JP4634555B2 - 樹脂組成物および積層体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(以下、EVOHと略記する)のブレンド物(樹脂組成物)および積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、EVOHはその透明性、ガスバリア性、保香性、耐溶剤性、耐油性などに優れており、かかる特性を生かして、食品包装材料、医薬品包装材料、工業薬品包装材料、農薬包装材料等の各種包装材料に用いられており、かかるEVOHは、その機械的強度等の向上を目的として、加熱延伸処理されることも多く、延伸性能も重要な要求性能となってくる。
【0003】
しかしながら、かかるEVOHは、ポリプロピレンやポリスチレン等の熱可塑性樹脂に比べて加熱延伸成形性に劣るため、かかる対策として、EVOHに可塑剤を添加する方法(特開昭53−88067号公報、特開昭59−20345号公報)やポリアミド系樹脂をブレンドする方法(特開昭52−141785号公報、特開昭58−36412号公報)などが提案されており、また一方では、二種類以上の異なる組成のEVOHからなる樹脂組成物を用いる方法(特開昭61−4752号公報、特開昭60−173038号公報、特開昭63−196645号公報、特開昭63−230757号公報、特開昭63−264656号公報、特開平2−261847号公報)も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のブレンド物を本発明者が詳細に検討したところ、上記の特開昭53−88067号公報や特開昭59−20345号公報の開示技術では、ガスバリア性が大幅に低下してしまい、また特開昭52−141785号公報や特開昭58−36412号公報開示技術では、ロングラン溶融成形性が低下してしまい。更に特開昭61−4752号公報、特開昭60−173038号公報、特開昭63−196645号公報、特開昭63−230757号公報、特開昭63−264656号公報、特開平2−261847号公報の開示技術でも、加熱延伸成形性の向上はある程度認められるものの、組成や構造の異なるEVOHのブレンドであるためその相溶性は完全に均一なものではなく、押出条件や加熱延伸成形条件の振れによって影響を受けやすく、フィルムやカップ、トレイ、ボトル等を連続で延伸成形する場合、不良品の発生が避けられないと言う問題点を有しており、加熱延伸成形時の外観性、ガスバリア性、連続成形性に優れた樹脂組成物が望まれるところである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、かかる現況に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、エチレン含有量10〜70モル%の少なくとも3種のEVOH(A)〜(C)を含有してなり、且つかかる3種のEVOH(A)〜(C)が下記の(1)〜(3)式の条件を満足し、且つ(A)/(B)の配合重量比が95/5〜5/95、(A+B)/(C)の配合重量比が95/5〜50/50であるとき、上記の目的を達成できることを見出して本発明を完成するに至った。
【0006】
Et(C)≧Et(B)+3・・・(1)
Et(B)≧Et(A)+3・・・(2)
Tm(C)≦155・・・(3)
但し、|Et(A)−Et(B)|≦4の場合を除く。Etはそれぞれのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のエチレン含有量(モル%)、Tmは示差走査熱量計で測定(昇温速度10℃/min)されるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の融解ピーク温度(℃)を表す。
【0007】
尚、本発明においては、樹脂組成物に配合される3種のEVOHを便宜的に(A)、(B)、(C)としており、実際に配合される3種のEVOHと(A)〜(C)との対応は少なくとも6種類の場合が想定されるが、かかる6種類の場合の少なくとも1種類が上記の(1)〜(3)式の条件を満足すればよいことは勿論である。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に述べる。本発明の樹脂組成物は、上記の如く少なくとも3種のEVOHを含有してなるもので、かかる3種のEVOHが上記の(1)〜(3)式を満足し、エチレン含有量が10〜70モル%(更には20〜60モル%、特には25〜55モル%)、ケン化度は特に限定されないが85モル%以上(更には90モル%以上、特には95モル%以上)のものが好ましく、該エチレン含有量が10モル%未満では高湿時のガスバリア性、溶融成形性が低下し、逆に70モル%を越えると充分なガスバリア性が得られず、更にケン化度が85モル%未満ではガスバリア性、熱安定性、耐湿性等が低下して好ましくない。
【0009】
