JP2016148056A - 樹脂組成物及びそれを用いた多層構造体 - Google Patents

樹脂組成物及びそれを用いた多層構造体 Download PDF

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Abstract

【課題】 ポリオレフィン、EVOH及び顔料を含有し、顔料の分散性が良好であって、着色ムラが改善された樹脂組成物を提供する。【解決手段】 ポリオレフィン(A)、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)、エチレン含有量68〜98モル%、酢酸ビニル単位のけん化度20%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)、および顔料(E)を含有する樹脂組成物であって;質量比(A/B)が3〜99.5であり、質量比(B/C)が1〜100であり、質量比(E/C)が0.04〜50であり、かつエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.01〜2.4質量部である樹脂組成物とする。【選択図】なし

Description

本発明は、ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物及び顔料を含有する樹脂組成物に関する。また、当該樹脂組成物からなる多層構造体に関する。
従来、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンに代表される熱可塑性樹脂からなる層と、バリア性に優れるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(以下、EVOHと略称することがある)からなる層とを含む多層構造体は、そのバリア性を活かして各種用途、特に食品包装容器や燃料容器などに広く用いられている。このような多層構造体はフィルム、シート、カップ、トレイ、ボトルなどの各種成形品として用いられる。このとき、上記各種成形品を得る際に発生する端部や不良品等を回収し、溶融成形して熱可塑性樹脂層とEVOH層を含む多層構造体の少なくとも1層として再使用する場合がある。このような回収技術は、廃棄物削減や経済性の点で有用であり、広く採用されている。
しかしながら、熱可塑性樹脂層とEVOH層を含む多層構造体の回収物を再使用する際には、溶融成形時の熱劣化によりゲル化を起こしたり、劣化物が押出機内に付着したりして、長期間の連続溶融成形を行うことが困難であった。さらに、このような劣化物が成形品中にしばしば混入するため、得られる成形品においてフィッシュアイが発生したり、相分離異物(目ヤニ)が発生したりするという問題があった。また、相溶性が悪いため表面に波模様が発生したりする場合もあった。さらに近年では、消費者ニーズの多様化により、外観の良好な着色成形品が求められるために、EVOH層と熱可塑性樹脂層を含む多層構造体が顔料を含む場合が多くなっている。しかしながら、当該多層構造体を回収して再使用した場合に、配合される顔料の分散性が不十分で、着色ムラが発生するという問題が生じていた。
このような問題を解決する方策として、特許文献1には、ポリオレフィン(a);エチレン含有率20〜65モル%、けん化度96モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(b);酸化チタン、タルク、炭酸カルシウム、マイカ及び吸水性無機物から選ばれる少なくとも1種の無機物(c);及びエチレン含有率68〜98モル%、けん化度20モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(d)からなる樹脂組成物が記載されている。そして、この樹脂組成物はポリオレフィン(a)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(b)と無機物(c)との相溶性が著しく改善され、スクリューへの焦げ付き、目ヤニ、押出機の圧力上昇及び、流動異常が著しく改善される。
特許文献2には、熱可塑性樹脂、EVOH、着色剤および高級脂肪酸金属塩からなる樹脂組成物が記載されている。そして、この樹脂組成物によれば、度重なるスクラップリターンや長時間の溶融成形加工においても、着色剤が凝集したようなゲルやブツが発生しないとされている。
特許文献3には、熱可塑性樹脂、EVOH、無機充填剤および高級脂肪酸金属塩からなる樹脂組成物が記載されている。そして、この前記樹脂組成物によれば、度重なるスクラップリターンや長時間の連続運転においても押出機内の樹脂圧力が上昇せず、溶融成形性に優れているとされている。
また、特許文献4には、ポリオレフィン系樹脂層とEVOH層を含む積層体の回収物に、エチレン−酢酸ビニル共重合体およびエチレン含有量70モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物を含有する樹脂組成物を配合して溶融混練することにより、目ヤニの発生が抑制され、変色が抑制され、外観に優れた成形物が得られるとされている。
しかしながら、特許文献1〜4に記載された発明では、得られる成形物における顔料の分散性が不十分であって、着色ムラが生じやすく、問題となる場合があった。
特開平3−72541号公報 特開2000−63683号公報 特開2000−53812号公報 特開2009−97010号公報
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ポリオレフィン、EVOH及び顔料を含有し、顔料の分散性が良好であって、着色ムラが改善された樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
上記課題は、ポリオレフィン(A)、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)、エチレン含有量68〜98モル%、酢酸ビニル単位のけん化度20%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)、顔料(E)および共役ポリエン化合物(H)を含有する樹脂組成物であって;ポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の質量比(A/B)が3〜99.5であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(B/C)が1〜100であり、顔料(E)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(E/C)が0.04〜50であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.01〜2.4質量部であり、かつ共役ポリエン化合物(H)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.000001〜1質量部であることを特徴とする樹脂組成物を提供することによって解決される。
このとき、エチレン−酢酸ビニル共重合体(D)を含有し、エチレン−酢酸ビニル共重合体(D)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(D/C)が0.1〜50であることが好適である。
そして、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(B/C)が1〜30であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体(D)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(D/C)が0.1〜15であり、顔料(E)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(E/C)が0.04〜1.2であり、かつエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.2〜2質量部であることがより好適である。
さらに脂肪酸金属塩(F)を含有し、脂肪酸金属塩(F)と顔料(E)の質量比(F/E)が0.1〜3であることも好適である。
顔料(E)が、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料およびフタロシアニン系顔料からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機系顔料であることも好適である。また、顔料(E)が、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、カーボンブラック、鉛系顔料、カドミウム系顔料、コバルト系顔料、鉄系顔料、クロム系顔料、群青および紺青からなる群から選ばれる少なくとも1種の無機系顔料であることもより好適である。このとき、顔料(E)が酸化チタンであることがより好適であり、チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物により表面が被覆された酸化チタン粒子からなることがさらに好適である。
さらに滑剤(I)を含有し、滑剤(I)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.00001〜1質量部であることも好適である。
また、上記課題は、上記樹脂組成物からなる層と、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物からなる層の少なくとも2層を含む多層構造体を提供することによっても解決される。
本発明の樹脂組成物を溶融成形することにより、ポリオレフィン、EVOH及び顔料を含有する樹脂組成物からなり、顔料の分散性が良好であって、着色ムラが改善された成形品、特に多層構造体を提供することができる。
本発明の樹脂組成物は、ポリオレフィン(A)、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(以下、EVOHと略称することがある)(B)、エチレン含有量68〜98モル%、酢酸ビニル単位のけん化度20%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(以下、S−EVOHと略称することがある)(C)、及び顔料(E)を含有する。
好ましい態様では、本発明の樹脂組成物は、ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下、EVAcと略称することがある)(D)、及び顔料(E)を含有する。
本発明で用いられるポリオレフィン(A)は、例えば、ポリエチレン(低密度、直鎖状低密度、中密度、高密度など);エチレンと1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−オレフィン類またはアクリル酸エステルを共重合したエチレン系共重合体;ポリプロピレン;プロピレンとエチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−オレフィン類を共重合したプロピレン系共重合体;ポリ(1−ブテン)、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、上述のポリオレフィンに無水マレイン酸を作用させた変性ポリオレフィン;アイオノマー樹脂などを含んでいる。中でも、ポリオレフィン(A)として、ポリプロピレン、プロピレン系共重合体などのポリプロピレン系樹脂、またはポリエチレン、エチレン系共重合体などのポリエチレン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂がより好ましい。ポリオレフィン(A)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。
本発明で用いられるEVOH(B)は、エチレン−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル単位をけん化して得られたものである。エチレン含有量が少なく、かつ酢酸ビニル単位のけん化度が高いEVOHは、ポリオレフィンとの相容性が不良となりやすい。一方、EVOHのエチレン含有量が多すぎる場合には、ガスバリア性が低下する。また、酢酸ビニル単位のけん化度が低いEVOHは、EVOH自体の熱安定性が不良となりやすい。このような観点から、本発明で用いるEVOH(B)のエチレン含有量は20〜65モル%である。エチレン含有量は25モル%以上であることが好ましい。また、エチレン含有量は55モル%以下であることが好ましく、50モル%以下であることがより好ましい。一方、EVOH(B)の酢酸ビニル単位のけん化度は96%以上であり、98%以上であるのが好ましく、99%以上であるのがさらに好ましい。特に、エチレン含有量が20〜65モル%であり、かつけん化度が99%以上のEVOHは、ポリオレフィンと積層して用いることにより、バリア性に優れる容器類を得ることができる。
