JP2023062984A - 樹脂成形体及び包装材 - Google Patents
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Abstract
【課題】酸素バリア性及び水蒸気バリア性を両立する樹脂成形体及び包装材を提供する。【解決手段】包装材を構成する樹脂成形体は、少なくとも、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂及びエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む樹脂成形体であって、樹脂成形体は、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むベース相と、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含みベース相中に分散されている分散相と、を備えている。樹脂成形体は、樹脂成形体の厚み方向と直交する平面と平行かつ樹脂成形体の成形方向(MD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(MD)と、樹脂成形体の幅方向(TD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合(|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が、0.5%以上20%以下となっている。【選択図】図1
Description
本開示は、樹脂成形体及び包装材に関する。
包装材(包装フィルムや包装体、容器)には、内容物保護の観点から、ガスバリア性に優れた各種の樹脂フィルムや樹脂成形体が用いられている。包装材に一般的に用いられる材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のオレフィン系樹脂を主体とした材料が挙げられる。これらオレフィン系樹脂は、水蒸気に対してのバリア性に優れるが、酸素に対してのバリア性に劣る。一方、例えばエチレン-ビニルアルコール共重合体(EVОH)等の親水性樹脂のように、酸素に対するバリア性に優れているものの、水蒸気に対しバリア性に劣る材料もある。
包装材として求められるバリア性として、酸素バリア性と水蒸気バリア性との両立が挙げられるが、従来は酸素バリア性を有する樹脂で形成された層と、水蒸気バリア性を有する樹脂で形成された層とを複数積層することで、酸素バリア性と水蒸気バリア性とを両立してきた(例えば、特許文献1)。
また、表層にポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂を用い、中間層にエチレン-ビニルアルコール共重合体又はMXDナイロンに、複合材として酸変性材料等で構成された相溶化剤を含ませた樹脂材料を用いた積層体とすることも提案されている(例えば、特許文献2)。
しかしながら、積層により酸素バリア性及び水蒸気バリア性の両立が得られている場合、積層フィルムの各々の間の接着性が低下したり、製造工程が複雑化したりするおそれがある。
そこで、本開示は、単層で容易な製造工程で形成可能であり、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を両立する樹脂成形体及び包装材を提供することを目的とする。
そこで、本開示は、単層で容易な製造工程で形成可能であり、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を両立する樹脂成形体及び包装材を提供することを目的とする。
課題を解決するために、本開示の第一態様は、少なくとも、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂及びエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む樹脂成形体であって、樹脂成形体は、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むベース相と、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含みベース相中に分散されている分散相と、を備え、樹脂成形体の厚み方向と直交する平面と平行かつ樹脂成形体の成形方向(MD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(MD)と、樹脂成形体の幅方向(TD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合(|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が、0.5%以上20%以下の樹脂成形体である。
また、本開示の第二態様は、上述した樹脂成形体で構成された包装材である。
また、本開示の第二態様は、上述した樹脂成形体で構成された包装材である。
本開示の態様によれば、単層で容易な製造工程で形成可能であり、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を両立する樹脂成形体及び包装材を提供することができる。
以下、本開示について詳細に記述する。なお、図1は模式的に示した図であり、各部の大きさや形状等は理解を容易にするため適宜誇張して示している。また、以下に示す実施形態は、本開示の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本開示の技術的思想は構成部品の材質、形状、構造等が下記のものに限定されるものではない。本開示の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
1.第一実施形態
以下、本開示の第一実施形態に係る樹脂成形体1について、図1から図4を参照して説明する。図1は、樹脂成形体1の一構成例を示す断面図であり、図2は、ベース相11と分散相12との分布の様子を説明する際の基準となる面を示す断面図である。図3は、樹脂成形体1の物性を説明する概略図である。図4は、樹脂成形体1の成形方向(MD)及び幅方向(TD)を説明する概略図である。
以下、本開示の第一実施形態に係る樹脂成形体1について、図1から図4を参照して説明する。図1は、樹脂成形体1の一構成例を示す断面図であり、図2は、ベース相11と分散相12との分布の様子を説明する際の基準となる面を示す断面図である。図3は、樹脂成形体1の物性を説明する概略図である。図4は、樹脂成形体1の成形方向(MD)及び幅方向(TD)を説明する概略図である。
(1.1)樹脂成形体の構造
図1に示すように、本実施形態に係る樹脂成形体1は、水蒸気バリア性を有するベース相11と、酸素バリア性に特化した分散相12とを備えている。図2に示すように、樹脂成形体1では、樹脂成形体1の厚み方向のどの位置であっても、厚み方向に直交する平面100内にベース相11と分散相12とが共に存在するように分散相12が分布することが望ましい。
図1に示すように、本実施形態に係る樹脂成形体1は、水蒸気バリア性を有するベース相11と、酸素バリア性に特化した分散相12とを備えている。図2に示すように、樹脂成形体1では、樹脂成形体1の厚み方向のどの位置であっても、厚み方向に直交する平面100内にベース相11と分散相12とが共に存在するように分散相12が分布することが望ましい。
