JPS6036548A - ラミネ−ト用エチレン系共重合体組成物 - Google Patents

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】 〔Ｉ′３　発明の目的 本発明は二種のエチレン系重合体からなるラミネート用
組成物に関する。さらにぐゎしくに１、（Ｎ実質的に炭
素数が１〜１０個の側鎖のアルキル基を有するエチレン
とα−オレフィンとの共重合体および（Ｂ）実質的に炭
素数が少なくとも１１個の側鎖のアルギル基を有するエ
チレン系手合体からなるラミネー　１・用エチレン系共
重合体組成物に関するものであシ、ラミネートするさい
にドローダウン性およびネックイン性が改良されている
ばかりでなく、低温ヒートシール性についてもすぐれた
組成物を提供することを目的とするものである。

〔旧　発明の背景 現在、食品類（たとえば、砂糖、食用油類、ノーース類
、レトルト食品）や洗剤などの包装イＡとして、アミド
樹脂、ポリエチレンテレンタｌ／−１−およびポリン０
ロビレンのごとき合成樹脂のフィルム、アルミニウム箔
ならびに紙などの草月に易ヒートンール性を何カするた
め、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリノ
ｏＯピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などを包装
材の最内面にコーティングして使われている。しかし、
低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリノロピ
レンを使用した場合、破袋の確率が高く、内容物として
液状物（たとえば、食用油類、ジュース類、洗剤類、ソ
ース、し上う油）を充填することが困難であった。また
、自動充填するさいに縦ピロー包装などに必要となるポ
ットタック性（熱間ヒートシ−ル強度性なわち包装材料
のシール部におけるシーラント樹脂が充分に冷却、同化
する以前に該シール部、充填物の重量などによる剥離力
が作用した場合のシール強度）も悪いために低密度、４
？ＩＪエチレンを使用した場合では良好とは言えない。

これらの特性を向上させるために従来ではエチレン−酢
酸ビニル共重合体が使われていた。

しかし、この共重合体では可成シの臭気を発生するばか
シでなく、押出ラミネート時の熱安定性が悪いことによ
って加工温度がダイス直下で２６０℃以」二において操
作することができない（かりに、この温度以上でラミネ
ート加工すると、共重合体が分解する）。さらに、該共
重合体中の酢酸ビニルのために押出機の腐蝕などの問題
がある。

これらの問題点を解決するだめに直鎖状低密度ポリエチ
レンを使用することが考え１られる。しかしながら、押
出ラミネート加＝「するさいに直鎖状像ｔｓ　度ｚリエ
チレンを単独で使用すると、ザーノング（幅方向に対す
る厚みムラ）を発生するのみならず、ネックイン（樹脂
を成形するさいにダイスの出口幅よシ押出される樹脂が
狭くなる現象）が非常に大きいなどの問題があシ、通常
の場合では直鎖状低密度ポリエチレン単独では適正な加
工ができない。まだ、この直鎖状低密度、１０　！Ｊエ
チチタにポリプロピレンまたは高密度ポリエチレンを配
合した組成物を使用したとしても、これらの問題を解決
することは出来ない。

これらの問題点を解決するだめに（〜密度が０９０５〜
０．９３！ｌ／−であシ実質的に炭素数が１〜３０個の
側鎖のアルキル基を有するエチレンとα−オレフィンと
の共重合体４０＝９０重量部と（Ｂ）密度が０．９００
−０．９３５　ｊｌ／α５であシ、実質的に炭素数が少
なくとも１１個の側鎖のアルキル基金布するエチレン系
重合体６０〜１０重量部からなる組成物を用いるとヒー
トシール強度ホットタック性が良好な通常のラミネート
加工ができる。しかし、製袋時のス１？−ドアッゾおよ
び製袋の確実性において重要となる低温ヒートシール性
は満足すべきものではない。

