JPH1081710A - ４−メチル−１−ペンテン系重合体シート，その製 造方法，および延伸成形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】４−メチル−１−ペンテン系重合体延伸成形物
の製造の原反シートとして好適に用いられる４−メチル
−１−ペンテン系重合体シート、その製造方法、および
該シートを用いた、延伸ムラ、延伸切れ等が起こりにく
く、効率的かつ経済的な延伸成形物の製造方法を提供す
る。 【構成】４−メチル−１−ペンテン系重合体を含有し、
ＭＤ方向の配向係数が０．３以上あり、また結晶化度が
３０〜５０％、さらに（１）式で定義される厚み変動係
数が１５以下であることを特徴とする、新規なシ−トで
ある。。 【数１】 厚み変動係数％＝（Ｓ／ｔ）×１００ （１） （Ｓ：シート厚みの標準偏差、ｔ：シート厚みの平均
値） 該シートは４−メチル−１−ペンテン系重合体を圧延す
ることにより製造することが出来る。また、該シートは
延伸成形の原反シートとして特に好適であり、該シート
を用いた延伸方法によれば、厚み均一性、透明性、機械
強度に優れた延伸成形物を、延伸ムラ、延伸切れの発生
を抑えて製造することが出来るので、効率的、経済的で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な４−メチル−１−
ペンテン系重合体シート、その製造方法、および該４−
メチル−１−ペンテン系重合体シートを延伸することを
特徴とする４−メチル−１−ペンテン系重合体の延伸成
形物の製造方法に関する。さらに詳しくは、延伸ムラや
延伸切れの発生が抑えられた、すなわち生産性が改良さ
れ経済的に優れた延伸成形に好適な、４−メチル−１−
ペンテン系重合体シート、その製造方法、および４−メ
チル−１−ペンテン系重合体延伸成形物の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】４−メチル−１−ペンテン系重合体シ−
トは高融点、良好な離型性、高い透明性などの特長を活
かして離型フィルムなどに使用されている。しかし、融
点が高いにもかかわらず高温下での弾性率、強度が低い
という欠点があった。

【０００３】ところで、一般に樹脂シ−トを延伸すると
室温及び高温下での機械的強度が向上することが知られ
ている。ところが４−メチル−１−ペンテン系重合体シ
−トは延伸成形性が悪く、ネッキングなどの延伸ムラや
延伸切れが多く発生し、延伸成形物の製造方法の改良が
望まれていた。

【０００４】このようなことから、従来より４−メチル
−１−ペンテン系重合体からなる延伸成形物の製造につ
いての検討がされており、特開昭５５−１１８２１号公
報、特開昭５８−１９１７３４号公報、特開昭５８−２
１７３２７号等で提案されている。しかし、特開昭５５
−１１８２１号公報や特開昭５８−２１７３２７号公報
の方法は特定の成形条件で行う必要があり、成形時にお
ける条件管理が繁雑である。しかも、両技術を応用して
も高延伸成形物を得ることは難しい。特開昭５８−１９
１７３４号公報の方法は、固体である４−メチル−１−
ペンテン系重合体に液体である炭化水素油を配合するた
めに混合作業が難しく、かつ、該ブレンド物を用いてシ
ートを成形する際に押出機ホッパー内でブロッキングを
起こしやすくなるという問題もある。さらに、炭化水素
油を配合することによって４−メチル−１−ペンテン系
重合体の有する特徴を損なうおそれもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は４−メチル−
１−ペンテン系重合体の延伸成形物を、延伸ムラや延伸
切れを発生させることなく、効率よく経済的に製造する
ことを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは４−メチル
−１−ペンテン系重合体を主として含有し、Ｘ線により
求めたシートの押し出し方向の配向係数が０．３以上で
あり、Ｘ線により求めた結晶化度が３０〜５０％であ
り、（１）式で定義される厚み変動係数が１５以下であ
ることを特徴とする樹脂シ−トを延伸した場合に延伸成
形性が極めて良いことを見いだし、本発明を完成するに
至った。

【０００７】

【発明の具体的な説明】 ［４−メチル−１−ペンテン系重合体シ−ト］本発明の
新規な４−メチル−１−ペンテン系重合体シ−トは、４
−メチル−１−ペンテン系重合体を含有し、Ｘ線により
求めた、シートの押し出し方向の配向係数が０．３以
上、より好ましくは０．４以上であり、またＸ線により
求めた結晶化度が３０〜５０％、より好ましくは３５〜
４５％の範囲内にあり、さらに（１）式で定義される厚
み変動係数が１５以下、より好ましくは１２以下である
ことを特徴とする。シートの押し出し方向とは、シート
成形時に該シートが成形されて走行する方向をいい、ma
chine direction （ＭＤ方向）、あるいは縦方向と呼ば
れることもある。

