(57)【要約】【課題】本発明は、機械的強度に優れる樹脂組成物を提供することを目的とする。【解決手段】エチレン由来の重合単位と、ビニルエステル、不飽和カルボン酸、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種の共重合化合物由来の重合単位とを含むエチレン系共重合体であって、エチレン系共重合体に対する共重合化合物由来の重合単位の割合が５〜５０重量％であるエチレン系共重合体に、平均粒子径が３μｍ以上２０μｍ以下であるセルロース系高分子が、エチレン系共重合体１００重量部に対して１０〜４００重量部の割合で分散されている樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン由来の重合単位と、ビニルエステル、不飽和カルボン酸、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種の共重合化合物由来の重合単位とを含むエチレン系共重合体であって、エチレン系共重合体に対する共重合化合物由来の重合単位の割合が５〜５０重量％であるエチレン系共重合体に、平均粒子径が３μｍ以上２０μｍ以下であるセルロース系高分子が、エチレン系共重合体１００重量部に対して１０〜４００重量部の割合で分散されている樹脂組成物。
【請求項２】
エチレン系共重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合体である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物に関するものであり、特に、セルロース系高分子が分散されたエチレン系共重合体からなる樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレン系共重合体樹脂は、適度な柔軟性と、優れた機械的特性及び成形性により、各種容器、包装材料に広く使用されている。
【０００３】
エチレン系共重合体樹脂の機械的特性を向上させる為、様々な充填剤や添加剤の配合が検討され、利用されているが、環境負荷、リサイクル性などの観点から、共重合体樹脂使用量の低減化、充填剤や添加剤の環境対応が望まれている。
【０００４】
一方、セルロースは、強度に優れると共に、地上に存在するバイオマスの約５割を占めるほぼ無尽蔵に存在する資源であり、その生産と廃棄過程に環境破壊を伴わずに持続的発展を実現する材料である事からも、エチレン系共重合体樹脂の機械的特性を向上させる充填剤としての利用が検討されている。
【０００５】
例えば、特開昭６１−２２５２３４号、及び特公平７−７２２３７号では、繊維化されたセルロースを主体とする植物繊維を配合してなるポリオレフィン系樹脂組成物が提案されている。
しかしながら、上記組成物で用いられた繊維化されたセルロースを主成分とした植物繊維は、古紙、紙屑などを解繊して繊維化したものであり、その平均粒子径が大きいために、機械的特性を向上させるには不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２２５２３４号公報
【特許文献２】特公平７−７２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記に鑑み、機械的特性に優れる樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、エチレン系共重合体に平均粒子径が３μｍ以上２０μｍ以下である、微細なセルロース系高分子を凝集すること無く分散させると、機械的特性が飛躍的に向上する事を発見し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、
［１］  エチレン由来の重合単位と、ビニルエステル、不飽和カルボン酸、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種の共重合化合物由来の重合単位とを含むエチレン系共重合体であって、エチレン系共重合体に対する共重合化合物由来の重合単位の割合が５〜５０重量％であるエチレン系共重合体に、平均粒子径が３μｍ以上２０μｍ以下であるセルロース系高分子が、エチレン系共重合体１００重量部に対して１０〜４００重量部の割合で分散されている樹脂組成物、
［２］  エチレン系共重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合体である、上記［１］に記載の樹脂組成物、
である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加重時の変形により中身が損なわれる恐れのある各種容器、及び加重時の伸び変形が生じない高い剛性が求められる包装材に好適に用いられる樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、エチレンと、５〜５０重量％の、ビニルエステル、不飽和カルボン及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種とを共重合して得られるエチレン系共重合体に、平均粒子径が３μｍ以上２０μｍ以下のセルロース系高分子が、エチレン系共重合体１００重量部に対して１０〜４００重量部の割合で分散されている樹脂組成物である。
本発明のエチレン系共重合体は、エチレンと、ビニルエステル、不飽和カルボン酸又はそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種とを共重合した共重合体である。ここで、ビニルエステル、不飽和カルボン酸及びそれらの誘導体のことを共重合化合物と称することにする。エチレン系共重合体の例としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと記す。）、エチレン−アクリル酸共重合体（以下、ＥＡＡと記す。）、エチレン−メタクリル酸共重合体（以下、ＥＭＡＡと記す。）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（以下、ＥＭＡと記す。）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（以下、ＥＥＡと記す。）、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体（以下、ＥＭＭＡと記す。）が挙げられる。この中でもＥＶＡがセルロースの分散性と発現する物性の観点から、好ましい。共重合化合物であるビニルエステル、不飽和カルボン酸及びそれらの誘導体由来の重合単位が、エチレン系共重合体に含まれる割合（含有率）は５〜５０重量％が好ましく、１０〜３５重量％であるとより好ましい。５重量％以上であればセルロースの分散が良好になり、５０重量％以下であれば樹脂が過度に柔軟にならず、材料として好ましい。
