JP4005977B2 - フィルムおよびシーラント - Google Patents
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Description
(A)以下の(ア)〜(カ)を満足するエチレン・α−オレフィン共重合体からなることを特徴とするフィルムである。
(ア)密度が0.86〜0.96g/cm3
(イ)メルトフローレート(MFR)が0.01〜200g/10min
(ウ)分子量分布が(Mw/Mn)が1.5〜4.5
(エ)組成分布のパラメーターCbが1.08〜2.00
(オ)25℃におけるオルソジクロロベンゼン(ODCB)可溶分の量X(wt%)と密度dおよびMFRが次の関係を満足する
a)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR≧0.93の場合
X<2.0
b)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR<0.93の場合
X<9.8×103×(0.9300−d+0.008logMFR)2+2.0
(カ)連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度−溶出量曲線のピークが複数個存在する
(A)以下の(ア)〜(カ)を満足するエチレン・α−オレフィン共重合体20重量%以上
(ア)密度が0.86〜0.96g/cm3
(イ)メルトフローレート(MFR)が0.01〜200g/10min
(ウ)分子量分布が(Mw/Mn)が1.5〜4.5
(エ)組成分布のパラメーターCbが1.08〜2.00
(オ)25℃におけるオルソジクロロベンゼン(ODCB)可溶分の量X(wt%)と密度dおよびMFRが次の関係を満足する
a)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR≧0.93の場合
X<2.0
b)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR<0.93の場合
X<9.8×103×(0.9300−d+0.008logMFR)2+2.0
(カ)連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度−溶出量曲線のピークが複数個存在する
および(B)他のエチレン重合体80重量%以下
を含む組成物からなることを特徴とするフィルムである。
(A)以下の(ア)〜(カ)を満足するエチレン・α−オレフィン共重合体100重量部
(ア)密度が0.86〜0.96g/cm3
(イ)メルトフローレート(MFR)が0.01〜200g/10min
(ウ)分子量分布が(Mw/Mn)が1.5〜4.5
(エ)組成分布のパラメーターCbが1.08〜2.00
(オ)25℃におけるオルソジクロロベンゼン(ODCB)可溶分の量X(wt%)と密度dおよびMFRが次の関係を満足する
a)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR≧0.93の場合
X<2.0
b)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR<0.93の場合
X<9.8×103×(0.9300−d+0.008logMFR)2+2.0
(カ)連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度−溶出量曲線のピークが複数個存在する
(C)脂肪族アミド0.03〜0.25重量部
を含む組成物からなることを特徴とするシーラントである。
(A)以下の(ア)〜(カ)を満足するエチレン・α−オレフィン共重合体20重量%以上
(ア)密度が0.86〜0.96g/cm3
(イ)メルトフローレート(MFR)が0.01〜200g/10min
(ウ)分子量分布が(Mw/Mn)が1.5〜4.5
(エ)組成分布のパラメーターCbが1.08〜2.00
(オ)25℃におけるオルソジクロロベンゼン(ODCB)可溶分の量X(wt%)と密度dおよびMFRが次の関係を満足する
a)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR≧0.93の場合
X<2.0
b)密度dおよびMFRの値がd−0.008logMFR<0.93の場合
X<9.8×103×(0.9300−d+0.008logMFR)2+2.0
(カ)連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度−溶出量曲線のピークが複数個存在する
および(B)他のエチレン系重合体80重量%以下からなる樹脂成分100重量部
(C)脂肪族アミド0.03〜0.25重量部
を含む組成物からなることを特徴とするシーラントである。
