やヒー
トシール性、低温特性などがすぐれた性質を有する線状
低密度ポリエチレン樹脂(いわゆるL−LDPE)を変
性エチレン系重合体のベース材料や変性エチレン系重合
体との配合材として用いることにより、上記の特性の付
与や耐熱性および接着性の向上を図ることが提案されて
いる(特開昭57−170940号、同57−6835
1号、同61−276808号、同62−18258号
、同62−25139号、同62−119247号)。 これらの提案のうち、特開昭57−170940号公報
によれば、密度が0.9(10−0,940g / c
rn’であるエチレンと0.2〜20モル%のα−オ
レフィンとの中・低圧法共重合体(a) 30〜ioo
重量%および(al以外のポリオレフィン樹脂1bl
70〜0重量%の少なくとも一方がクラフト重合された
ポリオレフィン系樹脂組成物である。その目的とすると
ころは、接着性および耐環境応力亀裂性(ESCR)に
すぐれたポリオレフィン系樹脂組成物を提供することで
ある。しかし、実施例1〜613よび第1表に示されて
いるごとく、使われている中・低圧法ポリエチレン樹脂
の密度は0.920g/crr1″であり、後記のごと
く本発明の線状超低密度ポリエチレン樹脂の密度範囲(
o、sso〜0.910 g/c rn’ )について
は具体的に開示されていない。しかも組成物中のクラフ
ト変性線状低密度ポリエチレン樹脂および未変性線状低
密度ポリエチレン樹脂の合計量は80〜100重量%で
あり、組成物中に占めるこれらの樹脂の組成割合が極め
て大きい。 しかし、この発明では、本発明の目的とする耐燃料油性
、耐熱性および剛性の点において、充分に満足しつるも
のを得ることができない。 また、特開昭59−68351号(特公昭64−561
4号)公報では、以上と同様の目的であり、未変性線状
低密度ポリエチレン樹脂99.9〜65重量%とグラフ
ト変性した線状低密度または高密度のポリエチレン樹脂
0.1〜35重量%からなるポリエチレン樹脂組成物を
用いたエチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物、ポリ
アミド樹脂または熱可塑性ポリエステル樹脂およびポリ
オレフィン系樹脂との積層物である。未変性線状低密度
ポリエチレン樹脂およびグラフト変性線状低密度ポリエ
チレン樹脂の線状低密度ポリエチレン樹脂として、密度
が0.910〜0.960g/cm3(好ましくは、0
.915〜0.930 g / c rd 、実施例で
は、0.926 g / c rd )の綿状ポリエチ
レン樹脂が使われている。 同様に、特開昭61−276808号および同62−1
67308号公報では、特に密度が0.900〜0.9
40 g/cm’の線状低密度ポリエチレン樹脂を用い
、得られるグラフト変性物の汚染やグラフト変性時に発
生する架橋または酸化反応を少なくし、グラフト効率の
高い変性物を得るための製造方法を提供するものである
。また、特開昭62−18258号では、密度が0.9
10g / c rd以下の気相・低圧法で製造された
線状超低密度ポリエチレン樹脂を用いたグラフト変性ポ
リオレフィン樹脂および該ポリオレフィン樹脂と異種材
料との混合物などを提供するものである。この異種材料
として、未変性エラストマー(たとえば、エチレン−プ
ロピレン共重合ゴム)、高圧法低密度ポリエチレン樹脂
、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ポリ
アミド樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物
(エチレン−ビニルアルコール共重合体)などがあげら
れている。 さらに、特開昭62−25139号では、メルトフロー
レートとメルトテンションとの積およびメルトフローレ
ートで特定された高圧法低密度ポリエチレン樹脂と密度
が0.880〜0.900 g/crr?のエチレンと
α−オレフィンとの共重合体(線状超低密度ポリエチレ
ン樹脂)のアクリル酸または無水マレイン酸グラフト変
性ポリエチレン樹脂とからなる組成物であり、成形加工
性および接着性にすぐれた材料を提供するものである。 また、特開昭62−10107号では、良好な接着性、
ヒートシール性およびそれらの耐熱保持性をあわせもつ
密度が0.890〜0.910g/crr?であり、か
つ重量平均分子量/数平均分子量が2〜15であり、し
かも160℃の温度におけるメルトテンションとメルト
フローレートとの積が4以下のエチレンと炭素数が4以
上のa−オレフィンとの共重合体の変性ポリエチレン系
樹脂、該変性ポリエチレン系樹脂と未変性ポリエチレン
系樹脂組成物が提案されている。 さらに、特開昭61−131345号および同61−1
32377号では、密度が0.860〜0.910 g
/crn’であり、かつ沸騰n−ヘキサン不溶分が10
重量%以上であり、しかも示差走査熱量計(Diffe
rentialScanning Calorimet
er)による最大ピーク温度が100℃以上であるエチ
レンとα−オレフィンとの共重合体または該共重合体を
主成分とするポリオレフィン系樹脂との組成物100重
量部に対してゴム1〜40重量部を添加し、グラフト変
性した接着性樹脂およびその積層体が提案されている。 その上、特公昭60−36942号では、結晶化度が4
0%以上のポリエチレン樹脂または沸騰n−ヘキサン不
溶分が80%以上のポリプロピレンのグラフト変性物9
9〜50重量%と結晶化度が5〜30%であり、かつ密
度が0.870〜0.910 glcrdのエチレン−
a−オレフィン共重合体1〜50重量%からなるポリオ
レフィン樹脂組成物とナイロン(ポリアミド樹脂)層か
らなる多層積層物であり、層間接着性、とりわけ沸騰水
浸漬時の相間接着性が著しく改善された積層体を提供す
ることが提案されている。しかし、最も好ましい(結晶
化度 5〜30%、密度 0.890〜0.910g/
cば)エチレン−α−オレフィン共重合体としては、バ
ナジウム系触媒によって重合される密度が0.870〜
0.900 g/ c rdであり、かつエチレンの共
重合割合が85〜95モル%であり、しかも結晶化度が
