CN108473743B - 树脂组合物和使用其的多层结构体 - Google Patents
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Abstract
以能够形成可抑制发生外观不良、且可改善熔融成型时的色调恶化的多层结构体的树脂组合物的目的,提供一种树脂组合物,其特征在于,含有乙烯‑乙烯酯系共聚物皂化物(A)和脂肪酸金属盐,上述脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐。
Description
技术领域
本发明涉及使用乙烯-乙烯酯系共聚物皂化物(以下,有时略称“EVOH”)得到的树脂组合物和使用其的多层结构体,更详细而言,涉及即使应用多层共挤出成型的情况下也能够形成可抑制发生外观不良、且可改善熔融成型时的色调恶化的多层结构体的树脂组合物、和包含使用其的树脂组合物层的多层结构体。
背景技术
用于包装食品、各种物品的包装材料大多要求阻气性、特别是氧阻隔性。这是为了防止由于氧等而导致包装内容物发生氧化劣化等的影响,另外,为了使食品的新鲜度长时间地维持。因此,对于以往的包装材料,设置防止氧透过的阻气层来防止氧等的透过。
作为以往的包装材料中一般设置的阻气层,可以举出:由无机物形成的阻气层、由有机物形成的阻气层。作为由无机物形成的阻气层,使用有铝箔、铝蒸镀层等金属层、或氧化硅蒸镀层、氧化铝蒸镀层等金属化合物层。然而,铝箔、铝蒸镀层等金属层存在不可见包装内容物、废弃性差等缺点。另外,氧化硅蒸镀层、氧化铝蒸镀层等金属化合物层存在由于印刷、层压等二次加工时的变形、运输时的振动、冲击、包装材料的变形、落下等而产生裂纹从而阻气性明显降低等缺点。
另一方面,作为由有机物形成的阻气层,使用有由偏二氯乙烯系聚合物形成的层、由聚乙烯醇和EVOH等乙烯醇系聚合物形成的层。偏二氯乙烯系聚合物在焚烧废弃时有产生有害的氯化合物等的担心,因此,近年用量大幅减少。由聚乙烯醇和EVOH等乙烯醇系聚合物形成的层是透明的,存在较不易产生阻气层的裂纹、废弃方面的问题少的优点,因此,广泛用于包装材料。
例如,作为上述包装材料,可以举出:以由EVOH形成的层为中间层,借助粘接树脂层、聚酰胺层,层叠除EVOH以外的热塑性树脂(其他热塑性树脂)而成的多层结构体。这样的多层结构体如上述,利用其优异的阻气性和透明性,成型为作为食品包装材料、药品包装材料、工业化学试剂包装材料、农药包装材料等包装材料的薄膜、片、或瓶等容器等而加以利用。
近年来,特别是强烈要求对内容物的安全感,因此,有优选从外面也能确认到内容物那样的可视性(透明性)高的多层结构体的倾向。
在成型上述多层结构体时,多数应用共挤出成型。此时,根据成型条件不同,会在EVOH树脂组合物层与其相邻层的层叠界面处产生粗糙,作为结果,存在多层结构体的外观(透明性)降低的情况。
一般来说,为了改善EVOH的成型性,分别在专利文献1中公开了表面附着有高级脂肪酸的EVOH粒料,在专利文献2中公开了由EVOH和元素周期表第2族金属的脂肪酸金属盐形成的树脂组合物,在专利文献3中公开了由乙烯组成不同的2种EVOH和高级脂肪酸锌盐形成的树脂组合物,在专利文献4中公开了一种树脂组合物,其特征在于,在EVOH粒料的内部和外部表面分别存在有脂肪酸金属盐。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-092160号公报
专利文献2:日本特开2000-290455号公报
专利文献3:日本特开2015-083665号公报
专利文献4:日本特开2001-200123号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,专利文献1~4中记载的树脂组合物伴随着近年来的成型技术的高度化(例如供料头·模具形状的多样化、成型装置的高功能化等)、多层结构体的高功能化(例如层数增加等)而进行多层共挤出成型时,有时产生所得多层结构体的外观、特别是多层结构体的透明性不充分,或根据成型条件而色调恶化等问题,因此,期望进一步改善。
因此,本发明在这样的背景下提供能够形成可抑制发生外观不良、且可改善熔融成型时的色调恶化的多层结构体的树脂组合物、和包含使用其的树脂组合物层的多层结构体。
用于解决问题的方案
因而,本发明人鉴于上述情况进行了深入研究,结果发现:通过使用含有EVOH(A)、和选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐的树脂组合物,由此,在例如进行多层共挤出成型时,可以得到可抑制起因于在EVOH层/粘接树脂层和EVOH层/聚酰胺层中的至少一层叠界面处产生的界面粗糙的外观不良、特别是外观劣化少的多层结构体,且可改善熔融成型时的色调恶化。
即,本发明的第1主旨在于,一种树脂组合物,其为含有EVOH(A)和脂肪酸金属盐的树脂组合物,上述脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐。
而且,本发明的第2主旨在于,一种多层结构体,其在包含上述树脂组合物的树脂组合物层的至少一个面上借助粘接树脂层层叠除上述树脂组合物以外的热塑性树脂层,本发明的第3主旨在于,一种多层结构体,其在包含上述树脂组合物的树脂组合物层的至少一个面上层叠聚酰胺层。
发明的效果
本发明为一种树脂组合物,其特征在于,含有EVOH(A)和脂肪酸金属盐,上述脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐。因此,使用上述树脂组合物得到的多层结构体可以成为可抑制起因于在EVOH层/粘接树脂层和EVOH层/聚酰胺层中的至少一层叠界面处产生的界面粗糙的外观不良、且可改善熔融成型时的色调恶化的优异的多层结构体。
另外,如果为上述锌盐的总含量相对于上述EVOH(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.035重量份的树脂组合物,则使用该树脂组合物得到的多层结构体可以成为进一步可抑制起因于在EVOH层/粘接树脂层和EVOH层/聚酰胺层中的至少一层叠界面处产生的界面粗糙的外观不良、且进一步可改善熔融成型时的色调恶化的优异的多层结构体。
如果为上述碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)的含量相对于上述EVOH(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.0345重量份的树脂组合物,则使用该树脂组合物得到的多层结构体可以成为更进一步可抑制起因于在EVOH层/粘接树脂层和EVOH层/聚酰胺层中的至少一层叠界面处产生的界面粗糙的外观不良、且更进一步可改善熔融成型时的色调恶化的优异的多层结构体。
如果为上述碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)的含量相对于上述EVOH(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.0345重量份的树脂组合物,则使用该树脂组合物得到的多层结构体可以成为更进一步可抑制起因于在EVOH层/粘接树脂层和EVOH层/聚酰胺层中的至少一层叠界面处产生的界面粗糙的外观不良、且更进一步可改善熔融成型时的色调恶化的优异的多层结构体。
如果为上述碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)的含量相对于上述EVOH(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.0345重量份的树脂组合物,则使用该树脂组合物得到的多层结构体可以成为更进一步可抑制起因于在EVOH层/粘接树脂层和EVOH层/聚酰胺层中的至少一层叠界面处产生的界面粗糙的外观不良、且更进一步可改善熔融成型时的色调恶化的优异的多层结构体。
具体实施方式
以下,对本发明的构成详细进行说明,但这些为示出理想的实施方式的一例,不限定于这些内容。
本发明为一种树脂组合物,其特征在于,含有EVOH(A)和脂肪酸金属盐,上述脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐。
以下,对本发明的构成详细进行说明。
<(A)EVOH>
本发明中使用的EVOH(A)是通常使乙烯与乙烯酯系单体共聚后皂化而得到的树脂,是非水溶性的热塑性树脂。聚合法也可以采用公知的任意的聚合法、例如溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合,一般使用以甲醇为溶剂的溶液聚合。所得乙烯-乙烯酯系共聚物的皂化也可以以公知的方法进行。
即,本发明中使用的EVOH(A)以乙烯结构单元和乙烯醇结构单元为主,根据情况通常包含未皂化而残留的若干量的乙烯酯结构单元。
