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発明の名称 ポリオレフィン系樹脂フィルム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−146524(P2001−146524A)
公開日 平成13年5月29日(2001.5.29)
出願番号 特願平11−312662
出願日 平成11年11月2日(1999.11.2)
代理人
発明者 飛鳥 政宏
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 共重合成分の含有率が12〜50重量%である、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルメタクリレート共重合体及びエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体の群から選ばれる少なくとも1種の共重合体からなるポリエチレン系共重合体65〜97重量%と、メルトフローレートが3.0以下であるポリプロピレン系共重合体3〜35重量%とよりなるポリオレフィン系樹脂組成物100重量部並びに平均粒径が0.5〜15μmである球状樹脂微粒子0〜1重量部からなるポリオレフィン系樹脂フィルム。
【請求項2】 平均粒径が0.5〜15μmである球状樹脂微粒子の配合量が、ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.05〜1重量部であり、更に高級脂肪酸アミドが、ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.03〜0.4重量部配合されてなる、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂フィルム。
【請求項3】 結晶化核剤が、ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.01〜0.15重量部配合されてなる、請求項1又は2に記載のポリオレフィン系樹脂フィルム。
【請求項4】 球状樹脂微粒子がシリコーン樹脂である、請求項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂フィルム。
【請求項5】 上記ポリオレフィン系樹脂組成物を230℃以下で押出成形してなる、請求項1〜4のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂フィルム。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、環境汚染の問題がなく、高周波加工適性を有するポリオレフィン系樹脂フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、玩具、文具、雨具、雑貨、袋等の製造や種々の包装のために高周波ウエルダー加工が広く行われている。高周波ウエルダー加工は熱可塑性樹脂に高周波エネルギーを与え、極性を有する樹脂の分子を振動させることにより発生した熱を利用して、熱可塑性樹脂に溶着溶断や型押しなどを行うものである。
【0003】従来、高周波ウエルダー加工する材料としては、通常、可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)が使用されていた。その理由は、PVCが透明性、強度、柔軟性、光沢、高周波ウエルダー加工性等に優れ、安価であるからであった。しかし、PVCは分子中に塩素を含有するので、これを素材とする製品を焼却すると塩素ガスが発生するためダイオキシン等の発生のおそれがあり、又、PVCに含まれる可塑剤が環境ホルモンとして人体に悪影響を及ぼすともいわれている。特に、近年においては上記環境面での問題が重要視され、PVCの使用はあらゆる分野で問題視されている。
【0004】上記の問題を解決するために、PVCの代替材料として、環境汚染を起こすことがなく、しかも高周波ウエルダー加工適性を有するシートが開発されている(例えば、特開平5−92522号公報)。このものはシート基材として、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−メチルメタクリレート共重合体(EMMA)、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体(E−EA−MAH)等の1種もしくは2種以上のブレンド物を使用したものである。
【0005】しかし、上記公報に記載のポリオレフィン系樹脂を用いたフィルムは、充分な高周波ウエルダー加工適性を付与するために極性基含量の多いものを使用せざるを得ない。そのため柔軟性が高すぎてPVCと同等のこしが得られず、素材の取り扱い作業性が極めて悪いので作業中にトラブルが発生し、加工の能率が上がらない。更に、多量の極性基のためにブロッキングが生じ易く、材料のロスが多くなるという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点を解消し、PVCフィルムと同等のこし及び柔軟性を備え、優れた高周波ウエルダー加工適性を有し、環境汚染の問題がないポリオレフィン系樹脂フィルムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは、共重合成分の含有率が12〜50重量%である、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルメタクリレート共重合体及びエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体の群から選ばれる少なくとも1種の共重合体からなるポリエチレン系共重合体65〜97重量%と、メルトフローレートが3.0以下であるポリプロピレン系共重合体3〜35重量%とよりなるポリオレフィン系樹脂組成物100重量部並びに平均粒径が0.5〜15μmである球状樹脂微粒子0〜1重量部からなるものである。