本発明の(A)エチレン・α−オレフィン共重合体はいわゆる一般のメタロセン系触媒で重合されたエチレン・α−オレフィン共重合体とは異なる新規なエチレン・α−オレフィン共重合体であり、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンより選ばれた一種以上との共重合体である。この炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、好ましくは炭素数3〜12のものであり、具体的にはプロピレン、1−ブテン、4−メチル1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセンなどが挙げられる。また、これらのα−オレフィンの含有量は、合計で通常30モル%以下、好ましくは20モル%以下の範囲で選択することが望ましい。
密度dおよびMFRの関係が
d−0.008logMFR≧0.93を満たす場合は、
Xは2重量%未満、好ましくは1重量%未満、さらに好ましくは0.5重量%未満
d−0.008logMFR<0.93の場合は
X<9.8×103×(0.9300−d+0.008logMFR)2+2.0
好ましくは
X<7.4×103×(0.9300−d+0.008logMFR)2+1.0
さらに好ましくは
X<5.6×103×(0.9300−d+0.008logMFR)2+0.5
を満たしている必要がある。
試料0.5gを20mlのODCBに加え、135℃で2時間加熱し、試料を完全に溶解した後、25℃まで冷却する。この溶液を25℃で一晩放置後、テフロン製フィルターで濾過して濾液を採取する。試料溶液にメチレンの非対称伸縮振動の波数2925cm−1付近の吸収ピーク面積を求め、あらかじめ作成した検量線により濾液中の試料濃度を算出する。この値により、25℃におけるODCB可溶分を求める。
すなわち、E1:一般式Me1R1 p(OR2)qX1 4−p−qで表される化合物(式中Me1はZr、Ti、Hfを示し、R1およびR2は各々炭素数1〜24の炭化水素基、X1はハロゲン原子を示し、pおよびqは各々0≦p≦4、0≦p+q≦4の範囲を満たす整数である)、E2:一般式Me2R3 m(OR4)nX2 z−m−nで表される化合物(式中Me2は周期律表第I〜III族元素、R3およびR4は各々炭素数1〜24の炭化水素基、X2はハロゲン原子または水素原子(ただし、X2が水素原子の場合はMe2は周期律表第III族元素の場合に限る)を示し、zはMe2の価数を示し、mおよびnは各々0≦m≦z、0≦n≦zの範囲を満たす整数であり、かつ、0≦m+n≦zである)、E3:共役二重結合を持つ有機環状化合物、およびE4:有機アルミニウム化合物と水との反応によって得られるAl−O−Al結合を含む変性有機アルミニウム化合物、E5:無機担体および/または粒子状ポリマー担体を交互に接触させて得られる触媒である。
水と有機アルミニウム化合物との反応比(水/Alモル比)は通常0.25/1〜1.2/1、好ましくは0.5/1〜1/1であることが望ましい。
具体的にはSiO2、Al2O3、MgO、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2等またはこれらの混合物が挙げられる。SiO2−Al2O3、SiO2−V2O5、SiO2−TiO2、SiO2−V2O5、SiO2−MgO、SiO2−Cr2O3等が挙げられる。これらの中でもSiO2およびAl2O3からなる群から選択された少なくとも1種の成分を主成分とするものが好ましい。
また、粒子状のポリマー担体としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用でき、具体的には、粒子状のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリノルボルネン、各種天然高分子およびこれらの混合物等が挙げられる。
該超低密度ポリエチレン(VLDPE)は、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)とエチレン・α−オレフィン共重合体ゴム(EPR、EPDM)との中間の性状を示すポリエチレンを有しており、好ましくは密度0.86〜0.91g/cm3、示差走査熱量測定法(DSC)による最大ピーク温度(Tm)が60℃以上、かつ、好ましくは沸騰n−へキサン不溶分10重量%以上の性状を有する特定のエチレン・α−オレフィン共重合体であり、少なくともチタンおよび/またはバナジウムを含有する固体触媒成分と有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いて重合され、直鎖状低密度ポリエチレンが示す高結晶部分とエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムが示す非晶部分とを合わせ持つ樹脂であって、前者の特徴である機械的強度、耐熱性などと、後者の特徴であるゴム状弾性、耐低温衝撃性などがバランスよく共存している。