作为上述乙烯酯系单体,从自市场获得的容易性、制造时的杂质的处理效率良好的方面出发,代表性地使用乙酸乙烯酯。此外,例如可以举出甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯等脂肪族乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等芳香族乙烯酯等,通常为碳数3~20、优选碳数4~10、特别优选碳数4~7的脂肪族乙烯酯。它们通常可以单独使用,根据需要可以同时使用多种。
EVOH(A)中的乙烯结构单元的含量是基于ISO14663测定的值,通常为20~60摩尔%、优选25~50摩尔%、特别优选25~35摩尔%。上述含量过少时,有高湿时的阻气性、熔融成型性降低的倾向,相反地过多时,有阻气性降低的倾向。
EVOH(A)中的乙烯酯成分的皂化度是基于JIS K6726(其中,EVOH用均匀地溶解于水/甲醇溶剂的溶液)测定的值,通常为90~100摩尔%、优选95~100摩尔%、特别优选99~100摩尔%。上述皂化度过低时,有阻气性、热稳定性、耐湿性等降低的倾向。
另外,上述EVOH(A)的熔体流动速率(MFR)(210℃、载荷2160g)通常为0.5~100g/10分钟、优选1~50g/10分钟、特别优选3~35g/10分钟。上述MFR过高时,有制膜性降低的倾向。另外,MFR过低时,有熔融挤出变困难的倾向。
另外,本发明中使用的EVOH(A)在不妨碍本发明的效果的范围(例如10摩尔%以下)内,还可以包含源自以下所示的共聚单体的结构单元。
上述共聚单体例如可以举出:丙烯、1-丁烯、异丁烯等烯烃类、2-丙烯-1-醇、3-丁烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、5-己烯-1-醇、3,4-二羟基-1-丁烯、5-己烯-1,2-二醇等含羟基的α-烯烃类、作为其酯化物的3,4-二酰氧基-1-丁烯、特别是3,4-二乙酰氧基-1-丁烯等、2,3-二乙酰氧基-1-烯丙基氧基丙烷、2-乙酰氧基-1-烯丙基氧基-3-羟基丙烷、3-乙酰氧基-1-烯丙基氧基-2-羟基丙烷、甘油单乙烯基醚、甘油单异丙烯基醚等酰化物等衍生物、2-亚甲基丙烷-1,3-二醇、3-亚甲基戊烷-1,5-二醇等羟基烷基亚乙烯类;1,3-二乙酰氧基-2-亚甲基丙烷、1,3-二丙酰氧基-2-亚甲基丙烷、1,3-二丁酰氧基-2-亚甲基丙烷等羟基烷基亚乙烯基二乙酸酯类;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、邻苯二甲酸(酐)、马来酸(酐)、衣康酸(酐)等不饱和酸类或其盐或碳数1~18的单或二烷基酯类、丙烯酰胺、碳数1~18的N-烷基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺丙磺酸或其盐、丙烯酰胺丙基二甲基胺或其酸盐或其季盐等丙烯酰胺类、甲基丙烯酰胺、碳数1~18的N-烷基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、2-甲基丙烯酰胺丙磺酸或其盐、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺或其酸盐或其季盐等甲基丙烯酰胺类、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺等N-乙烯基酰胺类、丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯类、碳数1~18的烷基乙烯基醚、羟基烷基乙烯基醚、烷氧基烷基乙烯基醚等乙烯基醚类、氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯、溴乙烯等卤代乙烯基化合物类、三甲氧基乙烯基硅烷等乙烯基硅烷类、乙酸烯丙酯、氯化烯丙酯等卤代烯丙基化合物类、烯丙基醇、二甲氧基烯丙基醇等烯丙基醇类、三甲基-(3-丙烯酰胺-3-二甲基丙基)-氯化铵、丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等共聚单体。
进而,也可以使用经过氨基甲酸酯化、缩醛化、氰基乙基化、氧亚烷基化等“后改性”的EVOH。
从二次成型性变良好的方面出发,特别优选使含羟基的α-烯烃类共聚而得到的EVOH,其中,优选侧链具有伯羟基的EVOH、特别优选侧链具有1,2-二醇的EVOH。
上述侧链具有1,2-二醇的EVOH在侧链包含1,2-二醇结构单元。上述1,2-二醇结构单元具体而言是指下述通式(1)所示的结构单元。
[上述通式(1)中,R1、R2及R3分别独立地表示氢原子或有机基团,X表示单键或键合链。R4、R5及R6分别独立地表示氢原子或有机基团。]
作为上述通式(1)所示的1,2-二醇结构单元中的有机基团,例如可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等饱和烃基、苯基、苄基等芳香族烃基、卤素原子、羟基、酰氧基、烷氧基羰基、羧基、磺酸基等。
特别是,含有上述通式(1)所示的1,2-二醇结构单元时,其含量通常为0.1~20摩尔%、进而优选0.1~15摩尔%、特别优选0.1~10摩尔%。
另外,本发明中使用的EVOH(A)可以为与不同的其他EVOH的混合物,作为上述其他EVOH,可以举出乙烯结构单元的含量不同的EVOH、上述通式(1)所示的1,2-二醇结构单元的含量不同的EVOH、皂化度不同的EVOH、熔体流动速率(MFR)不同的EVOH、其他共聚成分不同的EVOH等。
本发明中,树脂组合物中含有脂肪酸金属盐,该脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种。
<(B)碳数3~12的脂肪酸金属盐>
作为本发明中使用的碳数3~12的脂肪酸金属盐(B),例如可以举出丁酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、月桂酸等脂肪酸的盐(例如钠盐、钾盐等碱金属盐、镁盐、钙盐、钡盐等碱土金属盐、锌盐等过渡金属盐)等,适合使用容易得到发明的效果的脂肪酸锌盐(丁酸锌、己酸锌、辛酸锌、壬酸锌、癸酸锌、十一酸锌、月桂酸锌等),进而从热稳定性和价格的观点出发,特别适合使用月桂酸锌。
上述碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)的含量相对于EVOH(A)100重量份、按金属换算计、通常为0.0005~0.0345重量份、优选0.0007~0.025重量份、进而优选0.01~0.02重量份。上述含量过少时,发明的效果变得不充分,含量过多时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
<(C)碳数13~20的脂肪酸金属盐>
本发明中使用的碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)例如可以举出:肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、花生酸等脂肪酸的盐(例如钠盐、钾盐等碱金属盐、镁盐、钙盐、钡盐等碱土金属盐、锌盐等过渡金属盐)等,适合使用容易得到发明的效果的脂肪酸锌盐(肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、12-羟基硬脂酸锌、花生酸锌等)、脂肪酸镁盐(肉豆蔻酸镁、棕榈酸镁、硬脂酸镁、12-羟基硬脂酸镁、花生酸镁等)、脂肪酸钙盐(肉豆蔻酸钙、棕榈酸钙、硬脂酸钙、12-羟基硬脂酸钙、花生酸钙等),进而从获得的容易性和价格的观点出发,特别适合使用硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙。
上述碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)的含量相对于EVOH(A)100重量份、按金属换算计、通常为0.0005~0.0345重量份、优选0.0007~0.025重量份、进而优选0.001~0.02重量份。上述含量过少时,发明的效果变得不充分,含量过多时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
<(D)碳数21~29的脂肪酸金属盐>
本发明中使用的碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)例如可以举出:山萮酸、木蜡酸、蜡酸、褐煤酸、蜂花酸等脂肪酸的盐(例如钠盐、钾盐等碱金属盐、镁盐、钙盐、钡盐等碱土金属盐、锌盐等过渡金属盐)等,适合使用容易得到发明的效果的脂肪酸锌盐(山萮酸锌、木蜡酸锌、蜡酸锌、褐煤酸锌、蜂花酸锌等),进而从获得的容易性和价格的观点出发,特别适合使用山萮酸锌。
