JPH0344892B2 - - Google Patents
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- JPH0344892B2 JPH0344892B2 JP58041595A JP4159583A JPH0344892B2 JP H0344892 B2 JPH0344892 B2 JP H0344892B2 JP 58041595 A JP58041595 A JP 58041595A JP 4159583 A JP4159583 A JP 4159583A JP H0344892 B2 JPH0344892 B2 JP H0344892B2
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- polymer
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- Laminated Bodies (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明はポリオレフインおよびポリオレフイン
と相容性のない縮合重合体の不均一積層配合物の
流体透過防止性を改善する方法に関する。
1981年3月4日付け米国特許願第241051号に詳
細に記載されているように、基質ポリオレフイ
ン、それと相容性のない縮合重合体、およびアル
キルカルボキシル置換ポリオレフインの熔融不均
一配合物をつくり、熔融物を伸張(strech)し、
伸張した材料を最低融点の重合体成分の融点以下
に冷却することにより熔融配合物をつくる工程か
らなる重合体材料の積層成形体の製造法、および
それからつくられる製品は公知である。これによ
つてつくられた製品の流体透過防止性は従来法の
同様な成分の不均一配合物の流体透過防止性より
も優れている。
本発明は上記米国特許願第241051号記載の成形
品をもとの寸法の2〜6倍に伸張することにより
該成形体の流体防止性を改善する方法に関する。
さらに詳細には、本発明によれば基質ポリオレ
フイン、該基質ポリオレフインと相容性のない縮
合重合体、およびアルキルカルボキシル置換ポリ
オレフインから成り、該基質ポリオレフインは前
記縮合重合体の融点より低い融点を有し、かつ連
続マトリツクス相の形状で成形品中に存在し、そ
して縮合重合体は成形品中において薄い、実質的
に二次元の、平行で重なり合つた層として、不連
続な分散した形状で存在し、アルキルカルボキシ
ル置換ポリオレフインはこれ等のマトリツクス
と、前記層の間に存在し且つこれ等のマトリツク
スと、前記層を互に接着させている、層状成形品
の流体透過防止性を改善する方法において、基質
ポリオレフイン結晶の可成りの部分が熔融状態に
なる温度より高く、該結晶がすべて熔融する温度
よりは低い温度において、該成形品をもとの寸法
の2〜6倍に伸張することを特徴とする方法が提
供される。
本発明方法において伸張される製品は上記米国
特許願第241051号に詳細に記載されている。一般
にこれらの製品は2種の相容性のない重合体、お
よびこの相容性のない重合体の積層領域を互いに
接着するのに用いられる1種の重合体の混合物か
らつくられた積層成形品である。この成形品は、
重合体粒子を互いに混合し、この混合物を加熱し
て材料の不均一熔融物をつくり、そして熔融物を
伸張して伸ばされた不連続な重合体相にする方法
で熔融物を成形することによりつくられる。
米国特許願第241051号の一具体化例において
は、熔融していない形の重合体粒子を十分に混合
して統計的に均一に分布した混合物にし、この際
重合体を加熱して熔融物にした後、それ以上混合
することを避けるように注意する。他の具体化例
においては、重合体粒子を一緒にした場合不均一
な特性を保持する限り、重合体粒子を軟化または
熔融した状態で組合わせることができる。またこ
の配合物はポリオレフインまたは縮合重合体の一
種が軟化または熔融する温度で重合体を混合し、
次いでこれを加熱することによりつくることがで
きる。この成形品の製造法は相容性のない熔融し
た不均一な配合物の製造法に依存しており、熔融
物が最高融点の重合体成分の融点以上の温度で、
例えば押出力により伸張された場合、一方の重合
体が連続マトリツクス相をつくり、他方の重合体
が不連続に分布した相をつくる。不連続相を形成
する重合体は多数の薄い、実質的に二次元の、平
行で重なり合つた層として存在し、これが連続相
の中に埋込まれている。
米国特許願第241051号の成形品をつくるために
は、相容性のない重合体の隣接した層または領域
を接着する重合体が必要である。このような目的
の見地から、この重合体は相容化剤ということが
できるが、その機能の正確な機構は完全には理解
されていない。本発明の積層成形品においては、
相容性のない重合体の隣接した各層の間で、少な
くとも若干の相容化剤が濃縮され、部分的にそれ
ぞれ一方の層と片方の層とにくつつき、この二層
を接合しているものと信じられている。相容化剤
がないと、相容性のない重合体の不均一な熔融物
からつくられた成形品の機械的性質は悪くなる。
本明細書において、「相容性のない重合体」とい
う言葉は熔融状態で実質的に相互に混合しない材
料を意味する。
必要なことではないが、使用される縮合重合体
は粒子状であることが好ましく、ポリオレフイン
および縮合重合体の両方を粒子状で混合できるこ
とが望ましい。一般にこの粒子の大きさはは、相
容性のない重合体の熔融配合物が適当な熔融伸張
装置、例えば押出ダイス型のリツプ、または射出
成形型の中に入れられた場合、米国特許願第
241051号の成形品を生成するのに必要な不均一性
をもつているような粒径でなければならない。こ
の粒子、特に縮合重合体の粒子が小さ過ぎると、
熔融配合物は、十分に混合されていなくても不連
続重合体相をつくつている材料の領域が非常に小
さいために、均一な組成物として作用する。粒
子、特に縮合重合体の粒子が大き過ぎる場合に
は、熔融配合物は層状構造物ではなく縞状の
(marbleized)構造物をつくる傾向があり、不連
続相をつくつている大きな材料領域が成形品の反
対側の境界まで延び、連続相をつくつている材料
が切断される原因になる。これらの粒子は一般に
規則正しい形、例えば立方体または球形であるこ
とが好ましい。しかし、不規則な形をもつことも
でき、場合に応じて一方つの寸法が他の寸法より
大きい形、例えば薄片または繊維を使用すること
もできる。
それぞれの相容性のない重合体が個々の粒子と
して存在する場合には、粒子は一般にほぼ同じ大
きさであるが、このことは必ずしも必要なことで
はない。相容化剤はそれ自身が粒子の形で供給さ
れることもでき、或いは相容性のない重合体の一
種または両方の全部または一部に、混合、被覆ま
たは他の方法で組合せることができる。
米国特許願第241051号の成形品では、不連続相
の材料の層の厚さは、粒径および成形工程の伸張
度の関数である。一般に不連続相になる重合体の
粒径は、熔融物を伸張した後に、厚さ約0.5〜50μ
mまたはそれより僅かに厚い重ね合わさつた層を
生じるように選ばれる。下記に詳細に説明するよ
うに、本発明方法により伸張した場合、この層の
厚さは約0.05〜10.0μmまで薄くなる。
重合体の混合は公知の方法、例えばV字形配合
機または振盪混合機により、或いは大規模の場合
には二重コーン混合機により行なうことができ
る。粒子の連続的な混合はいくつかの公知方法で
行うことができる。勿論、粒子を手で混合するこ
ともでき、混合の際に必要な唯一の条件は、与え
られた材料から任意に不規則に取られた2種の試
料が実質的に同じ組成をもたなければならないこ
とである。相容性のない重合体の混合は高融点の
重合体を、高融点の重合体の融点以下に保たれた
低融点の重合体の熔融物に加えることにより行わ
れる。この場合、熔融物を撹拌して適当な混合物
をつくる。この混合物はそのまま加熱工程に使用
できる。
一度混合したら、相容性のない各重合体を最高
融点の重合体成分の融点以上の温度に加熱する。
加熱は軟化または熔融した配合物を伸張するため
に行うものである。本明細書においては、はつき
りと一定の融点を示さない相容性のない重合体の
場合、融点とは配合物中の各重合体を伸張するの
に必要な程度に重合体が軟化するのに少なくとも
十分な温度を意味する。この加熱の結果、材料の
軟化または熔融した不均一な配合物が生じる。こ
の加熱は相容性のない重合体をそれ以上さらに混
合することを避ける方法で行われなければならな
い。何故ならば、このような混合は熔融した粒子
が均一化し結合する原因になり、均一な、層状で
ない組成をもつた熔融物または成形品が生じるか
らである。この加熱はいくつかの公知方法で行う
ことができ、通常は押出機中で行われる。単一ス
クリユー押出機、例えば材料を混合するためでは
なく輸送する目的で設計された型の押出機を加熱
および成形工程の間で用いると、二相の相容性の
ない重合体組成物の均質化が起ることはない。ポ
リ塩化ビニル、アクリロニトリル、またはポリ塩
