JP2023058468A - 樹脂組成物、その製造方法、成形体、及び多層構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)を含む樹脂組成物であって、溶融成形の際のネックイン及びダイビルドアップが抑制されており、さらに溶融成形の際の吐出量が多い樹脂組成物等の提供。【解決手段】エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下であるEVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)及びクロトンアルデヒド(B1)を含み、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含み、EVOH(A)に対する非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm以上1,000ppm以下である、樹脂組成物。【選択図】なし
Description
本発明は樹脂組成物、その製造方法、成形体、及び多層構造体に関する。
エチレン-ビニルアルコール共重合体(以下「EVOH」と略記する場合がある。)は酸素等のガス遮断性、耐油性、非帯電性、機械強度、溶融成形性等に優れた高分子材料である。このため、EVOH樹脂組成物は容器、シート、フィルム等の成形材料として広く用いられる。容器等の成形には、一般に溶融成形が多く用いられる。従って、溶融成形に供される樹脂組成物には、長時間の溶融成形を行ってもフィッシュアイ、ストリーク等の欠陥が発生しないといった、ロングラン性に優れる性能が必要とされる。
しかし、EVOHは分子内に比較的活性な水酸基を有するため、酸素がほとんどない状態の押出成形機内部でも、高温溶融状態で酸化・架橋反応が進行し、熱劣化物が生じる場合がある。特に、長期連続運転を行うと上記熱劣化物が成形機内部に堆積し、フィッシュアイの原因となるゲル・ブツを発生させるため、EVOH樹脂組成物はロングラン性が不十分となる場合がある。
これに対し、特許文献1には、EVOH及び0.01~100ppmの不飽和アルデヒドを含む樹脂組成物が、フィッシュアイ、ゲル、ストリーク等の欠陥の発生を抑制し、かつ、ロングラン性に優れることが記載されている。
上記特許文献1のEVOH樹脂組成物を用いた場合、Tダイによるフィルム成形において、ダイの有効幅より押出されたフィルムの幅の方が小さくなるネックインが問題となる場合があることが分かった。本発明者らが鋭意検討した結果、驚くべきことに、特定の複数種類の不飽和アルデヒドを特定の比率で含むEVOH樹脂組成物が、かかるネックインを抑制できることを見出した。しかしながら、ネックイン抑制を試み複数種類の不飽和アルデヒドの含有量を調整した際に、上記複数種類の不飽和アルデヒドの比率によっては、溶融樹脂組成物の吐出口(ダイリップ)の外面にダイビルドアップ(目ヤニ:ダイリップ外面の堆積物を意味する)が付着しやすくなるという問題が新たに生じることが分かった。
一方、近年、層構成の多様化により、また、無機蒸着層との積層によるバリア性改善の相乗効果を得るなどのため、EVOH層を最外層として共押出することにより多層構造体を製造するケースが増大している。上記のダイビルドアップの発生は、EVOHがダイリップに接する範囲が大きい、EVOH層が多層構造体の最外層として共押出される場合に著しく問題となることがある。
さらにEVOH又はEVOHを含む樹脂組成物においては、生産性の観点から溶融成形時の吐出量が多いことが望ましい。しかし、特許文献1のEVOH樹脂組成物は、このような点について特段考慮されたものではない。
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、EVOHを含む樹脂組成物であって、溶融成形の際のネックイン及びダイビルドアップが抑制されており、さらに溶融成形の際の吐出量が多い樹脂組成物、このような樹脂組成物の製造方法、並びにこのような樹脂組成物を用いた成形体及び多層構造体を提供するものである。
上記の目的は、
[1]エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(A)(以下「EVOH(A)」と略記する場合がある)、非イオン界面活性剤(D)及びクロトンアルデヒド(B1)を含み、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含み、EVOH(A)に対する非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm以上1,000ppm以下であり、下記式(1)及び(2)を満たす、樹脂組成物;
2.0≦b1/(b2+b3)<150.0 ・・・(1)
b2+2b3≦0.65 ・・・(2)
上記式(1)及び(2)中、b1は、EVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)の含有量(ppm)であり、b2は、EVOH(A)に対する2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量(ppm)であり、b3は、EVOH(A)に対する2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量(ppm)である。
[2]EVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量の合計(b1+b2+b3)が0.01ppm以上7.0ppm以下である、[1]の樹脂組成物;
[3]クロトンアルデヒド(B1)の含有量b1が0.01ppm以上4.0ppm以下である、[1]又は[2]の樹脂組成物;
[4]2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量b2が0.005ppm以上0.65ppm以下である、[1]~[3]のいずれかの樹脂組成物;
[5]2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量b3が0.325ppm以下である、[1]~[4]のいずれかの樹脂組成物;
[6]共役ポリエン化合物(C)をさらに含み、EVOH(A)に対する共役ポリエン化合物(C)の含有量cが1ppm以上300ppm未満である、[1]~[5]のいずれかの樹脂組成物;
[7]共役ポリエン化合物(C)がソルビン酸である、[6]の樹脂組成物;
[8]非イオン界面活性剤(D)が、エーテル型、アミノエーテル型、エステル型、エステル・エーテル型及びアミド型からなる群から選択される少なくとも一種である、[1]~[7]のいずれかの樹脂組成物;
[9]非イオン界面活性剤(D)が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ソルビタンアルケニルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルケニルエステル、グリセロールアルキルエステル、グリセロールアルケニルエステル、ポリグリセリンアルキルエステル、ポリグリセリンアルケニルエステル及び高級脂肪酸アミドからなる群から選択される少なくとも一種である、[1]~[8]のいずれかの樹脂組成物;
[10]さらに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤及び充填剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を0.005質量%以上50質量%以下含有する、[1]~[9]のいずれかの樹脂組成物;
[11][1]~[10]のいずれかの樹脂組成物からなる部分を有する成形体;
[12][1]~[10]のいずれかの樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する多層構造体;
[13]EVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)及び水を含む混合物を溶融混練する工程を備える、[1~[10]のいずれかの樹脂組成物の製造方法;
[14]上記混合物における、EVOH(A)100質量部に対する水の含有量が0.1質量部以上50質量部以下である、[13]の樹脂組成物の製造方法;
[15]非イオン界面活性剤(D)を含む水溶液又は水分散体をEVOH(A)に添加することにより上記混合物を得る工程をさらに備える、[13]又は[14]の樹脂組成物の製造方法;
を提供することで達成される。
[1]エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(A)(以下「EVOH(A)」と略記する場合がある)、非イオン界面活性剤(D)及びクロトンアルデヒド(B1)を含み、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含み、EVOH(A)に対する非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm以上1,000ppm以下であり、下記式(1)及び(2)を満たす、樹脂組成物;
2.0≦b1/(b2+b3)<150.0 ・・・(1)
b2+2b3≦0.65 ・・・(2)
上記式(1)及び(2)中、b1は、EVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)の含有量(ppm)であり、b2は、EVOH(A)に対する2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量(ppm)であり、b3は、EVOH(A)に対する2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量(ppm)である。
[2]EVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量の合計(b1+b2+b3)が0.01ppm以上7.0ppm以下である、[1]の樹脂組成物;
[3]クロトンアルデヒド(B1)の含有量b1が0.01ppm以上4.0ppm以下である、[1]又は[2]の樹脂組成物;
[4]2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量b2が0.005ppm以上0.65ppm以下である、[1]~[3]のいずれかの樹脂組成物;
[5]2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量b3が0.325ppm以下である、[1]~[4]のいずれかの樹脂組成物;
[6]共役ポリエン化合物(C)をさらに含み、EVOH(A)に対する共役ポリエン化合物(C)の含有量cが1ppm以上300ppm未満である、[1]~[5]のいずれかの樹脂組成物;
[7]共役ポリエン化合物(C)がソルビン酸である、[6]の樹脂組成物;
[8]非イオン界面活性剤(D)が、エーテル型、アミノエーテル型、エステル型、エステル・エーテル型及びアミド型からなる群から選択される少なくとも一種である、[1]~[7]のいずれかの樹脂組成物;
[9]非イオン界面活性剤(D)が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ソルビタンアルケニルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルケニルエステル、グリセロールアルキルエステル、グリセロールアルケニルエステル、ポリグリセリンアルキルエステル、ポリグリセリンアルケニルエステル及び高級脂肪酸アミドからなる群から選択される少なくとも一種である、[1]~[8]のいずれかの樹脂組成物;
[10]さらに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤及び充填剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を0.005質量%以上50質量%以下含有する、[1]~[9]のいずれかの樹脂組成物;
[11][1]~[10]のいずれかの樹脂組成物からなる部分を有する成形体;
[12][1]~[10]のいずれかの樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する多層構造体;
[13]EVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)及び水を含む混合物を溶融混練する工程を備える、[1~[10]のいずれかの樹脂組成物の製造方法;
[14]上記混合物における、EVOH(A)100質量部に対する水の含有量が0.1質量部以上50質量部以下である、[13]の樹脂組成物の製造方法;
[15]非イオン界面活性剤(D)を含む水溶液又は水分散体をEVOH(A)に添加することにより上記混合物を得る工程をさらに備える、[13]又は[14]の樹脂組成物の製造方法;
を提供することで達成される。
本発明によれば、EVOHを含む樹脂組成物であって、溶融成形の際のネックイン及びダイビルドアップが抑制されており、さらに溶融成形の際の吐出量が多い樹脂組成物、このような樹脂組成物の製造方法、並びにこのような樹脂組成物を用いた成形体及び多層構造体を提供できる。
<樹脂組成物>
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)及びクロトンアルデヒド(B1)を含み、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含み、EVOH(A)に対する非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm以上1,000ppm以下であり、下記式(1)及び(2)を満たす。
2.0≦b1/(b2+b3)<150.0 ・・・(1)
b2+2b3≦0.65 ・・・(2)
上記式(1)及び(2)中、b1は、EVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)の含有量(ppm)であり、b2は、EVOH(A)に対する2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量(ppm)であり、b3は、EVOH(A)に対する2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量(ppm)である。なお、本明細書において、ppmで表される含有量は、質量基準の含有量である。
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)及びクロトンアルデヒド(B1)を含み、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含み、EVOH(A)に対する非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm以上1,000ppm以下であり、下記式(1)及び(2)を満たす。
2.0≦b1/(b2+b3)<150.0 ・・・(1)
b2+2b3≦0.65 ・・・(2)
上記式(1)及び(2)中、b1は、EVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)の含有量(ppm)であり、b2は、EVOH(A)に対する2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量(ppm)であり、b3は、EVOH(A)に対する2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量(ppm)である。なお、本明細書において、ppmで表される含有量は、質量基準の含有量である。
b1/(b2+b3)の値が2.0以上150.0未満であることでネックイン耐性が良好となる傾向にある。一方、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)は、ダイビルドアップへ影響を与え、特に2,4,6-オクタトリエナール(B3)は、ダイビルドアップへ与える影響が大きい。そのため、b2+2b3の値が0.65ppm以下であることでダイビルドアップが抑制される傾向にある。本発明の樹脂組成物は、さらに、非イオン界面活性剤(D)をEVOH(A)に対して0.1ppm以上1,000ppm以下含有していることによって、溶融成形の際の樹脂組成物の吐出量を増加させることができる。特に、当該樹脂組成物が後述する添加剤等を含有する場合でも、このような添加剤の影響を受けることなく、樹脂組成物の吐出量を増加させることができると共に、溶融した樹脂が比較的低温である場合でも一定の吐出量を確保することができる。このため、本発明の樹脂組成物は、溶融成形材料として好適に用いることができる。なお、本明細書においてクロトンアルデヒド(B1)、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)をまとめて不飽和脂肪族アルデヒド(B)と称する場合がある。
(EVOH(A))
EVOH(A)は、エチレン単位とビニルアルコール単位とを有し、エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下である共重合体である。EVOH(A)は、通常、エチレン-ビニルエステル共重合体のケン化により得られる。エチレン-ビニルエステル共重合体の製造及びケン化は公知の方法により行うことができる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、及びその他の脂肪族カルボン酸ビニルエステル等が挙げられ、酢酸ビニルが好ましい。