上述碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)的含量相对于EVOH(A)100重量份、按金属换算计、通常为0.0005~0.0345重量份、优选0.0007~0.025重量份、进而优选0.001~0.02重量份。上述含量过少时,发明的效果变得不充分,含量过多时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
<脂肪酸金属盐相对于EVOH(A)的含量>
本发明中使用的选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的脂肪酸金属盐的总含量(B+C+D)相对于EVOH(A)100重量份、按金属换算计、通常为0.0005~0.06重量份、优选0.0007~0.05重量份、进而优选0.0001~0.04重量份。上述含量过少时,发明的效果变得不充分,含量过多时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
本发明含有选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,其中,从容易得到发明的效果的观点出发,优选含有碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)。
上述碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)的含量相对于上述碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)的含量之比(B/C)按金属换算计通常为0.01~70、优选0.5~35、进而优选1~20、尤其优选1.1~10。上述比率过小时,发明的效果变得不充分,比率过高时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
上述碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)的含量相对于上述碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)的含量之比(B/D)按金属换算计通常为0.01~70、优选0.5~35、进而优选1~20、尤其优选1.1~10。上述比率过小,发明的效果变得不充分,比率过高时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
上述碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)的含量相对于碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)与上述碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)的含量之比(B/(C+D))按金属换算计通常为0.01~70、优选0.5~35、进而优选1~20、尤其优选1.1~10。上述比率过小时,发明的效果变得不充分,比率过高时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
<锌盐相对于EVOH(A)的总含量>
本发明的树脂组合物的锌盐的总含量相对于EVOH(A)100重量份、按金属换算计、通常为0.0005~0.035重量份、优选0.0007~0.025重量份、进而优选0.001~0.02重量份、更优选0.05~0.017重量份、特别优选0.008~0.013重量份。上述含量过少时、发明的效果变得不充分,含量过多时,有热稳定性和色调稳定性降低的倾向。
上述锌盐的总含量例如可以通过如下方法而求出:将本发明的树脂组合物灰化后,溶解于盐酸水溶液,通过电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)进行测定,由标准液的标准曲线对金属的含量进行定量的方法等而求出。另外,树脂组合物中的EVOH(A)的含量和脂肪酸金属盐的含量例如可以通过高效液相色谱法求出。
本发明中,只要上述脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自上述(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐即可。
选自上述(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐、且至少1种为镁盐或钙盐的情况下,有容易改善熔融成型时的色调恶化的倾向。另外,选自上述(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属全部为锌盐的情况下,有更有效地得到本发明的效果的倾向。
本发明中,上述脂肪酸金属盐分别至少各使用1种碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)、且选自上述(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐的情况下,有更有效地得到本发明的效果的倾向。优选上述(B)、(C)、(D)全部为锌盐。
<(E)其他热塑性树脂>
本发明的树脂组合物中,作为树脂成分,除EVOH(A)以外,可以在相对于EVOH(A)100重量份通常成为30重量份以下的范围内含有其他热塑性树脂(E)。
作为上述其他热塑性树脂(E),例如可以举出直链状低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-α-烯烃(碳数4~20的α-烯烃)共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丙烯、丙烯-α-烯烃(碳数4~20的α-烯烃)共聚物、聚丁烯、聚戊烯等烯烃的均聚物或共聚物、聚环状烯烃、或者将这些烯烃的均聚物或共聚物用不饱和羧酸或其酯进行接枝改性而得到的物质等广义的聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酯、聚酰胺、共聚聚酰胺、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯酸类树脂、乙烯酯系树脂、聚酯弹性体、聚氨酯弹性体、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯等热塑性树脂。
特别是制造使用本发明的树脂组合物而成的多层结构体并将其用作食品的包装材料时,为了防止上述包装材料热水处理后EVOH层在包装材料端部溶出,优选配混聚酰胺系树脂。聚酰胺系树脂利用酰胺键与EVOH的OH基和酯基中的至少一者的相互作用而可以形成网络结构,由此,可以防止热水处理时的EVOH的溶出。因此,使用本发明的树脂组合物作为蒸煮食品、煮沸食品的包装材料时,优选配混聚酰胺系树脂。
作为上述聚酰胺系树脂,可以使用公知的聚酰胺系树脂。
具体而言,例如可以举出:聚己内酰胺(尼龙6)、聚-ω-氨基庚酸(尼龙7)、聚-ω-氨基壬酸(尼龙9)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚月桂内酰胺(尼龙12)等均聚物。另外,作为共聚聚酰胺系树脂,可以举出:聚乙二胺己二酰胺(尼龙26)、聚四亚甲基己二酰胺(尼龙46)、聚六亚甲基己二酰胺(尼龙66)、聚六亚甲基癸二酰胺(尼龙610)、聚六亚甲基十二烷二酰胺(尼龙612)、聚八亚甲基己二酰胺(尼龙86)、聚十亚甲基己二酰胺(尼龙108)、己内酰胺/月桂内酰胺共聚物(尼龙6/12)、己内酰胺/ω-氨基壬酸共聚物(尼龙6/9)、己内酰胺/己二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙6/66)、月桂内酰胺/己二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙12/66)、乙二胺己二酰胺/己二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙26/66)、己内酰胺/己二酸六亚甲基二胺/癸二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙66/610)、己二酸伸乙胺/己二酸六亚甲基二胺/癸二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙6/66/610)等脂肪族聚酰胺;聚六亚甲基间苯二甲酰胺、聚六亚甲基对苯二甲酰胺、聚间苯二甲基己二酰胺、六亚甲基间苯二甲酰胺/对苯二甲酰胺共聚物、聚-对亚苯基对苯二甲酰胺、或聚-对亚苯基·3-4’二苯基醚对苯二甲酰胺等芳香族聚酰胺;非晶性聚酰胺、将这些聚酰胺系树脂以亚甲基苄胺、间二甲苯二胺等芳香族胺改性而得到的物质、己二酸间二甲苯二胺(m-xylylene diammonium adipate)等。或者,可以为它们的末端改性聚酰胺系树脂,优选末端改性聚酰胺系树脂。
