JP3055118B2 - ガスバリヤー材 - Google Patents
ガスバリヤー材Info
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Description
品及び日用品等の包装分野に用いられるガスバリヤー材
に関する。
性を付与するために、その表面にガスバリヤー性被膜を
設けることが行われており、このようなガスバリヤー被
膜形成材としてはポリ塩化ビニリデン樹脂(以下ではP
VDC樹脂と略記する)、ポリビニルアルコール樹脂
(以下ではPVA樹脂と略記する)、エチレン−ビニル
アルコール共重合樹脂(以下ではEVOH樹脂と略記す
る)が代表的なものとして知られている。
るために、焼却処理やリサイクリング等の廃棄物処理に
難点が多い。また、PVA樹脂は溶融温度と熱分解温度
が極めて近いために、溶融押出成形が不可能であり、P
VA樹脂膜は高湿度下では柔軟で強靱であるが、低湿度
下では柔軟性を失い脆く破れ易くなる問題があった。一
方、EVOH樹脂は溶融押出成形が可能で透明性に優れ
ているが、可撓性に劣り屈曲等により白化現象を起こし
たり、割れ易くガスバリヤー性を損なう問題があった。
特開昭53−88065号公報にはEVOH樹脂に脂肪
族多価アルコールを含有させる方法が、特開昭57−3
4148号公報にはアルコール系可塑剤及びホウ酸を含
有させる方法が開示されているが、これらの方法ではブ
リード等の経時変化や他の基材との接着性などに問題が
ある。
ポリアミド樹脂との混合系による改質が示されている
が、混合比によって透明性や成形性が異なるという問題
がある。さらに、特開昭62−231750号公報及び
特開昭62−230840号公報等には柔軟性を付与す
る成分として、ポリエーテル成分をEVOH樹脂にグラ
フト状あるいはブロック状に共重合させることが示され
ているが、共重合する際に使用するアリルエーテル成分
の重合性に問題がある。このように、いずれの方法によ
っても満足すべきEVOH樹脂の改質は達せられず、E
VOH樹脂の改善が待たれている。
は、ガスバリヤー性、成形性、透明性に優れ、屈曲等に
も耐え得る可撓性及び接着性を有し、環境に優しい廃棄
処理あるいはリサイクリングが可能なガスバリヤー材を
提供することである。
下の本発明によって達せられる。即ち、本発明はプラス
チックからなる基材の少なくとも一面に、脂肪族ポリエ
ステルがグラフトしたエチレン−ビニルアルコール系共
重合樹脂を含む被膜が形成されていることを特徴とする
ガスバリヤー材である。
更に詳細に説明する。本発明において用いられるプラス
チック基材としては、ポリオレフィン(ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリスチレン等及びコポリオレフィ
ン)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
等及びコポリエステル)、ポリアミド(ナイロン−6、
ナイロン−66等及びコポリアミド)、ポリ塩化ビニル
(可塑剤が添加された所謂軟質塩化ビニル系樹脂は除
く)、ポリイミド等の通常の包装材料として用いられる
ものである。これらの高分子には公知の帯電防止剤、紫
外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤等の添加剤が添加さ
れたものであってもよい。
ラフトしたエチレン−ビニルアルコール系共重合樹脂
(以下ではグラフト樹脂と称することがある)は、エチ
レン−ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH樹脂)の
ビニルアルコール部分に脂肪族ポリエステルがグラフト
してなる熱可塑性の樹脂であり、エチレン−ビニルアル
コール共重合樹脂95〜45重量%と脂肪族ポリエステ
ル5〜55重量%からなるものである。
ば、EVOH樹脂の存在下にラクトン類を開環重合する
方法、あるいはEVOH樹脂と、通常の縮合重合反応で
生成させた脂肪族ポリエステルやラクトン類を開環重合
体して得られる末端にカルボキシル基を有するポリエス
テルとを反応させる方法等によって製造することができ
る。グラフト樹脂の製造方法はこれらの方法に限定され
るものではないが、以下では前者の方法について説明す
る。
用するEVOH樹脂はエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂
の酢酸ビニルの一部を鹸化した樹脂である。グラフト樹