これらα−オレフィンの含有量は40モル%以下の範囲で選択されることが好ましい。
また、Mw/Mnは3.0〜10、好ましくは4.0〜8.0である。
これら共重合体のMFRは、0.1〜20g/min、好ましくは0.3〜10g/minであり、溶融張力は2.0〜25g、好ましくは3〜20gである。
これら共重合体のMFRは、0.1〜20g/10min、好ましくは0.3〜10g/10minであり、溶融張力は2.0〜25g、好ましくは3〜20gである。
これら脂肪酸アミドは本発明の第2のシーラントとして用いられる場合、ラミネートの積層基材との接着性に悪影響を及ぼす場合があるため注意する必要がある。すなわち脂肪酸アミドの中でも、(C1)不飽和脂肪酸ビスアミドと(C2)融点が65〜90℃の不飽和脂肪酸アミドを、その配合量がそれぞれ0.01〜0.2重量部でかつ両者すなわち(C1)と(C2)の合計量が0.03〜0.25重量部であるように配合すると積層基材との接着性を損なわずにフィルムの滑性を向上することが可能となるため、特にドライラミネーションに好適なシーラントを提供するために好ましく用いられる。
この際貼り合わせる材料は、要求される用途によって異なるが、食品包装用途などのガス遮断性を要求される用途に対して、例えば6ナイロン、6,6ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体の鹸化物、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂あるいはこれらにアルミ蒸着を施したもの、また、アルミニウム、銅等の金属箔が挙げられる。さらに自立性容器や高速製袋を目的とするような腰を強くする目的に対しては高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1等が挙げられる。また、さらにこれらを適宜組み合わせて積層して用いられる場合もある。
密度 :JIS K6760に準拠した。
メルトフローレート:JIS K6760に準拠した。
引張衝撃試験 :ASTM D1822に準拠した。
装置 :ユニオンプラスチック(株)製
押出機スクリュー径:30mmφ
Tダイ :面長300mm
スクリュー回転数 :50r.p.m
押し出し量 :4.8kg/hr
ダイリップギャップ:1.2mm
取引速度 :6.1〜6.3m/min
成形樹脂温度 :210〜240℃
フィルム厚み :50μm
チルロール温度 :40℃
スクリューメッシュ:80メッシュ/120メッシュ/80メッシュ
コロナ処理 :約45dyne/cm
基材 :二軸延伸ナイロンフィルム(厚み15μm)
ラミ機 :(株)ラボ製 テストコーターMGC−180
アンカーコート剤:東洋モートン(株)製 ポリエーテル系 308A/B(配合比=1:1)
貼合面 :コロナ処理面
エージング :積層後40℃、2日
低温ヒートシール性:テスター産業(株)製 シートシーラーを用い、適宜選ばれた数点の温度で、圧力2kg/cm2、シール時間1秒間でヒートシールした。このフィルムを試験片の幅15mmとし、剥離試験速度300mm/minで剥離試験を行った。この際の試験片の剥離速度が500gとなる温度を内挿により求めた値で表した。この温度が低い方が低温ヒートシール性に優れたものである。
ヘイズ :スガ試験器(株)製直読ヘイズコンピューターHGH−2DPにてJIS K7105に準拠した。
ブロッキング強度 :2枚のフィルムを向かい合わせて重ね、5kg/10cm2の荷重をかけて50℃で2時間状態調節を行ったサンプルについて、23℃、50RHのもとで、(株)東洋精機製引張試験を用いて、引っ張り速度500mm/minで引っ張った時の剪断剥離に要する力を測定した。
ブロッキング強度:積層フィルムのシーラント面を向かい合わせて重ね、10kg/25cm2の荷重をかけて40℃で5日間状態調節を行ったサンプルについて、23℃、50RHのもとで、(株)東洋精機製引張試験を用いて、引っ張り速度100mm/minで引っ張った時の剪断剥離に要する力を測定した。
滑性 :新東科学(株)製 静摩擦係数測定機を使用して幅35mm、長さ75mm、荷重200grの条件下でシーラント面同志について傾斜上昇速度1.7°/secで滑り角度θを測定しtanθで表示した。この値の小さい程滑性が良好であることを示す。
