JP2003238757A - ガスバリア性熱可塑性重合体組成物 - Google Patents

ガスバリア性熱可塑性重合体組成物

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JP2003238757A JP2002046970A JP2002046970A JP2003238757A JP 2003238757 A JP2003238757 A JP 2003238757A JP 2002046970 A JP2002046970 A JP 2002046970A JP 2002046970 A JP2002046970 A JP 2002046970A JP 2003238757 A JP2003238757 A JP 2003238757A
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Haruhisa Masuda
晴久 増田
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 気体、有機液体等に対する遮断性と柔軟性と
の両方に優れた熱可塑性重合体組成物を提供する。 【解決手段】 エチレン共重合量が10〜60モル%、
メルトフローレートが1〜20g/10分であるエチレ
ン−ビニルアルコール系共重合体(I)100質量部、
ビニル芳香族重合体ブロックと共役ジエン重合体ブロッ
クとからなり、かつカルボキシル基および/またはその
誘導体からなる官能基を1分子当たり2〜20個有する
変性ブロック共重合体(II)5〜900質量部、並びに
成分(II)100質量部に対してアミン系架橋剤(II
I)0.1〜5質量部を、溶融条件下で動的に架橋処理
することにより得られる熱可塑性重合体組成物によって
上記課題が解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン−ビニル
アルコール系共重合体と架橋された変性ブロック共重合
体とからなる熱可塑性重合体組成物、該重合体組成物か
らなる成形品および該重合体組成物の用途に関する。本
発明の熱可塑性重合体組成物は、気体、有機液体等に対
する遮断性と柔軟性の両方に優れることから、シート、
フィルム、飲食品用包装材、容器、容器用パッキングな
どとして有用である。
【0002】
【従来の技術】エチレン−ビニルアルコール系共重合体
は、気体、有機液体等に対して高度の遮断性を有し、し
かも、塩化ビニリデン樹脂や塩化ビニル樹脂のように焼
却処分時に有害なガスを発生することがないため、食品
包装材等の種々の用途に展開されている。しかしなが
ら、エチレン−ビニルアルコール系共重合体は柔軟性に
劣るために、ポリオレフィン等の軟質樹脂との組成物
(特開平4−164947号公報参照)または積層体の
形で使用されるのが知られている。
【0003】エチレン−ビニルアルコール系共重合体と
他の樹脂とは、通常、親和性が低く相溶性が不良である
ために、エチレン−ビニルアルコール系共重合体に軟質
樹脂を配合してなる組成物では、柔軟性、遮断性の両立
が不十分である。また、エチレン−ビニルアルコール系
共重合体の層に対して軟質樹脂の層を積層してなる積層
体においては、該エチレン−ビニルアルコール系共重合
体層単独に比較して柔軟性が向上しているものの、用途
に応じてはまだ柔軟性が不足している場合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エチ
レン−ビニルアルコール系共重合体の長所である気体、
有機液体等に対する高度の遮断性などを活用し、かつ、
その欠点である柔軟性の不足を改善することによって、
遮断性と柔軟性の両方に優れた熱可塑性重合体組成物を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、特定のエチレン−ビニルアルコール系共重合体、
特定の変性ブロック共重合体およびアミン系架橋剤を溶
融条件下で動的に架橋処理することにより、架橋された
変性ブロック共重合体がエチレン−ビニルアルコール系
共重合体中に分散して、遮断性と柔軟性とを両立し得る
熱可塑性重合体組成物が得られることを見いだし、本発
明を完成するに至った。
【0006】すなわち本発明は、 (1) エチレン−ビニルアルコール系共重合体(I)
100質量部、ビニル芳香族重合体ブロックと共役ジエ
ン重合体ブロックとからなり、かつカルボキシル基およ
び/またはその誘導体からなる官能基を有する変性ブロ
ック共重合体(II)5〜900質量部、並びに成分(I
I)100質量部に対してアミン系架橋剤(III)0.1
〜5質量部を、溶融条件下で動的に架橋処理することに
より得られる熱可塑性重合体組成物であり; (2) エチレン−ビニルアルコール系共重合体(I)
のエチレン共重合量が10〜60モル%で、かつメルト
フローレートが1〜20g/10分であり;かつ(3)
変性ブロック共重合体(II)の有するカルボキシル基お
よび/またはその誘導体からなる官能基の量が、1分子
当たり2〜20個である;ことを特徴とする熱可塑性重
合体組成物である。
【0007】また、本発明は、上記の熱可塑性重合体組
成物からなる成形品およびシートまたはフィルムであ
る。
【0008】さらに、本発明は、上記の熱可塑性重合体
組成物からなる層および他の材料からなる層を有する積
層構造体、並びに上記の熱可塑性重合体組成物からなる
少なくとも1つの層を有する飲食品用包装材、容器およ