5〜30%のエチレン−ブテン−1ランダム共重合体を
あげている。
の組成物を用いたとしても、本発明が目的とする耐燃料
油性(耐ガソリン性)および耐衝撃性がすぐれ、しかも
良好な親和性および接着性を兼備する材料を提供するこ
とは極めて困難である。たとえば、低温ないし高温にお
いて長期間使用される工業缶やガソリンなどの燃料用容
器、さらに関連の自動車部材として用いられている材料
としては、上記の諸物性をことごとく充分満足するもの
でなければならず、とりわけこれらの諸物性をガソリン
などの燃料油の透過性の防止を目的とするポリアミド樹
脂などの多層ポリエチレン樹脂燃料容器(たとえば三種
五層)に用いられているポリアミド樹脂層とポリエチレ
ン樹脂層の接着層にも強く要求されており、同様にこれ
まで提案された前記発明では、充分に満足するものを得
ることができない。 すなわち、耐衝撃性を向上するためにグラフト変性ポリ
エチレン樹脂もしくはその組成物の製造に使われる合成
ゴムなどのエラストマーやバナジウム系触媒を主触媒と
して重合したエチレン−〇−オレフィン共重合体または
密度が0.880〜0.910 g / c rn’で
ある線状超低密度ポリエチレン樹脂を主成分とするグラ
フト変性ポリエチレン樹脂もしくはその組成物では、高
温において長期間にわたって使用するさいの耐燃料油性
が極めて劣り、また、たとえばグラフト変性高密度ポリ
エチレン樹脂単独またはグラフト変性高密度ポリエチレ
ン樹脂と未変性ポリエチレン樹脂もしくは未変性低密度
ポリエチレン樹脂との組成物では、耐燃料油性について
は満足することができたとしても、極めてすぐれた耐衝
撃性を得ることが困難であり、さらに良好な前記各種樹
脂材料、金属材料との親和性や接着性を得ることは難し
い。 また、ブロー成形によって製造される大型成形物の例を
とると、通常成形時には、パリが発生し、このパリは経
済的観点から一般にはリサイクルして使用されることが
一般的である。 後記するごとく、特にポリアミド樹脂(PA)やエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体のけん化物(EVOH)などを
バリヤー材を用いて内容物の容器外への透過を防止する
目的で製造される多層構造物は、通常これらのバリヤー
材もパリ中に含まれ、リサイクルされることになる。 ところで、これらのバリヤー材の耐衝撃性は、−射的に
ブロー成形に使われる比較的高分子量の高密度ポリエチ
レン樹脂に比べて大幅に劣り、特に低温における耐衝撃
性が劣るという欠点があることは知られている。したが
って、多層構造物からなる容器を工業的に、かつ経済的
に得るために耐衝撃性が劣る材料を主要材料の層にリサ
イクルするさい、容器の耐衝撃性の低下を招き、要求さ
れる性能を満足することが困難となる。 いうまでもなく、この点を解決するために新たにパリを
リサイクルするための層(パリ層)を設けたり、あるい
は主材(主として、ポリエチレン系樹脂)とバリヤー材
とを接着するための接着層に多層のパリをリサイクルす
る方法が提案されている。しかし、前者では新たな設備
を必要とする点で経済的でなく、また後者の場合では、
パリ中のPA(バリヤー材としてPAを使用した場合)
がグラフト変性ポリオレフィン樹脂と反応し、ゲル化を
発生したり、長期接着耐久性の点で劣るために好ましく
ない。 これらの理由により、該多層パリをリサイクルしたとし
ても、得られる製品の耐衝撃性が低下するのを防ぐ目的
で、たとえば特公昭60−34461号(特開昭54−
113678号)、特公昭61−42625号(特開昭
55−91634号)のごとく、特定の接着性がすぐれ
ているポリオレフィン系樹脂やポリアミド樹脂を用いる
ことが提案されているが、これらの発明では、それぞれ
の樹脂の長期間にわたり耐燃料油性が劣り、実用的でな
い。 以上のことから、本発明はこれらの欠点をことごとく解
決し、すなわち長期間使用したとしても、高温の雰囲気
下における耐燃料油性が良好であるばかりでなく、耐衝
撃性(とりわけ、低温)についても極めて優れており、
しかも成形加工時に発生するパリのリサイクルするさい
の被リサイクル材との親和性やポリアミド樹脂などのバ
リヤー材との接@性も著しく優れた材料を得ることを目
的とするものである。 [課題を解決するための手段および作用1本発明にした
がえば、これらの課題は、+A)密度が0,930g
/ c rn’以上であり、かつメルトフローレー)
(JIS K7210にしたがい、条件が4で測定、以
下rMFRJと云う)が0.01g/10分以上である
高密度ポリエチレン樹脂、 fil該高密度ポリエチレン樹脂に不飽和カルボン酸お
よびその誘導体からなる群からえらばれた少なくとも一
種のモノマーがグラフトした変性ポリエチレン樹脂 ならびに fCl 主鎖の炭素数1000個当りの短鎖の分岐数が
18〜60個であり、かつ密度が0.890−0.91
0g / c IT1″であり、MFR(メルトフロー
レート)が0.1〜30 g / 10分であり、しか
も示差走査熱量計(DSC)法による融点が110〜1
25℃である線状超低密度ポリエチレン樹脂からなる組
成物であり、該高密度ポリエチレン樹脂および変性ポリ
エチレン樹脂の合計量中に占める変性ポリエチレン樹脂
の組成割合は少なくとも0.1重量%であり、全組成物
中に占める該線状超低密度ポリエチレン樹脂の組成割合
は5.0〜35重量%であり、かつ全組成物中に占める
クラフトしたモノマーの割合はそれらの合計量として0
.001〜5.0重量%であるポリエチレン系樹脂組成
物、 によって解決することができる。以下、本発明を具体的
に説明する。 (AJ高密度ポリエチレン樹脂 本発明において使われる高密度ポリエチレン樹脂および
後記の変性ポリエチレン樹脂の製造に材料として用いら
れる高密度ポリエチレン樹脂はいずれもエチレン単独ま
たはエチレンと炭素数が3〜12個(好ましくは、3〜
8個)のα−オレフィンとをいわゆるフィリップス系触
媒またはチーグラー触媒の存在下で単独重合あるいは共
重合させることによって得られるものであり、一般には
常圧ないし約100kg/ c m″の圧力で製造(中
