JP2003320600A - 共射出延伸ブロー成形容器 - Google Patents
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Abstract
好な共射出延伸ブロー成形容器を提供すること。 【解決手段】 下記構造単位(I)を0.3〜40モル
%含有する、エチレン含有量5〜55モル%の変性エチ
レン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層およ
び前記(C)以外の熱可塑性樹脂(D)からなる層を有
する共射出延伸ブロー成形容器。 【化1】 (式中、R1、R2、R3およびR4は、水素原子、炭
素数1〜10の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂
環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を
表す。R1、R2、R3およびR4は同じ基でもよい
し、異なっていてもよい。また、R3とR4とは結合して
いてもよい。また上記のR1、R2、R3およびR4は
水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子を有していても
よい。)
Description
明性および耐デラミ性の良好な共射出延伸ブロー成形容
器に関する。
ステル(以下、PESと略記することがある)容器は、
透明性、力学的特性、フレーバーバリヤー性などの種々
の性質に優れ、しかも成形品にした際に残留モノマーや
有害添加物の溶出の心配が少なく、衛生性および安全性
に優れていることから、幅広い分野で使用されている。
しかし、ガスバリア性に関しては必ずしも十分でないた
めに飲料、食品などの保存は比較的短期間に限られてい
た。
ステルにガスバリア性が良好なエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体(以下、EVOHと略記することがある)
を組み合わせ、多層構造にする方法が種々提案されてい
る。延伸ブローするに先立ちまずパリソンを形成する
が、かかるパリソンを製造する手法としては共射出成形
法、共押出し成形法、多段射出成形法等が採用される。
これらの中で共射出成形法は装置が簡単であり、トリム
などのスクラップの発生も少なく、さらにEVOH層が
PES層などで完全に覆われる構造とできることより、
EVOH層とPES層などとの間に接着性樹脂(以下、
Adと略記することがある)層がなくても大気圧による
密着効果により外見上良好な多層容器になるなどの特長
がある。
填し落下させるなどの衝撃を与えると、PES層とEV
OH層との間に剥離(デラミネーション;以下デラミと
略することがある)が生じやすく、外観上大きな問題点
であった。この問題を解決するために、いくつかの技術
が開発されている。例えば、特開平11−348194
号公報(EP0949056)には、熱可塑性ポリエス
テル層(a層)およびエチレン−ビニルアルコール共重
合体層(b層)からなり、a層がb層の両面に直接接触
するように配置されてなり、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体の示差走査熱量計(DSC)での結晶融解ピ
ークが単一ピークであり、かつ下記式(1)および
(2)を満足する共射出延伸ブロー成形容器が開示され
ている。 25≦ETb≦48 (1) 92≦SDb≦99 (2) 但し、ETb;エチレン−ビニルアルコール共重合体の
エチレン含有量(モル%) SDb;エチレン−ビニルアルコール共重合体のケン化
度(%)
(EP1120223)には、熱可塑性ポリエステル層
(a層)およびエチレン−ビニルアルコール共重合体層
(b層)からなり、a層がb層の両面に直接接触するよ
うに配置されてなり、前記エチレン−ビニルアルコール
共重合体が、2種類のエチレン−ビニルアルコール共重
合体(b1、b2)の配合物からなり、その配合重量比
(b1/b2)が50/50〜90/10であり、かつ
下記式(3)〜(8)を満足する共射出延伸ブロー成形
容器が記載されている。 25≦ETb1≦40 (3) 99≦SDb1 (4) 35≦ETb2≦48 (5) 92≦SDb2≦99 (6) 4≦ETb2−ETb1≦23 (7) 1≦SDb1−SDb2≦8 (8) 但し、 ETb1;エチレン−ビニルアルコール共重合体(b
1)のエチレン含有量(モル%) SDb1;エチレン−ビニルアルコール共重合体(b
1)のケン化度(%) ETb2;エチレン−ビニルアルコール共重合体(b
2)のエチレン含有量(モル%) SDb2;エチレン−ビニルアルコール共重合体(b
2)のケン化度(%)
PES層からなる共射出延伸ブロー成形容器の耐デラミ
性は従来に比して大幅に改善された。しかしながら、現
在では従来以上に前記ブロー成形容器の市場が拡大し、
さまざまな用途に使用されるようになっている。かかる
用途の拡大の結果、前記ブロー成形容器の、さらなる耐
デラミ性の向上および容器の透明性の向上の要求が高ま
っていた。
るために、本発明は耐デラミ性に優れるだけでなく、透
明性およびガスバリア性にも優れた共射出延伸ブロー成
形容器を提供することを目的とする。
記構造単位(I)を0.3〜40モル%含有する、エチ
レン含有量5〜55モル%の変性エチレン−ビニルアル
コール共重合体(C)からなる層および前記(C)以外
の熱可塑性樹脂(D)からなる層を有する共射出延伸ブ
ロー成形容器によって解決される。
水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、炭素数
3〜10の脂環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族
炭化水素基を表す。R1、R2、R3およびR4は同じ
基でもよいし、異なっていてもよい。また、R3とR4と
は結合していてもよい。また上記のR1、R2、R3お
よびR4は水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子を有
していてもよい。)
(C)が、前記R1およびR2がともに水素原子である
変性EVOH(C)である。
(C)が、エチレン含有量5〜55モル%のEVOH
(A)と分子量500以下の一価エポキシ化合物(B)
とを反応させることにより得られる変性EVOHであ
る。
アルコール共重合体(A)と分子量500以下の一価エ
ポキシ化合物(B)とを反応させることによって得られ
る変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)から
なる層および前記(C)以外の熱可塑性樹脂(D)から
なる層を有する共射出延伸ブロー成形容器によっても解
決される。
が、エチレン含有量5〜55モル%、ケン化度90%以
上のEVOHである。また、好適な実施態様では、前記
EVOH(A)が、アルカリ金属塩の含有量が金属元素
換算で50ppm以下のEVOHである。別の好適な実
施態様では、前記EVOH(A)が、アルカリ土類金属
塩の含有量が金属元素換算で20ppm以下のEVOH
である。
一価エポキシ化合物(B)が、炭素数2〜8のエポキシ
化合物である。
(C)が、EVOH(A)100重量部と分子量500
以下の一価エポキシ化合物(B)1〜50重量部との反
応によって得られる変性EVOHである。また、好適な
実施態様では、前記変性EVOH(C)が、EVOH
(A)と分子量500以下の一価エポキシ化合物(B)
とを、押出機内で反応させることにより得られる変性E
VOHである。
変性EVOH(C)の20℃、65%RHにおける酸素
透過速度が100cc・20μm/m2・day・at
m以下である。さらに、好適な実施態様では、本発明に
用いられる変性EVOH(C)の20℃、65%RHに
おける炭酸ガス透過速度が500cc・20μm/m 2
・day・atm以下である。
変性EVOH(C)の23℃、50%RHにおける引張
強伸度測定におけるヤング率が140kgf/mm2以
下である。また、好適な実施態様では、本発明に用いら
れる変性EVOH(C)の23℃、50%RHにおける
引張強伸度測定における引張降伏点強度が0.5〜7k
gf/mm2であり、かつ引張破断伸度が150%以上
である。
熱可塑性樹脂(D)がポリエステル、ポリプロピレンお
よびポリエチレンからなる群より選ばれる少なくとも1
種である。また、好適な実施態様では、本発明の共射出
延伸ブロー成形容器は、熱可塑性樹脂(D)からなる層
が、変性EVOH(C)からなる層の両面に直接接触す
るように配置されてなる共射出延伸ブロー成形容器であ
る。
器は、下記構造単位(I)を0.3〜40モル%含有す
る、エチレン含有量5〜55モル%の変性エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体(C)からなる層および前記
(C)以外の熱可塑性樹脂(D)からなる層を有する共
射出延伸ブロー成形容器である。
水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、炭素数
3〜10の脂環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族
炭化水素基を表す。R1、R2、R3およびR4は同じ
基でもよいし、異なっていてもよい。また、R3とR4と
は結合していてもよい。また上記のR1、R2、R3お
よびR4は水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子を有
していてもよい。)
R2がともに水素原子である。さらに好ましい実施態様
では、前記R1およびR2がともに水素原子であり、前
記R 3およびR4のうち、一方が炭素数1〜10の脂肪
族炭化水素基であって、かつ他方が水素原子である。好
適には、前記脂肪族炭化水素基がアルキル基またはアル
ケニル基である。本発明の共射出延伸ブロー成形容器の
ガスバリア性を特に重視する観点からは、前記R3およ
びR4のうち、一方がメチル基またはエチル基であり、
他方が水素原子であることがより好ましい。
の観点からは、前記R3およびR4のうち、一方が(C
H2)iOHで表される置換基(ただし、i=1〜8の
整数)であり、他方が水素原子であることも好ましい。
前記ブロー成形容器のガスバリア性を特に重視する場合
は、前記の(CH2)iOHで表される置換基におい
て、i=1〜4の整数であることが好ましく、1または
2であることがより好ましく、1であることがさらに好
ましい。
含まれる上述の構造単位(I)の量は0.3〜40モル
%の範囲内であることが好ましい。構造単位(I)の量
の下限は、0.5モル%以上であることが好ましく、1
モル%以上であることがより好ましく、2モル%以上で
あることがさらに好ましい。一方、構造単位(I)の量
の上限は、35モル%以下であることが好ましく、30
モル%以下であることがより好ましく、25モル%以下
であることがさらに好ましい。本発明に用いられる変性
EVOH(C)に含まれる構造単位(I)の量が上記の
範囲内にあることで、ガスバリア性、透明性および耐デ
ラミ性を兼ね備えた共射出延伸ブロー成形容器を得るこ
とができる。
エチレン含有量は5〜55モル%であることが必要であ
る。本発明の共射出延伸ブロー成形容器が、良好な成形
性を得る観点からは、変性EVOH(C)のエチレン含
有量の下限はより好適には10モル%以上であり、さら
に好適には20モル%以上であり、特に好適には25モ
ル%以上であり、さらに好適には31モル%以上であ
る。一方、本発明の本発明の共射出延伸ブロー成形容器
のガスバリア性の観点からは、変性EVOH(C)のエ
チレン含有量の上限はより好適には50モル%以下であ
り、さらに好適には45モル%以下である。エチレン含
有量が5モル%未満の場合は溶融成形性が悪化する虞が
