JPH0496946A - 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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JPH0496946A
JPH0496946A JP2212416A JP21241690A JPH0496946A JP H0496946 A JPH0496946 A JP H0496946A JP 2212416 A JP2212416 A JP 2212416A JP 21241690 A JP21241690 A JP 21241690A JP H0496946 A JPH0496946 A JP H0496946A
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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などの各種ポリアミド樹脂
、エチレン酢酸ビニル共重合体のけん化物などの水酸基
含有各種樹脂、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各種ポリエステル系
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂やポリ塩化ビニリデン樹脂な
どの各種ハロゲン含有樹脂などの各種合成樹脂材料の他
、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、特に各種ポリ
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生成分と
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
酸がグラフト重合された変性ポリエチレン樹脂はポリア
ミド樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物、
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
どの金属箔を構成材料とする各種積層体や金属板または
金属管のコーティングにおける接着材料として実用に供
されている。
また、各種充填剤、補強剤、顔料などの添加剤を配合し
た複合材料とか異種の樹脂同士のポリマーブレンド材料
におけるマトリックス樹脂との親和性や相溶性などの機
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、単一の変性ポリエチレン樹脂のみで
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、したかって該性能を付与するため
に変性ポリエチレン樹脂のポリエチレンの種類を変えた
り、該変性ポリエチレン樹脂に種々の他の特定のポリオ
レフィン樹脂類、各種エラストマー、極性基を有する各
種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81−132345号、同82−18258号、特公
昭60−38217号など)や変性ポリエチレン樹脂に
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〔以下、L−LDPEと云う〕
を変性エチレン樹脂のベース材料や変性ポリエチレン樹
脂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57−17094(1号、同57−683
51号、同61276808号、同62−J、8258
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0.9C1(1〜0.940g /c
dであり、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)  30−100重
量%および他のポリオレフィン樹脂(b)70−0重量
%の少なくとも一方がグラフト重合されたポリオレフィ
ン系樹脂組成物が開示されている。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、同公報記載の実施例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/cdであり、後記のご
とく本発明に係る線状超低密度ポリエチレン樹脂〔以下
、L−VLDPEと云う〕の密度範囲([1,1118
0〜0.910g/c7)については具体的に開示され
ていない。しかも同公報に記載の組成物中のグラフト変
性L−LDPE及び未変性L−LDPHの合計量は80
〜100重全10てあり、該組成物全体中に占めるこれ
らの樹脂の組成割合が極めて大きい。さらに、この組成
物では、本願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、充分に満足しうるちのを得ること
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、未変性り−
L D P E 99.9〜65重量%とグラフト変性
したし−LDPEまたは高密度ポリエチレン樹脂(以下
HDPEという)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が開示さ
れている。未変性LLDPEおよびグラフト変性L−L
DPEとして、密度が0.910〜0.960g/cJ
 (好ましくは、0.915〜0.930g/eIl?