樹脂成形体1では、樹脂成形体1の厚み方向の任意の部分で厚み方向と直交する平面と平行かつ樹脂成形体1の成形方向(MD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(MD)と、樹脂成形体1の幅方向(TD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合が、0.5%以上20%以下となっている。上述した標準偏差σ(MD)と標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合は、以下の式(1)で示される。式(1)の値が0.5%未満又は20%超である場合、酸素バリア性が低下する。標準偏差σ(MD)と標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合は、樹脂成形体1を構成する材料や、樹脂成形体1成形時の成形温度を変更することにより調整することができる。
|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD) ・・・式(1)
|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD) ・・・式(1)
ここで、図3に、樹脂成形体1の成形方向(MD)及び幅方向(TD)を示す。
また、図4に、刃200を用いて樹脂成形体1の厚み方向と直交する平面と平行に樹脂成形体を切断する方法を示す。
また、図4に、刃200を用いて樹脂成形体1の厚み方向と直交する平面と平行に樹脂成形体を切断する方法を示す。
樹脂成形体1の厚み方向に平行な断面(図1参照)における分散相12の個々の断面積Sはどのようなサイズでも構わないが、分散相12の面積Sは4μm2以上400μm2以下であることが好ましく、4μm2以上200μm2以下であることがより好ましい。分散相12の個々の断面積Sが4μm2未満の場合、微細化しやすくなることで|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)が20%超となりやすい。また、分散相12の個々の断面積Sが400μm2を超える場合、分散相12の分散が不十分となり、樹脂成形体1の厚み方向に直交する平面100内に分散相12が存在しない箇所が出現し、酸素バリア性が低下することが懸念される為である。
また、樹脂成形体1の厚み方向と直交する面と水平に切断する際の水平荷重が、0.5N以上であることが望ましい。水平荷重が0.5N以上である場合、樹脂成形体1を構成する材料間の密着力不足により内部にクラックが発生して酸素バリア性及び水蒸気バリア性が低下することが抑制される為である。ここで、上述した水平荷重は、材料樹脂それぞれを単独で用いて形成したシートを切断する以上の荷重とはならない為、特に上限は設けない。
上述した本実施形態の樹脂成形体1は、単層で用いられるだけでなく、他の樹脂成形体と積層されていても良い。
上述した本実施形態の樹脂成形体1は、単層で用いられるだけでなく、他の樹脂成形体と積層されていても良い。
(1.2)樹脂成形体の各相を構成する材料
以下、樹脂成形体1を構成する各相の材料について、詳細に説明する。
以下、樹脂成形体1を構成する各相の材料について、詳細に説明する。
<ベース相>
ベース相11は、水蒸気バリア性を有する樹脂材料により形成される。
ベース相11の主材料としては、包装材料として好適に使用されるためには適度な柔軟性を持ち並びに加工性が良い必要があり、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が用いられる。
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、オレフィン由来の構成単位を有するポリマーであれば良く、オレフィンをベースとした、低密度ポリエチレン(LDPE)、α-オレフィンとエチレンとを共重合した直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等があるポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンとオレフィンを共重合したシクロオレフィンコポリマー及びこれらオレフィンと酢酸ビニルとを共重合して得られるエチレン-酢酸ビニルコポリマーやオレフィンの側鎖を変性して得られるエチレン-メチルアクリレート共重合(EMA)、エチレン-エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン-ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)等のうち単体並びに複数を選択し適宜使用する事が可能である。
ベース相11は、水蒸気バリア性を有する樹脂材料により形成される。
ベース相11の主材料としては、包装材料として好適に使用されるためには適度な柔軟性を持ち並びに加工性が良い必要があり、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が用いられる。
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、オレフィン由来の構成単位を有するポリマーであれば良く、オレフィンをベースとした、低密度ポリエチレン(LDPE)、α-オレフィンとエチレンとを共重合した直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等があるポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンとオレフィンを共重合したシクロオレフィンコポリマー及びこれらオレフィンと酢酸ビニルとを共重合して得られるエチレン-酢酸ビニルコポリマーやオレフィンの側鎖を変性して得られるエチレン-メチルアクリレート共重合(EMA)、エチレン-エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン-ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)等のうち単体並びに複数を選択し適宜使用する事が可能である。
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂には、造核剤、補強フィラー、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、光安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、分散剤、銅害防止剤、中和剤、気泡防止剤、ウェルド強度改良剤、天然油、合成油、ワックス等の添加材が含まれていても良い。これらは1種のみ含まれていてもよく2種以上が含まれていてもよい。
造核剤及び補強フィラーとしては、タルク、シリカ、クレ-、モンモリロナイト、炭酸カルシウム、炭酸リチウムアルミナ、酸化チタン、アルミニウム、鉄、銀、銅等の金属、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、セルロースミクロフィブリル、酢酸セルロース等のセルロース類、ガラス繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリアクリレート繊維等の繊維状フィラー、カーボンナノチュ-ブ等のカーボン類等が挙げられる。