EVOH(B)は、本発明の効果を阻害しない範囲、一般的には5モル%以下の範囲で、他の重合性単量体が共重合されていてもよい。このような重合性単量体としては、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−オレフィン;(メタ)アクリル酸エステル;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸;アルキルビニルエーテル;N−(2−ジメチルアミノエチル)メタクリルアミドまたはその4級化物、N−ビニルイミダゾールまたはその4級化物、N−ビニルピロリドン、N,N−ブトキシメチルアクリルアミド、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシランなどが挙げられる。
また、EVOH(B)のメルトインデックス(MI;190℃、2160g荷重下で測定)は好適には0.1g/10分以上、より好適には0.5g/10分以上である。また、EVOH(B)のメルトインデックスは好適には100g/10分以下、より好適には50g/10分以下、最適には30g/10分以下である。このとき、EVOH(B)の分散性の観点から、EVOH(B)のMIをMI(B)、ポリオレフィン(A)のMI(190℃、2160g荷重下で測定)をMI(A)としたときの比[MI(B)/MI(A)]は0.1〜100であることが好ましく、0.3〜50であることがより好ましい。但し、融点が190℃付近あるいは190℃を超えるもののMI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、MIの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿した値を用いる。
本発明で用いられるS−EVOH(C)は、エチレン含有量68〜98モル%、酢酸ビニル単位のけん化度20%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物であり、エチレン含有量が高く、ポリオレフィン(A)およびEVOH(B)の相容性を顕著に改善する効果がある。S−EVOH(C)のエチレン含有量は70モル%以上であるのが好ましく、72モル%以上であるのがより好ましい。一方、エチレン含有量は96モル%以下であることが好ましく、94モル%以下であることがより好ましい。また、酢酸ビニル単位のけん化度は30%以上であるのがより好ましく、40%以上であるのがさらに好ましい。けん化度の上限には特に限定はなく、99モル%以上であってもよく、実質的にほぼ100%のけん化度のものも使用できる。エチレン含有量が68モル%未満である場合、98モル%を超える場合、または酢酸ビニル単位のけん化度が20%未満の場合では、ポリオレフィン(A)およびEVOH(B)の相容性改善の効果が不十分である。
S−EVOH(C)のエチレン含有量は、EVOH(B)のエチレン含有量より高い。ポリオレフィン(A)およびEVOH(B)の相容性改善の観点から、S−EVOH(C)のエチレン含有量とEVOH(B)のエチレン含有量との差は、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましい。
S−EVOH(C)のMI(190℃、2160g荷重下で測定)は0.1g/10分以上であることが好ましく、0.5g/10分以上であることがより好ましく、1g/10分以上であることがさらに好ましい。一方、S−EVOH(C)のMIは、100g/10分以下であることが好ましく、50g/10分以下であることがより好ましく、30g/10分以下であることがさらに好ましい。なお、S−EVOH(C)は不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されていてもよく、かかる不飽和カルボン酸またはその誘導体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸;前記した酸のメチルエステルまたはエチルエステル;無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。
本発明で用いられる顔料(E)は、特に限定されないが、目的とする多層構造体の色に応じて各種有機系顔料や無機系顔料が採用される。有機系顔料としては、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料およびフタロシアニン系顔料等が挙げられ、これらの1種又は2種以上が用いられる。
無機系顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化クロムなどの酸化物系顔料;硫化亜鉛、リトポン、カドミウムイエロー、朱、カドミウムレッドなどの硫化物系顔料;アルミナ白、酸化鉄黄、ビリジアンなどの水酸化物系顔料;沈降性硫酸バリウム、バライト粉などの硫酸塩系顔料;炭酸カルシウム、鉛白などの炭酸塩系顔料;マンガンバイオレットなどの燐酸塩系顔料;カーボンブラック;鉛系顔料;カドミウム系顔料;コバルト系顔料;鉄黒などの鉄系顔料;黄鉛、モリブデートオレンジ、ジンククロメート、ストロンチウムクロメートなどのクロム系顔料;群青および紺青;ホワイトカーボン、クレー、タルクなどの珪酸塩系顔料等が挙げられ、これらの1種又は2種以上が用いられる。
上記顔料の中でも、本発明で用いられる顔料(E)としては、均一に斑なく着色が行える点、組成物の熱安定性を損ないにくい点から、無機系顔料が好ましく、酸化物系顔料がより好ましい。酸化物系顔料の中でも、食品衛生性の観点から酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛が好ましく、特に酸化チタンが好ましい。
本発明で用いられる酸化チタンの製造方法は特に限定されず、硫酸法、塩素法、その他公知の方法によって製造されたものを使用できるが、塩素法により製造された酸化チタンを用いることが、耐候性の観点から好ましい。塩素法により製造された酸化チタンを使用する場合、残留塩素量が500ppm以下であることが好ましい。残留塩素量が500ppmを超える場合、得られる樹脂組成物の熱安定性が低下し、長時間溶融押出加工した場合にヤケやコゲ等の劣化物を生じる可能性がある。残留塩素量は200ppm以下がより好ましく、100ppm以下が更に好ましい。なお、酸化チタンの残留塩素量は、酸化チタン粉末をフッ酸に溶解させ、その液を電量滴定することにより分析できる。酸化チタンの結晶構造については、特に制限されず、ルチル型、アナターゼ型のいずれでもよいが、耐候性の観点からルチル型の方が好ましい。
本発明で用いられる酸化チタンは、特にその形状を限定するものではないが、粒子状のものが好適である。酸化チタンの平均粒径は、着色力の観点から0.01〜0.4μmが好ましく、0.1〜0.3μmがより好ましく、0.15〜0.25μmが更に好ましい。かかる平均粒子径は、電子顕微鏡観察から個々の単一粒子の円相当径を測定し、その数平均により算出される。
本発明で用いられる酸化チタンは、チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物により表面が被覆された酸化チタン粒子からなることが好ましい。チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物により表面が被覆された酸化チタン粒子を用いることにより、溶融混練時の樹脂組成物の熱劣化が抑制され、長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物の発生を低減することができる。また、樹脂組成物の熱劣化が抑制されることによって、得られる成形体に白スジが発生しにくくなる。
酸化チタン粒子を被覆する、チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物は特に限定されず、アルミニウム、ケイ素、ジルコニウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウムなどの、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、塩化物、炭酸塩、水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、カルボン酸塩などが例示される。これらのうちでも酸化物であることが好ましく、アルミナ(Al)及び/又はシリカ(SiO)であることがより好ましく、アルミナ及びシリカの両方で被覆することが特に好適である。アルミナ及びシリカの両方で被覆する際には、これらを多層構造として被覆してもよく、混合物として被覆してもよいが、混合物として被覆することがより好ましい。
チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物による酸化チタン粒子表面の被覆量は、酸化チタン100質量部に対して、酸化物換算で0.2〜20質量部であることが好ましい。被覆量が0.2質量部以下であると、溶融混練時の樹脂組成物の熱劣化を抑制する効果が充分に得られず、長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物の発生を低減する効果が得られないおそれがある。被覆量は、より好適には0.5質量部以上であり、更に好適には1質量部以上であり、特に好適には3質量部以上である。一方、被覆量が20質量部を超えると、白色顔料としての着色力が低下するおそれがある。被覆量は、より好適には15質量部以下であり、更に好適には10質量部以下である。
チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物によって酸化チタン粒子表面を被覆する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、酸化チタン粒子を含むスラリーに表面処理剤を加え、引き続きスラリー中のpHを調整することにより難溶性の酸化物や水酸化物などを析出させて、酸化チタン粒子の表面を被覆する方法が挙げられる。アルミナで被覆する場合には、表面処理剤として水溶性アルミニウム塩が好ましく用いられる。水溶性アルミニウム塩としては、アルミン酸の金属塩、特にアルミン酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩が好ましく用いられる。シリカで被覆する場合には、表面処理剤として水溶性ケイ酸塩が好ましく用いられる。水溶性ケイ酸塩は、水ガラスなどの縮合ケイ酸塩であってもよい。ケイ酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩が好ましく用いられる。pH調整には、通常酸が用いられ、硫酸、塩酸、硝酸などの無機の強酸が好適に用いられる。
本発明で用いられる酸化チタンは、有機化合物により表面が被覆された酸化チタン粒子からなることも好ましい。有機化合物による酸化チタン粒子表面の被覆量は、酸化チタン100質量部に対して、0.1〜1質量部であることが好ましい。被覆量が0.1質量部未満であると、長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物の発生を低減する効果が不十分となるおそれがある。一方、処理量が1質量部を超えると、樹脂組成物から得られる成形品表面に有機処理剤がブリードし、成形品の意匠性を損なうおそれがある。
有機化合物によって酸化チタン粒子表面を被覆する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、酸化チタンを粉砕機で粉砕する際に、有機化合物からなる表面処理剤の溶液を添加し、加熱しながら溶媒を蒸発させて酸化チタン粒子の表面を処理する方法が挙げられる。また、簡便な方法としては、酸化チタン粒子をヘンシェルミキサー等で攪拌しながら有機化合物からなる表面処理剤の溶液を滴下して混合し、加熱しながら溶媒を蒸発させて酸化チタンの表面を処理する方法が挙げられる。有機化合物からなる表面処理剤としては、ポリオール系表面処理剤、トリエタノールアミンの有機酸塩などのアルカノールアミン系表面処理剤、シラン系表面処理剤、シリコーン系表面処理剤等が挙げられ、これらの中でもポリオール系表面処理剤が好ましく用いられる。ポリオール系表面処理剤としては、分子内に水酸基を2〜4個含有する炭素元素数10個以下の炭化水素化合物が好ましく、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。シラン系表面処理剤としては、アルキルアルコキシシラン、アルキルクロロシラン等のシランカップリング剤などが挙げられる。また、シリコーン系表面処理剤としては、ジメチルポリシロキサン等が挙げられる。これらの有機化合物からなる表面処理剤は1種あるいは2種以上の組合せで使用できる。
チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物により表面が被覆された酸化チタン粒子が、さらに有機化合物により被覆されていることが好適である。チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物に加えて、さらに有機化合物により被覆された酸化チタン粒子を用いることにより、溶融混練時の樹脂組成物の熱劣化がさらに抑制され、長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物の発生がさらに低減される。この場合、上記方法に従ってチタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物により酸化チタン粒子の表面を被覆してから、さらにその表面を有機化合物により上記方法によって被覆する。
本発明の樹脂組成物を構成する成分として、上記してきたポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)、および顔料(E)以外に、EVAc(D)を配合することが好ましい。EVAc(D)を含有させることにより、EVOH(B)の分散性をさらに改善することができ、得られる成形品の着色ムラを抑制することができる。本発明で用いられるEVAc(D)は、エチレンと酢酸ビニルを公知の方法にて重合したランダム共重合体のほか、さらに他のモノマーを共重合した三元共重合体や、グラフト化などにより変性した変性EVAcであってもよい。EVAc(D)の酢酸ビニル単位の含有量は、2〜40モル%であることが好適であり、5〜25モル%であることがより好ましい。酢酸ビニル単位の含有量が2モル%未満、あるいは40モル%を超えると、EVOH(B)の分散性の改善に十分な効果が得られないことがある。また、EVAc(D)のメルトインデックス(MI;190℃、2160g荷重下で測定)は0.1〜50g/10分であることが好ましく、0.5〜30g/10分であることがより好ましく、1〜20g/10分であることがさらに好ましい。
本発明の樹脂組成物を構成する成分として、上記してきたポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)以外に、脂肪酸金属塩(F)を配合することが好ましい。樹脂組成物に脂肪酸金属塩(F)を含有させることにより、顔料の凝集に由来するフィッシュアイの発生を抑制することができる。脂肪酸金属塩(F)としては、ラウリン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、ベヘン酸、モンタン酸などの炭素数10〜26の高級脂肪族の金属塩、特に周期律表第1族、第2族または第3族の金属塩、例えばナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩が挙げられる。また、上記した脂肪酸の亜鉛塩、鉛塩を用いることもできる。これらの中で、カルシウム塩、マグネシウム塩などの周期律表第2族の金属塩は、少量の添加で本発明の効果を奏する。また、亜鉛塩、鉛塩などのオールレッド(A.L.Allred)とロコウ(E.G.Rochow)による電気陰性度が1.5以上である金属の金属塩を用いると、樹脂組成物の劣化物のスクリューへの付着を抑制することができ、長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物を低減することができる。また、周期律表第2族の金属塩と、オールレッド(A.L.Allred)とロコウ(E.G.Rochow)による電気陰性度が1.5以上である金属の金属塩を併用するとより効果的である。
本発明の樹脂組成物を構成する成分として、上記してきたポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)以外に、ハイドロタルサイト(G)を配合することが好ましい。樹脂組成物にハイドロタルサイト(G)を含有させることにより、樹脂組成物の熱劣化が抑制され、長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物を低減することができる。ハイドロタルサイト(G)としては、
Al(OH)2x+3y−2z(A)・aH
(MはMg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Pb、Snの1つ以上を表わし、AはCOまたはHPOを表わし、x、y、zは正数であり、aは0または正数であり、2x+3y−2z>0である)
で示される複塩であるハイドロタルサイト(G)を好適なものとして挙げることができる。
上記ハイドロタルサイト中、MとしてはMg、CaまたはZnが好ましく、これらの2つ以上の組み合わせがより好ましい。これらハイドロタルサイトの中でも特に好適なものとしては次のようなものが例示できる。
MgAl(OH)16CO・4H
MgAl(OH)20CO・5H
MgAl(OH)14CO・4H
Mg10Al(OH)22(CO・4H
MgAl(OH)16HPO・4H
CaAl(OH)16CO・4H
ZnAl(OH)16CO・4H
MgZnAl(OH)12CO・2.7H
MgZnAl(OH)20CO・1.6H
MgZn1.7Al3.3(OH)20(CO1.65・4.5H
本発明の樹脂組成物を構成する成分として、上記してきたポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)以外に、共役ポリエン化合物(H)を配合することが好ましい。本発明の樹脂組成物に共役ポリエン化合物(H)を配合することにより、ミクロな領域でのEVOH(B)の凝集物の生成を抑制して顔料(E)の分散性を改善し、EVOH(B)や顔料(E)の凝集物に起因した流動異常によるフローマークの発生を抑制することができる。またかかる凝集物に由来する、樹脂組成物を長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物を低減することができる。さらに、樹脂組成物の熱劣化により黄褐色に着色し、得られる成形体の色相が悪化するのを抑制することができる。
本発明で用いられる共役ポリエン化合物(H)とは、炭素−炭素二重結合と炭素−炭素単結合が交互に繋がってなる構造であって、炭素−炭素二重結合の数が2個以上である、いわゆる共役二重結合を有する化合物である。共役ポリエン化合物(H)は、2個の炭素−炭素二重結合と1個の炭素−炭素単結合が交互に繋がってなる構造である共役ジエン、3個の炭素−炭素二重結合と2個の炭素−炭素単結合が交互に繋がってなる構造である共役トリエン、あるいはそれ以上の数の炭素−炭素二重結合と炭素−炭素単結合が交互に繋がってなる構造である共役ポリエン化合物であってもよい。ただし、共役する炭素−炭素二重結合の数が8個以上になると共役ポリエン化合物自身の色により成形物が着色する懸念があるので、共役する炭素−炭素二重結合の数が7個以下であるポリエンであることが好ましい。また、2個以上の炭素−炭素二重結合からなる上記共役二重結合が互いに共役せずに1分子中に複数組あってもよい。例えば、桐油のように共役トリエンが同一分子内に3個ある化合物も共役ポリエン化合物(H)に含まれる。共役ポリエン化合物(H)は、さらに、共役二重結合に加えてその他の官能基、例えばカルボキシル基およびその塩、水酸基、エステル基、カルボニル基、エーテル基、アミノ基、イミノ基、アミド基、シアノ基、ジアゾ基、ニトロ基、スルホン基、スルホキシド基、スルフィド基、チオール基、スルホン酸基およびその塩、リン酸基およびその塩、フェニル基、ハロゲン原子、二重結合、三重結合等の各種の官能基を有していてもよい。
共役ポリエン化合物(H)の具体例としては、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジエチル−1,3−ブタジエン、2−t−ブチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ペンタジエン、2,4−ジメチル−1,3−ペンタジエン、3,4−ジメチル−1,3−ペンタジエン、3−エチル−1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、2,4−ヘキサジエン、2,5−ジメチル−2,4−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,3−シクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、1−メトキシ−1,3−ブタジエン、2−メトキシ−1,3−ブタジエン、1−エトキシ−1,3−ブタジエン、2−エトキシ−1,3−ブタジエン、2−ニトロ−1,3−ブタジエン、クロロプレン、1−クロロ−1,3−ブタジエン、1−ブロモ−1,3−ブタジエン、2−ブロモ−1,3−ブタジエン、フルベン、トロポン、オシメン、フェランドレン、ミルセン、ファルネセン、センブレン、ソルビン酸、ソルビン酸エステル、ソルビン酸塩、アビエチン酸等の炭素−炭素二重結合2個の共役構造よりなる共役ジエン化合物;1,3,5−ヘキサトリエン、2,4,6−オクタトリエン−1−カルボン酸、エレオステアリン酸、桐油、コレカルシフェロール等の炭素−炭素二重結合3個の共役構造からなる共役トリエン化合物;シクロオクタテトラエン、2,4,6,8−デカテトラエン−1−カルボン酸、レチノール、レチノイン酸等の炭素−炭素二重結合4個以上の共役構造からなる共役ポリエン化合物などが挙げられる。これらの共役ポリエン化合物(H)は1種類の化合物を単独で用いてもよく、2種類以上の化合物を併用することもできる。
本発明の樹脂組成物を構成する成分として、上記してきたポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)以外に、滑剤(I)を配合することが好ましい。本発明の樹脂組成物に滑剤(I)を配合することにより、EVOH(B)のミクロな領域での凝集を抑制して顔料(E)の分散性を向上させ、着色ムラを抑制する効果がある。またEVOH(B)や顔料(E)の凝集物に由来する、樹脂組成物を長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物を低減することができる。
かかる滑剤としては、高級脂肪酸エステル(例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸などのメチルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、オクチルエステルなど);高級脂肪酸アミド(ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミドなどの飽和脂肪族アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミドなどのビス脂肪酸アミドなど);低分子量ポリオレフィン(例えば数平均分子量500〜10000程度の低分子量ポリエチレンもしくは低分子量ポリプロピレンまたはその酸変性品);高級アルコール、フッ化エチレン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、好適には高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミドが、さらに好適には高級脂肪酸アミドが用いられる。
本発明の樹脂組成物は、ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)、および顔料(E)を含有し、かつポリオレフィン(A)とEVOH(B)の質量比(A/B)が3〜99.5であり、EVOH(B)とS−EVOH(C)の質量比(B/C)が1〜100であり、顔料(E)とS−EVOH(C)の質量比(E/C)が0.04〜50であり、S−EVOH(C)の配合量がポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.01〜2.4質量部である。
さらに本発明の樹脂組成物は、ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)、EVAc(D)、および顔料(E)を含有し、かつEVOH(B)とS−EVOH(C)の質量比(B/C)が1〜30であり、EVAc(D)とS−EVOH(C)の質量比(D)/(C)が0.1〜15であり、顔料(E)とS−EVOH(C)の質量比(E/C)が0.04〜1.2であることが好ましい。