、実施例では、0.928g/cm3)の線状ポリエチ
レン樹脂が使われている。
同様に、特開昭61−276808号および同62−1
67308号公報では、特に密度が0.900〜0.9
40g / ca?のL−LDPE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、密度か0.910g/J以
下の気相・低圧法で製造されたL−VLDPE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
合体のけん化物などがあげられている。
さらに、特開昭62−2Bta9号では、メルトフロー
レート 〔以下MFRと云う〕とメルトテンションとの
積およびMFRで特定された高圧法低密度ポリエチレン
樹脂と密度が0.1111110〜0.900g / 
cJ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82−10107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/cdであり、かつ重
量平均分子R/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MFR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81−131345号および同6113
2377号では、密度が0.8fliO〜0.910g
/cJテあり、かつ沸騰n−へキサン不溶分が10重量
%以上であり、しかも示差走査熱量計(Dir’f’e
rentialScanning Ca1oriale
ter)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
。
また、特公昭60−36942号では、結晶化度が40
%以上のポリエチレン樹脂または沸騰n−へキサン不溶
分が80%以上のポリプロピレンのグラフト変性物99
〜50重量%と結晶化度が5〜30%であり、かつ密度
か0.870〜0.910g/c/のエチレンα−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/cm3)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
重合される密度か0.870〜0.900g/cjであ
り、かつエチレンの共重合割合か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
をことごとく十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に合成ゴムなどのエラ
ストマーを添加したり、バナジウム系触媒を主触媒とし
て重合したエチレン−α−オレフィン共重合体または密
度が0.880〜0.9LQg / ctjであるL−
VLDPE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を用いても、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HDPE単独またはグラフト
変性HDPE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異形の成形物の例
をとると、通常数%〜数10%のパリが発生し、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
物など!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、リサイクル使用されるこ
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HDPE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含むパリを主要材料の層にリサイク
ル使用するさい、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多層構造物に
新たにパリをリサイクル使用するための層(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パリを混
合しリサイクル使用する方法か提案されている。しかし
、前者では新たな多層化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、パリ中のバリヤー材(PA
など)かグラフト変性ポリオレフィン樹脂のグラフト基
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、該多層のパリをリサイクル使用し
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6034481号(特開昭5
4−113678号)、特公昭8142625号(特開
昭55−91834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ずるパリを多層の構成材に混合
してリサイクル使用するさいの被混合材との親和性やバ
リヤー材との接着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〕本発明にした
がえば、これの課題は、 (a)  密度(g / cJ ) 0.935以上、
メルトフローレー)(g/10分)  [JIS K7
210の条件が4で測定、以下rMFRJと云う〕が0
,01以上であるHDPE (樹脂A)、 (b)  樹脂A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を
グラフトした変性HDPE (樹脂B)(c)〔短鎖の
分岐数5〜30個〕/〔主鎖のC数1000個〕、密度
(g/cJ)は0.910<ないし0.935>、MF
R(g/10分)はo、i〜50、更に示差走査熱量計
法による融点(℃)が115〜130であるL−LDP
E (樹脂C) (d)  樹脂Cに上記(b)に記載のモノマーをグラ
フトした変性L−LDPE (樹脂D)ならびに (e)〔短鎖の分岐数18〜60個〕/〔主鎖のC数1
000個〕密度(g / c7)  0.890〜0.
910、MFR(g/10分)0.1〜30、更に示差
走査熱量計法による融点(℃)が110〜125である
LVLDPE (樹脂E) からなる組成物であり、樹脂B/(樹脂A十樹脂B)お
よび樹脂D/(樹脂C十樹脂D)はそれぞれ0.1重量
%以上、(樹脂人士樹脂B)/(樹脂A十樹脂B十樹脂
C十樹脂D)は25〜92.5重量%、樹脂E/(樹脂
A十樹脂B十樹脂C十樹脂D+樹脂E)は5.0〜40
重量%、かつ全組成物中に占める、グラフトされたモノ
マーは合計量として0.001〜5.0重量%であるポ
リエチレン系樹脂組成物により解決され得ることを見出
した。
以下、本発明の内容を詳説する。
(1)   HDPE 本発明において使われるHDPEおよび変性HDPEの
製造用HDPE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−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
、その共重合割合は多(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HDPEO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0.935g/clf以上であり、0.9
37g / cd以上が好ましく、特に0.940g/
cJ以上が好適である。密度が0.935g/cd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.
015 glLO分以上分留上しく、とりわけ0.02
g/10分以上が好適である。MFRが[1,01g/
10分未満では、成形加工性の点てよくない。
また、上限は特に限定する訳ではないが、通常50g/
10分てあり、特に35 g / 10分以下が好まし
い。
特に、後記の変性HDPE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HDPEのMFRは、般にはグラフト
変性に使ったHDPE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H
DPE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。したかって、変
性ポリエチ【ノン樹脂のMFRとしては、一般には0.