化ビニリデンに通常使用される種類の低剪断、低
混合型の押出機は、材料を熔融し輸送して成分の
混合を最低限度に抑制する方法で用いるならば、
使用することができる。普通ナイロンおよびポリ
エチレンに使用されている種類の高剪断、高混合
型の押出機は一般には使用できない。
米国特許願第241051号の成形品を製造するため
には熔融物を伸張し冷却するが、この伸張は二相
の熔融物を引伸ばし、不連続相の粒子の寸法を実
質的に変化させるためである。熔融相における伸
張はいくつかの方法で、またはこれらの方法を組
合わせて行うことができる。例えば、熔融物をロ
ーラの間で絞るか、プラテンの間でプレスする
か、或いはダイス型のリツプの間で押出すことに
より伸張することができる。吹込成形のような成
形法も本発明の伸張を行うことができる。成形品
として容器を製造する場合には、この伸張は不均
一の熔融物の配合物を押出して容器の予備成形
物、即ちパリソンをつくり、次に熔融したパリソ
ンを吹込成形して仕上げられた容器にする工程を
組合わせて達成できる。
米国特許願第241051号の伸張は、最高融点の重
合体成分の融点以上の温度において一方向、即ち
垂直の方向に行うことができる。伸張を一方向ま
たは二方向のいずれの方向に行う場合でも、少な
くとも一方向に100〜500%行なわなければなら
ず、100〜300%が好適である。成形品が破断しな
い限り本明細書記載の上限はあまり重要ではない
が、不適当な伸張により米国特許願第241051号の
特徴付ける流体透過防止性が改善されない結果に
ならない限り、下限は重要である。
伸張の後に、最低融点の成分の融点の温度以下
に冷却して成形品を固化させる。冷却は任意所望
の方法で任意の便利な速度で行うことができる。
吹込成形により成形する場合には、しばしば成形
型を冷やして成形品を冷却する。フイルムを押出
す場合には、冷却した空気を当てるか、急冷ロー
ルと接触させて冷却を行うことができる。
米国特許願第241051号の製品の成分の割合につ
いては、成形品の不連続相になるべき相容性のな
い重合体は一般に混合物の約40重量%以下しか存
在してはいけない。さらに詳細には、相容性のな
い縮合重合体は混合物の約5重量%以上、約40重
量%以下で存在しなければならず、約10〜30重量
%が好適である。ポリエステルが相容性のない重
合体である場合には、相容性のない重合体は混合
物の最大約60重量%まで存在ことができる。ポリ
オレフインは混合物の約60重量%以上、約95重量
%以下で存在しなければならず、70〜90重量%が
好適である。相容化剤は不連続相の約5〜30重量
%存在しなければならず、約10〜20重量%が好適
である。充填剤が層状構造物の生成、または組成
物の所望のまたは必要な性質を妨害するような種
類または量でない限り、任意の成分の中に不活性
の充填剤を混入することができる。構造性重合体
に通常使用される量の艶消し剤、着色剤、潤滑
剤、安定剤等を本発明に使用ことができる。この
ような充填剤の量は相容性のない重合体および相
容化剤の量の計算に含まれない。
米国特許願第241051号の成形品の組成物に用い
られるポリオレフインとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブチレン、これらの材料の
共重合体等が含まれる。ポリエチレンが好適であ
り、高密度、中密度、または低密度のポリエチレ
ンであることができる。
ポリオレフインと相容性のない縮合重合体はポ
リアミド、ポリエステル、例えばポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、お
よびポリカーボネートである。ポリオレフインお
よび縮合重合体はポリオレフインの融点が縮合重
合体の融点より低くなるように選ばれるのが好ま
しい。
ポリアミドおよびポリアミド共重合体は公知で
あり、公知条件下においてカルボン酸を一級アミ
ンと反応させることによりつくられる。ポリアミ
ドの製造に用いられるカルボン酸の例としては、
アジピン酸、スベリン酸、セバチン酸、アゼライ
ン酸、グルタル酸、ピメリン酸等がある。ポリア
ミドの例としては、テトラメチレンジアミン、ペ
ンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、オクタメチレンジアミン等が含まれる。ポリ
アミドの例としては、ポリ(ペンタメチレアジパ
ミド)、ポリ(ヘキサメチレンアジパミド)、ポリ
(ヘキサメチレンセバカミド)、ラクタム、例えば
カプロラクタムとアミノ酸、例えば11−アミノウ
ンデカノン酸とからつくられるポリアミド等が含
まれる。ポリ(ヘキサメチレンアジパミド)およ
びポリカプロアミドが好適である。
ポリエステルは公知であり、二塩基性カルボン
酸をグリコールと公知条件下において反応させる
ことによりつくられる。ポリエステルの製造に使
用されるカルボン酸の例としては、テレフタル
酸、イソフタル酸等がある。グリコールの例とし
ては、エチレングリコール、ブチレングリコー
ル、およびメチレン基の数が2〜10のいわゆるポ
リメチレングリコールがある。ポリエステルの例
はポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ブチ
レンテレフタレート)等である。ポリ(エチレン
テレフタレート)が好適である。
ポリカーボネートは米国、オハイオ州、クリー
ヴランド(Cleveland)、シー・アール・シー・
プレス(CRC Press)1971年出版、W.J.ロフ
(Roff)およびJ.R.スコツト(Scott)編集、ハン
ドブツク・オヴ・コモン・ポリマーズ
(Handbook of Common Polimers)に記載さ
れている。
アルキルカルボキシ置換ポリオレフイン相容化
剤はカルボキシル部分がポリオレフイン骨格
(back bone)自身または側鎖に結合しているポ
リオレフインである。「カルボキシル部分」とい
う言葉は酸、エステル、酸無水物、および塩から
成る群から選ばれたカボキシル基を意味する。カ
ルボン酸の塩は中和されたカルボン酸であり、カ
ルボキシル部分としてカルボン酸を含む相容化剤
はこの塩のカルボン酸を含むものとする。このよ
うな相容化剤はイオノマー重合体と呼ばれる。
相容化剤は直接合成するか、またはグラフト重
合によりつくることができる。直接合成法の一例
はα−オレフインをカルボキシル部分をもつたオ
レフインと重合させる方法である。グラフト法の
一例はカルボキシル部分をもつ単量体をポリオレ
フイン骨格に付加する方法である。グラフト法に
よりつくられた相容化剤の場合、ポリオレフイン
はポリエチレンまたはエチレンと少なくとも一種
の炭素数3〜8のα−オレフイン、例えばプロピ
レン等との共重合体、或いは少なくとも一種の炭
素数3〜8のα−オレフインとジオレフイン、例
えば1,4−ヘキサジエン等との共重合体であ
る。ポリオレフインを不飽和カルボン酸、無水
物、またはエステルの単量体と反応させ、グラフ
ト重合体をつくる。適当な不飽和カルボン酸、無
水物、またはエステルの代表的なものとしては次
のものが含まれる。メタクリル酸、アクリル酸、
エタクリル酸、メタクリル酸グリシジル、アクリ
ル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒ
ドロキシエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン
酸モノエチル、マレイン酸ジ−n−ブチル、マレ
イン酸無水物、マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、このようなジカルボン酸のモノエステル、ド
デセニルコハク酸無水物、5−ノルボルネン−
2,3−無水物、ナジン酸無水物(3,6−エン
ドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロフタ
ル酸無水物)等。一般にグラフト重合体は約0.01
〜約20、好ましくは約0.1〜約10、最も好ましく
は約0.2〜約5重量%のグラフト単量体を含んで
いる。グラフト重合体は米国特許第4026967号お
よび米国特許第3953655号に詳細に記載されてい
る。
直接合成によりつくられる相容化剤において
は、重合体材料は炭素数2−10のα−オレフイン
と、カルボキシル部分の数が1または2のα,β
−不飽和カルボン酸、無水物、または塩との共重
合体である。直接合成によりつくられる相容化剤
は少なくとも75モル%のオレフイン成分と約0.2
〜25モル%のカルボキシル成分とからつくられ
る。
イオノマー相容化剤は好ましくは直接合成され
た相容化剤からつくられ、約90〜99モル%のオレ
フインと約1〜10モル%のカルボキシル部分をも
つα,β−単量体とからつくられることが好適で
ある。この際、カルボキシル部分とは酸同等物と
考えられ、カルボン酸同等物がモノカルボン酸の
場合には1〜3価の金属イオンで中和され、カル
ボン酸同等物がジカルボン酸の場合には1価の金
