(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022151038
(43)【公開日】2022-10-07
(54)【発明の名称】樹脂組成物および成形体
(51)【国際特許分類】
C08L 23/06 20060101AFI20220929BHJP
C08L 23/12 20060101ALI20220929BHJP
C08L 23/20 20060101ALI20220929BHJP
C08L 45/00 20060101ALI20220929BHJP
【FI】
C08L23/06
C08L23/12
C08L23/20
C08L45/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021053929
(22)【出願日】2021-03-26
(71)【出願人】
【識別番号】000005887
【氏名又は名称】三井化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 正和
(72)【発明者】
【氏名】岩田 拓也
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 豊明
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002BA013
4J002BB031
4J002BB033
4J002BB051
4J002BB121
4J002BB123
4J002BB141
4J002BB172
4J002FD040
4J002FD080
4J002FD130
4J002FD160
4J002FD170
4J002GB00
4J002GC00
4J002GG01
4J002GG02
(57)【要約】
【課題】ポリエチレン系樹脂と、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、相溶化剤とを含む樹脂組成物から形成された成形体の高温形状維持性を向上させること。
【解決手段】ポリエチレン系樹脂(A)(ただし、ポリエチレン系ワックス(C)を除く。)100質量部と、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)0.1~10質量部と、ポリエチレン系ワックス(C)0.1~10質量部とを含み、前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の極限粘度[η]が0.20~2.0dl/gである、樹脂組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエチレン系樹脂(A)(ただし、後述のポリエチレン系ワックス(C)を除く。)100質量部と、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)0.1~10質量部と、ポリエチレン系ワックス(C)0.1~10質量部とを含み、
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の極限粘度[η]が0.20~2.0dl/gである、樹脂組成物。
【請求項2】
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の含有量が3質量部を超えて10質量部以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の、DSCで測定した融点(Tm)が210℃以上である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
前記ポリエチレン系ワックス(C)の含有量が1~8質量部である、請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
前記ポリエチレン系ワックス(C)が、エチレンと炭素数3~10のα-オレフィンとの共重合体からなるポリエチレン系ワックスである、請求項1~4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1~5のいずれか一項に記載の樹脂組成物から形成された成形体。
【請求項7】
フィルムである請求項6の成形体。
【請求項8】
前記フィルムが食品包装用フィルムである請求項7に記載の成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は樹脂組成物およびその成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリエチレン系樹脂は包装材料用途として広く用いられている。
ポリエチレン系樹脂のフィルムは、ヒートシールで溶着することにより袋状に加工されることがある。ヒートシール時間を短くすることで生産効率を高めたいというニーズが有るが、ヒートシールの際の温度を上げ過ぎると、フィルムが溶断されてしてしまう。
【0003】
ポリエチレン系樹脂のフィルムに耐熱性を付与する方法としては、たとえばその表層に耐熱性を有する層を設ける方法が知られているが、この方法は製造工程が増えるためコストの観点で望ましくない。また、近年、リサイクルの観点から、モノマテリアル化、あるいはポリエチレン系樹脂に近い材料を併用することが望まれており、ポリオレフィンフィルムに対して極性材料など性質の大きく異なる成分をコーティングする方法は望ましくない。
【0004】