また、該EVOHのメルトフローレート(MFR)(210℃、荷重2160g)、特に限定はされないが、0.1〜100g/10分(更には0.5〜50g/10分、特には1〜30g/10分)が好ましく、該メルトフローレートが該範囲よりも小さい場合には、成形時に押出機内が高トルク状態となって押出加工が困難となる傾向にあり、また該範囲よりも大きい場合には、加熱延伸成形時の外観性やガスバリア性が低下する恐れがあり好ましくない。
【0010】
該EVOHは、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化によって得られ、該エチレン−酢酸ビニル共重合体は、公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合などにより製造され、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化も公知の方法で行い得る。
【0011】
また、本発明では、本発明の効果を阻害しない範囲で共重合可能なエチレン性不飽和単量体を共重合していてもよく、かかる単量体としては、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいは炭素数1〜18のモノまたはジアルキルエステル類、アクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、2−アクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のアクリルアミド類、メタクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、2−メタクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のメタクリルアミド類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド等のN−ビニルアミド類、アクリルニトリル、メタクリルニトリル等のシアン化ビニル類、炭素数1〜18のアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルコキシアルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル類、トリメトキシビニルシラン等のビニルシラン類、酢酸アリル、塩化アリル、アリルアルコール、ジメチルアリルアルコール、トリメチル−(3−アクリルアミド−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。
【0012】
本発明の樹脂組成物は、上記の如きEVOHを少なくとも3種含有するものであるが、かかる3種のEVOHが、下記の(1)〜(3)式を満足することが最大の特徴である。
【0013】
Et(C)≧Et(B)+3・・・(1)
Et(B)≧Et(A)+3・・・(2)
Tm(C)≦155・・・(3)
但し、|Et(A)−Et(B)|≦4の場合を除く。Etはそれぞれのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のエチレン含有量(モル%)、Tmは示差走査熱量計で測定(昇温速度10℃/min)されるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の融解ピーク温度(℃)を表す。
【0014】
本発明の樹脂組成物においては、上記の(1)〜(3)式の条件を共に満足することが必要で、(1)及び(2)式において、EVOH(A)〜(C)のエチレン含有量の差がそれぞれ3モル%以上でないときは、加熱延伸成形時の外観性や連続成形性が劣って本発明の目的を達成することができず、更に好ましくは、(1)式がEt(C)≧Et(B)+4、(2)式がEt(B)≧Et(A)+4で、特に好ましくは、(1)式がEt(C)≧Et(B)+5、(2)式がEt(B)≧Et(A)+5である。また、(3)式において、EVOH(C)の融解ピーク温度が165℃を越えると、加熱延伸成形時の成形物の外観性が劣り本発明の目的を達成することができず、更に好ましくは、120≦Tm(C)≦155、特に好ましくは、130≦Tm(C)≦155である。尚、EVOH(A)及び(B)の融解ピーク温度(Tm)は、特に限定されないが、高いガスバリア性が得られる点で通常は165℃を越えるものが好適に用いられる。
【0015】
上記の(1)及び(2)式を満足させるためには、エチレン含有量の差が該(1)及び(2)式を満足する(それぞれのエチレン含有量の差を3モル%以上とする)ように選択すればよく、また、上記の(3)式を満足するようにEVOHの融解ピーク温度を調整するに当たっては、特に限定はされないが、▲1▼EVOHの製造時のケン化反応を調整してアセチル基を一定量残存させる方法、▲2▼EVOHを無水酢酸等で再酢化する方法、▲3▼EVOHを過酸化水素等で酸化分解する方法、▲4▼EVOHを炭素数1〜18程度の脂肪族カルボン酸やそのエステル、アミド等で変性する方法、▲5▼EVOHに多価アルコール(ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ペンタエリスリトール等)を配合する方法、等を挙げることができ、工業上実用的には▲1▼の方法が好適に採用されうる。