ないし低圧法重合)されるものである。該α−オレフィ
ンの好ましいものとしては、プロピレン、ブテン−1、
ヘキセン−1,4−メチルペンテン−1およびオクテン
−1があげられる。その共重合割合は多くとも6.5重
量%であり、とりわけ6.0重量%以下が望ましい。 この高密度ポリエチレン樹脂の主鎖の炭素原子1000
個当りの短鎖の分岐数は多くとも20個である。 また、密度は0.930g / c rd組以上あり、
0.933g / c rd組以上好ましく、特に0.
935 g/crr?以上が好適である。密度が0.9
30g / c rd未満のポリエチレン樹脂を用いる
と、得られる組成物を用いて成形される製品の剛性、耐
熱性、耐燃料油性および表面硬度などの点で劣る。 さらに、MFRは0.01g/10分以上であり、0.
015g/10分以上が望ましく、とりわけ0.02g
/10分以上が好適である。MFRが0.01g/10
分未満では、成形加工性の点でよくない。 また、上限は特に限定する訳ではないが、通常50g/
10分であり、特に35 g / 10分以下が好まし
い。 特に、後記の変性ポリエチレン樹脂では、MFRが0.
01g/10分未満では、グラフト変性条件にもよるが
、得られるグラフトされた高密度ポリエチレン樹脂のM
FRは、一般にはグラフトに使った高密度ポリエチレン
樹脂のMFRよりもさらに低くなり、成形加工性が低下
するとともにグラフトされていない高密度ポリエチレン
樹脂と混合物を製造するさいの相溶性が著しく低下し、
均一な組成物を得ることができない、したがって、変性
ポリエチレン樹脂のMFRとしては、一般には0.05
g/10分以上が望ましく、とりわけ0.1g710分
以上が好適である。 これらの高密度ポリエチレン樹脂はそれぞれ単独で使用
してもよく、二種以上を併合してもよい。 本発明において使用される変性ポリエチレン樹脂(以下
「グラフト変性高密度ポリエチレン樹脂」と云う)は該
高密度ポリエチレン樹脂に後記の不飽和カルボン酸およ
び/またはその誘導体をラジカル開始剤の存在下で処理
することによって得ることができる。このさい、グラフ
トされる高密度ポリエチレン樹脂と親和性のある後記の
合成樹脂やエラストマー(ゴム)を存在させてもよい。 (8)不飽和カルボン酸およびその誘導体本発明におい
てクラフト処理に用いられる不飽和カルボン酸およびそ
の誘導体としては、−塩基不飽和カルボン酸および二塩
基不飽和カルボン酸ならびにこれらの金属塩、アミド、
イミド、エステルおよび無水物があげられる。これらの
うち、−塩基不飽和カルボン酸の炭素数は一般には多く
とも20個(好ましくは、15個以下)である。また、
その誘導体の炭素数は通常多くとも20個(望ましくは
、is個以下)である。さらに、二塩基性不飽和カルボ
ン酸の炭素数は一般には多くとも30個(好ましくは、
25個以下)である。また、その誘導体の炭素数は通常
多くとも30個(望ましくは、25個以下)である。 これらの不飽和カルボン酸およびその代表例は特開昭6
2−10107号公報明細書の第3頁下段右欄第8行な
いし第4頁上段右欄第12行に記載されている。 これらの不飽和カルボン酸およびその誘導体のなかでも
、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸およびその無
水物、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸および
その無水物ならびにメタクリル酸グリシジルが好ましく
、特に無水マレイン酸および5−ノルボルネン酸無水物
が好適である。 IcI ラジカル開始剤 さらに、本発明においてグラフト変性高密度ポリエチレ
ン樹脂の製造に使用されるラジカル開始剤としては、通
常その1分半減期の分解温度は100℃以上であり、
103℃以上のものが望ましく、とりわけ105℃以上
のものが好適である。好適なラジカル開始剤としては、
ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
ジー第三級−ブチルパーオキサイド、 2.5−ジメチ
ル−2,5−ジ(第三級−ブチルパーオキシ)ヘキサン
、2.5−ジメチル−2,5−ジ(第三級−ブチルパー
オキシ)ヘキサン−3、ラウロイルパーオキサイド、第
三級−ブチルパーオキシベンゾエートなどの有機過酸化
物があげられる。 (D1合成樹脂およびエラストマー 本発明においてグラフト変性高密度ポリエチレン樹脂を
製造するさい、グラフトされる高密度ポリエチレン樹脂
とともにグラフトされる合成樹脂およびエラストマーは
高密度ポリエチレン樹脂と親和性のあるものである。 これらのうち、合成樹脂としては、高圧法低密度ポリエ
チレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合
体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン
−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアク
リレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共
重合体などのエチレンと他のビニルモノマーとの共重合
体があげられる。 また、エラストマーとしては、エチレン−プロピレン共
賃合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴ
ム、エチレン−ブテン−1共重合ゴムなどのエチレン−
α−オレフィン系共重合ゴム、ポリイソブチレンゴム、
ポリウレタンゴム、スチレン−ブタジェン共重合ゴム、
ポリブタジェンゴムなどの合成ゴムおよび天然ゴムがあ
げられる。 TE)割合 本発明のグラフト変性ポリエチレン樹脂を製造するにあ
たり、グラフトされる高密度ポリエチレン樹脂100重
量部に対する不飽和カルボン酸および/またはその誘導
体ならびにラジカル開始剤の割合は下記の通りである。 不飽和カルボン酸およびその誘導体では、それらの合計
量として、一般には0.O1〜5.0重量部であり、0
.O1〜3.0重量部が好ましく、特に0.02〜2.