一方、4-メチル-1-ペンテン系重合体は、耐熱性、離型性等に優れるポリオレフィンであり、医療器具、耐熱電線、耐熱食器、剥離用材など様々な分野で利用されている。
特許文献1には、ポリエチレン樹脂と、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、ポリエチレンワックス等からなる相溶化剤とを含む樹脂組成物が記載され、この樹脂組成物の成形品が、離型性、耐熱性等に優れることが記載され、さらに、相溶化剤が4-メチル-1-ペンテン系重合体の分散性を高め、4-メチル-1-ペンテン系重合体が効果的に成形品の表面を覆うことが示唆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ポリエチレン系樹脂と、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、相溶化剤とを含む従来の樹脂組成物から形成された成形体には、高温での形状維持性能(以下「高温形状維持性」とも記載する。)の観点からさらなる改善の余地があった。
【0007】
本発明は、ポリエチレン系樹脂と、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、相溶化剤とを含む樹脂組成物から形成された成形体の高温での形状維持性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、たとえば以下の[1]~[8]に関する。
[1]
ポリエチレン系樹脂(A)(ただし、後述のポリエチレン系ワックス(C)を除く。)100質量部と、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)0.1~10質量部と、ポリエチレン系ワックス(C)0.1~10質量部とを含み、
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の極限粘度[η]が0.20~2.0dl/gである、樹脂組成物。
[2]
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の含有量が3質量部を超えて10質量部以下である、前記[1]の樹脂組成物。
[3]
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の、DSCで測定した融点(Tm)が210℃以上である、前記[1]または[2]の樹脂組成物。
[4]
前記ポリエチレン系ワックス(C)の含有量が1~8質量部である、前記[1]~[3]のいずれかの樹脂組成物。
[5]
前記ポリエチレン系ワックス(C)が、エチレンと炭素数3~10のα-オレフィンとの共重合体からなるポリエチレン系ワックスである、前記[1]~[4]のいずれかの樹脂組成物。
[6]
前記[1]~[5]のいずれかの樹脂組成物から形成された成形体。
[7]
フィルムである前記[6]の成形体。
[8]
前記フィルムが食品包装用フィルムである前記[7]の成形体。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ポリエチレン系樹脂と、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、相溶化剤とを含む樹脂組成物から形成された成形体の高温形状維持性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明さらに詳細に説明する。
本発明において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【0011】
[樹脂組成物]
本発明に係る樹脂組成物は、ポリエチレン系樹脂(A)、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)、およびポリエチレン系ワックス(C)を含み、前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の極限粘度が所定の範囲にあることを特徴としている。
【0012】
《ポリエチレン系樹脂(A)》
本発明に係る樹脂組成物は、ポリエチレン系樹脂(A)を含む。ただし、後述するポリエチレン系ワックス(C)はポリエチレン系樹脂(A)から除外される。
【0013】
ポリエチレン系樹脂(A)の例としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)が挙げられる。これらの中でも4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)との混和性に比較的優れることから、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
【0014】
ポリエチレン系樹脂(A)は、エチレン単独重合体であってもよく、エチレンとα-オレフィンとの共重合体であってもよい。共重合体中の全構成単位に対するα-オレフィン由来の構成単位の割合は、好ましくは30モル%以下、好ましくは20モル%以下、より好ましくは10モル%以下である。α-オレフィンの炭素数は、好ましくは3~20、より好ましくは3~10、さらに好ましくは3~6である。α-オレフィンの例としては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセンおよび1-エイコセンが挙げられ、これらの中でもプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセンおよび1-オクテンが好ましい。