05g/10分以上が望ましく、とりわけ0.1g/1
0分以上が好適である。
これらのHDPEはそれぞれ単独で使用してもよく、二
種以上を併用してもよい。
(2)  L −L D P E 本発明において用いられるL−LDPEは、密度か0.
910g/cdを超えるが、0.935g/cd未満で
あり、0.912g/cI+?以上のものが好ましく、
特に0.915g/crj以上であるか、0.935g
/cd未満のものか好適である。さらに、主鎖の炭素数
1000個当りの短鎖の分岐数が5〜30個であり、と
りわけ5〜25個が好適である。密度が下限未満でも、
上限を超えても、さらに主鎖の炭素数1000個当りの
短鎖の分岐数が下限未満でも、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。すなわち上記範囲を外れるL−LDPEを用いると
特に長期における耐燃料油性を評価するさい、引張伸度
の低下が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こってくる
が、いずれも組成物の成分の分散性の不均一性によるも
のと考えられる。
また、MFRは成形加工性の点から、0,1〜50g/
10分てあり、0.2〜40g/10分が好ましく、特
に0.2〜30g/10分か好適である。さらに、DS
C法による融点(測定方法は後述する)は115〜13
0℃であり、118〜1.30℃が望ましく、とりわけ
118〜125℃が好適である。該融点が115℃未満
では、高温における長期耐燃料油性がよくない。一方、
130℃を超えると、耐衝撃性の点で好ましくない。
該L−LDPE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、低温特性などかす
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やバイブな
どの工業材料〕。このL −LDPEは、いわゆるチー
グラー触媒を用いてエチレンと前記のα−オレフィンを
気相法、溶液法あるいはスラリー(懸濁)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。
なお、前記短鎖とは、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
。
(3)  L −V L D P E 本発明において使用されるL−VLDPE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。
このようにして得られたものは、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
.91g/cJ)とは異なり、たとえば特開昭57−6
8308号、同59−23011号、同62−1098
05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L−VLDPEである。
本発明におけるL−VLDPEは、密度が0.890〜
0.910g/cj、 MF Rが0.1〜30g/1
0分てあり、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L−LDPE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/cI?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、o、9tog/cj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0.892〜0.910g/c7
のものが好ましい。
また、該樹脂のMFRがO,1g/l、0分未満では、
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、耐衝撃性の点で問題かある。これ
らのことから、MFRが0.1〜Log/10分が望ま
しく、とりわけ0.2〜8.0g/10分が好適である
。
さらに、DSC(約5■のサンプルを秤量し、これをD
SC測定装置にセットし、200℃まで室温より10℃
/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。融点か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か乏しい。
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かある。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〜I11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が2X10”kg f / c
シ以下(好ましくは、1.5X 10” kg f /
 at以下)のものが好ましい。
(4)本発明において使用される変性HDPEおよび変
性L−LDPEは前記HDPEおよびL−LDPE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それぞれ処理することによって得
ることができる。この際、グラフトされるHDPEおよ
びL −LDPEと親和性のある後記の合成樹脂やエラ
ストマー(ゴム)を共存させてもよい。
(4の1)不飽和カルボン酸およびその誘導体本発明に
おいて使用される変性HDPEおよび変性L −LDP
E製造用(グラフト処理用)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かあげられる。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子くとも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
子くとも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。