あり、55モル%を超えるとガスバリア性が不足する虞
がある。
構成する、上記構造単位(I)およびエチレン単位以外
の構成成分は、主としてビニルアルコール単位である。
このビニルアルコール単位は、通常、原料のEVOH
(A)に含まれるビニルアルコール単位のうち、一価エ
ポキシ化合物(B)と反応しなかったビニルアルコール
単位である。また、EVOH(A)に含まれることがあ
る未ケン化の酢酸ビニル単位は、通常そのまま変性EV
OH(C)に含有される。変性EVOH(C)は、これ
らの構成成分を含有するランダム共重合体であること
が、NMRの測定や融点の測定結果からわかった。さら
に、本発明の目的を阻害しない範囲で、その他の構成成
分を含むこともできる。
好適なメルトフローレート(MFR)(190℃、21
60g荷重下)は0.1〜30g/10分であり、より
好適には0.3〜25g/10分、更に好適には0.5
〜20g/10分である。但し、融点が190℃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。
は特に限定されない。本発明者らが推奨する方法は、エ
チレン含有量5〜55モル%のエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体(A)と分子量500以下の一価エポキシ
化合物(B)とを反応させることにより、変性EVOH
(C)を得る方法である。
は、エチレン−ビニルエステル共重合体をケン化して得
られるものが好ましい。EVOHの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挙
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、本発明の目的が阻害されない範囲であれば、他の共
単量体、例えば、プロピレン、ブチレン、イソブテン、
4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ンなどのα−オレフィン;(メタ)アクリル酸、(メ
タ)アクリル酸メチル、(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;ビニルトリメ
トキシシランなど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;アルキルチオール類;N−ビニル
ピロリドンなどのビニルピロリドン等を共重合すること
も出来る。
レン含有量は5〜55モル%であることが好ましい。本
発明の共射出延伸ブロー成形容器が、良好な耐デラミ性
および成形性を得る観点からは、EVOH(A)のエチ
レン含有量の下限はより好適には10モル%以上であ
り、さらに好適には20モル%以上であり、特にEVO
H(A)のエチレン含有量は5〜55モル%であること
が好ましい。本発明の変性EVOH(C)のガスバリア
性の観点からは、EVOH(A)のエチレン含有量の上
限はより好適には50モル%以下であり、さらに好適に
は45モル%以下である。エチレン含有量が5モル%未
満の場合は溶融成形性が悪化する虞があり、55モル%
を超えるとガスバリア性が不足する虞がある。
異なる2種類以上のEVOHの配合物からなる場合に
は、配合重量比から算出される平均値をエチレン含有量
とする。
(A)のビニルエステル成分のケン化度は好ましくは9
0%以上である。ビニルエステル成分のケン化度は、よ
り好ましくは95%以上であり、さらに好ましくは98
%以上であり、最適には99%以上である。ケン化度が
90%未満では、ガスバリア性、特に高湿度時のガスバ
リア性が低下する虞があるだけでなく、熱安定性が不充
分となり、成形物にゲル・ブツが発生しやすくなる虞が
ある。
2種類以上のEVOHの配合物からなる場合には、配合
重量比から算出される平均値をケン化度とする。
ン化度は、核磁気共鳴(NMR)法により求めることが
できる。
目的を阻外しない範囲内で、ホウ素化合物をブレンドし
たEVOHを用いることもできる。ここでホウ素化合物
としては、ホウ酸類、ホウ酸エステル、ホウ酸塩、水素
化ホウ素類等が挙げられる。具体的には、ホウ酸類とし
ては、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸などが挙げ
られ、ホウ酸エステルとしてはホウ酸トリエチル、ホウ
酸トリメチルなどが挙げられ、ホウ酸塩としては上記の
各種ホウ酸類のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、
ホウ砂などが挙げられる。これらの化合物のうちでもオ
ルトホウ酸(以下、単にホウ酸と表示する場合がある)
が好ましい。
レンドしたEVOHを用いる場合、ホウ素化合物の含有
量は好ましくはホウ素元素換算で20〜2000pp
m、より好ましくは50〜1000ppmである。この
範囲内でホウ素化合物をブレンドすることで加熱溶融時
のトルク変動が抑制されたEVOHを得ることができ
る。20ppm未満ではそのような効果が小さく、20
00ppmを超えるとゲル化しやすく、成形性不良とな
る場合がある。
物を配合したEVOH(A)を用いてもよい。これによ
り樹脂の品質(着色等)を安定させることができる。本
発明に用いられるリン酸化合物としては特に限定され
ず、リン酸、亜リン酸等の各種の酸やその塩等を用いる
ことができる。リン酸塩としては第1リン酸塩、第2リ
ン酸塩、第3リン酸塩のいずれの形で含まれていてもよ
いが、第1リン酸塩が好ましい。そのカチオン種も特に
限定されるものではないが、アルカリ金属塩であること
が好ましい。これらの中でもリン酸2水素ナトリウムお
よびリン酸2水素カリウムが好ましい。
ン酸化合物の含有量は、好適にはリン酸根換算で200
ppm以下であり、より好適には5〜100ppmであ
り、最適には5〜50ppmである。
変性EVOH(C)は、好適にはEVOH(A)と分子
量500以下の一価エポキシ化合物(B)との反応を、
押出機内で行わせることによって得られるが、その際
に、EVOH(A)は加熱条件下に晒される。この時
に、EVOH(A)が過剰にアルカリ金属塩および/ま
たはアルカリ土類金属塩を含有していると、得られる変
性EVOH(C)に着色が生じる虞がある。また、変性
EVOH(C)の粘度低下等の問題が生じ、成形性が低
下する虞がある。
(A)が含有するアルカリ金属塩が金属元素換算値で5
0ppm以下であることが好ましい。より好ましい実施
態様では、EVOH(A)が含有するアルカリ金属塩が
金属元素換算値で30ppm以下であり、さらに好まし
くは20ppm以下である。また、同様な観点から、E
VOH(A)が含有するアルカリ土類金属塩が金属元素
換算値で20ppm以下であることが好ましく、10p
pm以下であることがより好ましく、5ppm以下であ
ることがさらに好ましく、EVOH(A)にアルカリ土
類金属塩が実質的に含まれていないことが最も好まし
い。
あれば、EVOH(A)として、熱安定剤、酸化防止剤
を配合したものを用いることもできる。
粘度は0.06L/g以上であることが好ましい。EV
OH(A)の固有粘度はより好ましくは0.07〜0.
2L/gの範囲内であり、さらに好ましくは0.075
〜0.15L/gであり、特に好ましくは0.080〜
0.12L/gである。EVOH(A)の固有粘度が
0.06L/g未満の場合、本発明の共射出延伸ブロー
成形容器の成形性が低下する虞がある。また、EVOH
(A)の固有粘度が0.2L/gを越える場合、本発明
の共射出延伸ブロー成形容器の変性EVOH(C)から
なる層においてゲル・ブツが発生しやすくなる虞があ
る。
なメルトフローレート(MFR)(190℃、2160
g荷重下)は0.1〜30g/10分であり、より好適
には0.3〜25g/10分、更に好適には0.5〜2
0g/10分である。但し、融点が190℃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。
価エポキシ化合物(B)は、一価のエポキシ化合物であ
ることが必須である。すなわち、分子内にエポキシ基を
一つだけ有するエポキシ化合物でなければならない。二
価またはそれ以上の、多価のエポキシ化合物を用いた場
合は、本発明の効果を奏することができない。ただし、
一価エポキシ化合物の製造工程において、ごく微量に多
価エポキシ化合物が含まれることがある。しかしなが
ら、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、ごく微量
の多価エポキシ化合物が含まれる一価のエポキシ化合物
を、本発明における分子量500以下の一価エポキシ化
合物(B)として使用することも可能である。
価エポキシ化合物(B)は特に限定されない。具体的に
は、下記式(III)〜(IX)で示される化合物が、好適
に用いられる。
9は、水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基
(アルキル基またはアルケニル基など)、炭素数3〜1
0の脂環式炭化水素基(シクロアルキル基、シクロアル
ケニル基など)、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基
(フェニル基など)を表す。また、i、j、k、lおよ
びmは、1〜8の整数を表す。)
下の一価エポキシ化合物(B)としては、エポキシエタ
ン(エチレンオキサイド)、エポキシプロパン、1,2
−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、3−メチ
ル−1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシペンタ
ン、2,3−エポキシペンタン、3−メチル−1,2−
エポキシペンタン、4−メチル−1,2−エポキシペン
タン、4−メチル−2,3−エポキシペンタン、3−エ
チル−1,2−エポキシペンタン、1,2−エポキシヘ
キサン、2,3−エポキシヘキサン、3,4−エポキシ
ヘキサン、3−メチル−1,2−エポキシヘキサン、4
−メチル−1,2−エポキシヘキサン、5−メチル−
1,2−エポキシヘキサン、3−エチル−1,2−エポ
キシヘキサン、3−プロピル−1,2−エポキシヘキサ
ン、4−エチル−1,2−エポキシヘキサン、5−メチ
ル−1,2−エポキシヘキサン、4−メチル−2,3−
エポキシヘキサン、4−エチル−2,3−エポキシヘキ
サン、2−メチル−3,4−エポキシヘキサン、2,5
−ジメチル−3,4−エポキシヘキサン、3−メチル−
1,2−エポキシへプタン、4−メチル−1,2−エポ
キシへプタン、5−メチル−1,2−エポキシへプタ
ン、6−メチル−1,2−エポキシへプタン、3−エチ
ル−1,2−エポキシへプタン、3−プロピル−1,2
−エポキシへプタン、3−ブチル−1,2−エポキシへ
プタン、4−エチル−1,2−エポキシへプタン、4−
プロピル−1,2−エポキシへプタン、5−エチル−
1,2−エポキシへプタン、4−メチル−2,3−エポ
キシへプタン、4−エチル−2,3−エポキシへプタ
ン、4−プロピル−2,3−エポキシへプタン、2−メ
チル−3,4−エポキシへプタン、5−メチル−3,4
−エポキシへプタン、5−エチル−3,4−エポキシへ
プタン、2,5−ジメチル−3,4−エポキシへプタ
ン、2−メチル−5−エチル−3,4−エポキシへプタ
ン、1,2−エポキシヘプタン、2,3−エポキシヘプ
タン、3,4−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオ
クタン、2,3−エポキシオクタン、3,4−エポキシ
オクタン、4,5−エポキシオクタン、1,2−エポキ
シノナン、2,3−エポキシノナン、3,4−エポキシ
ノナン、4,5−エポキシノナン、1,2−エポキシデ
カン、2,3−エポキシデカン、3,4−エポキシデカ