酸化防止剤としては、フェノール系化合物、有機ホスファイト系化合物、チオエーテル系化合物等が挙げられる。
熱安定剤としては、ヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾエート系化合物等が挙げられる。
帯電防止剤としては、ノニオン系化合物、カチオン系化合物、アニオン系化合物等が挙げられる。
難燃剤としては、ハロゲン系化合物、リン系化合物、窒素系化合物、無機化合物、ホウ素系化合物、シリコーン系化合物、硫黄系化合物、赤リン系化合物等が挙げられる。
難燃助剤としては、アンチモン化合物、亜鉛化合物、ビスマス化合物、水酸化マグネシウム、粘土質珪酸塩等が挙げられる。
<分散相>
分散相12は、酸素バリア性を有する樹脂材料により形成される。
分散相12の主材料としては、エチレン及び酢酸ビニルのラジカル重合等により得られるエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)を鹸化することにより生成され得るエチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)が用いられる。エチレン-ビニルアルコール共重合体の酸素バリア性は、エチレン含有量の少なさ又は高い加水分解度、もしくは鹸化度や高い結晶性により改善される。エチレン-ビニルアルコール共重合体におけるエチレン成分比率は、20mol%以上50mol%以下であることが好ましい。また、エチレン-ビニルアルコール共重合体の加水分解度は、90%以上であることが好ましい。
分散相12は、酸素バリア性を有する樹脂材料により形成される。
分散相12の主材料としては、エチレン及び酢酸ビニルのラジカル重合等により得られるエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)を鹸化することにより生成され得るエチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)が用いられる。エチレン-ビニルアルコール共重合体の酸素バリア性は、エチレン含有量の少なさ又は高い加水分解度、もしくは鹸化度や高い結晶性により改善される。エチレン-ビニルアルコール共重合体におけるエチレン成分比率は、20mol%以上50mol%以下であることが好ましい。また、エチレン-ビニルアルコール共重合体の加水分解度は、90%以上であることが好ましい。
樹脂成形体1を形成する全樹脂量に対する分散相12であるエチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合は、15重量%以上50重量%以下であることが好ましい。この配合割合が15重量%未満であると、分散相が成形体全体に行き渡らず、厚み方向全域で酸素バリア性を有さない素材のみが存在する箇所が生じる可能性が高くなり、その結果、バリア性も不十分となる場合がある。また、重量割合が50重量%を超えると、いわゆる海島構造の海と島が逆転する。すなわち、エチレン-ビニルアルコール共重合体がベース相11となる場合があり、その際に成形体表面で水蒸気を吸収しやすくなる場合がある。また、エチレン-ビニルアルコール共重合体が多くなりすぎると、成形体の柔軟性が損なわれ、包装材として受け入れがたい物性となる場合がある。
分散相12には、ベース相11と同様に、造核剤、補強フィラー、酸化防止剤、熱安定剤、耐候剤、光安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、分散剤、銅害防止剤、中和剤、気泡防止剤、ウェルド強度改良剤、天然油、合成油、ワックス等の添加材が含まれていても良い。これら材料は、1種のみ含まれていてもよく2種以上が含まれていても良い。これらの材料は、ベース相11に添加可能な各材料と同様の材料を用いることができる。
(1.3)樹脂成形体の製造方法
本実施形態に係る樹脂成形体1の製造方法は特に制限されるものではなく、公知の方法を使用することが可能である。
本実施形態に係る樹脂成形体1の製造方法は特に制限されるものではなく、公知の方法を使用することが可能である。
例えば、樹脂成形体1の製造方法としては、射出成型機、押出成形機並びにフィードブロック、又はマルチマニホールドを介してTダイで製膜する方法や、インフレーション法を用いた製膜方法を用いる事が可能である。
以下、押出成形機を用いたフィルム状の樹脂成形体1の製造方法を説明する。
押出成形機を用いる場合、押出成形機にベース相11となるポリオレフィン系熱可塑性樹脂及び分散相12となるエチレン-ビニルアルコール共重合体とを混合した混合樹脂を投入して押出すことで樹脂成形体1が形成される。押出成形機は、混合樹脂がスクリューを通過した後に、混合樹脂に負荷をかけて昇圧を促すオリフィス等の圧縮機構を有する。この圧縮機構により、分散相12の形状を、より幅広いバリエーションを持って制御できる。
また、樹脂成形体1の成形時には、標準偏差σ(MD)と標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合が0.5%以上20%以下となるように成形温度を調整する。
押出成形機を用いる場合、押出成形機にベース相11となるポリオレフィン系熱可塑性樹脂及び分散相12となるエチレン-ビニルアルコール共重合体とを混合した混合樹脂を投入して押出すことで樹脂成形体1が形成される。押出成形機は、混合樹脂がスクリューを通過した後に、混合樹脂に負荷をかけて昇圧を促すオリフィス等の圧縮機構を有する。この圧縮機構により、分散相12の形状を、より幅広いバリエーションを持って制御できる。
また、樹脂成形体1の成形時には、標準偏差σ(MD)と標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合が0.5%以上20%以下となるように成形温度を調整する。
フィルム状の樹脂成形体1の冷却方法に関しては、樹脂成形体1を形成した押出成形機等の成形機に準じた方法を使用する事が可能である。例えばTダイ法にて樹脂成形体1を形成した場合、エアチャンバー、バキュームチャンバー、エアナイフ等の空冷方式、冷水パンへ冷却ロールをディッピングする等の水冷方式等が用いられるが、これらの方法に特に制限されることはない。樹脂成形体1に賦形による表面凹凸形状を付与する場合には、シリコーンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム(NBR)又はフッ素樹脂等を加工したニップロールと金属を切削加工した冷却ロールとの間に0.1MPa以上の圧力が印加された接触部に溶融樹脂を流入させ、冷却する方式が特に好ましい。
なお樹脂成形体1の製造方法は上述した製造方法に限定されるものではなく、成形機により製膜した樹脂成形体1に対してインライン又はオフラインの延伸処理を施しても構わない。その他、適宜必要な工程や添加剤を加えることは制限されるものではない。
(1.4)本実施形態の効果
本実施形態に係る樹脂成形体は、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態に係る樹脂成形体は、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むベース相と、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含み、ベース相中に分散されている分散相と、を備えている。そして、樹脂成形体は、樹脂成形体の厚さ方向と直交する平面と平行かつ樹脂成形体の成形方向(MD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(MD)と、樹脂成形体の幅方向(TD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合(|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が、0.5%以上20%以下となっている。
