JP2000255537A - 多層中空成形容器 - Google Patents

多層中空成形容器

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JP2000255537A
JP2000255537A JP5654799A JP5654799A JP2000255537A JP 2000255537 A JP2000255537 A JP 2000255537A JP 5654799 A JP5654799 A JP 5654799A JP 5654799 A JP5654799 A JP 5654799A JP 2000255537 A JP2000255537 A JP 2000255537A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バリア性、機械強度、耐衝撃性に優れた多層
中空成形容器を得ること。 【解決手段】エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)、ポリアミド樹脂(B)、オレフィン−不飽和カ
ルボン酸共重合体またはその金属塩(C)および11以
下の溶解性パラメーター(Fedorsの式から算出)
を有する前記樹脂以外の熱可塑性樹脂(D)からなる樹
脂組成物を有する多層中空成形容器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バリア性、機械強
度、耐衝撃性に優れたエチレン−ビニルアルコール共重
合体(A)、ポリアミド樹脂(B)、オレフィン−不飽
和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)および1
1以下の溶解性パラメーター(Fedorsの式から算
出)を有する前記樹脂以外の熱可塑性樹脂(D)からな
る樹脂組成物を有する多層中空成形容器に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィンやポリスチレンのような
疎水性熱可塑性樹脂は、その優れた溶融成形性、二次加
工性、機械特性、経済性から、食品分野においてはフィ
ルム、ボトル、カップ等の包装基材、容器等に、非食品
分野においては、生活用品、家電部品、自動車部品等に
巾広く使用されている。
【0003】しかし、これらの樹脂は単体として用いた
場合には、ガスバリア性がなく、食品の保存性等に問題
がある。これらの熱可塑性樹脂とガスバリア性を有する
樹脂、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体(以
下、EVOHと記す)との多層構造体は、上記熱可塑性
樹脂の有する優れた特性を維持しつつ、ガスバリアー性
が保持されるという特性を有しているため、バリア性が
必要とされる食品分野等において広く使用されている。
このように、単体にてすべての要求性能を満足できない
ケースにおいては、両者の特性を兼ね備えた疎水性熱可
塑性樹脂とEVOHとの多層成形容器が様々な市場ニー
ズに応えてきた。
【0004】また、非食品用途では、例えば、自動車用
燃料タンクにおいて、軽量化、防錆性、易成形加工性の
点から、金属製タンクからガソリンバリア性を有するE
VOHとの多層プラスティックタンクへの実用化が積極
的に進められている。
【0005】しかしながら、EVOHは非常に堅くかつ
脆い樹脂であるため、多層構造体にした場合に容器全体
の機械強度、耐衝撃性が低下するという欠点を有してい
る。例えば自動車用ガソリンタンクにおいては、衝撃等
により、プラスティックタンクに亀裂が生じたりすると
いう潜在的な問題点があるため、機械強度、耐衝撃性に
優れたEVOHの開発が望まれている。
【0006】このような問題点を解決するため、EVO
Hに柔軟な熱可塑性樹脂をブレンドする様々な手法が採
られてきたが、すべての性能を満足させるような解決策
は未だ見出されていない。即ち、一般的に柔軟な熱可塑
性樹脂は疎水性であるため、親水性樹脂であるEVOH
とブレンドする際には両者の相容性が必ずしも十分では
なく、良好な物性を有する樹脂組成物が得られないとい
う課題を有している。そこで、例えば、EVOHと熱可
塑性樹脂とを相容させるために極性官能基、例えば無水
マレイン酸変性を保有するポリオレフィン系樹脂に代表
される各種の相容化剤が検討されてきた。しかし、官能
基を有する熱可塑性樹脂とEVOHとをブレンドすると
両者が化学反応を起こすために、ブレンド物中にゲル、
フィッシュアイが発生し、外観、機械強度、耐衝撃性に
おいて必ずしも良好な性能が得られていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、ガスバリア性
に優れ、機械強度、耐衝撃性においても優れた性能を有
する樹脂組成物を有する多層中空成形容器が望まれてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点はエチレン−
ビニルアルコール共重合体(A)、ポリアミド樹脂
(B)、オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体または