ン、4,5−エポキシデカン、5,6−エポキシデカ
ン、1,2−エポキシウンデカン、2,3−エポキシウ
ンデカン、3,4−エポキシウンデカン、4,5−エポ
キシウンデカン、5,6−エポキシウンデカン、1,2
−エポキシドデカン、2,3−エポキシドデカン、3,
4−エポキシドデカン、4,5−エポキシドデカン、
5,6−エポキシドデカン、6,7−エポキシドデカ
ン、エポキシエチルベンゼン、1−フェニル−1,2−
エポキシプロパン、3−フェニル−1,2−エポキシプ
ロパン、1−フェニル−1,2−エポキシブタン、3−
フェニル−1,2−エポキシブタン、4−フェニル−
1,2−エポキシブタン、1−フェニル−1,2−エポ
キシペンタン、3−フェニル−1,2−エポキシペンタ
ン、4−フェニル−1,2−エポキシペンタン、5−フ
ェニル−1,2−エポキシペンタン、1−フェニル−
1,2−エポキシヘキサン、3−フェニル−1,2−エ
ポキシヘキサン、4−フェニル−1,2−エポキシヘキ
サン、5−フェニル−1,2−エポキシヘキサン、6−
フェニル−1,2−エポキシヘキサン等が挙げられる。
の一価エポキシ化合物(B)としては、メチルグリシジ
ルエーテル、エチルグリシジルエーテル、n−プロピル
グリシジルエーテル、イソプロピルグリシジルエーテ
ル、n−ブチルグリシジルエーテル、イソブチルグリシ
ジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、
1,2−エポキシ−3−ペンチルオキシプロパン、1,
2−エポキシ−3−ヘキシルオキシプロパン、1,2−
エポキシ−3−ヘプチルオキシプロパン、1,2−エポ
キシ−3−オクチルオキシプロパン、1,2−エポキシ
−3−フェノキシプロパン、1,2−エポキシ−3−ベ
ンジルオキシプロパン、1,2−エポキシ−4−メトキ
シブタン、1,2−エポキシ−4−エトキシブタン、
1,2−エポキシ−4−プロポキシブタン、1,2−エ
ポキシ−4−ブトキシブタン、1,2−エポキシ−4−
ペンチルオキシブタン、1,2−エポキシ−4−ヘキシ
ルオキシブタン、1,2−エポキシ−4−ヘプチルオキ
シブタン、1,2−エポキシ−4−フェノキシブタン、
1,2−エポキシ−4−ベンジルオキシブタン、1,2
−エポキシ−5−メトキシペンタン、1,2−エポキシ
−5−エトキシペンタン、1,2−エポキシ−5−プロ
ポキシペンタン、1,2−エポキシ−5−ブトキシペン
タン、1,2−エポキシ−5−ペンチルオキシペンタ
ン、1,2−エポキシ−5−ヘキシルオキシペンタン、
1,2−エポキシ−5−フェノキシペンタン、1,2−
エポキシ−6−メトキシヘキサン、1,2−エポキシ−
6−エトキシヘキサン、1,2−エポキシ−6−プロポ
キシヘキサン、1,2−エポキシ−6−ブトキシヘキサ
ン、1,2−エポキシ−6−ヘプチルオキシヘキサン、
1,2−エポキシ−7−メトキシへプタン、1,2−エ
ポキシ−7−エトキシへプタン、1,2−エポキシ−7
−プロポキシへプタン、1,2−エポキシ−7−ブチル
オキシへプタン、1,2−エポキシ−8−メトキシへプ
タン、1,2−エポキシ−8−エトキシへプタン、1,
2−エポキシ−8−ブトキシへプタン、グリシドール、
3,4−エポキシ−1−ブタノール、4,5−エポキシ
−1−ペンタノール、5,6−エポキシ−1−ヘキサノ
ール、6,7−エポキシ−1−へプタノール、7,8−
エポキシ−1−オクタノール、8,9−エポキシ−1−
ノナノール、9,10−エポキシ−1−デカノール、1
0,11−エポキシ−1−ウンデカノール等が挙げられ
る。
の一価エポキシ化合物(B)としては、エチレングリコ
ールモノグリシジルエーテル、プロパンジオールモノグ
リシジルエーテル、ブタンジオールモノグリシジルエー
テル、へプタンジオールモノグリシジルエーテル、ヘキ
サンジオールモノグリシジルエーテル、へプタンジオー
ルモノグリシジルエーテル、オクタンジオールモノグリ
シジルエーテル等が挙げられる。
の一価エポキシ化合物(B)としては、3−(2,3−
エポキシ)プロポキシ−1−プロペン、4−(2,3−
エポキシ)プロポキシ−1−ブテン、5−(2,3−エ
ポキシ)プロポキシ−1−ペンテン、6−(2,3−エ
ポキシ)プロポキシ−1−ヘキセン、7−(2,3−エ
ポキシ)プロポキシ−1−ヘプテン、8−(2,3−エ
ポキシ)プロポキシ−1−オクテン等が挙げられる。
下の一価エポキシ化合物(B)としては、3,4−エポ
キシ−2−ブタノール、2,3−エポキシ−1−ブタノ
ール、3,4−エポキシ−2−ペンタノール、2,3−
エポキシ−1−ペンタノール、1,2−エポキシ−3−
ペンタノール、2,3−エポキシ−4−メチル−1−ペ
ンタノール、2,3−エポキシ−4,4−ジメチル−1
−ペンタノール、2,3−エポキシ−1−ヘキサノー
ル、3,4−エポキシ−2−ヘキサノール、4,5−エ
ポキシ−3−ヘキサノール、1,2−エポキシ−3−ヘ
キサノール、2,3−エポキシ−4−メチル−1−ヘキ
サノール、2,3−エポキシ−4−エチル−1−ヘキサ
ノール、2,3−エポキシ−4,4−ジメチル−1−ヘ
キサノール、2,3−エポキシ−4,4−ジエチル−1
−ヘキサノール、2,3−エポキシ−4−メチル−4−
エチル−1−ヘキサノール、3,4−エポキシ−5−メ
チル−2−ヘキサノール、3,4−エポキシ−5,5−
ジメチル−2−ヘキサノール、3,4−エポキシ−2−
ヘプタノール、2,3−エポキシ−1−ヘプタノール、
4,5−エポキシ−3−ヘプタノール、2,3−エポキ
シ−4−ヘプタノール、1,2−エポキシ−3−ヘプタ
ノール、2,3−エポキシ−1−オクタノール、3,4
−エポキシ−2−オクタノール、4,5−エポキシ−3
−オクタノール、5,6−エポキシ−4−オクタノー
ル、2,3−エポキシ−4−オクタノール、1,2−エ
ポキシ−3−オクタノール、2,3−エポキシ−1−ノ
ナノール、3,4−エポキシ−2−ノナノール、4,5
−エポキシ−3−ノナノール、5,6−エポキシ−4−
ノナノール、3,4−エポキシ−5−ノナノール、2,
3−エポキシ−4−ノナノール、1,2−エポキシ−3
−ノナノール、2,3−エポキシ−1−デカノール、
3,4−エポキシ−2−デカノール、4,5−エポキシ
−3−デカノール、5,6−エポキシ−4−デカノー
ル、6,7−エポキシ−5−デカノール、3,4−エポ
キシ−5−デカノール、2,3−エポキシ−4−デカノ
ール、1,2−エポキシ−3−デカノール等が挙げられ
る。
下の一価エポキシ化合物(B)としては、1,2−エポ
キシシクロペンタン、1,2−エポキシシクロヘキサ
ン、1,2−エポキシシクロヘプタン、1,2−エポキ
シシクロオクタン、1,2−エポキシシクロノナン、
1,2−エポキシシクロデカン、1,2−エポキシシク
ロウンデカン、1,2−エポキシシクロドデカン等が挙
げられる。
の一価エポキシ化合物(B)としては、3,4−エポキ
シシクロペンテン、3,4−エポキシシクロヘキセン、
3,4−エポキシシクロヘプテン、3,4−エポキシシ
クロオクテン、3,4−エポキシシクロノネン、1,2
−エポキシシクロデセン、1,2−エポキシシクロウン
デセン、1,2−エポキシシクロドデセン等が挙げられ
る。
価エポキシ化合物(B)としては、炭素数が2〜8のエ
ポキシ化合物が特に好ましい。また、一価エポキシ化合
物(B)が、上記式(III)または(IV)で表される化合物
であることが好ましい。EVOH(A)との反応性、お
よび得られる変性EVOH(C)のガスバリア性の観点
からは、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブ
タン、エポキシプロパン、エポキシエタンおよびグリシ
ドールが特に好ましく、中でもエポキシプロパンおよび
グリシドールが好ましい。食品包装用途、飲料包装用
途、医薬品包装用途などの、衛生性を要求される用途で
は、エポキシ化合物(B)として1,2−エポキシブタ
ン、2,3−エポキシブタン、エポキシプロパンおよび
エポキシエタンを用いることが好ましく、特にエポキシ
プロパンを用いることが好ましい。
合物(B)とを反応させることにより、変性EVOH
(C)が得られる。このときの、EVOH(A)および
一価エポキシ化合物(B)の好適な混合比は、(A)1
00重量部に対して(B)1〜50重量部であり、さら
に好適には(A)100重量部に対して(B)2〜40
重量部であり、特に好適には(A)100重量部に対し
て(B)5〜35重量部である。
エポキシ化合物(B)とを反応させることにより、変性
EVOH(C)を製造する方法は特に限定されないが、
EVOH(A)と一価エポキシ化合物(B)とを溶液で
反応させる製造法、およびEVOH(A)と一価エポキ
シ化合物(B)とを押出機内で反応させる製造法などが
好適な方法として挙げられる。
(A)の溶液に酸触媒あるいはアルカリ触媒存在下で一
価エポキシ化合物(B)を反応させることによって変性
EVOH(C)が得られる。また、EVOH(A)およ
び一価エポキシ化合物(B)を反応溶媒に溶解させ、加
熱処理を行うことによっても変性EVOH(C)を製造
することができる。反応溶媒としては、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
およびN−メチルピロリドン等のEVOH(A)の良溶
媒である極性非プロトン性溶媒が好ましい。
酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン
酸、硫酸および3弗化ホウ素等の酸触媒や水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ナトリウムメ
トキサイド等のアルカリ触媒が挙げられる。これらの
内、酸触媒を用いることが好ましい。触媒量としては、
EVOH(A)100重量部に対し、0.0001〜1
0重量部程度が適当である。反応温度としては室温から
150℃の範囲が適当である。
(B)とを押出機内で反応させる製造法では、使用する
押出機としては特に制限はないが、一軸押出機、二軸押
出機または二軸以上の多軸押出機を使用し、200℃〜
300℃程度の温度でEVOH(A)と一価エポキシ化
合物(B)とを反応させることが好ましい。二軸押出機
または二軸以上の多軸押出機を用いた場合、スクリュー
構成の変更により、反応部の圧力を高めることが容易で
あり、EVOH(A)と一価エポキシ化合物(B)との
反応を効率的に行えるようになる。一軸押出機では2台
以上の押出機を連結し、その間の樹脂流路にバルブを配
置することにより、反応部の圧力を高めることが可能で
ある。また同様に二軸押出機または二軸以上の多軸押出
機を2台以上連結して製造してもよい。
による製造法を比較した場合、溶液反応の場合は、EV
OHを溶解させる溶媒が必要であり、反応終了後に該溶
媒を反応系から回収・除去する必要があり、工程が煩雑
なものとなる。また、EVOH(A)と一価エポキシ化
合物(B)との反応性を高めるためには、反応系を加熱
および/または加圧条件下に維持することが好ましい
が、溶液反応の場合と比較して、押出機内での反応では
かかる反応系の加熱および/または加圧条件の維持が容
易であり、その観点からも押出機内での反応のメリット
は大きい。
と一価エポキシ化合物(B)との反応を行った場合、反
応の制御が必ずしも容易ではなく、過剰に反応が進行し
てしまう虞がある。すなわち、EVOH(A)と一価エ
ポキシ化合物(B)との反応の結果、上述の構造単位
(I)を有する変性EVOH(C)が得られるが、前記
構造単位(I)に含まれる水酸基に、さらに一価エポキ
シ化合物(B)が反応することにより、本発明で特定す
る構造単位とは異なるものが得られる虞があった。
エチレンオキサイドである場合、上述した過剰な反応の
進行により、下記に示す構造単位(II)を含有するEV
OHが生じることになる。
特定する構造単位(I)とは異なる、上記に示した構造
単位(II)を含有する割合が多くなることにより、得ら