これにより、単相でありながら、樹脂成形体の水蒸気バリア性及び酸素バリア性が両立する。また、樹脂成形体が積層体ではないことから、層間の接着性の低下や製造工程の複雑化を生じさせることなく、水蒸気バリア性及び酸素バリア性を両立する樹脂成形体を形成することができる。
本実施形態に係る樹脂成形体は、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態に係る樹脂成形体は、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むベース相と、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含み、ベース相中に分散されている分散相と、を備えている。そして、樹脂成形体は、樹脂成形体の厚さ方向と直交する平面と平行かつ樹脂成形体の成形方向(MD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(MD)と、樹脂成形体の幅方向(TD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合(|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が、0.5%以上20%以下となっている。
これにより、単相でありながら、樹脂成形体の水蒸気バリア性及び酸素バリア性が両立する。また、樹脂成形体が積層体ではないことから、層間の接着性の低下や製造工程の複雑化を生じさせることなく、水蒸気バリア性及び酸素バリア性を両立する樹脂成形体を形成することができる。
(2)本実施形態に係る樹脂成形体では、樹脂成形体の厚さ方向と直交する平面において、ベース相と分散相とが共に存在している。
これにより、樹脂成形体の厚み方向に直交する平面内に酸素バリア性を有する分散相が存在しない箇所がなくなり、樹脂成形体全体として酸素バリア性が向上する。
(3)本実施形態に係る樹脂成形体では、上述した平面と平行に切断する際の水平荷重が0.5N以上となっている。
これにより、樹脂成形体を構成する材料間の密着力不足により内部にクラックが発生して酸素バリア性及び水蒸気バリア性が低下することを抑制できる。
(4)本実施形態に係る樹脂成形体では、樹脂成形体を形成する全樹脂量に対するエチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂の配合割合が、15重量%以上50重量%以下となっている。
これにより、分散相12が樹脂成形体1全体に行き渡らないことを抑制して樹脂形成体全体に酸素バリア性を十分に発揮させるとともに、エチレン-ビニルアルコール共重合体がベース相を構成して樹脂成形体の表面が水蒸気を吸収することを抑制する。
これにより、樹脂成形体の厚み方向に直交する平面内に酸素バリア性を有する分散相が存在しない箇所がなくなり、樹脂成形体全体として酸素バリア性が向上する。
(3)本実施形態に係る樹脂成形体では、上述した平面と平行に切断する際の水平荷重が0.5N以上となっている。
これにより、樹脂成形体を構成する材料間の密着力不足により内部にクラックが発生して酸素バリア性及び水蒸気バリア性が低下することを抑制できる。
(4)本実施形態に係る樹脂成形体では、樹脂成形体を形成する全樹脂量に対するエチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂の配合割合が、15重量%以上50重量%以下となっている。
これにより、分散相12が樹脂成形体1全体に行き渡らないことを抑制して樹脂形成体全体に酸素バリア性を十分に発揮させるとともに、エチレン-ビニルアルコール共重合体がベース相を構成して樹脂成形体の表面が水蒸気を吸収することを抑制する。
2.第二実施形態
以下、図5を参照して、本開示の第二実施形態に係る樹脂成形体2について説明する。
以下、図5を参照して、本開示の第二実施形態に係る樹脂成形体2について説明する。
1)樹脂成形体の構成
図5に示すように、第二実施形態に係る樹脂成形体2は、水蒸気バリア性を有したポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むベース相11と、酸素バリア性に特化したエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む分散相12と、分散相12を包むように形成され、オレフィンと官能基含有単量体の共重合体とを含む相溶化剤相23とを備えている。すなわち、樹脂成形体2は、相溶化剤相23を備える点で、第一実施形態に係る樹脂成形体1と相違する。
以下、相溶化剤相23について説明する。
図5に示すように、第二実施形態に係る樹脂成形体2は、水蒸気バリア性を有したポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むベース相11と、酸素バリア性に特化したエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む分散相12と、分散相12を包むように形成され、オレフィンと官能基含有単量体の共重合体とを含む相溶化剤相23とを備えている。すなわち、樹脂成形体2は、相溶化剤相23を備える点で、第一実施形態に係る樹脂成形体1と相違する。
以下、相溶化剤相23について説明する。
(相溶化剤相)
相溶化剤相23は、例えば、オレフィンと官能基含有単量体との共重合体により形成されている。オレフィンと官能基含有単量体との共重合体は、ベース相11を構成するポリオレフィン系熱可塑性樹脂とは異なる樹脂であって、分散相12のエチレン-ビニルアルコール共重合体と結合し得る反応基が付与された分子構造の共重合体熱可塑性樹脂である。相溶化剤相23は、エチレン-ビニルアルコール共重合体で形成された分散相12と、エチレン-ビニルアルコール共重合体と化学的相性が悪いオレフィン系熱可塑性樹脂で形成されたベース相11との親和性を向上させる相溶化剤として機能する。相溶化剤相23は、樹脂混合時に2種のポリマー間の界面張力を低下させ、相分離構造を安定化させる。相溶化剤として機能する熱可塑性樹脂としては、エチレン-メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン-エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン-ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-メチルメタクリレート共重合体(EMMA)、水添スチレン系熱可塑性エラストマー(SEBS)、マレイン酸変性ポリオレフィン(PO-g-MAH)等が挙げられる。