【0015】
ポリエチレン系樹脂(A)の密度(JIS K7112の密度勾配管法に従って測定)は、好ましくは900~980kg/m3、より好ましくは910~960kg/m3であり、さらに好ましくは910~930kg/m3である。
【0016】
ポリエチレン系樹脂(A)のメルトフローレート(MFR;JIS K7210に準拠、190℃、2.16kg荷重)は、好ましくは0.1~20g/10分、より好ましくは1~10g/10分である。
【0017】
ポリエチレン系樹脂(A)のビカット軟化点(JIS K7206に準拠)は、好ましくは100~120℃、より好ましくは100~110℃である。
ポリエチレン系樹脂(A)の融点(JIS K7121に準拠)は、好ましくは100~135℃、より好ましくは110~125℃である。
【0018】
《4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)》
本発明に係る樹脂組成物は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)を含む。ただし、後述するポリエチレン系ワックス(C)は4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)から除外される。
【0019】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)は、構成単位の少なくとも一部が4-メチル-1-ペンテン由来の構成単位である重合体であり、4-メチル-1-ペンテン単独重合体であってもよく、4-メチル-1-ペンテンと他のモノマーとの共重合体であってもよい。
【0020】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の、デカリン溶媒中135℃で測定した極限粘度[η]は、0.20~2.0dl/gであり、好ましくは0.20~1.8dl/gであり、より好ましくは0.20~1.2dl/gである。4-メチル-1-ペンテン系重合体(B1)の極限粘度[η]がこの範囲にあると、ポリエチレン系樹脂(A)への分散性を高めることができ、さらに、本発明の樹脂組成物から形成された成形体は、高温形状維持性に優れ、さらに透明性および離型性にも優れる。
【0021】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の全構成単位に対する、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の割合は、好ましくは90.0~100モル%であり、より好ましくは95.0~100モル%であり、さらに好ましくは98.0~100モル%である。4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の全構成単位に対する、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素原子数が2~20のオレフィンから導かれる構成単位の合計の割合は、好ましくは0~10.0モル%であり、より好ましくは0~5.0モル%であり、さらに好ましくは0~2.0モル%である。
【0022】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)に構成単位として含まれる4-メチル-1-ペンテン以外の炭素原子数2~20のオレフィンの例には、直鎖状または分岐状のα-オレフィン、環状オレフィン、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、非共役ポリエン、官能化ビニル化合物などが含まれる。
【0023】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)に構成単位として含まれる、直鎖状または分岐状のα-オレフィンの具体例には、
エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、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、1-エイコセンなどの炭素原子数2~20、好ましくは10~18の直鎖状のα-オレフィン;および
3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセンなどの、好ましくは5~20、より好ましくは5~10の分岐状のα-オレフィン
が含まれる。
【0024】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)に構成単位として含まれる環状オレフィンの具体例には、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ビニルシクロヘキサンなどの、炭素原子数3~20、好ましくは5~15の環状オレフィンが含まれる。
【0025】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)に構成単位として含まれる芳香族ビニル化合物の具体例には、スチレン、およびα-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、o,p-ジメチルスチレン、o-エチルスチレン、m-エチルスチレン、p-エチルスチレンなどの、モノまたはポリアルキルスチレンが含まれる。