【００１２】
また、本発明で使用されるエチレン系共重合体のメルトマスフローレイト（ＭＦＲ、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０：１９９９、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）は、０．１〜１００ｇ／１０ｍｉｎが好ましく、より好ましくは１．０〜１００ｇ／１０ｍｉｎである。０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上では、セルロースの混合分散がしやすくなると共に、良好な流動性により成形加工がしやすくなる。１００ｇ／１０ｍｉｎ以下では、分子量が小さくなりすぎず、良好な機械的特性が得られる。
【００１３】
エチレン系共重合体の重合方法は、高圧法、中低圧法等の公知の方法により行なうことができる。また、エチレン系共重合体の一次構造はランダム、ブロックなど、いずれの構造の共重合体も使用することができる。
【００１４】
本発明のセルロース系高分子は、ホモポリマー、その誘導体又はそれらの混合物からなり、具体的には、木材パルプおよび／または非木材パルプおよび／またはバクテリアおよび／または藻類および／またはホヤ由来のセルロースからなる。セルロース系高分子は通常、硫酸や塩酸などの酸を用いた酸加水分解による化学的方法、もしくは高圧ホモジナイザー、リファイナー、グラインダー、ボールミル、ロッドミル、石臼などの機械的エネルギーを与えて、セルロースの解繊や微細化を行う物理的方法によって得られるが、これらに限定されるものではない。また、化学的、物理的方法による処理を施した市販のセルロース系高分子を利用することもできる。上記の処理によって、セルロース系高分子は最終的に平均粒子径が通常３μｍ以上２０μｍ以下に調整される。平均粒子径が２０μｍ以下であれば、得られる樹脂組成物の機械的強伸度が改良され、３μｍ以上では粉砕に多くのエネルギーが必要になることはなく、また再凝集が起こりにくいため実用的である。
【００１５】
本発明の樹脂組成物は、エチレン系共重合体に対し、セルロース系高分子を分散させた組成物である。エチレン系共重合体とセルロース系高分子の割合は、エチレン系共重合体１００重量部に対し、通常１０重量部〜４００重量部であり、好ましくは３０重量部〜３００重量部である。１０重量部以上では機械的強度が改良され、４００重量部以下では、良好な分散状態を得ることができ、好ましい。
【００１６】
本発明は、エチレン系共重合体に平均粒子径が通常３μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは５〜１５μｍのセルロース系高分子を凝集すること無く分散させる。分散方法は、ＥＶＡ等のエチレン系共重合体をミキサー、二軸押出機等を用いて溶融混練しながらセルロース系高分子を添加する方法や、エチレン系共重合体を溶解した溶液を撹拌しながらセルロース系高分子を加える方法等が適用できるが、分散性を向上させる為に、セルロース系高分子をトルエンなどの有機溶剤と接触させ、ボールミルで破砕する等の力学的処理を施した後で、エチレン系共重合体と混合することが望ましい。
【００１７】
また、本発明の樹脂組成物には必要に応じて酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、防曇剤、顔料、染料、オイル、ワックス、分散剤、発泡剤等を本発明の目的を損なわない範囲で適時配合することができる。
【実施例】
【００１８】
本発明について、以下実施例を用いて具体的に説明する。尚、物性測定方法、評価方法は以下の通りである。
（１）平均粒子径測定
（株）島津製作所製、レーザー回折式粒度分布測定装置：ＳＡＬＤ２０００Ｊを用いて、セルロース微粒子を水に分散させた状態で測定し、積算値５０％の粒度を平均粒子径とした。
（２）セルロース分散状態
日立製作所（株）製、走査型電子顕微鏡：Ｓ−４８００を用いてセルロースの分散状態を観察した。
（３）弾性率、破断強度、破断伸び
島津製作所製、引張・圧縮材料試験機：ＥＺ  Ｔｅｓｔ  ＳＭ−５００Ｎ−１６８を用いて、引張試験を実施した時の応力−歪み曲線から算出した。
【００１９】
［実施例１〜４］
エチレン系共重合体として、酢酸ビニル含有量１５重量％、ＭＦＲ＝３のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ−１）、酢酸ビニル含有量３０重量％、ＭＦＲ＝３０エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ−２）、及びセルロース系高分子として、平均粒子径５．９μｍのＷｈａｔｍａｎ社製のＣＦ１１（Ｃｅｌｌ−１）を用いて、表１に示す配合で調製した樹脂組成物によりフィルムを作製し、物性を評価した。樹脂組成物の調製は、トルエンを含浸させた状態でボールミルにより微細化したセルロース系高分子を、トルエンにＥＶＡを１００℃で溶解した溶液に加え、攪拌し、セルロース／ＥＶＡ混合溶液を得た後、得られた混合溶液を常温まで冷却した。その後、アセトンを加えて析出した沈殿物をろ過分離し、真空乾燥して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を（株）東洋精機製作所製ラボプラストミルμを用いて１６０℃で溶融混練した後、（株）東洋精機製作所製ミニテストプレスＭＰ−２Ｆを用いてフィルムを作製し、弾性率を測定した。評価結果を表１に併せて示す。
【００２０】
［比較例１］
エチレン系共重合体として、酢酸ビニル含有量３重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ−３）を用いた以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製し、物性を評価した。配合と評価結果を表２に併せて示す。
【００２１】
［比較例２］
セルロース系高分子として、新聞紙をミキサーで解繊した植物繊維（平均粒子径５２μｍ、Ｃｅｌｌ−２）を用いた以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製し、物性を評価した。配合と評価結果を表２に併せて示す。
【表１】
2012180491.tif 000002
【表２】
2012180491.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の樹脂組成物は、各種容器、包装材料、例えば、射出成形容器、ブロー成形容器、インフレフィルムからなる包装材料、キャストフィルムからなる包装材料に好適に用いることができる。