EVOH(A)は、エチレン単位とビニルアルコール単位とを有し、エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下である共重合体である。EVOH(A)は、通常、エチレン-ビニルエステル共重合体のケン化により得られる。エチレン-ビニルエステル共重合体の製造及びケン化は公知の方法により行うことができる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、及びその他の脂肪族カルボン酸ビニルエステル等が挙げられ、酢酸ビニルが好ましい。
EVOH(A)のエチレン単位含有量は20モル%以上であり、25モル%以上が好ましく、27モル%以上がより好ましい。EVOH(A)のエチレン単位含有量は60モル%以下であり、55モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましい。エチレン単位含有量が20モル%未満では、溶融押出時の熱安定性が低下し、ゲル化しやすくなり、ストリーク、フィッシュアイ、ブツ等が発生する傾向にある。なお、ストリーク、フィッシュアイ、ブツ等の発生は、特に一般的な条件よりも高温または高速で長時間運転する際に顕著になる。エチレン単位含有量が60モル%を超えると、ガスバリア性が低下する傾向にある。
EVOH(A)のケン化度は90モル%以上が好ましく、95モル%以上がより好ましく、99モル%以上がさらに好ましい。EVOH(A)のケン化度が90モル%以上であると、本発明の樹脂組成物、及び本発明の樹脂組成物から得られるフィルム等各種成形体におけるガスバリア性、熱安定性、耐湿性等が良好となる傾向がある。また、ケン化度は100モル%以下であっても、99.97モル%以下であっても、99.94モル%以下であってもよい。
また、EVOH(A)は、本発明の目的が阻害されない範囲で、エチレン単位、ビニルアルコール単位及びビニルエステル単位以外の他の構造単位を有していてもよい。EVOH(A)が上記他の構造単位を有する場合、上記他の構造単位のEVOH(A)の全構造単位に対する含有量は30モル%以下が好ましく、20モル%以下がより好ましく、10モル%以下がさらに好ましく、5モル%以下がよりさらに好ましく、1モル%以下が特に好ましいこともある。また、EVOH(A)が上記他の構造単位を有する場合、その含有量は0.05モル%以上であっても、0.10モル%以上であってもよい。上記他の構造単位は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸またはその無水物、塩、またはモノ若しくはジアルキルエステル等;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸またはその塩;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(β-メトキシ-エトキシ)シラン、γ-メタクリルオキシプロピルメトキシシラン等のビニルシラン化合物;アルキルビニルエーテル類、ビニルケトン、N-ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等に由来する構造単位が挙げられる。
上記他の構造単位は、下記式(I)で表される構造単位(I)、下記式(II)で表される構造単位(II)、及び下記式(III)で表される構造単位(III)の少なくともいずれか一種であってもよい。
式(I)、式(II)及び式(III)中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10及びR11は、それぞれ独立して、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または水酸基を表す。また、R1、R2及びR3のうちの一対、R4とR5、R6とR7は結合して環構造の一部を形成していてもよい。上記炭素数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及び炭素数6~10の芳香族炭化水素基が有する水素原子の一部または全部は、水酸基、アルコキシ基、カルボキシ基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。式(III)中、R12及びR13は、それぞれ独立して、水素原子、ホルミル基または炭素数2~10のアルカノイル基を表す。
EVOH(A)が上記構造単位(I)、(II)または(III)を有する場合、樹脂組成物の柔軟性及び加工特性が向上し、得られるフィルム、多層構造体等各種成形体における延伸性及び熱成形性等が良好になる傾向がある。
上記構造単位(I)、(II)または(III)において、上記炭素数1~10の脂肪族炭化水素基としてはアルキル基、アルケニル基等が挙げられ、炭素数3~10の脂環式炭化水素基としてはシクロアルキル基、シクロアルケニル基等が挙げられ、炭素数6~10の芳香族炭化水素基としてはフェニル基等が挙げられる。
上記構造単位(I)において、上記R1、R2及びR3は、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、水酸基、ヒドロキシメチル基又はヒドロキシエチル基であることが好ましい。これらの中でも、樹脂組成物における成形性や、得られる多層構造体等各種成形体における延伸性及び熱成形性をさらに向上させることができる観点から、それぞれ独立に水素原子、メチル基、水酸基又はヒドロキシメチル基であることがより好ましい。
EVOH(A)中に上記構造単位(I)を含有させる方法は特に限定されず、例えば、上記エチレンとビニルエステルとの重合において、構造単位(I)に誘導される単量体を共重合させる方法等が挙げられる。構造単位(I)に誘導される単量体としては、例えばプロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン等のアルケン;3-ヒドロキシ-1-プロペン、3-アシロキシ-1-プロペン、3-アシロキシ-1-ブテン、4-アシロキシ-1-ブテン、3,4-ジアシロキシ-1-ブテン、3-アシロキシ-4-ヒドロキシ-1-ブテン、4-アシロキシ-3-ヒドロキシ-1-ブテン、3-アシロキシ-4-メチル-1-ブテン、4-アシロキシ-2-メチル-1-ブテン、4-アシロキシ-3-メチル-1-ブテン、3,4-ジアシロキシ-2-メチル-1-ブテン、4-ヒドロキシ-1-ペンテン、5-ヒドロキシ-1-ペンテン、4,5-ジヒドロキシ-1-ペンテン、4-アシロキシ-1-ペンテン、5-アシロキシ-1-ペンテン、4,5-ジアシロキシ-1-ペンテン、4-ヒドロキシ-3-メチル-1-ペンテン、5-ヒドロキシ-3-メチル-1-ペンテン、4,5-ジヒドロキシ-3-メチル-1-ペンテン、5,6-ジヒドロキシ-1-ヘキセン、4-ヒドロキシ-1-ヘキセン、5-ヒドロキシ-1-ヘキセン、6-ヒドロキシ-1-ヘキセン、4-アシロキシ-1-ヘキセン、5-アシロキシ-1-ヘキセン、6-アシロキシ-1-ヘキセン、5,6-ジアシロキシ-1-ヘキセン等の水酸基あるいはエステル基を有するアルケンが挙げられる。中でも、共重合反応性、及び得られる各種成形体の加工性、ガスバリア性の観点からは、プロピレン、3-アシロキシ-1-プロペン、3-アシロキシ-1-ブテン、4-アシロキシ-1-ブテン、3,4-ジアシロキシ-1-ブテンが好ましい。なお、“アシロキシ”はアセトキシであることが好ましく、具体的には3-アセトキシ-1-プロペン、3-アセトキシ-1-ブテン、4-アセトキシ-1-ブテン及び3,4-ジアセトキシ-1-ブテンが好ましい。エステルを有するアルケンの場合は、ケン化反応の際に、上記構造単位(I)に誘導される。
上記構造単位(II)において、R4及びR5は共に水素原子であることが好ましい。特にR4及びR5が共に水素原子であり、上記R6及びR7のうちの一方が炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、他方が水素原子であることがより好ましい。この脂肪族炭化水素基は、アルキル基及びアルケニル基が好ましい。得られる多層構造体等各種成形体におけるガスバリア性を特に重視する観点からは、R6及びR7のうちの一方がメチル基またはエチル基、他方が水素原子であることがより好ましい。また上記R6及びR7のうちの一方が(CH2)hOHで表される置換基(但し、hは1~8の整数)、他方が水素原子であることがさらに好ましい。(CH2)hOHで表される置換基において、hは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。
EVOH(A)中に上記構造単位(II)を含有させる方法は特に限定されず、例えば、ケン化反応によって得られたEVOH(A)に一価エポキシ化合物を反応させることにより含有させる方法等が用いられる。一価エポキシ化合物としては、下記式(IV)~(X)で示される化合物が好適に用いられる。
上記式(IV)~(X)中、R14、R15、R16、R17及びR18は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基等)、炭素数3~10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等)または炭素数6~10の脂肪族炭化水素基(フェニル基等)を表す。また、i、j、k、p及びqは、それぞれ独立して、1~8の整数を表す。ただし、R17が水素原子である場合、R18は水素原子以外の基である。
上記式(IV)で表される一価エポキシ化合物としては、例えばエポキシエタン(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、3-メチル-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、3-メチル-1,2-エポキシヘプタン、4-メチル-1,2-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、1,2-エポキシノナン、2,3-エポキシノナン、1,2-エポキシデカン、1,2-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-エポキシプロパン等が挙げられる。上記式(V)で表される一価エポキシ化合物としては、各種アルキルグリシジルエーテル等が挙げられる。上記式(VI)で表される一価エポキシ化合物としては、各種アルキレングリコールモノグリシジルエーテルが挙げられる。上記式(VII)で表される一価エポキシ化合物としては、各種アルケニルグリシジルエーテルが挙げられる。上記式(VIII)で表される一価エポキシ化合物としては、グリシドール等の各種エポキシアルカノールが挙げられる。上記式(IX)で表される一価エポキシ化合物としては、各種エポキシシクロアルカンが挙げられる。上記式(X)で表される一価エポキシ化合物としては、各種エポキシシクロアルケンが挙げられる。
上記一価エポキシ化合物の中では炭素数が2~8のエポキシ化合物が好ましい。特に化合物の取り扱いの容易さ、及び反応性の観点から、一価エポキシ化合物の炭素数は2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。また、一価エポキシ化合物は上記式(IV)または式(V)で表される化合物であることが特に好ましい。具体的には、EVOH(A)との反応性、樹脂組成物及び得られるフィルム等各種成形体の加工性、ガスバリア性等の観点からは、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、エポキシエタンまたはグリシドールが好ましく、中でもエポキシプロパンまたはグリシドールがより好ましい。
上記構造単位(III)において、R8、R9、R10及びR11は水素原子または炭素数1~5の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、かかる脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基またはn-ペンチル基が好ましい。
EVOH(A)中に上記構造単位(III)を含有させる方法については、特に限定されず、例えば、特開2014-034647号公報に記載の方法が挙げられる。
EVOH(A)の融点の下限としては、140℃が好ましく、150℃がより好ましく、160℃がさらに好ましい。一方、この融点の上限としては、220℃が好ましく、210℃がより好ましく、200℃がさらに好ましい。EVOH(A)の融点が上記範囲内である場合、溶融成形性が向上し、溶融成形の際のネックイン及びダイビルドアップがより抑制される傾向にある。EVOH(A)の融点は、実施例に記載の方法により測定される値とすることができる。
EVOH(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)の含有量は、ガスバリア性等の観点から、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましく、95質量%以上であっても、99質量%以上であっても、99.9質量%以上であってもよい。本発明の樹脂組成物を構成する樹脂が実質的にEVOH(A)のみから構成されていてもよい。一方、本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)の含有量は、例えば99.9質量%以下であってよく、99質量%以下であってもよい。
(不飽和脂肪族アルデヒド(B))
本発明の樹脂組成物はクロトンアルデヒド(B1)を含み、かつ、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含む。
本発明の樹脂組成物はクロトンアルデヒド(B1)を含み、かつ、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含む。
本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)の含有量b1の下限は、0.01ppmが好ましく、0.20ppmがより好ましく、0.40ppmがさらに好ましく、0.70ppm又は1.20ppmがよりさらに好ましい場合もある。一方、含有量b1の上限は、4.0ppmが好ましく、3.5ppmがより好ましく、2.7ppmがさらに好ましく、2.0ppm又は1.5ppmがよりさらに好ましい場合もある。含有量b1が上記範囲であると、後述するb1/(b2+b3)、b1+b2+b3及びb2+2b3の値を好適な範囲に調整しやすくなる。また、含有量b1が上記範囲であると着色を抑制できる傾向となる。
本発明の樹脂組成物は、一実施形態として、2,4-ヘキサジエナール(B2)をクロトンアルデヒド(B1)に対して特定比率で含むことで、ダイビルドアップを抑制しつつ、ネックイン耐性に優れる傾向となる。本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)に対する2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量b2の下限は、0.005ppmが好ましく、0.01ppmがより好ましく、0.02ppmがさらに好ましい。一方、含有量b2の上限は、0.65ppmが好ましく、0.20ppmがより好ましく、0.10ppmがさらに好ましく、0.08ppmがよりさらに好ましく、0.06ppmが特に好ましい。含有量b2が上記範囲であると、後述するb1/(b2+b3)、b1+b2+b3及びb2+2b3の値を好適な範囲に調整しやすくなる。また、含有量b2が上記範囲であると着色を抑制できる傾向となる。
本発明の樹脂組成物は、一実施形態として、2,4,6-オクタトリエナール(B3)をクロトンアルデヒド(B1)に対して特定比率で含むことで、ダイビルドアップを抑制しつつ、ネックイン耐性に優れる傾向となる。2,4,6-オクタトリエナール(B3)は、2,4-ヘキサジエナール(B2)と比べ、添加量に対するダイビルドアップへの影響が大きい。このため、ダイビルドアップを抑制しつつ、ネックイン耐性を向上させる視点からは本発明の樹脂組成物は、2,4,6-オクタトリエナール(B3)よりは、2,4-ヘキサジエナール(B2)を含むことが好ましい。本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)に対する2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量b3の上限は、0.325ppmが好ましく、0.23ppmがより好ましく、0.07ppmがさらに好ましく、0.04ppmが特に好ましい。含有量B3の下限は、0ppmであってもよく、0.005ppmであってもよい。含有量b3が上記範囲であると、後述するb1/(b2+b3)、b1+b2+b3及びb2+2b3の値を好適な範囲に調整しやすくなる。また、含有量b3が上記範囲であると着色を抑制できる傾向となる。