れる変性EVOH(C)のガスバリア性が低下すること
が明らかになった。さらに、押出機内でEVOH(A)
と一価エポキシ化合物(B)との反応を行った場合は、
このような副反応の発生を効果的に抑制可能であること
を見出した。かかる観点からも、押出機内でEVOH
(A)と一価エポキシ化合物(B)との反応を行うこと
により、変性EVOH(C)を製造する方法が好まし
い。
下の一価エポキシ化合物(B)は、必ずしも沸点の高い
ものばかりではないため、溶液反応による製造法では、
反応系を加熱した場合、系外に一価エポキシ化合物
(B)が揮散する虞がある。しかしながら、押出機内で
EVOH(A)と一価エポキシ化合物(B)とを反応さ
せることにより、一価エポキシ化合物(B)の系外への
揮散を抑制することが可能である。特に、押出機内に一
価エポキシ化合物(B)を添加する際に、加圧下で圧入
することにより、EVOH(A)と一価エポキシ化合物
(B)との反応性を高め、かつ一価エポキシ化合物
(B)の系外への揮散を顕著に抑制することが可能であ
る。
と一価エポキシ化合物(B)の混合方法は特に限定され
ず、押出機にフィードする前のEVOH(A)に一価エ
ポキシ化合物(B)をスプレー等を行う方法や、押出機
にEVOH(A)をフィードし、押出機内で一価エポキ
シ化合物(B)と接触させる方法などが好適なものとし
て例示される。この中でも、一価エポキシ化合物(B)
の系外への揮散を抑制できる観点から、押出機にEVO
H(A)をフィードした後、押出機内で一価エポキシ化
合物(B)と接触させる方法が好ましい。また、押出機
内への一価エポキシ化合物(B)の添加位置も任意であ
るが、EVOH(A)とエポキシ化合物(B)との反応
性の観点からは、溶融したEVOH(A)に対して一価
エポキシ化合物(B)を添加することが好ましい。
価エポキシ化合物(B)との、押出機内での反応による
製造法は、(1)EVOH(A)の溶融工程、(2)一
価エポキシ化合物(B)の添加工程および(3)ベント
等による、未反応の一価エポキシ化合物(B)の除去工
程、からなる。反応を円滑に行う観点からは、系内から
水分および酸素を除去することが好適である。このた
め、押出機内へ一価エポキシ化合物(B)を添加するよ
り前に、ベント等を用いて水分および酸素を除去しても
よい。
(B)の添加工程においては、一価エポキシ化合物
(B)を加圧下で圧入することが好ましい。この際に、
この圧力が不十分な場合、反応率が下がり、吐出量が変
動する等の問題が発生する。必要な圧力は一価エポキシ
化合物(B)の沸点や押出温度によって大きく異なる
が、通常0.5〜30MPaの範囲が好ましく、1〜2
0MPaの範囲がより好ましい。
は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、カルボン酸
およびリン酸化合物からなる群より選ばれる少なくとも
一種を、EVOH(A)とエポキシ化合物(B)との反
応によって変性EVOH(C)が得られた後に添加する
こともできる。一般に、接着性の改善や着色の抑制な
ど、EVOHの各種物性を改善するために、EVOHに
は必要に応じてアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、
カルボン酸およびリン酸化合物からなる群より選ばれる
少なくとも一種が添加されることが多い。しかしなが
ら、上記に示した各種化合物の添加は、前述の通り、押
出機によるEVOH(A)とエポキシ化合物(B)との
反応の際に、着色や粘度低下等の原因となる虞がある。
このため、EVOH(A)とエポキシ化合物(B)との
反応後に、残存するエポキシ化合物(B)をベントで除
去した後、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、カル
ボン酸およびリン酸化合物からなる群より選ばれる少な
くとも一種を、得られた変性EVOH(C)に添加する
ことが好ましい。この添加方法を採用することにより、
着色や粘度低下等の問題を生じることなく、本発明に用
いられる変性EVOH(C)が得られる。
は、必要に応じて各種の添加剤を配合することもでき
る。このような添加剤の例としては、酸化防止剤、可塑
剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色
剤、フィラー、あるいは他の高分子化合物を挙げること
ができ、これらを本発明の作用効果が阻害されない範囲
でブレンドすることができる。添加剤の具体的な例とし
ては次のようなものが挙げられる。
ドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾー
ル、4,4’−チオビス−(6−t−ブチルフェノー
ル)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−
t−ブチルフェノール)、オクタデシル−3−(3’,
5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プ
ロピオネート、4,4’−チオビス−(6−t−ブチル
フェノール)等。
3,3’−ジフェニルアクリレート、2−(2’−ヒド
ロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、
2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベン
ゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチ
ルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロ
キシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)5−
クロロベンゾトリアゾール、2−ヒドロキシ−4−メト
キシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メ
トキシベンゾフェノン等。
チル、フタル酸ジオクチル、ワックス、流動パラフィ
ン、リン酸エステル等。 帯電防止剤:ペンタエリスリットモノステアレート、ソ
ルビタンモノパルミテート、硫酸化ポリオレフィン類、
ポリエチレンオキシド、カーボワックス等。 滑剤:エチレンビスステアロアミド、ブチルステアレー
ト等。 着色剤:カーボンブラック、フタロシアニン、キナクリ
ドン、インドリン、アゾ系顔料、ベンガラ等。 充填剤:グラスファイバー、アスベスト、バラストナイ
ト、ケイ酸カルシウム等。
作用効果が阻害されない程度にブレンドすることもでき
る。
(C)には、溶融安定性等を改善するために、本発明の
作用効果が阻害されない程度に、ハイドロタルサイト化
合物、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系熱
安定剤、高級脂肪族カルボン酸の金属塩(たとえば、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等)
の一種または二種以上を変性EVOH(C)に対し本発
明の作用効果が阻害されない程度(0.01〜1重量
%)添加することもできる。
は、20℃、65%RHにおける酸素透過速度が100
cc・20μm/m2・day・atm以下であること
が好ましい。酸素透過速度の上限は、50cc・20μ
m/m2・day・atm以下であることがより好まし
く、20cc・20μm/m2・day・atm以下で
あることがさらに好ましく、10cc・20μm/m2
・day・atm以下であることが特に好ましい。
(C)は、20℃、65%RHにおける炭酸ガス透過速
度が500cc・20μm/m2・day・atm以下
であることが好ましい。炭酸ガス透過速度の上限は、2
00cc・20μm/m2・day・atm以下である
ことがより好ましく、100cc・20μm/m2・d
ay・atm以下であることがさらに好ましく、50c
c・20μm/m2・day・atm以下であることが
特に好ましい。前記の変性EVOH(C)からなる共射
出延伸ブロー成形容器は、特に、食品包装用の容器とし
て用いることが好ましく、炭酸飲料の容器として用いる
ことが特に好ましい。
は、23℃、50%RHにおける引張強伸度測定におけ
るヤング率が140kgf/mm2以下であることが好
ましい。本発明に用いられる変性EVOH(C)として
は、前記ヤング率の上限が120kgf/mm2以下で
あることがより好ましく、100kgf/mm2以下で
あることがさらに好ましい。また、本発明に用いられる
変性EVOH(C)は、23℃、50%RHにおける引
張強伸度測定におけるヤング率が1kgf/mm 2以上
であることが好ましい。ヤング率が140kgf/mm
2以下である変性EVOH(C)は、変性EVOH
(C)が含む構造単位(I)の量を0.3〜40モル%
とすることにより得られる。より好ましくは、変性EV
OH(C)の構造単位(I)の含有量が1〜35モル%
であり、さらに好ましくは2〜30モル%であり、特に
好ましくは4〜30モル%である。
23℃、50%RHでの引張強伸度測定における引張降
伏点強度が0.5〜7.0kgf/mm2であり、かつ
引張破断伸度が150%以上であることが好ましい。本
発明に用いられる変性EVOH(C)としては、引張降
伏点強度が1.0〜6.5kgf/mm2であり、かつ
引張破断伸度が200%以上であるものがより好まし
く、引張降伏点強度が1.5〜6.0kgf/mm2で
あり、かつ引張破断伸度が250%以上であるものがさ
らに好ましい。また、本発明の変性EVOH(C)は2
3℃、50%RHでの引張強伸度測定における引張降伏
点強度が0.5〜7.0kgf/mm2であり、かつ引
張破断伸度が1000%以下であることが好ましい。2
3℃、50%RHでの引張降伏点強度が0.5〜7.0
kgf/mm2であり、かつ引張破断伸度が150%以
上である変性EVOH(C)は、変性EVOH(C)が
含む構造単位(I)の量を0.3〜40モル%とするこ
とにより得られる。より好ましくは、変性EVOH
(C)の構造単位(I)の含有量が1〜35モル%であ
り、さらに好ましくは2〜30モル%であり、特に好ま
しくは4〜30モル%である。
0.3〜40モル%であることによって、耐デラミ性が
大きく改善される。すなわち、共射出延伸ブロー成形容
器が衝撃等を受けた場合においても、変性EVOH
(C)からなる層と、変性EVOH(C)以外の熱可塑
性樹脂(D)からなる層との層間剥離の発生を効果的に
抑制できる。
によって成形性も改善される。なお、成形性は有底パリ
ソンの外観の着色、ゲル、スジの発生状況及び容器口部
の変性EVOH(C)層の端部(以降リーディングエッ
ジと称することがある)の状態から判断できる。図1に
良好なリーディングエッジを有する有低パリソンの一部
を示す概略図を、図2に不良なリーディングエッジを有
する有低パリソンの一部を示す概略図をそれぞれ示す。
容器口部1において、PES/EVOH多層部分2とP
ES単層部分3との境界がリーディングエッジ4であ
る。リーディングエッジの好ましい状態とは、有底パリ
ソンの底の部分を下にしたときに、リーディングエッジ
のラインがほぼ水平になっている状態である。
性EVOH(C)からなる層と、前記(D)以外の熱可
塑性樹脂(D)からなる層を有する多層容器である。本
発明に用いられる熱可塑性樹脂(D)としては特に限定
されないが、熱可塑性樹脂(D)がポリエステル、ポリ
プロピレンおよびポリエチレンからなる群より選ばれる
少なくとも1種を用いることが好ましい。ポリエチレン
としては、高密度ポリエチレンを用いることがより好ま
しい。
熱可塑性樹脂(D)からなる層は複層構成であってもよ
く、また、熱可塑性樹脂(D)と変性EVOH(C)を
ブレンドしてなる樹脂組成物層(回収層等)を含んでい
てもよいが、変性EVOH(C)からなる層と熱可塑性
