JPH0441537A - 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

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JPH0441537A
JPH0441537A JP2148575A JP14857590A JPH0441537A JP H0441537 A JPH0441537 A JP H0441537A JP 2148575 A JP2148575 A JP 2148575A JP 14857590 A JP14857590 A JP 14857590A JP H0441537 A JPH0441537 A JP H0441537A
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Masami Matsuoka
松岡 正己
Teru Aoyanagi
輝 青柳
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特定のポリエチレン系樹脂組成物に関する。特
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
属材料とすぐれた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!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
酸が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、各種充填剤や補強剤、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か、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か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[io −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5
2−124080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をする線状
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か提案され
ている(特開昭57−170940号、同57−883
51号、同81−276302!号、同62−1825
8号、同62−25139号、同82−119247号
)。
これらの提案のうち、特開昭57−170940号公報
によれば、密度か0.900−0.940 g /cj
であるエチレンと02〜20モル96のα−オレフィン
との中・低圧法共重合体(a) 30〜100重量9o
および(a)以外のポリオレフィン樹脂(b)70〜O
重−%の少なくとも一方がグ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1〜6および第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/d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(0,890〜0.9
10g /cd)については具体的に開示されていない
。しかも組成物中のグ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か極めて大きい。しかも、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、充分に満足し得るものを得ることがで
きない。
また、特開昭59−68351号(特公昭84−561
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
か0.910〜0.9BOg/cJ (好ましくは、0
.915〜0.930g/cJ、実施例では、0.92
6 g / c7 )の線状ポリエチレン樹脂が使われ
ている。
同様に、特開昭61−278808号および同6216
7308号公報では、特に密度が0.900〜0.94
0g / clr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/cJ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、メルトインデ
ックスとメルトテンションとの積およびメルトインデッ
クスで特定された高圧法低密度ポリエチレン樹脂と密度
か0.88C1−0,900g / CG?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クラフト
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0890〜0.910 g/ctjであり、かつ
重量平均分子量/数平均分子量が2〜15てあり、しか
も180℃の温度におけるメルトテンションとメルトイ
ンデックスとの積か4以下のエチレンと炭素数か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
樹脂組成物か提案されている。
さらに、特開昭61−131345号および同6113
2377号では、密度か0.8SO〜0.91.0 g
/cdであり、かつ沸騰n−ヘキサン不溶分か10重量
90以上であり、しかも差動走査熱量計(Dif’Te
renLiaScanning Ca1oriraet
er)による最大ピーク温度が100℃以上であるエチ
レンとa−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手足部を添加し、グラフト変
性した接盾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[io −3G942号では、結晶化度
か4080以上のポリエチレン樹脂または沸11en−
ヘキサン不溶分か8080以上のポリプロピレンのグラ
フト変性物99〜50重量9゜と結晶化度が5〜309
゜てあり、かつ密度か0870〜0.910g/caの
エチレン−α−オレフィン共共重合体1〜註0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
水浸漬時の層間接着性か著しく改香された積層体を提供
することか提案されている。しかし、最も好ましい(結
晶化度 5〜30%、密度0.890−0.910g/
ci?) −L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0.87
0〜0.900g/cJ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。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、いずれの変性ポリエチレン樹脂またはそ
の組成物を用いたとしても、本発明か目的とする耐燃料
油性(耐ガソリン性)および耐衝撃性かすぐれ、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素触媒を主触媒と
して重合したエチレンα−オレフィン共重合体または密
度か0.880〜0.910 g/c/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
高密度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、さらに良好な各種樹脂材料、金属
材料なと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、パリか発生し、このパリは経
済的観点から一般にリサイクルして使用されることか一
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、−船釣に
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i&Iすることが困難となる。
云うまでもなく、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1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、前名では新たな設備
を必要とする点て経済的でなく、また後者の場合では、
パリ中のPA(バリヤー材として、PAを用いる場合)
か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て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く目的
で、たとえば特公昭GO−34461号(特開昭54−
113878号)、特公昭et −42625号(特開
昭55−91834号)のごとく、特定の接着性かすぐ
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か劣り、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)についても極めてずくれており
、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
バリヤ材との接着性も著しくすくれた材料を得ることを
目的とするものである。
〔課題を解決するだめの手段および作用〕本発明にした
かえば、これらの課題は、(A)  密度か0.935