(4の2)ラジカル開始剤 さらに、本発明の組成物に係るグラフト処理用ラジカル
開始剤としては、通常その1分半減期の分解温度は10
0℃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。
(4の3)合成樹脂およびエラストマー本発明の組成物
に係る変性HDPE及び変性L−LDPEを製造するさ
い、グラフトされるHDPEと共存させられる合成樹脂
およびエラストマーはHDPE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
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共重合ゴムなどのエチレン−
a−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、スチレンーブタンニン共重合ゴム、
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。
(4の4)割 合 本発明の組成物を製造するにあたり、グラフトされる各
ポリエチレン樹脂それぞれ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0.01〜5.0重量部であり、0
.旧〜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0.01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、得られる変性HDPEおよび変
性L−LDPEがケル化したり、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(
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重量部が望ましく
、とりわけ0.005〜0.5重量部が好適である。
ラジカル開始剤の割合か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
か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、H
DPEまたはL−LDPEとの合計量中に占める割合は
一般に多(とも10重量%であり、特に5.0重量96
以下が好ましい。HDPEまたはL −LDPE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、HDPEお
よびL−LDPHの基本的特性を損なうことがある。
(4の5)変性)fDPEおよび変性L−LDPE本発
明に係る変性)IDPEおよびL−LDPEはそれぞれ
HDPEおよびL−LDPE (場合により、合成樹脂
および/またはエラストマーを含む)、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。
この場合、あらかじめ後述の(4の6)に記ス組成割合
になるよう、所定割合のHDPEまたはL−LDPEと
の混合物を作成し、その混合物に前記のラジカル開始剤
及びグラフトモノマーを配合し、後述の方法で処理し、
変性ポリエチレンを作成してもよく、むしろ接着材組成
物の成分の均一性という点から、また、経済的な点から
もこの方法が好んで用いられる。
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81−132345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HDPEおよびL −
LDPEなどが溶融状態で混練する方法、適当な溶媒に
HDPEやLLDPEなどのポリマーを溶解して行なう
溶液法、HDPEやL −LDPE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
グラフト法かあげられる。
処理温度としては、HDPEやL −LDPE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℃が好適である。
もちろん、このようにして本発明に係る変性HDPEや
変性L−LDPE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上ツマ−(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。
(4の6)組成割合 本発明に係るポリエチレン系樹脂組成物中の前記L−V
LDPEの組成割合は5.0〜40重量%てあり、 5
.0〜375重量%が望ましく、とりわけ7.0〜37
.5重量%が好適である。ポリエチレン系樹脂組成物中
のL−VLDPE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、40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)の点て著しく低下するために好ましくない
。
また、前記HDPEおよび変性HDPEの合計量中に占
める変性HDPE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%か好適である。HDPEおよび変性HDPE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満
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
。
同様に前記L−LDPEおよび変性L LDPEの合計量に占める変性L−LDPEの組成割合
は少くとも0,1重量%であり、0.5重量%以上が望
ましく、とりわけ1.0重量%が好適である。
又、HDPE、変性HDPESL−LDPEおよび変性
L−LDPEの合計量中に占めるHDPEと変性HDP
E量の和は、少くとも25重量%以上92,5重量96
以下である。25重量%未満では、耐燃料油性の点で不
充分であり、92.5重量%を超えると高温時における
接着耐久性の点で不充分である。