属イオンで中和されている。中和の程度をコント
ロールするためには、金属イオンは少なくとも10
%のカルボキシル部分を中和するのに十分な量で
存在している。適当なα−オレフインおよび不飽
和カルボン酸、無水物、および、エステル単量体
の代表的なものはは前述のものと同じである。イ
オノマー重合体については米国特許第3264272号
に詳細に記載されている。
相容化剤は一般に約0.5〜3.0重量%のカルボキ
シル成分を含んでいる。
米国特許願第241051号の成形品をつくる場合、
一般にポリオレフインを用いて連続相をつくり、
これは全組成物の約60〜95重量%の量で使用さ
れ、一方相容性のない重合体で不連続相をつく
り、これは全組成物の約5〜約40重量%の量で使
用される。アルキルカルボキシ置換ポリオレフイ
ンは約0.5〜5重量%の量で用いられるが、必要
に応じもつと多量に使用することができる。
本発明に従えば、上記に詳細に説明しまた下記
に例示するように、米国特許願第241051号の生成
物を通常の方法で、基質ポリオレフイン結晶のか
なりの部分(significant portion)が熔融する温
度より上であるがすべての結晶が熔融してしまう
よりは低い温度において、もとの寸法の約2〜6
倍に一軸方向または多軸方向に伸張する。この温
度範囲において、重合体マトリツクスはその組織
(morphology)に悪影響を及ぼすことなく伸張
することができる。この温度範囲は使用される特
定の基質ポリオレフインに対する通常の熱示差分
析法(DSC)熔融曲線(加熱速度10℃/分)と
対比して表わされる。例えば、典型的な高密度ポ
リエチレンに対するこの曲線の開始点は約98℃で
あり、終了点は約135℃である。この曲線を用い
て、高密度ポリエチレン結晶の可成の部分は約
115℃で熔融するが、全部の結晶が熔融し終るの
はこの曲線の終点、即ち約135℃であることがわ
かる。従つて、米国特許願第241051号の成形品を
もとの寸法の2〜6倍に伸張する場合、基質ポリ
オレフインが高密度ポリエチレンであるならば、
成形品の温度は約115〜135℃の温度になければな
らない。この温度以下でこの成形品を伸張しよう
とすれば、成形品は破砕する。
本発明方法の一例として、米国特許願第241051
号でつくられたフイルムの形の成形品をテンタ
ー・フレーム装置で横方向に、通常の伸張ロール
で機械方向に伸張することができる。また米国特
許願第241051号の円筒形の予備成形体の形の射出
成形品は再加熱吹込成形により多軸方向に伸張し
て瓶のような容器にすることができる。
驚くべきことには、交叉偏光器をつけた光学顕
微鏡を用いて証明されるように、基質ポリオレフ
イン内の縮合重合体は本発明方法中伸張するが、
伸張された成形品の一体性は保有される。即ち、
伸張後も空隙は認められなかつた。縮合重合体の
融点よりもはるかに低い温度において、基質ポリ
オレフイン・マトリツクス内部の縮合重合体が伸
張できる能力は、重合体成分の分子の間の構造的
な相互作用の結果であると推論される。その機構
の如何にかかわらず、本発明方法の生成物は米国
特許願第241051号記載の製品に比べ、流体透過防
止特性が単位厚さ当り約2〜数倍改善されている
ことが示される。
下記の実施例により本発明を詳細に例示する。
実施例 1
米国特許願第241051号記載の不均一配合物をつ
くるために、次のようにポリオレフイン、ポリア
ミド、および相容化剤を混合した。
ポリアミドはヘキサメチレンジアミン、アジピ
ン酸、およびカプロラクタムを縮合させ77.5重量
部のポリ(ヘキサメチレンアジパミド)と22.5重
量部ポリカプロアミドとの組成物を得ることによ
りつくつた。ポリアミドのDSC融点は約225℃で
ある。
ポリオレフインは密度0.944g/c.c.、ASTM
D−1238方法により決定した熔融係数0.24g/10
秒、DSC融点約135℃の線状ポリエチレンであ
り、「アラソン(Alathon)PE 7810」の商品名
でイー・アイ・デユ・ポン・デ・ネモアーズ・ア
ンド・コンパニー(E.I.du Pont de Nemours
and Company)から市販されている。ポリアミ
ドおよびポリエチレンの粒子は一般に立方体であ
り、各辺は約3〜4mmであつた。
アルキルカルボキシル置換ポリオレフイン相容
化剤は密度0.958g/c.c.、ASTM D−1238方法
により決定した熔融係数約10g/10秒のポリエチ
レンにフマル酸を熔融グラフト化させることによ
り得た。フマル酸は米国特許第4026967号記載の
方法により重合体の全重量に関し約0.9重量%の
量でポリエチレンにグラフト化させた。相容化剤
は一般に立方体の粒子であり、辺の長さは約2〜
3mmであつた。この材料のDSC融点は約135℃で
あつた。
この混合物は82重量%のポリオレフイン、15重
量%のポリアミド、および3重量%の相容化剤を
含んでいる。これをドラムの中で振盪し、粒子を
完全に均一に分布させた。
この混合物の一部を押出機、例えば米国ニユー
ジヤージー州、ニユー・ブランスウイツク
(New Brunswick)のミツドランド・ロス
(Midland Ross)社製の押出機に低混合用スク
リユーおよび側方供給式吹込フイルム・ダイス型
を備えたものに直接供給した。
2.5インチのダイス型を用い押出温度280℃にお
いて、周囲約30cmのフイルム試料を吹込成形し
た。対照の目的で本発明方法で伸張しなかつたこ
のフイルムの流体透過防止性を次のようにして測
定した。
12.7cm(5インチ)平方の対照フイルム試料1
および2を、米国カリフオルニア州パサデナ
(Pasadena)のパサデナ・ハイドロリツクス
(Pasadena Hydraulics)社製、P−204型のよ
うな4インチのラムを取り付けた水圧プレスによ
り、225℃、10.3MPA(1500psig)で5分間プレ
スして平滑化した。これらの対照試料を食糧品の
瓶詰に用いるような開いた金属の栓をもつガラス
瓶を使用し、試験用の瓶、フイルムの初期重量を
記録しておき、トルエンを加え、約10日間に亙る
試験期間の間、約2日毎にトルエンの重量減を測
定することにより、トルエンに対する透過性の試
験を行つた。使用したこれらのフイルム試料は円
形であり、面積は36.4平方cm(5.64平行インチ)
であつた。透過試験用のこれらの試料をつくる場
合、厚さ1.6mm(1/16インチ)のネオプレン・ゴ
ムから切取つたO−リング(ほぼ瓶の口と同じ大
きさ)を用いてフイルムを瓶の口の上にかぶせ、
漏れがないように瓶を密封する。これらの対照試
料に対する透過試験の結果を下記表に示す。
面積約25.8平方cm、辺の長さ5.1cmの正方形の
プレスしないフイルム試料を、フイルム伸張機に
より約125℃において、機械方向と横方向の伸張
が同時に起るようにして3.5×3.5倍に二軸方向に
伸張した。対照フイルムと同じ方法で、フイルム
試料1、2、および3のトルエン透過性を試験し
た。すべての試験は室温、22℃で行つた。すべて
の試料について、得られた重量減並びに規格化さ
れたトルエンの透過速度(NTPR)を計算した。
NTPRは次式を用いて決定した。
NTPR=重量減(g/24時間)/5.64平方インチ
×フイルムの厚さ(ミル)×1000
但し、5.64平方インチはトルエンに露出したフ
イルムの表面積であり、1000の係数はトルエンの
減少量を通常の1000平方インチの基準に換算する
ためのものである。
This invention relates to a method for improving the fluid permeation resistance of heterogeneous laminate blends of polyolefins and polyolefin-incompatible condensation polymers. As described in detail in U.S. Pat. Stretch the melt,