樹脂(D)からなる層とのみからなる層構成が好まし
く、変性EVOH(C)からなる層の両側に熱可塑性樹
脂(D)からなる層を有する層構成がより好ましい。具
体的には、変性EVOH(C)からなる層をC、熱可塑
性樹脂(D)からなる層をDと表したとき、(外)D/
C/D(内)、(外)D/C/D/C/D(内)等が好
適な層構成として例示される。なお、ここで(内)は内
層側、すなわち内容物と接触する側の層を示す。
ポリエステル(以下、PESと略記することがある)と
しては、芳香族ジカルボン酸またはそれらのアルキルエ
ステルと、ジオールとを主成分とする縮合重合体が用い
られる。特に本発明の目的を達成するには、エチレンテ
レフタレート成分を主とするPESが好ましい。具体的
には、テレフタル酸単位とエチレングリコール単位との
合計割合(モル%)が、PESを構成する全構造単位の
合計モル数に対して、70モル%以上であることが好ま
しく、90モル%以上がより好ましい。テレフタル酸単
位とエチレングリコール単位の合計割合が70モル%未
満であると、得られるPESが非晶性となり、機械的強
度が不足する上に、延伸して容器とした後に内容物を加
熱充填(ホットフィル)すると、熱収縮が大きく使用に
耐えない虞がある。また、樹脂内に含有されるオリゴマ
ーを低減するために固相重合を行うと、樹脂の軟化によ
る膠着が生じやすく、生産が困難になる虞がある。
単位およびエチレングリコール単位以外の二官能化合物
単位を、上記の問題が発生しない範囲において含有する
ことができる。その割合(モル%)としては、PESを
構成する全構造単位の合計モル数に対して、30モル%
以下であることが好ましく、20モル%以下がより好ま
しく、10モル%以下がさらに好ましい。このような二
官能化合物単位としては、ジカルボン酸単位、ジオール
単位、ヒドロキシカルボン酸単位等が挙げられ、脂肪
族、脂環式、芳香族のいずれでもよい。具体的には、ネ
オペンチルグリコール単位、シクロヘキサンジメタノー
ル単位、シクロヘキサンジカルボン酸単位、イソフタル
酸単位、ナフタレンジカルボン酸単位等が挙げられる。
られたPESを用いた場合、良好な成形物を得ることの
できる製造条件が広く、成形性に優れるため、不良品率
が低いという利点を有する。結晶化速度の抑制により、
成形品の白化を防止できる点からも好ましい。また、
1,4−シクロヘキサンジメタノール単位または1,4
−シクロヘキサンジカルボン酸単位は、得られる成形物
の落下時の強度が一層優れるという点から好ましい。さ
らに、ナフタレンジカルボン酸単位は、得られるPES
のガラス転移温度が上昇し、耐熱性が向上する上に、紫
外線を吸収する能力が付与されるので好ましく、内容物
が紫外線による劣化を生じやすい場合に特に有用であ
る。例えば、ビールのように内容物が酸化によっても、
紫外線によっても劣化しやすいものである場合に特に有
用である。
る場合は、PESの製造に通常用いられている触媒を使
用することができる。例えば、三酸化アンチモン等のア
ンチモン化合物;二酸化ゲルマニウム、ゲルマニウムテ
トラエトキシド、ゲルマニウムテトラ−n−ブトキシド
等のゲルマニウム化合物;テトラメトキシチタン、テト
ラエトキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テ
トライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等の
チタン化合物;ジ−n−ブチル錫ジラウレート、ジ−n
−ブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート等の錫
化合物等を使用することができる。これらの触媒は単独
で使用しても、2種類以上を組み合わせて使用してもよ
い。重縮合触媒の使用量としては、ジカルボン酸成分の
重量に基いて0.002〜0.8重量%の範囲が好まし
い。
ンチモン化合物が好ましく、三酸化アンチモンが特に好
ましい。一方、得られるPESの色調が良好となるとい
う面からはゲルマニウム化合物が好ましく、二酸化ゲル
マニウムが特に好ましい。また、成形性の観点からは、
ゲルマニウム化合物がアンチモン化合物よりも好まし
い。アンチモン化合物を触媒とした重合反応により得ら
れるPESは、ゲルマニウム化合物を触媒として重合し
たPESよりも結晶化速度が速く、射出成形時またはブ
ロー成形時に、加熱による結晶化が進行しやすく、結果
として得られたボトルに白化が生じて透明性が損なわれ
る場合がある。また、延伸配向性が低下して、賦形性が
悪化する場合もある。このように、良好な成形物を得る
ことのできる製造条件の範囲が狭くなり、不良品率が上
昇しやすくなる傾向にある。
副生するジエチレングリコール単位以外の共重合成分を
含まないポリエチレンテレフタレートを使用する場合に
は、該PESを製造する際に、結晶化速度を抑えるため
にゲルマニウム化合物を触媒として用いることが好まし
い。
PES層をそれぞれ少なくとも1層含む、本発明の多層
容器の製造方法は特に限定されるものではないが、共射
出ブロー成形を用いることが生産性等の観点から好適で
ある。共射出ブロー成形においては、共射出成形によっ
て得られた容器前駆体(パリソン)を延伸ブロー成形す
ることにより容器が製造される。
の各層を構成すべき樹脂を2台またはそれ以上の射出シ
リンダーより同心円状のノズル内に導き、同時にまたは
タイミングをずらして交互に、単一の金型内に射出し、
1回の型締め操作を行うことにより成形が行われる。例
えば(1)先に内外層用のPES層を射出し、次いで、
中間層となる変性EVOH(C)を射出して、PES/
変性EVOH(C)/PESの3層構成の成形容器を得
る方法、(2)先に内外層用のPES層を射出し、次い
で変性EVOH(C)を射出して、それと同時にまたは
その後にPES層を再度射出し、PES/変性EVOH
(C)/PES/変性EVOH(C)/PESの5層構
成の成形容器を得る方法等によりパリソンが製造される
が、これらの製造方法に限定されるものではない。ま
た、上記層構成において、変性EVOH(C)からなる
層とPES層との間に、必要に応じて接着性樹脂層を配
置してもよい。
性EVOH(C)からなる層およびPES層をそれぞれ
少なくとも1層含む多層容器は、高い透明性を得ること
が可能であり、内容物の品質の保持性能が極めて優れて
いるので、食品包装用途等に最適である。多層容器の層
構成としては、上述の通り変性EVOH(C)からなる
層とPES層との間に接着性樹脂層を配置してもよい
が、PES層が変性EVOH(C)からなる層の両面に
直接接触するように配置されてなる多層容器は、より高
い透明性を得ることが可能であり、かつ変性EVOH
(C)からなる層とPES層との間の耐衝撃剥離性に優
れるという本発明の効果を充分に奏し得る観点から、特
に好ましい。
〜330℃の温度範囲で射出することが好ましく、27
0〜320℃がより好ましく、280〜310℃がさら
に好ましい。PESの射出温度が250℃未満である場
合、PESが十分に溶融せず、成形物に未溶融物(フィ
ッシュアイ)が混入し外観不良を生じ、同時に成形物の
機械的強度の低下の原因となる虞がある。また、極端な
場合はスクリュートルクが上昇し、成形機の故障を引き
起こす虞がある。一方、PESの射出温度が330℃を
超える場合、PESの分解が著しくなり、分子量低下に
よる成形物の機械的強度の低下を引き起こす虞がある。
また、分解時に生じるアセトアルデヒド等のガスにより
成形物に充填する物質の性質を損なうだけでなく、分解
時に生じるオリゴマーにより金型の汚れが激しくなり成
形物の外観を損なう虞がある。
温度範囲で射出することが好ましく、175〜230℃
がより好ましく、185〜225℃がさらに好ましい。
変性EVOH(C)の射出温度が160℃未満である場
合、変性EVOH(C)が十分に溶融せず、成形物に未
溶融物(フィッシュアイ)が混入し外観不良を生じる虞
がある。また、極端な場合はスクリュートルクが上昇
し、成形機の故障を引き起こす虞がある。一方、変性E
VOH(C)の射出温度が250℃を超える場合、着色
やゲル化物による成形物の外観不良が生じ、あるいは分
解ガスやゲル化物により流動性が不均一となりもしくは
阻害されて、変性EVOH(C)からなる層の欠落部分
を生じることもある。極端な場合には、ゲル化物の発生
により、射出成形が不可能となる。溶融時の酸化の進行
を抑制するためには、原料供給ホッパーを窒素でシール
することも好ましい。
るホットランナー部分の温度は220〜300℃の範囲
が好ましく、240〜280℃がより好ましく、250
〜270℃がさらに好ましい。ホットランナー部分の温
度が220℃未満である場合、PESが結晶化してホッ
トランナー部分で固化するため、成形が困難となる場合
がある。一方、ホットランナー部分の温度が300℃を
超える場合、着色やゲル化物による成形物の外観不良が
生じ、あるいは分解ガスやゲル化物により流動性が不均
一となりもしくは阻害されて、変性EVOH(C)から
なる層の欠落部分を生じることもある。極端な場合に
は、ゲル化物の発生により、射出成形が不可能となる。
ましく、5〜50℃がより好ましく、10〜30℃がさ
らに好ましい。これにより、パリソンのPESおよび変
性EVOH(C)の結晶化が抑制され、均一な延伸性が
確保されて、得られる多層容器の耐層間剥離性および透
明性が向上し、形状の安定した成形物を得ることができ
る。金型温度が0℃未満である場合、金型の結露により
パリソンの外観が損なわれ、良好な成形物が得られない
虞がある。また、金型温度が70℃を超える場合、パリ
ソンを構成するPESおよび変性EVOH(C)の結晶
化が抑制されず、延伸性が不均一となり、得られる成形
物の耐層間剥離性および透明性が低下する上、意図した
形に賦形された成形物を得ることが困難となる。
厚みが2〜5mm、変性EVOH(C)からなる層の厚
みが合計で10〜500μmであることが好ましい。
たはブロックヒーター、赤外線ヒーター等の発熱体を用
いて再加熱された後、延伸ブロー工程に送られる。加熱
されたパリソンを、延伸ブロー工程において縦方向に1
〜5倍に延伸した後、圧縮空気等で1〜4倍に延伸ブロ
ー成形することにより、本発明の多層射出ブロー成形容
器を製造することができる。パリソンの温度は、75〜
150℃が好ましく、85〜140℃がより好ましく、
90〜130℃がさらにより好ましく、95〜120℃
が最も好ましい。パリソンの温度が150℃を超える
と、PESが結晶化しやすくなり、得られる容器が白化
して外観が損なわれたり、容器の層間剥離が増加する場
合がある。一方、パリソンの温度が75℃未満である
と、PESにクレーズが生じ、パール調になって透明性
が損なわれる場合がある。
は、一般的には100〜2000μm、好適には150
〜1000μmであり、用途に応じて使い分けられる。
このときの変性EVOH(C)からなる層の合計厚み
は、2〜200μmの範囲であることが好ましく、5〜
100μmがより好ましい。
の一つである、変性EVOH(C)からなる層およびP
ES層からなる多層容器が得られる。この容器は高い透
明性を得ることが可能であり、かつガスバリア性に極め
て優れる。従って、酸素の存在により劣化しやすい内容
物、例えば、食品、医薬品等の容器として有用である。
特にビール等の飲料の容器として極めて有用である。
は、変性EVOH(C)からなる層およびポリピロピレ
ン層をそれぞれ少なくとも1層含む多層容器である。本
発明に用いられるポリプロピレンとしては、ホモポリプ
ロピレンの他に、エチレン等の他のオレフィン化合物と
のランダムまたはブロック共重合体等が使用できる。こ
れらの中でも、成形品の透明性、外観という観点からは
エチレン系との共重合体が好ましい。また、ポリプロピ
レンのメルトインデックスは0.1〜100g/10分
(230℃、2160g荷重下)が好ましく、0.2〜