【0026】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)に構成単位として含まれる共役ジエンの例には、1,3-ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、4-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-オクタジエンなどの、炭素原子数4~20、好ましくは4~10の共役ジエンが含まれる。
【0027】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)に構成単位として含まれる非共役ポリエンの具体例には、1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、1,5-ヘキサジエン、1,4-オクタジエン、1,5-オクタジエン、1,6-オクタジエン、1,7-オクタジエン、2-メチル-1,5-ヘキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン(DMDT)、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、5-ビニルノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペンル-2-ノルボルネン、2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,2-ノルボルナジエンなどの、炭素原子数5~20、好ましくは5~10の非共役ポリエンが含まれる。
【0028】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)に構成単位として含まれる官能化ビニル化合物の例としては、水酸基含有オレフィン、ハロゲン化オレフィン、不飽和カルボン酸類、不飽和アミン類、不飽和酸無水物類、不飽和カルボン酸ハライド類、不飽和エポキシ化合物類が挙げられ、これらの具体例としては、特開2011-140594号公報の段落[0045]-[0047]に例示されたものが挙げられる。
【0029】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の、示差走査熱量計(DSC)により下記の条件で測定される融点(Tm)は、好ましくは210℃以上であり、より好ましくは215~250℃であり、さらに好ましくは220~245℃であり、特に好ましくは225~240℃である。
【0030】
(融点の測定条件)
試料約5mgをアルミパンに詰め、10℃/分の加熱速度で280℃に昇温し、280℃で5分間保持し、次いで10℃/分の冷却速度で20℃まで降温し、20℃で5分間保持した後、再び10℃/分の加熱速度で280℃まで昇温する際の融解ピークを与える温度を融点とする。ピークが複数個検出される場合は、融解ピークを与える温度のうち最も高い温度を融点とする。
【0031】
融点(Tm)がこの範囲にあると、本発明の樹脂組成物の成形加工性と、本発明の樹脂組成物の成形物(フィルム成形物など)の保存時の耐ブロッキング性のバランスに優れる。
【0032】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の密度(JIS K7112の密度勾配管法に従って測定)は、通常820~840kg/m3の範囲にある。
【0033】
本発明の樹脂組成物における4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の含有量は、ポリエチレン系樹脂(A)100質量部に対し、0.1~10質量部であり、好ましくは3質量部を超えて10質量部以下であり、より好ましくは5~10質量部であり、さらに好ましくは5.2~8.0質量部である。
【0034】
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)は、従来公知の方法、たとえば特開2011-140594号公報(特に段落[0083]-[0109]、実施例)に記載の方法で製造することができる。
【0035】
《ポリエチレン系ワックス(C)》
本発明に係る樹脂組成物は、ポリエチレン系ワックス(C)(以下、単に「ワックス(C)」とも記載する。)を含む。
【0036】
ポリエチレン系樹脂(A)に4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)を配合すると、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)がポリエチレン系樹脂(A)に相溶しないことがある。
【0037】
ポリエチレン系ワックス(C)は、ポリエチレン系樹脂(A)と4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)との相溶性を向上させるための相溶化剤として機能する。
本発明の樹脂組成物におけるポリエチレン系ワックス(C)の含有量は、ポリエチレン系樹脂(A)100質量部に対し、0.1~10質量部であり、好ましくは1~8質量部であり、より好ましくは2.0~5質量部である。
【0038】