その金属塩(C)および11以下の溶解性パラメーター
(Fedorsの式から算出)を有する前記樹脂以外の
熱可塑性樹脂(D)を有し、この(A)〜(D)の樹脂
を特定の比率で含有する樹脂組成物を有する多層中空成
形容器によって解決される。
【0009】すなわち、本発明は、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体(A)、ポリアミド樹脂(B)、オレ
フィン−不飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩
(C)、および11以下の溶解性パラメーター(Fed
orsの式から算出)を有する前記樹脂以外の熱可塑性
樹脂(D)からなり、配合重量比が下記式(1)〜
(4): 0.6≦W(A+D)/W(T)≦0.995 (1) 0.005≦W(B+C)/W(T)≦0.4 (2) 0.5≦W(A)/W(A+D)≦0.99 (3) 0.02≦W(B)/W(B+C)≦0.98 (4) (但し、W(A);組成物中の(A)の重量 W(B);組成物中の(B)の重量 W(B+C);組成物中の(B)と(C)との合計重量 W(A+D);組成物中の(A)と(D)との合計重量 W(T);組成物の合計重量) を満足する樹脂組成物を有する多層中空成形容器に関す
る。
【0010】好ましい実施態様では、本発明の多層中空
成形容器は、前記配合重量比 W(B)/W(B+C)
が0.5以下である樹脂組成物を有する。
【0011】好ましい実施態様では、本発明の多層中空
成形容器は、エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)が連続相、熱可塑性樹脂(D)が分散相となる樹
脂組成物を有する。
【0012】好ましい実施態様では、本発明の多層中空
成形容器は、ポリアミド樹脂(B)及びオレフィン−不
飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)を先に
溶融混合してから、エチレン−ビニルアルコール共重合
体(A)および熱可塑性樹脂(D)を溶融混合して得ら
れる樹脂組成物を有する。
【0013】好ましい実施態様では、本発明の多層中空
成形容器は、前記樹脂組成物からなる層とポリオレフィ
ンからなる層との多層構造を有する燃料タンクである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明においては、EVOH
(A)と熱可塑性樹脂(D)とを相容させるに際し、相
容化剤としてポリアミド樹脂(B)とオレフィン−不飽
和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)の2成分
を使用することが最大の特徴である。ポリアミド樹脂
(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体または
その金属塩(C)との組合せを使用することにより、E
VOH(A)と熱可塑性樹脂(D)間の相容性を著しく
改善することができ、優れた特性を有する樹脂組成物を
得ることができる。換言すれば、相容性の良くない樹
脂、即ち、溶解性パラメーターの大きく異なる樹脂であ
るEVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)との相容性を向
上させる方策として、EVOH(A)に相容性の良いポ
リアミド樹脂(B)と熱可塑性樹脂(D)に相容性の良
いオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体またはその金
属塩(C)を相容化剤として使用することにより、本発
明の樹脂組成物を見出すに至った。
【0015】本発明に用いられるEVOH(A)として
は、エチレン−ビニルエステル共重合体をけん化して得
られるものが好ましく、その中でも、エチレン含有量は
15〜70モル%、好適には20〜65モル%、最適に
は25〜60モル%であるものが好ましく、さらに、ビ
ニルエステル成分のけん化度は85%以上、90%以上
のものがより好ましく使用できる。エチレン含有量が1
5モル%未満では溶融成形性が悪く、耐水性、耐熱水性
が低下する虞がある。一方、70モル%を超える場合
は、バリア性が不足する虞がある。また、けん化度が8
5%未満では、バリア性、熱安定性が悪くなる虞があ
る。さらに、エチレン含有量が70モル%を超えるか、
もしくはけん化度が85%未満では、ガスバリア性が低
下する虞がある。
【0016】EVOH製造時に用いるビニルエステルと
しては酢酸ビニルが代表的なものとしてあげられるが、
その他の脂肪酸ビニルエステル(プロピオン酸ビニル、
ピバリン酸ビニルなど)も使用できる。また、EVOH
は共重合成分としてビニルシラン化合物0.0002〜
0.2モル%を含有することができる。ここで、ビニル
シラン系化合物としては、たとえば、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(β
−メトキシ−エトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシ
プロピルメトキシシランが挙げられる。なかでも、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが好
適に用いられる。さらに、本発明の目的が阻害されない
範囲で、他の共単量体、例えば、プロピレン、ブチレ
ン、あるいは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル
酸メチルもしくは(メタ)アクリル酸エチルなどの不飽
和カルボン酸またはそのエステル、及び、N−ビニルピ
ロリドンなどのビニルピロリドンを共重合することも出
来る。
【0017】本発明に用いられるEVOH(A)の好適
なメルトフローレート(MFR)(190℃、2160
g荷重下)は0.1〜50g/10min.、最適には
0.5〜30g/10min.である。但し、融点が1
90℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g
荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフ
で絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロッ
トし、190℃に外挿した値で表す。これらのEVOH
樹脂(A)は、それぞれ単独で用いることもできるし、
2種以上を混合して用いることもできる。
【0018】本発明に用いられるポリアミド樹脂(B)
は、アミド結合を有する重合体であって、例えば、ポリ
カプロアミド(ナイロン−6)、ポリウンデカンアミド
(ナイロン−11)、ポリラウリルラクタム(ナイロン
−12)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン−
6,6)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン−
6,12)の如き単独重合体、カプロラクタム/ラウリ
ルラクタム共重合体(ナイロン−6/12)、カプロラ
クタム/アミノウンデカン酸重合体(ナイロン−6/1
1)、カプロラクタム/ω−アミノノナン酸重合体(ナ
イロン−6,9)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジ
アンモニウムアジペート共重合体(ナイロン−6/6,
6)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウム
アジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムセバケート
共重合体(ナイロン−6/6,6/6,12)、アジピ
ン酸とメタキシリレンジアミンとの重合体、あるいはヘ
キサメチレンジアミンとm,p−フタル酸との重合体で
ある芳香族系ナイロンなどが挙げられる。これらのポリ
アミド樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、
2種以上を混合して用いることもできる。
【0019】EVOHとの相容性の点から、これらのポ
リアミド樹脂(B)のうち、ナイロン6成分を含むポリ
アミド樹脂(例えば、ナイロン−6、ナイロン−6,1
2、ナイロン−6/12、ナイロン−6/6,6等)が
好ましい。EVOHとポリアミド樹脂は高温での溶融過
程で反応してゲル化するため、ブレンド組成物の熱劣化
を抑制する点から、ポリアミド樹脂の融点は240℃以
下が好ましく、230℃以下がより好ましい。
【0020】本発明に用いられるポリアミド樹脂(B)
の好適なメルトフローレート(MFR)(210℃、2
160g荷重下)は0.1〜50g/10min.、最
適には0.5〜30g/10min.である。但し、融
点が210℃付近あるいは210℃を超えるものは21
60g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数
グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸に
プロットし、210℃に外挿した値で表す。
【0021】本発明に用いられるオレフィン−不飽和カ
ルボン酸共重合体またはその金属塩(C)とは、オレフ
ィン、特にα−オレフィンと不飽和カルボン酸とからな
る共重合体、および、この共重合体分子中のカルボキシ
ル基を有するポリオレフィンおよびポリオレフィン中に
含有されるカルボキシル基の全部あるいは一部が金属塩
の形で存在しているものをいう。ここで、オレフィン−
不飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩を使用する
ことが極めて重要であり、後述の比較例でも示すよう
に、オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体またはその
金属塩(C)を使用しない系では、本発明の効果を奏す
ることはできない。
【0022】また、本発明の多層中空成形容器に用いる
樹脂組成物において、オレフィン−不飽和カルボン酸共
重合体より、その金属塩の方がより好ましく用いられ