び容器用パッキングである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。
【0010】本発明におけるエチレン−ビニルアルコー
ル系共重合体(I)は、主としてエチレン単位とビニル
アルコール単位とからなる共重合体である。本発明にお
いて使用されるエチレン−ビニルアルコール系共重合体
としては、特に限定されることなく、例えば、成形用途
で使用されるような公知のものを挙げることができる。
ただし、エチレン−ビニルアルコール系共重合体のエチ
レン単位の含有量は、気体、有機液体等に対する遮断性
の高さと成形加工性の良好さの点から、10〜60モル
%であることが必要であり、20〜50モル%であるこ
とがより好ましく、25〜40モル%であることがさら
に好ましい。エチレン−ビニルアルコール系共重合体
は、後述するように、代表的にはエチレン−脂肪酸ビニ
ルエステル系共重合体ケン化物であるが、エチレン−脂
肪酸ビニルエステル系共重合体ケン化物の場合、脂肪酸
ビニルエステル単位のケン化度は、得られるエチレン−
ビニルアルコール系共重合体の遮断性と熱安定性の高さ
の点から、50モル%以上であることが好ましく、90
モル%以上であることがより好ましく、95モル%以上
であることがさらに好ましく、98モル%以上であるこ
とが特に好ましい。エチレン−ビニルアルコール系共重
合体のメルトフローレート(温度190℃、荷重2.1
6kgの条件下に、ASTM D1238に記載の方法
で測定)は、得られる熱可塑性重合体組成物の気体、有
機液体等に対する遮断性の高さと成形加工性の良好さの
点から、1〜20g/10分であることが必要であり、
5〜18g/10分であることがより好ましい。
【0011】エチレン−ビニルアルコール系共重合体に
は、エチレン単位およびビニルアルコール単位に加え
て、少量(好ましくは、全構成単位に対して10モル%
以下)であれば、他の構成単位を有していてもよい。他
の構成単位としては、プロピレン、イソブチレン、4−
メチルペンテン−1、1−ヘキセン、1−オクテン等の
α−オレフィン;酢酸ビニルエステル、プロピオン酸ビ
ニルエステル、バーサチック酸ビニルエステル、ピバリ
ン酸ビニルエステル、バレリン酸ビニルエステル、カプ
リン酸ビニルエステル、安息香酸ビニルエステル等のカ
ルボン酸ビニルエステル;イタコン酸、メタクリル酸、
アクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸また
はその誘導体(例:塩、エステル、ニトリル、アミド、
無水物など);ビニルトリメトキシシラン等のビニルシ
ラン系化合物;不飽和スルホン酸またはその塩;N−メ
チルピロリドン;等から誘導される単位を挙げることが
できる。またエチレン−ビニルアルコール系共重合体
は、アルキルチオ基などの官能基を末端に有していても
よい。
【0012】エチレン−ビニルアルコール系共重合体の
製造方法としては、特に限定されるものではなく、例え
ば、公知の方法に従って、エチレン−脂肪酸ビニルエス
テル系共重合体を製造し、次いで、これをケン化するこ
とによってエチレン−ビニルアルコール系共重合体を製
造することができる。エチレン−脂肪酸ビニルエステル
系共重合体は、例えば、主としてエチレンと脂肪酸ビニ
ルエステルとからなるモノマーを、メタノール、t−ブ
チルアルコール、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒
中、加圧下に、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロ
ニトリル等のラジカル重合開始剤を用いて重合させるこ
とによって得られる。該脂肪酸ビニルエステルとして
は、酢酸ビニルエステル、プロピオン酸ビニルエステ
ル、バーサチック酸ビニルエステル、ピバリン酸ビニル
エステル、バレリン酸ビニルエステル、カプリン酸ビニ
ルエステルなどを使用することができるが、これら中で
も酢酸ビニルエステルが好ましい。エチレン−脂肪酸ビ
ニルエステル系共重合体のケン化には、酸触媒またはア
ルカリ触媒を使用することができる。
【0013】本発明の熱可塑性重合体組成物で用いられ
る変性ブロック共重合体(II)は、ビニル芳香族重合体
ブロックと共役ジエン重合体ブロックとから主としてな
り、かつカルボキシル基および/またはその誘導体から
なる官能基を有する変性ブロック共重合体である。
【0014】変性ブロック共重合体(II)を構成するビ
ニル芳香族重合体ブロックの形成に用いられるビニル芳
香族モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチル
スチレン、β−メチルスチレン、o−、m−、p−メチ
ルスチレン、t−ブチルスチレン、2,4−ジメチルス
チレン、2,4,6−トリメチルスチレン、モノフルオ
ロスチレン、ジフルオロスチレン、モノクロロスチレ
ン、ジクロロスチレン、メトキシスチレン、ビニルナフ
タレン、ビニルアントラセン、インデン、アセトナフチ
レンなどのビニル芳香族化合物を挙げることができる。
ビニル芳香族重合体ブロックは、前記したビニル芳香族
化合物の1種のみからなる構造単位を有していても、ま
たは2種以上からなる構造単位を有していてもよい。そ
のうちでも、ビニル芳香族重合体ブロックはスチレンに
由来する構造単位から主としてなっていることが好まし
い。
【0015】ビニル芳香族重合体ブロックは、ビニル芳
