JP2000336216A

JP2000336216A - エチレン共重合体組成物

Info

Publication number: JP2000336216A
Application number: JP11149624A
Authority: JP
Inventors: Masaki Aoyama; 正貴青山
Original assignee: Du Pont Mitsui Polychemicals Co Ltd
Current assignee: Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP4165963B2

Abstract

(57)【要約】【課題】柔軟で、強度、成形性及び耐熱性に
優れたエチレン共重合体組成物を提供する．【解決手段】密度が９００〜９３０ｋｇ／ｍ³、
メルトフローレートが０．１〜１５ｇ／１０分のポリエ
チレンと不飽和エステル含量が５〜４９重量％のエチレ
ン・不飽和エステル共重合体とからなる組成物であっ
て、該組成物中における不飽和エステルの含量が１０〜
２０重量％の範囲にあってかつメルトフローレートが
０．１〜１５ｇ／１０分の範囲にあり、かつポリエチレ
ン２５〜８０重量部に対して上記共重合体を７５〜２０
重量部の割合で配合する（但しエチレン・不飽和エステ
ル共重合体がエチレン・酢酸ビニル共重合体のみからな
る場合であって、ポリエチレンとしてビカット軟化点が
９５℃未満のものを使用する場合は、ポリエチレン５５
〜８０重量部に対して上記共重合体を４５〜２０重量部
の割合で配合する）ことを特徴とするエチレン共重合体
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、柔軟で、強度、成
形性及び耐熱性に優れたエチレン共重合体組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エチレン・酢酸ビニル共重合体で代表さ
れるエチレン・不飽和エステル共重合体は、柔軟性、耐
衝撃性、耐候性、フィラーローディング性等に優れてお
り、成形材料として広く使用されているが、耐熱性に問
題があり、例えば不飽和エステルを１０重量％以上含有
する共重合体にあっては１００℃以下で溶融するため、
使用分野が限定されていた。ポリエチレン、とりわけＬ
ＬＤＰＥとして知られている直鎖ポリエチレンは上記共
重合体に比較して融点が高く耐熱性に優れているが、硬
く、フィラーローディング性、耐寒性に乏しいという欠
点がある。

【０００３】このような両者を配合する試みは古くから
なされているが、耐熱性、柔軟性、成形性、強度等のバ
ランスのとれた組成物を得ることは容易ではなかった。
例えば特公昭３５―７２８６号公報においては、ポリエ
チレンとエチレン・低級アルキルアクリレート共重合体
の配合物が提案されているが、応力亀裂抵抗、光沢、強
靭性に優れ、層剥離のない組成物を得ることを目的とし
ているために、耐熱性と柔軟性のバランスのとれた組成
物を得る具体的な配合は教示していない。また特開昭５
９―６６４３７号公報には、エチレン・アクリル酸エチ
ル共重合体とＬＬＤＰＥからなるフイルム用組成物が提
案されているが、シール特性、耐衝撃性等に優れたもの
を求めているため、同様に耐熱性と柔軟性のバランスの
とれた組成物を得る具体的な配合は教示していない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らの検討によ
れば、エチレン・不飽和エステル共重合体とポリエチレ
ンの配合系においては、多くの場合、耐熱性を高めよう
とすると柔軟性が犠牲になり、柔軟性を求めようとする
と、耐熱性や引張強度が犠牲になるなど、バランスのと
れた配合物を得ることは容易でなかった。このような配
合系においてはまた、長時間、高温雰囲気下に曝される
と、強度低下を引き起こすという問題点もあった。

【０００５】そこで本発明者らは、１００℃でも溶融し
ないような耐熱性を有し、かつ充分に柔軟で強度の大き
い配合系を求めて検討を行った。また同時に、加熱老化
をできるだけ抑制することのできる配合系についても検
討を行った。その結果後述のように、ポリエチレンとエ
チレン・不飽和エステル共重合体の種類及び配合割合を
厳密に選択することにより、所望の性状を有する組成物
が得られることを見出すに至った。したがって本発明の
目的は、高強度で耐熱性、柔軟性、加工性に優れたエチ
レン共重合体組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、密度が９００
〜９３０ｋｇ／ｍ³、メルトフローレート（１９０℃、
２１６０ｇ荷重、以下同じ）が０．１〜１５ｇ／１０分
のポリエチレンと酢酸ビニル含量が５〜４９重量％のエ
チレン・酢酸ビニル共重合体とからなる組成物であっ
て、該組成物中における酢酸ビニル含量が１０〜２０重
量％の範囲であってかつメルトフローレートが０．１〜
１５ｇ／１０分の範囲にあり、ポリエチレンとしてビカ
ット軟化点が９５℃未満のものを使用する場合はポリエ
チレン５５〜８０重量部に対して上記共重合体を４５〜
２０重量部の割合で、またポリエチレンとしてビカット
軟化点が９５℃以上のものを使用する場合はポリエチレ
ン２５〜８０重量部に対して上記共重合体を７５〜２０
重量部の割合で配合することを特徴とするエチレン共重
合体組成物に関する。