相溶化剤相23は、例えば、オレフィンと官能基含有単量体との共重合体により形成されている。オレフィンと官能基含有単量体との共重合体は、ベース相11を構成するポリオレフィン系熱可塑性樹脂とは異なる樹脂であって、分散相12のエチレン-ビニルアルコール共重合体と結合し得る反応基が付与された分子構造の共重合体熱可塑性樹脂である。相溶化剤相23は、エチレン-ビニルアルコール共重合体で形成された分散相12と、エチレン-ビニルアルコール共重合体と化学的相性が悪いオレフィン系熱可塑性樹脂で形成されたベース相11との親和性を向上させる相溶化剤として機能する。相溶化剤相23は、樹脂混合時に2種のポリマー間の界面張力を低下させ、相分離構造を安定化させる。相溶化剤として機能する熱可塑性樹脂としては、エチレン-メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン-エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン-ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-メチルメタクリレート共重合体(EMMA)、水添スチレン系熱可塑性エラストマー(SEBS)、マレイン酸変性ポリオレフィン(PO-g-MAH)等が挙げられる。
相溶化剤相23は、ベース相11と分散相12を相溶させ、界面密着力を向上させたり、相溶化させることで外観や成形性を向上させたりすることができる。このため、相溶化剤相23を備える樹脂成形体2を用いることが好ましい。
樹脂成形体2を形成する全樹脂量に対する相溶化剤の配合割合は、0.5重量%以上15重量%以下の範囲である事が好ましい。相溶化剤の配合割合が0.5重量%未満である場合、相溶化剤が分散相12を十分に包み込むことが困難となり、ベース相11と分散相12との界面密着性の低下などが起こる場合がある。また、相溶化剤の配合割合が15重量%を超える場合、相溶化剤相23が過剰となり、ベース相11中に相溶化剤相23が分散相12を包むことなく単独で存在して樹脂成形体2の物性の低下を招く場合がある。
(2.2)本実施形態の効果
本実施形態に係る樹脂成形体は、第一実施形態に記載の(1)~(4)の効果に加えて以下の効果を奏する。
(5)本実施形態に係る樹脂成形体は、分散相を包むように形成され、ベース相と分散相との親和性を向上させる相溶化剤相を備えている
これにより、本実施形態に係る樹脂成形体は、ベース相と分散相とを相溶させ、界面密着力を向上させたり、相溶化させることで外観や成形性を向上させたりすることができる。
本実施形態に係る樹脂成形体は、第一実施形態に記載の(1)~(4)の効果に加えて以下の効果を奏する。
(5)本実施形態に係る樹脂成形体は、分散相を包むように形成され、ベース相と分散相との親和性を向上させる相溶化剤相を備えている
これにより、本実施形態に係る樹脂成形体は、ベース相と分散相とを相溶させ、界面密着力を向上させたり、相溶化させることで外観や成形性を向上させたりすることができる。
第三実施形態
以下、本開示の第三実施形態に係る包装材について説明する。
以下、本開示の第三実施形態に係る包装材について説明する。
(3.1)包装材の構成
第三実施形態に係る包装材は、第一実施形態に樹脂成形体1及び第荷実施形態に係る樹脂成形体2の少なくとも一方で構成されている。
包装材は、上述したフィルム形状の樹脂成形体1又は2が、単体で又は他の基材と積層されて形成されている。樹脂成形体1又は2を単体で又は積層させて包装材として用いる場合、スタンディングパウチの他に、三方袋、合掌袋、ガゼット袋、スパウト付きパウチ、ビーク付きパウチ等とする事が可能である。また、包装袋の製袋様式は特に制限されるものではない。
第三実施形態に係る包装材は、第一実施形態に樹脂成形体1及び第荷実施形態に係る樹脂成形体2の少なくとも一方で構成されている。
包装材は、上述したフィルム形状の樹脂成形体1又は2が、単体で又は他の基材と積層されて形成されている。樹脂成形体1又は2を単体で又は積層させて包装材として用いる場合、スタンディングパウチの他に、三方袋、合掌袋、ガゼット袋、スパウト付きパウチ、ビーク付きパウチ等とする事が可能である。また、包装袋の製袋様式は特に制限されるものではない。
樹脂成形体1又は2を単体で包装材とする場合、又は他の基材と積層して包装材とする場合のいずれでも、適宜、後工程適性を向上する表面改質処理を実施する事が可能である。例えば、単体フィルム使用時の印刷適性向上、積層使用時のラミネート適性向上のために他基材と接触する面に対して表面改質処理を行う事が可能である。表面改質処理はコロナ放電処理、プラズマ処理、フレーム処理等のフィルム表面を酸化させる事により官能基を発現させる手法や、易接着層のコ-ティング等のウェットプロセスによる改質を好適に用いる事が可能である。
(3.2)本実施形態の効果
本実施形態に係る樹脂成形体は、少なくとも、第一実施形態に記載の(1)~(4)の効果を奏する。
本実施形態に係る樹脂成形体は、少なくとも、第一実施形態に記載の(1)~(4)の効果を奏する。
以下、本開示の樹脂成形体を実施例を用いて詳細に説明するが、本開示は以下の実施例のみに限定されるものではない。
<実施例1>
ベース相となるポリオレフィン系熱可塑性樹脂として、ホモポリプロピレン樹脂(PP)(株式会社プライムポリマー製F-300SP)を使用した。分散相として、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)(三菱ケミカル株式会社製ソアノ-ルD2908(エチレン比29mol%))を使用した。
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVОH=65:35に調整し、ドライブレンドした後単軸押出機に投入した。単軸押出機のスクリュー部以降に圧縮率65%の圧縮部を通過するよう流路を設定し、成形温度230℃でTダイキャスト法にて厚み100μmのフィルム状の樹脂成形体を形成した。なお、スクリュー回転数、引取速度などは適宜調整を行った。
ベース相となるポリオレフィン系熱可塑性樹脂として、ホモポリプロピレン樹脂(PP)(株式会社プライムポリマー製F-300SP)を使用した。分散相として、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)(三菱ケミカル株式会社製ソアノ-ルD2908(エチレン比29mol%))を使用した。
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVОH=65:35に調整し、ドライブレンドした後単軸押出機に投入した。単軸押出機のスクリュー部以降に圧縮率65%の圧縮部を通過するよう流路を設定し、成形温度230℃でTダイキャスト法にて厚み100μmのフィルム状の樹脂成形体を形成した。なお、スクリュー回転数、引取速度などは適宜調整を行った。
得られた樹脂成形体の成形方向(MD)及び幅方向(TD)それぞれに、刃先角度1°のダイヤモンドナイフを設置したSAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System)(ダイプラ・ウィンテス株式会社製DN-GS)を用いて、樹脂成形体の厚さ方向と直交する方向への切削を行い、切削時の水平荷重を測定した。切削は、樹脂成形体を50μmの深さまで斜め切削した後、厚さ方向と直交する方向へ10μm/秒の速度で切削し、水平切削開始後300秒間の水平荷重を測定した。この時の水平切削開始10秒~300秒後の水平荷重の平均値を、樹脂成形体の水平荷重とした。図3に示す樹脂成形体の成形方向(MD)及び幅方向(TD)に対して当該切削を行い、各方向への切削時の水平荷重の標準偏差σ(MD)及び標準偏差σ(TD)を求めた。標準偏差σ(MD)と標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、標準偏差σ(MD)に対する割合(|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))を算出したところ、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は10%であった。