香族化合物からなる構造単位と共に必要に応じて他の共
重合性単量体からなる構造単位を少量有していてもよ
く、その場合の他の共重合性単量体からなる構造単位の
割合は、ビニル芳香族重合体ブロックの質量に基づいて
30質量%以下であることが好ましく、10質量%以下
であることがより好ましい。その場合の他の共重合性単
量体単位としては、例えば1−ブテン、ペンテン、ヘキ
セン、ブタジエン、イソプレン、メチルビニルエーテル
などの単量体単位を挙げることができる。
【0016】ビニル芳香族重合体ブロックと共役ジエン
重合体ブロックとから主としてなる変性ブロック共重合
体(II)における共役ジエン重合体ブロックの形成に用
いられる共役ジエン化合物としては、イソプレン、ブタ
ジエン、ヘキサジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブ
タジエン、1,3−ペンタジエンなどを挙げることがで
きる。共役ジエン重合体ブロックは、これらの共役ジエ
ン化合物の1種から構成されていてもまたは2種以上か
ら構成されていてもよい。共役ジエン重合体ブロックが
2種以上の共役ジエン化合物に由来する構造単位を有し
ている場合は、それらの結合形態はランダム、テーパ
ー、一部ブロック状、またはそれらの2種以上の組み合
わせなどのいずれであってもよい。
【0017】そのうちでも、共役ジエン重合体ブロック
は、イソプレン単位とする主体とするモノマー単位から
なるポリイソプレンブロックまたはその不飽和結合の一
部または全部が水素添加された水添ポリイソプレンブロ
ック;ブタジエン単位を主体とするモノマー単位からな
るポリブタジエンブロックまたはその不飽和結合の一部
または全部が水素添加された水添ポリブタジエンブロッ
ク;或いはイソプレン単位とブタジエン単位を主体とす
るモノマー単位からなるイソプレン/ブタジエン共重合
体ブロックまたはその不飽和結合の一部または全部が水
素添加された水添イソプレン/ブタジエン共重合体ブロ
ックであることが好ましい。
【0018】共役ジエン重合体ブロックの構成ブロック
となり得る上記したポリイソプレンブロックでは、その
水素添加前には、イソプレンに由来する単位は、2−メ
チル−2−ブテン−1,4−ジイル基[−CH−C
(CH)=CH−CH−;1,4−結合のイソプレ
ン単位]、イソプロペニルエチレン基[−CH(C(C
)=CH)−CH−;3,4−結合のイソプレ
ン単位]および1−メチル−1−ビニルエチレン基[−
C(CH)(CH=CH)−CH−;1,2−結
合のイソプレン単位]からなる群から選ばれる少なくと
も1種の基からなっており、各単位の割合は特に限定さ
れない。
【0019】共役ジエン重合体ブロックの構成ブロック
となり得る上記したポリブタジエンブロックでは、その
水素添加前には、そのブタジエン単位の70〜20モル
%、特に65〜40モル%が2−ブテン−1,4−ジイ
ル基(−CH−CH=CH−CH−;1,4−結合
ブタジエン単位)であり、30〜80モル%、特に35
〜60モル%がビニルエチレン基[−CH(CH=CH
)−CH−;1,2−結合ブタジエン単位]である
ことが好ましい。
【0020】共役ジエン重合体ブロックの構成ブロック
となり得る上記したイソプレン/ブタジエン共重合体ブ
ロックでは、その水素添加前に、イソプレンに由来する
単位は2−メチル−2−ブテン−1,4−ジイル基、イ
ソプロペニルエチレン基および1−メチル−1−ビニル
エチレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基
からなっており、またブタジエンに由来する単位は2−
ブテン−1,4−ジイル基および/またはビニルエチレ
ン基からなっており、各単位の割合は特に制限されな
い。イソプレン/ブタジエン共重合体ブロックでは、イ
ソプレン単位とブタジエン単位の配置は、ランダム状、
ブロック状、テーパーブロック状のいずれの形態になっ
ていてもよい。そして、イソプレン/ブタジエン共重合
体ブロックでは、イソプレン単位:ブタジエン単位のモ
ル比が1:9〜9:1であることが好ましく、3:7〜
7:3であることがより好ましい。
【0021】ビニル芳香族重合体ブロックと共役ジエン
重合体ブロックとから主としてなる変性ブロック共重合
体(II)は、熱可塑性重合体組成物の耐熱性および耐候
性が良好なものとなる点から、その共役ジエン重合体ブ
ロックにおける不飽和二重結合の一部または全部が水素
添加(以下「水添」ということがある)されていること
が好ましい。その際の共役ジエン重合体ブロックの水添
率は50モル%以上であることが好ましく、60モル%
以上であることがより好ましく、80モル%以上である
ことがさらに好ましい。
【0022】該変性ブロック共重合体(II)において、
ビニル芳香族重合体ブロックの分子量および共役ジエン
重合体ブロックの分子量は特に制限されないが、水素添
加前の状態で、ビニル芳香族重合体ブロックの数平均分
子量が2,500〜75,000の範囲内にあり、共役
ジエン重合体ブロックの数平均分子量が10,000〜
150,000の範囲内にあることが、熱可塑性重合体
組成物の力学的特性、成形加工性などの点から好まし
い。なお、本明細書でいうブロック共重合体の数平均分
子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(G
PC)法により、標準ポリスチレン検量線から求めた値
をいう。また、変性ブロック共重合体(II)は、2個の