【０００８】また上記４−メチル−１−ペンテン系重合
体シートの厚みは、制限されるものではないが、通常２
０μm〜１mmである。

【０００９】本発明で用いる４−メチル−１−ペンテン
系重合体は、４−メチル−１−ペンテンの単独重合体も
しくは、４−メチル−１−ペンテンと他のα−オレフィ
ン、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘ
キセン、１−オクテン、１−デセン、１−テトラデセ
ン、１−オクタデセン等の炭素数２ないし２０のα−オ
レフィンとの共重合体で、４−メチル−１−ペンテンを
８０重量％以上の量を含む４−メチル−１−ペンテンを
主体とした重合体である。好ましい共重合成分は、１−
デセン、１−ドデカン、１−テトラデカン、１−ヘキサ
デカン、１−オクタデカンあるいは１−エイコセンであ
る。そして、これらのα−オレフィンの二種類以上の混
合物も、勿論、使用可能である。

【００１０】４−メチル−１−ペンテン系重合体の共重
合成分の含有量は、延伸成形物の耐熱性、剛性の観点か
ら２０重量％未満であることが好ましい。

【００１１】４−メチル−１−ペンテン系重合体のメル
トフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に
準じ荷重：５．０Ｋｇ、温度：２６０℃の条件で測定し
たメルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１ないし５０
０ｇ／１０分の範囲にあることが好ましい。さらに１．
０ないし２００ｇ／１０分の範囲にあることが特に好ま
しい。ＭＦＲがこの範囲にある場合には延伸成形性、お
よび得られた延伸成形物の耐衝撃性、機械強度に優れ
る。

【００１２】また本発明に用いる４−メチル−１−ペン
テン系重合体には本発明の目的を損なわない範囲で、好
ましくは全体の３０重量％以下の可塑剤を含有していて
もよい。可塑剤としてはパラフィン系、ナフテン系、ア
ロマ系等の鉱油類、α−オレフィン類のオリゴマ−、コ
オリゴマ−、エステル系可塑剤、各種植物油、動物油な
どを挙げることが出来る。このような可塑剤は延伸時の
成形加工性をより良くする。

【００１３】本発明の４−メチル−１−ペンテン系重合
体には他の樹脂、例えばポリオレフィン類、ポリアミド
類、ポリエステル類などを全体の３０重量％以下の割合
で、含有していても良い。

【００１４】本発明の４−メチル−１−ペンテン系重合
体には耐候安定剤、耐熱安定剤、スリップ剤、核剤、顔
料、染料等通常ポリオレフィンに添加して使用される各
種配合剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加しても
よい。

【００１５】本発明に用いられる４−メチル−１−ペン
テン系重合体シートにおいては、４−メチル−１−ペン
テン系重合体が全体の７０重量％以上含有されることが
好ましい。

【００１６】［４−メチル−１−ペンテン系重合体シー
トの製造方法］このような４−メチル−１−ペンテン系
重合体シートは、例えば通常のＴダイ成形機によって溶
融し、ダイスから押し出した直後のシートを、例えばニ
ップロールを使用して、好ましくは４−メチル−１−ペ
ンテン系重合体のガラス転移温度以上の温度に加熱され
た状態で、圧延を行うことによって作製できる。このと
きの圧延比には特に制限はないが、圧延比（△Ｔ＝圧延
後のシート厚さ／圧延前のシート厚さ）０．９９〜０．
０１で行うことが好ましく、特に０．９５〜０．０１で
あることが好ましい。ここでいったんシート状物を得て
から冷却して、改めて圧延工程に供給しても良く、シー
ト状物を得る工程と、圧延工程が連続していても良い。

【００１７】［延伸成形物の製造方法］上記の４−メチ
ル−１−ペンテン系重合体シ−トは、以下に示す延伸成
形物の製造における原反シートとして好ましく用いら
れ、シートの各物性が、上記のような範囲にある場合
に、特に延伸成形性に優れ、延伸ムラや延伸切れを起こ
しにくくなる。