BACKGROUND OF THE INVENTION Processes for producing laminates of polymeric materials, and products made therefrom, comprising the step of forming a melt blend by cooling the stretched material below the melting point of the lowest melting polymeric component, are known. The fluid permeation resistance of the product thus produced is superior to that of conventional heterogeneous blends of similar ingredients. The present invention relates to a method of improving the fluid-repellent properties of a molded article as described in US Pat. No. 2,410,051 by stretching the article to 2 to 6 times its original dimensions. More particularly, the invention comprises a substrate polyolefin, a condensation polymer incompatible with the substrate polyolefin, and an alkylcarboxyl-substituted polyolefin, the substrate polyolefin having a melting point lower than the melting point of the condensation polymer. , and is present in the molded article in the form of a continuous matrix phase, and the condensation polymer is present in the molded article as thin, substantially two-dimensional, parallel, overlapping layers in a discontinuous, dispersed form. , an alkylcarboxyl-substituted polyolefin is present between the matrix and the layer and adheres the matrix and the layer to each other. Stretching the molded article to 2 to 6 times its original size at a temperature higher than a temperature at which a significant portion of the substrate polyolefin crystals becomes molten and lower than a temperature at which all the crystals melt. A method is provided. The products stretched in the method of the present invention are described in detail in the above-mentioned US patent application Ser. No. 241,051. Generally, these products are laminate molded articles made from a mixture of two incompatible polymers and one polymer that is used to bond the laminated regions of the incompatible polymers together. It is. This molded product is
By mixing the polymer particles together, heating the mixture to create a heterogeneous melt of the material, and shaping the melt by stretching the melt into an elongated, discontinuous polymer phase. able to make. In one embodiment of U.S. patent application Ser. After that, be careful to avoid further mixing. In other embodiments, the polymer particles can be combined in a softened or molten state so long as the polymer particles retain non-uniform properties when combined. The formulation also includes mixing the polymers at a temperature at which the polyolefin or condensation polymer softens or melts;
This can then be produced by heating it. The production of this article relies on the production of incompatible molten heterogeneous blends, in which the melt is heated at a temperature above the melting point of the highest melting polymer component.
For example, when stretched by an extrusion force, one polymer creates a continuous matrix phase and the other polymer creates a discontinuously distributed phase. The polymers forming the discontinuous phase are present in multiple thin, substantially two-dimensional, parallel, overlapping layers that are embedded within the continuous phase. To make the molded articles of US Patent Application No. 241,051, a polymer is required that adheres adjacent layers or regions of incompatible polymers. From the standpoint of this purpose, this polymer can be described as a compatibilizer, although the exact mechanism of its function is not completely understood. In the laminate molded product of the present invention,
Between each adjacent layer of incompatible polymers, at least some compatibilizer is concentrated and partially binds one layer to the other, bonding the two layers together. It is believed that Without compatibilizers, the mechanical properties of molded articles made from heterogeneous melts of incompatible polymers will be poor.
As used herein, the term "incompatible polymers" refers to materials that are substantially immiscible with each other in the molten state. Although not required, it is preferred that the condensation polymer used be in particulate form, and it is desirable that both the polyolefin and the condensation polymer can be mixed in particulate form. Generally, the size of this particle is determined when the melt blend of incompatible polymers is placed into a suitable melt-stretching device, such as the lip of an extrusion die, or an injection mold.