ビニル芳香族重合体ブロックと1個の共役ジエン重合体
ブロックとからなるトリブロック共重合体であること
が、得られる熱可塑性重合体組成物の柔軟性および力学
特性が良好なものになる点から好ましい。
【0023】何ら限定されるものではないが、該変性ブ
ロック共重合体(II)は、例えば、アニオン重合やカチ
オン重合などのイオン重合法、シングルサイト重合法、
ラジカル重合法などにより製造することができる。アニ
オン重合法による場合は、例えば、アルキルリチウム化
合物などを重合開始剤として用いて、n−ヘキサンやシ
クロヘキサンなどの不活性有機溶媒中で、ビニル芳香族
化合物、共役ジエン化合物を逐次重合させ、所望の分子
構造および分子量を有するジブロック共重合体またはト
リブロック共重合体を製造した後、アルコール類、カル
ボン酸類、水などの活性水素化合物を添加して重合を停
止させることにより製造することができる。
【0024】変性ブロック共重合体(II)の有するカル
ボキシル基および/またはその誘導体からなる官能基と
しては、カルボキシル基、ジカルボン酸無水物の構造を
有する基(例:無水マレイン酸基)、アミド基(例:カ
ルバモイル基、アルキルカルバモイル基、アシルアミノ
基)、エステル基(例:カルボン酸ヒドロキシアルキル
エステル基、カルボン酸グリシジルエステル基)などを
挙げることができる。
【0025】また、上記のカルボキシル基および/また
はその誘導体からなる官能基を導入する方法としては、
特に制限はなく、例えば、(1)ビニル芳香族重合体ブ
ロックと共役ジエン重合体ブロックとからなるブロック
共重合体にα,β−不飽和カルボン酸および/またはそ
の誘導体を溶融条件下等でラジカル付加させる方法;
(2)ブロック共重合体を形成する単量体の重合時に、
カルボキシル基および/またはその誘導体からなる官能
基を有する共重合性単量体、重合開始剤、連鎖移動剤、
停止剤等を併用させる方法;(3)ブロック共重合体を
形成する単量体の重合時に、保護基の離脱、加水分解等
の反応によりカルボキシル基および/またはその誘導体
からなる官能基を生成する共重合性単量体、重合開始
剤、連鎖移動剤、停止剤等を併用し、重合後に、官能基
を生成させる反応を行う方法;(4)官能基を有しない
ブロック共重合体に酸化剤等を反応させて官能基を導入
する高分子反応による方法;などを挙げることができ
る。上記の官能基導入方法のうち、例えば(1)の方法
におけるα,β−不飽和カルボン酸および/またはその
誘導体、並びに(2)の方法におけるカルボキシル基お
よび/またはその誘導体からなる官能基を有する共重合
性単量体の例としては、アクリル酸、メタクリル酸等の
α,β−不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、コハク
酸、イタコン酸、フタル酸等のα,β−不飽和ジカルボ
ン酸;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート等のα,β−不飽和モノカルボン酸エ
ステル;無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン
酸、無水フタル酸等のα,β−不飽和ジカルボン酸無水
物などを挙げることができ、この中でも特に、無水マレ
イン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸
等のα,β−不飽和ジカルボン酸無水物が好ましく、と
りわけ無水マレイン酸が好ましい。
【0026】変性ブロック共重合体(II)の有するカル
ボキシル基および/またはその誘導体からなる官能基の
量は、変性ブロック共重合体(II)1分子当たり2〜2
0個の範囲内であることが必要であり、6〜18個の範
囲内であることが好ましく、7〜15個の範囲内である
ことがより好ましい。当該官能基量は、滴定やNMRス
ペクトル測定などにより求めた単位質量当たりの官能基
量と変性ブロック共重合体(II)の数平均分子量とから
算出することができる。なお、変性ブロック共重合体
(II)の有する官能基が、ジカルボン酸無水物の構造を
有する基などのように加水分解反応により複数のカルボ
キシル基を生成する基である場合、本発明における官能
基量は、加水分解前の化学構造による数をいうものとす
る。
【0027】本発明に用いられるアミン系架橋剤(II
I)は、変性ブロック共重合体(II)の有するカルボキ
シル基および/またはその誘導体からなる官能基と反応
する2官能以上のアミン系化合物であり、少なくとも1
個以上の活性水素を有する窒素原子を2個以上有する化
合物であれば特に制限はなく、例えば、1,4−ブタン
ジアミン、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,
8−オクタンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサ
ン等のアルキルジアミン、ヘキサメチレンジアミンカル
バミン酸、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルア
ミン)カルバミン酸等のアミノカルバミン酸および/ま
たはその塩などが好ましく使用することができる。
【0028】本発明の熱可塑性重合体組成物における上
記の成分(I)〜(III)の配合割合は、エチレン−ビ
ニルアルコール系共重合体(I)100質量部、成分
(I)100質量部に対して変性ブロック共重合体(I