本発明の樹脂組成物中のポリオレフィン(A)とEVOH(B)の質量比(A/B)は、3〜99.5であることが必要である。質量比(A/B)が3よりも小さい場合、つまり、EVOH(B)が多く存在する場合には、ポリオレフィン(A)中のEVOH(B)の分散性が不十分となり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こりやすくなる。質量比(A/B)は5以上であることが好適である。質量比(A/B)は7以上であることがより好適である。一方、質量比(A/B)が99.5よりも大きい場合、本発明の樹脂組成物を回収技術に適用しても、再利用による廃棄物の削減効果と経済性に劣る。質量比(A/B)は50以下であることが好適である。質量比(A/B)は35以下であることがより好適である。
EVOH(B)とS−EVOH(C)の質量比(B/C)は、1〜100であることが必要である。質量比(B/C)が100よりも大きい場合、EVOH(B)の分散性が不十分であり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こるおそれがある。質量比(B/C)は、50以下であることが好適であり、30以下であることがより好適である。18以下であることがさらに好適であり、15以下であることが特に好適である。一方、質量比(B/C)が1未満となる程S−EVOH(C)の比率を多くしても、分散性の更なる向上は得られない傾向がある。質量比(B/C)は2以上であることが好適であり、3以上であることがより好適である。
EVAc(D)とS−EVOH(C)の質量比(D/C)は、0.1〜50であることが好適である。質量比(D/C)が50よりも大きい場合、EVOH(B)の分散性が不十分であり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こるおそれがある。質量比(D/C)は、15以下であることがより好適であり、7以下であることが更に好適であり、3.3以下であることが特に好適である。3以下であることが最も好適である。一方、質量比(D/C)が0.1よりも小さい場合、EVOH(B)の分散性が不十分であり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こるおそれがある。質量比(D/C)は、1以上であることがより好適であり、1.5以上であることが更に好適である。
顔料(E)とS−EVOH(C)の質量比(E/C)は、0.04〜50であることが必要である。質量比(E/C)が50よりも大きい場合、顔料(E)の凝集に由来する分散不良が生じ、着色ムラが起こるおそれがある。質量比(E/C)は、25以下であることが好適であり1.2以下であることがより好適である。0.8以下であることが更に好適である。質量比(E/C)が0.04よりも小さい場合、かえって顔料(E)の分散がS−EVOH(C)によって阻害され、着色ムラが起こる。したがって、質量比(E/C)は、0.1以上であることが好適である。
顔料(E)とEVAc(D)の質量比(E/D)は、0.02〜10であることが好適である。質量比(E/D)が10よりも大きい場合、顔料(E)の凝集に由来する分散不良が生じ、着色ムラが起こりやすくなる。また長時間溶融押出加工した場合にヤケやコゲ等の劣化物が発生しやすくなる。質量比(E/D)は5以下であることがより好適であり、1以下であることが更に好適である。質量比(E/D)が0.02よりも小さい場合、かえって顔料(E)の分散がEVAc(D)によって阻害され、着色ムラが起こるおそれがある。そのため、質量比(E/D)は0.05以上であることがより好適であり、0.08以上であることが更に好適である。
本発明の樹脂組成物はポリオレフィン(A)マトリクス中にEVOH(B)の粒子が分散した構造を有していることが好ましい。EVOH(B)の分散粒子径は2μm以下であることが好ましく、0.1〜1.5μmであることがより好ましい。分散粒子径が2μmよりも大きい場合、EVOH(B)の分散性が不十分であり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こる傾向がある。
本発明の樹脂組成物に脂肪酸金属塩(F)が構成成分として存在する場合、脂肪酸金属塩(F)と顔料(E)の質量比(F/E)は、0.1〜3であることが好ましい。質量比(F/E)が3よりも大きい場合、顔料の分散性が不十分になり、着色ムラが生じるおそれがある。質量比(F/E)は、2.8以下であることがより好適である。一方、質量比(F/E)が0.1よりも小さい場合、顔料(E)の凝集に由来するフィッシュアイが発生するおそれがある。質量比(F/E)は、0.2以上であることがより好適である。
また、本発明の樹脂組成物中のS−EVOH(C)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.01〜2.4質量部であることが必要である。S−EVOH(C)の配合量が多い場合、EVOH(B)の分散性が不十分であり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こるおそれがある。S−EVOH(C)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して2質量部以下であることが好適であり、1.5質量部以下であることがより好適である。一方、S−EVOH(C)の配合量が少ない場合にも、EVOH(B)の分散性が不十分であり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こるおそれがある。S−EVOH(C)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.2質量部以上であることが好適である。0.3質量部以上であることがより好適である。
EVAc(D)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.2〜10質量部であることが好適である。EVAc(D)の配合量が多い場合、力学的物性が低下するおそれがある。EVAc(D)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して3質量部以下であることがより好適である。一方、EVAc(D)の配合量が少ない場合には、EVOH(B)の分散性が不十分であり、顔料(E)の分散不良が生じ、着色ムラが起こるおそれがある。EVAc(D)の配合量はポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して1質量部以上であることがより好適である。
顔料(E)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.03〜10質量部であることが好適である。顔料(E)の配合量が多い場合、顔料(E)の凝集に由来するフィッシュアイが発生するおそれがある。顔料(E)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して8質量部以下であることがより好適である。一方、顔料(E)の配合量が少ない場合、顔料の分散性が不十分になり、着色ムラが生じるおそれがある。顔料(E)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.1質量部以上であることがより好適である。
脂肪酸金属塩(F)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.01〜1質量部であることが好適である。脂肪酸金属塩(F)の配合量が多い場合、色相が悪化するおそれがある。脂肪酸金属塩(F)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.8質量部以下であることがより好適である。一方、脂肪酸金属塩(F)の配合量が少ない場合、EVOH(B)の凝集に由来するフィシュアイが発生するおそれがある。脂肪酸金属塩(F)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.03質量部以上であることがより好適である。
ハイドロタルサイト(G)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.0001〜10質量部であることが好適である。ハイドロタルサイト(G)の配合量が少ない場合、長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物の発生を低減する効果が十分に得られないことがある。ハイドロタルサイト(G)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.001質量部以上であることがより好適である。一方、ハイドロタルサイト(G)の配合量が多い場合、得られる樹脂組成物中のEVOHの熱劣化を促進して、分解ガスによる発泡や、着色を生じるおそれがある。ハイドロタルサイト(G)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して1質量部以下であることがより好適である。
共役ポリエン化合物(H)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.000001〜1質量部であることが好適である。共役ポリエン化合物(H)の配合量が少ない場合、樹脂組成物を長時間溶融押出加工した場合のヤケやコゲ等の劣化物の発生を低減する効果および得られる成形体の色相の悪化を抑制する効果が十分に得られないことがある。共役ポリエン化合物(H)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.00001質量部以上であることがより好適である。一方、共役ポリエン化合物(H)の配合量が多い場合、得られる樹脂組成物のゲル化を促進するおそれがある。共役ポリエン化合物(H)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.5質量部以下であることがより好適である。
滑剤(I)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.00001〜1質量部であることが好適である。滑剤(I)の配合量が少ない場合、長時間溶融成形加工したときにシリンダーやスクリュー、アダプター等の金属壁面での樹脂組成物の流れが抑制してヤケやコゲ等の劣化物の発生を低減する効果が十分に得られないことがある。滑剤(I)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.00005質量部以上であることがより好適である。一方、滑剤(I)の配合量が多い場合、得られる樹脂組成物を溶融成形する際に、滑剤(I)が分離して多層構造体を成形する際に隣接する層との接着性が低下するおそれがある。滑剤(I)の配合量は、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の合計量100質量部に対して0.5質量部以下であることが好適である。
また、本発明の樹脂組成物に、本発明の効果を阻害しない範囲で他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、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、充填剤、または他の高分子化合物を挙げることができる。添加剤の具体的な例としては次の様なものが挙げられる。添加剤の含有量は樹脂組成物の総質量に対して30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。
酸化防止剤:2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、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)など。
紫外線吸収剤:エチレン−2−シアノ−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−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、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノンなど。
可塑剤:ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジオクチルフタレート、ワックス、流動パラフィン、リン酸エステルなど。
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、カーボワックスなど。
充填剤:グラスファイバー、アスベスト、バラストナイト、ケイ酸カルシウムなど。
また、他の多くの高分子化合物も、本発明の作用効果が阻害されない程度に本発明の樹脂組成物に配合することもできる。
