JPS6036549A - ラミネ−ト用エチレン系重合体組成物 - Google Patents

ラミネ−ト用エチレン系重合体組成物

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JPS6036549A
JPS6036549A JP14437383A JP14437383A JPS6036549A JP S6036549 A JPS6036549 A JP S6036549A JP 14437383 A JP14437383 A JP 14437383A JP 14437383 A JP14437383 A JP 14437383A JP S6036549 A JPS6036549 A JP S6036549A
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JP
Japan
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ethylene
copolymer
composition
density
carbon atoms
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Pending
Application number
JP14437383A
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English (en)
Inventor
Terumitsu Kotani
輝充 小谷
Gunji Takeuchi
竹内 軍司
Akira Ito
顕 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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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】 〔I〕 発明の目的 本発明はエチレン系重合体および二種のエチレンとα−
オレフィンとの共重合体からなるラミネート用組成物に
関する。さらにくわしくは、二種の実質的に炭素数が1
〜10個の側鎖のアルギ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
からなるラミネート用エチレン系共重合体組成物に関す
るものであり、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、ジュース類
、レトルト食品)や洗剤などの包装材として、゛アミド
樹脂、ポリエチレンテレフタレートおよびポリプロピレ
ンのごとき合成樹脂のフィルム、アルミニウム箔ならび
に紙などの基材に易ヒート/−ル性を付与するため、低
密度ポリエチレン、高密度、I?リエチレン、ポリプロ
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、IoYリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロ
ピレンを使用しブこ場合、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、ノーース類、洗剤類
、ソース、しょう油)を充填することが困難であった。
まだ、自動充填するさいに縦ピロー包装などに必要とな
るホットタック性(熱間ヒートシール性、すなわち包装
利料のシール部における7−ランド樹脂が充分に冷却、
固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Jl’lした場合のソール強度)も悪いために
重量物の包装に適していなかった。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」(重合体では可成りの臭
気を発生するぽかりでなく、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℃
以上において操作することができない(かりに、この温
度以」二でう、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1p5蝕などの問題がある。
これらの問題点を解決するために重鎖状低密度ポリエチ
レンを使用することが考えられる。しかしながら、押出
ラミネート加工するきいに直鎖状低密度ポリエチレンを
単独で使用すると、サーノング(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り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り、通常の場合で
は直鎖状低密度ポリエチレンミー1′I独では適正な加
工ができない。また、この直鎖状低密度ポリエチレンに
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ために(A)密度が0.90
5〜0.9359/L:1n3であり実質的に炭素数が
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40〜90重量部と(B)密度
が0.900〜0.935 jl/an”であり、実質
的に炭素数が少なくとも11個の11Ill鎖のアルキ
ル基を有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′帛のラミネート加工ができる。しかし、製袋
時のスピードア、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] 発明の構成 以」二のことから、本発明者らは、これらの問題点の)
リイ決されたラミネート用組成物を得ることについて神
々探索した結果、 (ハ))密度が0.910〜0.940 jl /an
3であり実質的が主鎖炭素原子1000個当り3〜;3
0個であるエチレンとα−オレフィンとの共重合体〔以
下「共重合体(A〕」と云う〕、 の)密度が0900を越えて0.910.910n3未
満であり、実質的に炭素数が1〜IO個の側鎖のアルキ
ル基数が主鎖炭素原子1000個当り10〜50個であ
るエチレンとα−オレフィンとの共重合体〔以下「共重
合体(B) Jと云う〕ならびに (C)密度が0.900〜0.935 、!// cm
3であり、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組成割合は
、エチレン系重合体は10〜60重唱係であり、共重合
体+A)は20〜70重叶係であり、共重合体の)は2
0〜60重量係であり、かつ組成物のメルトインデック
ス(J I S K −G 7 (50にしたがい、温
度が190℃お゛よび荷重が2.16kgの条件で測定
、以下rM、1.jと云う)が1.0合体組成物が、 AiJ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。
閣〕 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−ル強度がすぐれているために伐記の
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l
、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ために臭気の発生が
ないばかりでなく、加工機(たとえば、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、サージングがほ
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−トシール性が良いため高速充填が可能
となる。
(6) ホットタック性が良好である。
本発明によって得られる組成物は以−1−、のどとき効
果を発揮するために種々の物質に71?リエチレンをネ
ミネートさせ、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1史用することができる。代表的な
用途を下記に示す。
(1) 食用油、ソース、醤油、ノーース、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料 (3) 漬物、つくだになどの食品物の包装刊料〔V〕
 発明の詳細な説明 (5)共重合体(A) 本発明において使用される共重合体(A)の密度は09
10〜0.940 g/cm3であり、0.910〜0
.9:35.5’/CTn3のものが好ましく、特に0
.915〜0.935 g/cm3のものが好適である
。密度が0.940 g/an” f越えたエチレン系
共重合体を使用すれば、得られる組成物のヒートシール
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、食用油、ジュース類、ソース、醤油などの液状物
の包装材料には適さない。一方、0.91097cm3
未満のエチレンとα−オレフィンとの共重合体を用いる
と、該共重合体を製造するさいに原料として用いられる
α−オレフィンの重合速度が遅いために多量のα−オレ
フィンを必要とするから、コスト高になるとともに多量
の低分子量の重合体が副生じ(低分子量の重合体はヒー
トシール強度の低下の原因となる)、そのために低分子
量の重合体を除去する工程が必要である。該共重合体の
M、1.は一般には1.0〜20g/10分であり、3
0〜15.9/10分のものが望ましく、とりわけ4.