I)5〜900質量部、好ましくは40〜800質量
部、および成分(II)100質量部に対してアミン系架
橋剤(III)0.1〜5質量部、好ましくは0.2〜3
質量部の範囲内である。
【0029】エチレン−ビニルアルコール系共重合体
(I)100質量部に対して、変性ブロック共重合体
(II)の配合量が5質量部未満であると、得られる熱可
塑性重合体組成物の柔軟性が劣ったものとなり、900
質量部を超えると、ガスバリア性が劣ったものとなる。
【0030】また、変性ブロック共重合体(II)100
質量部に対して、アミン系架橋剤(III)の配合量が
0.1質量部未満であると、得られる熱可塑性重合体組
成物のガスバリア性が劣ったものとなり、5質量部を超
えると、該組成物からなる成形品の表面外観が劣ったも
のとなる。
【0031】本発明の熱可塑性重合体組成物は、上記し
た成分(I)〜(III)を、溶融条件下で動的に架橋処
理することにより得られる。この工程は、エチレン−ビ
ニルアルコール系共重合体(I)および変性ブロック共
重合体(II)とを溶融混練して微細かつ均一に分散さ
せ、さらにアミン系架橋剤(III)により変性ブロック
共重合体(II)の有する官能基相互間に架橋結合を生じ
せしめることからなる。溶融混練には、各成分を均一に
混合し得る溶融混練装置であればいずれの装置を使用し
てもよく、そのような溶融混練装置としては、例えば、
単軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサ
ーなどを挙げることができ、中でも混練中の剪断力が大
きく連続的に運転できる二軸押出機を使用するのが好ま
しい。
【0032】本発明の熱可塑性重合体組成物は、具体例
として次のような加工工程を経由して製造することが出
来る。すなわち、エチレン−ビニルアルコール系共重合
体(I)および変性ブロック共重合体(II)を混合し、
押出機のホッパーに投入する。エチレン−ビニルアルコ
ール系共重合体(I)は、一部を押出機の途中から添加
してもよい。アミン系架橋剤(III)は、エチレン−ビ
ニルアルコール系共重合体(I)および変性ブロック共
重合体(II)とともに当初から添加してもよいし、押出
機の途中から添加してもよい。さらに、2台以上の押出
機を使用し、段階的に順次溶融混練してもよい。溶融混
練温度は約160〜280℃であるのが好ましく、20
0℃〜240℃であるのがより好ましい。溶融混練時間
は約30秒〜5分間であるのが好ましい。
【0033】上記のようにして得られる熱可塑性重合体
組成物は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体
(I)のマトリックス中に、アミン系架橋剤(III)に
より架橋された変性ブロック共重合体(II)が分散した
構造を有するものであり、架橋された変性ブロック共重
合体の分散粒子径は、直径0.1〜30μmであるのが
好ましく、0.2〜20μmであるのがより好ましい。
【0034】さらに、本発明の熱可塑性重合体組成物で
は、より柔軟化を図るためにパラフィン系オイルを含有
させてもよい。一般に、プロセスオイルなどとして用い
られるオイルは、ベンゼン環やナフテン環などの芳香族
環を有する成分、パラフィン成分(鎖状炭化水素)など
が混合したものであり、パラフィン鎖を構成する炭素数
が、オイルの全炭素数の50質量%以上を占めるものを
「パラフィンオイル」と称している。本発明の熱可塑性
重合体組成物で用いるパラフィン系オイルとしては、パ
ラフィンオイルと称されているものであればいずれも使
用可能であるが、芳香族環を有する成分の含有量が5質
量%以下のものが好ましく用いられる。
【0035】パラフィン系オイルの配合量は、変性ブロ
ック共重合体(II)100質量部に対して200質量部
以下であるのが好ましい。パラフィン系オイルの40℃
における動粘度は、20×10−6〜800×10−6
/秒であるのが好ましく、50×10−6〜600
×10−6/秒であるのがより好ましい。また、流
動点は、−40〜0℃であるのが好ましく、−30〜0
℃であるのがより好ましい。さらに、引火点は、200
〜400℃であるのが好ましく、250〜350℃であ
るのがより好ましい。パラフィン系オイルは、熱可塑性
重合体組成物の製造の際に、変性ブロック共重合体(I
I)に含浸させてから溶融混練してもよいし、溶融混練
の途中から添加してもよいし、含浸と途中添加を併用し
てもよい。
【0036】本発明の熱可塑性重合体組成物は、上記し
た成分の他に、必要に応じて、本発明の効果を実質的に
損なわない範囲で、他の重合体を含有していてもよい。
配合し得る他の重合体の例としては、 ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル等の樹脂が
挙げられる。
【0037】さらに、本発明の熱可塑性重合体組成物
は、補強、増量、着色などの目的で、必要に応じて無機
充填剤や染顔料などを含有することができる。無機充填
剤や染顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、タル
ク、クレー、合成珪素、酸化チタン、カーボンブラッ
ク、硫酸バリウムなどを挙げることができる。無機充填
剤や染顔料の配合量は、熱可塑性重合体組成物の気体、
有機液体等への遮断性が損なわれない範囲であることが
好ましく、一般にはエチレン−ビニルアルコール系共重
合体(I)と変性ブロック共重合体(II)の合計100