【0016】
本発明の樹脂組成物を得るに当たっては、上記の条件を満足するように少なくとも3種のEVOHを選択してブレンドすれば良く、ブレンドするEVOHのそれぞれの配合量については、(A)/(B)の配合重量比は95/5〜5/95(更には90/10〜10/90)が好ましく、かかる重量比が95/5を越えるときや逆に5/95未満のときは加熱延伸成形時の連続成形性が不充分となることがあり好ましくない。また、(C)の量は、(A)と(B)の合計量(A+B)との関係において、(A+B)/(C)の配合重量比を95/5〜50/50(更には90/10〜60/40)とすることが好ましく、かかる重量比が95/5を越えるときは、加熱延伸成形時の成形物の外観性が劣ることがあり、逆に50/50未満のときは、加熱延伸成形時の成形物のガスバリア性が不充分となることがあり好ましくない。
【0017】
また、ブレンド方法としては、特に限定されず、各EVOHを水−アルコールやジメチルスルフォキサイド等の溶剤に溶解して溶液状態で混合する方法、各EVOHのケン化前のエチレン−酢酸ビニル系共重合体をメタノール等のアルコール溶媒に溶解した状態で混合して同時にケン化する方法、あるいは各EVOHを溶融混合する方法などが挙げられるが、通常は溶融混合する方法が採用される。
【0018】
溶融混合における手段としては、例えば、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、プラストミルなどの公知の混練装置を使用して行うことができるが、通常は単軸又は二軸の押出機を用いることが工業上好ましく、また、必要に応じて、ベント吸引装置、ギヤポンプ装置、スクリーン装置等を設けることも好ましい。特に、水分や副生成物(熱分解低分子量物等)を除去するために、押出機に1個以上のベント孔を設けて減圧下に吸引したり、押出機中への酸素の混入を防ぐために、ホッパー内に窒素等の不活性ガスを連続的に供給したりすることにより、熱着色や熱劣化が軽減された品質の優れた樹脂組成物を得ることができる。
【0019】
また、供給方法についても特に限定されず、イ)各EVOHを押出機に供給する前に予めブレンド(前述の溶液混合やケン化前混合等)しておく方法、ロ)各EVOHをドライブレンドして一括して押出機に供給する方法、ハ)1種以上のEVOHを押出機に供給して溶融させたところに固体状の他のEVOHを供給する方法(ソリッドサイドフィード法)、ニ)1種以上のEVOHを押出機に供給して溶融させたところに溶融状態の他のEVOHを供給する方法(メルトサイドフィード法)等を挙げることができるが、中でも、ロ)の方法が装置の簡便さ、ブレンド物のコスト面等で工業上実用的である。
【0020】
本発明においては、かかる樹脂組成物中に酢酸、ホウ酸、リン酸等の酸類やそのアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等の金属塩を含有させることも、樹脂組成物の熱安定性、ロングラン成形性、積層体としたときの接着性樹脂との層間接着性、加熱延伸成形性等が向上する点で好ましく、特にホウ酸、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩がその効果に優れる点で好ましく用いられる。
【0021】
ホウ酸の含有量としては、樹脂組成物に対してホウ素換算で10〜10000ppm(更には20〜2000ppm、特には50〜1000ppm)とすることが好ましく、かかるホウ素の含有量が10ppm未満ではその含有効果が充分得られないことがあり、逆に10000ppmを越えると得られる成形物の外観が悪化して好ましくない。
【0022】
また、かかる金属塩としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ラウリル酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸等の有機酸や、硫酸、亜硫酸、炭酸、ホウ酸、リン酸等の無機酸の金属塩が挙げられ、好適には酢酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩、リン酸水素塩である。また、該金属塩の含有量としては、樹脂組成物に対して金属換算で5〜1000ppm(更には10〜500ppm、特には20〜300ppm)とすることが好ましく、かかる含有量が5ppm未満ではその含有効果が充分得られないことがあり、逆に1000ppmを越えると得られる成形物の外観が悪化して好ましくない。尚、樹脂組成物中に2種以上のアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩が含有される場合は、その総計が上記の含有量の範囲にあることが好ましい。
【0023】