50g/10分がより好ましく、0.5〜20g/10
分がさらにより好ましい。
の溶融時の流動性、得られる容器の外観および強度の観
点から、ポリプロピレンの成形温度は180〜250℃
の範囲内であることが好ましく、200〜250℃であ
ることがより好ましい。上記ポリプロピレンからなる層
および変性EVOH(C)からなる層を有する多層パリ
ソンを製造する製造条件、および当該多層パリソンを延
伸ブロー成形する際の製造条件は、上述の、PESから
なる層および変性EVOH(C)からなる層を有する共
射出成形ブロー成形容器を製造する場合と同様である。
ンからなる層および変性EVOH(C)からなる層を有
する本発明の共射出延伸ブロー成形容器は、保香性、耐
有機溶剤性および耐デラミ性に優れる。かかる多層容器
は各種内容物を長期間にわたって保存するのに適してお
り、ホット充填が行われる紅茶等の各種飲料、食品、化
粧品、血液サンプル等を保存する容器等として有用であ
る。
が、これにより何ら限定されるものではない。本発明に
おける各種試験方法は以下の方法にしたがって行った。
度:重水素化ジメチルスルホキシドを溶媒とした1H−
NMR(核磁気共鳴)測定(日本電子社製「JNM−G
X−500型」を使用)により得られたスペクトルから
算出した。
(A)からなる乾燥ペレット0.20gを精秤し、これ
を含水フェノール(水/フェノール=15/85:重量
比)40mLに60℃にて3〜4時間加熱溶解させ、温
度30℃にて、オストワルド型粘度計にて測定し(t0
=90秒)、下式により固有粘度[η]を求めた。 [η]=(2×(ηsp−lnηrel))1/2/C (L/
g) ηsp= t/ t0−1 (specific viscosity) ηrel= t/ t0 (relative viscosity) C :EVOH濃度(g/l) t0:ブランク(含水フェノール)が粘度計を通過する
時間 t :サンプルを溶解させた含水フェノール溶液が粘度
計を通過する時間
金属塩の含有量の定量(イオンクロマトグラフィー):
アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオン含有
量の測定は、以下の方法で行った。試料とする乾燥済み
EVOH(A)からなる乾燥ペレット10gを0.01
規定の塩酸水溶液に50mLに投入し、95℃で6時間
撹拌した。撹拌後の水溶液をイオンクロマトグラフィー
を用いて定量分析し、アルカリ金属イオンあるいはアル
カリ土類金属イオン含有量を得た。カラムは、(株)横
川電機製のICS−C25を使用し、溶離液は5.0m
Mの酒石酸水溶液と1.0mMの2,6−ピリジンジカ
ルボン酸水溶液の混合液とした。なお、定量に際しては
各種金属の塩酸塩水溶液(例えば、塩化ナトリウム水溶
液、塩化カリウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液およ
び塩化カルシウム水溶液)で作製した検量線を用いた。
こうして得られたアルカリ金属イオンおよびアルカリ土
類金属イオンの量から、乾燥ペレット中のアルカリ金属
塩およびアルカリ土類金属塩の量を金属元素換算の値で
得た。
VOH(A)からなる乾燥ペレット20gをイオン交換
水100mLに投入し、95℃で6時間加熱抽出した。
抽出液をフェノールフタレインを指示薬として、1/5
0規定のNaOHで中和滴定し、酢酸の含有量を定量し
た。
VOH(A)からなる乾燥ペレット10gを0.01規
定の塩酸水溶液50mLに投入し、95℃で6時間撹拌
した。撹拌後の水溶液をイオンクロマトグラフィーを用
いて定量分析し、リン酸イオンの量を定量した。カラム
は、(株)横河電機製のICS−A23を使用し、溶離
液は2.5mMの炭酸ナトリウムと1.0mMの炭酸水
素ナトリウムを含む水溶液とした。なお、定量に際して
はリン酸二水素ナトリウム水溶液で作成した検量線を用
いた。こうして得られたリン酸イオンの量から、リン酸
化合物の含有量をリン酸根換算で得た。
粘度0.0882L/gのエチレン−ビニルアルコール
共重合体からなる含水ペレット(含水率:130%(ド
ライベース))100重量部を、酢酸0.1g/L、リ
ン酸二水素カリウム0.044g/Lを含有する水溶液
370重量部に、25℃で6時間浸漬・攪拌した。得ら
れたペレットを105℃で20時間乾燥し、乾燥EVO
Hペレットを得た。前記乾燥EVOHペレットのカリウ
ム含有量は8ppm(金属元素換算)、酢酸含有量は5
3ppm、リン酸化合物含有量は20ppm(リン酸根
換算値)であり、アルカリ土類金属塩含有量は0ppm
であった。また、前記乾燥ぺレットのMFRは8g/1
0分(190℃、2160g荷重下)であった。このよ
うにして得られたEVOHを、EVOH(A)として用
いた。また、分子量500以下の一価エポキシ化合物
(B)としては、1,2−エポキシブタンを使用した。
7mmφ、L/D=52.5)を使用し、図3に示すよ
うにスクリュー構成およびベントおよび圧入口1を設置
した。バレルC1を水冷し、バレルC2〜C3を200
℃、バレルC4〜C15を240℃に設定し、スクリュ
ー回転数400rpmで運転した。C1の樹脂フィード
口から上記EVOH(A)を11kg/hrの割合でフ
ィードし、溶融した後、ベント1から水および酸素を除
去し、C9の液圧入口から1,2−エポキシブタンを
2.5kg/hrの割合でフィードした(フィード時の
圧力:6MPa)。その後、ベント2から未反応の1,
2−エポキシブタンを除去し、変性EVOH(C)を得
た。得られた変性EVOH(C)のMFRは、2.5g
/10分(190℃、2160g荷重下)であった。
ンで変性された変性EVOH(C)の化学構造について
は、以下の手順に従って変性EVOH(C)をトリフル
オロアセチル化した後にNMR測定を行うことによって
求めた。このとき、下記のモデル化合物を合成し、それ
らモデル化合物のNMR測定チャートと対比することに
よって、変性EVOH(C)のNMR測定チャート中の
ピークを帰属した。
ル化およびNMR測定:上記作製した変性EVOH
(C)を粒子径0.2mm以下に粉砕後、この粉末1g
を100mlナスフラスコに入れ、塩化メチレン20g
および無水トリフルオロ酢酸10gを添加し、室温で攪
拌した。攪拌開始から1時間後、ポリマーは完全に溶解
した。ポリマーが完全に溶解してからさらに1時間攪拌
した後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し
た。得られたトリフルオロアセチル化された変性エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体(C)を2g/Lの濃度
で重クロロホルムと無水トリフルオロ酢酸の混合溶媒
(重クロロホルム/無水トリフルオロ酢酸=2/1(重
量比))に溶解し、テトラメチルシランを内部標準とし
て500MHz1H-NMRを測定した。得られたNM
Rチャートを図4に示す。
イソプロポキシ−2−ブトキシ)−2−ブタノールの合
成:攪拌機および冷却器を備えた1Lセパラブルフラス
コにイソプロパノール180gおよびエポキシブタン2
16g仕込み、窒素置換後、ナトリウム1.6gを添加
し、16時間還流を行なった。これにリン酸5gを添加
後、減圧蒸留により、1−イソプロポキシ−2−ブタノ
ール(沸点:100℃/120mmHg)および1−
(1−イソプロポキシ−2−ブトキシ)−2−ブタノー
ル(沸点:105℃/50mmHg)を分留して得た。
こうして得られた1−イソプロポキシ−2−ブタノール
は、EVOHの水酸基に1,2−エポキシブタンが1分
子反応したときのモデル化合物であり、1−(1−イソ
プロポキシ−2−ブトキシ)−2−ブタノールは、EV
OHの水酸基に1,2−エポキシブタンが2分子反応し
たときのモデル化合物である。
タンの合成およびNMR測定:上記作製した1−イソプ
ロポキシ−2−ブタノール530mgおよび塩化メチレ
ン5gを20mlナスフラスコに仕込んだ後、無水トリ
フルオロ酢酸1.7gを添加した。室温で1時間攪拌
後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去した。
得られた1−イソプロポキシ−2−トリフルオロアセト
キシ−ブタンについて重クロロホルムと無水トリフルオ
ロ酢酸の混合溶媒(重クロロホルム/無水トリフルオロ
酢酸=2/1(重量比))を溶媒とし、500MHz1
H-NMRを測定した。得られたNMRチャートを図5
に示す。
フルオロアセトキシ−ブタンの合成およびNMR測定:
上記作製した1−(1−イソプロポキシ−2−ブトキ
シ)−2−ブタノール820mgおよび塩化メチレン5
gを20mLナスフラスコに仕込んだ後、無水トリフル
オロ酢酸1.7gを添加した。室温で1時間攪拌後、ロ
ータリーエバポレーターにより溶媒を除去した。得られ
た、1−イソプロポキシ−2−トリフルオロアセトキシ
−ブタンについて重クロロホルムと無水トリフルオロ酢
酸の混合溶媒(重クロロホルム/無水トリフルオロ酢酸
=2/1(重量比))を溶媒とし、500MHz1H-
NMRを測定した。得られたNMRチャートを図6に示
す。
らかなように、1−イソプロポキシ−2−トリフルオロ
アセトキシ−ブタンの1H-NMRでは、δ0.8〜
1.1ppmにメチルプロトンに由来するシグナルが1
つ存在していた。そして、図6から明らかなように、1
−(1−イソプロポキシ−2−ブトキシ)−2−トリフ
ルオロアセトキシ−ブタンの1H-NMRでは、δ0.
8〜1.1ppmにメチルプロトンに由来するシグナル
が2つ存在していた。一方、図4に示すように、合成例
1で作製された変性EVOH(C)は、δ0.8〜1.
1ppmにメチルプロトンに由来するシグナルが1つ存
在しており、上記合成例1で得られた変性EVOH
(C)は、下記構造単位(X)を有していることが明ら
かであった。
よび構造単位(I)の含有量の定量(1)> 変性EVOH(C)のエチレン含有量:w(モル%) 変性EVOH(C)の未変性のビニルアルコールの含有
量:x(モル%) 変性EVOH(C)に含まれる上記式(X)で表される
構造単位:y(モル%) 変性EVOH(C)に含まれる下記式(XI)で表される
構造単位:z(モル%) とした。
で示される関係が成り立つ。 4w+2x+4y+4z=A (1) 3y+2z=B (2) 2z=C (3) x+y=D (4) ただし、 A:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
1.1〜2.4ppmのシグナルの積分値 B:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
3.1〜3.8ppmのシグナルの積分値 C:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
4.1〜4.5ppmのシグナルの積分値 D:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
4.8〜5.5ppmのシグナルの積分値 を示す。
(C)のエチレン含有量が以下のように求められる。 変性EVOH(C)のエチレン含有量(モル%) ={w/(w+x+y+z)}×100 ={(3A−2B−4C−6D)/(3A−2B+2C
+6D)}×100
(I)の含有量が以下のように求められる。 変性EVOH(C)の構造単位(I)の含有量(モル%) ={(y+z)/(w+x+y+z)}×100 ={(4B+2C)/(3A−2B+2C+6D)}×100
エチレン含有量は32モル%であり、構造単位(I)の
含有量は4.8モル%であった。
の融点は、セイコ−電子工業(株)製示差走査熱量計
(DSC)RDC220/SSC5200H型を用い、
JIS K7121に基づいて測定した。但し、温度の
校正にはインジウムと鉛を用いた。上記合成例1で作製