る。オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体より、その
金属塩を用いる方が優れている理由は明確でないが、金
属塩の方が極性が高くなるために、ポリアミド樹脂に対
する相容性が増すためと考えられる。
【0023】本発明に用いられるオレフィン−不飽和カ
ルボン酸共重合体またはその金属塩(C)の中でも、ポ
リオレフィンと不飽和カルボン酸またはその無水物をラ
ンダム共重合して得られる重合体が好ましく、エチレン
と不飽和カルボン酸またはその無水物がランダムに共重
合していることがさらに望ましい。ランダム共重合体ま
たはその金属塩がグラフト化合物よりも優れている理由
は、グラフト化合物では、相容性を発揮するのに必要な
高い酸含有量を得ることが難しいためである。さらに、
不飽和カルボン酸、例えば無水マレイン酸のグラフト化
合物の場合は、EVOH中の水酸基とグラフト共重合体
中のカルボキシル基が反応して、ゲル・フィッシュアイ
の原因となるため、好ましくない場合がある。
【0024】不飽和カルボン酸の含有量は、好ましくは
2〜15モル%、さらに好ましくは3〜12モル%であ
る。不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、
メタアクリル酸、エタアクリル酸、マレイン酸、マレイ
ン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン
酸などが例示され、特にアクリル酸あるいはメタアクリ
ル酸が好ましい。また、共重合体に含有されても良い他
の単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルの
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2−エチルヘキ
シル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸イソブチ
ル、マレイン酸ジエチルのような不飽和カルボン酸エス
テル、一酸化炭素などが例示される。
【0025】オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体の
金属塩における金属イオンとしては、リチウム、ナトリ
ウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カ
ルシウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛などの遷移金属
が例示され、特に亜鉛を用いた場合がポリアミド樹脂に
対する相容性の点で好ましい。オレフィン−不飽和カル
ボン酸共重合体の金属塩における中和度は、100%以
下、特に90%以下、さらに70%以下の範囲が望まし
い。中和度の下限値については、通常5%以上、特に1
0%以上、さらには30%以上が望ましい。
【0026】本発明に用いるオレフィン−不飽和カルボ
ン酸共重合体またはその金属塩(C)の好適なメルトフ
ローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)
は、好ましくは0.05〜50g/10分、さらに好ま
しくは0.5〜30g/10分である。これらのオレフ
ィン−不飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩は、
それぞれ単独で用いることもできるし、2種以上を混合
して用いることもできる。
【0027】本発明に用いられる熱可塑性樹脂(D)
は、成分(A)、(B)、(C)とは異なる熱可塑性樹
脂であり、溶解性パラメーターが11以下である事が重
要である。即ち、熱可塑性樹脂(D)とオレフィン−不
飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)の溶解
性パラメーター(Fedorsの式から算出)に近いこ
とにより、結果として、4成分(A)、(B)、
(C)、(D)間の相容性が向上する。熱可塑性樹脂
(D)の溶解性パラメーターが11以上である場合、4
成分(A)、(B)、(C)、(D)間の相容性が低下
し、機械強度等が著しく低下する。
【0028】溶解性パラメーターが11以下の熱可塑性
樹脂(D)として、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系
樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などが挙げられる。その中
でも、ポリオレフィン系樹脂が最も好ましく、高密度も
しくは低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン−1などのα−オレフィンの単独重合体、エチレン、
プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1などから選ばれ
たα−オレフィン同士の共重合体などが例示される。ま
た、α−オレフィンに以下の成分:ジオレフィン、塩化
ビニル、酢酸ビニルなどのビニル化合物、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステルなどの不飽和カルボン酸