印〕　発明のｔｆ／ｉ成 以」二のことから、本発明者らは、こ′ｉ′シらの問題
点の解決されたラミネート、用組成物を得ることについ
て種々探索した結果、 （Ａ）　密度が０８５０ないしＯ６９０５９／ｃｔｎ６
未満であり実質的に炭素数が１〜１０個の側鎖のアルギ
ル基数が主鎖炭素原子１０００個当シ個当−１３５個で
あるエチレンとα−オレフィンとの共重合体 および （Ｂ）　密度が０．９００　””　０．９４０９７ｃｍ
３であ広実質的に炭素数が少なくとも１１個の側鎖のア
ルキル基ｆ：治するエチレン系重合体 からなる組成物であシ、該組成物中に占めるエチレンと
αオレフィンとの共重合体の組成割合は４０〜９０重量
係であり、かつ組成物のメルトインデックス（ＪＩＳＫ
−６７６０にしだがい、温度が１９０℃および荷重が２
．１６　ｋｇの条件で測定、以下ｒ　Ｍ、１．　Ｊと云
う）が１．０〜１５　ｇ　／　、１．０分であるラミネ
ート用エチレン系共重合体組成物が、前記のごとき問題
点が解決され、ラミネート成形に適した組成物であるこ
とを見出し、本発明に到達した。

ｑｖ〕　発明の効果 本発明によって得られる組成物はそのラミネート加工も
含めて下記のごとき効果を発揮する。

（１）　ヒートシール強度がすぐれているために後記の
ごとき粉末状物および液状物の包装材料にも合している
。

（２）　加工時においてネックインが小さく、フィルム
強度も良好である。

（３）極性基を有するコモノマー（たとえば、酢酸ビニ
ル）との共重合体を使用していないだめに臭気の発生が
ないばかりでなく、加工機（た七えば、押出機）の腐蝕
がほとんどない。

（４）　押出ラミネート加工するさい、ザージングがほ
とんどないラミネート物を得ることが可能である。

（５）低温ヒートシール性が良いため高速充填が可能と
なる。

（６）　ホットタ、り性が良好である。

本発明によって得られる組成物は以上のごとき効果を発
揮するために種々の物質にポリエチレンをラミ不−１・
さぜ、そのラミネート面にさらに本発明の組成物をラミ
ネートすることによって得られるラミネート物は多方面
にわたって使用するととができる。代表的な用途を下記
に示す。

（１）食用油、ソース、醤油、ジュース、日本酒などの
液状物の包装材料 （２）砂糖、塩、粉石けんなどの粉末状物の包装材Ｆ＋ （３）漬物、つくだになどの食品物の包装材料〔Ｖ〕　
発明の詳細な説明 （４）　エチレンとα−オレフィンとの共重合体本発明
において用いられるエチレンとα−オレしく、特に０．
９００ないし０．９０５９　／ｃｔ＋＋”未満のものが
好適である。密度が０．　！１１０５　ｊｊ　７ｃｍ３
以−にのエチレン系共重合体を使用すれば、得られる組
成物のヒートシ−ル性が充分でない。しだがって、砂糖
、塩などの粉末状物および油、ジーース類、ノース、醤
油などの液状物の包装拐料には適さない。該共重合体の
Ｍ、１．は一般には１．０〜ｚｏｇ／、＋ｏ分であシ、
３４０〜１５ｇ／１０分のものが望１しく、とりわけ４
０〜１０ｊ１７１０分の共重合体が好適である。Ｍ、１
．が１．０，９／ＩＱ分未満のエチレンとα−オレフ（
ンとの共重合体を使用すると、得られる組成物の溶融粘
度が上昇し、通゛帛のラミネート押出機を使ってラミネ
ート加工するさい、押出機のモーター負荷がかかり過ぎ
て通常の低密度ポリエチレンなみの加工をすることがで
きない。一方、２０，９／１０分を越えたエチレンとα
−オレフィンとの共重合体を用いると、ヒート／−ル強
度およびフィルム強度カ低い。