された変性EVOH(C)の融点は141℃だった。
(C)を用いて、40φ押出機(プラスチック工学研究
所製PLABOR GT−40−A)とTダイからなる
製膜機を用いて、下記押出条件で製膜し、厚み25μm
の単層フィルムを得た。 形式 単軸押出機(ノンベントタイプ) L/D 24 口径 40mmφ スクリュ− 一条フルフライトタイプ、表面窒化鋼 スクリュ−回転数 40rpm ダイス 550mm幅コ−トハンガ−ダイ リップ間隙 0.3mm シリンダ−、ダイ温度設定 C1/C2/C3/アダプタ−/ダイ=180/200/210/210/2 10(℃)
に示す方法に従って、酸素透過速度、炭酸ガス透過速
度、ヤング率、引張降伏点強度、引張破断伸度およびヘ
イズを測定した。
単層フィルムを、20℃−65%RHで5日間調湿し
た。前記の調湿済みの単層フィルムのサンプルを2枚使
用して、モダンコントロ−ル社製MOCON OX−T
RAN2/20型を用い、20℃−65%RH条件下で
JIS K7126(等圧法)に記載の方法に準じて、
酸素透過速度を測定し、その平均値を求めた。酸素透過
速度は2.5cc・20μm/m2・day・atmで
あり、良好なガスバリア性を示した。
した単層フィルムを、20℃−65%RHで5日間調湿
した。上記の調湿済みの2枚のサンプルを使用して、モ
ダンコントロ−ル社製 MOCONPERMA−TRA
N C−IV型を用い、20℃−65%RH条件下でJ
ISK7126(等圧法)に記載の方法に準じて、炭酸
ガス透過速度を測定し、その平均値を求めた。炭酸ガス
透過速度は11cc・20μm/m2・day・atm
であり、良好なガスバリア性を示した。
フィルムを23℃、50%RHの雰囲気下で7日間調湿
したのち、15mm巾の短冊状の切片を作成した。該フ
ィルムサンプルを用い、島津製作所製オ−トグラフAG
S−H型にて、チャック間隔50mm、引張速度5mm
/minの条件でヤング率の測定を行った。測定は各1
0サンプルについて行い、その平均値を求めた。ヤング
率は46kgf/mm2であった。
度の測定:上記作製した単層フィルムを23℃、50%
RHの雰囲気下で7日間調湿したのち、15mm巾の短
冊状の切片を作成した。該フィルムサンプルを用い、島
津製作所製オ−トグラフAGS−H型にて、チャック間
隔50mm、引張速度500mm/minの条件で引張
降伏点強度および引張破断伸度の測定を行った。測定は
各10サンプルについて行い、その平均値を求めた。引
張降伏点強度および引張破断伸度はそれぞれ、5.3k
gf/mm2および278%であった。
H(A)のフィ−ド量を16kg/hrとし、C9の液
圧入口からの1,2−エポキシブタンのフィ−ド量を
1.2kg/hrにした以外は、合成例1と同様な条件
で押出を行い、MFR=3g/10分(190℃、21
60g荷重下)、構造単位(I)の含有量が3モル%の
変性EVOH(C)を得た。得られた変性EVOH
(C)を用いて、合成例1と同様にして単層フィルムを
製造し、酸素透過速度、炭酸ガス透過速度、ヤング率、
引張降伏点強度および引張破断伸度を測定した。評価結
果を表1に示す。
H(A)のフィ−ド量を16kg/hrとし、C9の液
圧入口から1,2−エポキシブタンの替わりに分子量5
00以下の一価エポキシ化合物(B)としてエポキシプ
ロパンを2.4kg/hrの割合でフィ−ドした以外は
合成例1と同様な条件で押出を行い、MFR=2.8g
/10分(190℃、2160g荷重下)、構造単位
(I)の含有量が5モル%の変性EVOH(C)を得
た。得られた変性EVOH(C)を用いて、合成例1と
同様にして単層フィルムを製造し、酸素透過速度、炭酸
ガス透過速度、ヤング率、引張降伏点強度および引張破
断伸度を測定した。評価結果を表1に示す。
H(A)のフィ−ド量を15kg/hrとし、C9の液
圧入口から1,2−エポキシブタンの替わりに分子量5
00以下の一価エポキシ化合物(B)としてグリシド−
ルを2.5kg/hrの割合でフィ−ドした以外は合成
例1と同様な条件で押出を行い、MFR=1.8g/1
0分(190℃、2160g荷重下)の変性EVOH
(C)を得た。
れた変性EVOH(C)の化学構造については、以下の
手順に従って変性EVOH(C)をトリフルオロアセチ
ル化した後にNMR測定を行うことによって求めた。こ
のとき、下記のモデル化合物を合成し、そのモデル化合
物のNMR測定チャートと対比することによって、変性
EVOH(C)中のNMR測定チャート中のピークを帰
属した。
ル化およびNMR測定 上記作製した変性EVOH(C)を粒子径0.2mm以
下に粉砕後、この粉末1gを100mlナスフラスコに
入れ、塩化メチレン20gおよび無水トリフルオロ酢酸
10gを添加し、室温で攪拌した。攪拌開始から1時間
後、ポリマーは完全に溶解した。ポリマーが完全に溶解
してからさらに1時間攪拌した後、ロータリーエバポレ
ーターにより溶媒を除去した。得られたトリフルオロア
セチル化された変性エチレン−ビニルアルコール共重合
体(C)を2g/Lの濃度で重クロロホルムと無水トリ
フルオロ酢酸の混合溶媒(重クロロホルム/無水トリフ
ルオロ酢酸=2/1(重量比))に溶解し、テトラメチ
ルシランを内部標準として500MHz1H-NMRを
測定した。得られたNMRチャートを図7に示す。
成:攪拌機および冷却器付き3Lセパラブルにイソプロ
パノール1200gを仕込み、ナトリウム4.6gを添
加し、80℃に加熱して溶解させた。ナトリウムを完全
に溶解させた後、80℃でグリシドール300gを1時
間かけて滴下した。滴下が終了してから、3時間攪拌を
行った後、攪拌を止め室温に冷却した。この際、上層と
下層に分離した。上層を分離し、エバポレーターにより
濃縮した。さらに、減圧蒸留により3−イソプロポキシ
−1,2−プロパンジオールを得た(沸点60℃/2m
mHg)。こうして得られた3−イソプロポキシ−1,2
−プロパンジオールは、EVOHの水酸基にグリシドー
ルが1分子反応したときのモデル化合物である。
シ−プロパンの合成およびNMR測定:上記作製した3
−イソプロポキシ−1,2−プロパンジオール270m
gおよび塩化メチレン5gを20mlナスフラスコに仕
込んだ後、無水トリフルオロ酢酸1.7gを添加した。
室温で1時間攪拌後、ロータリーエバポレーターにより
溶媒を除去した。得られた、1−イソプロポキシ−2,3
−ジトリフルオロアセトキシ−プロパンについて重クロ
ロホルムと無水トリフルオロ酢酸の混合溶媒(重クロロ
ホルム/無水トリフルオロ酢酸=2/1(重量比))を
溶媒とし、500MHz1H-NMRを測定した。得ら
れたNMRチャートを図8に示す。
図8を対比すれば明らかなように、モデル化合物である
1−イソプロポキシ−2,3−ジトリフルオロアセトキ
シ−プロパンと、合成例4で作製した変性EVOH
(C)の1H-NMRは、いずれもδ3.5〜3.9p
pm、4.5〜4.8ppmおよび5.3〜5.5pp
mに共通する特徴的なシグナルを有していた。また、δ
3.5〜3.9ppmのシグナルの積分値と、δ4.5
〜4.8ppmのシグナルの積分値との比は、モデル化
合物である1−イソプロポキシ−2,3−ジトリフルオ
ロアセトキシ−プロパンと、合成例4で作製した変性E
VOH(C)とを比較した場合、いずれも約3:2であ
り、極めてよい一致を示した。以上のことから、上記合
成例1で得られた変性EVOH(C)は、下記構造単位
(XII)を有していることが明らかであった。
よび構造単位(I)の含有量の定量(2)> 変性EVOH(C)のエチレン含有量:w(モル%) 変性EVOH(C)の未変性のビニルアルコールの含有
量:x(モル%) 変性EVOH(C)に含まれる上記式(XII)で表され
る構造単位:y(モル%) 変性EVOH(C)に含まれる下記式(XIII)で表され
る構造単位:z(モル%)とした。
で示される関係が成り立つ。 4w+2x+2y+2z=A (5) 4z=B (6) 2y=C (7) x+y=D (8) ただし、 A:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
1.1〜2.4ppmのシグナルの積分値 B:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
4.2〜4.5ppmのシグナルの積分値 C:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
4.5〜4.8ppmのシグナルの積分値 D:変性EVOH(C)の1H-NMR測定におけるδ
4.8〜5.6ppmのシグナルの積分値 を示す。
(C)のエチレン含有量が以下のように求められる。 変性EVOH(C)のエチレン含有量(モル%) ={w/(w+x+y+z)}×100 ={(2A−B−4D)/(2A+B+4D)}×10
0
(I)の含有量が以下のように求められる。 変性EVOH(C)の構造単位(I)の含有量(モル%) ={(y+z)/(w+x+y+z)}×100 ={(2B+4C)/(2A+B+4D)}×100
エチレン含有量は32モル%であり、構造単位(I)の
含有量は5モル%であった。得られた変性EVOH
(C)を用いて、合成例1と同様にして単層フィルムを
製造し、酸素透過速度、炭酸ガス透過速度、ヤング率、
引張降伏点強度および引張破断伸度を測定した。評価結
果を表1に示す。
粘度0.0855L/gのエチレン−ビニルアルコ−ル
共重合体からなる含水ペレット(含水率:130%(ド
ライベ−ス))100重量部を、酢酸0.12g/L、
リン酸二水素カリウム0.044g/Lを含有する水溶
液370重量部に、25℃で6時間浸漬・攪拌した。得
られたペレットを105℃で20時間乾燥し、乾燥EV
OHペレットを得た。前記乾燥EVOHペレットのカリ
ウム含有量は8ppm(金属元素換算)、酢酸含有量は
62ppm、リン酸化合物含有量は20ppm(リン酸
根換算値)であり、アルカリ土類金属塩含有量は0pp
mであった。また、前記乾燥ぺレットのMFRは12g
/10分(190℃、2160g荷重下)であった。こ
のようにして得られたEVOHを、EVOH(A)とし
て用いた。
ド−ルを用いた。東芝機械社製TEM−35BS押出機
(37mmφ、L/D=52.5)を使用し、図3に示
すようにスクリュ−構成およびベントおよび圧入口1を
設置した。バレルC1を水冷し、バレルC2〜C3を2
00℃、バレルC4〜C15を240℃に設定し、スク
リュ−回転数400rpmで運転した。C1の樹脂フィ
−ド口から上記EVOH(A)を15kg/hrの割合
でフィ−ドし、溶融した後、ベント1から水および酸素
を除去し、C9の液圧入口からグリシド−ルを2.5k
g/hrの割合でフィ−ドした(フィ−ド時の圧力:7
MPa)。その後、ベント2から未反応のグリシド−ル
を除去し、MFR=1.6g/10分(190℃、21
60g荷重下)、構造単位(I)の含有量が6モル%の
変性EVOH(C)を得た。得られた変性EVOH
(C)を用いて、合成例1と同様にして単層フィルムを
製造し、酸素透過速度、炭酸ガス透過速度、ヤング率、
引張降伏点強度および引張破断伸度を測定した。評価結
果を表1に示す。
製造した。テレフタル酸100.000重量部およびエ
チレングリコール44.830重量部とからなるスラリ
ーをつくり、これに二酸化ゲルマニウム0.010重量
部、亜リン酸0.010重量部およびテトラエチルアン
モニウムヒドロキシド0.010重量部を加えた。この
スラリーを加圧下(絶対圧2.5Kg/cm2)で25
0℃の温度に加熱して 、エステル化率が95%になる
までエステル化反応を行って低重合体を製造した。続い
て、得られた低重合体を、1mmHgの減圧下に、27
0℃の温度で前記の低重合体を溶融重縮合させて、極限
粘度0.50dl/gのポリエステルを生成させた。得
られたポリエステルをノズルからストランド状に押出
し、水冷した後、切断し、円柱状ペレット(直径約2.