0重量部が好適である。不飽和カルボン酸およびその誘
導体の割合がそれらの合計量として0.旧重量部未満で
は、グラフト変性が不充分となり、本発明の目的とする
親和性または接着性の点において問題がある。一方、5
.0重量部を超えると、得られるグラフト変性高密度ポ
リエチレン樹脂がゲル化したり、着色や劣化などを招く
恐れがあり、本発明の目的の性能の向上が認められなく
なる。 また、ラジカル開始剤の割合は1通常o、oot〜1.
0重量部であり、0.005〜1.0重量部が望ましく
、とりわけo、 oos〜0.5重量部が好適である。 ラジカル開始剤の割合がロ、0旧重量部未満では、グラ
フト変性の効果の発揮が乏しく、グラフト変性を完全に
行なうために長時間を要するばかりでなく、未反応物が
混在する結果となる。一方、1.0重量部を超えると、
過度の分解または架橋反応を起こすために好ましくない
。 さらに、前記合成樹脂やエラストマーを用いる場合、高
密度ポリエチレン樹脂との合計量中に占める割合は一般
には多くとも10重量%であり、特に5.0重置%以下
が好ましい。高密度ポリエチレン樹脂との合計量中に占
める合成樹脂および/またはエラストマーの割合が合計
量として15重量%を超えると、高密度ポリエチレンの
基本的特性を損なうことがある。 fF)グラフト変性高密度ポリエチレン樹脂の製造本発
明のグラフト変性高密度ポリエチレン樹脂は前記の高密
度ポリエチレン樹脂(場合により、合成樹脂および/ま
たはエラストマー)、不飽和カルボン酸および/または
その誘導体ならびにラジカル開始剤を前記の割合の範囲
内で処理することによって製造することができる。その
処理方法は特開昭62−10107号公報明細書第4頁
下段左欄第13行以降や同61−132345号公報明
細書第7頁上段左欄第14行以降などに記載されている
ごとく公知の方法を採用すればよい。 その処理方法としては、押出機やバンバリーミキサ−、
ニーダ−などを用いて処理される高密度ポリエチレン樹
脂などが溶融状態で混線する方法、適当な溶媒に高密度
ポリエチレン樹脂などのポリマーを溶解して行なう溶液
法、高密度ポリエチレン樹脂などのポリマーの粒子を懸
濁状で行なうスラリー法、あるいはいわゆる気相グラフ
ト法があげられる。 処理温度としては、高密度ポリエチレン樹脂などのポリ
マーの劣化、不飽和カルボン酸やその誘導体の分解、使
用するラジカル開始剤の分解温度などを考慮して適宜選
択されるが、前記の溶融状態で混線する方法を例にとる
と、通常100〜350℃であり、 150〜300℃
が望ましく、とりわけ180〜300℃が好適である。 もちろん、このようにして本発明のグラフト変性高密度
ポリエチレン樹脂を製造することが、その性能を向上す
る目的で、特開昭62−10107号公報明細書のごと
くすでに公知の処理法、たとえばグラフト変性時あるい
はグラフト変性後にエポキシ化合物またはアミノ基もし
くは水酸基などを含む多官能性化合物で処理する方法、
さらに加熱や洗浄などによって未反応モノマー(不飽和
カルボン酸やその誘導体)や副生ずる諸成分などを除去
する方法を採用することができる。 (Gl線状超低密度ポリエチレン樹脂 また、本発明において用いられる線状超低密度ポリエチ
レン樹脂の製造方法は広く知られているものであり、近
年スラリー重合法の改良、あるいは気相重合法などによ
って工業的に製造され、広く利用されているものである
。 したがって、従来知られているバナジウム触媒系を用い
て重合することによって得られる結晶化度が数%ないし
約30%の低結晶化度のエチレン−α−オレフィンラン
ダム共重合体(密度 0.86〜0.91 g / c
m’ )とは異なり、たとえば特開昭57−6830
6号、同59−23011号、同62−109805号
各公報に記載されているような立体規則性触媒(いわゆ
るチーグラー触媒)を用いてスラリー法または気相法で
製造される綿状超低密度ポリエチレン樹脂である。 本発明における線状超低密度ポリエチレン樹脂は、密度
が0.890〜0.910 g / c rd 、 M
F Rがo、i〜30g/10分であり、かつDSC
による融点が110〜125℃であり、しかも主鎖の炭
素数1000個当りの短鎖の分岐数が18〜60個であ
る線状低密度ポリエチレン樹脂である。 本発明において、該ポリエチレン系樹脂の密度が0.8
90g/crri″未満では、得られる組成物の耐燃料