上述末端改性聚酰胺系树脂是指,具体而言例如用碳数1~22的烃基改性而得到的末端改性聚酰胺系树脂,也可以使用市售品。更详细而言,例如优选使用:末端改性聚酰胺系树脂的末端COOH基的数量[X]、与末端CONR1R2基(其中,R1为碳数1~22的烃基、R2为氢原子或碳数1~22的烃基)的数量[Y]满足100×Y/(X+Y)≥5的末端改性聚酰胺系树脂。
上述末端改性聚酰胺系树脂是将通常的未改性聚酰胺系树脂的羧基利用末端调节剂进行N-取代酰胺改性而得到的物质,是相对于改性前的聚酰胺系树脂所含有的羧基的总数改性了5%以上的聚酰胺系树脂。上述改性量过少时,聚酰胺系树脂中的羧基大量存在,上述羧基在熔融成型时与EVOH发生反应而产生凝胶等,有所得薄膜的外观容易变不良的倾向。上述末端改性聚酰胺系树脂例如可以利用日本特公平8-19302号公报中记载的方法制造。
使用聚酰胺系树脂作为其他热塑性树脂(E)时,EVOH/聚酰胺系树脂的含有比以重量比计、通常为99/1~70/30、优选97/3~75/25、特别优选95/5~85/15。聚酰胺系树脂的重量比率过大时,有长期成型性和阻气性降低的倾向。聚酰胺系树脂的重量比率过小时,热水处理后的EVOH的溶出抑制效果有时降低。
<(F)无机填料>
本发明的树脂组合物中,为了提高阻气性,在EVOH(A)(根据期望,进而在其他热塑性树脂(E))的基础上,除选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐之外,还可以含有无机填料(F)。
作为上述无机填料(F),从进一步发挥阻气性的方面出发,优选板状无机填料,例如可以举出以含水硅酸铝为主成分、且颗粒成为板状的高岭土、为层状硅酸矿物的云母、蒙脱石、由氢氧化镁和硅酸盐形成的滑石等。其中,优选使用高岭土。作为高岭土的种类,没有特别限定,可以经过煅烧也可以未经过煅烧,优选煅烧高岭土。
通过配混上述无机填料(F),树脂组合物的阻气性进一步提高。特别是板状无机填料的情况下,形成多层结构,因此,薄膜成型的情况下,板状无机填料的板状面容易沿薄膜的面方向取向。如此推测,沿面方向取向的板状无机填料特别有利于树脂组合物层(例如薄膜)的氧阻隔。
上述无机填料(F)的含量相对于EVOH(A)100重量份通常为1~20重量份、优选3~18重量份、更优选5~15重量份。上述含量过少时,有阻气性提高效果降低的倾向,过多时,有透明性降低的倾向。
<(G)吸氧剂>
本发明的树脂组合物中,为了改善热水处理(蒸煮处理)后的阻气性,在EVOH(A)(根据期望,进而其他热塑性树脂(E))的基础上,除选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐之外,还可以含有吸氧剂(G)。
上述吸氧剂(G)是指,比所包装的内容物更快速地捕捉氧的化合物。具体而言,可以举出无机系的吸氧剂、有机系的吸氧剂、将无机催化剂(过渡金属系催化剂)和有机化合物组合使用的复合型吸氧剂等。
作为上述无机系吸氧剂,可以举出金属,金属化合物,它们通过与氧发生反应而吸收氧。作为上述金属,优选离子化倾向大于氢的金属(Fe、Zn、Mg、Al、K、Ca、Ni、Sn等),代表性地为铁。这些金属优选以粉末状使用。作为铁粉,可以使用还原铁粉、雾化铁粉、电解铁粉等,不取决于其制法等,可以没有特别限定地使用以往公知的任意铁粉。另外,使用的铁可以将暂时被氧化的铁进行还原处理而得到的铁。另外,作为上述金属化合物,优选缺氧型金属化合物。此处,作为缺氧型金属化合物,可以举出氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等,这些氧化物通过还原处理从晶格中夺取氧而成为缺氧状态,通过与气氛中的氧发生反应而发挥吸氧能力。这样的金属和金属化合物还优选含有卤代金属等作为反应促进剂。
作为上述有机系吸氧剂,例如可以举出含羟基的化合物、醌系化合物、含双键的化合物、被氧化性树脂。它们中所含的羟基、双键与氧反应,从而可以吸收氧。作为上述有机系吸氧剂,优选聚亚辛烯等环烯烃类的开环聚合物、丁二烯等共轭二烯聚合物和其环化物等。
这样的吸氧剂(G)的含量相对于EVOH(A)100重量份通常为1~30重量份、优选3~25重量份、更优选5~20重量份。
<(H)其他添加剂>
本发明的树脂组合物中,除上述各成分之外,可以根据需要在不有损本发明的效果的范围内(例如以树脂组合物整体的5重量%以下)适宜配混:乙二醇、甘油、己二醇等脂肪族多元醇等增塑剂;高级脂肪酸(例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、油酸等)、高级脂肪酸酯(高级脂肪酸的甲酯、异丙酯、丁酯、辛酯等)、高级脂肪酸酰胺(硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺等饱和脂肪族酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺等不饱和脂肪酸酰胺、乙烯双硬脂酸酰胺、乙烯双油酸酰胺、乙烯双芥酸酰胺、乙烯双月桂酸酰胺等双脂肪酸酰胺)、低分子量聚烯烃(例如分子量500~10000左右的低分子量聚乙烯、或低分子量聚丙烯);氟乙烯树脂等润滑剂;防粘连剂;抗氧化剂;着色剂;抗静电剂;抗菌剂;不溶性无机盐(例如水滑石等);表面活性剂;共轭多烯化合物等公知的添加剂。
本发明的树脂组合物整体中的基础树脂为EVOH(A)。因此,EVOH(A)的量相对于树脂组合物整体通常为70重量%以上、优选80重量%以上、特别优选90重量%以上。上述量过多时,有上述(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)的配混效果(也包含将它们组合使用的情况)降低的倾向,过少时,有阻气性降低的倾向。
<树脂组合物的制造方法>
对本发明的树脂组合物的制造方法没有特别限定,只要使选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐存在于树脂组合物的内部和外部表面中的至少一者即可。
“使脂肪酸金属盐存在于树脂组合物的内部的方法”
作为使选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐存在于树脂组合物的内部的方法,具体而言,可以举出:
方法(I),将EVOH(A)与脂肪酸金属盐一并混合后进行熔融混炼;
方法(II),将EVOH(A)和脂肪酸金属盐的一部分熔融混炼后,添加其他脂肪酸金属盐进而进行熔融混炼;
方法(III),使EVOH(A)中含有脂肪酸金属盐的一部分后,将其他脂肪酸金属盐熔融混炼;
方法(IV),将脂肪酸金属盐一并混合后,将EVOH(A)熔融混炼;
方法(V),将EVOH(A)与脂肪酸金属盐在能溶解的溶剂中均匀溶解并混合后将该溶剂去除;
等,工业上适合使用(I)~(IV)的方法,对于上述方法进而进行详细说明,但不限定于此。
需要说明的是,对于上述脂肪酸金属盐的一部分是指,使用脂肪酸金属盐(B)、(C)和(D)这3种的情况下,是指其中的1种或2种〔例如(B)、或(B)和(C)〕,使用2种脂肪酸金属盐的情况下,是指其中的1种〔例如(C)〕。
关于上述(I)~(IV)中的熔融混炼的方法,作为其手段,例如可以使用捏合机(Kneader-ruder)、挤出机、混合辊、班伯里密炼机、PLASTOMILL等公知的熔融混炼装置进行,通常优选在150~300℃(进而180~280℃)下,进行1分钟~20分钟左右的熔融混炼,特别是使用单螺杆或双螺杆的挤出机时,在容易得到粒料的方面,在工业上是有利的,而且根据需要,还优选设置排气口抽吸装置、齿轮泵装置、丝网装置等。特别是,为了去除水分、副产物(热分解低分子量物等),在挤出机上设置1个以上的排气孔在减压下进行抽吸,或为了防止氧向挤出机中的混入,向料斗内连续地供给氮气等非活性气体,由此,可得到减轻了热着色、热劣化的品质优异的树脂组合物。
另外,对于向挤出机等熔融混炼装置的供给方法也没有特别限定,可以举出:
方法(i),将EVOH(A)和脂肪酸金属盐进行干混一并供给至挤出机;
方法(ii)(固体侧进料法),在将EVOH(A)供给至挤出机并熔融的部位供给固体状的脂肪酸金属盐;
方法(iii)(熔液侧进料法),在将EVOH(A)供给至挤出机并熔融的部位供给熔融状态的脂肪酸金属盐;
等,其中,从装置的简便性、共混物的成本方面等出发,(i)的方法是实用的。
接着,对前述(III)的方法进行说明。
前述(III)的使EVOH(A)含有脂肪酸金属盐时,可以举出:
方法(a),利用上述挤出机等进行熔融混炼;
方法(b),在含有EVOH(A)的溶液中添加脂肪酸金属盐并混合后,将溶液中的溶剂去除;
方法(c),在含有脂肪酸金属盐的溶液中投入EVOH(A)并浸渗后,进行干燥;
等,其中,从脂肪酸金属盐的分散性优异的方面出发,优选(b)和(c)的方法。
通过上述(I)~(V)的方法得到的树脂组合物也可以将原料熔融混炼后直接得到熔融成型品,从工业上的操作性的方面出发,优选的是,在上述熔融混炼后制作树脂组合物制粒料,将其供至熔融成型法,得到熔融成型品。从经济性的方面出发,优选使用挤出机进行熔融混炼,挤出为股线状,将其切割并粒料化的方法。
上述粒料的形状例如有球形、圆柱形、立方体形、长方体形等,通常为椭圆状或圆柱形,对于其大小,从之后作为成型材料使用时的便利性的观点出发,球状的情况下,直径通常为1~6mm、优选2~5mm,高度通常为1~6mm、优选2~5mm,圆柱状的情况下,底面的直径通常为1~6mm、优选2~5mm,长度通常为1~6mm、优选2~5mm。
上述树脂组合物或粒料的含水率优选成为0.001~5重量%(进而0.01~2重量%、特别是0.1~1重量%),该含水率过低时,有长期成型性降低的倾向,相反地过高时,有挤出成型时产生发泡的倾向。
需要说明的是,关于此处所谓树脂组合物粒料的含水率,是通过以下的方法测定·算出的。
[含水率的测定方法]
将树脂组合物粒料用电子天平称量(W1:单位g)后,放入至维持为150℃的热风烘箱型干燥器,使其干燥5小时后,进而在干燥器中放冷30分钟后,同样地称量此时的重量(W2:单位g),由以下的(1)式算出。
[式1]
含水率(%)={(W1-W2)/W1}×100···(1)
“使脂肪酸金属盐存在于树脂组合物的外部表面的方法”
接着,作为使选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐存在于树脂组合物的外部表面的方法,具体而言,可以举出:
方法(1),在含水率0.1~5重量%的EVOH(A)中共混脂肪酸金属盐;
方法(2),在经加热的EVOH(A)中共混熔融了的脂肪酸金属盐;
方法(3),在混有少量硅油等的EVOH(A)中共混脂肪酸金属盐;
方法(4),在包含甘油等液态增塑剂的EVOH(A)中共混脂肪酸金属盐;
方法(5),在EVOH(A)中共混溶解于少量溶剂的脂肪酸金属盐;
等,工业上适合采用(1)的方法,对于上述方法进而进行具体说明,但不限定于此。
使脂肪酸金属盐附着于树脂组合物的表面时,为了提高脂肪酸金属盐的附着性,优选事先将上述粒料的含水率调整为0.1~5重量%(进而0.5~4重量%、特别是1~3重量%),上述含水率低于0.1重量%时,脂肪酸金属盐容易脱落,有附着(粘附)分布变得不均匀的倾向,相反地超过5重量%时,脂肪酸金属盐聚集,此时也有附着(粘附)分布变得不均匀的倾向。
另外,共混中可以使用摇摆式混合机、带式搅拌机(ribbon blender)、管道混合器(line mixer)等公知的混合装置而使其附着。
<多层结构体>
由本发明的树脂组合物形成的层(以下,简单称为“树脂组合物层”)通过与其他基材层叠,可以进而提高强度、或赋予其他功能。
作为上述基材,优选使用由粘接树脂形成的层(以下,简单称为“粘接树脂层”)、由聚酰胺系树脂形成的层(以下,简单称为“聚酰胺层”)、除EVOH以外的热塑性树脂(以下,简单称为“热塑性树脂层”)。
将本发明的树脂组合物层设为α(α1、α2、···)、粘接树脂层设为β(β1、β2、···)、聚酰胺层设为γ(γ1、γ2、···)、热塑性树脂层设为δ(δ1、δ2、···)时,多层结构体的层构成可以为α/β/δ、α1/β/α2、δ1/β/α/δ2、δ/α1/β/α2、δ1/β1/α/β2/δ2、δ1/α1/β/α2/δ2、δ1/β1/α1/β2/α2/β3/δ2、γ1/α/γ2、γ/α/β、γ/α/β/δ、α1/β/α2/γ、δ1/β/α/γ/δ2、δ/α1/β/α2/γ、δ1/β1/α/γ/β2/δ2、δ1/β1/γ1/α/γ2/β2/δ2、δ1/α1/β/α2/γ/δ2、δ1/β1/α1/γ1/β2/α2/γ2/β3/δ2等任意组合。另外,将制造该多层结构体的过程中产生的端部、不良品等回收并再次进行熔融成型而得到的、包含本发明的树脂组合物、粘接树脂、聚酰胺系树脂、热塑性树脂的混合物的再利用层设为R(R1、R2、···)时,也可以形成δ/R/β/α、δ/R/α1/β/α2、δ1/R/α/β/δ2、R1/α1/β/α2/R2、δ1/R1/β1/α/β2/R2/δ2、δ1/R1/α1/β/α2/R2/δ2、δ/R/β/α/γ、δ/R/γ/α1/β/α2、δ1/R/γ/α/β/δ2、R1/γ/α1/β/α2/R2、δ1/R1/β1/γ/α/β2/R2/δ2、δ1/R1/γ1/α1/β/α2/γ2/R2/δ2等。
作为上述聚酰胺系树脂,可以使用公知的聚酰胺系树脂。具体而言,例如可以举出:聚己内酰胺(尼龙6)、聚-ω-氨基庚酸(尼龙7)、聚-ω-氨基壬酸(尼龙9)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚月桂内酰胺(尼龙12)等均聚物。另外,作为共聚聚酰胺系树脂,可以举出:聚乙二胺己二酰胺(尼龙26)、聚四亚甲基己二酰胺(尼龙46)、聚六亚甲基己二酰胺(尼龙66)、聚六亚甲基癸二酰胺(尼龙610)、聚六亚甲基十二烷二酰胺(尼龙612)、聚八亚甲基己二酰胺(尼龙86)、聚十亚甲基己二酰胺(尼龙108)、己内酰胺/月桂内酰胺共聚物(尼龙6/12)、己内酰胺/ω-氨基壬酸共聚物(尼龙6/9)、己内酰胺/己二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙6/66)、月桂内酰胺/己二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙12/66)、乙二胺己二酰胺/己二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙26/66)、己内酰胺/己二酸六亚甲基二胺/癸二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙66/610)、己二酸伸乙胺/己二酸六亚甲基二胺/癸二酸六亚甲基二胺共聚物(尼龙6/66/610)等脂肪族聚酰胺;聚六亚甲基间苯二甲酰胺、聚六亚甲基对苯二甲酰胺、聚间苯二甲基己二酰胺、六亚甲基间苯二甲酰胺/对苯二甲酰胺共聚物、聚-对亚苯基对苯二甲酰胺、聚-对亚苯基·3-4’二苯基醚对苯二甲酰胺等芳香族聚酰胺;非晶性聚酰胺、将这些聚酰胺系树脂以亚甲基苄胺、间二甲苯二胺等芳香族胺改性而得到的物质、己二酸间二甲苯二胺等。或者,可以为它们的末端改性聚酰胺系树脂,优选末端改性聚酰胺系树脂。
作为上述其他热塑性树脂,例如可以举出直链状低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-丙烯(嵌段和无规)共聚物、乙烯-α-烯烃(碳数4~20的α-烯烃)共聚物等聚乙烯系树脂、聚丙烯、丙烯-α-烯烃(碳数4~20的α-烯烃)共聚物等聚丙烯系树脂、聚丁烯、聚戊烯、聚环状烯烃系树脂(主链和/或侧链中具有环状烯烃结构的聚合物)等(未改性)聚烯烃系树脂、包含将这些聚烯烃类用不饱和羧酸或其酯接枝改性而得到的不饱和羧酸改性聚烯烃系树脂等改性烯烃系树脂的广义的聚烯烃系树脂、离聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚酯系树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯系树脂、乙烯酯系树脂、聚酯弹性体、聚氨酯弹性体、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯等卤代聚烯烃、芳香族或脂肪族聚酮类等
其中,考虑疏水性时,优选为疏水性树脂的、聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚苯乙烯系树脂,更优选为聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚环状烯烃系树脂和它们的不饱和羧酸改性聚烯烃系树脂等聚烯烃系树脂,聚环状烯烃系树脂特别优选使用疏水性树脂。
另外,作为为上述粘接树脂层的形成材料的粘接树脂,可以使用公知的树脂,可以根据作为基材的其他热塑性树脂中使用的热塑性树脂的种类而适宜选择。代表性地可以举出:将不饱和羧酸或其酐利用加成反应、接枝反应等化学键合于聚烯烃系树脂而得到的含有羧基的改性聚烯烃系聚合物。例如为:马来酸酐接枝改性聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚丙烯、马来酸酐接枝改性乙烯-丙烯(嵌段和无规)共聚物、马来酸酐接枝改性乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、马来酸酐接枝改性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、马来酸酐改性聚环状烯烃系树脂、马来酸酐接枝改性聚烯烃系树脂等,它们可以单独使用或组合2种以上使用。