【0008】請求項2記載の発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは、請求項1記載の発明のポリオレフィン系樹脂フィルムにおいて、平均粒径が0.5〜15μmである球状樹脂微粒子の配合量が、ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.05〜1重量部であり、更に、高級脂肪酸アミドが、ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.03〜0.4重量部配合されたものである。
【0009】また、請求項3記載のポリオレフィン系樹脂フィルムは、請求項1又は2記載のポリオレフィン系樹脂フィルムにおいて、更に結晶化核剤が、ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.01〜0.15重量部配合されたものである。
【0010】本発明で使用されるポリエチレン系共重合体は、エチレンにエチレン以外の共重合成分、具体的には酢酸ビニル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート又はエチルアクリレート−無水マレイン酸が共重合された共重合体の少なくとも1種からなるものであり、共重合成分の含有率が12〜50重量%であることが必要である。共重合成分が上記以外のものでは良好な高周波ウエルダー加工適性が得られない。共重合成分の含有率が12重量%未満では充分な高周波ウエルダー加工適性が得られず、加工時にスパークが起こり易くなる。50重量%を超えると柔軟になりすぎて作業性が低下し、また、ブロッキングが起こり易くなる。好ましい含有率は15〜30%である。このポリエチレン系共重合体の好ましいMFRは0.5〜10である。
【0011】本発明で使用されるポリプロピレン系共重合体は、プロピレンにプロピレン以外のα−オレフィンが共重合されたものであり、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれでもよいが、ランダム共重合体が好ましい。α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン等が挙げられる。ポリプロピレン系共重合体のMFRは、3.0以下に限定され、好ましくは0.3〜2.5である。MFRが3.0よりも高いとポリエチレン系共重合体との相溶性が悪く、押出成形によりフィルムを製造するときに押出変動が起こり、安定したフィルム成膜ができない。尚、本発明でいうMFRは、JIS K 7210に準拠して測定した値である。
【0012】本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂組成物は、上記ポリエチレン系共重合体65〜97重量%及びポリプロピレン系共重合体3〜35重量%からなり、好ましくはポリエチレン系共重合体70〜90重量%及びポリプロピレン系樹脂10〜30重量%である。ポリエチレン系共重合体の配合量が97%超及びポリプロピレン系共重合体の配合量が3重量%未満であるとフィルムのこしが充分に得られない。又、ポリエチレン系共重合体の配合量が65%未満及びポリプロピレン系共重合体の配合量が35重量%超であるとフィルムが硬くなりすぎて風合いが悪くなり、また、押出成形で製造する際に押出変動が起こり易くなる。
【0013】本発明で使用される球状樹脂微粒子としては、炭酸カルシウムなども使用可能であるが、真球度が98%以上であり、それ自体が滑り性に優れたシリコーン樹脂が好ましい。球状樹脂微粒子を配合することにより、上記ポリエチレン系共重合体のように極性基を多量に含む樹脂からなるフィルムにブロッキングが発生するのを防止する(アンチブロッキング性)ことができる。また、樹脂微粒子を球状とすることにより、他のシリカ系アンチブロッキング剤などと比べ、少量で優れたアンチブロッキング性を得ることができる。球状樹脂微粒子の平均粒径が0.5μm未満ではアンチブロッキング性の効果が得られ難く、15μmを超えると表面部分の微粒子が脱落し易く、また、高周波ウエルダー加工適性が低下するので、平均粒径は0.5〜15μmに限定され、好ましくは2〜12μmである。平均粒径の測定には、レーザー回折法、SEM法などが用いられる。
【0014】球状樹脂微粒子の配合量は、多くなると高周波ウエルダー加工適性が低下し、フィルム同士のシール性が低下するので、上記ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して1重量部以下に限定される。また、ブロッキングが大きな問題とならない場合は配合されなくてもよいが、少なくなるとブロッキングが生じ易くなるので、0.05重量部以上が好ましい。