該エチレンとα−オレフィンとの共重合体はエチレンと
炭素数が多くとも１２個のα−オレフィン（たとえば、
ゾロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１，４−メチルペ
ンテン−１、オクテン−１）とを後記の触媒系を使用し
て共重合させることによって製造することができる。

この共重合体において、パ実質的に、炭素数が１〜１０
個の側鎖アルキル基″とは、側鎖のアルキル基が主とし
て炭素数が１〜１０個であるものを意味し、極めて僅か
に炭素数が１１個以上のイ（１す鎖のアルギル基を有し
てもよい。本発明のエチレンとα−オレフィンとの共重
合体は、主鎖の炭素原子１０００個当り炭素数が１〜１
０個の側鎖アルキル基の数が１０〜１３５個を有するも
のであり、１、　（１’−’　１２５個のものが好１し
く、特に１５〜１００個を有するものが好適である。こ
のアルキル基が主鎖の炭素原子１０００個当Ｄ　ｉ　０
個未満では、イ４）られる組成物のヒートシール性が充
分でない。しだがって、前記と同様に粉末状物および液
状物の包装材料としては適合しない。

本発明において使用されるエチレンとα−オレフィンと
の共重合体を製造するために使わ′Ｉ′しる触媒系はい
わゆるチーグラー・す、り触媒であり、主触媒として遷
移金属化合物（たとえば、チタン含有化合物）または相
体（たとえば、マグネ／ラム化合物、その処理物）に遷
移金属化合物を相持させることによって得られる担体相
持触媒と助触媒として有機金属化合物（たとえば、イ］
拭アルミニウム化合物）を用いて得らえしるものである
。このエチレンとα−オレフィンとの共重合体ハスラリ
ー重合法、溶液型合法、気相屯合法などのいずれの７０
ロセスで製造されたものでもよく、製造方法はよく知ら
れているものである。１プこ、このエチレンとα−オレ
フィンとの共−φ合体し１広く工業的に製造され、多方
面にわたって使用されているものである。

（Ｂ）　エチレン系重合体 また、本発明において使われるエチレン系重合体の密度
は０．９００〜０．９４０　ｊｊ　１０ｎ３テあり、０
．９０５＝　０．９４０　ｇｌｏｎ”のものが好−４Ｌ
　＜　、’ｌ寺に０９０５〜０．９３５９　／ａｎ１の
エチレン系沖合体が好適である。

密度が０．９　ｉｌ、　ＯｊＪ　／ａｎ３を越えたエチ
レン系重合体を用いると、ｔ）’！Ｉ記と同様に得られ
る組成物のヒート／−ル性か低い。したがって、液状物
、粉末状物の包装拐料として適合しない。

さらに、該工５ｆ−１／ン系手合体のＭ、１．は通常１
０−３　（１９／　１０分であり、５０〜３０．７７１
０分のものが望ｉＬ＜、と勺わけ８０〜２０９／］（１
分の−１−ヂレン系屯合体が好適である。Ｍ、１．が１
０ｇ／１０分末、ｊｊ、ｉｊのエチレン系重合体を使用
すると、前記のＪ−チタンとα−オレフィンとの共重合
体の場合と同様に組成物の溶融粘度が上昇するために好
；１（７、くない。一方、：う０９　／　、１．０分を
越えだエチレン系沖合体イ１−・用いると、組成物を加
工するさいに不、フィンが大きくなる。１だ、フィルム
強度が弱くなる。

このエチレン系中合体においてパ実ｆ′ｊ的に炭素数が
少なくとも１１個の側鎖のアルギル基″とは、４１１１
１鎖のアルギルが主として炭素数が少なく七も１１（］
＾１（なかにに１．１則企貞のアルギル基のＬｕ−（数
が１．　Ｏｆ、１０個のものもある）であるものを意味
する。したがって、（東めて（ｙ、かに炭素数が１０個
未（ｉ＃！ｉのアルギル基を有してもよい。