上述其他热塑性树脂(基材树脂)、粘接树脂层中,在不妨碍本发明的主旨的范围内(例如30重量%以下,优选10重量%以下),可以包含:以往公知的增塑剂、填料、粘土(蒙脱石等)、着色剂、抗氧化剂、抗静电剂、润滑剂、成核剂、防粘连剂、紫外线吸收剂、蜡等。
使本发明的树脂组合物与上述基材层叠而制作多层结构体时的层叠方法可以以公知的方法进行。例如可以举出如下方法:将其他基材熔融挤出层压于本发明的树脂组合物的薄膜、片等的方法;相反地将本发明的树脂组合物熔融挤出层压于其他基材的方法;将本发明的树脂组合物与其他基材共挤出成型的方法;分别制作由本发明的树脂组合物形成的薄膜(层)和其他基材(层),将它们用有机钛化合物、异氰酸酯化合物、聚酯系化合物、聚氨酯化合物等公知的粘接剂进行干式层压的方法;在其他基材上涂覆本发明的树脂组合物的溶液后去除溶剂的方法等。其中,从成本、环境的观点出发考虑而优选共挤出的方法。
接着,根据需要,对上述多层结构体实施(加热)拉伸处理。拉伸处理可以为单轴拉伸、双轴拉伸,均可,双轴拉伸时,可以为同时拉伸也可以为依次拉伸。另外,作为拉伸方法,可以采用辊拉伸法、拉幅机拉伸法、管式拉伸法、拉伸吹塑法、真空压空成型等中拉伸倍率高的拉伸方法。拉伸温度选自通常40~170℃、优选60~160℃左右的范围。拉伸温度过低时,拉伸性变得不良,过高时,难以维持稳定的拉伸状态。
需要说明的是,为了在拉伸后赋予尺寸稳定性,可以接着进行热固定。热固定可以以公知的手段实施,例如将上述拉伸了的多层结构体(拉伸薄膜)边保持紧张状态边以通常80~180℃、优选100~165℃进行通常2~600秒左右的热处理。
另外,将使用本发明的树脂组合物得到的多层拉伸薄膜作为收缩用薄膜使用时,为了赋予热收缩性,而不进行上述热固定,例如可以进行对拉伸后的薄膜吹送冷风并进行冷却固定等处理。
进而,根据情况,也可以由本发明的多层结构体得到杯、盘状的多层容器。作为多层容器的制作方法,通常采用拉拔成型法,具体而言,可以举出真空成型法、压空成型法、真空压空成型法、模塞助压式真空压空成型法等。进而,由多层型坯(吹塑前的中空管状的预成型物)得到管、瓶状的多层容器时,采用吹塑成型法,具体而言,可以举出挤出吹塑成型法(双头式、模具移动式、型坯移动式、旋转式、蓄积式、水平型坯式等)、冷型坯式吹塑成型法、注射吹塑成型法、双轴拉伸吹塑成型法(挤出式冷型坯双轴拉伸吹塑成型法、注射式冷型坯双轴拉伸吹塑成型法、注射成型在线式双轴拉伸吹塑成型法等)等。本发明的多层结构体可以根据需要进行热处理、冷却处理、压延处理、印刷处理、干式层压处理、溶液或熔融涂布处理、制袋加工、深拉拔加工、箱加工、管加工、分切加工等。
本发明的多层结构体(包括拉伸了的多层结构体)的厚度、进而构成多层结构体的树脂组合物层、聚酰胺层、粘接树脂层、其他热塑性树脂层的厚度可以根据层构成、热塑性树脂的种类、聚酰胺系树脂的种类、粘接树脂的种类、用途、包装形态、所要求的物性等而适宜设定。需要说明的是,树脂组合物层、粘接树脂层、其他热塑性树脂层中至少1种层存在有2层以上时,下述的数值是将同种层的厚度总计得到的值。
本发明的多层结构体(包括拉伸了的多层结构体)的总厚度通常为10~5000μm、优选30~3000μm、特别优选50~2000μm。多层结构体的总厚度过薄时,阻气性有时降低。另外,多层结构体的总厚度过厚时,阻气性成为过剩性能,使用不需要的原料,因此,有不经济的倾向。而且,树脂组合物层通常为1~500μm、优选3~300μm、特别优选5~200μm,其他热塑性树脂层通常为5~3000μm、优选10~2000μm、特别优选20~1000μm,粘接树脂层通常为0.5~250μm、优选1~150μm、特别优选3~100μm。
进而,对于多层结构体中的树脂组合物层相对于其他热塑性树脂层的厚度比(树脂组合物层/其他热塑性树脂层),各层为有多层时,以厚度最厚的层彼此的比计、通常为1/99~50/50、优选5/95~45/55、特别优选10/90~40/60。另外,对于多层结构体中的树脂组合物层相对于聚酰胺层的厚度比(树脂组合物层/聚酰胺层),各层为有多层时,以厚度最厚的层彼此的比计、通常为10/90~99/1、优选20/80~80/20、特别优选40/60~60/40。另外,对于多层结构体中的树脂组合物层相对于粘接树脂层的厚度比(树脂组合物层/粘接树脂层),各层为有多层时,以厚度最厚的层彼此的比计、通常为10/90~99/1、优选20/80~95/5、特别优选50/50~90/10。
由如上述得到的薄膜、拉伸薄膜形成的袋和由杯、盘、管、瓶等形成的容器、盖材除一般食品之外,作为蛋黄酱、调味酱等调味料;味噌等发酵食品;沙拉油等油脂食品;饮料、化妆品、医药品等的各种包装材料容器是有用的。
其中,对于具有由本发明的树脂组合物形成的层的多层结构体,熔融成型时的色调恶化得到改善,外观不良的发生、特别是图像清晰度的降低变小。认为这是由于,在多层结构体的、树脂组合物层/粘接树脂层和树脂组合物层/聚酰胺层中的至少一层叠界面处,成为外观不良的原因的微小的界面粗糙得到降低。其作为一般的食品;蛋黄酱、调味酱等调味料;味噌等发酵食品;沙拉油等油脂食品;汤、饮料、化妆品、医药品、洗剂、香妆品、工业化学试剂、农药、燃料等的各种容器是有用的。特别是作为蛋黄酱、番茄酱、酱料、味噌、山葵、芥末、烤肉等的酱汁等半固体状食品/调味料、沙拉油、味醂、清酒、啤酒、葡萄酒、果汁、红茶、运动饮料、矿泉水、牛奶等液体状饮料·调味料用的瓶状容器、或管状容器;水果、果冻、布丁、优格、蛋黄酱、味噌、加工米饭、即食食品、汤等半固体状食品·调味料用的杯状容器;或生肉、畜肉加工品(火腿、腊肉、香肠等)、米饭、宠物食品用的广口容器等包装材料特别有用。
实施例
以下,列举实施例对本发明进一步进行具体说明,但本发明只要不超过其主旨就不限定于以下的实施例。需要说明的是,实施例中“份”是指重量基准。
[实施例1]
<树脂组合物的制造>
作为EVOH(A),使用EVOH(a1)〔乙烯结构单元的含量38摩尔%,皂化度99.6摩尔%,MFR 4.2g/10分钟(210℃、载荷2160g)〕粒料,作为碳数3~12的脂肪酸金属盐(B),使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0017份的月桂酸锌(b1),作为碳数13~20的脂肪酸金属盐(C),使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0012份的硬脂酸锌(c1),作为碳数21~29的脂肪酸金属盐(D),使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0011份的山萮酸锌(d1)。将EVOH(a1)粒料、月桂酸锌(b1)、硬脂酸锌(c1)、山萮酸锌(d1)一并干混后,用20mmφ双螺杆挤出成型装置(L/D=25)进行熔融混炼而再次粒料化,从而制备本发明的树脂组合物。
<多层结构体的制造>
向3种5层多层共挤出流延膜制膜装置供给上述中制备的树脂组合物、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)(日本聚乙烯株式会社制“UF240”、MFR 2.1g/10分钟(190℃、载荷2160g))、粘接树脂(LyondellBasell公司制“PLEXAR PX3236”、MFR 2.0g/10分钟(190℃、载荷2160g)),在下述条件下通过多层共挤出成型,得到LLDPE层/粘接树脂层/EVOH层/粘接树脂层/LLDPE层的3种5层结构的多层结构体(薄膜)。多层结构体的各层的厚度(μm)为37.5/5/15/5/37.5。成型装置的模具温度全部设定为210℃。
(多层共挤出成型条件)
·中间层挤出机(EVOH):40mmφ单螺杆挤出机(机筒温度:210℃)
·上下层挤出机(LLDPE):40mmφ单螺杆挤出机(机筒温度:210℃)
·中上下层挤出机(粘接树脂):32mmφ单螺杆挤出机(机筒温度:210℃)
·模具:3种5层供料头型T模具(模具温度:210℃)
·牵引速度:14m/分钟
·辊温度:50℃
<多层结构体的外观>
依据JIS K 7374“塑料-图像清晰度的求出方法”通过透过法,测定上述中制造的多层结构体的图像清晰度,基于下述评价基准,作为多层结构体的外观评价结果。薄膜试验片以薄膜机械方向为垂直方向进行测定。测定器使用Suga Test Instruments Co.,Ltd.制ICM-1型清晰度测定器。光梳使用0.25mm。