【０００７】本発明はまた、密度が９００〜９３０ｋｇ
／ｍ³、メルトフローレートが０．１〜１５ｇ／１０分
のポリエチレンと不飽和エステル含量が５〜４９重量％
のエチレン・不飽和エステル共重合体とからなる組成物
であって、該組成物中における不飽和エステルの含量が
１０〜２０重量％の範囲にあって少なくともその一部は
不飽和カルボン酸エステルからなり、メルトフローレー
トが０．１〜１５ｇ／１０分の範囲であってかつポリエ
チレン２５〜８０重量部に対して上記共重合体を７５〜
２０重量部の割合で配合することを特徴とするエチレン
共重合体組成物に関する。

【０００８】

【発明の実施の態様】本発明は、密度が９００〜９３０
ｋｇ／ｍ³、メルトフローレートが０．１〜１５ｇ／１
０分のポリエチレンと不飽和エステル含量が５〜４９重
量％のエチレン・不飽和エステル共重合体とからなる組
成物であって、該共重合体に基づく不飽和エステルが組
成物中に１０〜２０重量％の範囲であってかつメルトフ
ローレートが０．１〜１５ｇ／１０分となるように配合
されるものであるが、第一の発明においては、該共重合
体としてエチレン・酢酸ビニル共重合体のみを使用する
ものであり、第二の発明においては該共重合体の少なく
とも一部に、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重
合体を使用するものである。

【０００９】本発明で使用されるポリエチレンは、エチ
レンの単独重合体あるいはエチレンを主要成分とするエ
チレン・αーオレフィン共重合体であって、密度が９０
０〜９３０ｋｇ／ｍ³、好ましくは９０５〜９２０ｋｇ
／ｍ³であって、メルトフローレートが０．１〜１５ｇ
／１０分ものであり、これらはいかなる方法で製造され
たものであってもよい。例えば高圧ラジカル重合によっ
て得られる高圧法ポリエチレン、マルチサイト触媒ある
いはシングルサイト触媒の存在下で得られるＬＬＤＰＥ
として知られているエチレン・α―オレフィン共重合体
などを例示することができる。ポリエチレンとしては単
一のものである必要はなく、高密度、中密度、低密度ポ
リエチレン、ＬＬＤＰＥ等の中から、ポリエチレン全体
として、所定密度、所定メルトフローレートとなるよう
に二種以上組み合わせて使用することもできる。密度が
上記範囲より大きいものを使用すると、柔軟性に優れた
組成物を得ることが難しくなり、また密度が上記範囲よ
り小さいものを使用すると、耐熱性に優れた組成物を得
ることが難しくなるのでいずれも好ましくない。

【００１０】ポリエチレンとしてはまた、耐熱性に優れ
た組成物を得るためにビカット軟化点が８５〜１３０
℃、とくに９０〜１２０℃のものを使用するのが好まし
く、またバランスのとれた物性の組成物を得るために
は、メルトフローレートが０．１〜１５ｇ／１０分、と
くに０．１〜５ｇ／１０分のものを使用するのが好まし
い。

【００１１】エチレン・不飽和エステル共重合体として
は、不飽和エステル含量が５〜４９重量％、好ましくは
１０〜３５重量％のものを一種または二種以上組み合わ
せて使用するが、組成物中の不飽和エステル含量が１０
〜２０重量％となるようにするためには、不飽和エステ
ル含量の少ないものを使用する場合には、必然的に不飽
和エステル含量の多いものと併用することになる。不飽
和エステル含量が上記範囲より少ないものを使用する
と、柔軟性、加工性付与にほとんど寄与しないので好ま
しくなく、またその含量があまりに多いものを使用する
と、組成物にべたつきを生じるので好ましくない。この
ような共重合体として、すくなくとも二種以上使用する
と共に、その内の少なくとも二種が不飽和エステル含量
として２重量％以上、好ましく５〜１５重量％異なると
共に、その少なくとも二種がそれぞれ共重合体全体の１
０重量％以上占めるように使用すると、耐熱性，柔軟性
及び強度のバランスが一層優れ、しかも耐熱老化性に優
れた組成物を得ることができるので好ましい。