0〜10g/10分の共重合体が好適である。M、1.
が1.Og/10分未満のエチレンとα−オレフィンと
の共重合体を使用すると、得られる組成物の(容融粘度
が上昇し、通常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+UXポリエチレンなみの加工をすることがで
きない。
一方、20.9/1.0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、ヒートシール強度およ
びフィルム強度が低い。
Φ)共重合体の) まだ、本発明に使われる共重合体(B)の密度は0、9
00 g/cm3を越えるが、0.910 El /a
n3未満であり、とシわけ0.900 、!i’ /1
yn3を越えるが、0.907&/1yn3未満のもの
が望ましい。密度が0.910g/Cm3以上のエチレ
ンとα−オレフィンとの共重合体を用いると、得られる
組成物の低温ヒートシール性が改良できない。該共重合
体のM、1.は一般には1.0〜20,9/10分であ
り、2.0〜15.!7/lO分のものが望ましく、と
りわけ30〜10g/10分の共重合体が好適である。
M、1.が1.0,9/10分未満のエチレンとα−オ
レフィ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、通常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がかり
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、20g/10:BL越エタエチレン
とα−オレフィンとの共重合体を用いると、I−一トシ
ール強度およびフィルム強度が低い。
これらの共重合体(A)および共重合体の)はいずれも
エチレンと炭素数が多くとも12個のα−オレフィン(
りとえば、プロピレン、ブテン−1、ヘキー七ンー1.
4−メヂルベンテンー11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。
これらの共重合体において、°゛実質的に炭素数が1〜
IO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個以上の側鎖のアルキル基を有し
てもよい。本発明の共重合体(ハ))は、主鎖の炭素原
子1000個当り炭素数が1〜10個の側鎖アルキル基
の数が3〜30個を有するものであり、3〜25個のも
のが好ましく、特に5〜25個を有するものが好適であ
る。このアルギル基が主鎖の炭素原子1000個当り3
個未満では、得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。一方、30個を越える
と、得られる組、酸物は、ブロッキングが激しく生じ、
製袋時に問題となる。−また、共重合体(B)では、ア
ルキル基の数が10〜50個を有するものであり、15
〜50個を有するものが望1しく、とりわけ15〜45
個を有するものが好適である。共重合体(B)としてア
ルギル基が主鎖゛の炭素原子1000個当り10個未満
のものを使用すると、低温ヒートシール性がよくない。
−ツバ50個金越えたものを用いるならば、低分子量の
重合体を比較的多量に含有するために前記の理由でよく
ないのみならず、ブロッキングが激しくなり、製袋時問
題となる。
本発明において使用されるこれらのエチレンとα−オレ
フィンとの共重合体を製造するだめに使われる触媒系は
いわゆるチーグラー・ナック触媒であり、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
担体(たとえば、マグネシウム化合物、その処理物)に
遷移金属化合物を」−11持させることによって得られ
る担体担持触媒と助触媒として有機金属化合物(たとえ
ば、有機アルミニウム化合物)を用いて得られるもので
ある。これらのエチレンとα−オレフィンとの共重合体
は、いずれもスラリー重合法、溶液重合法、気相重合法
などのいずれのノ0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。まだ、これら
のエチレンとα−オレフィンとの共重合体は広く工業的
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。
(C) エチレン系重合体 さらに、本発明において用いられるエチレン系重合体の
密度は0900〜0935g/cTn3であシ、0、 
!、1 (15〜0.9 :35 、!7 /an”の
ものが好ましく、特に0.905〜0.930 jl 
/an3のエチレン系重合体が好適である。密度が0.