エステルなど;を共重合したものも含まれる。また、ス
チレン系樹脂としては、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS)、アク
リロニトリル−スチレン共重合樹脂(AS)、スチレン
−イソプレンとのブロック共重合体、あるいはスチレン
−イソプレンとのブロック共重合体等が挙げられる。こ
れらの熱可塑性樹脂は、それぞれ単独で用いることもで
きるし、2種以上を混合して用いることもできる。
【0029】本発明に用いる熱可塑性樹脂(D)の好適
なメルトフローレート(MFR)(190℃、2160
g荷重下)は、好ましくは0.05〜100g/10
分、さらに好ましくは0.05〜50g/10分、最適
には0.5〜30g/10分である。但し、融点が19
0℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g荷
重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで
絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロット
し、190℃に外挿した値で表す。これらの熱可塑性樹
脂(D)は、それぞれ単独で用いることもできるし、2
種以上を混合して用いることもできる。
【0030】また、本発明に用いる熱可塑性樹脂(D)
は、低ヤング率であることが好ましい。EVOH(A)
は一般のポリマーに比べて剛性が高く柔軟性に欠けるた
め、機械強度、耐衝撃性が劣る。そこで、EVOH
(A)と熱可塑性樹脂(D)とを配合させる場合には、
良好な機械強度、耐衝撃性を発現させるために、一般的
には低ヤング率の樹脂を配合することが好ましい。例え
ば、20℃における弾性モジュラス(ASTM D88
2)が500kg/cm以下の熱可塑性樹脂(D)を
EVOH(A)にブレンドすることが特に有効である。
20℃における弾性モジュラスについては、より好適に
は400kg/cm以下であり、さらに好適には30
0kg/cm以下である。
【0031】弾性モジュラスが500kg/cm以下
である熱可塑性樹脂(D)の例としては、超低密度ポリ
エチレン(VLDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合
体(EVA)、エチレン−メチルメタクリレート共重合
体(EMMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合
体(EEA)、エチレン−プロピレン共重合体(EP
R)、スチレン系エラストマー(SBS、SEBS、S
EPS、SBR樹脂等)などが挙げられる。
【0032】本発明の多層中空形成容器は、上記(A)
〜(D)の樹脂を配合した樹脂組成物を成形して得られ
るが、各(A)〜(D)成分の配合重量比は下記式
(1)〜(4)を満足するものである。 0.6≦W(A+D)/W(T)≦0.995 (1) 0.005≦W(B+C)/W(T)≦0.4 (2) 0.5≦W(A)/W(A+D)≦0.99 (3) 0.02≦W(B)/W(B+C)≦0.98 (4) (但し、W(A);組成物中の(A)の重量 W(B);組成物中の(B)の重量 W(B+C);組成物中の(B)と(C)との合計重量 W(A+D);組成物中の(A)と(D)との合計重量 W(T);組成物の合計重量) (1)〜(4)式は、それぞれ好適には、 0.65≦W(A+D)/W(T)≦0.99 (1’) 0.01≦W(B+C)/W(T)≦0.35 (2’) 0.55≦W(A)/W(A+D)≦0.98 (3’) 0.04≦W(B)/W(B+C)≦0.96 (4’) であり、より好適には、 0.70≦W(A+D)/W(T)≦0.985 (1”) 0.015≦W(B+C)/W(T)≦0.30 (2”) 0.6≦W(A)/W(A+D)≦0.97 (3”) 0.05≦W(B)/W(B+C)≦0.95 (4”) である。
【0033】W(A+D)/W(T)が0.995を超
える場合あるいはW(B+C)/W(T)が0.005
未満の場合には、EVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)
の相容性が低下し、本発明の効果が得られない。また、
W(A+D)/W(T)が0.6未満の場合あるいは
W(B+C)/W(T)が0.4を超える場合には、組
成物全体の量のうちEVOH(A)と熱可塑性樹脂
(D)の比率が低下するため、本来EVOH(A)の有
するバリア性や熱可塑性樹脂(D)の有する溶融成形性
等の性能が低下する。
【0034】W(A)/W(A+D) の値は0.5以
上、0.99以下の範囲、好ましくは0.55以上、
0.98以下、より好ましくは、0.6以上、0.97
以下の範囲である。0.5未満の場合にはEVOHが連
続相を形成しにくくなり、組成物のガスバリア性が不足
し、 W(A)/W(A+D)が0.99を超える場合
には組成物の柔軟性の改善効果が不充分である。
【0035】また、 W(B)/W(B+C)が0.0