g/cl?以上であり、かっメルトインデックス〔月S
 K7210にしたがい、条件が4で測定、以下rMN
と云う〕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
も一種のモノマーかグラフトした変性ポリエチレン樹脂
、 (C)  主鎖の炭素数1000個当りの短鎖の分岐数
が5〜30個であり、かつ密度か0.910g/cm3
以上であるが、 0.935g/cI?未満であり、M
lかO1〜50g/10分であり、しかも示差走査熱量
計〔Diffcrentia! ScanningCa
lorimeter 、以下rDSClと云う〕法によ
る融点か115〜130℃である線状低密度ポリエチレ
ン樹脂、 ならびに (D)  主鎖の炭素数1000個当りの短鎖の分岐数
か18〜60個であり、かつ密度か0.890g/cm
3以上であるが、0.91.0 g / cJ未満てあ
り、Mlが0,1〜30g/10分であり、しかもDS
C法による融点が110〜125℃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01重量%てあり、
かつ該高密度ポリエチレン樹脂、変性ポリエチレン樹脂
および線状低密度ポリエチレン樹脂の組成割合は25〜
75重ff19゜であり、しかも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50〜40
重ME 9oてあり、全組成物中に占めるグラフトシた
モノマーの組成割合は0.001〜5.0重量Oo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か
できる。以下、本発明を具体的に説明する。
(^〉 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か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
またはチーグラー系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、般には常
圧ないし約100kg/cシの圧力で製造(中ないし低
圧法重合)されるものである。該a−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−メチルヘンテン−1およびオクテン−1カ)
あげられる。そつ共重合割合は多くとも65重皿%であ
り、とりわけ60重回9o以Fか望ましい。
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か多くとも20個である。
また、密度はo、935g/cJ以上であり、0937
g / c♂以上か好ましく、特に0.940g/ca
以上か好適である。密度か0.935g/cj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
度などの点て劣る。
さらに、M Iは0.01 g / 10分以上であり
、0.015g/10分以上か望ましく、とりわけ0.
02g/10分以上か好適である。M +か0.01g
/10分未満では、成形加T性の点てよくない。また、
上限は特に限定する訳ではないか、機械的強度なとの点
て通常50g/10分であり、特に35g/10分以下
か好ましい。
特に、後記のグラフトされた高密度ポリエチレン樹脂で
は、Mlが0.12710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MI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Ml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、グラフト変性に用いられる高密度ポリエチレン樹脂
のFwl 1としては、一般には0.05g/10分以
上が望ましく、とりわけO,1g/10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。
本発明のグラフトされた高密度ポリエチレン樹脂〔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。
(B)  不飽和カルボン酸およびその誘導体本発明に
おいてグ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、−塩基性不飽和カルボン酸およ
び二塩基性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20個(望ま
しくは、15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−283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。
(C)  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、1
03℃以上のものが望ましく、とりわけ105℃以上の
ものか好適である。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。
(D)  合成樹脂およびエラストマ 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、ク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−1・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
重合ゴム、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共重合ゴムなとのエチレン−
αヘオレフイン系共重合ゴム、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かあ
げられる。
(E)割 合 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
るにあたり、グラフトされる高密度ポリエチレン樹脂1
00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.OJ〜5,0重量部であり、0
.旧〜3,0重回部か好ましく、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0.01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かある。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、青色や劣化などを招く
恐れかあり、本発明の目的の性能の向上か認められなく
なる。
また、ラジカル開始剤の割合は、通常0.001〜1.
0重量部であり、0.005〜1,0重量部か望ましく
、とりわけ0.005〜05重量部が好適である。
ラジカル開始剤の割合が0.001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、10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15重量%てあり、特に10重量%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か合計量
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。
(F)  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う/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かできる。
その処理す法は特開昭62−10170号及び特開昭6
] −132345号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
脂などを溶融状態で混練する方法、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と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
ト法かあげられる。
処理温度としては、高密度ポリエチレン樹脂なとのポリ
マーの劣化、不飽和カルボン酸やその誘導体の分解、使
用するランカル開始剤の分解温度なとを考慮して適宜選
択されるか、前記の溶融状態で混練する方法を例にとる
と、通常100〜350℃であり、 150〜300℃
か望ましく、とりわけ180〜300℃か好適である。
もちろん、このようにして本発明のグラフ]・変性高密
度ポリエチレン樹脂を製造することか、その性能を向上
する目的で、特開昭82−1[1107号公報明細書の
ごとくすてに公知の処理法、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tと、二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かできる。
また、本発明において用いられる後記の線状低密度ポリ
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、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6 (G)  線状低密度ポリエチレン樹脂本発明において
使用される線状低密度ポリエチレン樹脂は、密度が0.