(5)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HDPE。
変性HDPESL−LDPE、変性L−LDPEおよび
L −VLDPE  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、HDPEおよび
L−LDPE)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H
DPEおよびL−LDPE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HD
PEおよびL −LDPEをさらに配合してもよい。
マタ、HDPESL−LDPEとL−VLDPEとをあ
らかじめ混合し、得られる混合物と変性HDPEおよび
変性L−LDPEを混合してもよく、全組成成分を同時
に混合してもよい。更にまた、変性用HDPE、L−L
DPEを所望比にあらかじめブレンドし、この組成物を
グラフト用に供し、必要により更にHDPE、L−LD
PE。
L−VLDPEを加えてもよい。
以上のいずれの場合でも、本発明の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
0001〜5.0重量26であり、0.01〜2.0重
工%が望ましく、とりわけ0,02〜1.0重量%が好
適である。樹脂組成物中に占めるグラフトしたモノマー
の割合かそれらの合計量として0.001重量96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
いて溶融混練する方法のいずれの方法を採用することか
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か
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)。
り6)加工方法など このようにして得られる本発明の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か、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
開発か進められている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と主材(主として、HDP
E)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A1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ンである。
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。
実施例および比較例において、耐衝撃性はJIS K7
110法に従い、厚さか3m11のプレス板を用い、2
3℃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)は厚さか2mmのプレス板から作成したJ 15
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2000
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(Eo)と比較することによって評価した。
PA6との接着強度(kg / am )は径がそれぞ
れ内層および外層用として40mmおよび中間層用とし
て30mm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 CM1061)を厚さが0、IO+w
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か230
℃で作成した。得られた各シートの試片(幅 i、 O
mm 、長さ 150mm)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龍/
分でT型剥離を行なって処理前としての接着強度(kg
 / am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1
10℃のオープン中に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との接着強度を処理後の値として求
めた。
それらの結果を第1表に示す。
(実施例1〜10、比較例1〜6) 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
脂は次記(i)〜(iv)、 (vjH)のようにして
製造した。また、未変性ポリエチレン樹脂の特性は(i
)〜(vij)において示した。
これら各種ポリエチレンを用いてなる組成物は、第1表
に示す割合にて予めトライブレンドした混合物をダルメ
ージタイプのスクリュー装備の4oφ押出機にて215
℃の温度で溶融混練してベレットの形で作成した。
(i)  変性HDPE (g ” Plと表示する)
密度0.951g/cJ、 N1FR0,73g/10
分のHDPE (Plと表示する)粉末に2.5−ジメ
チル−2,5−t−ブチルパーオキシヘキサンを0.0
12phr添加し、ヘンシェルミキサーで2分間トライ
ブレンドした後、これに無水マレイン酸を0.375p
hr加え、更に2分間ヘンシェルミキサーにてトライブ
レンド後、これを258℃の樹脂温度で溶融混練し、ペ
レット化した。
グラフトされた無水マレイン酸量は赤外吸収スペクトル
法で測定した結果、0.33重量%であった。
(ij)変性HDPE (g ’ R2と表示する)密
度、 0.944g/cj、M F R0,38g /
 10分のHDPE(R2と表示する)を用いた他は上
記(+)と同様に処理し、無水マレイン酸のグラフト、
iiu、32重量%を得たものである。
(iii )変性L−LDPE (g−Q、と表示する
)密度0.927g /cd、 M F Ro、85g
/ 10分、Trb 120.5°C1分岐数11個/
主鎖C1000個のしLDPE (Q、と表示する)を