接着性 :積層フィルムのシーラント面同志を、テスター産業(株)製ヒートシーラーを用い5mm幅のシルバーで140℃、圧力2kg/cm2、シール時間1秒間でヒートシールを行った。このフィルムを15mm幅の試験片とし、引っ張り破壊強度300mm/minとし、引っ張り破壊速度を測定した。二軸延伸ナイロンフィルムの引っ張り破壊強度はポリエチレン単独フィルムに比べて非常に大きいため、積層フィルムのヒートシール部の引っ張り強度は、接着が良好であれば、ナイロンの引っ張り特性が反映されて大きくなる。接着が不十分であるとポリエチレンの強度しか発現しないため、積層フィルムにヒートシール部の引っ張り強度は低下する。積層フィルムにヒートシール部の引っ張り強度が4.5kg/15mm幅以上を接着性良好(○)、4.5kg/15mm幅未満を接着性不溶(×)とした。
(個体触媒の調整)
窒素下で電磁誘導撹拌機就き触媒調製器(No.1)に精製トルエンを加え、ついでジプロポキシジクロロジルコニウム(Zr(OPr)2Cl2)28gおよびメチルシクロペンタジエン48gを加え、0℃に系を保持しながらトリデシルアルミニウムを45gを滴下し、滴下終了後、反応系を50℃に保持して16時間撹拌した。この溶液をA液とする。次に窒素下で別の撹拌器付き触媒調製器(No.2)に精製トルエンを加え、前記A液と、ついでメチルアルミノキサン6.4molのトルエン溶液を添加して反応させた。これをB液とする。
次に窒素下で撹拌器付き調製器(No.1)に精製トルエンを加え、ついであらかじめ400℃で所定時間焼成処理したシリカ(富士デビソン社製、グレード♯952、表面積300m2/g)1400gを加えてた後、前記B溶液の全量を添加し、室温で撹拌した。ついで窒素ブローにて溶媒を除去して流動性の良い固体触媒粉末を得た。これを触媒Cとする。
連続式の流動床気相法重合装置を用い、重合温度70℃、全圧20kgf/cm2Gでエチレンと1−ブテンの共重合を行った。前記触媒Cを連続的に供給して重合を行い、系内のガス組成を一定に保つため、各ガスを連続的に供給しながら重合を行った。
なお、生成した共重合体の物性は表1に示した。
1−ブテン/エチレンのモル比を変化させたこと以外は(A1)と同様の操作を行って重合した。共重合体の物性は実験結果と併せて表1、表2に示した。
(A5)はモノマーを1−ヘキセンとした以外は(Al)と同様の操作を行って重合した。共重合体の物性は実験結果と併せて表1に示した。
B1:チーグラー触媒による線状低密度ポリエチレン
四塩化チタン、トリエチルアルミニウム触媒、コモノマーとしてブテン−1を用いるスラリー重合により重合(密度=0.921g/cm3、MFR=1.9g/min)
B2:高圧ラジカル重合による低密度ポリエチレン
(密度=0.925g/cm3、MFR=3.2g/10min、日本石油化学(株)製)
EA :エルカ酸アミド(商品名:ニュートロンS、日本精化(株)製)
EBOA:エチレンビスオレイン酸アミド(商品名:スリパックスO、日本化成(株)製)
SA :ステアリン酸アミド(商品名:ニュートロン2、日本精化(株)製)
EBSA:エチレンビススレアリン酸アミド(商品名:スリパックスE、日本化成(株)製)
表1はTダイフィルムにおける評価を行い、その結果を示したものである。
実験例1は樹脂成分(A1)100重量部に対してイルガノックス1076(チバガイギー(株)製)0.24重量部、イルガフォス168(チバガイギー(株)製)0.12重量部、エルカ酸アミド(EA)0.07重量部、エチレンビスオレイン酸アミド(EBOA)0.04重量部、ステアリン酸カルシウム(日本油脂(株)製)0.1重量部、および抗ブロッキング剤として天然シリカ(商品名セライトスーパーフロス、ジョンマンビル(株)製)を加え、ヘンシェルミキサーで約30秒間均一に混合した後ペレット化し、プレスにて厚さ0.5mmのシートを作成し引張衝撃試験(TIS)を行い、さらに前記の条件でTダイ成形を行い50μmのフィルム(原紙)を得て低温ヒートシール性、ヘイズ、ブロッキング強度を測定した。結果を表1に示した。
実験例1と同様にTダイフィルムとしての評価を行った。表1に示した樹脂成分を用い実験例1と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表1に示した。
実験例1と同様にTダイフィルムとしての評価を行った。表1に示したように樹脂成分として(B1)を用い、抗ブロッキング剤を0.5重量部添加し、その他は実験例1と全く同様の操作を行った。その結果を併せて表1に示した。
TIS、低温ヒートシール性が劣り、ヘイズ、抗ブロッキング性もやや劣る。
実験例1と同様にTダイフィルムとしての評価を行った。表1に示したように樹脂成分として(B2)を用い、その他は実験例1と全く同様の操作を行った。その結果を併せて表1に示した。
TISが劣り、ヘイズもやや劣る。
表2、表3はラミネートフィルムの評価結果を示したものである。
実験例11は前記条件で形成したTダイフィルムを、さらに前記の条件でナイロンのフィルムにドライラミネート加工し、得られた積層フィルムとの接着性、滑性、ブロッキング強度を測定した。結果を表2に示した。