【００１２】エチレン・不飽和エステル共重合体として
はまた、メルトフローレートが０．１〜１５ｇ／１０
分、とくに０．１〜５ｇ／１０分のものを使用すること
が、耐熱性良好な組成物を得る上で望ましい。エチレン
・不飽和エステル共重合体における不飽和エステルとし
ては、酢酸ビニルのようなビニルエステル、アクリル酸
メチル，アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎブチル、アクリル
酸イソオクチル、メタクリル酸メチルのような不飽和カ
ルボン酸エステルを例示することができる。このような
エチレン・不飽和エステル共重合体は、高圧法ポリエチ
レンの製造と同様に、高温、高圧下のラジカル共重合に
よって製造することができる。

【００１３】本発明においてエチレン・不飽和エステル
共重合体としてエチレン・酢酸ビニル共重合体のみを使
用する場合には、使用するポリエチレンのビカット軟化
点に応じてその配合量を調整する必要がある。すなわち
ポリエチレンとしてビカット軟化点が９５℃未満のもの
を使用する場合には、、ポリエチレン５５〜８０重量
部、好ましくは５５〜７０重量部に対し、エチレン・酢
酸ビニル共重合体を４５〜２０重量部、好ましくは４５
〜３０重量部の割合で配合する。またポリエチレンとし
てビカット軟化点が９５℃以上のものを使用する場合に
は、ポリエチレン２５〜８０重量部、好ましくは２５〜
７０重量部に対し、エチレン・酢酸ビニル共重合体を７
５〜２０重量部、好ましくは７５〜３０重量部の割合で
使用する。ポリエチレンの配合割合が上記範囲より多く
なると柔軟な組成物を得ることが難しく、またその配合
割合が上記範囲より少なくなると耐熱性に優れた組成物
を得ることが難しくなる。

【００１４】エチレン・不飽和エステル共重合体とし
て、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体のみ
を使用する場合、あるいはエチレン・不飽和カルボン酸
エステル共重合体とエチレン・酢酸ビニル共重合体を併
用する場合には、、ポリエチレン２５〜８０重量部、好
ましくは２５〜７０重量部に対し、エチレン・不飽和エ
ステル共重合体を７５〜２０重量部、好ましくは７５〜
３０重量部の割合で使用する。ポリエチレンの配合割合
が上記範囲より多くなると柔軟な組成物を得ることが難
しく、またその配合割合が上記範囲より少なくなると耐
熱性に優れた組成物を得ることが難しくなる。

【００１５】ポリエチレンとエチレン・不飽和エステル
共重合体はまた、メルトフローレートの近似したものを
使用することが望ましく、例えばメルトフローレートの
差が５ｇ／１０分以下、望ましくは４ｇ／１０分以下と
なるようにするのがよい。また種々の物性を考慮する
と、両者の組成物のメルトフローレートが、０．１〜１
５ｇ／１０分、とくに０．１〜５ｇ／１０分の範囲とな
るように調整することが望ましい。

【００１６】本発明の組成物には、必要に応じ種々の添
加剤を配合することができる。このような添加剤の例と
して、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収
剤、耐電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、顔料、染
料、架橋剤、発泡剤、無機充填剤、無機難燃剤などを配
合することができる。

【００１７】本発明によれば、ポリエチレン及びエチレ
ン・不飽和エステル共重合体の種類及び配合割合を適当
に選択することにより、１００℃で溶融せず、破断点強
度が２２〜３７ＭＰａ、好ましくは２３〜３５ＭＰａ、
ショアＤ硬度が３５〜４５、好ましくは３６〜４４とい
うような耐熱性、強度、柔軟性及び加工性に優れた組成
物を得ることができる。

【００１８】

【実施例】次に実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。尚、実施例に用いた原料及び各種物性の評価方法は
次のとおりである。

【００１９】１．原料（１）ポリエチレン

【表１】＊：シングルサイト触媒ＬＬＤＰＥ＊＊：ＬＬＤＰＥ

【００２０】（２）エチレン・不飽和エステル共重合体

【表２】

【００２１】（３）酸化防止剤Ｉｒ１０１０（商品名イルガノックス１０１０チバス
ペシャリティ・ケミカルズ社製）

【００２２】２．物性試験方法（１）引張特性：ＪＩＳＫ６７６０に準拠試験片：ＪＩＳＫ６３０１３号ダンベル１ｍｍ厚加熱老化：ＪＩＳＣ３００５の加熱条件（１００℃×
４８時間）に準拠（２）メルトフローレート（ＭＦＲ）：ＪＩＳＫ６７
６０に準拠１９０℃、２１６０ｇ荷重（３）曲げ剛性率：ＪＩＳＫ７１０６に準拠（４）硬度：ＪＩＳＫ７２１５に準拠（５）ビカット軟化点：ＪＩＳＫ６７３０に準拠