ポリエチレン系ワックス(C)の密度は、ポリエチレン系樹脂(A)の密度と4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)の密度との間にあることが好ましい。密度が近似する物質同士は、互いに混ざり易い傾向にあると考えられ、相溶化剤としての効果がより高まると考えられる。
【0039】
さらに、ポリエチレン系樹脂(A)の密度とポリエチレン系ワックス(C)の密度との差は、好ましくは50kg/m3未満であり、より好ましくは20kg/m3未満である。密度差が上述範囲にあると、より相溶化剤としての効果が高まり、樹脂組成物の離型性と透明性を両立できる。
【0040】
ポリエチレン系ワックス(C)は、エチレン単独を直接重合、またはエチレンとα-オレフィンとを直接重合して得られるものであってもよく、高分子量のポリエチレンを熱分解して得られるものであってもよく、好ましくはエチレン単独を直接重合、またはエチレンとα-オレフィンとを直接重合したものである。また、ポリエチレン系ワックスは、溶媒に対する溶解度の差で分別する溶媒分別、あるいは沸点の差で分取する分子蒸留などの方法を用いて精製したものであってもよい。好ましいポリエチレン系ワックスの例は、例えば特開2009-144146号公報に記載されている。
【0041】
ポリエチレン系ワックス(C)は、たとえばエチレンの単独重合体、またはエチレンとα-オレフィンとの共重合体からなり、好ましくはエチレンと炭素数3~10のα-オレフィンとの共重合体からなる。α-オレフィンの具体例には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンが含まれ、好ましくは、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンが含まれる。
【0042】
ポリエチレン系ワックス(C)の密度(JIS K7112の密度勾配管法に従って測定)は、好ましくは890~980kg/m3であり、より好ましくは900~980kg/m3である。ポリエチレン系ワックス(C)の密度が上記範囲にあると、ポリエチレン系樹脂(A)に対するポリエチレン系ワックス(C)の分散性が向上する。
【0043】
ポリエチレン系ワックス(C)の、デカリン溶媒中135℃で測定した極限粘度[η]は、好ましくは0.05~0.60dl/gであり、より好ましくは0.06~0.40dl/gであり、さらに好ましくは0.10~0.20dl/gである。
【0044】
極限粘度[η]が上記範囲にあるポリエチレン系ワックス(C)は、本発明の樹脂組成物を成形するときに、ポリエチレン系樹脂(A)に適切に分散することができ、成形押出の際の押出し負荷を低減することができる。その結果、成形体の生産性を向上させることができる。
【0045】
ポリエチレン系ワックス(C)の140℃での溶融粘度は、好ましくは10~10000mPa・sであり、より好ましくは200~9000mPa・sである。
ポリエチレン系ワックス(C)の、後述する実施例で採用された方法で測定される融点は、好ましくは70~130℃であり、より好ましくは90~130℃である。
【0046】
《任意成分》
本発明の樹脂組成物は、本発明の目的および効果を損なわない範囲で、上述したポリエチレン系樹脂(A)、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)およびワックス(C)以外の任意成分を含んでいてもよい。任意成分の例には、臭素化ビスフェノール、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート、トリフェニルホスフェート、ホスホン酸アミドおよび赤燐などの難燃剤;三酸化アンチモンおよびアンチモン酸ナトリウムなどの難燃助剤;燐酸エステルおよび亜燐酸エステルなどの熱安定剤;ヒンダードフェノールなどの酸化防止剤;耐熱剤、耐候剤、光安定剤、離型剤、流動改質剤、着色剤、顔料、滑剤、帯電防止剤、結晶核剤、可塑剤、発泡剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、染料、老化防止剤、塩酸吸収剤、銅害防止剤などの添加剤が含まれる。
【0047】
(樹脂組成物の製造方法)
本発明の樹脂組成物は、たとえば、ポリエチレン系樹脂(A)、4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)、およびワックス(C)、ならびに任意成分を、同時にまたは任意の順序で混合することにより製造できる。混合は、タンブラー、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、単軸または二軸の押出機などを用いて行うことができる。
【0048】
各成分は1段階で混合してもよい。一方で、まず、ポリエチレン系樹脂(A)に対する4-メチル-1-ペンテン系重合体(B)およびワックス(C)の割合が高い樹脂組成物(マスターバッチともいう)を調製し、その後、得られたマスターバッチと、追加のポリエチレン系樹脂(A)とを混合して、本発明の樹脂組成物を得てもよい。
【0049】
[用途]
本発明の樹脂組成物は、目的に応じて、種々の成形体に成形加工されうる。
本発明の樹脂組成物は、たとえばシート、フィルム、パイプ、チューブ、ボトル、繊維、またはテープに成形され、好ましくはシート、フィルム、パイプ、またはチューブに成形され、特に好ましくはシート、またはフィルム(以下、シートとフィルムとを特に区別せずに「フィルム」と総称する。)に成形加工される。
【0050】