本発明の樹脂組成物においては、クロトンアルデヒド(B1)の含有量b1(ppm)に対する2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量b2(ppm)と2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量b3(ppm)との合計の比率(b1/(b2+b3))の値が2.0以上150.0未満であることでネックイン耐性に優れる。かかるネックイン耐性は、不飽和脂肪族アルデヒド(B)のいずれかの化合物を単独で用いた場合には見られない効果であり、b1/(b2+b3)が特定範囲となることで初めて奏される効果である。b1/(b2+b3)の下限は、4.0が好ましく、8.0がより好ましい。一方、b1/(b2+b3)の上限は、60.0が好ましく、25.0がより好ましく、13.0がさらに好ましい。b1/(b2+b3)を上記範囲内とすることで、ネックインをより十分に抑制することができる。
本発明の樹脂組成物においては、2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量b2(ppm)と2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量b3(ppm)の2倍量との合計(b2+2b3)の上限は、0.65ppm以下であり、0.50ppmが好ましく、0.30ppmがより好ましく、0.10ppmがさらに好ましい。b2+2b3が上記上限を超えると、ダイビルドアップの発生を抑制できない。b2+2b3は、0.005ppm以上であってもよく、0.01ppm以上であってもよい。
本発明の樹脂組成物において、EVOH(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量の合計(b1+b2+b3)の上限は、7.0ppmが好ましく、4.0ppmがより好ましく、3.5ppmがさらに好ましく、3.0ppmがよりさらに好ましく、1.5ppmがよりさらに好ましく、1.0ppmが特に好ましい場合もある。b1+b2+b3を上記上限以下とすることで、樹脂組成物の着色を十分に抑えることができる。一方、b1+b2+b3の下限としては、0.01ppmが好ましく、0.10ppmがより好ましく、0.30ppm又は0.50ppmがさらに好ましい場合もある。
(非イオン界面活性剤(D))
本発明の樹脂組成物は、上記のようにEVOH(A)に対して0.1ppm以上1,000ppm以下の非イオン界面活性剤(D)を含有することによって、溶融成形する際の樹脂の吐出量を増加させることができる。また、所定量の非イオン界面活性剤(D)を含有することで、得られる成形体の着色が抑制される傾向にある。非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm未満の場合には、上記樹脂組成物の吐出量が増加する効果及び着色を抑制する効果が十分得られない。上記含有量dは0.5ppm以上が好ましく、1ppm以上がより好ましい。一方、上記含有量dが1,000ppmを超える場合、経済的に不利であるうえに、樹脂が滑ることで押出機への樹脂の供給が不十分となり、上記樹脂組成物の吐出量も低下する傾向にある。また、上記含有量dが1,000ppmを超える場合、得られた積層体の層間接着性が低下する傾向にある。上記含有量dは、500ppm以下が好ましく、300ppm以下がより好ましく、200ppm以下がさらに好ましく、150ppm以下が特に好ましい。
本発明の樹脂組成物は、上記のようにEVOH(A)に対して0.1ppm以上1,000ppm以下の非イオン界面活性剤(D)を含有することによって、溶融成形する際の樹脂の吐出量を増加させることができる。また、所定量の非イオン界面活性剤(D)を含有することで、得られる成形体の着色が抑制される傾向にある。非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm未満の場合には、上記樹脂組成物の吐出量が増加する効果及び着色を抑制する効果が十分得られない。上記含有量dは0.5ppm以上が好ましく、1ppm以上がより好ましい。一方、上記含有量dが1,000ppmを超える場合、経済的に不利であるうえに、樹脂が滑ることで押出機への樹脂の供給が不十分となり、上記樹脂組成物の吐出量も低下する傾向にある。また、上記含有量dが1,000ppmを超える場合、得られた積層体の層間接着性が低下する傾向にある。上記含有量dは、500ppm以下が好ましく、300ppm以下がより好ましく、200ppm以下がさらに好ましく、150ppm以下が特に好ましい。
非イオン界面活性剤(D)としては、特に限定されないが、エーテル型、アミノエーテル型、エステル型、エステル・エーテル型及びアミド型からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの非イオン界面活性剤(D)は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(エーテル型非イオン界面活性剤)
エーテル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、及びポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルが好ましい。
エーテル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、及びポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルが好ましい。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びポリオキシアルキレンアルケニルエーテルとしては、下記式(i)で表されるものが好ましい。
R-O-(AO)nH ・・・(i)
R-O-(AO)nH ・・・(i)
式(i)中、Rは、炭素数6~22の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基であり、Aは、それぞれ独立して炭素数2~4のアルキレン基であり、nは、ポリオキシアルキレン単位の縮合度を表し、1~30である。
式(i)において、Rの炭素数は8~18が好ましく、12以上がより好ましい。Aの炭素数は2又は3が好ましい。nは2~25が好ましく、3~20がより好ましく、4以上がさらに好ましい。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとして具体的には、ポリオキシエチレンヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレン-2-エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンテトラデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンイコシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンステアリルエーテル等のポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等が挙げられる。
ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルとして具体的には、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルケニルエーテル等が挙げられる。
ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルとして具体的には、ポリオキシエチレンモノスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリスチレン化フェニルエーテル等が挙げられる。上記ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルのエチレンオキサイド付加数は5~30モルであることが好適である。
(アミノエーテル型非イオン界面活性剤)
アミノエーテル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン等が好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルアミンとしては、ココアルキルアミン-酸化エチレン付加物、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン-ラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン等が好適である。ポリオキシアルキレンアルケニルアミンとしては、ポリオキシエチレンオレイルアミン等が好適である。ポリオキシアルキレンアルキルアミンのエチレンオキサイド付加数は1~40モルであることが好適である。
アミノエーテル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン等が好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルアミンとしては、ココアルキルアミン-酸化エチレン付加物、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン-ラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン等が好適である。ポリオキシアルキレンアルケニルアミンとしては、ポリオキシエチレンオレイルアミン等が好適である。ポリオキシアルキレンアルキルアミンのエチレンオキサイド付加数は1~40モルであることが好適である。
(エステル型非イオン界面活性剤)
エステル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ソルビタンアルケニルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキレンエステル、グリセロールアルキルエステル、グリセロールアルケニルエステル、ポリグリセリンアルキルエステル、ポリグリセリンアルケニルエステル等が好適である。
エステル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ソルビタンアルケニルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキレンエステル、グリセロールアルキルエステル、グリセロールアルケニルエステル、ポリグリセリンアルキルエステル、ポリグリセリンアルケニルエステル等が好適である。
ポリオキシアルキレンアルキルエステル及びポリオキシアルキレンアルケニルエステルとしては、下記式(ii)で示されるものが好ましい。
R-COO(AO)nH ・・・(ii)
R-COO(AO)nH ・・・(ii)
式(ii)中、R、A及びnの定義は上記式(i)と同じである。式(ii)において、Rの炭素数は8~18が好ましく、Aの炭素数は2又は3が好ましく、nは7~14が好ましい。nが上記範囲のとき、良好な吐出量と外観とを両立できる。
ポリオキシアルキレンアルキルエステルとして具体的には、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンモノパルミテート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンジステアレート等が挙げられる。
ポリオキシアルキレンアルケニルエステルとして具体的には、ポリオキシエチレンオレート、ポリエチレングリコールジオレート等が挙げられる。
ソルビタンアルキルエステルとして具体的には、ソルビタンモノカプリレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノラウレート等が好適である。
ソルビタンアルケニルエステルとして具体的には、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート等が好適である。
ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステルとして具体的には、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられる。
ポリオキシエチレンソルビタンアルケニルエステルとして具体的には、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート等が挙げられる。
グリセロールアルキルエステルとして具体的には、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノミリステート等が挙げられる。
グリセロールアルケニルエステルとして具体的には、グリセロールモノオレエート等が挙げられる。
ポリグリセリンアルキルエステルとして具体的には、ジグリセリンラウレート、テトラグリセリンステアレート、ポリグリセリンラウレート、ポリグリセリンステアレート等が挙げられる。
ポリグリセリンアルケニルエステルとして具体的には、ポリグリセリンオレエート等が挙げられる。
(エステル・エーテル型非イオン界面活性剤)
エステル・エーテル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルケニルエステル等が挙げられる。
エステル・エーテル型の非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルケニルエステル等が挙げられる。
(アミド型界面活性剤)
アミド型の非イオン界面活性剤としては、高級脂肪酸アミドが好ましく、高級脂肪酸アルカノールアミドがより好ましい。
アミド型の非イオン界面活性剤としては、高級脂肪酸アミドが好ましく、高級脂肪酸アルカノールアミドがより好ましい。
高級脂肪酸アルカノールアミドとしては、高級脂肪酸モノ又はジアルカノールアミドが挙げられ、具体的には、カプロン酸モノ又はジエタノールアミド、カプリル酸モノ又はジエタノールアミド、カプリン酸モノ又はジエタノールアミド、ラウリン酸モノ又はジエタノールアミド、パルミチン酸モノ又はジエタノールアミド、ステアリン酸モノ又はジエタノールアミド、オレイン酸モノ又はジエタノールアミド、やし油脂肪酸モノ又はジエタノールアミドや、これらを構成するエタノールアミドがプロパノールアミドやブタノールアミドに代わったものなどが挙げられる。
高級脂肪酸アルカノールアミド以外の高級脂肪酸アミドとしては、カプロン酸アミド、カプリル酸アミド、カプリン酸アミド、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等が挙げられる。
非イオン界面活性剤(D)としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ソルビタンアルケニルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルケニルエステル、グリセロールアルキルエステル、グリセロールアルケニルエステル、ポリグリセリンアルキルエステル、ポリグリセリンアルケニルエステル及び高級脂肪酸アミドからなる群から選択される少なくとも一種がより好適である。
特に吐出量が十分に増える、着色が抑えられた成形体が得られるなどの観点から、非イオン界面活性剤(D)としては、エーテル型、アミノエーテル型又はエステル型が好ましく、エーテル型又はアミノエーテル型がより好ましく、エーテル型がさらに好ましい。エーテル型の非イオン界面活性剤(D)を用いた場合、着色がより抑制される傾向にある。
(共役ポリエン化合物(C))
本発明の樹脂組成物は、共役ポリエン化合物(C)をさらに含むことが好ましい。共役ポリエン化合物(C)は、溶融成形時のEVOH(A)の酸化劣化による色調悪化を抑制することができる。ここで、共役ポリエン化合物(C)とは、炭素-炭素二重結合と炭素-炭素単結合とが交互に繋がってなる構造を有し炭素-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。但し、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)は、共役ポリエン化合物(C)には該当しないものとする。共役ポリエン化合物(C)は、共役二重結合を2個有する共役ジエン、3個有する共役トリエン、又はそれ以上の数を有する共役ポリエンであってもよい。また、共役二重結合の構造が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構造が同一分子内に3個ある化合物も共役ポリエン化合物(C)に含まれる。共役ポリエン化合物(C)の共役二重結合の数の上限としては、7個が好ましい。当該樹脂組成物は、共役二重結合を8個以上有する共役ポリエン化合物(C)を含有すると、ペレットひいては成形体の着色が起こる可能性が高くなる。
本発明の樹脂組成物は、共役ポリエン化合物(C)をさらに含むことが好ましい。共役ポリエン化合物(C)は、溶融成形時のEVOH(A)の酸化劣化による色調悪化を抑制することができる。ここで、共役ポリエン化合物(C)とは、炭素-炭素二重結合と炭素-炭素単結合とが交互に繋がってなる構造を有し炭素-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。但し、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)は、共役ポリエン化合物(C)には該当しないものとする。共役ポリエン化合物(C)は、共役二重結合を2個有する共役ジエン、3個有する共役トリエン、又はそれ以上の数を有する共役ポリエンであってもよい。また、共役二重結合の構造が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構造が同一分子内に3個ある化合物も共役ポリエン化合物(C)に含まれる。共役ポリエン化合物(C)の共役二重結合の数の上限としては、7個が好ましい。当該樹脂組成物は、共役二重結合を8個以上有する共役ポリエン化合物(C)を含有すると、ペレットひいては成形体の着色が起こる可能性が高くなる。