<実施例2>
相溶化剤相となる相溶化剤として、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)(三井・ダウ・ポリケミカル株式会社製EV450)を使用した。
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン・酢酸ビニル共重合体とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVA:EVОH=62:3:35とし、実施例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
スクリュー回転、成形温度を調整して厚み100μmのフィルム状の樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は0.5%であった。
相溶化剤相となる相溶化剤として、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)(三井・ダウ・ポリケミカル株式会社製EV450)を使用した。
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン・酢酸ビニル共重合体とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVA:EVОH=62:3:35とし、実施例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
スクリュー回転、成形温度を調整して厚み100μmのフィルム状の樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は0.5%であった。
<実施例3>
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン・酢酸ビニル共重合体とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVA:EVОH=55:10:35に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は10%であった。
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン・酢酸ビニル共重合体とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVA:EVОH=55:10:35に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は10%であった。
<実施例4>
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン・酢酸ビニル共重合体とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVA:EVОH=65:10:25に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は20%であった。
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン・酢酸ビニル共重合体とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVA:EVОH=65:10:25に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は20%であった。
<実施例5>
相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン(PP-g-MA)(三井化学株式会社製、アドマーQE060)を用い、ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性ポリプロピレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:PP-g-MA:EVОH=85:5:10に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は10%であった。
相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン(PP-g-MA)(三井化学株式会社製、アドマーQE060)を用い、ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性ポリプロピレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:PP-g-MA:EVОH=85:5:10に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は10%であった。
<実施例6>
相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン(PP-g-MA)を用い、ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性ポリプロピレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:PP-g-MA:EVОH=47:3:50に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は5%であった。
相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン(PP-g-MA)を用い、ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性ポリプロピレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:PP-g-MA:EVОH=47:3:50に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は5%であった。
<比較例1>
相溶化剤として無水マレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマー(SEBS-MAH)(旭化成株式会社製タフテックM1913)を用い、ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:SEBS-MAH:EVОH=65:10:25に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は0.4%であった。
MD)は0.4%であった。