油性の点で問題がある。一方、0.910g/Ctrl
’を超えると、得られる組成物の耐衝撃性の点で不充分
である。これらのことから密度が0.892〜0.91
0 gZcrdのものが好ましい。 また、該樹脂のMFRが0.1 g 710分未満では
、成形性および加工性の点で好ましくない。 方、30g/10分を超えると、耐衝撃性の点で問題が
ある。これらのことから、MFRがO1〜10g/10
分が望ましく、とりわけ0.2〜8.0 g710分が
好適である。 さらに、DSC(約5Bのサンプルを手装置し、これを
D S C7j++定装置にセットし、 20[1’C
まで室温よりlO℃/分の昇温速度で昇温した後、その
温度で5分間保持し、ついで10℃/分の降温速度で室
温まで降温させ、さらに前記の昇温速度で昇温した時の
最大吸熱領域のピークの温度をもって融点とする)で示
される融点は110〜125℃を有するものである。特
に112〜125℃のものが好ましい。融点が110℃
よりも低いと、得られる組成物の耐熱性の点で不充分で
ある。一方、 125℃よりも高いと、耐衝撃性の改良
効果が乏しい。 しかも、該ポリエチレン樹脂の主鎖の炭素数1000個
当りの短鎖の分岐数は18〜60個であり、18〜50
個が望ましく、とりわけ20〜50個が好適である。主
鎖の炭素数1000個当りの短鎖の分岐数が18個未満
では、得られる耐衝撃性の点において問題がある。一方
、60個を超えると、耐燃料油性が大幅に劣る。ここで
、短鎖とは、実質的に炭素数が1〜10個C好ましくは
、1〜6個)のアルキル基からなるものである。 加えて、耐衝撃性の改良効果の点から、該ポリエチレン
樹脂の初期の引張弾性率が2 X 103kgf/ c
rn”以下(好ましくは、 1.5x 103kgf
/ c rn”以下)のものが好ましい。 該ポリエチレン樹脂はチーグラー触媒を使ってエチレン
とα−オレフィンとを共重合させることによって得られ
るものである。該α−オレフィンの炭素数は通常3〜1
2個(好適には、3〜8個)のものが望ましい。望まし
いα〜オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−1、
ペンテン−1、ヘキセン−1,4−メチルペンテン−1
およびオクテン−1があげられる。 (旧組成割合 本発明のポリエチレン系樹脂組成物中の前記線状超低密
度ポリエチレン樹脂の組成割合は5.0〜35重量%で
あり、 5,0〜33重量%が望ましく、とりわけ7.
0〜33重量%が好適である。ポリエチレン系樹脂組成
物中の線状超低密度ポリエチレン樹脂の組成割合が5.
0重量%未満では、得られる組成物の耐衝撃性の点で劣
る。一方、35重量%を超えると、耐燃料油性(とりわ
け、40℃における耐燃料油性)の点で著しく低下する
ために好ましくない。 また、前記高密度ポリエチレン樹脂および変性ポリエチ
レン樹脂の合計量中に占める変性ポリエチレン樹脂の組
成割合は少なくとも0.1重量%であり、 1.0重量
%以上が望ましく、とりわけ2.5重量%が好適である
。高密度ポリエチレン樹脂および変性ポリエチレン樹脂
の組成割合が0.1重量%未満では、本発明の目的とす
る前記樹脂材料や金属材料などとの親和性または接着性
を膚足するポリエチレン系樹脂組成物を得ることができ
ない。 fJ)組成物およびその製造方法 本発明のポリエチレン系樹脂組成物は前記高密度ポリエ
チレン樹脂、変性ポリエチレン樹脂および線状超低密度
ポリエチレン樹脂がそれぞれ前記組成割合の範囲内にあ
るものである。 一般に、ポリマー(本発明の場合では、高密度ポリエチ
レン樹脂)にモノマー(本発明の場合では、不飽和カル
ボン酸やその誘導体)をグラフト変性するさい、かなら
ずしもすべてのポリマーにモノマーがグラフトすること
は難しく、その一部がグラフトしていないポリマーが存
在する。本発明においては、グラフトしていない高密度
ポリエチレン樹脂を分離することなく、そのまま使用し
てもよい。また、グラフト処理していない高密度ポリエ
チレン樹脂をさらに配合してもよい。 また、高密度ポリエチレン樹脂と線状超低密度ポリエチ
レン樹脂とをあらかじめ混合し、得られる混合物と変性
ポリエチレン樹脂を混合してもよく、全組成成分を同時
に混合してもよい。 以上のいずれの場合でも、本発明のポリエチレン系樹脂
組成物中に占めるグラフトしたモノマーの割合はそれら
の合計量としてo、oot〜5.0重量%であり、0.