共役ポリエン化合物(C)は、共役二重結合に加えて、カルボキシ基及びその塩、水酸基、エステル基、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、スルホン基及びその塩、スルホニル基、スルホキシド基、スルフィド基、チオール基、リン酸基及びその塩、フェニル基、ハロゲン原子、二重結合、三重結合等のその他の官能基を有していてもよい。
共役ポリエン化合物(C)の炭素数の下限としては、4が好ましい。また、共役ポリエン化合物(C)の炭素数の上限としては、30が好ましく、10がより好ましい。
共役ポリエン化合物(C)としては、例えばイソプレン、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、オシメン、フェランドレン、ミルセン、ファルネセン、ソルビン酸、ソルビン酸エステル、ソルビン酸塩等の共役ジエン化合物;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、フルベン、トロポン等の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、レチノイン酸等が挙げられる。
共役ポリエン化合物(C)としては、ソルビン酸、ソルビン酸エステル、ソルビン酸塩、ミルセンまたはこれらのうちの2以上の混合物が好ましく、ソルビン酸、ソルビン酸塩(ソルビン酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム等)またはこれらの混合物がより好ましい。ソルビン酸、ソルビン酸塩またはこれらの混合物は、高温での酸化劣化の抑制効果が高く、また食品添加剤としても広く工業的に使用されているため衛生性や入手性の観点からも好ましい。
共役ポリエン化合物(C)の分子量としては、通常1,000以下であり、500以下が好ましく、300以下がより好ましい。共役ポリエン化合物(C)の分子量が上記上限以下である場合、樹脂組成物中への共役ポリエン化合物(C)の分散状態が良好になり、溶融成形後の外観が高まる傾向にある。共役ポリエン化合物(C)の分子量の下限は例えば54であり、60であってもよく、80であってもよい。
本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)に対する共役ポリエン化合物(C)の含有量cの下限は、1ppmが好ましく、3ppmがより好ましい。また、本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)に対する共役ポリエン化合物(C)の含有量cは300ppm未満が好ましく、100ppm以下がより好ましく、70ppm以下がさらに好ましく、30ppm以下がよりさらに好ましく、20ppm以下、10ppm以下が特に好ましい場合もある。共役ポリエン化合物(C)の含有量cが上記範囲であると溶融成形時の色相の悪化をより抑制できる傾向となる。
(添加剤)
本発明の樹脂組成物は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤及び充填剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を含有することが好ましい。当該樹脂組成物中の上記添加剤の含有量は0.005質量%以上50質量%以下が好ましい。この含有量は、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、5質量%以下が特に好ましく、1質量%以下が最も好ましい。
本発明の樹脂組成物は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤及び充填剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を含有することが好ましい。当該樹脂組成物中の上記添加剤の含有量は0.005質量%以上50質量%以下が好ましい。この含有量は、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、5質量%以下が特に好ましく、1質量%以下が最も好ましい。
酸化防止剤としては、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナミド〕、N,N’-1,6-ヘキサンジイルビス{N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)-ホルムアミド}、2,5-ジ-t-ブチルハイドロキノン、2,6-ジ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)等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、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-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、2-ヒドロキシ-4-オキトシキベンゾフェノン等が挙げられる。
可塑剤としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、ワックス、流動パラフィン、リン酸エステル等が挙げられる。
帯電防止剤としては、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、ポリエチレングリコール(商品名:カーボワックス)等が挙げられる。
滑剤としては、例えばエチレンビスステアロアミド、ブチルステアレート等が挙げられる。
充填剤としては、グラスファイバー、ウォラストナイト、ケイ酸カルシウム、タルク、モンモリロナイト等が挙げられる。
(その他の任意成分)
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、不飽和脂肪族アルデヒド(B)、非イオン界面活性剤(D)、共役ポリエン化合物(C)及び上記した添加剤以外のその他の任意成分として、ホウ素化合物、カルボン酸類、リン化合物、金属イオン、着色剤、熱安定剤、EVOH(A)以外の他の樹脂、高級脂肪族カルボン酸の金属塩等を含んでいてもよい。本発明の樹脂組成物は、これらの成分を2種以上含有してもよい。本発明の樹脂組成物が、その他の任意成分を含む場合、その合計含有量の上限は1質量%が好ましく、0.5質量%が好ましい場合もある。
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、不飽和脂肪族アルデヒド(B)、非イオン界面活性剤(D)、共役ポリエン化合物(C)及び上記した添加剤以外のその他の任意成分として、ホウ素化合物、カルボン酸類、リン化合物、金属イオン、着色剤、熱安定剤、EVOH(A)以外の他の樹脂、高級脂肪族カルボン酸の金属塩等を含んでいてもよい。本発明の樹脂組成物は、これらの成分を2種以上含有してもよい。本発明の樹脂組成物が、その他の任意成分を含む場合、その合計含有量の上限は1質量%が好ましく、0.5質量%が好ましい場合もある。
ホウ素化合物は、溶融成形時のゲル化を抑制すると共に押出成形機等のトルク変動(加熱時の粘度変化)を抑制するものである。上記ホウ素化合物としては、例えばオルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸等のホウ酸類;ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリメチル等のホウ酸エステル;上記ホウ酸類のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、ホウ砂等のホウ酸塩;水素化ホウ素類などが挙げられる。これらの中でも、ホウ酸類が好ましく、オルトホウ酸(以下、「ホウ酸」ともいう)がより好ましい。EVOH(A)に対するホウ素化合物の含有量の下限としては、100ppmが好ましく、500ppmがより好ましい。また、EVOH(A)に対するホウ素化合物の含有量の上限としては、5,000ppmが好ましく、3,000ppmがより好ましく、1,000ppmがさらに好ましい。ホウ素化合物の含有量を上記下限以上とすることで、押出成形機等のトルク変動を十分に抑制することができる。一方、ホウ素化合物の含有量を上記上限以下とすることで、溶融成形時にゲル化が起こりにくくなり樹脂組成物ひいては成形体の外観が向上する。なお、ホウ素化合物の含有量は、ホウ素化合物のオルトホウ酸換算含有量である。
カルボン酸類は、樹脂組成物ひいては成形体の着色を防止すると共に溶融成形時のゲル化を抑制するものである。カルボン酸類としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、これらの塩等が挙げられる。カルボン酸類としては、炭素数4以下のカルボン酸類又は飽和カルボン酸類が好ましく、酢酸類がより好ましい。この酢酸類は、酢酸及び酢酸塩を含む。酢酸類としては、酢酸及び酢酸塩を併用することが好ましく、酢酸及び酢酸ナトリウムを併用することがより好ましい。EVOH(A)に対するカルボン酸類の含有量の下限としては、50ppmが好ましく、100ppmがより好ましく、150ppmがさらに好ましい。また、EVOH(A)に対するカルボン酸類の含有量の上限としては、1,000ppmが好ましく、500ppmがより好ましく、400ppmがさらに好ましい。カルボン酸類の含有量を上記下限以上とすることで、十分な着色抑制効果が得られ、黄変の発生を十分に抑制することができる。一方、カルボン酸類の含有量を上記上限以下とすることで、溶融成形時、特に長時間に及ぶ溶融成形時にゲル化が生じにくくなり、成形体等の外観が良好になる。
リン化合物は、ストリーク、フィッシュアイ等の欠陥の発生及び着色を抑制すると共に、ロングラン性を向上させるものである。このリン化合物としては、例えばリン酸、亜リン酸等のリン酸塩等が挙げられる。上記リン酸塩としては、第一リン酸塩、第二リン酸塩及び第三リン酸塩のいずれの形でもよい。また、リン酸塩のカチオン種についても特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が好ましく、これらのうちリン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム及びリン酸水素二カリウムがより好ましく、リン酸二水素ナトリウム及びリン酸水素二カリウムがさらに好ましい。EVOH(A)に対するリン化合物の含有量の下限としては、1ppmが好ましく、10ppmがより好ましく、20ppmがさらに好ましく、30ppmが特に好ましい。EVOH(A)に対するリン化合物の含有量の上限としては、200ppmが好ましく、150ppmがより好ましく、100ppmがさらに好ましい。リン化合物の含有量を上記下限以上とすること、又は上記上限以下とすることで、熱安定性が向上し、長時間にわたる溶融成形を行なう際のゲル状ブツの発生、着色等が生じにくくなる。
金属イオンとしては、一価金属イオン、二価金属イオン、その他遷移金属イオンが挙げられ、これらは1種又は複数種からなっていてもよい。中でも一価金属イオン及び二価金属イオンが好ましい。一価金属イオンとしては、アルカリ金属イオンが好ましく、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムのイオンが挙げられ、工業的な入手容易性の点からはナトリウム又はカリウムのイオンが好ましい。また、アルカリ金属イオンを与えるアルカリ金属塩としては、例えば脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩及び金属錯体が挙げられる。中でも、脂肪族カルボン酸塩及びリン酸塩が入手容易である点から好ましく、具体的には、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、リン酸ナトリウム及びリン酸カリウムが好ましい。金属イオンとして二価金属イオンを含むことが好ましい場合もある。金属イオンが二価金属イオンを含むと、例えばトリムを回収して再利用した際のEVOHの熱劣化が抑制され、得られる成形体のゲル及びブツの発生が抑制される場合がある。二価金属イオンとしては、例えばベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及び亜鉛のイオンが挙げられるが、工業的な入手容易性の点からはマグネシウム、カルシウム又は亜鉛のイオンが好ましい。また、二価金属イオンを与える二価金属塩としては、例えばカルボン酸塩、炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩及び金属錯体が挙げられカルボン酸塩が好ましい。カルボン酸塩を構成するカルボン酸としては、炭素数1~30のカルボン酸が好ましく、具体的には、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ステアリン酸、ラウリン酸、モンタン酸、ベヘン酸、オクチル酸、セバシン酸、リシノール酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等が挙げられ、中でも、酢酸及びステアリン酸が好ましい。EVOH(A)に対する金属イオンの含有量の下限は1ppmが好ましく、100ppmがより好ましく、150ppmがさらに好ましい。一方、金属イオンの含有量の上限は1,000ppmが好ましく、400ppmがより好ましく、350ppmがさらに好ましい。EVOH(A)に対する金属イオンの含有量が1ppm以上であると、得られる多層構造体の層間接着性が良好となる傾向となる。一方、金属イオンの含有量が1,000ppm以下であると、着色耐性が良好となる傾向となる。
着色剤としては、例えばカーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン、インドリン、アゾ系顔料、ベンガラ等が挙げられる。熱安定剤としては、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。
EVOH(A)以外の他の樹脂としては、例えばポリアミド、ポリオレフィン等が挙げられる。高級脂肪族カルボン酸の金属塩としては、例えばステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物において、EVOH(A)、不飽和脂肪族アルデヒド(B)(クロトンアルデヒド(B1)、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3))及び非イオン界面活性剤(D)の合計含有量は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上がさらに好ましく、99質量%以上が特に好ましい。本発明の樹脂組成物は実質的にEVOH(A)、不飽和脂肪族アルデヒド(B)及び非イオン界面活性剤(D)のみから構成されていてもよく、本発明の樹脂組成物はEVOH(A)、不飽和脂肪族アルデヒド(B)及び非イオン界面活性剤(D)のみから構成されていてもよい。なお、本明細書において「実質的に~のみからなる」とは、本発明の効果に影響を与えない範囲で任意成分の含有を許容するものであり、本明細書において「のみからなる」とは、不可避的に含まれてしまう不純物以外の任意成分を除外するものである。
本発明の樹脂組成物の210℃、2,160g荷重下でのメルトフローレート(MFR)の下限としては、0.5g/10分が好ましく、1g/10分がより好ましい。一方、このMFRの上限としては、30g/10分が好ましく、20g/10分がより好ましい。本発明の樹脂組成物のMFRが上記範囲であることで、溶融成形性等を高めることができる。また、本発明の樹脂組成物のMFRが上記範囲であると、ネックイン耐性がより良好となる傾向となる。
<樹脂組成物の調製方法>
本発明の樹脂組成物の製造方法としては、EVOH(A)と不飽和脂肪族アルデヒド(B)とを含む樹脂組成物を製造した後、この樹脂組成物と非イオン界面活性剤(D)とを混合する方法、EVOH(A)、不飽和脂肪族アルデヒド(B)及び非イオン界面活性剤(D)を一括して混合する方法などが挙げられる。
本発明の樹脂組成物の製造方法としては、EVOH(A)と不飽和脂肪族アルデヒド(B)とを含む樹脂組成物を製造した後、この樹脂組成物と非イオン界面活性剤(D)とを混合する方法、EVOH(A)、不飽和脂肪族アルデヒド(B)及び非イオン界面活性剤(D)を一括して混合する方法などが挙げられる。
EVOH(A)と不飽和脂肪族アルデヒド(B)とを含む樹脂組成物の製造方法は、EVOH(A)中に不飽和脂肪族アルデヒド(B)をブレンドできる方法であれば特に限定されない。当該製造方法は、例えば、
(1)エチレンとビニルエステルとを共重合させる工程、及び
(2)工程(1)により得られた共重合体をケン化する工程