9359 /crn3f:越えたエチレン系重合体を用
いると、前記と同様に得られる組成物のヒートシール性
が低い。しだがって、液状物、粉末状物の包装材料とし
て適合しない。
をらに、該エチレン系重合体のM、1.は通常1.0〜
30&/10分であり、50〜30 g / 1 uガ
のものが望ましく、とりわけ8.0〜20,9/10分
のエチレン系重合体が好適である。M、1.が30g/
l 0分未満のエチレン系重合体ヲ使用すると、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
組成物の溶融粘反が土y1するために好寸しくない。一
方、30〃/10分を越えたエチレン系重合体音用いる
と、組成物を加工するさいにネックインが大きくなる。
1/こ、フィルム強度が弱くなる。
このエチレン系重合体において″実質的に炭素数が少な
くとも11個の側鎖のアルキル基″とは、側鎖のアルキ
ルが主として炭素数が少なくとも11個(なかには、側
鎖のアルギル基の炭素数が1000個のものもある)で
あるものを意味する。しだがって、極めて僅かに炭素数
が10個未満のアルギル基金有してもよい。
該エチレン系重合体はエチレンのみを遊離基発生剤(た
とえば、有機過酸化物、アゾ系化合物)を触媒として、
100=400℃(好1しくは、120ヘー:350℃
)において400〜2000kg/crr?の圧力下で
単独重合させることによって得られるものである。この
エチレン系重合体の製造方法はよく知られているもので
ある。また、該重合体は広く工業的に製造され、多方面
にわたって利用されているものである。
1) 組成割合 本発明において得られる組成物中に占める共重合体(A
)の組成割合は20〜70重量%であり、25〜65重
[仕チが好ましく、殊に25〜60重量%が好適である
。組成物中に占める共重合体(5)の組成割合が20重
量係未満では、ヒートシ−ル強度およびホット夕、り性
が低いばかりでなく、破袋強度も低い。一方、70重量
%を越える組成物を用いてラミネート加工するならば、
押出成形時にモーター負荷がかかるために高吐出量が得
られないのみならず、ラミネート加工時のネックインが
悪化する。
1だ、共重合体(B)の組成割合は20〜60重量%で
あり、25〜60重量%が望ましく、とりわけ25〜5
0重量%が好適である。組成物中に占める共重合体CB
)の組成割合が20重最係未満では、低温ヒートシール
性がよく、ない。一方、60重量係を越えると、プロ、
キングが激しくなり、製袋時に問題となる。
さらに、エチレン系重合体の組成割合は10〜60重量
%であり、10〜50重量%が好ましく、特に15〜5
0重量楚が好適である。組成物中に占めるエチレン系重
合体の組成割合が10市@係未満では、ラミネート加工
が困難である。一方、60重量%全超克た組成物を用い
ると、ヒートシール強度およびホ、/)タック性が低−
1・する。
また、共重合体(B)とエチレン系重合体との合泪量中
に占める共重合体(B)の組成割合が2/9ないし7/
9の組成物が望ましい。
(E) 組成物およびその製造方法 以上のようにして得られる組成物のM、1.は1.0〜
15g、710分でちり、2.0〜15.9/10分の
ものが好ましく、特に380〜l 0g1L 0分の組
成物が好適である。M、I 、が1.Og/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
重合体の場合う同様に組成物の溶融粘度が上昇し、ラミ
ネート加工するさいに通常ラミネート押出機では、押出
機のモーターに負荷ががが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、15g
/10分を越えた組成物では、フィルム強度およびネッ
クインが悪くなる。
以上の共重合体(A)、共重合体(B)およびエチレン
系重合体全均一に配合することによって本発明の組成物
を製造することができるけれども、さらにエチレン系重
合体の分野において一般に使われている光(紫外線)、
熱および酸素に対する安定剤、滑剤、加工性改良剤、充
填剤および帯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は、エチレン系重
合体の組成物全製造するさいに通常使われているヘン7
エルミキサーおよびリボンプレグ−の混合機を用いてト
ライブレンドしてもよく、マタミキシングロール、ニー
グー、バンバリーミキザーおよび押出機のごとき溶融混
合機を使って溶融混線シする方法が一般的な方θ、であ
る。このさい、トライブレンドを一回のみ行なうならば
、均−状の組成物を得ることが困難なため、トライブレ
ンドを行なった後、得られる混合物をさらに浴融混練り
全−回まだは二重以上を行なうことによって一層均一な
組成物を得ることができる。また、溶融混練りのみの場
合でも、前記と同様な理由で二重以」二行なうことによ
って一層均一な組成物を製造することができる。
C) 組成物の利用など 本発明の組成物は暴利上に樹脂k R−i i′it!