次に、ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)を混合して、本発明の樹脂組成物を得る方法、および当該樹脂組成物の成形方法について述べる。
本発明の樹脂組成物を得るための各成分の混合手段としては、リボンブレンダー、高速ミキサーコニーダー、ミキシングロール、押出機、インテンシブミキサーなどが例示される。
本発明の樹脂組成物を得るための混合方法について特に制限はなく、ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)を一度にドライブレンドして溶融混練する方法;ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)の一部を予め溶融混練してから、他の成分を配合して溶融混練する方法;ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)の一部を含有する多層構造体と、他の成分を配合して溶融混練する方法が挙げられる。
中でも、ポリオレフィン(A)、EVOH(B)および顔料(E)を含有する多層構造体からなる成形物を得る際に発生する端部や不良品を回収したスクラップと、S−EVOH(C)を溶融混練する方法が好適である。このように、回収されたスクラップを溶融混練する際に配合される添加剤を回収助剤といい、ここでは、S−EVOH(C)が回収助剤として用いられる。このとき、S−EVOH(F)に他の成分を追加する場合は、それらを予め溶融混練して、それら全てを含有する樹脂組成物としてからスクラップに添加することが好ましい。このような回収助剤は、好適にはペレット形状でスクラップに配合される。スクラップは、適当な寸法に粉砕しておくことが好ましく、粉砕されたスクラップに対してペレット形状の回収助剤をドライブレンドしてから溶融混練するのが、本発明の樹脂組成物の好適な製造方法である。なお、スクラップとしては、一つの成形物から得られるスクラップを用いてもよいし、二つ以上の成形物から得られる関連するスクラップを混合して使用してもよい。
特に好適な実施態様は、ポリオレフィン(A)および顔料(E)を含有する樹脂組成物からなる層とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)からなる層を含む多層構造体の回収物と、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)含有する樹脂組成物からなる回収助剤とを溶融混練する方法である。このとき、より好適な実施態様は、ポリオレフィン(A)および顔料(E)を含有する樹脂組成物からなる層とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)からなる層を含む多層構造体の回収物と、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)およびエチレン−酢酸ビニル共重合体(D)を含有する樹脂組成物からなる回収助剤とを溶融混練する方法である。
さらに、本発明の樹脂組成物の原料とされるスクラップが、回収物層を含有する多層構造体からなるものであってもよい。すなわち、回収物から得られた樹脂組成物からなる回収物層を含有する多層構造体からなる成形品を製造し、その成形品のスクラップ回収物を、再び同様の多層構造体における回収物層の原料として用いてもよい。
本発明の樹脂組成物が、ポリオレフィン(A)、EVOH(B)、S−EVOH(C)および顔料(E)以外の成分を含む場合、それらの成分を配合する方法は特に限定されず、上述の(A)、(B)、(C)、(E)の各成分と同様の操作で配合することができる。中でも、本発明の樹脂組成物がEVAc(D)又は脂肪酸金属塩(F)を含有する場合、S−EVOH(C)に加えて回収助剤として用いることが好適である。また、本発明の樹脂組成物がハイドロタルサイト(G)を含有する場合にも、S−EVOH(C)に加えて回収助剤として用いることが好適である。このような回収助剤の製造方法は、前述と同様の方法が採用される。
本発明の樹脂組成物が共役ポリエン化合物(H)を含有する場合、EVOH(B)に予め含有させてもよく、S−EVOH(C)に加えて回収助剤として用いてもよい。あるいは、樹脂組成物を製造する際に配合することもできる。本発明の樹脂組成物を長時間溶融押出加工した際の樹脂組成物中のEVOH(B)の劣化による黄褐色の着色を抑制する観点からEVOH(B)に予め含有させておくのが好ましい。
特に、共役ポリエン化合物(H)をEVOH(B)に予め配合した場合には、共役ポリエン化合物(H)の配合量を少なくしても、EVOH(B)のミクロな領域での凝集抑制効果を高く得ることができるため好ましい。共役ポリエン化合物(H)をEVOH(B)に予め配合させる方法は特に限定されないが、EVOH(B)を水/メタノール混合溶媒などのEVOH(B)の良溶媒に溶解させたものに、EVOH(B)100質量部に対して共役ポリエン化合物(H)を0.000001〜10質量部溶解させ、その混合溶液をノズルなどから貧溶媒中に押出して析出・凝固させ、それを洗浄・乾燥して、共役ポリエン化合物(H)を配合したEVOH(B)を得る方法などが例示される。
本発明の樹脂組成物が滑剤(I)を含有する場合、EVOH(B)に予め含有させてもよく、S−EVOH(C)に加えて回収助剤として用いてもよい。あるいは、樹脂組成物を製造する際に配合することもできる。本発明の樹脂組成物を長時間溶融押出加工したときに生じるヤケやコゲ等の劣化物、特にEVOH(B)の劣化に起因するヤケやコゲの発生を抑制する観点からEVOH(B)に予め含有させておくのが好ましい。
特に、滑剤(I)をEVOH(B)に予め配合した場合には、滑剤(I)の配合量を少なくしても、EVOH(B)のシリンダーやスクリュー、アダプター等の金属壁面への付着の抑制効果を高くできるため好ましい。滑剤(I)をEVOH(B)に予め配合させる方法は特に限定されないが、EVOH(B)と滑剤(I)とを押出機を用いて溶融混合する方法などが例示される。
本発明の樹脂組成物は、周知の溶融押出成形機、圧縮成形機、トランスファ成形機、射出成形機、吹込成形機、熱成形機、回転成形機、ディップ成形機などを使用して、フィルム、シート、チューブ、ボトル、カップなどの任意の成形品に成形することができる。成形に際しての押出温度は、本発明の樹脂組成物を構成するポリオレフィン(A)の種類、ポリオレフィン(A)およびEVOH(B)のメルトインデックス、ポリオレフィン(A)およびEVOH(B)の組成比または成形機の種類などにより適宜選択されるが、多くの場合170〜350℃の範囲である。
本発明の好適な実施様態は、上記樹脂組成物からなる層と、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物からなる層の少なくとも2層を含む多層構造体である。その層構成の適当な例としては、本発明の樹脂組成物をc、ポリオレフィンをa、EVOHをb、接着性樹脂をadで表わすと、例えば次のような層構成として表される。ここでadとしては、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された変性ポリオレフィン樹脂を好適に用いることができる。
3層 c/ad/b
4層 a/c/ad/b
5層 c/ad/b/ad/c、a/ad/b/ad/c
6層 a/c/ad/b/ad/a、c/a/ad/b/ad/a、c/a/ad/b/
ad/c、a/c/ad/b/ad/c
7層 a/c/ad/b/ad/c/a
またこのような多層構造体のスクラップを溶融混練することによって本発明の樹脂組成物を得ることもできる。したがって多層構造体にad層が存在する場合には、本発明の樹脂組成物中に接着性樹脂(ad)が構成成分として含まれることになる。
多層構造体の製造方法としては、樹脂層の種類に対応する数の押出機を使用し、この押出機内で溶融された樹脂の流れを重ねあわせた層状態で同時押出成形する、いわゆる共押出成形により実施する方法が好適である。別の方法として、押出コーティング、ドライラミネーションなどの成形方法も採用され得る。また、本発明の樹脂組成物の単独成形品または本発明の樹脂組成物を含む多層構造体を一軸延伸、二軸延伸またはブロー延伸などの延伸を実施することにより、力学的物性、ガスバリア性などに優れる成形物を得ることができる。
上記の層構成の多層構造体は、ガスバリア性に優れたEVOHを含有しているので、ガスバリア性の要求される食品、医薬品、医療用具などの包装材として有用である。
本発明の樹脂組成物は、EVOHの分散性が高く、顔料の分散性が高いことから、着色ムラが改善された成形物を提供することができる。力学的物性やガスバリア性に優れ、外観の美麗な成形物が得られることから、その工業的意義は大きい。
本実施例では以下の原料を使用した。なお、以下の製造例、実施例および比較例において、(部)は特に断わりのない限り質量基準で表したものである。
[ポリオレフィン(A)]
A−1:ポリプロピレン[密度0.90g/cm、メルトインデックス1.4g/10分(ASTM−D1238、230℃、2160g荷重)]
A−2:低密度ポリエチレン[密度0.919g/cm、メルトインデックス1.0g/10分(ASTM−D1238、190℃、2160g荷重)]
[EVOH(B)]
B−1:エチレン含有量32モル%、けん化度99.7モル%、含水フェノール(水/フェノール=15/85(質量比))中30℃における極限粘度1.1dL/g、密度1.15g/cm3、メルトインデックス1.6g/10分(ASTM−D1238、190℃、2160g荷重)
B−2:エチレン含有量32モル%、けん化度99.8モル%、含水フェノール(水/フェノール=15/85(質量比))中30℃における極限粘度0.092L/g、密度1.15g/cm、メルトインデックス6.6g/10分(ASTM−D1238、190℃、2160g荷重)
[S−EVOH(C)]
C−1:エチレン含有量89モル%、けん化度97モル%、メルトインデックス5.1g/10分(ASTM−D1238、190℃、2160g荷重)
[EVAc(D)]
D−1:酢酸ビニル含有量19質量%、メルトインデックス2.5g/10分(ASTM−D1238、190℃、2160g荷重)
[顔料(E)]
E−1:酸化チタン(塩素法により得られたルチル型二酸化チタン、白色無機顔料、TiO、平均粒子径0.19μm、塩素含有量42ppm)
[脂肪酸金属塩(F)]
F−1:ステアリン酸カルシウム
F−2:ステアリン酸亜鉛
[ハイドロタルサイト(G)]
G−1:協和化学工業株式会社製、「ZHT−4A」
[共役ポリエン化合物(H)]
H−1:ソルビン酸
[滑剤(I)]
I−1:エチレンビスステアリン酸アミド
[その他]
接着性樹脂:三菱化学株式会社製、「モディックAP P604V」(ポリプロピレン用銘柄)、密度0.90g/cm、メルトインデックス3.2g/10分(ASTM−D1238、230℃、2160g荷重)
酸化防止剤:ペンタエリスリトール−テトラキス[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]
実施例で得られた多層フィルムの回収物層に含まれるEVOH(B)粒子の分散粒子径、多層フィルムの白色度、及び熱成形容器の着色ムラは、それぞれ以下の方法で測定を行なった。
[回収物層に含まれるEVOHの分散粒子径]
多層フィルムを該フィルム面と直角の方向にミクロトームで丁寧に切断し、さらにメスを用いて回収物層を取り出した。露出した断面に減圧雰囲気下で白金を蒸着した。白金が蒸着された断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて10000倍に写真撮影し、この写真中のEVOH(B)の粒子20個程度を含む領域を選択し、該領域中に存在する各々の粒子像の粒径を測定し、その平均値を算出して、これを分散粒子径とした。なお、各々の粒子の粒径については、写真中に観察される粒子の長径(最も長い部分)を測定し、これを粒径とした。上記フィルムの切断は押出方向に垂直に行い、切断面に対して、垂直方向からの写真撮影を行った。
[多層フィルムの白色度]
多層フィルムをASTM E313の方法に従って分光色差計(日本電子工業株式会社製、Spectro Color Meter SE2000)を用いて測定した。白色度は顔料(E)が酸化チタンの場合のみに適用した。白色度が高いということは、顔料が樹脂組成物中で良好に分散していることを示している。
[熱成形容器の着色ムラ]
熱成形容器をランダムに5個用意し、各容器の側面を蛍光灯に透かし、以下の様相となっていることを目視で確認した。
A:すべての容器で陰影が全く見当たらない。
B:目を凝らすと陰影が数箇所見つけられる。
C:陰影が見つけられる。
以下の方法にしたがって、アルミナ及び/又はシリカにより被覆された酸化チタン(E−2〜E−5)を得た。