を備える樹脂組成物の製造方法であって、上記樹脂組成物中に所定量及び所定比率の不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含有させることを特徴とする製造方法等が挙げられる。
(1)エチレンとビニルエステルとを共重合させる工程、及び
(2)工程(1)により得られた共重合体をケン化する工程
を備える樹脂組成物の製造方法であって、上記樹脂組成物中に所定量及び所定比率の不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含有させることを特徴とする製造方法等が挙げられる。
樹脂組成物中に不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含有させる方法としては、特に限定されないが、例えば、上記工程(1)において不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法、上記工程(2)において不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法、上記工程(2)により得られたEVOH(A)に、不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法等が挙げられる。なお、上記工程(1)において不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法、又は上記工程(2)において不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法を採用する場合には、得られる樹脂組成物中に所望量の不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含有させるために、上記工程(1)における重合反応、上記工程(2)におけるケン化反応で消費される量を考慮して添加量を多くする必要がある。したがって、重合反応やケン化反応工程で不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する場合は消費される不飽和脂肪族アルデヒド(B)の量を加算して添加することが好ましい。一方、上記工程(2)より得られたEVOH(A)に不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法は工程内での消費を考慮せずに添加できるため、操作性に優れている。
EVOH(A)に不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法としては、例えば不飽和脂肪族アルデヒド(B)を予めEVOH(A)に配合してペレットを造粒する方法、エチレン-ビニルエステル共重合体のケン化後にペーストを析出させる工程で析出させたストランドに不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含浸させる方法、析出させたストランドをカットした後に不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含浸させる方法、乾燥樹脂組成物のチップを再溶解したものに不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加する方法、EVOH(A)及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)の各成分をブレンドしたものを溶融混練する方法、押出機の途中からEVOH(A)溶融物に不飽和脂肪族アルデヒド(B)をフィードし含有させる方法、不飽和脂肪族アルデヒド(B)をEVOH(A)の一部に高濃度で配合して造粒したマスターバッチを作成しEVOH(A)とドライブレンドして溶融混練する方法等が挙げられる。
これらのうち、EVOH(A)中に微量の不飽和脂肪族アルデヒド(B)を均一性高く分散することができる観点から、不飽和脂肪族アルデヒド(B)を予めEVOH(A)に配合してペレットを造粒する方法が好ましい。具体的には、EVOH(A)を水/メタノール混合溶媒等の良溶媒に溶解させた溶液に、不飽和脂肪族アルデヒド(B)を添加し、その混合溶液をノズル等から貧溶媒中に押出して析出及び/又は凝固させ、それを洗浄及び/又は乾燥することにより、EVOH(A)に不飽和脂肪族アルデヒド(B)が均一性高く混合された樹脂組成物ペレットを得ることができる。
EVOH(A)及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含む樹脂組成物と、非イオン界面活性剤(D)とを混合する方法としては、溶融混練等の公知の方法によって行うことができる。
EVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)等の溶融混練は、ニーダールーダー、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサーなどの既知の混合装置又は混練装置を使用して行うことができる。非イオン界面活性剤(D)の態様としては、粉末等の固体、溶融物、水溶液等の溶液及び水分散液等の分散液等が挙げられる。このような態様の非イオン界面活性剤(D)をEVOH(A)や他の成分と混合することができる。非イオン界面活性剤(D)の態様としては、溶液及び分散液が好ましい。EVOH(A)及び非イオン界面活性剤(D)等を含む混合物を溶融混練する際の温度は、使用されるEVOH(A)の融点などに応じて適宜調節すればよいが、通常、120℃以上300℃以下である。
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)及び水を含む混合物を溶融混練する工程を備える製造方法によって製造することが好ましい。上記混合物には、不飽和脂肪族アルデヒド(B)がさらに含有されていてよい。上記混合物における、水の含有量は、EVOH(A)100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上50質量部以下であることがより好ましい。この含有量を0.1質量部以上とすることで、得られる樹脂組成物が着色し難くなる傾向にある。一方、上記含有量を50質量部以下とすることで、EVOH(A)と水とが相分離することによって押出機から吐出された樹脂組成物に発泡が生じやすくなることを抑制することができる。上記混合物中の水の含有量は、単独で添加されたものと、他の成分とともに添加されたものの合計を意味し、吸湿等によってEVOH(A)や非イオン界面活性剤(D)に含有されている水も含まれる。他の成分とともに水を添加する方法としては、非イオン界面活性剤(D)として水溶液や水分散液を用いる方法や、後述するように、EVOH(A)として所定量の水を含有するものを用いる方法が挙げられる。
上記製造方法において、非イオン界面活性剤(D)を含む水溶液又は水分散体を、EVOH(A)又はEVOH(A)及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含む樹脂組成物に添加して上記混合物を得る工程を備えることが好ましい。水溶液又は水分散体として非イオン界面活性剤(D)を添加することによって、非イオン界面活性剤(D)がEVOH(A)中に分散し易くなる。
上記製造方法においては、溶融前のEVOH(A)又はEVOH(A)及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含む樹脂組成物に、非イオン界面活性剤(D)を含む水溶液又は水分散体を添加してもよい。また、溶融したEVOH(A)又はEVOH(A)及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含む組成物に、非イオン界面活性剤(D)を含む水溶液又は水分散体を添加してもよい。
EVOH(A)、非イオン界面活性剤(D)及び水を含む混合物を溶融混練する方法としては、例えば、EVOH(A)又はEVOH(A)及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含む樹脂組成物を押出機に導入した後、溶融したEVOH(A)に対して、非イオン界面活性剤(D)と必要に応じて他の成分を添加して混練してから吐出する方法が挙げられる。このとき、含水率が5~40質量%のEVOH(A)又はEVOH(A)及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)を含む樹脂組成物を押出機に導入してもよい。
EVOH(A)中に不飽和脂肪族アルデヒド(B)及び非イオン界面活性剤(D)以外のその他成分を含有させる方法としては、例えば上記ペレットをその他成分と共に混合して溶融混練する方法、上記ペレットを調製する際に、不飽和脂肪族アルデヒド(B)と共にその他成分を混合する方法、上記ペレットをその他成分が含まれる溶液に浸漬させる方法、上記ペレットにその他成分をドライブレンドする方法等が挙げられる。なお、その他成分の混合には、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等を用いることができる。
本発明の樹脂組成物は、ペレット形状であることが、取扱性が容易である点から好ましい。本発明の樹脂組成物のペレットの形状は特に限定されるものではないが、円柱状、角柱状、球状、略球状(lenticular)などが挙げられ、中でも、ペレットの搬送安定性、取扱性、生産性等の観点から、円柱状、球状または略球状(lenticular)が好ましい。円柱状の場合、直径は1mm以上10mm以下が好ましく、2mm以上8mm以下がより好ましく、高さは1mm以上10mm以下が好ましく、2mm以上8mm以下がより好ましく、3mm以上5mm以下がさらに好ましい。球状または略球状(lenticular)である場合、短手方向の長さは1mm以上10mm以下が好ましく、2mm以上8mm以下がより好ましく、長手方向の長さは1mm以上10mm以下が好ましく、2mm以上8mm以下がより好ましい。
<成形体>
本発明の樹脂組成物は、溶融成形等により、フィルム、シート、チューブ、袋、ボトル等の成形体に形成できる。本発明の樹脂組成物からなる部分を有する成形体は、ネックイン及びダイビルドアップを抑制でき、溶融成形の際の吐出量も多いため、本発明の成形体は、生産性が高い。また、当該成形体は、通常、着色が十分に抑えられており、外観も良好である。さらに、通常、一定の吐出量を得るためにEVOHを含む組成物は、供給部/圧縮部/計量部/ダイの温度は順に例えば175℃/200℃/210℃/210℃といった具合に、圧縮部と計量部の温度が比較的高めの温度に設定されているが、本発明の樹脂組成物を用いることで、供給部と圧縮部の温度を通常の温度よりも10℃以上低下させた低温条件下であっても、一定の吐出量を得ることができる。なお、本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物から形成された部分を有すればよい。すなわち、本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物のみからなる成形体であってもよいし、本発明の樹脂組成物のみからなる部分と、他の部分とから構成される成形体であってもよい。本明細書においてフィルムとは通常300μm未満の厚みを有するものをいい、シートとは通常300μm以上の厚みを有するものをいう。溶融成形の方法としては、例えば、押出成形、キャスト成形、インフレーション押出成形、ブロー成形、溶融紡糸、射出成形、射出ブロー成形、共押出ブロー成形等が挙げられる。溶融成形温度はEVOH(A)の融点等により異なるが、150~270℃程度が好ましい。これらの成形体は再使用の目的で粉砕し再度成形することも可能である。また、フィルム、シート等を一軸または二軸延伸することも可能である。
本発明の樹脂組成物は、溶融成形等により、フィルム、シート、チューブ、袋、ボトル等の成形体に形成できる。本発明の樹脂組成物からなる部分を有する成形体は、ネックイン及びダイビルドアップを抑制でき、溶融成形の際の吐出量も多いため、本発明の成形体は、生産性が高い。また、当該成形体は、通常、着色が十分に抑えられており、外観も良好である。さらに、通常、一定の吐出量を得るためにEVOHを含む組成物は、供給部/圧縮部/計量部/ダイの温度は順に例えば175℃/200℃/210℃/210℃といった具合に、圧縮部と計量部の温度が比較的高めの温度に設定されているが、本発明の樹脂組成物を用いることで、供給部と圧縮部の温度を通常の温度よりも10℃以上低下させた低温条件下であっても、一定の吐出量を得ることができる。なお、本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物から形成された部分を有すればよい。すなわち、本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物のみからなる成形体であってもよいし、本発明の樹脂組成物のみからなる部分と、他の部分とから構成される成形体であってもよい。本明細書においてフィルムとは通常300μm未満の厚みを有するものをいい、シートとは通常300μm以上の厚みを有するものをいう。溶融成形の方法としては、例えば、押出成形、キャスト成形、インフレーション押出成形、ブロー成形、溶融紡糸、射出成形、射出ブロー成形、共押出ブロー成形等が挙げられる。溶融成形温度はEVOH(A)の融点等により異なるが、150~270℃程度が好ましい。これらの成形体は再使用の目的で粉砕し再度成形することも可能である。また、フィルム、シート等を一軸または二軸延伸することも可能である。
(フィルム及びシート)
本発明の樹脂組成物から形成されるフィルム及びシート(以下、「フィルム等」と略記する場合がある。)は、ネックイン及びダイビルドアップの発生が抑制されているため、生産性が高い。かかるフィルム等としては、単層のフィルム等及び多層のフィルム等が含まれる。当該フィルム等は、各種包装材料等として用いることができる。
本発明の樹脂組成物から形成されるフィルム及びシート(以下、「フィルム等」と略記する場合がある。)は、ネックイン及びダイビルドアップの発生が抑制されているため、生産性が高い。かかるフィルム等としては、単層のフィルム等及び多層のフィルム等が含まれる。当該フィルム等は、各種包装材料等として用いることができる。
フィルム等は、上述の成形体を製造する方法として示したものと同様の方法で製造できる。中でも、本発明の樹脂組成物をキャスティングロール上に溶融押出するキャスト成形工程、本発明の樹脂組成物から得られる無延伸フィルムを延伸する工程(一軸延伸工程、逐次二軸工程、同時二軸延伸工程、インフレーション成形工程等)を備える方法が好ましい。かかるフィルム等の製造方法によれば、これらの工程を備えることで、耐破断性を向上できる。
<多層構造体>
本発明の多層構造体は、本発明の樹脂組成物からなる層(以下、「バリア層」ともいう)を少なくとも1層有し、他の成分からなる層を有する。多層構造体は、単層構造の成形体に比べて、機能向上などの利点がある。また、本発明の多層構造体は、ネックイン及びダイビルドアップが抑制され、溶融成形時の吐出量が多い樹脂組成物を用いて製造されているため、連続生産性が高い。多層構造体の層数の下限は、2層であってもよく、3層であってもよい。多層構造体の層数の上限としては、1000層であってもよく、100層であってもよく、10層であってもよい。また、本発明の多層構造体は、樹脂以外の成分から形成される層、例えば紙から形成される層、金属層等をさらに有していてもよい。
本発明の多層構造体は、本発明の樹脂組成物からなる層(以下、「バリア層」ともいう)を少なくとも1層有し、他の成分からなる層を有する。多層構造体は、単層構造の成形体に比べて、機能向上などの利点がある。また、本発明の多層構造体は、ネックイン及びダイビルドアップが抑制され、溶融成形時の吐出量が多い樹脂組成物を用いて製造されているため、連続生産性が高い。多層構造体の層数の下限は、2層であってもよく、3層であってもよい。多層構造体の層数の上限としては、1000層であってもよく、100層であってもよく、10層であってもよい。また、本発明の多層構造体は、樹脂以外の成分から形成される層、例えば紙から形成される層、金属層等をさらに有していてもよい。
他の成分からなる層としては、熱可塑性樹脂から形成される熱可塑性樹脂層が好ましい。本発明の多層構造体の層構造は特に限定されず、バリア層をE、接着性樹脂から得られる層をAd、熱可塑性樹脂から得られる層をT、直接積層されていることを「/」で表わす場合、例えばT/E/T、E/Ad/T、T/Ad/E/Ad/T、E/Ad/T/Ad/E、E/Ad/T/Ad/E/Ad/T/Ad/E等の構造が挙げられる。これらの各層は単層であっても多層であってもよい。なお、接着性樹脂から得られる層Adは、熱可塑性樹脂から形成される熱可塑性樹脂層に含まれる場合もある。
熱可塑性樹脂としては、例えば直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン-α-オレフィン(炭素数4~20のα-オレフィン)共重合体、ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンの単独またはその共重合体;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリエステルエラストマー;ナイロン-6、ナイロン-66等のポリアミド;ポリスチレン;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリカーボネート、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリスチレン及びポリエステルが好ましく用いられる。