脂の成形性やガスバリヤー性等の点から、好ましいエチ
レンの含有量は20〜60モル%、さらに好ましくは2
5〜55モル%であり、重合体鎖中の酢酸ビニルの90
モル%以上、さらには95モル%以上が鹸化されている
ものが好ましい。エチレン含有量が20モル%未満では
成形性が悪化するとともに、高湿度下でのガスバリヤ性
が悪くなる。又、エチレン含有量が60モル%を超える
とEVOH樹脂の特徴であるガスバリヤー性が失われる
ので好ましくない。
ラクトン類は、ε−カプロラクトン類、δ−バレロラク
トン類等の従来公知のラクトン開環重合法によってポリ
エステルを形成し得るラクトン類である。EVOH樹脂
の存在下にラクトン類を開環重合する方法は、EVOH
樹脂にポリエステルがグラフトした樹脂が一段の反応で
容易に得られるので、予め開環重合や縮合重合反応によ
ってポリエステルを生成せしめてからEVOH樹脂と反
応させる方法よりも工数も少なく簡単で好ましい。
るものであれば特に限定されないが、ε−カプロラクト
ン類及びδ−バレロラクトン類が特に好ましい。ε−カ
プロラクトン類としては、ε−カプロラクトン、モノメ
チル−ε−カプロラクトン、モノエチル−ε−カプロラ
クトン、モノプロピル−ε−カプロラクトン、モノドデ
シル−ε−カプロラクトン等のアルキル基の炭素数が1
〜5程度のモノアルキル−ε−カプロラクトン類、或い
は2〜3個のアルキル基がε−位置の炭素原子以外の同
一又は異なる炭素原子の水素と置換しているジアルキル
又はトリアルキル−ε−カプロラクトン類、置換基がア
ルコキシ基、アリール基、ベンジル基、シクロアルキル
基、或いはアラルキル基等である置換ε−カプロラクト
ン類が挙げられる。
レロラクトン、3−メチル−5−バレロラクトン、3,
3,−ジメチル−5−バレロラクトン、2−メチル−5
−バレロラクトン、3−エチル−5−バレロラクトンな
どが挙げられる。
合反応は、反応容器中でEVOH樹脂95〜45重量%
とラクトン類5〜55重量%とを混合し、好ましくは窒
素気流下で、従来公知の開環重合触媒、例えば、チタン
系化合物、錫系化合物等を使用し、好ましくは窒素気流
下で、10〜220℃の温度で、好ましくは80〜22
0℃の温度で数時間攪拌しながら行う。又、一軸及び二
軸押し出し機、バンバリーミキサー、ニーダー、ブラベ
ンダー等の混練機中で加熱溶融状態で重合することも可
能である。
ビニルアルコール共重合樹脂)に脂肪族ポリエステルが
グラフトしたエチレン−ビニルアルコール系共重合樹脂
が得られる。上記の方法では、EVOH樹脂粉末と液状
のラクトン化合物の混合物は単なる機械的混合物であ
り、反応初期の混合状態は不均一であるが、反応の進行
とともに均一な溶液状あるいは溶融反応生成物に変化
し、EVOH樹脂に脂肪族ポリエステルがグラフトした
本発明で使用するグラフト樹脂(エチレン−ビニルアル
コール系共重合樹脂)が得られる。
るエチレン−ビニルアルコール系共重合樹脂は、幹を形
成するエチレン−ビニルアルコール樹脂の含有量が95
〜45重量%で、この幹にグラフトした脂肪族ポリエス
テルの含有量が5〜55重量%のグラフト共重合樹脂で
ある。このグラフト共重合樹脂は、EVOH樹脂の有す
る耐溶剤性、高強度、耐摩耗性、ガスバリヤー性とポリ
エステル樹脂の有する柔軟性、耐屈曲性、密着性等の特
性をともに有している。
え、ポリエステル樹脂の含有割合が5重量%未満では、
ガスバリヤー性は優れているが、可撓性、密着性、耐屈
曲性、耐水性は低下する。また、EVOH樹脂の含有割
合が45重量%未満で、ポリエステル樹脂の含有割合が
55重量%を超えると、密着性、可撓性及び耐水性は優
れているが、ガスバリヤー性、耐溶剤性及び被膜強度は
低下する。
して得られるエチレン−ビニルアルコール系共重合樹脂
を含む被膜をプラスチック基材の少なくとも一面に形成
することによって得られる。本発明のガスバリヤー材を
製造するには、先ずエチレン−ビニルアルコール系共重
合樹脂に、必要に応じて各種添加剤を配合したガスバリ
ヤー性被膜形成用の組成物を製造する。添加剤として
は、着色顔料、体質顔料、紫外線吸収剤、紫外線安定
剤、コロイダルシリカ、分散剤、防カビ剤、艶消し剤等
が使用される。被覆組成物は、固体状態或いは溶液状態
のエチレン−ビニルアルコール系共重合体と添加剤等と
を従来公知の混合機、分散機等を用いて混合・分散させ
ることによって製造される。
ば、被覆組成物が溶液の場合には適当な濃度に調整し
て、又、固体状態の場合には各種溶剤に溶解してから、