The particle size must be such that it has the necessary non-uniformity to produce the articles of No. 241051. If the particles, especially those of condensation polymers, are too small,
The melt blend acts as a homogeneous composition because the areas of material that are not well mixed and yet create a discontinuous polymer phase are very small. If the particles, especially those of condensation polymers, are too large, the melt blend will tend to create a marbleized rather than a layered structure, with large areas of material creating discrete phases forming This causes the material that extends to the opposite boundary of the product and makes up the continuous phase to be severed. It is preferred that these particles are generally regular in shape, for example cubic or spherical. However, it is also possible to have an irregular shape and, if appropriate, to use shapes with one dimension larger than the other, for example flakes or fibers. When the respective incompatible polymers are present as individual particles, the particles are generally about the same size, although this is not necessary. The compatibilizer itself can be supplied in particulate form or can be mixed, coated or otherwise combined with all or part of one or both of the incompatible polymers. can. In the molded articles of US Patent Application No. 241,051, the thickness of the layer of discrete phase material is a function of the particle size and the degree of elongation of the molding process. Generally, the particle size of the polymer that becomes the discontinuous phase is approximately 0.5 to 50μ thick after stretching the melt.
m or slightly thicker to produce superimposed layers. As explained in detail below, when stretched by the method of the present invention, the thickness of this layer is reduced to about 0.05-10.0 microns. Mixing of the polymers can be carried out in known manner, for example by V-blenders or shaker mixers or, on a large scale, by double cone mixers. Continuous mixing of particles can be accomplished in several known ways. Of course, the particles can also be mixed by hand; the only requirement for mixing is that two randomly taken samples of a given material have substantially the same composition. It is a must. Mixing of incompatible polymers is accomplished by adding the higher melting point polymer to the melt of the lower melting point polymer, which is kept below the melting point of the higher melting point polymer. In this case, the melt is stirred to form a suitable mixture. This mixture can be used as is for the heating process. Once mixed, each incompatible polymer is heated to a temperature above the melting point of the highest melting point polymer component.
Heating is performed to stretch the softened or molten compound. For the purposes of this specification, for incompatible polymers that do not exhibit a uniform melting point, the melting point is defined as the softening of the polymers to the extent necessary to stretch each polymer in the formulation. means at least sufficient temperature to This heating results in a softening of the material or a molten, non-uniform blend. This heating must be done in a manner that avoids further mixing of incompatible polymers. This is because such mixing causes the melt particles to homogenize and coalesce, resulting in a melt or molded article with a uniform, non-lamellar composition. This heating can be done in several known ways, usually in an extruder. The use of a single-screw extruder, such as a type of extruder designed to transport materials rather than mixing them, during the heating and forming steps can reduce the homogeneity of two-phase, incompatible polymer compositions. No change will occur. Low-shear, low-mixing extruders of the type commonly used for polyvinyl chloride, acrylonitrile, or polyvinylidene chloride, if used in a manner that melts and transports the material and minimizes mixing of the components;
can be used. High shear, high mixing extruders of the type commonly used for nylon and polyethylene are generally not available. To produce the molded article of U.S. Patent Application No. 241,051, the melt is stretched and cooled; this stretching stretches the two-phase melt and substantially changes the size of the particles of the discrete phase. It is. Stretching in the molten phase can be carried out in several ways or in combinations of these methods. For example, the melt can be stretched between rollers, pressed between platens, or extruded between the lips of a die. Molding methods such as blow molding can also carry out the expansion of the present invention. When manufacturing containers as molded articles, this stretching involves extruding a heterogeneous melt formulation to create a container preform, or parison, and then blow molding the molten parison to form the finished container. This can be achieved by combining the steps of The stretching of US Patent Application No. 241,051 can be carried out in one direction, ie, in the vertical direction, at a temperature above the melting point of the highest melting polymer component. Whether stretching is carried out in one direction or in two directions, it must be carried out in at least one direction by 100-500%, preferably 100-300%. The upper limits described herein are not critical unless the molded article ruptures, but the lower limits are important unless improper stretching results in the fluid permeation resistance characteristic of U.S. Patent Application No. 241,051 not being improved. After stretching, the molded article is solidified by cooling to a temperature below the melting point of the lowest melting point component. Cooling can be done in any desired manner and at any convenient rate.
When molding is performed by blow molding, the mold is often cooled to cool the molded product. When extruding the film, cooling can be performed by applying chilled air or by contacting it with a quench roll. Regarding the proportions of the components of the product of US Patent Application No. 241,051, the incompatible polymers to become the discontinuous phase of the molded article should generally be present at no more than about 40% by weight of the mixture. More specifically, the incompatible condensation polymers should be present in an amount of at least about 5% and no more than about 40% by weight of the mixture, with about 10-30% being preferred. If the polyester is an incompatible polymer, the incompatible polymer can be present up to about 60% by weight of the mixture. The polyolefin should be present in an amount of at least about 60% and no more than about 95% by weight of the mixture, with 70-90% being preferred. The compatibilizer should be present at about 5-30% by weight of the discontinuous phase, with about 10-20% being preferred. Inert fillers can be incorporated into any of the ingredients, so long as the fillers are not of such type or amount as to interfere with the formation of the layered structure or the desired or necessary properties of the composition. Amounts of matting agents, colorants, lubricants, stabilizers, etc. commonly used in structural polymers can be used in the present invention. The amount of such filler is not included in the calculation of the amount of incompatible polymer and compatibilizer. The polyolefins used in the composition of the molded article of U.S. Patent Application No. 241051 include polyethylene,
Includes polypropylene, polybutylene, copolymers of these materials, and the like. Polyethylene is preferred and can be high density, medium density, or low density polyethylene. Condensation polymers that are incompatible with polyolefins are polyamides, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polycarbonates. Preferably, the polyolefin and condensation polymer are selected such that the melting point of the polyolefin is lower than the melting point of the condensation polymer. Polyamides and polyamide copolymers are known and are made by reacting carboxylic acids with primary amines under known conditions. Examples of carboxylic acids used in the production of polyamides include:
These include adipic acid, suberic acid, sebacic acid, azelaic acid, glutaric acid, and pimelic acid. Examples of polyamides include tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, octamethylene diamine, and the like. Examples of polyamides include poly(pentamethylene adipamide), poly(hexamethylene adipamide), poly(hexamethylene sebaamide), lactams such as caprolactam and amino acids such as 11-aminoundecanonic acid. This includes polyamide, etc. Poly(hexamethylene adipamide) and polycaproamide are preferred. Polyesters are known and are made by reacting dibasic carboxylic acids with glycols under known conditions. Examples of carboxylic acids used in the production of polyesters include terephthalic acid, isophthalic acid, and the like. Examples of glycols are ethylene glycol, butylene glycol and the so-called polymethylene glycols having from 2 to 10 methylene groups. Examples of polyesters are poly(ethylene terephthalate), poly(butylene terephthalate), and the like. Poly(ethylene terephthalate) is preferred. Polycarbonate was manufactured by C.R.C., Cleveland, Ohio, USA.