表2に示した樹脂成分を用い、実験例11と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表2に示した。
表3に示したように、滑剤を添加せずに実験例13と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表3に示した。
滑剤、抗ブロッキング性が不良である。
表3に示したように、滑剤としてEBOAのみ添加し、その他は実験例13と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表3に示した。
抗ブロッキング性、滑性が相対的に不十分である。
表3に示すように、滑剤としてEAのみ添加し、その他は実験例13と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表3に示した。
抗ブロッキング性、滑性が相対的に不十分である。
表3に示したように、滑剤としてEAとEBOAを合わせて0.26重量部添加し、その他は実験例13と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表3に示した。
ラミネートフィルムの接着剤が不良である。
表3に示したように、滑剤としてEA0.07重量部、EBOA0.22重量部添加し、その他は実験例13と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表3に示した。
ラミネートフィルムの接着性が不良である。
表3に示したように、滑剤としてEA0.22重量部、EBOA0.04重量部添加し、その他は実験例13と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表3に示した。
ラミネートフィルムの接着性が不良である。
表3に示したように、滑剤としてSAとEBSAを添加し、その他は実験例13と全く同様の操作を行った。その結果も併せて表3に示した。
滑性、抗ブロッキング性が相対的に不十分である。
Claims (4)
- エチレン系重合体からなる樹脂成分を押出ラミネーション法、ドライラミネーション法、サンドラミネーション法、共押出Tダイ法および共押出インフレーション法から選択された方法を用いてポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂、これらにアルミ蒸着を施したものおよび金属箔から選択されるガスバリヤー性材料または高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー1およびこれらを組み合わせた材料から選択される強い腰を有する材料に積層するに際し、前記エチレン系重合体の20重量%以上が、以下の(ア)〜(カ)を満足するエチレン・α−オレフィン共重合体によって構成されていることを特徴とするヒートシール性積層フィルム(シーラントフィルム)の製造方法。
(ア)密度dが0.86g〜0.96g/cm3
(イ)メルトフローレート(MFR)が0.01〜200g/10min
(ウ)分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜4.5
(エ)組成分布パラメータCbが1.08〜2.00
(オ)25℃におけるオルソジクロロベンゼン(ODCB)可溶分の量X(wt%)と密度dおよびMFRが次の関係を満足する
(a)密度dおよびMFRの値がd−0.008×logMFR≧0.93の場合
X<2.0
(b)密度dおよびMFRの値がd−0.008×logMFR<0.93の場合
X<9.8×103×(0.9300−d+0.008×logMFR)2+2.0
(カ)連続昇温溶出分別法(TREF)による溶出温度−溶出量曲線のピークが複数個存在する - 前記樹脂成分100重量部と(C1)不飽和脂肪酸ビスアミドと(C2)融点が65〜90℃の不飽和脂肪酸アミドからなり、樹脂成分100重量部に対して、それぞれ0.01〜0.2重量部でかつ両者(C1)と(C2)の合計量が0.03〜0.25重量部である脂肪酸アミド混合物とからなる組成物をフィルム状でガスバリヤー性や強い腰を有する材料に積層することを特徴とする請求項1に記載のヒートシール性積層フィルムの製造方法。
- 前記(C1)不飽和脂肪酸ビスアミドが、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド又はN,N’−ジオレイルセバシン酸アミドである請求項2に記載のヒートシール性積層フィルムの製造方法。
- 前記(C2)融点が65〜90℃の不飽和脂肪酸アミドがエルカ酸アミド又はオレイン酸アミドである請求項2または3に記載のヒートシール性積層フィルムの製造方法。
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