被覆組成物溶液を、例えば、グラビアコーター、ナイフ
コーター、リバースコーター、浸漬、ハケ塗り、エアー
スプレー、エアレススプレーなどの塗布法を用いてプラ
スチック基材表面に塗布、乾燥することによって形成さ
れる。溶剤としては、例えば、エチレングリコール、グ
リセリン、ジエチレングリコール等のグリコール類、ジ
メチルスルフォオキシド(DMSO)、N,N−ジメチ
ルホルムアミド(DMF)及び低級アルコールと水の混
合液等が使用できるが、実用上は低級アルコールと水の
混合液の使用が好ましい。
レン−ビニルアルコール系共重合樹脂を含む被覆組成物
を、例えば、直接溶融成形してフィルム・シート化し、
プラスチック基材とラミネートする方法を用いても製造
することができる。ラミネートに際しては、直接、熱ラ
ミネートで行ってもよく、また、例えば、ウレタン系、
アクリル系等のドライラミネート接着剤を介してラミネ
ートするドライラミネート成形法やサンドラミネーショ
ン法によってラミネートを行ってもよい。熱ラミネート
する方法としては、例えば、共押出ラミ、共押出法及び
共射出成形法等が用いられる。
性、耐水性、耐溶剤性、耐溶剤性、皮膜強度、密着性等
に優れた被膜を有するガスバリヤー材が得られる。尚、
被膜を形成する際にエチレン−ビニルアルコール系共重
合樹脂中の水酸基を種々の架橋剤によって架橋させるこ
とにより、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、機械的強度、可
塑剤のブリードアウト防止等に更に優れた皮膜を得るこ
とができる。架橋剤としては水酸基と反応するものはい
ずれも使用可能であり、例えば、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート基含有化合物
等が好ましい架橋剤として挙げられる。
性被覆の上に、必要に応じてヒートシール可能な熱可塑
性樹脂層を積層したり、印刷層を設けたり、また複数の
樹脂を接着層を介して積層して使用することも出来る。
このようにして得られた多層積層体は、さらに真空成形
機、圧縮成形機、延伸ブロー成形機等を用い再加熱し、
延伸操作を加える方法、或いは一軸、二軸延伸機を用い
て加熱延伸操作を施すことが出来る。
具体的に説明する。尚、文及び表中の「部」とあるは重
量基準である。
度98.5モル%の組成を有するEVOH樹脂とε−カ
プロラクトンとを表1に記載の割合でフラスコに仕込
み、更にテトラブチルチタネートをε−カプロラクトン
100部当たり0.1部仕込んで窒素気流下攪拌しなが
ら1℃/2〜3min で昇温した。160〜170℃では
それまでの不均一系が徐々に均一な溶液になり、180
〜200℃では完全均一系となった。200〜220℃
で反応を6時間続け本発明のグラフト樹脂を得た。
評価し、結果を表1に示した。各物性の評価は次の方法
で行った。 (1)硬度 各樹脂を170℃の温度でプレス成型し得られたシート
をJIS K−6301に基づいてA型硬度計(JIS
−A)及びD型硬度計(ロックウェル)で測定した。 (2)強度特性 各樹脂のプレス成型シートをJIS K−7311の3
号ダンベルで打ち抜き、同JISに従って100%モジ
ュラス、抗張力及び伸度を測定した。 (3)ビカット軟化点 各樹脂の軟化点をJIS K−7206に従って測定し
た。
学製)の一面に、製造例1〜3で得た各樹脂を60℃で
1日真空乾燥したのち、キャストフィルム成形機を用
い、温度210℃で成形した厚み20μmのフィルムを
それぞれ熱ラミネートし、これらのフィルムを用い気体
透過性測定器(モダンコントロール社製MOCON O
XTRAN−10/50A)を使用して、23℃で酸素
透過量を測定した。
0)の水溶液(15%)からキャスティングにより厚み
20μmのフィルムを作製し、実施例と同様にして酸素
透過量を測定した。
樹脂フィルム(クラレ製)を用い、実施例と同様にして
酸素透過量を測定した。
学製)を用いて実施例と同様にして酸素透過量を測定し
た。
いて可撓性も評価した。酸素透過量の測定結果とともに
表2に結果を示す。可撓性は、フィルムを室温で100
0回折り曲げ、フィルムの状態を目視で観察した。結果
を以下のように表示する。 ○:異常なし △:白化およびわずかにクラック発生 ×:著しいクラック発生
性、成形性、機械的強度及び可撓性に優れたガスバリヤ
ー性被膜を有するガスバリヤー材が提供される。本発明
のガスバリヤー材は、食品、医薬品、化粧品や日用品等
の包装分野及びその他のガスバリヤー性が要求される分