旧〜20重量%が望ましく、とりわけ0.02〜1.0
重量%が好適である。ポリエチレン系樹脂組成物中に占
めるグラフトしたモノマーの割合がそれらの合計量とし
て0.001重量%未満では、本発明の種々の効果を充
分に発揮することができない。一方、 5.0重量%を
超えたとしても、本発明の効果をさらに向上することが
できない。 本発明のポリエチレン系樹脂組成物を製造するにあたり
、該組成物の効果を実質的に損なわない範囲でポリオレ
フィン系樹脂の分野において一般に使用されている酸化
防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、
顔料(着色剤)などの添加剤を配合することができる。 該組成物を製造するための混合方法としては、合成樹脂
の分野において一般に行なわれている各種の混合方法、
すなわちタンブラ−やヘンシェルミキサーのごとき混合
機を使ってトライブレンドする方法、押出機、ニーダ−
、バンバリーミキサ−およびロールのごとき混練機を用
いて溶融混線する方法のいずれの方法を採用することが
できる。このさい、これらの混合方法のうち、二つ以上
を実施することによって一層均一な組成物を得ることが
できる(たとえば、あらかじめトライブレンドし、得ら
れる混合物をさらに溶融混線する方法)。 fKl加工方法など このようにして得られる本発明のポリエチレン系樹脂組
成物は工業色やガソリンなどの燃料油タンクなどの容器
に応用することができ、一般にその成形法として実施さ
れている中空形成法によって希望する形状に容易に賦形
することが可能であり、従来にない耐衝撃性にすぐれた
物品を得ることができる。また、中空成形性以外にも、
キャップや種々の工業部材として射出成形法や圧縮成形
法などによって容易に種々の部品を得ることができる。 さらに、近年において自動車の燃料油タンクなどにポリ
エチレン樹脂が採用されるようになってきたが、これら
のタンクから燃料油の透過を防止する手段の一つとして
開発が進められているポリアミド樹脂(PA)をバリヤ
ー層とした多層燃料油タンクにおけるバリヤー材(PA
)と主材(主として、高密度ポリエチレン樹脂)の接着
層として、本発明のポリエチレン系樹脂組成物はすぐれ
た耐衝撃性(特に低温における耐衝撃性)と耐燃料油性
を併せ有するために特に有用である。この場合の多層構
成としては、主材をA、バリヤー材をB、本発明の組成
物をCとして、A/C/B、A/C/B/C/A、A/
C/B/C,C/B/C/Aなどの三層またはそれ以上
(もちろん、これらの構成中にAとC層間に、たとえば
中空成形で発生するパリ層を入れた層を設けてもよい)
である。 また、本発明のポリエチレン系樹脂組成物はPAなどの
バリヤー樹脂との親和性および接着性を有するため、こ
れらを主材としたC/BまたはC/B/Cの二種二層あ
るいは二種三層とからなる積層物として用いることがで
きる。 【実施例および比較例] 以下実施例によって本発明を更に詳しく説明する。 なお、実施例および比較例において、耐衝撃性はJIS
K7110法に従い、厚さが3■■のプレス板を用
い、23℃および一40℃の温度におけるノツチ付アイ
ゾツト衝撃強度を測定した。また、耐熱耐燃料油性(耐
久性テスト)は厚さが2■のプレス板から作成したJI
S 2号試験片を115℃のギヤオーブン中に96時間
静置した後、40℃の市販レギュラーガソリン中に20
00時間浸漬した後、JISK7113法に従って引張
破断伸度(El)を測定し、該耐久テストをしない試片
の引張破断伸度(E、)と比較することによって評価し
た。 なお、実施例および比較例において使った変性ポリエチ
レン樹脂は次のようにして製造した。 MFRが0.9 g / 10分であり、密度が0.9
52g/ c rr?である粉末状の高密度ポリエチレ
ン樹脂(以下rHDPEfilJと云う) ioo重
量部にラジカル開始剤として2.5−ジメチル−2,5
−第三級−ブチルパーオキシヘキサンを0.012重量
部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて2分間トライ
ブレンドを行なった。ついで、得られる混合物に不飽和
カルボン酸またはその誘導体として無水マレイン酸(以
下rMAHJと云う)を0.35重量部を加え、さらに
ヘンシェルミキサーで3分間トライブレンドを行なった
。得られた混合物を押出m(径 40■■)を使用し、
265℃の樹脂温度で溶融混線し、ペレット化して変
性ポリエチレン樹脂(以下「変性PECAIJと云う]
を作成した。 該変性P E [Al を赤外吸収スペクトル法(以下
rIR法」と云う)によって測定したグラフトされたM
ARの量は0.31重量%であった。 前記変性P E (Alを製造するさいに用いたHDP
E (ilのかわりに、MFRが0.3g710分で
あり、かつ密度が0.955g/crn’である高密度
ポリエチレン樹脂(以下rHD P E fii)Jと
云う1を使用したほかは、変性P E (Alの場合と
同様にトライブレンドおよび溶融混線を行ない、変性ポ
リエチレン樹脂(以下「変性PEfB)Jと云う1を製
造した。該変性P E fB)をIR法によって測定し
たグラフトされたMARの量は0.29重量%であった
。同様に前記変性P E (A)を製造するさいに用い
たH D P E filのかわりに、MFRが0.4
g/10分であり、かつ密度が0.935 g / c
rt?′である高密度ポリエチレン樹脂を使ったほか
は、前記と同様にトライブレンドおよび溶融混線を行な
い、変性ポリエチレン樹脂(以下「変性PE(C)」と
云う]を製造した。該変性P E fcl をIR法に
よって測定したグラフトされたMAHの量は0.31重
量%であった。さらに、同様に前記変性P E (A)
を製造するさいに使ったH D P E (ilのかわ
りに、MFRが7.2g/10分であり、かつ密度が0
.958g/crn’である高密度ポリエチレン樹脂9
5重量%とMFRが3.8 g 710分であり、密度
が0.900g/cni’であり、ブテン−1の共重合
割合が9.5モル%であるエチレンとブテン−1とのラ
ンダム共重合体5重量%からなる組成物を用いたほかは
、前記と同様にトライブレンドおよび溶融混線を行ない
、ポリエチレン樹脂組成物の変性!9J(以下「変性P
E(D)Jと云う】を製造した。 該変性P E (DJをIR法によって測定したグラフ
トされたMARの量は0.31重量%であった。比較の
ために、同様に前記変性P E (A)を製造するさい
に使用したH D P E (i)のかわりに、後記の
EBRC(エチレン−ブテン−1ランダム共重合体)を
使ったほかは、前記と同様にトライブレンドおよび溶融
混線を行ない、変性ポリエチレン樹脂(以下「変性EB
RCJと云う)を製造した。 該変性EBRCをIR法によって測定したグラフトされ
たMARの量は0.30重量%であった。また同様に前
記変性P E (A)を製造するさいに用いたH D
P E (i)のかわりに、後記のEPRC(エチレン
−プロピレンランダム共重合体)を使ったほかは、前記
と同様にトライブレンドおよび溶融混線を行ない、変性
ポリエチレン樹脂(以下「変性EPRCJと云う)を製
造した。該変性EPRCをIR法によって測定したグラ
フトされたMAHの量は0.29重量%であった。 さらに、高密度ポリエチレン樹脂として1MFRが0.