【００１８】作製した原反シートの延伸は、二軸延伸、
ブロー成形等も可能であるが一軸延伸または真空成形に
よって成形することが好ましく、特に一軸延伸が好まし
い。延伸は通常１２０〜２００℃、好ましくは１４０℃
〜１８０℃、より好ましくは１５０℃〜１７０℃の温度
範囲で行われる。また良好な延伸性のためには、延伸す
る前に該シートを余熱しておくことが好ましく、１４０
℃〜１８０℃、より好ましくは１５０℃〜１７０℃の温
度範囲で通常５分以上余熱すれば十分である。延伸速度
は通常１ｍｍ／ｓｅｃ〜５００ｍｍ／ｓｅｃ、より好ま
しくは５ｍｍ／ｓｅｃ〜１００ｍｍ／ｓｅｃで行われ
る。延伸倍率は、通常２−６倍、好ましくは３−５倍が
好ましい。このような条件のもとで延伸する場合には、
延伸ムラや延伸切れを発生させることなく効率的に、延
伸成形物を製造することができる。また延伸の方向は、
原反シートの押し出し方向に行うことが特に好ましく、
この場合には延伸成形性に特に優れる。

【００１９】なお本発明の延伸成形物の製造方法におい
て、原反シートをいったん製造しておいて、改めて延伸
成形の装置に原反シートを供給するか、上記操作を連続
的に行うかについては、いずれについても可能である。

【００２０】延伸成形物の形状としては特に制限はない
が、フィルム、シートに成形する場合には特に延伸成形
性に優れ、延伸成形物の厚み均一性、透明性、機械的強
度に優れる。

【００２１】延伸成形物の厚みは原反シートの厚み、延
伸倍率等を変えることによって調節することが可能であ
り、通常２〜１００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００
μｍ、より好ましくは２０μｍ〜５０μｍである。

【００２２】本発明の方法で得られた延伸成形物の厚み
均一性、透明性、また特に未延伸成形物に比較して機械
的強度に優れ、強度が要求される離型フィルム等に好適
に提供することが可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明においては、特定の物性を有する
４−メチル−１−ペンテン系重合体含有シートを延伸す
ることにより、延伸ムラや延伸切れを発生させることな
く延伸成形物を製造することができ、また製造した延伸
成形物は厚み均一性、透明性、特に未延伸成形物に比較
して機械的強度に優れた成形物を得ることができる。こ
こでいう延伸成形物とは例えばフィルム、シート等など
をあげることができる。

【００２４】以下、実施例に基づき本発明の４−メチル
−１−ペンテン系重合体シ−ト、およびその延伸成形に
ついて説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこ
れらの実施例になんら限定されるものではない。

【００２５】

【実施例】実施例に示した物性の測定方法を以下に示
す。 （１）厚み変動係数 原反シートについて３０点の厚みを測定し、平均値およ
び標準偏差を求めた。

【００２６】（２）配向係数 原反シートのＸ線回折により、方位角とＸ線強度の関係
を求め、その結果を用いて「高分子のＸ線回折（上）」
（化学同人、Leroy E. Alexander著、１９７３年初版）
のｐ２２６記載の方法により計算することにより求め
た。

【００２７】（３）結晶化度 Ｘ線回折装置を用い、透過法により回折角とＸ線強度の
関係図を求め、結晶部および非晶部に由来するピークを
分離し、面積比により求めた。

【００２８】（４）剛性（初期弾性率） 延伸成形物（フィルム）から試験片を切り出し、下記の
条件で引張試験を行った。 試験片形状 ＡＳＴＭ タイプＩＶ 試験速度 ２００ｍｍ／分 試験温度 １６０℃

【００２９】（５）延伸成形性の評価 原反シートを延伸温度１６０℃、延伸速度１０ｍｍ／ｓ
ｅｃの条件でシートの成形の押し出し方向に４倍の延伸
倍率まで一軸延伸し、延伸成形性および延伸成形物の１
６０℃における剛性を評価した。延伸成形性は、均一に
延伸できる延伸倍率区間、すなわち延伸ムラ、ネッキン
グ、シート切れを起こさず均一に延伸できる延伸倍率区
間を目視により評価した。表２には、均一な延伸が始ま
った倍率、および均一な延伸が出来なくなった倍率を記
載した。ここで延伸倍率とは、（延伸後のフィルム長
さ）／（延伸前のフィルム長さ）を指す。