l!コーディングすることによってラミ不−1・物を製
造することができる。さらに、以」二のようにして溶融
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
程として加熱ロールを通することによって一層接着力を
向」ニさせることができる〔以−1・「方法(1)」と
云う〕。
また、あらかじめインフレーション法、押出ラミネート
法またはブロー法によってフィルム金成膜し、このフィ
ルムと基材を重ね合わせて加熱または加圧させることに
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 〕 。
成形温度としては、方法(1)では一般には250〜:
300℃が好ましい。まだ、方法(2)では通常150
〜250℃であり、とりわけ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、あらかじめ基材に低密度または高密度ポリ
エチレン全ラミネートする。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
て目的を達成することができる。ラミネートの方法とし
ては、いずれの場合でも前記の方法(1)および方法の
(2)のうち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5.0〜500ミクロンで
あり、特別の厚さを有するものではない。
基材の物質についても特に限定するものではないが、ポ
リエチレン、ポリノロピレン、ポリアミド、ポリエステ
ル、金層(たとえば、鉄、アルミニウム、銅、これらを
主成分とする合金)および紙があげられる。まだ、基材
の厚みは通常少なくとも5.0ミクロンである。
〔■ 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、ネックインは、ス
クリューの回転数が50回転/分およびラミネート加工
速度が70 m 7分の条件におけるダイスの設定幅が
750 amの場合、両耳の金言1の値で示す。まだ、
ヒートシール強度は、それぞれタンザク形の試験片(幅
15 mm ) f、1切り取り、シールバ一温度が1
50℃、7−ル圧力が2kg/c1n2およびシール時
間が1秒の条件でヒートシールした試験片を引張試験機
を使用して300mm/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、ドローダウン性は2
90℃におけるスクリーー回転速度が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共重合体(
A)および共重合体g3)、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類、物性などを下記に
示す。
〔(A)共重合体1lA)〕 共重合体(A)として、密度が0.916 jj 7c
m”でエチレン−ブテン−1共重合体〔主鎖の炭米原子
1000個に対するエチル基の数20個、NLI−6,
2g/ 10分、以下rPE(a)Jと云う〕を使用し
た。
〔Q3) 共重合体(B)〕 共重合体(B)として、密度がo、c+oz&/αn3
であるエチレン−ブテン−1共重合体〔主鎖の炭素原子
1000個に対するエチル基の数30個、M、1.3.
1、!//10分、以下rPE(b)Jと云う〕全使用
した。
〔(C)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、高圧法によって製造し
た密度が0.919 g/1yn3であるエチレン系重
合体(M、1.8.l 、9/10分、以下r P E
 (c)と云う〕を使った。
〔0)高密度エチレン系重合体〕 高密度エチレン系重合体として、密度が0.945g/
cm”である高密度エチレン系重合体[: M、I。
ii、ig、”to分、以下r P E (d) Jと
云う〕を用いた。
実施例1〜3、比較例1〜6 あらかじめ第1表にPE(a)、PEα〕)、PE(c
)およびpE(d)の配合量が示される割合でタンブラ
−を使用してそれぞれ5分間室温(約20℃)において
トライブレンドを行ない、混合物全作成した。
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ペレット(組成物)を製造し
た。
このようにして得られたそれぞれのベレット全加工技術
研究会編゛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
じめ表面にウレタン系AC剤を塗布し、乾燥させたポリ
アミドフィルム(厚さ15ミクロン)を繰出機にセラl
−した。このフィルムの塗布面に第1押出機を用いて低
密度ポリエチレン(密度0.91 FHj/cM3、M
、1.7.09710分)をダイス直下の樹脂温度が3
20℃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、]? リエチタンの表面に第二押
出tit使用して前記のようにして得られたそれぞれの
にしyl・?ダイス直下の樹脂温度が290℃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および3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、ホットタンク性およ
びネックインならびに積層物(ラミネート物)のヒート
シール強度の測定を行なった。それらの結果を第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、積
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、とりわけ低温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。
特許出願人 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】 (ハ))密度が0.910−0.94017cm3fあ
    り、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3〜30個であるエチレ
    ンとα−オレノインとの共重合体、(+3) 密度が0
    .900を越えて0.910 g/cm3未満であり、
    実質的に炭素数が1〜lo個の側鎖のアルギル基数が主
    鎖炭素原子1ooo個当シ1o〜50個であるエチレン
    とα−オレフィンとの共重合体、 ならびに (C) 密度が0.900=0.935 g/an3で
    あり、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組成割合は
    、エチレン系重合体は10〜60重量%であり、密18
    ′が0.91[1〜OQ A 11 !j /rw3で
    もス丁羊1)・7とα−オレフィンとの共重合体は20
    〜70 NN裂であり、他のエチレンとα−オレフィン
    との共重合体は20〜60重計係であり、かつ組成物の
    タルトインデックスが1.0〜15 g/ H)分であ
    るラミネート用エチレン系重合体組成物。
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