◎:图像清晰度≥45%:多层结构体的外观明显良好。
○:10%≤图像清晰度<45%:多层结构体的外观良好。
×:图像清晰度<10%:多层结构体的外观差。
<树脂组合物的色调稳定性评价>
将上述中制备的树脂组合物5g放入30mmφ铝杯(AS ONE Corporation制一次性盘子PP-724),在空气气氛下进行210℃×2小时加热处理,将其作为试样供至色调评价。色调评价基于下述装置和评价方法进行。
·使用设备;视觉分析仪IRISVA400(Alpha M.O.S.Japan制)
·数据解析用软件;Alpha Soft V14.3
·物镜;25mm(Basler公司制)
·照明模式;上下照明
·测定方法;将色调评价用试样设置于上述视觉分析仪的箱内的托盘,用CCD照相机拍摄色调评价用试样整体的平面图像后,使用数据解析软件进行图像处理,从而对试样的彩色图案进行评价。所得彩色图案中,由存在比例最多的颜色(主要色)的亮度(L*)和下述评价基准评价树脂组合物的色调稳定性。
◎:L*≥55:基本没有加热处理前后的色调差。
○:50≤L*<55:稍有加热处理前后的色调差。
×:L*<50:加热处理前后的色调差大。
[实施例2]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0025份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0025份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0025份的山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例3]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例4]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00167份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00167份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00667份的山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例5]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00167份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00667份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00167份的山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例6]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00667份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00167份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00167份的山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例7]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例8]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的作为碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)的12-羟基硬脂酸锌(c2)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的山萮酸锌(d1),不使用硬脂酸锌(c1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例9]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.01份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.01份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.01份的山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例10]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的硬脂酸锌(c1),不使用山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例11]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的山萮酸锌(d1),不使用硬脂酸锌(c1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[实施例12]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的硬脂酸锌(c1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.005份的山萮酸锌(d1),不使用月桂酸锌(b1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例1]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.01份的月桂酸锌(b1),不使用硬脂酸锌(c1)和山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例2]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.01份的硬脂酸锌(c1),不使用月桂酸锌(b1)和山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例3]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.01份的作为碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)的12-羟基硬脂酸锌(c2),不使用月桂酸锌(b1)、硬脂酸锌(c1)、山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例4]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.01份的山萮酸锌(d1),不使用月桂酸锌(b1)和硬脂酸锌(c1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例5]
实施例1中,不使用月桂酸锌(b1)、硬脂酸锌(c1)、山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例6]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份为0.0237份(按金属换算计为0份)的作为其他添加剂(H)的月桂酸(h1)、相对于EVOH(a1)100份为0.0323份(按金属换算计为0份)的硬脂酸(h2)、相对于EVOH(a1)100份为0.038份(按金属换算计为0份)的山萮酸(h3),不使用月桂酸锌(b1)、硬脂酸锌(c1)、山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。需要说明的是,(h1)、(h2)、(h3)相对于(a1)100份的含量分别与实施例2的作为(b1)、(c1)、(d1)的脂肪酸金属盐相对于(a1)100份的含量对应。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例7]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的月桂酸钙(b2)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的硬脂酸钙(c2)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的山萮酸钙(d2),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