該エチレン系沖合体はエチレンのみ合遊〆ｉ１ｆ：！、
＋”；　発生剤（プことえは、治磯過酸化物、ｊ−ゾ系
化合物）を触媒とし、１００〜４００　℃（好ましくな
、］１、＋２（１〜３５０　℃）において４００〜２０
　（１（ｌ　ｋｇ／ｎｎ２０月：カニで単独重合させる
ことによってイ）すら、１′１゜るものである。ζ、の
エチレン系沖合体の・・・′１造力ｌノ、υ、ｊ　、１
−＜　５Ｒ１らノｌているものである３、１だ、該ｉｔ
計ｆ・１・け広く二１：業的に製造され、多方向にわ／
こ□、て利用されているものである。

（Ｃ）　組成割合 本発明によってイ：ｊ　Ｃ−）７’Ｌるｒｔｌｌｌ戊′
吻中に占める工’ｆ−１／ンとα−オレノインとの共重
合体の１１１Ｆ成割合Ｃ１［４０〜９０重量飴（すなわ
ち、Ｊ−刀しノ系−１１！合体の組成割合は１０〜６０
　、’ｉ、ｌｊ　ｉｌ’ｉ係）であり、・１（）〜８０
重：１１チが重重しく、とりわけ・１５〜８０Φ：１：
−チが好適である。該組成物中に占めるエチレンとα−
オレフィンとの共重合体の組成割合が４０重量未イ１１
すづでｒｌｌ、イ（Ｊられるｉ（１［放物のヒートノ−
ル強度お」。

びポット夕、り件が低下する。一方、９０重量係を越え
ると、ヒートノール強度お上びポットタック性（・；ｊ
、良好であるが、ラミネート加工するさいにネックイ／
が悪いため重重しくない。

（Ｉ））組成物およびその製造 以上のようにして得られる組成物のＭ、１．目１０〜１
５９／ＩＩ（，１分であり、２０〜１．５ｇ／］０分の
ものがρｆ−ｚシ＜、肪ｔ′にう０〜１０ｇ／１０分の
組成物が好適である　Ｍ、Ｔ、か１．（１，９／１０分
未満の組成物では、前記のエチレンとα−オレフィンと
の共重合体の場合と同様に組成物の溶融粘度か上昇し、
ンミネート力！Ｉ−にするさいに通常ラミ不−１・押出
機でｔ：１、押出機のモーターに負荷がかかり過ぎて通
′１：；の低密ＩＱｆ　、Ｉ？リエチレンなみの加工「
をすることができない。−力、１．５　ｇ／　１　（１
分を越えた組成物でＣ１、フィルム強度およびネックイ
ンが悪くなる。

以上のエチレンどα−オレフィンとの共重合体およびｊ
−ヂレン系Φ°合体を均一に面１合すＡこり−によって
本発明のホＩＪ放物を製造することかできるけれども、
さらにエチレン系ａｌ’ｉ合ｒ、＋＼の分野において一
般に使われている毘（紫外線）、熱ち・よび酸素に対す
る安定剤１．′１“１剤、加−１，性Ｑ”（１’！１　
ｉｉす、充填剤および弗電防止剤のごとき添加剤を配合
してもよい。

本発明の組成物を製造する方法として（・、１、］〜チ
レチタ重合体の組成物を、Ｘ　ｆｌｙ、するさいに通常
使われているヘンシェルミキザーお」、び１１　、］、
”ンブレタ゛−の混合機を用いて１＋ライブレン１゛シ
でもよく、−４７’Ｃミキ／ングロール、ニーダ゛−、
／ぐンバリーミギザーおよび押出機のごときｉ’ｔ；　
ｌ：ｉ：ｌ！　？、１Ｍ合（幾を回って溶融混練りする
方法が一般的な方７Ｊ３である。このさい、トライブレ
ンドを一回のみ＃ｊ’　；４ｒ：うならば、均−状の組
成物をイ（Ｉることが田・１（（庁／ｃ　）７．）、１
゛ライブレンドを行なった後、１（）られる混合物をさ
らに溶融混練りを一回」、だ１７ｉ二回以上を行な′）
ことによって一層均一な組成物をイ：することかできる
。寸だ、溶融混練りのみの場合でも、Ｉ）１　（、ｅと
同様な押出て二回以上行なうことによって−・層均−な
Ａｌｌｌｌ介物造することができる。