相溶化剤として無水マレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマー(SEBS-MAH)(旭化成株式会社製タフテックM1913)を用い、ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:SEBS-MAH:EVОH=65:10:25に変更した以外は実施例2と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は0.4%であった。
MD)は0.4%であった。
<比較例2>
成形温度を200℃に変更した以外は、実施例3と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は22%であった。
成形温度を200℃に変更した以外は、実施例3と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は22%であった。
<比較例3>
ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:SEBS-MAH:EVОH=58:10:32に変更した以外は比較例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は90%であった。
ホモポリプロピレン樹脂と無水マレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーとエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:SEBS-MAH:EVОH=58:10:32に変更した以外は比較例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は90%であった。
<比較例4>
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVОH=45:55に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は0.3%であった。
ホモポリプロピレン樹脂とエチレン-ビニルアルコール共重合体との配合割合(重量比)を、PP:EVОH=45:55に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は0.3%であった。
<比較例5>
ベース相となるホモポリプロピレン樹脂に代えて、ナイロン樹脂(Ny)(宇部興産株式会社製1022B10)を使用した以外は実施例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は10%であった。
ベース相となるホモポリプロピレン樹脂に代えて、ナイロン樹脂(Ny)(宇部興産株式会社製1022B10)を使用した以外は実施例1と同様にして樹脂成形体を形成した。
得られた樹脂成形体を用いて実施例1と同様の方法により測定した水平荷重に基づいて算出された|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)は10%であった。
[評価]
各実施例及び各比較例の樹脂成形体を用いて、以下の評価を行った。
各実施例及び各比較例の樹脂成形体を用いて、以下の評価を行った。
(酸素バリア性評価)
各実施例及び各比較例の樹脂成形体に対して、高感度水蒸気透過度測定装置(GTRテック株式会社製GTR-3000)を用いて、30℃、ドライ環境で酸素透過度の測定を実施した。
酸素透過度が5cc/m2・day・atm以下であれば「◎」、5cc/m2・day・atmより大きく20cc/mcc/m2・day・atm以下であれば「〇」、20cc/m2・day・atmより大きければ「×」と評価した。
各実施例及び各比較例の樹脂成形体に対して、高感度水蒸気透過度測定装置(GTRテック株式会社製GTR-3000)を用いて、30℃、ドライ環境で酸素透過度の測定を実施した。
酸素透過度が5cc/m2・day・atm以下であれば「◎」、5cc/m2・day・atmより大きく20cc/mcc/m2・day・atm以下であれば「〇」、20cc/m2・day・atmより大きければ「×」と評価した。
(水蒸気バリア性評価)
各実施例及び各比較例の樹脂成形体に対して、高感度水蒸気透過度測定装置(GTRテック株式会社製GTR-3000)を用いて、40℃、90%RH環境で水蒸気透過度の測定を実施した。
水蒸気透過度が10g/m2・day以下であれば「◎」、10g/m2・dayより大きければ「×」と評価した。
各実施例及び各比較例の樹脂成形体に対して、高感度水蒸気透過度測定装置(GTRテック株式会社製GTR-3000)を用いて、40℃、90%RH環境で水蒸気透過度の測定を実施した。
水蒸気透過度が10g/m2・day以下であれば「◎」、10g/m2・dayより大きければ「×」と評価した。
(面状態評価)
目視にて、各実施例及び各比較例の樹脂成形体の表面を、ポリプロピレン単体フィルムの表面と比較した。
各実施例及び各比較例の樹脂成形体の表面がポリプロピレン単体フィルムの表面よりも滑らかであれば「◎」、ポリプロピレン単体フィルム同程度であれば「〇」、ポリプロピレン単体フィルムよりも荒れていれば「×」とした。
目視にて、各実施例及び各比較例の樹脂成形体の表面を、ポリプロピレン単体フィルムの表面と比較した。
各実施例及び各比較例の樹脂成形体の表面がポリプロピレン単体フィルムの表面よりも滑らかであれば「◎」、ポリプロピレン単体フィルム同程度であれば「〇」、ポリプロピレン単体フィルムよりも荒れていれば「×」とした。
上述した各実施例及び比較例の評価結果を、以下の表1及び表2に示す。
(評価結果)
表1に示したように、ベース相がポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含み、ベース相中に分散された分散相がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含んでおり、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が0.5%以上20%以下である実施例1~6の樹脂成形体では、酸素バリア性及び水蒸気バリア性ともに良好となった。
また、分散相となるエチレン-ビニルアルコール共重合体が樹脂成形体を形成する全樹脂量に対して15重量%以上50重量以下である実施例1~5の樹脂成形体は、エチレン-ビニルアルコール共重合体が全樹脂量に対して50重量以上含まれる実施例6と比較して樹脂成形体の表面の状態が顕著に滑らかになった。
さらに、エチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が全樹脂量に対して15重量%以上50重量%以下であり、かつ相溶化剤相を含む実施例2~5の樹脂成形体は、相溶化剤相を含まない実施例1の樹脂成形体と比較して樹脂成形体の表面の状態が滑らかになった。
表1に示したように、ベース相がポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含み、ベース相中に分散された分散相がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含んでおり、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が0.5%以上20%以下である実施例1~6の樹脂成形体では、酸素バリア性及び水蒸気バリア性ともに良好となった。