E−2:
顔料(E)としてE−1(酸化チタン)100部に対して、アルミン酸ナトリウム水溶液をアルミナ換算で4.0部になるように添加し、30分間撹拌した。これに20%硫酸を徐々に加えpH=7.0に調整し、さらに2時間熟成した。熟成後、上記の含水アルミナで表面が被覆された酸化チタンのスラリーを濾過し、流水で洗浄後乾燥した。得られた酸化チタンをスチームミルで粉砕し、アルミナにより表面が被覆された平均粒径0.2μmの酸化チタン(E−2)を得た。E−2に含まれる塩素量は35ppmであった。
E−3:
オクチルトリエトキシシランを純水で2倍希釈し10分間攪拌して加水分解させた加水分解生成物溶液を作成した。上記E−2をスチームミルで粉砕する際に、オクチルトリエトキシシラン加水分解生成物溶液を添加し、該酸化チタン表面上に、酸化チタン顔料重量に対し0.3%の被覆量になるように被覆処理をしてアルミナ及びアルキルシラン化合物により表面が被覆された酸化チタン(E−3)を得た。E−3に含まれる塩素量は34ppmであった。
E−4:
顔料(E)としてE−1(酸化チタン)100部に対して、アルミン酸ナトリウム水溶液をアルミナ換算で3.2部、ケイ酸ナトリウム水溶液をシリカ換算で2.1部になるように添加し、30分間撹拌した。これに20%硫酸を徐々に加えpH=7.0に調整し、さらに2時間熟成した。熟成後、含水状態のアルミナとシリカの混合物で表面が被覆された酸化チタンのスラリーを濾過し、流水で洗浄後乾燥し、アルミナとシリカの混合物で表面が被覆された酸化チタンを得た。得られた酸化チタンをスチームミルで粉砕し、アルミナとシリカの混合物により表面が被覆された平均粒径0.24μmの酸化チタン(E−4)を得た。E−4に含まれる塩素量は20ppmであった。
E−5:
顔料(E)としてE−1(酸化チタン)100部に対して、アルミン酸ナトリウム水溶液をアルミナ換算で3.2部、ケイ酸ナトリウム水溶液をシリカ換算で2.1部になるように添加し、30分間撹拌した。これに20%硫酸を徐々に加えpH=7.0に調整し、さらに2時間熟成した。熟成後、含水状態のアルミナとシリカの混合物で表面が被覆された酸化チタンのスラリーを濾過し、流水で洗浄後乾燥し、アルミナとシリカの混合物で表面が被覆された酸化チタンを得た。次いで、酸化チタンをヘンシェルミキサー中で撹拌しながら、トリメチロールエタン(ポリオール)を0.2部添加して10分間攪拌し、更にスチームミルで粉砕し、アルミナとシリカの混合物及びポリオールで表面が被覆された平均粒径0.24μmの二酸化チタン(E−5)を得た。E−5に含まれる塩素量は20ppmであった。
以下の方法にしたがって、マスターバッチ(MB1〜MB10)を得た。
MB1
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/G−1/酸化防止剤=25/67.5/5/2.5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した。得られた混合物を30mmφの同方向二軸押出機(日本製鋼所製、TEX−30N)を用いて200℃の押出温度で溶融混練した後ペレット化し、マスターバッチ(MB1)を得た。
MB2
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/G−1/酸化防止剤=10/82.5/5/2.5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した以外はMB1と同様に実施し、マスターバッチ(MB2)を得た。
MB3
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/G−1/酸化防止剤=25/71.5/1/2.5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した以外はMB1と同様に実施し、マスターバッチ(MB3)を得た。
MB4
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/G−1/酸化防止剤=25/52.5/20/2.5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した以外はMB1と同様に実施し、マスターバッチ(MB4)を得た。
MB5
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/G−1/酸化防止剤=5/85/5/5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した以外はMB1と同様に実施し、マスターバッチ(MB5)を得た。
MB6
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/G−1/酸化防止剤=85/5/5/5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した以外はMB1と同様に実施し、マスターバッチ(MB6)を得た。
MB7
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/酸化防止剤=25/70/5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した。得られた混合物を30mmφの同方向二軸押出機(日本製鋼所製、TEX−30N)を用いて200℃の押出温度で溶融混練した後ペレット化し、マスターバッチ(MB7)を得た。
MB8
EVAc(D)の代わりにポリオレフィン(A−2)を使用した以外は、MB1と同様に実施し、マスターバッチ(MB8)を得た。
MB9
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−2、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−2/G−1/酸化防止剤=25/67.5/5/2.5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した。得られた混合物を30mmφの同方向二軸押出機(日本製鋼所製、TEX−30N)を用いて200℃の押出温度で溶融混練した後ペレット化し、マスターバッチ(MB9)を得た。
MB10
S−EVOH(C)としてC−1、EVAc(D)としてD−1、脂肪酸金属塩(F)としてF−1およびF−2、ハイドロタルサイト(G)としてG−1、酸化防止剤を用い、C−1/D−1/F−1/F−2/G−1/酸化防止剤=25/65/2.5/5/2.5/0.2の質量比になるようにドライブレンドで配合した。得られた混合物を30mmφの同方向二軸押出機(日本製鋼所製、TEX−30N)を用いて200℃の押出温度で溶融混練した後ペレット化し、マスターバッチ(MB10)を得た。
比較例1
[回収物の製造]
最外層にポリオレフィン(A)としてA−1、最内層にEVOH(B)としてB−1、接着性樹脂層に「モディックAP P604V」を用い、フィードブロックダイにてポリオレフィン層/接着性樹脂層/EVOH層/接着性樹脂層/ポリオレフィン層=200μ/20μ/20μ/20μ/200μの3種5層共押出を行い、多層フィルムを作成した。フィードブロックへのそれぞれの樹脂の供給は、ポリオレフィン層は32mmφ押出機、接着性樹脂層は25mmφ押出機、EVOH層は20mmφ押出機をそれぞれ使用し、また押出の温度は各樹脂とも220℃、ダイス部、フィードブロック部も220℃で行った。
続いて、得られた多層フィルムを径8mmφメッシュの粉砕機で粉砕して回収物を得た。得られた回収物の質量比は、ポリオレフィン(A−1)/EVOH(B−1)/接着性樹脂=85.9/5.5/8.6であった。
[顔料入り多層構造体の作成]
最外層に、回収物、マスターバッチ(MB1)および顔料(E−1)を、回収物/マスターバッチ(MB1)/顔料(E−1)=100/3/0.3の質量比でドライブレンドした混合物を用い、最内層に、EVOH(B−1)、接着性樹脂層に「モディックAP P604V」を用い、フィードブロックダイにて混合物層/接着性樹脂層/EVOH層/接着性樹脂層/混合物層=200μ/20μ/20μ/20μ/200μの3種5層共押出を行い、多層フィルムを作成した。フィードブロックへのそれぞれの樹脂の供給は、混合物層は32mmφ押出機、接着性樹脂層は25mmφ押出機、EVOH層は20mmφ押出機をそれぞれ使用し、また押出の温度は各樹脂とも220℃、ダイス部、フィードブロック部も220℃で行った。
混合物層を有する多層フィルムの白色度、ならびに混合物層のEVOH(B)の粒径を測定した。結果を表1にまとめて記載する。
得られた混合物層を有する多層フィルムを熱成形することにより、熱成形容器を得た。成形条件を以下に示す。
熱成形機:真空圧空深絞り成形機FX−0431−3型(浅野製作所製)
圧縮空気圧:5kgf/cm
金型形状(丸カップ形状):上部75mmφ、下部60mmφ、深さ75mm、絞り比S
=1.0
金型温度 :70℃
シート温度:130℃
ヒーター温度:400℃
プラグ寸法 :45φ×65mm
プラグ温度 :120℃
得られた熱成形容器の着色ムラを評価した。結果条件を表1にまとめて記載する。
比較例2
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB2)を用いたこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例3
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB3)を用いたこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例4
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB4)を用いたこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例5
最外層に、回収物、マスターバッチ(MB1)および顔料(E−1)を、回収物/マスターバッチ(MB1)/顔料(E−1)=100/3/0.05の質量比でドライブレンドした混合物を用いて共押出成形したこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例6
比較例1の回収物の製造において、層の厚みをポリオレフィン層/接着性樹脂層/EVOH層/接着性樹脂層/ポリオレフィン層=200μ/20μ/4μ/20μ/200μとして回収物を作成したこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。なお、回収物の各成分の質量比は、ポリオレフィン(A−1)/エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B−1)/接着性樹脂=89.9/1.1/9であった。結果を表1にまとめて記載する。
比較例7
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB7)を用いたこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例8
比較例1の回収物の製造において、最外層にポリオレフィン(A−1)および顔料(E−1)をポリオレフィン(A−1)/顔料(E−1)=100/0.3の質量比でドライブレンドした顔料入りポリオレフィン、最内層にEVOH(B)としてB−1、接着性樹脂層に「モディックAP P604V」を用い、フィードブロックダイにてポリオレフィン層/接着性樹脂層/EVOH層/接着性樹脂層/ポリオレフィン層=200μ/20μ/20μ/20μ/200μの3種5層共押出を行い、回収物を作成したこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例9
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB5)を用いたこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例10
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB8)を用いたこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。但し、表1に示すポリオレフィン(A)の含有量はポリオレフィン(A−1)とポリオレフィン(A−2)の合計を表す。
比較例11