Published in 1971 by CRC Press, edited by WJ Roff and JR Scott, Handbook of Common Polymers. Alkyl carboxy-substituted polyolefin compatibilizers are polyolefins in which the carboxyl moiety is attached to the polyolefin back bone itself or to a side chain. The term "carboxyl moiety" means a carboxyl group selected from the group consisting of acids, esters, anhydrides, and salts. A salt of a carboxylic acid is a neutralized carboxylic acid, and a compatibilizer containing a carboxylic acid as a carboxyl moiety is meant to contain the carboxylic acid of this salt. Such compatibilizers are called ionomeric polymers. Compatibilizers can be synthesized directly or made by graft polymerization. An example of a direct synthesis method is a method in which an α-olefin is polymerized with an olefin having a carboxyl moiety. An example of a grafting method is a method in which a monomer having a carboxyl moiety is added to a polyolefin backbone. In the case of a compatibilizer made by a grafting method, the polyolefin is polyethylene or a copolymer of ethylene and at least one α-olefin having 3 to 8 carbon atoms, such as propylene, or at least one α-olefin having 3 to 8 carbon atoms. It is a copolymer of α-olefin and diolefin, such as 1,4-hexadiene. Polyolefins are reacted with unsaturated carboxylic acid, anhydride, or ester monomers to form graft polymers. Representative suitable unsaturated carboxylic acids, anhydrides, or esters include: methacrylic acid, acrylic acid,
Ethacrylic acid, glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, diethyl maleate, monoethyl maleate, di-n-butyl maleate, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid , monoesters of such dicarboxylic acids, dodecenylsuccinic anhydride, 5-norbornene-
2,3-anhydride, nadic anhydride (3,6-endomethylene-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride), and the like. In general, graft polymers are approximately 0.01
% to about 20, preferably from about 0.1 to about 10, most preferably from about 0.2 to about 5% by weight of graft monomer. Graft polymers are described in detail in US Pat. No. 4,026,967 and US Pat. No. 3,953,655. In compatibilizers made by direct synthesis, the polymeric materials are α-olefins with 2-10 carbon atoms and α,β with 1 or 2 carboxyl moieties.
- copolymers with unsaturated carboxylic acids, anhydrides, or salts. Compatibilizers made by direct synthesis contain at least 75 mole percent olefinic component and about 0.2
It is made from ~25 mol% carboxyl component. Ionomeric compatibilizers are preferably made from directly synthesized compatibilizers and are composed of about 90-99 mole percent olefins and about 1-10 mole percent α,β-monomers with carboxyl moieties. It is preferable that the At this time, the carboxyl moiety is considered to be an acid equivalent, and when the carboxylic acid equivalent is a monocarboxylic acid, it is neutralized with a monovalent to trivalent metal ion, and when the carboxylic acid equivalent is a dicarboxylic acid, it is neutralized with a monovalent metal ion. Neutralized with valent metal ions. To control the degree of neutralization, the metal ion should be at least 10
% of the carboxyl moieties. Representative suitable α-olefin and unsaturated carboxylic acid, anhydride, and ester monomers are as described above. Ionomeric polymers are described in detail in US Pat. No. 3,264,272. Compatibilizers generally contain about 0.5-3.0% by weight carboxyl component. When making the molded article of U.S. Patent Application No. 241051,
Generally, polyolefins are used to create a continuous phase,
This is used in an amount of about 60 to 95% by weight of the total composition, while creating a discontinuous phase with an incompatible polymer, which is used in an amount of about 5 to about 40% by weight of the total composition. be done. The alkylcarboxy-substituted polyolefin is used in an amount of about 0.5 to 5% by weight, but larger amounts can be used if desired. In accordance with the present invention, the product of U.S. patent application Ser. At temperatures above but below that which melts all the crystals, about 2 to 6 of its original size.
Stretch uniaxially or multiaxially. In this temperature range, the polymer matrix can be stretched without adversely affecting its morphology. This temperature range is expressed relative to a conventional differential thermal spectrometry (DSC) melt curve (heating rate 10°C/min) for the particular substrate polyolefin used. For example, the starting point of this curve for typical high density polyethylene is about 98°C and the ending point is about 135°C. Using this curve, the appreciable portion of the high-density polyethylene crystal is approximately
It can be seen that it melts at 115°C, but all the crystals finish melting at the end point of this curve, ie at about 135°C. Therefore, when the molded article of U.S. Patent Application No. 241,051 is stretched to 2 to 6 times its original size, if the substrate polyolefin is high density polyethylene,
The temperature of the molded article should be approximately 115-135°C. If an attempt is made to stretch this molded article below this temperature, the molded article will fracture. As an example of the method of the present invention, U.S. Patent Application No. 241,051
The molded article in the form of a film made in No. 1 can be stretched in the transverse direction with a tenter frame device and in the machine direction with conventional stretching rolls. The injection molded article in the form of a cylindrical preform of US Pat. No. 2,410,051 can also be multiaxially expanded into a bottle-like container by reheat blow molding. Surprisingly, although the condensation polymer within the substrate polyolefin is stretched during the process of the present invention, as evidenced using optical microscopy with crossed polarizers,
The integrity of the stretched part is retained. That is,
No voids were observed even after stretching. It is inferred that the ability of the condensation polymer within the substrate polyolefin matrix to stretch at temperatures well below the melting point of the condensation polymer is the result of structural interactions between the molecules of the polymer components. Regardless of the mechanism, the product of the process of the present invention exhibits improved fluid permeation prevention properties by a factor of about two to several times per unit thickness compared to the product described in US Pat. No. 2,410,051. The invention is illustrated in detail by the following examples. Example 1 A polyolefin, a polyamide, and a compatibilizer were mixed as follows to make a heterogeneous blend as described in US Patent Application No. 241,051. The polyamide was made by condensing hexamethylene diamine, adipic acid, and caprolactam to obtain a composition of 77.5 parts by weight poly(hexamethylene adipamide) and 22.5 parts by weight polycaproamide. The DSC melting point of polyamide is approximately 225°C. Polyolefin has a density of 0.944g/cc, ASTM
Melt coefficient 0.24g/10 determined by D-1238 method
It is a linear polyethylene with a DSC melting point of approximately 135°C and is manufactured by EI du Pont de Nemours & Company under the trade name ``Alathon PE 7810.''