【0015】また、上記オレフィン系樹脂組成物には、高級脂肪酸アミドが配合されるのが好ましい。高級脂肪酸アミドは炭素数が12以上ものであり、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド等が好ましい。高級脂肪酸アミドは補助的にフィルム表面にブリードすることにより良好な滑り性を付与し、フィルムに独特の風合いを与える。
【0016】高級脂肪酸アミドの配合量は、0.03重量部よりも少ないと充分な滑り性を与えることができず、0.4重量部を超えて配合しても滑り性を向上させる効果が少ないので、上記ポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.03〜0.4重量部が好ましい。
【0017】更に、透明性が必要とされる場合には、上記ポリオレフィン系樹脂組成物に結晶化核剤が配合されるのが好ましい。結晶化核剤としては、ポリプロピレン系共重合体に造核作用を有するものであれば特に限定されず、例えば、有機カルボン酸の金属塩、ベンズアルデヒド及びその環置換体と多価アルコールとの縮合物、高分子核剤などが挙げられる。
【0018】有機カルボン酸の金属塩としては、安息香酸のナトリウム塩及びカリウム塩やp−t−ブチル安息香酸アルミニウム塩などが挙げられる。ベンズアルデヒド及びその環置換体と多価アルコールとの縮合物としては、ジベンジリデンソルビトール、ジベンジリデンキシリドール、ジベンジリデンパセイトール、モノベンジリデンソルビトール、ジベンジリデンマンニトール、1,3−ジ(アルキルベンジリデン)ソルビトール、2,4−ジ(アルキルベンジリデン)ソルビトール、1,3−ジ(アルコキシベンジリデン)ソルビトール、2,4−ジ(アルコキシベンジリデン)ソルビトール、アルキル置換ジベンジリデンソルビトール等が挙げられる。
【0019】高分子核剤としては、ビニルシクロアルカン、3−メチルブテン−1、4,4−ジメチルペンテン−1、4,4−ジメチルヘキセン−1、3,3−ジメチルブテン−1、3−メチルペンテン−1、3−メチルヘキセン−1、3,5,5−トリメチルヘキセン−1、インデン、アルキル置換スチレン、トリアルキルアリルシラン、ビニルシクロアルケン等の重合体が挙げられる。ビニルシクロアルカンの具体例としては、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロペンタン等が挙げられる。又、アルキル置換スチレンとしては、p−t−ブチルスチレン、p−メチルスチレン等が挙げられる。
【0020】結晶化核剤の配合量はポリオレフィン系樹脂組成物100重量部に対して0.01〜0.15重量部が好ましい。0.01重量部未満ではフィルムの透明性を向上させる効果が得られず、0.15重量部を超えるとフィルムの剛性が大きくなりすぎ、柔軟性及び風合いが損なわれる。
【0021】以上より、上記ポリオレフィン系樹脂組成物を使用することにより、優れた高周波ウエルダー加工適性を有するフィルムが得られるが、更に、アンチブロッキング性が必要とされる場合には球状樹脂微粒子が配合されるのが好ましく、滑り性が必要とされる場合には高級脂肪酸アミドが配合されるのが好ましく、透明性が必要とされる場合には結晶化核剤が配合されるのが好ましい。よって、ポリオレフィン系樹脂組成物に、上記所定量の球状樹脂微粒子、高級脂肪酸アミド及び結晶化核剤が配合されるのが最も好ましい。
【0022】本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは、上記ポリオレフィン系樹脂組成物を、従来から一般にフィルム成形に用いられているTダイ法やインフレーション法により押出成形して得られる。成形温度は高すぎると成膜性が低下するので230℃以下が好ましく、樹脂の溶融温度以上、通常は約150℃以上である。又、ポリオレフィン系樹脂フィルムの厚みは用途により選択されるが、一般には20〜500μmである。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明する。
(実施例1〜3;比較例1〜4)表1に示した所定量でポリエチレン系共重合体及びポリプロピレン系共重合体を配合し、所定の押出温度でTダイ法によりフィルムを押出成形した。その際の成膜性及び得られたフィルムの評価(平均膜厚、ヤング率、高周波ウエルダー加工適性及び風合い)を表1にまとめた。
【0024】(実施例4〜8;比較例5、6)表2に示した所定量でポリエチレン系共重合体、ポリプロピレン系共重合体、所定の平均粒径を有する球状シリコーン樹脂(真球度99.8%)及びエルカ酸アミドを配合し、所定の押出温度でTダイ法によりフィルムを押出成形した。その際の成膜性及び得られたフィルムの評価(平均膜厚、ヤング率、高周波ウエルダー加工適性、風合い、アンチブロッキング性及び滑り性)を表2にまとめた。
【0025】(比較例7)市販のPVCフィルムについて、フィルムの評価(平均膜厚、ヤング率、高周波ウエルダー加工適性、風合い、アンチブロッキング性及び滑り性)を表2にまとめた。
【0026】(実施例9〜13;比較例9〜11)表3に示した所定量でポリエチレン系共重合体、ポリプロピレン系共重合体、所定の平均粒径を有する球状シリコーン樹脂(真球度99.8%)、エルカ酸アミド及びジベンジリデンソルビトール(マスターバッチ)を配合し、所定の押出温度でTダイ法によりフィルムを押出成形した。その際の成膜性及び得られたフィルムの評価(平均膜厚、ヤング率、高周波ウエルダー加工適性、風合い、アンチブロッキング性、滑り性及びヘイズ)を表3にまとめた。