比較例1の回収物の製造において、層の厚みをポリオレフィン層/接着性樹脂層/EVOH層/接着性樹脂層/ポリオレフィン層=200μ/20μ/120μ/20μ/200μとして回収物を作成したこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。なお、回収物の各成分の質量比は、ポリオレフィン(A−1)/エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B−1)/接着性樹脂=67.4/25.8/6.7であった。結果を表1にまとめて記載する。
比較例12
比較例1において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB6)を使用したこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
比較例13
比較例1において、最外層に、回収物、マスターバッチ(MB1)および顔料(E−1)を、回収物/マスターバッチ(MB1)/顔料(E−1)=100/3/0.025の質量比でドライブレンドした混合物を用いたこと以外は、比較例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表1にまとめて記載する。
Figure 2016148056
上記結果によると、ポリオレフィン(A)とEVOH(B)の質量比(A/B)、EVOH(B)/S−EVOH(C)の質量比(B/C)顔料(E)/S−EVOH(C)の質量比(E/C)及びS−EVOH(C)の含有量がすべて請求項の範囲内にある比較例1は、EVOH(B)の粒径が小さく、その分散性が良好であり、白色度の優れた、着色ムラのない成形物が得られた。
回収物においてEVOH(B)の厚みが大きく、その結果、EVOH(B)の量が多い比較例11、およびマスターバッチ中のS−EVOH(C)の量が多い比較例12は、いずれも樹脂組成物中のEVOH(B)の粒径が大きくなり、着色ムラがあり、白色度も不十分であった。顔料(E)の量が少ない比較例13では、EVOH(B)の粒径は小さかったが、顔料の分散性が不十分であったために着色ムラがあり白色度も不十分であった。
比較例14
比較例1における混合物層を有する多層フィルム及び熱成形容器の評価結果を比較例14として表2に再度記載する。さらに、以下に示すように単層フィルムを作成して評価した。評価結果を表2に記載する。
[顔料入り単層構造体の作成]
比較例1で得られた回収物、マスターバッチ(MB1)および顔料(E−1)を、回収物/マスターバッチ(MB1)/顔料(E−1)=100/3/0.3の質量比でドライブレンドした混合物を用い、100μmの単層フィルムの押出成形を48時間行った。混合物の押出成形は32mmφ押出機を用いて、押出の温度は220℃、ダイス部の温度も220℃で行った。
[単層フィルムの白スジの評価]
単層フィルムを20cm×20cmに切り出し、単層フィルムの白スジの有無を目視で確認し、白スジの有無を以下の様に評価した。結果を表2に記載する。
A:全く白スジが発生しない。
B:小さな白スジが僅かに発生。
C:大きな白スジが発生。
[単層フィルムのYI値の測定]
単層フィルムの表面色としてYI値をJIS−K−7103に準じて測定した。結果を表2に記載する。
[単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定]
単層フィルムの押出を48時間行った後、続けて2kgのLDPE(日本ポリエチレン株式会社製「ノバテックLD LA320」)を投入し、押出機、アダプター及びダイのパージングを行った。LDPEが流れきった後に運転を止めてスクリューを取り出し、スクリューに残ったLDPEを除去し、劣化したスクリュー付着物を回収し、得られたスクリュー付着物の質量を秤量した。結果を表2に記載する。
比較例15
EVOH(B)としてB−1のEVOHチップ100部に対し、滑剤(I)としてI−1を0.02部添加しドライブレンドを行い、滑剤(I)がEVOHチップ表面に均一に分散するまで振り混ぜEVOH(B−1)と滑剤(I−1)の混合物を得た。
比較例1において、上記で得られた混合物を、B−1の代わりに用いたこと以外は、比較例1と同様に回収物を製造して、混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表2にまとめて記載する。また、比較例14において、上記で製造した回収物を、比較例1で得られた回収物の代わりに用いたこと以外は、比較例14と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例1
EVOH(B)としてB−2を2000部、水/メタノール=40/60(質量比)の混合溶媒18000部に入れ、60℃で6時間攪拌し、完全に溶解させた。この溶液に共役ポリエン化合物(H)としてH−1(ソルビン酸)を2部添加し、さらに60℃で1時間攪拌してH−1を完全に溶解させ、共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH溶液を得た。このEVOH溶液を直径4mmのノズルより、0℃に調整した水/メタノール=95/5(質量比)の凝固浴中に連続的に押出して、ストランド状にEVOHを凝固させた。このストランドをペレタイザーに導入して、多孔質のEVOHチップを得た。得られた多孔質EVOHチップを該チップ100部あたり0.1質量%酢酸水溶液2000部、次いでイオン交換水2000部を用いて20℃で順次洗浄した後、0.092%のホウ酸を含む水溶液2000部に20℃で4時間浸漬させた。EVOHチップを脱液・分離して、熱風乾燥機で80℃、4時間乾燥を行い、さらに100℃で16時間乾燥を行って、共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH(B−2)であるEVOHチップを得た。得られたEVOHチップ中のH−1(ソルビン酸)の含有量はEVOH100部に対して0.01部、ホウ酸の含有量はホウ素換算で0.019部であった。またこのEVOHチップのメルトインデックス(ASTM−D1238、190℃、2160g荷重)は1.6g/10分であった。
比較例1において、上記で得られた共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH(B−2)のEVOHチップを、B−1の替わりに用いたこと以外は、比較例1と同様に回収物を製造して、混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表2にまとめて記載する。また、比較例14において、上記製造した回収物を、比較例1で得られた回収物の代わりに用いたこと以外は、比較例14と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例2
実施例1で得られた共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH(B−2)のEVOHチップ100部に対し、滑剤(I)としてI−1(エチレンステアリン酸ビスアミド)0.02部を添加しドライブレンドを行い、滑剤(I)がEVOHチップ表面に均一に分散するまで振り混ぜ共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH(B−2)と滑剤(I−1)の混合物を得た。
比較例1において、上記で得られた混合物を、B−1の代わりに用いたこと以外は、比較例1と同様に回収物を製造して、混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。結果を表2にまとめて記載する。また、比較例14において、上記で製造した回収物を、比較例1で得られた回収物の代わりに用いたこと以外は、比較例14と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例3
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB8)を用いたこと以外は、実施例2と同様に回収物を製造して、混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、評価した。結果を表2にまとめて記載する。また、実施例2において、上記で製造した回収物を、実施例2で得られた回収物の代わりに用いたこと以外は、実施例2と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。ここで、表2に示すポリオレフィン(A)の含有量はポリオレフィン(A−1)とポリオレフィン(A−2)の合計を表す。
比較例16
比較例15において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例15と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、比較例15において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例15と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例4
実施例1において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、実施例1と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例1において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、実施例1と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例5
実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、実施例2と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、実施例2と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例6
実施例5において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB9)を用いたこと以外は実施例5と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例5において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB9)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例7
実施例5において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB10)を用いたこと以外は実施例5と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例5において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB10)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例8
実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−3を用いたこと以外は、実施例2と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−3を用いたこと以外は、実施例2と同様に単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例9
実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−4を用いたこと以外は、実施例2と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−4を用いたこと以外は、実施例2と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例10
実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−5を用いたこと以外は、実施例2と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例2において、顔料としてE−1の代わりにE−5を用いたこと以外は、実施例2と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
Figure 2016148056