7g/10分であり、かつ密度が0.952 g /c
rrr’である高密度ポリエチレン樹脂〔以下rHDP
E(I)Jと云う]およびMFRが0.06g/10分
であり、かつ密度が0.944g/crr?である高密
度ポリエチレン樹脂c以下rnDpE(II)Jと云う
1を使用した。 また、線状超低密度ポリエチレン樹脂として、それぞれ
チタンを含有する固体触媒成分と有機アルミニウム化合
物系からなる触媒を用いてスラリー状態で重合すること
によって得られた密度が0.904g / c rn’
であり、MFRが1.0g/10分であり、rDSC法
による融点」 (以下「m。 p、Jと云う)が120℃であり、しかも「主鎖の炭素
数1000個当りの短鎖の平均分岐数」 (以下、単に
「分岐数」と云う)が31.5個である線状超低密度ポ
リエチレン樹脂〔以下rLVLDPE(a)」と云う]
、スラリー状態で重合することによって得られた密度が
0.897g/cm″であり、MFRが0.76g/1
0分であり、かつm、p、が113℃であり、しかも分
岐数が43個である線状超低密度ポリエチレン樹脂E以
下r L V L D P E fbl Jと云う」、
さらに前記と同じ触媒を使用して溶液法で重合すること
によって得られた密度が0.908g / c tr1
’であり、MFRが7.4 g / 10分であり、か
つm、p、が122℃であり、しかも分岐数が24.4
個である線状超低密度ポリエチレン樹脂〔以下r L
V L D P E (cl Jと云うJを使った。比
較のために、密度が0.890g/crr?であり、M
FRが2.0g/IO分であり、m、p、が97℃であ
り、しかも分岐数が67.5個であるエチレン−ブテン
−1ランダム共重合体(以下rEBRCJと云う)、密
度が0.923g / c rn’であり、MFRが0
.8g/10分であり、かつm、p、が121’cであ
り、しかも分岐数が11個である線状超低密度ポリエチ
レン樹脂〔以下rLLDPEfelJと云う]、密度が
0.918g / c rt?であり、MFRが2.3
g/10分であり、かつm、p、が119℃であり、し
かも分岐数が14.8個である線状超低密度ポリエチレ
ン樹脂[以下rLLDPFlflJと云うJ、さらに密
度が0.894g / c rr?であり、MFRが0
.8 g 710分であり、かつm、p、が42℃であ
り、しかも分岐数が115個であるエチレン−プロピレ
ンランダム共重合体【以下rEPRCJと云う]を用い
た。 実施例 1−15、比較例 1〜12 第1表にそれぞれの種類および混合割合が示されている
変性ポリエチレン樹脂など(以下「変性物」と云う)、
高密度ポリエチレン樹脂(以下rHD P EJと云う
)および線状超低密度ポリエチレン樹脂など(以下rL
VLDPEJと云う)をあらかじめヘンシェルミキサー
を使ってトライブレンドを5分間行なった。得られた各
混合物をダルメージスクリューを装備した押出機(径
501@)を用い、 190℃の樹脂温度で溶融混練し
ながらペレット状のポリエチレン系樹脂組成物(各組成
物の略称を第1表に示す)を製造した。得られた各ポリ
エチレン系樹脂組成物をアイゾツト衝撃強度および耐熱
耐燃料油性を測定するための試片を製造し、23℃およ
び一40℃の温度におけるアイゾツト衝撃強度ならびに
耐熱耐燃料油性試験として耐久性テストを行なった引張
破断伸度(El)および耐久性テストを行なわない試片
の引張破断伸度(Eo)の測定を行なった。それらの結
果を第2表に示す。 (以下余白) 第2表(そのl) 第2表(その2) 実施例 16.17、比較例 13〜15実施例3およ
び7ならびに比較例2および3によって得られた各ポリ
エチレン系樹脂組成物、さらに比較例10において使っ
た変性EBRCを用いて後記と同様にしてナイロン6と
から二種三層のシートをシートカッターを用いてそれぞ
れ凡そ3IIIII×6−w&tl:裁断したものを8
重量部と前記HDPE(II)92重量部を径が50■
■の二軸同方向の押出機を使用して260℃の樹脂温度
で溶融混練することによって得られた各組成物40重量
%とHDPE(n)60重量%とからなる組成物(ベレ
ット)を径が50mmの一軸押出機を使ってそれぞれ樹
脂温度が235℃の樹脂温度で溶融混練することによっ
て製造した。内外層になるようにし、中間層になるよう
に得られた各ペレットを230℃の樹脂温度でプレスし
、厚さが2■■のシートを作成した。得られた各シート
を前記と同様に耐熱耐燃料油性評価と同じ方法で引張破
断伸度を測定した。前記HDPE (n)のみの場合で
は800%であったのに対し、実施例3および7で得ら
れた各組成物を用いた場合では、それぞれ825%およ
び810%の値を示したのに対し、比較例2および3で
得られた組成物を使用した場合では、それぞれ540%
および740%であった。また、比較例10において使
った変性EBRCを使った場合では、415%であった
。とりわけ、比較例2で得られた組成物および比較例1
0において用いた変性EBRCをそれぞれ使用した場合