質量部に対して50質量部以下であるのが好ましい。
【0038】また、本発明の熱可塑性重合体組成物は、
上記した成分以外に、必要に応じて架橋助剤、滑剤、光
安定剤、難燃剤、帯電防止剤、シリコーンオイル、ブロ
ッキング防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、離型剤、
発泡剤、香料などの他の成分の1種または2種以上を含
有していてもよい。
【0039】本発明の熱可塑性重合体組成物は、ペレッ
ト、粉末などの任意の形態にしておいて、成形材料とし
て使用することができる。さらに本発明の重合体組成物
は、熱可塑性を有するので、一般の熱可塑性重合体に対
して用いられている通常の成形加工方法や成形加工装置
を用いて成形加工することができる。成形加工法として
は、例えば、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成
形、カレンダー成形、真空成形などの任意の方法を採用
することができる。このような方法で製造される本発明
の重合体組成物からなる成形品にはパイプ、シート、フ
ィルム、円板、リング、袋状物、びん状物、紐状物、繊
維状物などの多種多様の形状のものが包含され、また、
他の素材との積層構造体または複合構造体も包含され
る。他の素材との積層構造を採用することによって、成
形品に、耐湿性、機械的特性など、他の素材の有する特
性を導入することが可能である。
【0040】本発明の熱可塑性重合体組成物からなる少
なくとも1つの層と他の素材からなる少なくとも1つの
層との積層構造を有する成形品において、該他の素材
は、要求される特性、予定される用途などに応じて適切
なものを選択すればよい。該他の素材としては、例え
ば、ポリオレフィン(例:高密度ポリエチレン、中密度
ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリ
エチレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリプロピ
レン等)、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合
体(EVA)、エチレン−アクリル酸エステル共重合体
(EEA)、ポリスチレン(PS)、塩化ビニル樹脂
(PVC)、塩化ビニリデン樹脂(PVDC)などの熱
可塑性重合体などを挙げることができる。
【0041】該積層構造を有する成形品においては、本
発明の熱可塑性重合体組成物からなる層と他の素材から
なる基材層との間に接着剤層を介在させてもよい。接着
剤層を介在させることによって、その両側の本発明の熱
可塑性重合体組成物からなる層と他の素材からなる基材
層とを強固に接合一体化させることができる。接着剤層
において使用される接着剤としては、ジエン系重合体の
酸無水物変性物;ポリオレフィンの酸無水物変性物;高
分子ポリオール(例えば、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等のグリコール化合物とアジピン酸等の
二塩基酸とを重縮合して得られるポリエステルポリオー
ル;酢酸ビニルと塩化ビニルとの共重合体の部分ケン化
物など)とポリイソシアネート化合物(例えば、1,6
−ヘキサメチレングリコール等のグリコール化合物と
2,4−トリレンジイソシアネート等のジイソシアネー
ト化合物とのモル比1対2の反応生成物;トリメチロー
ルプロパン等のトリオール化合物と2,4−トリレンジ
イソシアネート等のジイソシアネート化合物とのモル比
1対3の反応生成物など)との混合物等を使用すること
ができる。なお、積層構造形成のために、共押出、共射
出、押出コーティング等の公知の方法を使用することも
できる。
【0042】本発明の重合体組成物からなる成形品は、
多くの気体、有機液体等に対する優れた遮断性と優れた
柔軟性とを兼備しているので、これらの性質が要求され
る日用品、包装材、機械部品などとして使用することが
できる。本発明の重合体組成物の特長が特に効果的に発
揮される用途の例としては、飲食品用包装材、容器、容
器用パッキングなどが挙げられる。これらの用途に供す
るための成形品においては、該重合体組成物は少なくと
も1つの層を形成していればよく、該重合体組成物から
なる単層構造のもの、および該重合体組成物からなる少
なくとも1つの層と他の素材からなる少なくとも1つの
層との積層構造のものの中から適宜選ぶことができる。
上記の飲食品用包装材、容器、および容器用パッキング
では、大気中の酸素ガスの透過と内容物の揮発性成分の
透過を阻止できることから、内容物の長期保存性に優れ
る。
【0043】なお、本発明の重合体組成物からなる成形
品は、廃棄の際に、溶融させて再使用することができ
る。
【0044】
【実施例】以下に本発明を実施例などにより具体的に説
明するが、本発明はそれにより何ら限定されない。ま
た、下記の実施例、比較例で得られた熱可塑性重合体組
成物のペレットを用いて、以下のようにして成形品(試
験片)をつくり、それらの物性、すなわち、酸素透過係
数、弾性率、100%モジュラス、引張破断強度、引張
破断伸び、変性ブロック共重合体分散粒子径を次のよう
にして測定した。
【0045】(1)酸素透過係数の測定:以下の実施
例、比較例で製造した熱可塑性重合体組成物のペレット
を用いて、そのペレットを圧縮成形機により加熱下に圧
縮成形し、厚さ100μmのシート状試験片を作製し、
これらを用いて酸素透過係数の測定を行った。酸素透過