上記課題は、ポリオレフィン(A)、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)、エチレン含有量68〜98モル%、酢酸ビニル単位のけん化度20%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)および顔料(E)を含有する樹脂組成物であって;ポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の質量比(A/B)が3〜99.5であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(B/C)が1〜100であり、顔料(E)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(E/C)が0.04〜50であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.01〜2.4質量部であり、かつ顔料(E)が、チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物により表面が被覆された酸化チタン粒子からなることを特徴とする樹脂組成物を提供することによって解決される。
さらに共役ポリエン化合物(H)を含有し、共役ポリエン化合物(H)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.000001〜1質量部であることも好適である。またさらに滑剤(I)を含有し、滑剤(I)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.00001〜1質量部であることも好適である。
比較例16
EVOH(B)としてB−2を2000部、水/メタノール=40/60(質量比)の混合溶媒18000部に入れ、60℃で6時間攪拌し、完全に溶解させた。この溶液に共役ポリエン化合物(H)としてH−1(ソルビン酸)を2部添加し、さらに60℃で1時間攪拌してH−1を完全に溶解させ、共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH溶液を得た。このEVOH溶液を直径4mmのノズルより、0℃に調整した水/メタノール=95/5(質量比)の凝固浴中に連続的に押出して、ストランド状にEVOHを凝固させた。このストランドをペレタイザーに導入して、多孔質のEVOHチップを得た。得られた多孔質EVOHチップを該チップ100部あたり0.1質量%酢酸水溶液2000部、次いでイオン交換水2000部を用いて20℃で順次洗浄した後、0.092%のホウ酸を含む水溶液2000部に20℃で4時間浸漬させた。EVOHチップを脱液・分離して、熱風乾燥機で80℃、4時間乾燥を行い、さらに100℃で16時間乾燥を行って、共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH(B−2)であるEVOHチップを得た。得られたEVOHチップ中のH−1(ソルビン酸)の含有量はEVOH100部に対して0.01部、ホウ酸の含有量はホウ素換算で0.019部であった。またこのEVOHチップのメルトインデックス(ASTM−D1238、190℃、2160g荷重)は1.6g/10分であった。
比較例17
比較例16で得られた共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH(B−2)のEVOHチップ100部に対し、滑剤(I)としてI−1(エチレンステアリン酸ビスアミド)0.02部を添加しドライブレンドを行い、滑剤(I)がEVOHチップ表面に均一に分散するまで振り混ぜ共役ポリエン化合物(H−1)を含むEVOH(B−2)と滑剤(I−1)の混合物を得た。
比較例18
マスターバッチ(MB1)の替わりにマスターバッチ(MB8)を用いたこと以外は、比較例17と同様に回収物を製造して、混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、評価した。結果を表2にまとめて記載する。また、比較例17において、上記で製造した回収物を、比較例17で得られた回収物の代わりに用いたこと以外は、比較例17と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。ここで、表2に示すポリオレフィン(A)の含有量はポリオレフィン(A−1)とポリオレフィン(A−2)の合計を表す。
実施例1
比較例15において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例15と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、比較例15において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例15と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例2
比較例16において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例16と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、比較例16において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例16と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例3
比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例17と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−2を用いたこと以外は、比較例17と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例4
実施例3において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB9)を用いたこと以外は実施例3と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例3において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB9)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例5
実施例3において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB10)を用いたこと以外は実施例3と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、実施例3において、マスターバッチ(MB1)の代わりにマスターバッチ(MB10)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例6
比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−3を用いたこと以外は、比較例17と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−3を用いたこと以外は、比較例17と同様に単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例7
比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−4を用いたこと以外は、比較例17と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−4を用いたこと以外は、比較例17と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
実施例8
比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−5を用いたこと以外は、比較例17と同様に混合物層を有する多層フィルムを作成し、熱成形容器を得て、それらを評価した。また、比較例17において、顔料としてE−1の代わりにE−5を用いたこと以外は、比較例17と同様にして単層フィルムを作成し、単層フィルムの白スジの評価およびYI値の測定、ならびに単層フィルム押出後のスクリュー付着量の測定を行った。結果を表2にまとめて記載する。
Figure 2016148056

Claims (10)

  1. ポリオレフィン(A)、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)、エチレン含有量68〜98モル%、酢酸ビニル単位のけん化度20%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)、顔料(E)および共役ポリエン化合物(H)を含有する樹脂組成物であって;
    ポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の質量比(A/B)が3〜99.5であり、
    エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(B/C)が1〜100であり、
    顔料(E)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(E/C)が0.04〜50であり、
    エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.01〜2.4質量部であり、かつ
    共役ポリエン化合物(H)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.000001〜1質量部であることを特徴とする樹脂組成物。
  2. さらに滑剤(I)を含有し、滑剤(I)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.00001〜1質量部である請求項1記載の樹脂組成物。
  3. さらにエチレン−酢酸ビニル共重合体(D)を含有し、エチレン−酢酸ビニル共重合体(D)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(D/C)が0.1〜50である請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  4. エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(B/C)が1〜30であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体(D)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(D/C)が0.1〜15であり、顔料(E)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の質量比(E/C)が0.04〜1.2であり、かつエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(C)の含有量がポリオレフィン(A)とエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(B)の合計量100質量部に対して0.2〜2質量部である請求項3記載の樹脂組成物。
  5. さらに脂肪酸金属塩(F)を含有し、脂肪酸金属塩(F)と顔料(E)の質量比(F/E)が0.1〜3である請求項1〜4のいずれか記載の樹脂組成物。
  6. 顔料(E)が、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、カーボンブラック、鉛系顔料、カドミウム系顔料、コバルト系顔料、鉄系顔料、クロム系顔料、群青および紺青からなる群から選ばれる少なくとも1種の無機系顔料である請求項1〜5のいずれか記載の樹脂組成物。
  7. 顔料(E)が酸化チタンである請求項6記載の樹脂組成物。
  8. 前記酸化チタンが、チタン以外の金属の化合物又はケイ素化合物により表面が被覆された酸化チタン粒子からなる請求項7記載の樹脂組成物。
  9. 顔料(E)が、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料およびフタロシアニン系顔料からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機系顔料である請求項1〜5のいずれか記載の樹脂組成物。
  10. 請求項1〜9のいずれか記載の樹脂組成物からなる層と、エチレン含有量20〜65モル%、酢酸ビニル単位のけん化度96%以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物からなる層の少なくとも2層を含む多層構造体。
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