では、引張破断伸度が著しく低下するのみならず、バラ
ツキが大きく、引張りの過程において伸びの不均一性が
認められた。 以上のようにして得られた本発明のポリエチレン系樹脂
組成物を評価するために後記の参考例および比較例によ
って得られたポリエチレン系樹脂組成物などを対照例と
し、ポリアミド樹脂との接着性について対比することに
よって本発明の効果を明らかにする。 〔参考例および対照例〕 接着性は、径がそれぞれ50■■および40Illlの
二台押出機と二種三層の多層Tダイを装備した多層共押
出装置を用い、ナイロン6(東し社製、商品名アミラン
CM1046)を径が40m+mの押出機にて厚さが
O,1Onuaの中間層を、また実施例または比較例で
作成したポリエチレン系樹脂組成物などを径が50mm
の押出機にて各層の厚さが0.35+u+である内外層
とした二種三層のシートを成形温度が235℃で作成し
た。得られた各シートの試片についてナイロン6の界面
でテンシロン型引張試験機を用いて剥離速度が50mm
/分でT型剥離を行なって処理前として剥離抵抗値(k
g/c+w幅)を求めた。さらに接着性についての耐熱
耐燃料油性の評価として、各多層切片を115℃のオー
ブン中に96時間静置した後、40℃の市販レギュラー
ガソリン中に1000時間浸漬した後、同様にしてナイ
ロン6との接着性を処理後として求めた。それらの結果
を第3表に示す。 (以下余白) 第3表 (その2) ◆・ 眉間の一部剥離 第3表 (その1 ) 中シート切断 〔発明の効果1 本発明のポリエチレン系樹脂組成物は、下記のごとき効
果を発揮する。 fl)常温における耐衝撃性がすぐれていることはもち
ろんのこと、低温(たとえば、−40℃)における耐衝
撃性についても良好である。 (2)耐熱耐燃料油性がすぐれている。 (3)ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、EVOH1
熱可塑性ポリエステル樹脂などの各種樹脂材料や各種金
属との親和性および接着性が良好であり、とりわけポリ
エチレン樹脂とポリアミド樹脂との間に本発明の組成物
を介在させた積層物を作成することもできる。該積層物
は耐熱耐燃料油性がすぐれている。 本発明のポリエチレン系樹脂組成物は以上のごとき効果
を発揮するため多方面にわたって利用することができる
。とりわけ、前記の各種樹脂材料や各種金属材料と接着
、あるいはそれらの間に介在させて各分野にわたって利
用することができる代表的な用途を下記に示す。 +11ガソリンタンクのごと 容器やその他の部品。 (2)各種包装材料。 (3)各種産業資材。 き燃料油を用いる各種 手 続 補 正 書 (自発)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (A)密度が0.930g/cm^3以上であり、かつ
メルトフローレートが0.01g/10分以上である高
密度ポリエチレン樹脂、 (B)該高密度ポリエチレン樹脂に不飽和カルボン酸お
よびその誘導体からなる群からえらばれた少なくとも一
種のモノマーがグラフトした変性ポリエチレン樹脂 ならびに (C)主鎖の炭素数1000個当りの短鎖の分岐数が1
8〜60個であり、かつ密度が0.890〜0.910
g/cm^3であり、メルトフローレートが0.1〜3
0g/10分であり、しかも示差走査熱量計法による融
点が110〜125℃である線状超低密度ポリエチレン
樹脂 からなる組成物であり、該高密度ポリエチレン樹脂およ
び変性ポリエチレン樹脂の合計量中に占める変性ポリエ
チレン樹脂の組成割合は少なくとも0.1重量%であり
、全組成物中に占める該線状超低密度ポリエチレン樹脂
の組成割合は5.0〜35重量%であり、かつ全組成物
中に占めるグラフトしたモノマーの割合はそれらの合計
量として0.001〜5.0重量%であるポリエチレン
系樹脂組成物。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2033550A JPH06104761B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | ポリエチレン系樹脂組成物 |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024117701A (ja) * | 2023-02-17 | 2024-08-29 | 旭化成株式会社 | ポリエチレン組成物及び成形体 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1990
- 1990-02-14 JP JP2033550A patent/JPH06104761B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH06104761B2 (ja) | 1994-12-21 |
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