and Company). The polyamide and polyethylene particles were generally cubic, approximately 3-4 mm on each side. The alkyl carboxyl substituted polyolefin compatibilizer was obtained by melt grafting fumaric acid onto polyethylene having a density of 0.958 g/cc and a melt coefficient of approximately 10 g/10 seconds as determined by the ASTM D-1238 method. Fumaric acid was grafted to polyethylene in an amount of about 0.9% by weight, based on the total weight of the polymer, by the method described in US Pat. No. 4,026,967. Compatibilizers are generally cubic particles with side lengths of approximately 2 to
It was 3mm. The DSC melting point of this material was approximately 135°C. This mixture contains 82% by weight polyolefin, 15% by weight polyamide, and 3% by weight compatibilizer. This was shaken in a drum to ensure a completely even distribution of particles. A portion of this mixture is transferred to an extruder, such as a Midland Ross extruder of New Brunswick, New Jersey, with a low mixing screw and a side-fed blown film die. It was supplied directly to the mold. A film sample with a circumference of about 30 cm was blow molded using a 2.5 inch die at an extrusion temperature of 280°C. For control purposes, the fluid permeation resistance of this film, which was not stretched by the method of the present invention, was measured as follows. 12.7 cm (5 inch) square control film sample 1
and 2 at 225°C and 10.3 MPa (1500 psig) using a hydraulic press equipped with a 4-inch ram such as Model P-204 manufactured by Pasadena Hydraulics, Pasadena, California, USA. It was pressed for 5 minutes to smooth it. For these control samples, we used glass bottles with open metal stoppers, such as those used for bottling food products, recorded the initial weight of the test bottles and film, added toluene, and conducted the test for about 10 days. Permeability to toluene was tested by measuring the weight loss of toluene approximately every two days during the period. These film samples used were circular, with an area of 36.4 square cm (5.64 parallel inches)
It was hot. When making these samples for transmission testing, the film is placed over the bottle neck using an O-ring cut from 1.6 mm (1/16 inch) thick neoprene rubber (approximately the same size as the bottle neck). Put it on top,
Seal the jar to prevent leaks. The results of the permeation tests for these control samples are shown in the table below. A square unpressed film sample with an area of approximately 25.8 square cm and a side length of 5.1 cm was doubled by a factor of 3.5 x 3.5 using a film stretching machine at approximately 125°C so that stretching occurred simultaneously in the machine and transverse directions. Stretched axially. Film samples 1, 2, and 3 were tested for toluene permeability in the same manner as the control film. All tests were conducted at room temperature, 22°C. The resulting weight loss and normalized toluene permeation rate (NTPR) were calculated for all samples.
NTPR was determined using the following formula. NTPR = weight loss (g/24 hours) / 5.64 square inches × film thickness (mils) × 1000 However, 5.64 square inches is the surface area of the film exposed to toluene, and the factor of 1000 normally measures the amount of toluene loss. The standard is 1000 square inches.
【表】
実施例 2
本実施例2に用いた組成物は82重量%の線状ポ
リエチレン、3重量%の相容化剤、および15重量
%の「ナイロン」6/66(22.5/77.5重量%)を
含み、詳細はすべて実施例1と同様である。
この組成物から、一端が閉じ他端は開いて外側
にネジが切られている円筒塔形の予備成形品の形
の米国特許願第241051号の成形品を、14オンス
(約3.8dl)のHPM社[米国オハイオ州ガイレツ
ド(Gilead)]製の射出成形機により射出成形し
た。この予備成形品の全体としての高さは約13.7
cm、外径は約2.4cm、壁厚は約0.4cmであつた。米
国特許願第241051号に従えば、一般用のスクリユ
ーを低速で使用すると、低剪断混合条件が得られ
る。射出成形は熔融温度約250℃で行つた。成形
型は約21℃の温度に保つた。射出時間は12秒、冷
却時間は9秒であつた。射出およびパツキング圧
力は12×107Pa(17000psi)であつた。断面を顕微
鏡で検査すると、成形型のゲートとキヤビテイー
を流れる際に熔融物が伸張されるために、ナイロ
ンは層状で存在することがわかる。
この予備成形体を可動テーブルの受けにねじ込
んだ。ピストンで動作する中心棒が動いて予備成
形体の中に入り、予備成形体の端と接触し、再加
熱工程中たわむことが防がれる。中心棒はまた、
膨張工程中予備成形体の内部にガスを導入する役
目もする。中心棒が延びる特徴をもつているた
め、或程度の軸配向を与えるのにも役立つ。
ねじ込んだ後、予備成形体を加熱位置へと動か
す。この位置で往復運動をする電熱器を用いて予
備成形体を所望の温度に加熱する。予備成形体を
取り付ける保持器は、電熱器の前にある時は何時
でも回転させることができる。予備成形体を加熱
するには約7秒間が必要である。
加熱工程が終了すると、直ちに予備成形体を、
約950c.c.の瓶をつくるように設計された成形型の
プラテンの間の位置へと動かす。赤外線温度計
〔米国イリノイ州ナイルズ(Niles)のアーコン
(Ircon)社製CH34LC型〕を用い予備成形体の表
面温度を測定する。予備成形体の平均温度は上記
の表面温度よりも恐らく幾分低い。予備成形体の
温度を平衡にするために、滞在時間を約20〜90秒
にした。この滞在時間の後に成形型を閉じ、同時
に予備成形体に軸方向の力とガス(N2)の圧力
をかけて予備成形体を引き伸ばす。表面温度約
128〜133℃、吹込み時間約8秒、吹込み圧力約7
×105〜×106Pa(100〜150psig)で吹込みを行い、
瓶をつくつた。伸張/吹込みサイクルの後に、型
を開き、瓶を冷却する。その結果瓶はその周およ
び軸方向にそれぞれ3.4および2.0倍伸張された。
瓶の壁の平均の厚さは約0.2mm(7.5ミル)であつ
た。
透過防止性は瓶に200c.c.のキシレンを加え、こ
れを密封し、1〜2週間に亙り重量を(22℃で)
周期的に測定することにより決定した。透過性は
約0.7g/日であつた。
対照例
実施例1と同じ組成のペレツト配合物をつくつ
たが、使用したポリオレフインは密度0.963g/
c.c.、ASTM D−1238で決定された熔融係数0.3
g/10分の線状ポリエチレンであり、フイリツプ
ス・ケミカル(Phillips Chemical)社から「マ
ーレツクス(MARLEX)」EHM6003の商品名で
市販されているものであつた。
この配合物を押出吹込成形機〔米国、マサチユ
ーセツツ州、フイツツバーグ(Fitchburg)のロ
シユロー・ダイ・アンド・マシーン(Rocheleau
Die&Machine)社製〕に供給した。約1の大
きさの瓶を低剪断混合(2:1の圧縮比のスクリ
ユー)によりつくつた。ダイス型のヘツドを約
245℃の温度に保つた。上記条件を用い、瓶の形
の米国特許願第241051号の製品をつくつた。機械
のパラメータを種々の壁厚の瓶をつくり、キシレ
ンに対する透過性を決定した。実施例2と同等な
壁厚をもつ伸張しない瓶の透過性は約3.9g/日
と計算された。[Table] Example 2 The composition used in this Example 2 contains 82% by weight linear polyethylene, 3% by weight compatibilizer, and 15% by weight "Nylon" 6/66 (22.5/77.5% by weight). ), and all details are the same as in Example 1. From this composition, a 14 oz. Injection molding was performed using an injection molding machine manufactured by HPM (Gilead, Ohio, USA). The overall height of this preform is approximately 13.7
cm, the outer diameter was approximately 2.4 cm, and the wall thickness was approximately 0.4 cm. According to US patent application Ser. No. 241,051, low shear mixing conditions are achieved when a conventional screw is used at low speed. Injection molding was carried out at a melt temperature of approximately 250°C. The mold was kept at a temperature of approximately 21°C. The injection time was 12 seconds and the cooling time was 9 seconds. Injection and packing pressure was 12×10 7 Pa (17000 psi). Microscopic examination of the cross-section reveals that the nylon exists in layers due to the elongation of the melt as it flows through the gate and cavity of the mold. This preform was screwed into a receiver on a movable table. A piston-actuated center rod moves into the preform and contacts the edges of the preform, preventing it from sagging during the reheating process. The center rod is also
It also serves to introduce gas into the interior of the preform during the expansion process. The elongated feature of the center rod also helps provide some axial orientation. After screwing, the preform is moved to the heating position. At this position, the preform is heated to the desired temperature using a reciprocating electric heater. The holder to which the preform is mounted can be rotated whenever it is in front of the electric heater. Approximately 7 seconds are required to heat the preform. Immediately after the heating process is completed, the preform is
Move to position between the platens of a mold designed to make approximately 950 c.c. bottles. The surface temperature of the preform is measured using an infrared thermometer (Model CH34LC manufactured by Ircon, Niles, Illinois, USA). The average temperature of the preform is probably somewhat lower than the surface temperature mentioned above. The residence time was approximately 20-90 seconds to equilibrate the temperature of the preform. After this residence time, the mold is closed and at the same time an axial force and gas (N 2 ) pressure are applied to the preform to stretch it. Surface temperature approx.