本発明に係るフィルムは、上述した本発明に係る樹脂組成物から形成されたものであることを特徴としており、その厚さは、用途にも依存するが、たとえば0.1~1000μm、好ましくは1~300μm、より好ましくは10~100μmである。
【0051】
本発明の樹脂組成物から形成された成形体は、高温形状維持性に優れ、さらに透明性および離型性にも優れている。
本発明の樹脂組成物の成形体は、半導体プロセス、医療器具、耐熱電線、耐熱食器、剥離用材など様々な分野の基材として用いられうる。本発明の樹脂組成物の成形体のより具体的な用途の例には、特に限定されないが、キャップライナー、ガスケット、ガラス中間膜、ドア、ドア枠、窓枠、廻縁、巾木、開口枠等、床材、天井材、壁紙等、文具、オフィス用品、滑り止めシート、建材表皮材、パイプ、電線、シース、ワイヤーハーネス、プロテクトフィルム粘着層、ホットメルト粘着材、サニタリー用品、医療バッグ・チューブ、不織布、伸縮材、繊維、靴底、靴のミッドソール、インナーソール、ソール、サンダル、包装用フィルム、食品包装用フィルム(外層、内層、シーラント、単層)、ストレッチフィルム、ラップフィルム、食器、レトルト容器、延伸フィルム、通気性フィルムなどが含まれる。
【0052】
本発明のフィルムは、これらの中でも食品包装用フィルムとして好ましく用いられる。
本発明の樹脂組成物のフィルム成形体などは、これらの離型性を活用した用途に用いられることも好ましい。具体的には、本発明の樹脂組成物のフィルム成形体に、粘着剤層を形成して粘着フィルムとして用いることができる。粘着剤層は、アクリル系粘着剤層、エステル系粘着剤層、オレフィン系粘着剤層、ウレタン系粘着剤層などであり、被粘着基材に適した粘着力を有する材料を用いればよい。
【0053】
本発明の樹脂組成物の成形加工には、押出成形法、射出成形法、溶液流延法、インフレーション成形法等の従来公知の成形方法を用いることができる。
また、本発明の樹脂組成物の成形加工は、押出成形、射出成形、溶液流延等の一次成形で一次成形体を得て、さらに、一次成形体をブロー成形、延伸などの方法で成形加工してもよい。たとえば、フィルム状の成形体を得る場合には、本発明の樹脂組成物をTダイ押出成形法などによりシート状に成形して得た一次成形体を、一軸延伸あるいは二軸延伸して得てもよい。
【0054】
本発明のフィルムは、本発明のフィルムからなる表面層と粘着層とを有する表面保護フィルムとして用いてもよい。この表面保護フィルムは、表面層と粘着層との間に基材層を有していてもよく、これら3つの層とは異なる層をさらに有していてもよい。
【0055】
粘着層は、従来公知の粘着剤、たとえば特開2011-140594号公報の段落[0163]-[0170]に記載された、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、アクリル系粘着剤などから構成することができる。
【実施例0056】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
<測定ないし評価方法>
原料およびフィルムの物性の測定ないし評価方法は、以下のとおりである。
【0057】
[4-メチル-1-ペンテン系重合体中の構成単位含量]
4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量(以下「4-メチル-1-ペンテン含量」と記載する。)および4-メチル-1-ペンテン以外のα-オレフィンから導かれる構成単位の量(以下「α-オレフィン含量」と記載する。)は、以下の装置および条件により、13C-NMRスペクトルより算出した。
測定装置:日本電子(株)製ECP500型核磁気共鳴装置
溶媒:o-ジクロロベンゼン/重ベンゼン(80/20容量%)混合溶媒
試料濃度:55mg/0.6mL
測定温度:120℃
観測核:13C(125MHz)
シーケンス:シングルパルスプロトンデカップリング
パルス幅:4.7μ秒(45°パルス)
繰り返し時間:5.5秒
積算回数:1万回以上
ケミカルシフトの基準値:27.50ppm
得られた13C-NMRスペクトルにより、4-メチル-1-ペンテン、α-オレフィンの組成を定量化した。
【0058】
[極限粘度[η]]
極限粘度[η]は、デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した。すなわち重合パウダー、ペレットまたは樹脂塊約20mgをデカリン15mLに溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定した。このデカリン溶液にデカリン溶媒を5mL追加して希釈後、同様にして比粘度ηspを測定した。この希釈操作をさらに2回繰り返し、濃度(C)を0に外挿したときのηsp/Cの値を極限粘度として求めた(下式参照)。
[η]=lim(ηsp/C) (C→0)
【0059】
[融点(Tm)]
融点(Tm)は、セイコーインスツル(株)製のDSC測定装置(DSC220C)により、発熱・吸熱曲線を求め、昇温時の最大融解ピーク位置の温度を融点(Tm)とした。測定は、ASTM D3418に準拠し以下のように実施した。
【0060】
・4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-1)~(B-5)の測定の場合