【００３０】

【実施例１】４−メチルペンテン−１と１−ドデセン、
１−テトラデセンの共重合体（４−メチルペンテン−１
含量：９５重量％、ＭＦＲ：２６g/10min）を用いて４
−メチル−１−ペンテン系重合体シート（原反シート）
を作製した。具体的には、上記共重合体を押出機に供給
し、成形温度２７０℃で溶融混練してＴダイから押し出
した後、ニップロールを通して圧延することにより作製
した。ここでの圧延比は０．９４であった。この原反シ
ートの性状を表１に示す。このシートを成形の押し出し
方向（成形方向）に一軸延伸し、延伸成形性および延伸
成形物の１６０℃における剛性を評価した。評価結果を
表２に示す。

【００３１】

【実施例２】実施例１で使用した共重合体の、押出機か
らの押出量を増加させて原反シートの厚みを大きくした
以外は、実施例１と同様にして延伸成形物を作製し、延
伸成形性および延伸成形物の１６０℃における剛性を評
価した。結果を表１、表２に示す。

【００３２】

【比較例１】ニップロールによる圧延を行わず、通常の
ロールを使用して冷却して原反シートを得た以外は、実
施例１と同様にして延伸成形物を作製し、延伸成形性お
よび延伸成形物の１６０℃における剛性を評価した。結
果を表１、表２に示す。

【００３３】

【比較例２】実施例１で使用した共重合体の、押出機か
らの押出量を増加させて原反シートの厚みを大きくした
以外は、比較例１と同様にして延伸成形物を作製し、延
伸成形性および延伸成形物の１６０℃における剛性を評
価した。結果を表１、表２に示す。

【００３４】

【比較例３】実施例１で使用した共重合体のシートをプ
レス成形機によって作製した。作製したシートは実施例
１と同様にして延伸成形物を成形し、延伸成形性および
延伸成形物の１６０℃における剛性を評価した。結果を
表１、表２に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

フロントページの続き (72)発明者 高田 敏正 山口県玖珂郡和木町和木六丁目１番２号 三井石油化学工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４−メチル−１−ペンテン系重合体を含
   有し、Ｘ線により求めたシートの押し出し方向の配向係
   数が０．３以上であり、Ｘ線により求めた結晶化度が３
   ０〜５０％であり、（１）式で定義される厚み変動係数
   が１５以下である４−メチル−１−ペンテン系重合体シ
   −ト。 【数１】 厚み変動係数％＝（Ｓ／ｔ）×１００ （１） （Ｓ：シート厚みの標準偏差、ｔ：シート厚みの平均
   値）
2. 【請求項２】 ４−メチル−１−ペンテン系重合体が、
   ４−メチル−１−ペンテンの単独重合体、或いは炭素数
   ２から２０個のα−オレフィンと４−メチル−１−ペン
   テンのランダム共重合体で、４−メチル−１−ペンテン
   の含有率が８０重量％以上であることを特徴とする請求
   項１記載の４−メチル−１−ペンテン系重合体シート。
3. 【請求項３】 ４−メチル−１−ペンテン系重合体が、
   １−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘ
   キサデセン、１−オクタデセン、あるいは、これらのα
   −オレフィンの二種類以上の混合物と４−メチル−１−
   ペンテンのランダム共重合体であることを特徴とする請
   求項１記載の４−メチル−１−ペンテン系重合体シー
   ト。
4. 【請求項４】 ４−メチル−１−ペンテン系重合体を溶
   融後、シート状に押し出し、次いで圧延することを特徴
   とする、請求項１−３記載の４−メチル−１−ペンテン
   系重合体シートの製造方法。
5. 【請求項５】 ４−メチル−１−ペンテン系重合体を含
   有し、Ｘ線により求めたシートの押し出し方向の配向係
   数が０．３以上であり、Ｘ線により求めた結晶化度が３
   ０〜５０％であり、（１）式で定義される厚み変動係数
   が１５以下である４−メチル−１−ペンテン系重合体シ
   −トを延伸成形することを特徴とする延伸成形物の製造
   方法。 【数２】 厚み変動係数％＝（Ｓ／ｔ）×１００ （１） （Ｓ：シート厚みの標準偏差、ｔ：シート厚みの平均
   値）
6. 【請求項６】 延伸を上記４−メチル−１−ペンテン系
   重合体シートの成形方向に行うことを特徴とする請求項
   ５記載の延伸成形物の製造方法。
7. 【請求項７】 延伸操作を一軸延伸で行うことを特徴と
   する請求項５または６記載の延伸成形物の製造方法。