2未満の場合、EVOH(A)とポリアミド樹脂(B)
の相容性が低下し、 W(B)/W(B+C)が0.9
8を超える場合、オレフィン−不飽和カルボン酸共重合
体またはその金属塩(C)と熱可塑性樹脂(D)との相
容性が低下する。各成分間の相容性の低下は、樹脂組成
物自身の機械強度、あるいはバリア性の低下につなが
る。
【0036】また、ポリアミド樹脂(B)とオレフィン
−不飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)と
の配合重量比W(B)/W(B+C)が、0.5以下で
あることが、熱安定性の観点から好ましく、より好適に
は0.45以下であり、最適には0.4以下である。配
合重量比W(B)/W(B+C)がかかる範囲にあるこ
とで、樹脂組成物の溶融安定性が改善され、長時間にお
よぶ溶融成形においても良好な外観の成形物を得ること
ができ、生産性が向上する。この理由は明らかではない
が、EVOHとポリアミド樹脂の反応が溶融安定性に悪
影響を与えているものと考えられる。
【0037】本発明の多層中空成形容器においては、E
VOH(A)が連続相、熱可塑性樹脂(D)が分散相と
なる樹脂組成物を用いて層構造を構成することが好まし
い。このような樹脂組成物を用いて層構造を構成するこ
とにより、優れたバリア性を保持しながら柔軟性、機械
強度が改善された多層中空成形容器が得られる。このよ
うな分散形態を得るためには、 W(A)/W(A+
D) の値を大きくするか、あるいは(A)/(D)の
溶融粘度比を小さくすればよい。
【0038】本発明に用いられる樹脂組成物中には、前
記(A)〜(D)の樹脂の他に、適切な添加剤(例え
ば、熱安定剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着
色剤、フィラー、他の樹脂など)が含まれてもよいが、
これらの添加量剤は、本発明の容器の有する効果を阻害
しない範囲で使用される。
【0039】本発明に用いられる樹脂組成物は、通常の
溶融混練装置により各成分を溶融混練することにより容
易に得ることができる。ブレンドする方法は、特に限定
されるものではないが、EVOH(A)、ポリアミド樹
脂(B)、オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体また
はその金属塩(C)、および熱可塑性樹脂(D)を同時
に単軸または二軸スクリュー押出機などでペレット化し
乾燥する方法、あるいはまず最初にポリアミド樹脂
(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体または
その金属塩(C)を溶融混合−冷却−ペレット化した
後、EVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)にドライブレ
ンドし、単軸または二軸スクリュー押出機などでペレッ
ト化し乾燥する方法等が挙げられる。
【0040】なかでも、後述する実施例で示されている
ように、まず最初に、ポリアミド樹脂(B)とオレフィ
ン−不飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)
とを溶融混合し、造粒・乾燥してから、 EVOH
(A)と熱可塑性樹脂(D)とにドライブレンドし、単
軸または二軸スクリュー押出機などで造粒し、乾燥する
方法が好ましい。この理由として、各成分を同時に溶融
混練する場合は、相容性の良い成分同士(例えば、EV
OH(A)とポリアミド樹脂(B))の混合が優先して
進む場合があるために、4成分からなる樹脂組成物のモ
ルフォロジーを安定に制御することが難しいことがあ
る。しかしながら、ポリアミド樹脂(B)とオレフィン
−不飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)と
のブレンド物を予め作製しておくことにより、溶融混合
時の条件にあまり影響を受けずに、安定したEVOH
(A)と熱可塑性樹脂(D)の相容化効果が得られる。
【0041】なお、溶融配合操作においては、ブレンド
が不均一になったり、ゲル、ブツが発生、混入したりす
る可能性があるので、ブレンドペレット化はなるべく混
練度の高い押出機を使用し、ホッパー口を窒素ガスでシ
ールし、低温で押出しすることが望ましい。
【0042】本発明の多層中空成形容器は、EVOH
(A)、ポリアミド樹脂(B)、オレフィン−不飽和カ
ルボン酸共重合体またはその金属塩(C)および熱可塑
性樹脂(D)からなる樹脂組成物と他の各種基材との、
2種以上の多層構成の成形物として構成される。本発明
に用いる樹脂組成物層とそれに隣接する他の各種基材と
しては熱可塑性樹脂が好適に用いられる。熱可塑性樹脂
層としては、高密度、中密度、あるいは低密度のポリエ
チレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、あるいはブ
テン、ヘキセンなどのα−オレフィン類を共重合したポ
リエチレン、アイオノマー樹脂、ポリプロピレンホモポ
リマー、あるいは、エチレン、ブテン、ヘキセンなどの
α−オレフィン類を共重合したポリプロピレン、ゴム系