また、分散相となるエチレン-ビニルアルコール共重合体が樹脂成形体を形成する全樹脂量に対して15重量%以上50重量以下である実施例1~5の樹脂成形体は、エチレン-ビニルアルコール共重合体が全樹脂量に対して50重量以上含まれる実施例6と比較して樹脂成形体の表面の状態が顕著に滑らかになった。
さらに、エチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が全樹脂量に対して15重量%以上50重量%以下であり、かつ相溶化剤相を含む実施例2~5の樹脂成形体は、相溶化剤相を含まない実施例1の樹脂成形体と比較して樹脂成形体の表面の状態が滑らかになった。
一方、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)が0.5%以上20%以下の範囲外である比較例1~3の樹脂成形体では、水蒸気バリア性は有するものの酸素バリア性が不十分となった。
また、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)が0.5%以上20%以下の範囲外であり、かつエチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が全樹脂量に対して50重量%を上回る比較例4では、酸素バリア性は有するものの水蒸気バリア性が不十分となった。これは、エチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が多すぎることで、いわゆる海島構造の海と島が逆転し、エチレン-ビニルアルコール共重合体がベース相となって樹脂成形体表面で水蒸気を吸収しやすくなったためであると考えられる。また、エチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が多すぎることで、水蒸気バリア性が不十分なだけでなく、樹脂成形体表面の面状態が荒れて悪化した。
さらに、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)が0.5%以上20%以下の範囲内であっても、ベース相にオレフィン樹脂ではないナイロン樹脂(Ny)を用いた比較例5の樹脂成形体では、ベース相が水蒸気を吸収してしまい、水蒸気バリア性が不十分であった。
また、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)が0.5%以上20%以下の範囲外であり、かつエチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が全樹脂量に対して50重量%を上回る比較例4では、酸素バリア性は有するものの水蒸気バリア性が不十分となった。これは、エチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が多すぎることで、いわゆる海島構造の海と島が逆転し、エチレン-ビニルアルコール共重合体がベース相となって樹脂成形体表面で水蒸気を吸収しやすくなったためであると考えられる。また、エチレン-ビニルアルコール共重合体の配合割合が多すぎることで、水蒸気バリア性が不十分なだけでなく、樹脂成形体表面の面状態が荒れて悪化した。
さらに、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD)が0.5%以上20%以下の範囲内であっても、ベース相にオレフィン樹脂ではないナイロン樹脂(Ny)を用いた比較例5の樹脂成形体では、ベース相が水蒸気を吸収してしまい、水蒸気バリア性が不十分であった。
以上説明したように、ベース相がポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含み、ベース相中に分散された分散相がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含んでおり、|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が0.5%以上20%以下である樹脂成形体では、単層であっても酸素バリア性及び水蒸気バリア性を両立することが可能となる。
以上、本開示の実施形態を例示したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではないことはいうまでもない。また、上述した実施形態を組み合わせて用いることは、任意である。
本開示は、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を両立する樹脂成形体であり、食品その他の内容物を放送する包装材として利用することができる。
1,2 樹脂成形体
11 ベース相
12 分散相
23 相溶化剤相
100 厚み方向に直交する平面
200 厚み方向に直交する平面と平行に樹脂成形体を切断する刃
11 ベース相
12 分散相
23 相溶化剤相
100 厚み方向に直交する平面
200 厚み方向に直交する平面と平行に樹脂成形体を切断する刃
Claims (7)
- 少なくとも、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂及びエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む樹脂成形体であって、
前記樹脂成形体は、
前記ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むベース相と、
前記エチレン-ビニルアルコール共重合体を含み、前記ベース相中に分散されている分散相と、
を備え、
前記樹脂成形体の厚み方向と直交する平面と平行かつ前記樹脂成形体の成形方向(MD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(MD)と、前記樹脂成形体の幅方向(TD)に切断した際の水平荷重の標準偏差σ(TD)との差の絶対値の、前記標準偏差σ(MD)に対する割合(|σ(MD)-σ(TD)|/σ(MD))が、0.5%以上20%以下である
樹脂成形体。 - 前記樹脂成形体の厚さ方向と直交する前記平面において、前記ベース相と前記分散相とが共に存在している
請求項1に記載の樹脂成形体。 - 前記平面と平行に切断する際の水平荷重が0.5N以上である
請求項1又は2に記載の樹脂成形体。 - 前記樹脂成形体を形成する全樹脂量に対する前記エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂の配合割合が、15重量%以上50重量%以下である
請求項1から3のいずれか1項に記載の樹脂成形体。 - オレフィン樹脂と官能基含有単量体の共重合体とを含み、前記分散相を包むように存在する相溶化剤相をさらに備える
請求項1から4のいずれか1項に記載の樹脂成形体。 - 前記樹脂成形体を形成する全樹脂量に対する前記相溶化剤相を構成する相溶化剤の配合割合が、0.5重量%以上15重量%以下である
請求項5に記載の樹脂成形体。 - 請求項1から6の少なくとも1項に記載の樹脂成形体で構成された包装材。
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2021
- 2021-10-22 JP JP2021173203A patent/JP2023062984A/ja active Pending
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