910〜0.935 glciであり、MIは0,1〜
5(Ig/10分である。また、後記の方法で測定した
DSCによる融点が115〜130℃であり、しかも主
鎖の炭素数1000個当りの短鎖の分岐数が5〜30個
を有するものである。
該線状低密度ポリエチレン樹脂は工業的に製造され、そ
の製造方法についてはよく知られているものである。と
りわけ耐環境応力亀裂性、透明性、ヒートシール性、耐
脆性、低温特性などがすぐれているために多方面にわた
って利用されているものである(たとえば、フィルムな
どの包装材料、バイブなどの工業材料)。
該線状低密度ポリエチレン樹脂はいわゆるチーグラー触
媒を使ってエチレンと後記のα−オレフィンとを気相法
、溶液法およびスラリー法のいずれかの方法で共重合さ
せることによって製造されているものである。
該線状低密度ポリエチレン樹脂の密度は0.910g 
/ cI+?以上であるが、0.935g/cj未満て
あり、0.912g/cm3以上が好ましく、0.93
5g/cj未満が好ましく、特に0.913g/c11
?以上であるが、0.935g/cm3未満が好適であ
る。
また、MIは0.1〜50g/10分であり、0.2〜
40g/10分が望ましく、とりわけ0,2〜30g/
10分が好適である。線状低密度ポリエチレン樹脂のM
Iが0.1g/10分未満では、成形加工性かよくない
。一方、50g/10分を超えると、得られる組成物の
機械的強度がよくない。
さらに、該線状低密度ポリエチレン樹脂のDSCによる
融点は115〜130℃であり、118〜130℃か好
ましく、特に118〜125℃のものか好適である。D
SCによる融点が115℃よりも低いと、室温における
長期耐燃料油性がよくない。
方、130℃を超えると、密度が本発明の範囲の上限を
超える。
また、該線状低密度ポリエチレン樹脂の主鎖の炭素数1
000個当りの短鎖の分岐数は5〜30個であり、とり
わけ5〜25個か好適である。主鎖の炭素数1000個
当りの短鎖の分岐数か下限未満でも、上限を超えても、
いずれも本発明の組成物の均一性が不充分となって好ま
しくない。すなわち、主鎖の炭素数1000個当りの該
分岐の数か上記の範囲をはすれる線状低密度ポリエチレ
ン樹脂を使った組成物を用いた場合、特に長期における
耐燃料油性を註価するさい、引張伸度の低下か大きいば
かりでなく、これに耐熱性(具体的には、100℃以上
の雰囲気下における耐久性テスト)が加味された条件で
は、さらに物性の低下が起ってくるか、いずれも組成物
の組成の不均一性によるものと考えられる。
(11)線状超低密度ポリエチレン樹脂さらに、本発明
において使用される線状超低密度ポリエチレン樹脂は、
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か数qoないし約3006
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086〜0.91g/cj)とは異なり、・
たとえば特開昭57−68306号、同59−2301
1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線状低密度ポ
リエチレン樹脂である。
本発明における線状超密度ポリエチレン樹脂は、密度か
0.890g/c?以上であるが、0.910g/cm
未満であり、Mlか01〜30g/10分であり、かつ
DSCによる融点か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カ月8〜60
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か0.8
90g/cj未満て(=、得られる組成物の耐燃料油性
の点で問題である。一方、0.910g/c♂を超える
と、得られる組成物の耐衝撃性の点て不充分である。こ
れらのことから密度か0892〜0.910 z/cI
?のちのか好ましい。
また、該樹脂のMIか0.01g/10分未満ては、成
形性および加工性の点で好ましくない。一方、30g/
10分を超えると、耐衝撃性の点て問題かある。これら
のことから、M Iか0,1〜log/同分が望ましく
、とりわけ0.2〜5.0 i/10分か好適である。
サラニ、DSC(、約5111gのサンプルを秤量し、
これをDSC測定装置にセットし、200℃までに室温
より10℃/分の昇温速度て昇温した後、その温度で5
分間保持し、ついて10℃/分の降温速度て室温まで降
温させ、さらに前記の昇温速度て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、 1
12〜125℃のものか好ましい。融点か110℃より
も低いと、得られる組成物の耐熱性の点て不充分である
。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、18〜58
個が望ましく、とりわけ18〜55個が好適である。主
鎖の炭素数l000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かある。一方
、60個を超えると、耐燃料油性か大幅に劣る。該線状
超低密度ポリエチレン樹脂ても、前記線状低密度ポリエ
チレン樹脂の場合でも、“短鎖′とは、実質的に炭素数
が1〜10個(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か2 X 10”kg f /
 cd以下(好ましくは、1.5X 103kg f 
/cd)のものが好ましい。
該線状超低密度ポリエチレン樹脂および前記線状低密度
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3〜12
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かあげられる。
くハ組成割合 本発明において、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01重量9゜であり、1
0重二重。以上か望ましく、とりわけ25重量9oか好
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か01重量Qo未満ては、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