128-133℃, blowing time about 8 seconds, blowing pressure about 7
Blow at ×10 5 to ×10 6 Pa (100 to 150 psig),
I made a bottle. After the stretch/blow cycle, open the mold and cool the bottle. As a result, the bottle was stretched by 3.4 and 2.0 times in its circumferential and axial directions, respectively.
The average thickness of the bottle walls was approximately 0.2 mm (7.5 mils). For permeation prevention, add 200cc.
Determined by periodic measurements. The permeability was approximately 0.7 g/day. Control Example A pellet formulation with the same composition as in Example 1 was made, but the polyolefin used had a density of 0.963 g/
cc, melting coefficient 0.3 determined by ASTM D-1238
g/10 min linear polyethylene, commercially available from Phillips Chemical Company under the tradename MARLEX EHM6003. This formulation was then molded using an extrusion blow molding machine (Rocheleau Die & Machine, Fitchburg, Mass., USA).
Die & Machine). Bottles of approximately 1 mm size were made by low shear mixing (2:1 screwdriver compression ratio). The die-shaped head is approx.
The temperature was kept at 245℃. Using the above conditions, the product of US patent application Ser. No. 241,051 was made in the form of a bottle. Bottles with different wall thicknesses were prepared using machine parameters and their permeability to xylene was determined. The permeability of an unstretched bottle with wall thickness comparable to Example 2 was calculated to be approximately 3.9 g/day.
Claims (1)
と相容性のない縮合重合体、およびアルキルカル
ボキシル置換ポリオレフインから成り、該基質ポ
リオレフインは前記縮合重合体の融点より低いと
融点を有し、かつ連続マトリツクス相の形状で成
形品中に存在し、そして縮合重合体は成形品中に
おいて薄い、実質的に二次元の、平行で重なり合
つた層として、不連続な分散した形状で存在し、
アルキルカルボキシル置換ポリオレフインはこれ
等のマトリツクスと、前記層の間に存在し且つこ
れ等のマトリツクスと、前記層を互に接着させて
いる、層状成形品の流体透過防止性を改善する方
法において、基質ポリオレフイン結晶の可成りの
部分が熔融状態になる温度より高く、該結晶がす
べて熔融する温度よりは低い温度において、該成
形品をもとの寸法の2〜6倍に伸張することを特
徴とする方法。 2 一軸方向に伸張を行う特許請求の範囲第1項
記載の方法。 3 多軸方向に伸張を行う特許請求の範囲第1項
記載の方法。 4 基質ポリオレフインはポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブチレン、およびこれらの材料の
共重合体から成る群から選ばれる特許請求の範囲
第1項記載の方法。 5 縮合重合体がポリアミドである特許請求の範
囲第1項記載の方法。 6 ポリアミドは組成物の10〜20重量%の量で存
在する特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 縮合重合体がポリエステルである特許請求の
範囲第1項記載の方法。 8 アルキルカルボキシル置換ポリオレフインは
カルボキシル部分がポリオレフインの骨格自身ま
たは側鎖に結合したポリオレフインから成る群か
ら選ばれた特許請求の範囲第1項記載の方法。[Scope of Claims] 1 Consisting of a substrate polyolefin, a condensation polymer incompatible with the substrate polyolefin, and an alkyl carboxyl-substituted polyolefin, the substrate polyolefin has a melting point lower than the melting point of the condensation polymer, and present in the molded article in the form of a continuous matrix phase, and the condensation polymer is present in the molded article as thin, substantially two-dimensional, parallel, overlapping layers in a discontinuous, dispersed form;
An alkylcarboxyl-substituted polyolefin is present between the matrix and the layer and adheres the matrix and the layer to each other in a method for improving the fluid permeation resistance of a layered article. The molded article is stretched to 2 to 6 times its original size at a temperature higher than the temperature at which a significant portion of the polyolefin crystals becomes molten, but lower than the temperature at which all the crystals melt. Method. 2. The method according to claim 1, in which stretching is performed in a uniaxial direction. 3. The method according to claim 1, wherein stretching is performed in multiple axial directions. 4. The method of claim 1, wherein the substrate polyolefin is selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, and copolymers of these materials. 5. The method according to claim 1, wherein the condensation polymer is a polyamide. 6. A method according to claim 5, wherein the polyamide is present in an amount of 10 to 20% by weight of the composition. 7. The method according to claim 1, wherein the condensation polymer is a polyester. 8. The method according to claim 1, wherein the alkylcarboxyl-substituted polyolefin is selected from the group consisting of polyolefins in which the carboxyl moiety is bonded to the polyolefin skeleton itself or to a side chain.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35951082A | 1982-03-18 | 1982-03-18 | |
| US359510 | 1982-03-18 | ||
| US384935 | 1995-02-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58168525A JPS58168525A (en) | 1983-10-04 |
| JPH0344892B2 true JPH0344892B2 (en) | 1991-07-09 |
Family
ID=23414124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58041595A Granted JPS58168525A (en) | 1982-03-18 | 1983-03-15 | Method of stretching laminated shape at low temperature |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58168525A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6014695B2 (en) * | 1979-03-06 | 1985-04-15 | イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ− | Layered molded product and its manufacturing method |
-
1983
- 1983-03-15 JP JP58041595A patent/JPS58168525A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58168525A (en) | 1983-10-04 |
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