（匂　組成物の利用など 本発明の組成物は基材上に樹脂を溶融コーティングする
ことによってラミネート物を製造することができる。さ
らに、以上のようにして溶融コーティングすることによ
って得られる成形物を二次工程として加熱「１−ルを通
ずることによって一層接１１力を向上させることができ
る〔以下「方法（］）」と云う〕。

−よだ、あらかじめインフレーション法、押出ラミネー
ト法１だはブロー法によってフィルムを成膜し、このフ
ィルムと基材を接着剤によって基材とのラミネート物を
製造することができる〔以下「方法（２）」と云う〕。

さらに、溶融状態の１捷接着させる共押出法に、ｌ二っ
てラミネート物金製造することができる〔以１：「方法
（３）」と云う〕。

成形ｔｉｌＡ度としては、方法（１）では、一般に２５
０ないし崎（１０℃であり、２８０〜３００℃が好まし
い。寸だ、方法（２）および方法（３）では一般には１
５０〜２５０℃であり、１９０〜２３０℃が望ましい。

本発明によって得られる組成物を後記の基材にラミネー
トするには、あらかじめ基イ」に低密度寸だは高密度ポ
リエチレンをラミネートする。そのラミネートの表面に
さらに本発明によって組成物をラミネートすることによ
って１」的を１止成することができる。ラミネートの方
法としては、いずＪｔの場合でも前記の方法（１）およ
び方法の（３）のり−１ついずれの方法を採用してもよ
い。また、ラミネート層の厚さは一般には１０〜５００
ミク■１ンであシ、特別の厚さを有するものではない。

基材の物質については特に限定するものではないが、ポ
リエチレン、ポリゾロ上０レン、ポリアミド、ポリエス
テル、金属（たとえば鉄、アルミ！−ウム、銅、こ九ら
を主成分とする合金）および紙があげられる。また、基
材の厚みは通常１０ミクロンないし５ｍｍである。

ＣＶＤ　実施例および比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例および比較例において、ネ、クインニ１、
スクリュー一の回転数が５０回転／分およびラミネート
加工速度が７０ｍ／分の条件におけるダイスの設定幅が
７５０腿の場合、両耳の合計の値で示す。また、ヒート
／−ル強度は、それぞれタンザク形の試験片（幅１５岨
）を切り取り、シールバ一温度が１５０’Ｃ、シール圧
力が２　ｋｇ／ａｎ２および／−少時間が１秒の条件で
ヒートンールした試験片を引張試験機を使用１７て３０
０　ｍｍ　７分の速度で１８０度の方向に剥離したとき
の強さである。さらに、ドローダウン性ｕ、２′９０℃
においてスクリエー回転速度が３０回転／分の場合の最
大ラミネート加工速度である。

なお、実施例および比較例において使用したエチレンと
α−オレフィノとの共重合体、低密度エチレン系重合体
、高密度エチレン系重合体などの種力゛１、物性などを
下記に示す。

〔（Ａ）　エチｌ／ンと（χ−オレフィンとの共重合体
〕−■−ヂレンとα−オレフィ／との共重合体として密
度が（１，９１５、ｊｉ’　／ｌ１７ｎ３でエチレン−
ブテン−１共重合体〔主鎖の炭素原子１０　（＋　（１
個に幻するエチル基の数２０個、Ｍ、１．５．１　ｊＪ
　／　１０分、以下ｒｐｇ（ａ）Ｊと云う〕および密度
が０．９０２　ｇ１０ｎ３であるエチレン−ブテン−１
共重合体〔主鎖の炭素原子１．０　（１０個に対するエ
チル基の数２５個、Ｍ、　ｌ　、　３．２９７１０分、
以下ｒｐＥ（ｂ）Ｊと云う〕を使用した。