接着性樹脂としては、ガスバリア層及び他の成分からなる層との接着性を有していれば特に限定されないが、カルボン酸変性ポリオレフィンを含有する接着性樹脂が好ましい。カルボン酸変性ポリオレフィンとしては、オレフィン系重合体にエチレン性不飽和カルボン酸、そのエステルまたはその無水物を化学的に結合させたカルボキシル基を含有する変性オレフィン系重合体が好ましい。ここでオレフィン系重合体とは、ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン、及びオレフィンと他のモノマーとの共重合体を意味する。中でも、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体及びエチレン-アクリル酸エチル共重合体が好ましく、直鎖状低密度ポリエチレン及びエチレン-酢酸ビニル共重合体が特に好ましい。
本発明の多層構造体はダイビルドアップが抑制される観点から、最外層にバリア層を備える態様も好適に用いられる。最外層にバリア層を備える場合、本発明の多層構造体は共押出成形にて作製されることが好ましく、その後、かかる多層構造体のバリア層上に無機蒸着層を形成してもよいし、他の成分からなる層をラミネートしてもよい。EVOHは無機蒸着層、特にアルミニウムまたは酸化アルミニウムの蒸着層との親和性が高いため、バリア層と無機蒸着層との層間接着性が良好となる傾向となる。最外層にバリア層を備える層構成としては、バリア層をE、接着性樹脂から得られる層をAd、熱可塑性樹脂から得られる層をT、直接積層されていることを「/」で表わす場合、E/Ad/T、E/Ad/T/Ad/E、E/Ad/T/Ad/E/Ad/T/Ad/E等が挙げられる。なお、最外層にバリア層を備える多層構造体である場合、リサイクル性を良好にする観点からTはポリオレフィンであることが好ましい。
本発明の多層構造体を製造する方法は特に限定されず、例えば本発明の樹脂組成物からなる成形体(フィルム、シート等)に他の成分を溶融押出する方法、本発明の樹脂組成物と他の成分を共押出する方法、本発明の樹脂組成物と他の成分を共射出成形する方法、本発明の樹脂組成物からなるバリア層と他の成分からなる層とを有機チタン化合物、イソシアネート化合物、ポリエステル系化合物等の公知の接着剤を用いてラミネートする方法等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物と他の成分の共押出の方法は特に限定されず、マルチマニホールド合流方式Tダイ法、フィードブロック合流方式Tダイ法、インフレーション法等を挙げることができる。
本発明の多層構造体は、フィルム状又はシート状であってよく、様々な形状に成形されてもよい。本発明の多層構造体は、包装材料、容器、チューブ等に用いることができ、また、熱成形容器等の熱成形用の材料としても好適に用いることができる。本発明の多層構造体から得られる熱成形体は、スジ等の欠陥が少なく、外観性に優れる。かかる熱成形体も本発明の多層構造体の一実施形態である。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[評価方法]
(1)エチレン単位含有量及びケン化度の測定
合成例で得られたEVOHの粗乾燥物について、真空乾燥機にて120℃で12時間乾燥した。真空乾燥したEVOHを、内部標準物質としてテトラメチルシラン(TMS)、添加剤としてトリフルオロ酢酸(TFA)を含む重ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)に溶解し、500MHzの1H-NMR(日本電子株式会社製「GX-500」)を用いて80℃で測定し、エチレン単位、ビニルアルコール単位、ビニルエステル単位のピーク強度比よりエチレン単位含有量及びケン化度を求めた。
(1)エチレン単位含有量及びケン化度の測定
合成例で得られたEVOHの粗乾燥物について、真空乾燥機にて120℃で12時間乾燥した。真空乾燥したEVOHを、内部標準物質としてテトラメチルシラン(TMS)、添加剤としてトリフルオロ酢酸(TFA)を含む重ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)に溶解し、500MHzの1H-NMR(日本電子株式会社製「GX-500」)を用いて80℃で測定し、エチレン単位、ビニルアルコール単位、ビニルエステル単位のピーク強度比よりエチレン単位含有量及びケン化度を求めた。
(2)ナトリウムイオン含有量、リン酸含有量及びホウ酸含有量
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレット0.5gをテフロン(登録商標)製圧力容器に入れ、ここに濃硝酸5mLを加えて室温で30分間分解させた。30分後に蓋をし、湿式分解装置(株式会社アクタック製「MWS-2」)を用いて150℃で10分間、次いで180℃で5分間加熱することで分解させ、その後室温まで冷却した。この処理液を50mLのメスフラスコ(TPX(登録商標)製)に移し純水でメスアップした。この溶液について、ICP発光分光分析装置(パーキンエルマー社製「OPTIMA4300DV」)で含有金属の分析を行い、ナトリウムイオン(ナトリウム元素)、リン酸及びホウ酸の含有量を測定した。リン酸の含有量に関してはリン酸根換算値として、ホウ酸の含有量についてはオルトホウ酸換算値として算出した。なお、定量に際しては、それぞれ市販の標準液を使用して作成した検量線を用いた。
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレット0.5gをテフロン(登録商標)製圧力容器に入れ、ここに濃硝酸5mLを加えて室温で30分間分解させた。30分後に蓋をし、湿式分解装置(株式会社アクタック製「MWS-2」)を用いて150℃で10分間、次いで180℃で5分間加熱することで分解させ、その後室温まで冷却した。この処理液を50mLのメスフラスコ(TPX(登録商標)製)に移し純水でメスアップした。この溶液について、ICP発光分光分析装置(パーキンエルマー社製「OPTIMA4300DV」)で含有金属の分析を行い、ナトリウムイオン(ナトリウム元素)、リン酸及びホウ酸の含有量を測定した。リン酸の含有量に関してはリン酸根換算値として、ホウ酸の含有量についてはオルトホウ酸換算値として算出した。なお、定量に際しては、それぞれ市販の標準液を使用して作成した検量線を用いた。
(3)酢酸含有量
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレット20gをイオン交換水100mLに投入し、95℃で6時間加熱抽出した。フェノールフタレインを指示薬として、1/50規定のNaOHで抽出液を中和滴定し、酢酸含有量を定量した。
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレット20gをイオン交換水100mLに投入し、95℃で6時間加熱抽出した。フェノールフタレインを指示薬として、1/50規定のNaOHで抽出液を中和滴定し、酢酸含有量を定量した。
(4)メルトフローレート(MFR)
参考例及び参考比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを、メルトインデクサーL244(宝工業株式会社製)の内径9.55mm、長さ162mmのシリンダーに充填し、210℃で溶融した後、溶融した樹脂組成物に対して、質量2,160g、直径9.48mmのプランジャーを使用して均等に荷重をかけた。シリンダーの中央に設けた径2.1mmのオリフィスより単位時間当たりに押出される樹脂組成物量(g/10分)を測定し、これをMFRとした。
参考例及び参考比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを、メルトインデクサーL244(宝工業株式会社製)の内径9.55mm、長さ162mmのシリンダーに充填し、210℃で溶融した後、溶融した樹脂組成物に対して、質量2,160g、直径9.48mmのプランジャーを使用して均等に荷重をかけた。シリンダーの中央に設けた径2.1mmのオリフィスより単位時間当たりに押出される樹脂組成物量(g/10分)を測定し、これをMFRとした。
(5)クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール及び2,4,6-オクタトリエナールの定量
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレット0.50gを凍結粉砕して得られたサンプルを、加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置用ガラスチューブに50.0mg秤量し、サンプルチューブを作成した。下記の加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置を用い、下記条件にてサンプルを加熱して揮発性ガスをサンプルから吸着管に一度全量吸着させた後、吸着管から再放出されるガスをカラムで分離し、成分毎のピークを検出した。クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール及び2,4,6-オクタトリエナールの標準サンプルのピーク面積から検量線を作成し、絶対検量線法により、それぞれ定量した。なお、標準サンプルを測定する際は、吸着管(Tenax(登録商標)/Carboxen(登録商標)製)に標準サンプルを染み込ませ、サンプルチューブの代わりに標準サンプルを染み込ませた吸着管を用い、サンプル吸着後の放出時の温度について、サンプルチューブの温度170℃から吸着管の温度260℃に変更した以外は、サンプルチューブの測定の場合と同様の方法で測定した。
(加熱脱着部)
装置:TurboMatrix-ATD (パーキンエルマージャパン社製)
吸着管へサンプルを吸着する時の温度:170℃(サンプルチューブ)、-30℃(吸着管)、250℃(バルブ)、260℃(トランスファーライン)
吸着管への吸着時間:10分
サンプル吸着後の放出時の温度:170℃(サンプルチューブ)、260℃(吸着管)、250℃(バルブ)、260℃(トランスファーライン)
吸着管放出時間:35分
キャリアガス:ヘリウムカラムへのキャリアガスの流速:1.0ml/min
圧力:120kPa
(ガスクロマトグラフ質量分析部)
装置:7890B GC System, 7977B MSD (アジレント・テクノロジー社製)
カラム:DB-WAX UI (長さ:30m、内径:0.25mm、膜厚:0.50μm)
カラムオーブン温度:40℃で5分保持後10℃/minの昇温速度で240℃まで温調後10分保持(合計測定温度35分)
トランスファーライン(接続部)温度:240℃
イオン化条件:EI+
検出イオン質量範囲:m/z=29-600
検出方法:SCAN
(標準サンプル)
クロトンアルデヒド:Aldrich社製
2,4-ヘキサジエナール:Aldrich社製
2,4,6-オクタトリエナール:ナード研究所製
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレット0.50gを凍結粉砕して得られたサンプルを、加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置用ガラスチューブに50.0mg秤量し、サンプルチューブを作成した。下記の加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置を用い、下記条件にてサンプルを加熱して揮発性ガスをサンプルから吸着管に一度全量吸着させた後、吸着管から再放出されるガスをカラムで分離し、成分毎のピークを検出した。クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール及び2,4,6-オクタトリエナールの標準サンプルのピーク面積から検量線を作成し、絶対検量線法により、それぞれ定量した。なお、標準サンプルを測定する際は、吸着管(Tenax(登録商標)/Carboxen(登録商標)製)に標準サンプルを染み込ませ、サンプルチューブの代わりに標準サンプルを染み込ませた吸着管を用い、サンプル吸着後の放出時の温度について、サンプルチューブの温度170℃から吸着管の温度260℃に変更した以外は、サンプルチューブの測定の場合と同様の方法で測定した。
(加熱脱着部)
装置:TurboMatrix-ATD (パーキンエルマージャパン社製)
吸着管へサンプルを吸着する時の温度:170℃(サンプルチューブ)、-30℃(吸着管)、250℃(バルブ)、260℃(トランスファーライン)
吸着管への吸着時間:10分
サンプル吸着後の放出時の温度:170℃(サンプルチューブ)、260℃(吸着管)、250℃(バルブ)、260℃(トランスファーライン)
吸着管放出時間:35分
キャリアガス:ヘリウムカラムへのキャリアガスの流速:1.0ml/min
圧力:120kPa
(ガスクロマトグラフ質量分析部)
装置:7890B GC System, 7977B MSD (アジレント・テクノロジー社製)
カラム:DB-WAX UI (長さ:30m、内径:0.25mm、膜厚:0.50μm)
カラムオーブン温度:40℃で5分保持後10℃/minの昇温速度で240℃まで温調後10分保持(合計測定温度35分)
トランスファーライン(接続部)温度:240℃
イオン化条件:EI+
検出イオン質量範囲:m/z=29-600
検出方法:SCAN
(標準サンプル)
クロトンアルデヒド:Aldrich社製
2,4-ヘキサジエナール:Aldrich社製
2,4,6-オクタトリエナール:ナード研究所製
(6)ソルビン酸及びミルセンの定量
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを凍結粉砕し、粉砕物22gをソックスレー抽出器に充填し、クロロホルム100mLを用いて16時間抽出処理した。得られたクロロホルム抽出液中のソルビン酸及びミルセンの量を高速液体クロマトグラフィーにて定量分析して、樹脂組成物中のソルビン酸及びミルセンの含有量を定量した。なお、定量に際しては、ソルビン酸及びミルセンの標品を用いて作成した検量線を使用した。
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを凍結粉砕し、粉砕物22gをソックスレー抽出器に充填し、クロロホルム100mLを用いて16時間抽出処理した。得られたクロロホルム抽出液中のソルビン酸及びミルセンの量を高速液体クロマトグラフィーにて定量分析して、樹脂組成物中のソルビン酸及びミルセンの含有量を定量した。なお、定量に際しては、ソルビン酸及びミルセンの標品を用いて作成した検量線を使用した。
(7)ダイビルドアップ評価
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを下記条件で、押出機から吐出させ、60分後のダイス周辺(ダイリップ)のダイビルドアップ(目ヤニ)を目視で確認し、以下の基準で評価した。A~Dの場合、ダイビルドアップが抑制できていると判断した。
(押出機条件)
・装置:20mmφ単軸押出機(D2020、株式会社東洋精機製作所製)
・L/D:20
・スクリュー:フルフライト
・スクリーンメッシュ:50メッシュ/100メッシュ/50メッシュ
・ダイス:φ1mm、1穴
・設定温度:C1/C2/C3/D=180℃/220℃/220℃/220℃
・目標吐出量:1.44kg/h
・回転数:100rpm
(評価:判断基準)
A(良好):目ヤニは付着していない
B(やや良好):目ヤニがごくわずかに付着している
C(可):少量の目ヤニが付着している
D(やや不良):明確な目ヤニが付着している
E(不良):大粒の目ヤニがダイホール全周にわたって付着している
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを下記条件で、押出機から吐出させ、60分後のダイス周辺(ダイリップ)のダイビルドアップ(目ヤニ)を目視で確認し、以下の基準で評価した。A~Dの場合、ダイビルドアップが抑制できていると判断した。
(押出機条件)
・装置:20mmφ単軸押出機(D2020、株式会社東洋精機製作所製)
・L/D:20
・スクリュー:フルフライト
・スクリーンメッシュ:50メッシュ/100メッシュ/50メッシュ
・ダイス:φ1mm、1穴
・設定温度:C1/C2/C3/D=180℃/220℃/220℃/220℃
・目標吐出量:1.44kg/h
・回転数:100rpm
(評価:判断基準)
A(良好):目ヤニは付着していない
B(やや良好):目ヤニがごくわずかに付着している
C(可):少量の目ヤニが付着している
D(やや不良):明確な目ヤニが付着している
E(不良):大粒の目ヤニがダイホール全周にわたって付着している
(8)色相評価
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットのイエローインデックス(YI)値をHunter社製LAB Scan XEを用いて、JIS K7373:2006に従って測定、算出した。数値が小さいほど黄変が抑制されており、色相に優れていると判断した。