係数の測定はガス透過率測定装置(柳本製作所製「GT
R−10」)を用いて、酸素圧0.34MPa、温度3
5℃、湿度0%RHの条件で行った。
【0046】(2)弾性率の測定:以下の実施例、比較
例で製造した熱可塑性重合体組成物のペレットを用い
て、そのペレットを圧縮成形機により加熱下に圧縮成形
して厚さ1mmのシートとした。これから幅5mmの短
冊状試験片を作製し、引張での動的粘弾性測定を行い、
室温における弾性率を求めた。なお、動的粘弾性の測定
は粘弾性解析測定装置(レオロジ社製「DVE−V
4」)を用いて、周波数1Hzの条件で行なった。
【0047】(3)引張破断強度、引張破断伸びおよび
100%モジュラスの測定:以下の実施例、比較例で製
造した熱可塑性重合体組成物のペレットを用いて、15
トン射出成形機[FANUC社製「ROBOSHOT−
α15」]を用いて、シリンダー温度210℃、金型温
度40℃の条件下で成形し、厚み2mm、幅5mmのダ
ンベルを製造した。これにより得られたダンベル試験片
を用いて、オートグラフ(島津製作所社製)を使用し
て、JIS−K6301に準じて、500mm/分の条
件下で引張破断強度、引張破断伸びおよび100%モジ
ュラスを測定した。
【0048】(4)変性ブロック共重合体の平均分散粒
子径の測定:以下の実施例、比較例で製造した熱可塑性
重合体組成物の切断面を電子染色し、走査電子顕微鏡で
観察することにより求めた。なお、下記の表2におい
て、変性ブロック共重合体が分散相にならずマトリック
ス相となっているもの、または単一相からなるものは、
「−」で示した。
【0049】また、以下の実施例、比較例で用いたエチ
レン−ビニルアルコール系共重合体(I)、変性ブロッ
ク共重合体(II)およびアミン系架橋剤(III)の内容
は次のとおりである。
【0050】[エチレン−ビニルアルコール系共重合体
(I)]エチレン−酢酸ビニルエステル共重合体のケン
化物(エチレン単位含有量率=32モル%、メルトフロ
ーレート=14g/10分)。
【0051】[変性ブロック共重合体(II−1)]ポリ
スチレンブロック−水添ポリブタジエンブロック−ポリ
スチレンブロックからなり無水マレイン酸により変性さ
れたトリブロック共重合体(スチレン単位含有量=30
質量%、分子量=10万、酸価=5mgCHONa/
g、無水マレイン酸基の量=6.5個/分子)。
【0052】[アミン系架橋剤(III)]ヘキサメチレ
ンジアミンカルバミン酸。
【0053】《実施例1〜6》 (1) 上記したエチレン−ビニルアルコール系共重合
体(I)、変性ブロック共重合体(II)およびアミン系
架橋剤(III)を、下記の表1に示す割合で予備混合し
た後、二軸押出機(Krupp Werner & P
fleiderer社製「ZSK−25WLE」)に供給
して、シリンダー温度200℃およびスクリュー回転数
350rpmの条件下に溶融混練し、押出し、切断して
熱可塑性重合体組成物のペレットをそれぞれ製造した。 (2) 上記(1)で得られた熱可塑性重合体組成物の
ペレットを用いて、上記した方法でプレスフィルムおよ
び成形品(試験片)を製造し、その酸素透過係数、20
℃での弾性率、引張破断強度、引張破断伸びおよび10
0%モジュラスを上記した方法で測定したところ、下記
の表1に示すとおりであった。
【0054】
【表1】
【0055】《比較例1》 (1) 上記したエチレン−ビニルアルコール系共重合
体(I)および変性ブロック共重合体(II)を、下記の
表2に示す割合で予備混合した後、アミン系架橋剤(II
I)を添加せずに、二軸押出機(Krupp Wern
er&Pfleiderer社製「ZSK−25WL
E」)に供給して、シリンダー温度200℃およびスク
リュー回転数350rpmの条件下に溶融混練し、押出
し、切断して熱可塑性重合体組成物のペレットをそれぞ
れ製造した。 (2) 上記(1)で得られた熱可塑性重合体組成物の
ペレットを用いて、上記した方法でプレスフィルムおよ
び成形品(試験片)を製造し、その酸素透過係数、弾性
率、引張破断強度、引張破断伸びおよび100%モジュ
ラスを上記した方法で測定したところ、下記の表2に示
すとおりであった。
【0056】《比較例2、3》 (1) ペレットを単独で用いて、上記した方法でプレ
スフィルムおよび成形品(試験片)を製造した。 (2) 酸素透過係数、弾性率引張破断強度、引張破断
伸びおよび100%モジュラスを上記した方法で測定し
たところ、下記の表2に示すとおりであった。
【0057】
【表2】
【0058】上記の表1の結果から、エチレン−ビニル
アルコール系共重合体(I)、変性ブロック共重合体
(II)およびアミン系架橋剤(III)を用いて製造した
実施例1〜6の熱可塑性重合体組成物を用いると、酸素
透過係数において約1〜約160ml・20μm/m
・day・atm(0.11〜18fm・20μm/P
a・s)の値を示したようにガスバリア性が良好であ
り、力学的特性、柔軟性、弾性などの各種物性に優れる
高品質の成形品が円滑に得られることがわかる。
【0059】上記の表2の結果から、エチレン−ビニル
アルコール系共重合体(I)、変性ブロック共重合体
(II)を含有し、アミン系架橋剤(III)を添加しない
比較例1の熱可塑性重合体組成物を用いると、酸素透過
係数において約51000ml・20μm/m・da
y・atm(5800fm・20μm/Pa・s)の値
を示したようにガスバリア性に劣っており、且つ力学的