【００２３】実施例１〜８、比較例１〜９表３（実施例）及び表４（比較例）に示す配合比で各原
料を配合し、４０ｍｍφ単軸押出機にて溶融混練を行う
ことにより重合体組成物を調製した。得られた組成物の
加工性（ＭＦＲ）を調べると共に、プレス成形により厚
さ１ｍｍ及び３ｍｍのシートを作成し、引張特性、硬
度、耐熱性（加熱老化）等を評価した。結果を、表３及
び表４に併記する。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】表３及び表４から明らかなように、実施例
１〜５と比較例１〜７を対比すると、ポリエチレンとエ
チレン・酢酸ビニル共重合体の組成物においては、使用
するポリエチレンの種類及び配合量を適当に選択するこ
とにより、強靭で成形性、柔軟性が優れているにもかか
わらず、耐熱性が極めて良好となり、それぞれの重合体
単独では得られない優れた性状の組成物となることがわ
かる。とくにエチレン・酢酸ビニル共重合体二種使用し
たもの（実施例１，２）は、一種のみ使用したもの（実
施例３〜５）に比較して一層耐熱老化性に優れた組成物
となる。これに対してポリエチレンの選択や配合割合が
適切でないと、柔軟性と耐熱性がともに良好なものは得
られない（比較例１〜４）。

【００２７】また実施例６〜８と比較例８〜９の対比か
ら明らかなように、エチレン・不飽和エステル共重合体
の少なくとも一部として、エチレン・アクリル酸エチル
共重合体を使用した場合にも全く同様な傾向となるが、
ビカット軟化点の低いポリエチレン（ＰＥ−２）の配合
量が比較的少量の場合においても所望物性の組成物が得
られるという利点がある（実施例６，８）。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、成形性、柔軟性、耐熱
性に優れた高強度のエチレン共重合体組成物を提供する
ことができる。かかる特性を生かして、押出成形、射出
成形、圧縮成形、中空成形、発泡成形等の各種成形方法
により種々の成形品にして利用することができる。例え
ば、人工芝、マット、止水シート、トンネルシート、ル
ーフィング等の土木分野、ホース、チューブ等のパイプ
用途、パッキン、制振シートなどの家電製品、カーペッ
トの裏打ち材、ドアパネル防止シート、泥よけ、モール
等の自動車部品用途、家具、床材、発泡シート等の建材
用途、難燃剤配合の通信ケーブル、電力ケーブル、収縮
チューブ等のケーブル用途等、種々の分野で使用するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密度が９００〜９３０ｋｇ／ｍ³、１９
０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが
０．１〜１５ｇ／１０分のポリエチレンと酢酸ビニル含
量が５〜４９重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体と
からなる組成物であって、該組成物中における酢酸ビニ
ル含量が１０〜２０重量％の範囲であってかつ１９０
℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．
１〜１５ｇ／１０分の範囲にあり、ポリエチレンとして
ビカット軟化点が９５℃未満のものを使用する場合はポ
リエチレン５５〜８０重量部に対して上記共重合体を４
５〜２０重量部の割合で、またポリエチレンとしてビカ
ット軟化点が９５℃以上のものを使用する場合はポリエ
チレン２５〜８０重量部に対して上記共重合体を７５〜
２０重量部の割合で配合することを特徴とするエチレン
共重合体組成物。
【請求項２】エチレン・酢酸ビニル共重合体が少なく
とも二種類以上からなり、その内の少なくとも一種は、
１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレート
が０．１〜１５ｇ／１０分の範囲にあり、またその内の
少なくとも二種類は、酢酸ビニル含量が互いに２重量％
以上異なっていることを特徴とする請求項１記載のエチ
レン共重合体組成物。
【請求項３】密度が９００〜９３０ｋｇ／ｍ³、１９
０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが
０．１〜１５ｇ／１０分のポリエチレンと不飽和エステ
ル含量が５〜４９重量％のエチレン・不飽和エステル共
重合体とからなる組成物であって、該組成物中における
不飽和エステルの含量が１０〜２０重量％の範囲にあっ
て少なくともその一部は不飽和カルボン酸エステルから
なり、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフロー
レートが０．１〜１５ｇ／１０分であってかつポリエチ
レン２５〜８０重量部に対して上記共重合体を７５〜２
０重量部の割合で配合することを特徴とするエチレン共
重合体組成物。
【請求項４】エチレン・不飽和エステル共重合体が少
なくとも二種類以上からなり、その内の少なくとも一種
は、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレ
ートが０．１〜１５ｇ／１０分の範囲にあり、またその
内の少なくとも二種類は、不飽和エステル含量が互いに
２重量％以上異なっていることを特徴とする請求項３記
載のエチレン共重合体組成物。
【請求項５】１００℃で溶融せず、破断点強度が２２
〜３７ＭＰａ、ショアＤ硬度が３５〜４５の範囲にある
ことを特徴とする請求項１〜４記載のエチレン共重合体
組成物。