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットのイエローインデックス(YI)値をHunter社製LAB Scan XEを用いて、JIS K7373:2006に従って測定、算出した。数値が小さいほど黄変が抑制されており、色相に優れていると判断した。
(9)製膜時のネックイン耐性評価
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを用いて、下記の条件にて一軸押出機より樹脂組成物を押出し、乾燥樹脂組成物ペレットを投入して10分後のTダイから吐き出される溶融樹脂(メルトカーテン)の、リップ(Tダイの吐出口)から100mmの位置での幅を測定した。溶融樹脂の幅を、下記基準で評価した。A~Cの場合、ネックインを抑制できていると判断した。
(押出機条件)
・押出機:L/D=26、40mmφの一軸押出機
・スクリュー:フルフライト
・スクリュー回転数:50rpm
・スクリーンメッシュ:50メッシュ/100メッシュ/50メッシュ
・ダイス形状:T型、リップ幅550mm、リップ間隔0.7mm
・設定温度:C1/C2/C3/D=170℃/240℃/260℃/260℃
(評価:判断基準)
A(良好):リップ幅の85%以上
B(やや良好):リップ幅の82.5%以上85%未満
C(やや不良):リップ幅の80%以上82.5%未満
D(不良):リップ幅の80%未満
参考例、参考比較例、実施例及び比較例で得られた乾燥樹脂組成物ペレットを用いて、下記の条件にて一軸押出機より樹脂組成物を押出し、乾燥樹脂組成物ペレットを投入して10分後のTダイから吐き出される溶融樹脂(メルトカーテン)の、リップ(Tダイの吐出口)から100mmの位置での幅を測定した。溶融樹脂の幅を、下記基準で評価した。A~Cの場合、ネックインを抑制できていると判断した。
(押出機条件)
・押出機:L/D=26、40mmφの一軸押出機
・スクリュー:フルフライト
・スクリュー回転数:50rpm
・スクリーンメッシュ:50メッシュ/100メッシュ/50メッシュ
・ダイス形状:T型、リップ幅550mm、リップ間隔0.7mm
・設定温度:C1/C2/C3/D=170℃/240℃/260℃/260℃
(評価:判断基準)
A(良好):リップ幅の85%以上
B(やや良好):リップ幅の82.5%以上85%未満
C(やや不良):リップ幅の80%以上82.5%未満
D(不良):リップ幅の80%未満
(10)融点測定
合成例で得られたEVOHの粗乾燥物について、真空乾燥機にて120℃で12時間乾燥した。真空乾燥したEVOHについてTA Instruments製の示差走査型熱量計「Q2000」を用い、30℃から250℃までを10℃/分の速度で昇温し、50℃/分で冷却したのち、二次昇温で測定されるピーク温度より融点を求めた。
合成例で得られたEVOHの粗乾燥物について、真空乾燥機にて120℃で12時間乾燥した。真空乾燥したEVOHについてTA Instruments製の示差走査型熱量計「Q2000」を用い、30℃から250℃までを10℃/分の速度で昇温し、50℃/分で冷却したのち、二次昇温で測定されるピーク温度より融点を求めた。
(11)非イオン界面活性剤の定量
実施例及び比較例で得られた各樹脂組成物ペレット10gを1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノールに溶解した後、当該溶液をメタノールに滴下した。この液体をフィルターでろ過して析出物を除去した後に濃縮した。得られた濃縮液をWaters社の「UPLC H-Class」を用いて測定することにより、樹脂組成物ペレット中の非イオン界面活性剤(D)の含有量を算出した。なお、定量に際しては各非イオン界面活性剤を用いて作成した検量線を用いた。
実施例及び比較例で得られた各樹脂組成物ペレット10gを1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノールに溶解した後、当該溶液をメタノールに滴下した。この液体をフィルターでろ過して析出物を除去した後に濃縮した。得られた濃縮液をWaters社の「UPLC H-Class」を用いて測定することにより、樹脂組成物ペレット中の非イオン界面活性剤(D)の含有量を算出した。なお、定量に際しては各非イオン界面活性剤を用いて作成した検量線を用いた。
(12)吐出量評価試験
実施例及び比較例で得られた各樹脂組成物ペレットを、下記条件で製膜し、厚さ20μmの単層フィルムを得た。この時の1時間当たりの単層フィルムの生産量を樹脂組成物の吐出量として評価した。吐出量が、0.5kg/hr以上であれば、実用可能である。
・装置:20mmφ単軸押出機(D2020、株式会社東洋精機製作所製)
・L/D:20
・スクリュー:フルフライト
・ダイス幅:30cm
・引取りロール温度:80℃
・スクリュー回転数:40rpm
・設定温度:C1/C2/C3/D=160℃/180℃/210℃/210℃
実施例及び比較例で得られた各樹脂組成物ペレットを、下記条件で製膜し、厚さ20μmの単層フィルムを得た。この時の1時間当たりの単層フィルムの生産量を樹脂組成物の吐出量として評価した。吐出量が、0.5kg/hr以上であれば、実用可能である。
・装置:20mmφ単軸押出機(D2020、株式会社東洋精機製作所製)
・L/D:20
・スクリュー:フルフライト
・ダイス幅:30cm
・引取りロール温度:80℃
・スクリュー回転数:40rpm
・設定温度:C1/C2/C3/D=160℃/180℃/210℃/210℃
<合成例1>
ジャケット、撹拌機、窒素導入口、エチレン導入口及び開始剤添加口を備えた200L加圧反応槽に、酢酸ビニル(以下、VAcと称することがある)を75.0kg、メタノール(以下、MeOHと称することがある。)を7.2kg仕込み、30分間窒素バブリングして反応槽内を窒素置換した。次いで、反応槽内の温度を65℃に調整した後、反応槽圧力(エチレン圧力)が4.13MPaとなるようにエチレンを導入し、重合開始剤として9.4gの2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フィルム和光純薬工業株式会社製「V-65」)を添加し、重合を開始した。重合中はエチレン圧力を4.13MPaに、重合温度を65℃に維持した。4時間後にVAcの転化率(VAc基準の重合率)が49.7%となったところで冷却するとともに、酢酸銅0.2gを20kgのメタノールに溶解させた溶液を容器内に投入して重合を停止した。反応槽を開放して脱エチレンした後、窒素ガスをバブリングして脱エチレンを完全に行った。次いで重合液を容器から抜き取り、20LのMeOHで希釈した。この液を塔型容器の塔頂よりフィードし、塔底よりMeOHの蒸気をフィードして、重合液内に残る未反応モノマーをMeOH蒸気と共に除去して、エチレン-酢酸ビニル共重合体(以下、EVAcと称することがある。)のMeOH溶液を得た。
ジャケット、撹拌機、窒素導入口、エチレン導入口及び開始剤添加口を備えた200L加圧反応槽に、酢酸ビニル(以下、VAcと称することがある)を75.0kg、メタノール(以下、MeOHと称することがある。)を7.2kg仕込み、30分間窒素バブリングして反応槽内を窒素置換した。次いで、反応槽内の温度を65℃に調整した後、反応槽圧力(エチレン圧力)が4.13MPaとなるようにエチレンを導入し、重合開始剤として9.4gの2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フィルム和光純薬工業株式会社製「V-65」)を添加し、重合を開始した。重合中はエチレン圧力を4.13MPaに、重合温度を65℃に維持した。4時間後にVAcの転化率(VAc基準の重合率)が49.7%となったところで冷却するとともに、酢酸銅0.2gを20kgのメタノールに溶解させた溶液を容器内に投入して重合を停止した。反応槽を開放して脱エチレンした後、窒素ガスをバブリングして脱エチレンを完全に行った。次いで重合液を容器から抜き取り、20LのMeOHで希釈した。この液を塔型容器の塔頂よりフィードし、塔底よりMeOHの蒸気をフィードして、重合液内に残る未反応モノマーをMeOH蒸気と共に除去して、エチレン-酢酸ビニル共重合体(以下、EVAcと称することがある。)のMeOH溶液を得た。
次いで、ジャケット、撹拌機、窒素導入口、還流冷却器及び溶液添加口を備えた300L反応槽にEVAcの20質量%MeOH溶液150kgを仕込んだ。この溶液に窒素ガスを吹き込みながら60℃に昇温し、水酸化ナトリウムの濃度が2規定のMeOH溶液を450mL/分の速度で2時間添加した。水酸化ナトリウムMeOH溶液の添加を終えた後、系内の温度を60℃に保ち、反応槽外にMeOH及びケン化反応で生成した酢酸メチルを流出させながら、2時間撹拌してケン化反応を進行させた。その後酢酸を8.7kg添加してケン化反応を停止した。
その後、80℃で加熱攪拌しながら、イオン交換水120Lを添加し、反応槽外にMeOHを流出させ、EVOHを析出させた。デカンテーションで析出したEVOHを収集し、粉砕機で粉砕した。得られたEVOH粉末を1g/Lの酢酸水溶液(浴比20:粉末1kgに対して水溶液20Lの割合)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液し、さらに1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液したものを、イオン交換水(浴比20)に投入して攪拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返して精製を行った。洗浄液の電気伝導度は、3μS/cm(東亜電波工業株式会社の「CM-30ET」で測定)であった。次いで、得られた精製物を酢酸0.5g/L及び酢酸ナトリウム0.1g/Lを含有する水溶液250Lに4時間攪拌浸漬してから脱液し、これを60℃で16時間乾燥させることでEVOHの粗乾燥物を16.1kg得た。
上記のEVOHの合成に係る操作を再度行い、EVOHの粗乾燥物を15.9kg得ることで、合計32.0kgのEVOH(A1)の粗乾燥物を得た。EVOH(A1)の粗乾燥物について、上記評価方法(1)及び(10)に記載の方法にしたがって、エチレン単位含有量、ケン化度及び融点を測定した。結果を表2に示す。
<合成例2~8>
加圧反応槽のサイズ、VAc及びMeOHの仕込量、エチレン圧力、重合開始剤の添加量、反応槽内温度(重合時の温度)、反応時間、VAcの転化率、ケン化工程におけるEVAcのMeOH溶液の仕込量、並びに水酸化ナトリウムMeOH溶液の添加速度を表1に示す通りとし、合成を1回のみとした以外は合成例1と同様にして各EVOH(A2)~EVOH(A8)の粗乾燥物を得た。EVOH(A2)~EVOH(A8)の粗乾燥物について、上記評価方法(1)及び(10)に記載の方法にしたがって、エチレン単位含有量、ケン化度及び融点を測定した。結果を表2に示す。
加圧反応槽のサイズ、VAc及びMeOHの仕込量、エチレン圧力、重合開始剤の添加量、反応槽内温度(重合時の温度)、反応時間、VAcの転化率、ケン化工程におけるEVAcのMeOH溶液の仕込量、並びに水酸化ナトリウムMeOH溶液の添加速度を表1に示す通りとし、合成を1回のみとした以外は合成例1と同様にして各EVOH(A2)~EVOH(A8)の粗乾燥物を得た。EVOH(A2)~EVOH(A8)の粗乾燥物について、上記評価方法(1)及び(10)に記載の方法にしたがって、エチレン単位含有量、ケン化度及び融点を測定した。結果を表2に示す。
<参考例1>
ジャケット、撹拌機及び還流冷却器を備えた60L撹拌槽に、合成例1で得たEVOH(A1)の粗乾燥物2kg、水0.8kg及びMeOH2.2kgを仕込み、60℃で5時間攪拌し完全に溶解させた。得られた溶液に、ソルビン酸、クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール及び2,4,6-オクタトリエナールを添加した。この溶液を径4mmの金板を通して-5℃に冷却した水/MeOH=90/10の混合液中に押し出してストランド状に析出させ、このストランドをストランドカッターでペレット状にカットすることでEVOHの含水ペレットを得た。得られたEVOHの含水ペレットの含水率をメトラー社製ハロゲン水分計「HR73」で測定したところ、52質量%であった。
ジャケット、撹拌機及び還流冷却器を備えた60L撹拌槽に、合成例1で得たEVOH(A1)の粗乾燥物2kg、水0.8kg及びMeOH2.2kgを仕込み、60℃で5時間攪拌し完全に溶解させた。得られた溶液に、ソルビン酸、クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール及び2,4,6-オクタトリエナールを添加した。この溶液を径4mmの金板を通して-5℃に冷却した水/MeOH=90/10の混合液中に押し出してストランド状に析出させ、このストランドをストランドカッターでペレット状にカットすることでEVOHの含水ペレットを得た。得られたEVOHの含水ペレットの含水率をメトラー社製ハロゲン水分計「HR73」で測定したところ、52質量%であった。
得られたEVOHの含水ペレットを1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間撹拌洗浄した。これを脱液し、さらに1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間撹拌洗浄した。脱液後、酢酸水溶液を更新し同様の操作を行った。酢酸水溶液で洗浄してから脱液したものを、イオン交換水(浴比20)に投入して撹拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返して、洗浄液の電気伝導度が、3μS/cm以下(東亜電波工業株式会社の「CM-30ET」で測定)となるまで精製を行い、ケン化反応時の触媒残渣が除去されたEVOHの含水ペレットを得た。
得られた含水ペレットを酢酸ナトリウム濃度0.510g/L、酢酸濃度0.8g/L、及びリン酸濃度0.04g/Lである水溶液(浴比20)に投入し、定期的に撹拌しながら4時間浸漬させ化学処理を行った。このペレットを脱液し、酸素濃度1体積%以下の窒素気流下80℃で3時間、及び105℃で16時間乾燥させることで、EVOH(A1)、酢酸、リン酸、ナトリウムイオン(ナトリウム塩)、クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール、2,4,6-オクタトリエナール及びソルビン酸を含有した、円柱状(平均直径2.8mm、平均高さ3.2mm)の乾燥樹脂組成物ペレットを得た。得られた乾燥樹脂組成物ペレットについて、上記評価方法(2)~(9)に記載の方法に従って評価した。乾燥樹脂組成物ペレット中のナトリウムイオン含有量は100ppm、リン酸含有量はリン酸根換算値で40ppm、酢酸含有量は200ppmであった。EVOH以外の各成分の含有量は、いずれもEVOHの含有量を基準とした量である。その他の評価結果は表3に示す。なお、クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール、2,4,6-オクタトリエナール及びソルビン酸の各成分の含有量が表3に記載の通りとなるように、各成分の添加量を調整した。
[参考例2~61、参考比較例1~4、6~24]
EVOH(A)の種類、不飽和脂肪族アルデヒド(B)の種類及び含有量、共役ポリエン化合物(C)の種類及び含有量、並びにホウ酸の含有量を表3~表10に示した通りとなるように調整した以外は、参考例1と同様にして乾燥樹脂組成物ペレットを作製し、評価した。なお、ホウ酸を800ppm含む場合は、酢酸ナトリウム等を含む水溶液(浴比20)をホウ酸濃度0.25g/Lとなるように調整した水溶液を用い、ホウ酸を1800ppm含む場合は、酢酸ナトリウム等を含む水溶液(浴比20)をホウ酸濃度0.57g/Lとなるように調整した水溶液を用いたそれぞれの乾燥樹脂組成物ペレット中のEVOHのナトリウムイオン含有量は100ppm、リン酸含有量はリン酸根換算値で40ppm、酢酸含有量は200ppmであった。その他の評価結果は表3~表10に示す。EVOH以外の各成分の含有量は、いずれもEVOHの含有量を基準とした量である。
EVOH(A)の種類、不飽和脂肪族アルデヒド(B)の種類及び含有量、共役ポリエン化合物(C)の種類及び含有量、並びにホウ酸の含有量を表3~表10に示した通りとなるように調整した以外は、参考例1と同様にして乾燥樹脂組成物ペレットを作製し、評価した。なお、ホウ酸を800ppm含む場合は、酢酸ナトリウム等を含む水溶液(浴比20)をホウ酸濃度0.25g/Lとなるように調整した水溶液を用い、ホウ酸を1800ppm含む場合は、酢酸ナトリウム等を含む水溶液(浴比20)をホウ酸濃度0.57g/Lとなるように調整した水溶液を用いたそれぞれの乾燥樹脂組成物ペレット中のEVOHのナトリウムイオン含有量は100ppm、リン酸含有量はリン酸根換算値で40ppm、酢酸含有量は200ppmであった。その他の評価結果は表3~表10に示す。EVOH以外の各成分の含有量は、いずれもEVOHの含有量を基準とした量である。
<参考比較例5>
クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール及び2,4,6-オクタトリエナールを添加せず、ケン化反応時の触媒残渣が除去されたEVOHの含水ペレットをメタノール中(浴比10)に投入して撹拌洗浄を2時間行い脱液する操作を2回繰り返し、得られたペレットをイオン交換水(浴比20)に投入して撹拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返す操作を追加で行った以外は、参考例1と同様にして乾燥樹脂組成物ペレットを作製し、評価した。乾燥樹脂組成物ペレット中のナトリウムイオン含有量は100ppm、リン酸含有量はリン酸根換算値で40ppm、酢酸含有量は200ppmであった。EVOH以外の各成分の含有量は、いずれもEVOHの含有量を基準とした量である。その他の評価結果は表3に示す。なお、クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール、2,4,6-オクタトリエナール及びソルビン酸の各成分の含有量は検出限界以下であった。
クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール及び2,4,6-オクタトリエナールを添加せず、ケン化反応時の触媒残渣が除去されたEVOHの含水ペレットをメタノール中(浴比10)に投入して撹拌洗浄を2時間行い脱液する操作を2回繰り返し、得られたペレットをイオン交換水(浴比20)に投入して撹拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返す操作を追加で行った以外は、参考例1と同様にして乾燥樹脂組成物ペレットを作製し、評価した。乾燥樹脂組成物ペレット中のナトリウムイオン含有量は100ppm、リン酸含有量はリン酸根換算値で40ppm、酢酸含有量は200ppmであった。EVOH以外の各成分の含有量は、いずれもEVOHの含有量を基準とした量である。その他の評価結果は表3に示す。なお、クロトンアルデヒド、2,4-ヘキサジエナール、2,4,6-オクタトリエナール及びソルビン酸の各成分の含有量は検出限界以下であった。
参考例及び参考比較例から、b1/(b2+b3)が2.0以上150.0未満であるとネックイン耐性が良好であり、b1+b2+b3が小さいほどYIが低く、共役ポリエン化合物(C)の含有量cが少量であるとYIが低く、b2+2b3が0.65ppm以下であるとダイビルドアップが抑制されていることがわかる。
表3に基づいてより詳細に考察すれば、以下の通りである。不飽和脂肪族アルデヒド(B)が含有されない参考比較例5及び不飽和脂肪族アルデヒド(B)の各種を単独で含有している参考比較例1~3、6~9は、ネックインが抑制されていない。また、b1/(b2+b3)の値が2.0未満である参考比較例10でもネックインが抑制されていない。一方で参考例からわかるようにb1/(b2+b3)の値が2.0以上150.0未満の範囲にあるとネックインが抑制され、特に参考例4、5、13、14、21及び24のようにb1/(b2+b3)の値が10付近(例えば、8.0以上13.0以下)であると最もネックインが抑制される。また、b2+2b3が0.65ppmを超える参考比較例4はダイビルドアップが抑制されないのに対し、参考例からわかるようにb2+2b3が0.65ppm以下である場合はダイビルドアップが抑制され、特にb2+2b3が0.10ppm以下である場合に、よりダイビルドアップが抑制されている。また、クロトンアルデヒド(B1)、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)の合計含有量b1+b2+b3については、参考比較例4、参考例1~7、12~26等から読み取れるように、合計含有量が低いほど色相に優れることが分かる。さらに、参考例6、9~11より共役ポリエン化合物の含有量が少量である方が色相に優れることがわかる。
[実施例1]
参考例5で得られたEVOH(A1)を含む乾燥樹脂組成物ペレット、及び非イオン界面活性剤(D)としてポリオキシエチレン(7)ステアリルエーテル(非イオン界面活性剤(D)の化合物名中の括弧内の数字は、ポリオキシエチレン単位の縮合度を表す。以下同様である。)が分散した水分散液(非イオン界面活性剤の含有量:10.0g/L)を準備した。100質量部の上記樹脂組成物ペレットと1質量部の上記水分散液とをブレンドした。得られた混合物を以下の条件で溶融混練した後、ペレット化してさらに乾燥させることにより、非イオン界面活性剤を含有する樹脂組成物ペレットを得た。
装置:25mmφ二軸押出機(株式会社東洋精機製作所製の「ラボプラストミル4C150」)
L/D:25
スクリュー:同方向完全噛合型
ダイスホール数:2ホール(3mmφ)
押出温度:C1=200℃、C2からC5=220℃、ダイ=220℃
乾燥:真空乾燥90℃/20hr
得られた樹脂組成物ペレットを、上記評価方法(5)~(9)、(11)及び(12)に従って評価した。結果を表11、12に示す。
参考例5で得られたEVOH(A1)を含む乾燥樹脂組成物ペレット、及び非イオン界面活性剤(D)としてポリオキシエチレン(7)ステアリルエーテル(非イオン界面活性剤(D)の化合物名中の括弧内の数字は、ポリオキシエチレン単位の縮合度を表す。以下同様である。)が分散した水分散液(非イオン界面活性剤の含有量:10.0g/L)を準備した。100質量部の上記樹脂組成物ペレットと1質量部の上記水分散液とをブレンドした。得られた混合物を以下の条件で溶融混練した後、ペレット化してさらに乾燥させることにより、非イオン界面活性剤を含有する樹脂組成物ペレットを得た。
装置:25mmφ二軸押出機(株式会社東洋精機製作所製の「ラボプラストミル4C150」)
L/D:25
スクリュー:同方向完全噛合型
ダイスホール数:2ホール(3mmφ)
押出温度:C1=200℃、C2からC5=220℃、ダイ=220℃
乾燥:真空乾燥90℃/20hr
得られた樹脂組成物ペレットを、上記評価方法(5)~(9)、(11)及び(12)に従って評価した。結果を表11、12に示す。
[実施例2~12、比較例1~4]
表11に示す乾燥樹脂組成物ペレット及び非イオン界面活性剤(D)を用い、非イオン界面活性剤(D)の含有量を変更したこと以外は実施例1と同様にして、非イオン界面活性剤を含有する樹脂組成物のペレットを作製した。なお、表11に記載の非イオン界面活性剤(D)の含有量となるように、水分散液における非イオン界面活性剤の含有量を適宜変更した。いずれも非イオン界面活性剤(D)は市販品を用いた。また、比較例3は、非イオン界面活性剤(D)をブレンドさせることなく再度溶融混練を行い、樹脂組成物ペレットを得た。得られた樹脂組成物ペレットを実施例1と同様に評価した。評価結果を表11、12に示す。
表11に示す乾燥樹脂組成物ペレット及び非イオン界面活性剤(D)を用い、非イオン界面活性剤(D)の含有量を変更したこと以外は実施例1と同様にして、非イオン界面活性剤を含有する樹脂組成物のペレットを作製した。なお、表11に記載の非イオン界面活性剤(D)の含有量となるように、水分散液における非イオン界面活性剤の含有量を適宜変更した。いずれも非イオン界面活性剤(D)は市販品を用いた。また、比較例3は、非イオン界面活性剤(D)をブレンドさせることなく再度溶融混練を行い、樹脂組成物ペレットを得た。得られた樹脂組成物ペレットを実施例1と同様に評価した。評価結果を表11、12に示す。
表11、12に示されるように、実施例1~12の各樹脂組成物は、ネックイン及びダイビルドアップが抑制されており、吐出量も多い結果となった。b2+2b3が0.65ppm以下ではない比較例1の樹脂組成物は、ダイビルドアップが抑制できず、b1/(b2+b3)が2.0以上150.0未満ではない比較例2の樹脂組成物は、ネックイン耐性が悪かった。非イオン界面活性剤を含有しない又は非イオン界面活性剤の含有量が多い比較例3、4の樹脂組成物は、吐出量が少なかった。また、非イオン界面活性剤が含有されている場合、着色が抑制される傾向があり、中でも、実施例1~6、9~12のようにエーテル型の非イオン界面活性剤(D)が含有されている場合、着色がより抑制されることがわかる。
なお、各参考例の結果から、b1/(b2+b3)が2.0以上150.0未満であるとネックイン耐性が良好であり、b2+2b3が0.65ppm以下であるとダイビルドアップが抑制されることがわかる。従って、各参考例の樹脂組成物に対して所定量の非イオン界面活性剤を含有して得られるいずれの樹脂組成物においても、実施例1~12の各樹脂組成物と同様の効果が奏されると推測できる。
なお、各参考例の結果から、b1/(b2+b3)が2.0以上150.0未満であるとネックイン耐性が良好であり、b2+2b3が0.65ppm以下であるとダイビルドアップが抑制されることがわかる。従って、各参考例の樹脂組成物に対して所定量の非イオン界面活性剤を含有して得られるいずれの樹脂組成物においても、実施例1~12の各樹脂組成物と同様の効果が奏されると推測できる。
[実施例13]
直鎖状低密度ポリエチレン(「ウルトゼックス(登録商標)3520L」、株式会社プライムポリマー製)、接着性樹脂として無水マレイン酸変性ポリエチレン(「アドマー(登録商標)NF528」、三井化学株式会社製)及び、実施例1の乾燥樹脂組成物ペレットを用い、下記条件にて多層構造体(樹脂組成物層/接着性樹脂層/直鎖状低密度ポリエチレン層/接着性樹脂層/樹脂組成物層=20/10/50/10/20(μm))を得た。
[製膜条件]
樹脂組成物用押出機:単軸押出機(ラボ機ME型CO-EXT、東洋精機株式会社製)
口径 20mmφ、L/D=20、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=175/210/220/230℃
LLDPE用押出機:単軸押出機(GT-32-A、株式会社プラスチック工学研究所製)
口径 32mmφ、L/D=28、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=150/210/220/230℃
接着樹脂用押出機:単軸押出機(SZW20GT-20MG-STD、株式会社テクノベル製)
口径 20mmφ、L/D=20、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=150/210/220/230℃
ダイ:300mm幅コートハンガーダイ(株式会社プラスチック工学研究所製)
引取りロール温度:80℃
直鎖状低密度ポリエチレン(「ウルトゼックス(登録商標)3520L」、株式会社プライムポリマー製)、接着性樹脂として無水マレイン酸変性ポリエチレン(「アドマー(登録商標)NF528」、三井化学株式会社製)及び、実施例1の乾燥樹脂組成物ペレットを用い、下記条件にて多層構造体(樹脂組成物層/接着性樹脂層/直鎖状低密度ポリエチレン層/接着性樹脂層/樹脂組成物層=20/10/50/10/20(μm))を得た。
[製膜条件]
樹脂組成物用押出機:単軸押出機(ラボ機ME型CO-EXT、東洋精機株式会社製)
口径 20mmφ、L/D=20、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=175/210/220/230℃
LLDPE用押出機:単軸押出機(GT-32-A、株式会社プラスチック工学研究所製)
口径 32mmφ、L/D=28、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=150/210/220/230℃
接着樹脂用押出機:単軸押出機(SZW20GT-20MG-STD、株式会社テクノベル製)
口径 20mmφ、L/D=20、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=150/210/220/230℃
ダイ:300mm幅コートハンガーダイ(株式会社プラスチック工学研究所製)
引取りロール温度:80℃
上記の多層構造体の製造時にネックイン及びダイビルドアップは抑制されており、目的の多層構造体を問題なく成形できた。
Claims (15)
- エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下であるエチレン-ビニルアルコール共重合体(A)、非イオン界面活性剤(D)及びクロトンアルデヒド(B1)を含み、
2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)からなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含み、
エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対する非イオン界面活性剤(D)の含有量dが0.1ppm以上1,000ppm以下であり、
下記式(1)及び(2)を満たす、樹脂組成物。
2.0≦b1/(b2+b3)<150.0 ・・・(1)
b2+2b3≦0.65 ・・・(2)
上記式(1)及び(2)中、b1は、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)の含有量(ppm)であり、b2は、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対する2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量(ppm)であり、b3は、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対する2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量(ppm)である。 - エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対するクロトンアルデヒド(B1)、2,4-ヘキサジエナール(B2)及び2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量の合計(b1+b2+b3)が0.01ppm以上7.0ppm以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- クロトンアルデヒド(B1)の含有量b1が0.01ppm以上4.0ppm以下である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 2,4-ヘキサジエナール(B2)の含有量b2が0.005ppm以上0.65ppm以下である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 2,4,6-オクタトリエナール(B3)の含有量b3が0.325ppm以下である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 共役ポリエン化合物(C)をさらに含み、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対する共役ポリエン化合物(C)の含有量cが1ppm以上300ppm未満である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 共役ポリエン化合物(C)がソルビン酸である、請求項6に記載の樹脂組成物。
- 非イオン界面活性剤(D)が、エーテル型、アミノエーテル型、エステル型、エステル・エーテル型及びアミド型からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 非イオン界面活性剤(D)が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ソルビタンアルケニルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルケニルエステル、グリセロールアルキルエステル、グリセロールアルケニルエステル、ポリグリセリンアルキルエステル、ポリグリセリンアルケニルエステル及び高級脂肪酸アミドからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- さらに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤及び充填剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を0.005質量%以上50質量%以下含有する、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載の樹脂組成物からなる部分を有する成形体。
- 請求項1又は2に記載の樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有する多層構造体。
- エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)、非イオン界面活性剤(D)及び水を含む混合物を溶融混練する工程を備える、請求項1又は2に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 上記混合物における、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)100質量部に対する水の含有量が0.1質量部以上50質量部以下である、請求項13に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 非イオン界面活性剤(D)を含む水溶液又は水分散体をエチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に添加することにより上記混合物を得る工程をさらに備える、請求項13に記載の樹脂組成物の製造方法。
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