特性の点でも十分には良好ではないことがわかる。
【0060】
【発明の効果】本発明の熱可塑性重合体組成物は、気
体、有機液体等に対する遮断性に優れ、しかも柔軟性も
良好であるため、これらの性質が要求される飲食品用包
装材、容器、容器用パッキングなどの用途において有効
に利用される。
───────────────────────────────────────────────────── 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) B65D 85/50 B65D 85/72 F 4F100 85/72 C08J 5/18 CEQ 4J002 C08J 5/18 CEQ CEX CEX C08K 5/17 C08K 5/17 C08L 23/26 C08L 23/26 53/02 53/02 B65D 1/00 B Fターム(参考) 3E033 AA01 BA13 BA15 BB01 BB08 CA20 FA01 FA02 FA03 FA04 3E035 AA03 BC02 BD02 3E084 HC03 HC07 3E086 AB01 AD01 AD04 AD23 BA04 BA15 BB01 BB90 CA01 CA11 4F071 AA12X AA15X AA22X AA29X AA75 AA78 AC12 AE02 BC01 BC02 BC04 4F100 AH02A AK11A AK28A AK69A AK69J AK80A AL02A AL06A AS00B BA02 BA07 CA02A GB15 JA06A JD02 YY00A 4J002 BB22W BE03W BP01X EN036 EN116 FD146 GC00 GG01 GG02 GM00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1) エチレン−ビニルアルコール系
    共重合体(I)100質量部、ビニル芳香族重合体ブロ
    ックと共役ジエン重合体ブロックとからなり、かつカル
    ボキシル基および/またはその誘導体からなる官能基を
    有する変性ブロック共重合体(II)5〜900質量部、
    並びに成分(II)100質量部に対してアミン系架橋剤
    (III)0.1〜5質量部を、溶融条件下で動的に架橋
    処理することにより得られる熱可塑性重合体組成物であ
    り; (2) エチレン−ビニルアルコール系共重合体(I)
    のエチレン共重合量が10〜60モル%で、かつメルト
    フローレートが1〜20g/10分であり;かつ(3)
    変性ブロック共重合体(II)の有するカルボキシル基お
    よび/またはその誘導体からなる官能基の量が、1分子
    当たり2〜20個である;ことを特徴とする熱可塑性重
    合体組成物。
  2. 【請求項2】 エチレン−ビニルアルコール系共重合体
    (I)のマトリックス中に、架橋された変性ブロック共
    重合体(II)が0.1〜30μmの粒子径で分散してい
    る請求項1に記載の熱可塑性重合体組成物。
  3. 【請求項3】 変性ブロック共重合体(II)の有する官
    能基が、無水マレイン酸からなる基である請求項1また
    は2に記載の熱可塑性重合体組成物。
  4. 【請求項4】 変性ブロック共重合体(II)が、2個の
    ビニル芳香族重合体ブロックと1個の共役ジエン重合体
    ブロックとからなる変性トリブロック共重合体である請
    求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性重合体組成
    物。
  5. 【請求項5】 アミン系架橋剤(III)が、アルキルジ
    アミンまたはアミノカルバミン酸および/もしくはその
    塩である請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性
    重合体組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱
    可塑性重合体組成物からなる成形品。
  7. 【請求項7】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱
    可塑性重合体組成物からなるシートまたはフィルム。
  8. 【請求項8】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱
    可塑性重合体組成物からなる層および他の材料からなる
    層を有する積層構造体。
  9. 【請求項9】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱
    可塑性重合体組成物からなる少なくとも1つの層を有す
    る飲食品用包装材。
  10. 【請求項10】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の
    熱可塑性重合体組成物からなる少なくとも1つの層を有
    する容器。
  11. 【請求項11】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の
    熱可塑性重合体組成物からなる少なくとも1つの層を有
    する容器用パッキング。
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