試料約5mgを測定用アルミパンにつめ、10℃/分の加熱速度で20℃から280℃に昇温し、280℃で5分間保持した後、10℃/分の冷却速度で20℃まで降温し、20℃で5分間保持した後、再度10℃/分の加熱速度で20℃から280℃に昇温した。2回目の昇温時に発現した融解ピークを、融点(Tm)とした。ピークが複数検出された場合は、温度が最大のものを融点(Tm)とした。
【0061】
・ワックス(C-1)の測定の場合
試料約5mgを測定用アルミパンにつめ、10℃/分の加熱速度で-10℃から200℃に昇温し、200℃で5分間保持した後、10℃/分の冷却速度で-10℃まで降温し、-10℃で5分間保持した後、再度10℃/分の加熱速度で-10℃から200℃に昇温した。2回目の昇温時に発現した融解ピークを、融点(Tm)とした。ピークが複数検出された場合は、温度が最大のものを融点(Tm)とした。
【0062】
[密度]
密度は、JIS K7112(密度勾配管法)に準拠して測定した。
【0063】
[全ヘイズ]
JIS K7105に従い、フィルムの全ヘイズを測定した。
測定値から、以下基準でヘイズの評価を行った。
〇:45%以下
×:45%より大きい
【0064】
[フィルム中のブツ]
フィルム中に存在するゲル化物の量を目視で評価した。表2中の符号の意味は以下のとおりである。
○:ゲル化物なし
△:ゲル化物が僅かに存在する
×:ゲル化物が多量に存在する
【0065】
[熱機械分析(TMA)]
(株)日立ハイテク社 TMA7100Cを用い、下記条件下で23℃から110℃まで昇温する間にフィルムが伸びた距離を測定した。
試験モード:フィルム伸長モード
試験温度範囲:23℃から200℃
試験荷重:5gf(49mN)
昇温速度:5℃/分
試験片形状:5mm幅×チャック間長さ10mm
事前アニール処理:無し
測定雰囲気:窒素(100ml/分)
測定した距離について、以下基準で高温形状維持性の評価を行った。(数値が大きいほど高温形状維持性に乏しいことを意味する。)
〇:伸びた距離が9%未満
×:伸びた距離が9%以上
【0066】
[水接触角と離型性評価]
DropMaster500画像処理式、固液界面解析システムを用いて、得られたフィルムに水滴を落としたときの接触角値を測定した。測定値から、以下基準で離型性の評価を行った。(接触角値が大きいほど、疎水性度が高く極性が高い材料に対する離型性が高いことを意味する。)
○:103°以上
×:103°未満
【0067】
<原料>
ポリエチレン系樹脂:
ポリエチレン系樹脂(A-1)として、EVOLUE(登録商標)SP2540(商品名、(株)プライムポリマー社製、LLDPE、密度:924kg/m3、融点:120℃、ビカット軟化点:106℃)を準備した。
【0068】
4-メチル-1-ペンテン系重合体:
以下の方法で4-メチル-1-ペンテン系重合体を製造した。
[合成例1]
(遷移金属化合物の合成)
(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライドを国際公開第2014/123212号の予備実験5に記載の方法に従って合成した。
【0069】
[合成例2]
(オレフィン重合触媒の製造)
30℃下、充分に窒素置換した200mLの攪拌機を付けた三つ口フラスコ中に、窒素気流下で精製デカン30mLおよび粒子状でありD50が28μm、アルミニウム原子含有量が43質量%である固体状ポリメチルアルミノキサン(国際公開第2014/123212号に記載の方法を用いて合成、以下「固体状MAO」ともいう)をアルミニウム原子換算で14.65mmol装入し、懸濁液とした。その懸濁液に、合成例1で合成された遷移金属化合物(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライド50.0mg(0.0586mmol)を4.58mmol/Lのトルエン溶液として撹拌しながら加えた。1時間後攪拌を止め、得られた混合物をデカンテーション法によりデカン100mLで洗浄した後、デカンを加え50mLのスラリー液とした(Zr担持率98%)。
【0070】
[合成例3]
(予備重合触媒成分の調製)
合成例2で調製したスラリー液に、25℃、窒素気流下でトリイソブチルアルミニウムのデカン溶液(アルミニウム原子換算で0.5mmol/mL)を1.0mL装入した。15℃に冷却した後、4-メチル-1-ペンテン10mLを60分かけて反応器内に装入した。装入開始時点を予備重合開始とした。重合開始から2.0時間後攪拌を止め、得られた混合物をデカンテーション法によりデカン100mLで3回洗浄した。予備重合触媒成分はデカンスラリー(9.5g/L、0.56mmol-Zr/L)とした。
【0071】
[重合例B1]
(重合体の製造)
室温、窒素気流下で、内容積1Lの攪拌機を付けたSUS製重合器に、精製デカンを425mL挿入し40℃まで昇温した。40℃到達後、トリイソブチルアルミニウムのデカン溶液(アルミニウム原子換算で0.5mmol/mL)を0.8mL(アルミニウム原子換算で0.4mmol)装入し、次いで、先に調製した合成例3の予備重合触媒成分のデカンスラリーをジルコニウム原子換算で0.00040mmol装入した。水素を235NmL装入し、次いで、4-メチル-1-ペンテン196mLを2時間かけて重合器内へ連続的に一定の速度で装入した。この装入開始時点を重合開始とし45℃で4.5時間保持した。重合開始から1時間後および2時間後にそれぞれ水素を235NmL装入した。重合開始から4.5時間経過後、室温まで降温し、脱圧した後、ただちに白色固体を含む重合液を濾過して固体状物質を得た。この固体状物質を減圧下、80℃で8時間乾燥し、重合体(以下「4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-1)」または「重合体(B-1)」と記載する。)を得た。収量は104gであった。重合体(B-1)の融点(Tm)は231℃であり、極限粘度[η]は0.28dl/gであり、密度は832kg/m3であった。