は接石性を満足するポリエチレン系樹脂組成物を得るこ
とかできない。
また、前記高密度ポリエチレン樹脂、変性ポリエチレン
樹脂および線状低密度ポリエチレン樹脂の合計量中に占
める線状低密度ポリエチレン樹脂の組成割合は2.5〜
75重量%であり、5.0〜75重量?δか好ましく、
特に5,0〜60重量96が好適である。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低密度ポ
リエチレン樹脂の合計量中に占める線状低密度ポリエチ
レン樹脂の組成割合か25重量96未満ては、全組成物
における組成物の均一性か劣る。一方、75重−%を超
えると、耐熱性および高温における長期的耐燃料油性か
劣る。
本発明のポリエチレン系樹脂組成物中のΦj記綿線状超
低密度ポリエチレン樹脂組成割合は50〜40重量06
てあり、 50〜375重量00か望ましく、とりわけ
60〜37.5重量O8か好適である。ホリエチレン系
樹脂刊成物中の線状超低密度ポリエチレン樹脂の組成割
合か50重重量〇未満ては、得られる組成物の耐衝Y性
の点て劣る。一方、40重重量6を超えると、耐燃料油
性(とりわけ、40°Cにおける耐燃料油性の点でとし
く低下するために好ましくない。
(K)  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J己高′l!!
:1度ポリエチレン樹脂、変性ポリエチレン樹脂、線状
低密度ポリエチレン樹脂および線状超低^゛度ボッエチ
レン樹脂か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
すしもすべてのポリマーに七ツマ−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、線状低密度ポリエチレ
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0.001〜5.0重量%であり、0.
01〜2.0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o、oot重量%未満ては、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
いて溶融混練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練する方法。) (L)  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
成物は工業缶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
することか可能であり、従来にない耐衝撃性にすぐれた
物品を得ることかできる。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/E。
A/C/B/C/A、A/C/B/C,C,/B/C/
Aなと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ハリ層
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なとの
バリヤー樹脂との親和性および接着性をH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、厚さか3+amのプレス板を用
い、23℃および一35℃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1油性(耐
久性テスト)は厚さが2龍のプレス板から作成したJI
S  2号試験片を110℃のギヤオーブン中に 10
00間静置した後、40℃の市販レギュラーガソリン中
に2000時間浸漬した後、JIS K7113法に従
って引張破断伸度(E、)を測定し、該耐久テストをし
ない試片の引張破断伸度(E  )を測定し、低下率(
Eo−E、)を計算で求めた。
なお、実施例および比較例において使った変性g / 
ejである粉末状の高密度ポリエチレン樹脂〔以下rH
DPE(i)Jと云う〕100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0.010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r PvI A H
jと云う〕037重量部ヲ加え、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
物を押出機(径 40m+s)を使用し、265℃の樹
脂温度で溶融混練し、ベレット化して変性ポリエチレン
樹脂〔以下[変性P E (A) Jと云う〕を作成し
た。
該変性P E (A)を赤外吸収スペクトル法〔以下r
lR法」と云う〕によって測定したグラフトされたMA
Rの量は0.33重量%であった。
であり、かつ密度か[1,955g/cjである高密度
ポリエチレン樹脂〔以下rHDPE(ii)Jと云う]
を使用したほかは、変性P E (A)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PE(B)Jと云う〕を製造した
。該変性P E (B)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%てg/10分で
あり、かつ密度か0.944g/cdである高密度ポリ
エチレン樹脂〔以下rHDPE(iii)ヨと云う〕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
混練を行ない、変性ポリエチレン樹脂〔以下「変性P 
E (C)Jと云う〕を製造した。該変性P E (C
)をIR法によって測定したグラフトされたMAHの量
は031重量%であっ2.0g/10分であり、密度が
0.895g/c1?てあり、DSC法による融点(m
、p、)が97℃であり、主鎖の炭素数1000個当り
の分岐数〔以下、単に「分岐数」と云う〕か70個であ
るエチレンとブテン]との共重合体[以下r L V 
L D P E (a) Jと云う〕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物〔以下[変性PE(D
)Jと云う]を製造した。該変性P E (D)をIR
法によって測定したグラフトされt二MAHの量は0.