用いた他は上記(Dと同様に処理し、無水マレイン酸の
グラフト量0.30重量%を得たものである。
(iv)変性L−LDPE (g−Q2と表示する)密
度0.91.6 g / c?、MFR2,Og/10
分、To+ 119.5℃、分岐数20個/主鎖c 1
ooo個のLLDPE(Q2と表示する)を用いた他は
上記(1)と同様に処理し、無水マレイン酸のグラフト
量0.30重重量を得たものである。
(v)  L −V L D P E (R1と表示す
る)密度、0.904g/c+?、MFRo、98g/
10分、Tm 119.5℃、分岐数28個/主鎖C1
000個のLVLDPEである。
(vt) L −V L D P E (R2と表示す
る)密度0.898g/c♂、MFR2,7g/10分
、Tm 118℃、分岐数40個/主鎖C10’OO個
のLVLDPEである。
(vii)L −VLDPE (R3と表示する)この
R3は上記のものと異なり従来のバナジウム触媒系によ
り得られたもので密度0.900g/cJ、MFR2,
1g/10分、Tm1O1℃,分岐数73個/主鎖C1
000個のL−VLDPEである。
(viii )変性L−VLDPE (g−R3と表示
する)ポリエチレンとしてR3を用いた他は上記(i)
と同様に処理して得られたものであり、無水マレイン酸
のグラフト量は0.29重量%である。
(実施例 II) 実施例3で用いたHDPE (P、)粉末及び実施例4
て用いたL−LDPE (Q、)粉末をヘンンエルミキ
サーを用い85/15 (重量%)の混合物を予め作成
し、この混合物100重量部当り2.5−ジメチル−2
,5−第三級ブチルパーオキシヘキサンを0012重量
部添加し2分間トライブレンド後、更に無水マレイン酸
を0,35重量部加えて2分間のトライブレンドを行な
った。得られた混合物を263℃の樹脂温度で40ミリ
の押出機を用い溶融混練し赤外線スペクトル法で測定し
たグラフト量が0.31ffiffi%の無水マレイン
酸−グラフトPEを作成した。
次にこの無水マレイン酸−グラフトPEを45重i#9
6、L −LDPE (Ql)を30重量%及びLVL
DPE (R1)を25重量%からなる樹脂混合物を 
50φのダルメージスクリュー付押出機を用い、215
°Cで溶融混練し、ポリエチレン組成物(S)を作成し
た。
23℃及び−40°Cのアイゾツト衝撃強度はそれぞれ
98.84kg−clTl/cmてあり、耐熱耐燃料油
性テストに於ける伸度低下は0%であった。
又、接着強度については不剥離(処理前)、≧6.5k
g−c+n / cm (処理後)と極めて秀れた接着
性及びその長期耐久性を示した。
(実施例12、比較例7) 実施例11で得た(ポリエチレン)組成物(S)を用い
て作成したナイロン6との二種三層シートをシートカッ
ターを用いて4角状に裁断した後、これを5重量%と密
度か0.945、HLMFR−5の高密度ポリエチレン
(P3)95重量%を40φ同軸2軸押出機を用いて、
265℃の樹脂温度で混練し組成物(T)を作成した。
該組成物(T)中のナイロン6の分散状態を、光学顕微
鏡で調べた処、平均粒径、73μであった。
該組成物(T)を実施例1と同様に耐衝撃性を測定した
処、23℃、−40℃におけるアイゾツト衝撃強度は、
それぞれ60.53kg−cm/ cn+であり、変性
ポリエチレン組成物体の値59.55kg−cffl/
cITlとほぼ同等てあった。
一方、同様に比較例1て用いたグラフト変性1(DPE
  g−PIを用いて同様に測定した処、23℃、−4
0℃アイゾツト衝撃強度は、55.42)cg・am/
crnとそれぞれP3の上記値に比べ低下した点から、
本発明の組成物が耐衝撃性に極めて秀れている。
〔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、EVOH,
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くれている。
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種
容器やその他の部品。
(2)各種包装材料。
(3)各種産業資材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)密度(g/cm^3)0.935以上、メルトフ
    ローレート(g/10分)0.01g以上である高密度
    ポリエチレン樹脂(樹脂A)、 (b)樹脂A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をグラ
    フトした変性高密度ポリエチレン樹脂(樹脂B) (c)〔短鎖の分岐数5〜30個〕/〔主鎖のC数10
    00個〕、密度(g/cm^3)0.910<ないし0
    .935>、メルトフローレート(g/10分)0.1
    〜50、更に示差走査熱量計法による融点(℃)が11
    5〜130である線状低密度ポリエチレン樹脂(樹脂C
    ) (d)樹脂Cに上記(b)に記載のモノマーをグラフト
    した変性線状低密度ポリエチレン樹脂(樹脂D) ならびに (e)〔短鎖の分岐数18〜60個〕/〔主鎖のC数1
    000個〕密度(g/cm^3)0.890〜0.91
    0、メルトフローレート(g/10分)0.1〜30、
    更に示差走査熱量計法による融点(℃)が110〜12
    5である線状超低密度ポリエチレン樹脂(樹脂E)から
    なる組成物であり、樹脂B/(樹脂A+樹脂B)および
    樹脂D/(樹脂C+樹脂D)は、それぞれ0.1重量%
    以上、(樹脂A+樹脂B)/(樹脂A+樹脂B+樹脂C
    +樹脂D)は25〜92.5重量%、樹脂E/(樹脂A
    +樹脂B+樹脂C+樹脂D+樹脂E)は5.0〜40重
    量%、かつ全組成物中に占める、グラフトされたモノマ
    ーは合計量として0.001〜5.0重量%であるポリ
    エチレン系樹脂組成物。
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