ポリマーをブレンドした変性ポリプロピレンなどのポリ
オレフィン類、あるいはこれらの樹脂に無水マレイン酸
を付加、あるいはグラフトした熱可塑性樹脂が好適なも
のとして挙げられる。さらにその他の熱可塑性樹脂層と
して、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリス
チレン樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、
ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸
ビニル系樹脂などが挙げられる。
【0043】また、本発明の多層中空成形容器の多層を
構成する樹脂組成物層とそれに隣接する熱可塑性樹脂層
の間に接着性樹脂層を有していても良い。接着性樹脂は
特に限定されるものではないが、不飽和カルボン酸また
はその無水物(無水マレイン酸など)をオレフィン系重
合体または共重合体(例えば、LLDPE、VLDPE
など)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
(メタ)アクリル酸エステル共重合体にグラフトしたも
のが代表的なものとして挙げられる。
【0044】本発明の多層中空成形容器を得る方法とし
ては、例えば、一般のポリオレフィンの分野における適
切な成形法、例えば、共押出フィルム成形法、共押出パ
イプ成形法、共押出ブロー成形法、共射出成形法などが
挙げられるが、これらに限定されない。
【0045】多層構造体の層構成に関しては、特に限定
されるものではないが、成形性およびコスト等を考慮し
た場合、熱可塑性樹脂層/EVOH樹脂組成物層/熱可
塑性樹脂層、 EVOH樹脂組成物層/接着性樹脂層/
熱可塑性樹脂層、熱可塑性樹脂層/接着性樹脂層/ E
VOH樹脂組成物層/接着性樹脂層/熱可塑性樹脂層が
代表的なものとして挙げられる。両外層に熱可塑性樹脂
層を設ける場合は、異なる樹脂を使用してもよいし、同
じ樹脂を使用してもよい。
【0046】以上のように、本発明の多層中空成形容器
は、バリア性、機械強度、耐衝撃性に優れた多層中空成
形容器として有用である。本発明の多層中空成形容器は
前述したとおり、食品包装容器には特に有用であるが、
その他の非食品容器、例えば燃料用タンクとしても使用
することができる。
【0047】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。
【0048】(使用材料)本発明の実施例および比較例
の多層中空成形容器用の樹脂組成物として用いた樹脂成
分を以下の表1〜4に示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【表2】
【0051】
【表3】
【0052】
【表4】
【0053】実施例1 表1〜4の樹脂のうち、EVOHとしてA−1、ポリア
ミド樹脂としてB−1、オレフィン−不飽和カルボン酸
共重合体またはその金属塩としてC−1、および熱可塑
性樹脂としてD−1を用いて樹脂組成物を作成し、多層
中空成形容器を作製した。
【0054】EVOH(A−1)80重量部、ポリアミ
ド樹脂(B−1)2重量部、エチレン−メタクリル酸ラ
ンダム共重合体(EMAA;C−1)3重量部および超
低密度ポリエチレン(VLDPE;D−1)15重量部
からなるブレンド物を以下の方法で得た。すなわち、ま
ずポリアミド樹脂(B−1)とEMAA(C−1)を二
軸スクリュータイプのベント式押出機に入れ、窒素の存
在下220℃で押出しペレット化を行い、得られたブレ
ンドペレットと残りのEVOH(A−1)およびVLD
PE(D−1)を再度同様の方法でブレンドし、EVO
H樹脂組成物のペレットを得た。
【0055】得られたペレットをバリア層とし、高密度
ポリエチレン(HDPE: 三井化学製HZ8200
B)を外層にし、更に接着性樹脂(無水マレイン酸変性
LDPE、三井化学製アドマーGT5A)を用い、3種
5層のダイレクトブロー成形機にて、落下試験用にHD
PE/接着性樹脂/EVOH樹脂組成物/接着性樹脂/
HDPE(1200/50/100/50/1200μ
m)構成の多層ボトル(500cc)を、更にバリア試
験用にHDPE/接着性樹脂/EVOH樹脂組成物/接
着性樹脂/HDPE(250/10/5/10/250
μm)構成の多層ボトル(500cc)を作製した。
【0056】このようにして成形した多層ボトルの一部
を切断し、小片を得た。小片の切断面のEVOH(A)
をヨウ素で染色し、小片の切断面を光学顕微鏡で観察す
ることにより、EVOH(A)が連続相であるか、分散
相であるかを判別した。本実施例においては、EVOH
樹脂層中のEVOH(A)は連続相であった。
【0057】得られた多層ボトルを用いて、以下の方法
でバリア性および落下試験にて耐衝撃性を評価した。
【0058】(1)酸素バリア性評価 得られたHDPE/接着性樹脂/EVOH樹脂組成物/
接着性樹脂/HDPE(250/10/5/10/25
0μm)構成の500cc多層ボトルをModern
Control社のOX−Tran10−50Aに装着
し、20℃−65%RHの条件下で酸素バリア性の評価