[比较例8]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的月桂酸钠(b3)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的硬脂酸钠(c3)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00333份的山萮酸钠(d3),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。
与构成上述得到的树脂组合物的各成分一起将上述评价结果一并示于下述表1。
[表1]
[实施例13]
实施例1中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00207份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00082份的硬脂酸镁(c4)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00132份的硬脂酸钙(c2),不使用硬脂酸锌(c1)和山萮酸锌(d1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例1同样地进行评价。与构成所得树脂组合物的各成分一起将上述评价结果示于下述表2。
[实施例14]
实施例13中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0031份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00082份的硬脂酸镁(c4),不使用硬脂酸钙(c2),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例13同样地进行评价。与构成所得树脂组合物的各成分一起将上述评价结果示于下述表2。
[实施例15]
实施例13中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.0031份的月桂酸锌(b1)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00198份的硬脂酸钙(c2),不使用硬脂酸镁(c4),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例13同样地进行评价。与构成所得树脂组合物的各成分一起将上述评价结果示于下述表2。
[比较例9]
实施例13中,使用相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00123份的硬脂酸镁(c4)、相对于EVOH(a1)100份按金属换算计为0.00198份的硬脂酸钙(c2),不使用月桂酸锌(b1),除此之外,同样地进行,制作树脂组合物和多层结构体。对于所得多层结构体的外观和树脂组合物的色调稳定性,与实施例13同样地进行评价。与构成所得树脂组合物的各成分一起将上述评价结果示于下述表2。
[表2]
由上述结果可知,对于含有EVOH(a1)、和选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐、且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐的树脂组合物、和使用该树脂组合物制造的多层结构体的实施例1~15,色调稳定性良好、且多层结构体的外观良好。
与此相对,可知对于含有EVOH(a1)、和选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的1种脂肪酸金属盐、且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐为锌盐的树脂组合物、和使用该树脂组合物制造的多层结构体的比较例1~4,多层结构体的外观良好,但色调稳定性不充分。
另外可知,对于含有EVOH(a1)、且均不含有碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)的树脂组合物、和使用该树脂组合物制造的多层结构体的比较例5,色调稳定性良好,但多层结构体的外观不充分。
另外可知,对于含有EVOH(a1)、和月桂酸(h1)、硬脂酸(h2)、山萮酸(h3)的树脂组合物、和使用该树脂组合物制造的多层结构体的比较例6,色调稳定性和多层结构体的外观不充分。
另外可知,对于含有EVOH(a1)、和月桂酸钙(b2)、硬脂酸钙(c2)、山萮酸钙(d2)的树脂组合物、和使用该树脂组合物制造的多层结构体的比较例7,色调稳定性和多层结构体的外观不充分。
另外可知,对于含有EVOH(a1)、和月桂酸钠(b3)、硬脂酸钠(c3)、山萮酸钠(d3)的树脂组合物、和使用该树脂组合物制造的多层结构体的比较例8,色调稳定性和多层结构体的外观不充分。
另外可知,对于含有EVOH(a1)、和硬脂酸镁(c4)、硬脂酸钙(c2)的树脂组合物、和使用该树脂组合物制造的多层结构体的比较例9,色调稳定性和多层结构体的外观不充分。
上述实施例中,示出本发明中的具体方式,但上述实施例只不过是单纯的示例,不作限定性解释。对于本领域技术人员来说显而易见的各种变形意欲为本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明的树脂组合物的特征在于,其为含有EVOH(A)和脂肪酸金属盐的树脂组合物,上述脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少1种为锌盐。由该树脂组合物形成的多层结构体是可抑制发生外观不良、且可改善熔融成型时的色调恶化的多层结构体。由此,作为食品的各种包装材料、特别是醇饮料用容器是有用的。由本发明的树脂组合物形成的多层结构体除一般的食品之外,作为蛋黄酱、调味酱等调味料;味噌等发酵食品;沙拉油等油脂食品;饮料、化妆品、医药品等的各种包装材料容器是有用的。
Claims (6)
1.一种树脂组合物,其特征在于,含有乙烯-乙烯酯系共聚物皂化物(A)和脂肪酸金属盐,所述脂肪酸金属盐为选自碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)、碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)、碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)中的至少2种脂肪酸金属盐,且选自所述(B)、(C)、(D)中的脂肪酸金属盐中的至少2种为锌盐,
所述锌盐的总含量相对于所述乙烯-乙烯酯系共聚物皂化物(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.03重量份,
上述树脂组合物不包含抗氧化剂。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其特征在于,所述碳数3~12的脂肪酸金属盐(B)的含量相对于所述乙烯-乙烯酯系共聚物皂化物(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.0345重量份。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其特征在于,所述碳数13~20的脂肪酸金属盐(C)的含量相对于所述乙烯-乙烯酯系共聚物皂化物(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.0345重量份。
4.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其特征在于,所述碳数21~29的脂肪酸金属盐(D)的含量相对于所述乙烯-乙烯酯系共聚物皂化物(A)100重量份按金属换算计为0.0005~0.0345重量份。
5.一种多层结构体,其特征在于,其在包含权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层的至少一个面上借助粘接树脂层层叠除权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物以外的热塑性树脂层。
6.一种多层结构体,其特征在于,其在包含权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层的至少一个面上层叠聚酰胺层。
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