野において有用な材料である。さらに、本発明のガスバ
リヤー材は、高い生産性で、安価に製造することがで
き、廃棄物処理に際しても有毒ガスや有害物質を発生す
ることなく焼却処分が可能である。
Claims (6)
- 【請求項1】 プラスチックからなる基材の少なくとも
一面に、脂肪族ポリエステルがグラフトしたエチレン−
ビニルアルコール系共重合樹脂を含む被膜が形成されて
いることを特徴とするガスバリヤー材。 - 【請求項2】 エチレン−ビニルアルコール系共重合樹
脂が、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂95〜4
5重量%と脂肪族ポリエステル5〜55重量%とからな
る樹脂である請求項1に記載のガスバリヤー材。 - 【請求項3】 エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂
が、エチレン含有量が20〜60モル%のエチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂であり、酢酸ビニルの90モル%以
上が鹸化されている請求項1又は2に記載のガスバリヤ
ー材。 - 【請求項4】 脂肪族ポリエステルがラクトン類の開環
重合体である請求項1〜3のいずれか1項に記載のガス
バリヤー材。 - 【請求項5】 エチレン−ビニルアルコール系共重合樹
脂が、請求項3に記載のエチレン−ビニルアルコール共
重合樹脂95〜45重量%の存在下にラクトン類5〜5
5重量%(但し、両者の合計は100重量%である)を
開環重合してなるものである請求項1〜4のいずれか1
項に記載のガスバリヤー材。 - 【請求項6】 ラクトン類がε−カプロラクトン又はδ
−バレロラクトンである請求項4又は5に記載のガスバ
リヤー材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8040270A JP3055118B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | ガスバリヤー材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8040270A JP3055118B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | ガスバリヤー材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09207291A JPH09207291A (ja) | 1997-08-12 |
JP3055118B2 true JP3055118B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=12575957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8040270A Expired - Lifetime JP3055118B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | ガスバリヤー材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3055118B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001113646A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-24 | Kuraray Co Ltd | 多層フィルムおよびその製造方法 |
JP2015017213A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 日本合成化学工業株式会社 | 変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の製造方法 |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP8040270A patent/JP3055118B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH09207291A (ja) | 1997-08-12 |
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