【0027】尚、実施例及び比較例における成膜性の評価及びフィルムの評価(平均膜厚、ヤング率、高周波ウエルダー加工適性、風合い、アンチブロッキング性、滑り性及びヘイズ)は以下の方法により行った。
(1)成膜性(押出圧変動):押出圧変動の範囲が±6%以内であるものを○、±6%を超えるものを×で表した。即ち、押出圧の最大値をP1 ,最小値をP2 としたとき、平均値P0 =(P1 +P2 )/2であり、(P1 −P0 )/P0 ≦0.06 且つ、(P0 −P2 )/P0 ≦0.06のものが○である。上記2式を満足しないものが×である。
(2)ヤング率:JIS K 7127に準じて測定した。
(3)高周波ウエルダー加工適性:高周波ウエルダー機(富士電波工機社製)を用いて、高周波出力4kw,発振周波数41MHzで10秒間かけてシールした後、JIS K 7127の規定による引張破壊強さを測定し、次の基準で評価した。
○・・・引張破壊強さが150kg/cm2 以上△・・・引張破壊強さが50kg/cm2 超150kg/cm2 未満×・・・融着できなかった。
(4)風合い(触感):○・・・PVCと同等のもの×・・・硬いか又はポリエチレンのような安価な感じのもの(5)アンチブロッキング性:A4の大きさとしたフィルムを100枚積み重ね、10kgの荷重を加えた後、ブロッキングが生じなかったものを○、ブロッキングにより手で剥離できなかったものを×で表した。
(6)滑り性:指でフィルム同士を摩擦したとき、引っかかりがないものを○、引っかかりがあり摩擦係数2.0以上のものを×で表した。
(7)透明性:JIS K 7105に準じて測定したヘイズ値で表した。
【0028】
【表1】

【0029】
【表2】

【0030】
【表3】

【0031】〔注〕表1〜表3において、配合量は重量部である。
・ポリエチレン系共重合体EVA631:MFR=1.5,酢酸ビニル含量20重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合体(東ソー社製,商品名「EVA631」)
EVA520F:MFR=2,酢酸ビニル含量8重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合体(東ソー社製,商品名「EVA520F」)
WH−401:MFR=3,MMA含量20重量%のエチレン−メチルメタクリレート共重合体(住友化学社製,商品名「WH−401」)
・ポリプロピレン系共重合体XF1480:MFR=1.8のランダムポリプロピレン(チッソ社製,商品名「XF1480」)
MG471:MFR=9.5のランダムポリプロピレン(日本ポリオレフィン社製,商品名「MG471」)
【0032】表1に示される通り、実施例1〜3で得られたフィルムは高周波ウエルダー加工適性、風合い等に優れたものであった。但し、実施例3は押出温度が高いため、成膜性がよくなかった。比較例1ではポリプロピレン系共重合体のMFRが高すぎるので製品とされるフィルムは得られなかった。比較例2はポリエチレン系共重合体の酢酸ビニル含量が少ないので、得られたフィルムは高周波ウエルダー加工適性及び風合いが悪かった。比較例3はポリプロピレン系共重合体の配合量が多すぎるので、得られたフィルムの成膜性及び風合いが悪く、比較例4はポリプロピレン系共重合体の配合量が少なすぎるので、得られたフィルムの風合いに欠けた。
【0033】球状樹脂微粒子及び脂肪酸アミドを配合した表2についてみると、実施例4及び実施例5で得られたフィルムは高周波ウエルダー加工適性、風合い等に加え、アンチブロッキング性及び滑り性にも優れたものであった。実施例6及び実施例7では、球状樹脂微粒子の粒径が小さいか又は配合されていないので、得られたフィルムにブロッキングが生じた。実施例8は脂肪酸アミドが配合されていないので、得られたフィルムは滑り性に欠けるものであった。比較例5及び比較例6では、球状樹脂微粒子の粒径が大きすぎるか又は配合量が多すぎるので、得られたフィルムは高周波ウエルダー加工適性が悪かった。
【0034】次に、結晶化核剤を配合した表3についてみると、実施例9で得られたフィルムは高周波ウエルダー加工適性、風合い、アンチブロッキング性、滑り性等に加え、透明性にも優れたものであった。実施例13は結晶化核剤の配合量が少なすぎるので、得られたフィルムは透明性が悪かった。実施例12は結晶化核剤が多すぎるので、得られたフィルムは高周波ウエルダー加工適性、透明性等には優れるが、風合いに欠けるものであった。
【0035】
【発明の効果】本発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは以上の通りであり、優れた高周波ウエルダー加工適性を有し、かつ、環境汚染の問題がないという優れたものである。又、請求項2記載の発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは、高周波ウエルダー加工性、風合いなどが優れるとともに、滑り性がよく、ブロッキングの発生がないので、能率よく加工作業することができる。更に、請求項3記載の発明のポリオレフィン系樹脂フィルムは、透明性に優れている。これらのフィルムは特定の温度条件下において、安定した押出成形により製造することができる。




 

 


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