【0072】
[重合例B2、B3]
水素の量を調節した以外は重合例1と同様の操作を行い、表1に示す重合体(B-2)及び重合体(B-3)を得た。
【0073】
[重合例B4]
充分に窒素置換したガラス製フラスコに1μmolのイソプロピル(3-t-ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)(3,6-ジ-t-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを加え、そこへ助触媒として修飾メチルアルミノキサン(製品名:MMAO-3A、東ソー・ファインケム社製)のヘキサン溶液をAl原子換算で0.5mmol添加することにより触媒溶液を得た。
【0074】
撹拌器を備え、充分に窒素置換した内容積1リットルのガラス製オートクレーブに、デカンを561ml、4-メチル-1-ペンテンを200ml、および高純度のヘキサデセンとオクタデセンとの混合物であるダイアレンD168(商品名、三菱化学(株)製)を9ml装入した。これに水素(6リットル/時間)を流通させ、30℃で10分間放置した。その後、トリイソブチルアルミニウム0.375mmolを加え、続いて、上記で調製した触媒溶液を加えて重合を開始した。水素(6リットル/時間)を連続的に供給して、常圧下30℃で1時間重合を行った後、少量のメタノールを添加して重合を停止した。重合液を、4リットルのメタノール/アセトン混合液(体積比4/1)に注ぎ込み、濾過により重合体を回収した。回収した重合体を、減圧下80℃で10時間乾燥し、40gの重合体(B-4)を得た。重合体(B-4)の物性を表1に示す。
【0075】
[重合例B5]
国際公開第2006/054613号の比較例9の重合方法において、4-メチル-1-ペンテン、その他のα-オレフィン(ダイアレンD168)、水素の割合を変更することによって、重合体(B-5)を得た。
【0076】
【0077】
ワックス:
[ワックス(C-1)]
ワックス(C-1)として、エクセレックス30050BT(商品名)(三井化学(株)製、エチレン・1-ブテン共重合体、密度:905kg/m3、極限粘度[η]:0.17dl/g、融点:91℃)を準備した。
【0078】
[実施例1]
(樹脂組成物の製造)
ポリエチレン系樹脂(A-1)100質量部に対して、重合例1で製造された4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-1)を5.4質量部、およびワックス(C-1)を2.7質量部、配合した。得られた配合物を、単軸押出機(スクリュー径:20mmφ、L/D=28、サーモ・プラスチック(株)製)にコートハンガー式T型ダイス(リップ形状:270×0.8mm)を装着し、ダイス温度270℃、ロール温度80℃、巻き取り速度2.0m/分の条件下で成形を行い、厚さ50μmのフィルムを得た。フィルムの評価結果を表2に示す。
【0079】
[実施例2]
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-1)を5.4質量部の4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-2)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、厚さ50μmのフィルムを得た。フィルムの評価結果を表2に示す。
【0080】
[実施例3]
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-1)を5.4質量部の4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-3)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、厚さ50μmのフィルムを得た。フィルムの評価結果を表2に示す。
【0081】
[比較例1]
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-1)を5.4質量部の4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-4)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、厚さ50μmのフィルムを得た。フィルムの評価結果を表2に示す。
【0082】
[比較例2]
4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-1)を5.4質量部の4-メチル-1-ペンテン系重合体(B-5)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、厚さ50μmのフィルムを得た。フィルムの評価結果を表2に示す。
【0083】
[参考例1]
配合物をポリエチレン系樹脂(A-1)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、厚さ50μmのフィルムを得た。フィルムの評価結果を表2に示す。
【0084】