〔（Ｂ）低密度エチレン系重合体〕

低密度エチタン系重合体として、高圧法に」、って製造
した密度が０．９１９９７ｃｍ”であるエチレン系重合
体ＣＭ、１．８２ｇ／ｌｏ分、以−トｒｐｇ（ｃ）Ｊと
云う〕を使った。

〔（Ｃ）高密度エチレン系重合体〕

高密度エチタン系重合体として、密度が０９・１５Ｖｃ
１ｎ３である高密度エチレン系重合体ＣＭ、　Ｉ　、　
１．１．、ｌ　９／１０分、以下ｒＰＥ（ｄ）Ｊと云う
〕４用いた。

実施例１〜３、比較例１〜６ あらかじめ第１表にＰＥ（ａ）、Ｐ　Ｅ　（＋））、Ｐ
　Ｅ　（ｃ）およびｐＥ（ｃ＋）の配合量が示される割
合てタンブラ−を使用してそれぞれ５分間室温（約２　
（１℃）においてトライブレンドを行ない、混合物を作
成した。

得られた各混合物を押出機を使って２００〜２２０℃の
温度において混練しながらイレット（組成物）を製造し
た。

このようにして得られたそれぞれのイレットを加工技術
研究会綿゛′ラミネート加工便覧″（昭和５３年、加工
技術研究会発行）の第２５頁の図１に示される押出ラミ
ネーターを使用してラミネート加工を行なった。あらか
じめ表向にウレタン系ＡＣ剤を塗布し、乾燥させた刀？
リアミドフィルム（厚さ１５ミクロン）を繰出機にセ、
ｌ・シた。このフィルン、の塗布面に第１押出機を用い
て低密度ポリエチレン（密度０．９　］、　８　ｊｊ　
／ａｎ３’Ｉ　Ｍ、■、７．ｏｊｊＡ吟）をダイス直下
の樹脂温度が３２０℃で厚さが３０ミクロンになるよう
に押出しながらラミネーＩ・させた。さらに、このよう
にして得られたラミネート物の低密度ポ１７　エチレン
の表面に第二押出機を１吏用して前記のようにして得ら
れたそれぞれのベレ、１・をダイス直下の樹脂温度が２
９０℃で厚さが３０ミクロンになるように押出しながら
ラミネートさせて積層物を製造した（ただし比較例２．
３および５では、ラミネート加工でできず）。得られた
組成物のドローダウン性、ポットタック性およびネック
インならびに積層物（ラミネート物）のヒートシール強
度の１Ｊｉｌｌ定を行なっノこ。ぞｈらの結果を第１表
および第２表に示す。

以上の実施例および比較例の結果から、本発明によって
得られる組成物を利用してラミネート加工する場合、杭
層物（ラミネート物）のヒートシール強度が強いばかり
でなく、とりわけ低幅ヒートシール性およびネックイン
性のバランスがとれていることが明らかである。

特Ｗ［出願人　昭和電工株式会社 代理人　弁理士　菊　地　精　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）　密度が０．８５０ないし０．９０５　ｇ／ａｎ
   ’未満であシ、実質的に炭素数が１〜１０個の側鎖のア
   ルキル基数が主鎖炭素原子１０００個当り１０〜１３５
   個であるエチレンとα−オレフィントノ共重合体 および （Ｉυ　密度が０．９０’０〜０．９４０ｇ／ｃｍ５で
   あシ、実質的に炭素数が少なくとも１１個の側鎖のアル
   キル基を有するエチレン系重合体 からなる組成物であり、該組成物中に占めるエチレンと
   α−オレフィンとの共重合体の組成割合は４０〜９０重
   量係であシ、かつ組成物のメルトインチ゛２クスが１．
   ０〜１５９　／　１０分であるラミネート用エチタン系
   共爪合体組成物。