29重重量6てあった。 また、線状低密度ポリエチレ
ン樹脂〔以下 rL −LDPEJと云う〕として、密
度か0.929z/caてあり、M−か0.890g/
IQ分であり、DSCdによる融点か120°Cてあり
、かつ分岐数が24個であるエチレンとブテン−1との
共重合体〔以下rLLDPE (1)Jと云う〕および
密度が0.92]g/cIli′であり、M F Rか
20g/10分であり、DSC法による融点か120℃
であり、しかも分岐数か19fllであるエチレンとブ
テノ−1との共重合体〔以下rLLDPE (II)J
と云う〕を用いた。
さらに、線状超低密度ポリエチレン樹脂〔以下rVLD
PEJと云う〕として、チタンを含有する固体触奴成分
とa機アルミニウム化合物系からあり、DSC法による
融点か120℃であり、分岐数か30個である線状超低
密度ポリエチレン樹脂〔以下rLVLDPE(a)Jと
云う〕ならびに該かつmp、か116℃であり、しかも
分岐数か37個である線状超低密度ポリエチレン樹脂〔
以下rLVLDPE(b)Jと云う〕を使用した。
実施例1〜IO1比較例1〜7 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rHDPEJと云う) 
、L−LDPEおよびLVLDPE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2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 50mm)を用い、200〜210℃の範
囲の樹脂温度で溶融混練しながらベ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℃および一35℃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。さらに、ポリアミド樹脂(ナイロン6)
との初期接着性および接着耐久性について測定した。そ
れらの結果を第2表に示す。
(その1) 只コ 表 (その2) * ** ガソリン側の膨潤度か大きく、 バラツキ人 試験片の一部かカッリンに溶解し、 変形発生 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、径がそれぞれ内層および外層用として40y
xraおよび中間層用として30順の置台押出機と二種
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−CM 104
B)を厚さが0,10關の中間層を、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各層
の厚さが0.20mmである内外層とした二種三層のシ
ートを成形温度が230℃で作成した。得られた各シー
トの試片(幅 10順、長さ 150om)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50+n+s/分でT型剥離を行なって処理前と
して剥離抵抗値(kg/c+n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、前記と同
様の各多層切片を110℃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2000
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。
弗 表 (その1) a)シ ト切断 第3表 (その2) a)シート切断、 b)ガソリン膨潤度が大きく、 バラツキ大 C)試験片の一部かガソリンに よって溶解、変形が発生 d)端面から剥離発生 〔発明の効果〕 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。
(1)常温における耐衝撃性かすくれていることはもち
ろんのこと、低温(たとえば、−35℃)における耐衝
撃性についても良好である。
(2)耐熱耐燃料油性かすくれている。
り3)ポリエチレン樹脂、−ポリアミド樹脂、EVOH
1熱可塑性ポリエステル樹脂なとの各種樹脂材料や各種
金属との親和性および接着性か良好であり、とりわけポ
リエチレン樹脂とポリアミド樹脂上の間に本発明の組成
物を介/Iさせた積層物を作成することもてきる。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かできる
。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。
(1)  ガソリンタンクのごとき燃料油を用いる各秤
容器やその他の部品。
各種包装材料。
各種産業資材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (A)密度が0.935g/cm^3以上であり、かつ
    メルトインデックスが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、 (C)主鎖の炭素数1000個当りの短鎖の分岐数が5
    〜30個であり、かつ密度が0.910g/cm^3以
    上であるが、0.935g/cm^3未満であり、メル
    トインデックスが0.1〜50g/10分であり、しか
    も示差走査熱量計法による融点が115〜130℃であ
    る線状低密度ポリエチレン樹脂、 ならびに (D)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0.890g/cm^3
    以上であるが、0.910g/cm^3未満であり、メ
    ルトインデックスが0.1〜30g/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
    チレンの組成割合は少なくとも0.1重量%であり、か
    つ該高密度ポリエチレン樹脂、変性ポリエチレン樹脂お
    よび線状低密度ポリエチレン樹脂の合計量中に占める線
    状低密度ポリエチレン樹脂の組成割合は2.5〜75重
    量%であり、しかも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5.0〜40重量%であ
    り、全組成物中に占めるグラフトしたモノマーの割合は
    0.001〜5.0重量%であるポリエチレン系樹脂組
    成物。
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