5mm、長さ 約2.5mm)にした。 次いで、得ら
れたポリエステルのペレットを160℃で5時間予備乾
燥を行なって結晶化し、ポリエステルプレポリマーを得
た。
造単位の含有率をNMRで測定したところ、ポリエステ
ルにおけるテレフタル酸単位、エチレングリコール単
位、および副生したジエチレングリコール単位の含有率
はそれぞれ50.0モル%、48.9モル%、1.1モ
ル%であった。また、末端カルボキシル基濃度および融
点を上記方法で測定したところ、それぞれ38μ当量/
gおよび253℃であった。次いで、得られたポリエス
テルプレポリマーを160℃で5時間予備乾燥を行なっ
て結晶化した。
転動式真空固相重合装置を用い、0.1mmHgの減圧
下に、220℃で固相重合を10時間行って、高分子量
化された熱可塑性ポリエステル樹脂を得た。
定>
の含有率:ポリエステルにおける各構造単位の含有率
は、重水素化トリフルオロ酢酸を溶媒としたポリエステ
ルの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトル(日本電子
社製「JNM−GX−500型」により測定)により測
定した。
a):多層容器胴部のポリエステル層からサンプルを切
り出し、フェノールとテトラクロルエタンの等重量混合
溶媒中、30℃で、ウベローデ型粘度計(林製作所製
「HRK−3型」)を用いて測定した。
(TGa)および融点(TMa):多層容器胴部のポリ
エステル層からサンプルを切り出し、JIS K712
1に準じて、示差熱分析法(DSC)により、セイコー
電子工業(株)製示差走査熱量計(DSC)RDC22
0/SSC5200H型を用いて、280℃の温度に試
料を5分間保持した後、降温速度100℃/分の条件で
30℃の温度にし、さらに5分間保持した後、昇温速度
10℃/分の条件で測定した。但し、温度の校正にはイ
ンジウムと鉛を用いた。また、本発明でいうガラス転移
温度は、前記JISでいう中間点ガラス転移温度(Tm
g)をいい、さらに、本発明でいう融点は、前記JIS
でいう融解ピーク温度(Tpm)をいう。
テル樹脂におけるテレフタル酸単位、エチレングリコー
ル単位、およびジエチレングリコール単位の含有率はそ
れぞれ50.0モル%、48.9モル%、1.1モル%
であった。また、極限粘度、融点、ガラス転移温度TG
aはそれぞれ0.83dl/g、252℃、80℃であ
った。
で作製した熱可塑性ポリエステル(PES)を用いてK
ORTEC/HUSKY製共射出成形機(SL160型
4個取り)を使用し、PES側射出機温度280℃、変
性EVOH(C)側射出機温度210℃、PESと変性
EVOH(C)とが合流するホットランナーブロック部
270℃、射出金型コア温度10℃、射出金型キャビテ
ィー温度10℃で共射出成形を行い、PES/変性EV
OH(C)/PESの2種3層のパリソンを成形した。
ークは認められず、パリソン口部における変性EVOH
(C)層のリーディングエッジは良好な状態であった。
T MASCHINENBAU製延伸ブロー成形機(L
B01型530mL1個取り)を使用して、パリソンの
表面温度を105℃に加熱し、延伸ブロー成形を行い、
2種3層の多層共射出ブロー成形容器を得た。該ブロー
成形容器を目視で観察したところ、ストリーク、気泡あ
るいはゲル物が認められず、良好な外観を有していた。
得られた多層ブロー成形容器を用いて、容器のデラミ発
生率、容器胴部のヘイズおよび容器の酸素透過速度を以
下の方法に従って測定した。
得られたボトル100本を、各々1本ごとに内容物とし
て水を充填し、常圧下で密栓した後、60cmの高さか
らボトル胴部を水平にし、90°の角度を持った長さ2
0cm三角形の台の上に、台の角部がボトル胴部の中央
に当たるように一回のみ自然落下させた。デラミを生じ
たボトルの本数から、下記式にしたがってデラミ発生率
を算出した。 デラミ発生率=[(デラミを生じたボトルの本数)/1
00]×100 (%)
れたボトル胴部中央を円周上に4分割した4箇所につい
て、ASTM D1003−61に準じて、ポイック積
分球式光線透過率・全光線反射率計(村上色彩技術研究
所製「HR−100型」)を用いて各箇所における内部
ヘイズを測定し、その平均値を採ってボトルのヘイズ
(曇価)とした。
たボトルの形態のままで、20℃−65%RHに温湿度
調整した後、酸素透過速度測定装置(モダンコントロー
ル社製、OX−TRAN−10/50A)にて、容器1
個当たりの酸素透過速度(cc/container・
day・atm)を測定した。
容器について外観を観察したところ、ストリーク、気泡
あるいはゲル物が認められず、良好な外観を有してい
た。
で作製した変性EVOH(C)を用いた以外は、実施例
1と同様にして評価を行なった。評価結果を表2に示
す。
で作製した変性EVOH(C)を用いた以外は、実施例
1と同様にして評価を行なった。評価結果を表2に示
す。
で作製した変性EVOH(C)を用いた以外は、実施例
1と同様にして評価を行なった。評価結果を表2に示
す。
で作製した変性EVOH(C)を用いた以外は、実施例
1と同様にして評価を行なった。評価結果を表2に示
す。
性のエチレン含有量32モル%、ケン化度99.6%、
固有粘度0.0959L/g、MFR=4.5g/10
分(190℃、2160g荷重下)のEVOHを用いた
以外は、実施例1と同様にしてパリソンの成形性、容器
のデラミ発生率、容器胴部のヘイズおよび容器の酸素透
過速度の評価を行なった。評価結果を表2に示す。なお
該EVOHのリン酸根含有量及びNa、Mgイオン含有
量を測定したところ、それぞれ120ppm、110p
pm、55ppmであった。
性のエチレン含有量44モル%、ケン化度99.6%、
固有粘度0.0948L/g、MFR=5.5g/10
分(190℃、2160g荷重下)のEVOHを用いた
以外は、比較例1と同様にして評価を行った。評価結果
を表2に示す。なお該EVOHのリン酸根含有量及びN
a、Mgイオン含有量を測定したところ、それぞれ35
ppm、105ppm、5ppmであった。
性のエチレン含有量32モル%、ケン化度99.8%、
MFR=1.2g/10分(190℃、2160g荷重
下)のEVOH100重量部、およびエチレン含有量3
2モル%、ケン化度97.0%、MFR=1.2g/1
0分(190℃、2160g荷重下)のEVOH100
重量部をドライブレンドし20mmφ二軸押出機で20
0℃でペレット化した後、80℃16時間減圧下で乾燥
を行ったEVOH組成物を使用した以外は、比較例1と
同様にして評価を行った。評価結果を表2に示す。なお
該EVOH組成物のリン酸根含有量及びNa、Mgイオ
ン含有量を測定したところ、それぞれ90ppm、75
ppm、45ppmであった。
性のエチレン含有量32モル%、ケン化度99.7%、
MFR=4.0g/10分(190℃、2160g荷重
下)のEVOH70重量部、およびエチレン含有量44
モル%、ケン化度96.5%、MFR=5.1g/10
分(190℃、2160g荷重下)のEVOH30重量
部およびハイドルタルサイト化合物(共和化学工業製
「DHT−4A」)0.016重量部ををドライブレン
ドし20mmφ二軸押出機で200℃でペレット化した
後、80℃16時間減圧下で乾燥を行ったEVOH組成
物を使用した以外は、比較例1と同様にして評価を行っ
た。評価結果を表2に示す。なお該EVOH組成物のリ
ン酸根含有量及びNa、Mgイオン含有量を測定したと
ころ、それぞれ90ppm、50ppm、20ppmで
あった。
H(C)および比較例1〜2で使用した未変性EVOH
の各種物性値を表1に示す。
変性EVOH(C)を使用した共射出延伸ブロー成形容
器は、パリソンの成形性、耐デラミ性、透明性および酸
素ガスバリア性に優れている。これに対し、未変性のE
VOHを使用した比較例1および2では、パリソンの成
形性および耐デラミ性が大きく劣る。また、低ケン化度
のEVOHを配合した比較例3では、デラミ発生率およ
び酸素透過速度が増加する。さらに、低ケン化度のEV
OHとハイドロタルサイトを配合した比較例4では、デ
ラミ発生率、ヘイズおよび酸素透過速度が増加する。
接着性樹脂層を有せずとも、衝撃による層間のデラミを
防止することができ、透明性、ガスバリア性に優れたも
のである。かかる容器は各種内容物を長期間にわたって
保存するのに適しており、炭酸飲料、ビール、ワイン等
の各種飲料、食品、化粧品等の容器として有用である。
ソンの一部を表す概略図である。
ソンの一部を表す概略図である。
ュ−構成の実施態様の一つを示す図である。
の、1H−NMRチャ−トを示す図である。
キシ−2−トリフルオロアセトキシ−ブタンの1H−N
MRチャ−トを示す図である。
プロポキシ−2−ブトキシ)−2−トリフルオロアセト
キシ−ブタンの1H−NMRチャ−トを示す図である。
の、1H−NMRチャ−トを示す図である。
キシ−2,3−ジトリフルオロアセトキシ−プロパンの
1H−NMRチャ−トを示す図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 下記構造単位(I)を0.3〜40モル
%含有する、エチレン含有量5〜55モル%の変性エチ
レン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層およ
び前記(C)以外の熱可塑性樹脂(D)からなる層を有
する共射出延伸ブロー成形容器。 【化1】 (式中、R1、R2、R3およびR4は、水素原子、炭
素数1〜10の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂
環式炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を
表す。R1、R2、R3およびR4は同じ基でもよい
し、異なっていてもよい。また、R3とR4とは結合して
いてもよい。また上記のR1、R2、R3およびR4は
水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子を有していても
よい。) - 【請求項2】 前記R1およびR2がともに水素原子で
ある請求項1に記載の共射出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項3】 変性エチレン−ビニルアルコール共重合
体(C)が、エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)と分子量500以下の一価エポキシ化合物(B)
とを反応させることによって得られる変性エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体である、請求項1または2に記
載の共射出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項4】 エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)と分子量500以下の一価エポキシ化合物(B)
とを反応させることによって得られる変性エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体(C)からなる層および前記
(C)以外の熱可塑性樹脂(D)からなる層を有する共
射出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項5】 変性エチレン−ビニルアルコール共重合
体(C)が、エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)100重量部と分子量500以下の一価エポキシ
化合物(B)1〜50重量部との反応によって得られる
変性エチレン−ビニルアルコール共重合体である請求項
3または4に記載の共射出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項6】 変性エチレン−ビニルアルコール共重合
体(C)が、エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)と分子量500以下の一価エポキシ化合物(B)
とを、押出機内で反応させて得られる変性エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体である請求項3〜5のいずれか
1項に記載の共射出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項7】 エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)が、エチレン含有量5〜55モル%、ケン化度9
0%以上のエチレン−ビニルアルコール共重合体である
請求項3〜6のいずれか1項に記載の共射出延伸ブロー
成形容器。 - 【請求項8】 エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)が、アルカリ金属塩の含有量が金属元素換算で5
0ppm以下であるエチレン−ビニルアルコール共重合
体である請求項3〜7のいずれか1項に記載の共射出延
伸ブロー成形容器。 - 【請求項9】 エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)が、アルカリ土類金属塩の含有量が金属元素換算
で20ppm以下であるエチレン−ビニルアルコール共
重合体である請求項3〜8のいずれか1項に記載の共射
出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項10】 分子量500以下の一価エポキシ化合
物(B)が、炭素数2〜8のエポキシ化合物である、請
求項3〜9のいずれか1項に記載の共射出延伸ブロー成
形容器。 - 【請求項11】 変性エチレン−ビニルアルコール共重
合体(C)が、20℃、65%RHにおける酸素透過速
度が100cc・20μm/m2・day・atm以下
の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体である請求
項1〜10のいずれか1項に記載の共射出延伸ブロー成
形容器。 - 【請求項12】 変性エチレン−ビニルアルコール共重
合体(C)が、20℃、65%RHにおける炭酸ガス透
過速度が500cc・20μm/m2・day・atm
以下の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体である
請求項1〜11のいずれか1項に記載の共射出延伸ブロ
ー成形容器。 - 【請求項13】 変性エチレン−ビニルアルコール共重
合体(C)が、23℃、50%RHにおける引張強伸度
測定におけるヤング率が140kgf/mm 2以下の変
性エチレン−ビニルアルコール共重合体である請求項1
〜12のいずれか1項に記載の共射出延伸ブロー成形容
器。 - 【請求項14】 変性エチレン−ビニルアルコール共重
合体(C)が、23℃、50%RHにおける引張強伸度
測定における引張降伏点強度が0.5〜7kgf/mm
2であり、かつ引張破断伸度が150%以上の変性エチ
レン−ビニルアルコール共重合体である請求項1〜13
のいずれか1項に記載の共射出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項15】 熱可塑性樹脂(D)がポリエステル、
ポリプロピレンおよびポリエチレンからなる群より選ば
れる少なくとも1種である請求項1〜14のいずれか1
項に記載の共射出延伸ブロー成形容器。 - 【請求項16】 熱可塑性樹脂(D)からなる層が、変
性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる
層の両面に直接接触するように配置されてなる請求項1
〜15のいずれか1項に記載の共射出延伸ブロー成形容
器。
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- 2002-05-13 JP JP2002137475A patent/JP3864111B2/ja not_active Expired - Lifetime
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