を行った。評価試験は20日間連続して行い、cc/p
kg・day・atmで表した。なお、pkgはパッケ
ージを意味する。
【0059】(2)ガソリンバリア性評価 得られたHDPE/接着性樹脂/EVOH樹脂組成物/
接着性樹脂/HDPE(250/10/5/10/25
0μm)構成の500cc多層ボトルに、モデルガソリ
ン(トルエン:イソオクタン:メタノール=42.5/
42.5/15体積%)450ccを充填し、ガソリン
の漏れのないように金属製キャップをした後、防爆型恒
温恒湿槽(40℃−65%RH)にて3週間後の重量減
少量(n=6)を測定した。
【0060】(3)落下テストによる耐衝撃性評価 得られたHDPE/接着性樹脂/EVOH樹脂組成物/
接着性樹脂/HDPE(1200/50/100/50
/1200μm)構成の500cc多層ボトルに水を充
填した後、5℃の恒温ボックス内にて1日放置した後、
コンクリートに落下させ、破壊する高さ(n=20)を
求めた。
【0061】実施例2〜3および比較例1〜4 表1〜4に記載の樹脂を、表5に記載の配合比率で用い
た以外は実施例1と同様にして多層中空形成容器を作製
した。なお、比較例の樹脂組成物が2成分または3成分
からなる場合には1回の混練操作でブレンドを行い、1
成分からなる場合には混練操作は行わなかった。
【0062】実施例1〜3および比較例1〜4の評価結
果を表5にまとめて示す。
【0063】
【表5】
【0064】本発明の4成分系の樹脂組成物を多層構造
の層として有する多層ボトルは、3成分系に比較してバ
リア性と耐衝撃性に優れていることが示されている。
【0065】
【発明の効果】本発明により、ガスバリア性、機械強
度、耐衝撃性においても優れた性能を有する樹脂組成物
を有する多層中空成形容器が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 101/00 C08L 101/00 Fターム(参考) 3E033 AA20 BA13 BA14 BA15 BA19 BA21 BA22 BB01 BB04 BB05 BB08 CA03 CA16 GA02 4J002 AC07X BB03X BB06X BB07X BB084 BB094 BB12X BB17X BB234 BC03X BD04X BE03W BF02X BG03X BN15X BP01X CL013 CL033 CL053 GF00 GG01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン−ビニルアルコール共重合体
    (A)、ポリアミド樹脂(B)、オレフィン−不飽和カ
    ルボン酸共重合体またはその金属塩(C)、および11
    以下の溶解性パラメーター(Fedorsの式から算
    出)を有する前記樹脂以外の熱可塑性樹脂(D)からな
    り、配合重量比が下記式(1)〜(4)を満足する樹脂
    組成物を有する多層中空成形容器: 0.6≦W(A+D)/W(T)≦0.995 (1) 0.005≦W(B+C)/W(T)≦0.4 (2) 0.5≦W(A)/W(A+D)≦0.99 (3) 0.02≦W(B)/W(B+C)≦0.98 (4) (但し、W(A);組成物中の(A)の重量 W(B);組成物中の(B)の重量 W(B+C);組成物中の(B)と(C)との合計重量 W(A+D);組成物中の(A)と(D)との合計重量 W(T);組成物の合計重量)。
  2. 【請求項2】 前記配合重量比 W(B)/W(B+
    C)が0.5以下である樹脂組成物を有する、請求項1
    に記載の多層中空成形容器。
  3. 【請求項3】 エチレン−ビニルアルコール共重合体
    (A)が連続相、熱可塑性樹脂(D)が分散相となる樹
    脂組成物を有する、請求項1または2に記載の多層中空
    成形容器。
  4. 【請求項4】 ポリアミド樹脂(B)及びオレフィン−
    不飽和カルボン酸共重合体またはその金属塩(C)を先
    に溶融混合してから、エチレン−ビニルアルコール共重
    合体(A)および熱可塑性樹脂(D)を溶融混合して得
    られる樹脂組成物を有する、請求項1ないし3いずれか
    の項に記載の多層中空成形容器。
  5. 【請求項5】 前記中空成形容器が、前記樹脂組成物か
    らなる層とポリオレフィンからなる層との多層構造を有
    する燃料タンクである、請求項1ないし4いずれかの項
    に記載の多層中空成形容器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003054591A (ja) * 2001-08-13 2003-02-26 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 絞り出し多層容器
JP2003063542A (ja) * 2001-08-23 2003-03-05 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 絞り出し多層容器

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