樹脂組成物中に酸類やその金属塩を含有させる方法については、特に限定されず、予め1種以上のEVOHに含有させておいたり、各EVOHのブレンド時に同時に含有させたり、各EVOHのブレンド後の樹脂組成物に含有させたり、これらの方法を組み合わせたりすることができる。本発明の効果をより顕著に得るためには、予め1種以上のEVOHに含有させておく方法が、酸類やその金属塩の分散性に優れる点で好ましい。
【0024】
予め1種以上のEVOHに含有させておく方法としては、ア)含水率20〜80重量%のEVOHの多孔性析出物を、酸類やその金属塩の水溶液と接触させて、酸類やその金属塩を含有させてから乾燥する方法、イ)EVOHの均一溶液(水/アルコール溶液等)に酸類やその金属塩を含有させた後、凝固液中にストランド状に押し出し、次いで得られたストランドを切断してペレットとして、更に乾燥処理をする方法、ウ)EVOHと酸類やその金属塩を一括して混合してから押出機等で溶融混練する方法、エ)EVOHの製造時において、ケン化工程で使用したアルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)を酢酸等の酸類で中和して、残存する酢酸等の酸類や副生成する酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等のアルカリ金属塩の量を水洗処理により調整したりする方法等を挙げることができる。本発明の効果をより顕著に得るためには、酸類やその金属塩の分散性に優れるア)、イ)またはエ)の方法が好ましい。
【0025】
かくして本発明の樹脂組成物が得られるのであるが、本発明においては、本発明の目的を阻害しない範囲において、かかる樹脂組成物に、飽和脂肪族アミド(例えばステアリン酸アミド等)、不飽和脂肪酸アミド(例えばオレイン酸アミド等)、ビス脂肪酸アミド(例えばエチレンビスステアリン酸アミド等)、脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等)、低分子量ポリオレフィン(例えば分子量500〜10,000程度の低分子量ポリエチレン、又は低分子量ポリプロピレン等)などの滑剤、無機塩(例えばハイドロタルサイト等)、可塑剤(例えばエチレングリコール、グリセリン、ヘキサンジオール等の脂肪族多価アルコールなど)、酸素吸収剤(例えば無機系酸素吸収剤として、還元鉄粉類、さらにこれに吸水性物質や電解質等を加えたもの、アルミニウム粉、亜硫酸カリウム、光触媒酸化チタン等が、有機化合物系酸素吸収剤として、アスコルビン酸、さらにその脂肪酸エステルや金属塩等、ハイドロキノン、没食子酸、水酸基含有フェノールアルデヒド樹脂等の多価フェノール類、ビス−サリチルアルデヒド−イミンコバルト、テトラエチレンペンタミンコバルト、コバルト−シッフ塩基錯体、ポルフィリン類、大環状ポリアミン錯体、ポリエチレンイミン−コバルト錯体等の含窒素化合物と遷移金属との配位結合体、テルペン化合物、アミノ酸類とヒドロキシル基含有還元性物質の反応物、トリフェニルメチル化合物等が、高分子系酸素吸収剤として、窒素含有樹脂と遷移金属との配位結合体(例:MXDナイロンとコバルトの組合せ)、三級水素含有樹脂と遷移金属とのブレンド物(例:ポリプロピレンとコバルトの組合せ)、炭素−炭素不飽和結合含有樹脂と遷移金属とのブレンド物(例:ポリブタジエンとコバルトの組合せ)、光酸化崩壊性樹脂(例:ポリケトン)、アントラキノン重合体(例:ポリビニルアントラキノン)等や、さらにこれらの配合物に光開始剤(ベンゾフェノン等)や過酸化物補足剤(市販の酸化防止剤等)や消臭剤(活性炭等)を添加したものなど)、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、界面活性剤、抗菌剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、充填材(例えば無機フィラー等)、他樹脂(例えばポリオレフィン、ポリアミド等)等を配合しても良い。
【0026】
かくして得られた本発明の樹脂組成物は、加熱延伸成形時の外観性、ガスバリア性、連続成形性に優れ、勿論単層として各種用途に用いることは可能であるが、積層体としても有用で、特に該樹脂組成物からなる層の少なくとも片面に熱可塑性樹脂層を積層してなる積層体として用いることが好ましく、耐水性、機械的特性、ヒートシール性等が付与された実用に適した積層体が得られる。
【0027】
該積層体は、本発明の樹脂組成物を用いているため、加熱延伸成形時の外観性、ガスバリア性、連続成形性に非常に優れた効果を示すものである。以下にかかる積層体について説明する。
【0028】
該積層体を製造するに当たっては、本発明の樹脂組成物の片面又は両面に、他の基材(熱可塑性樹脂等)を積層するのであるが、積層方法としては、例えば本発明の樹脂組成物のフィルム、シート等に他の基材を溶融押出ラミネートする方法、逆に他の基材に該EVOHを溶融押出ラミネートする方法、該EVOHと他の基材とを共押出する方法、本発明の樹脂組成物(層)と他の基材(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、ポリウレタン化合物等の公知の接着剤を用いてドライラミネートする方法等が挙げられる。上記の溶融押し出し時の溶融成形温度は、150〜300℃の範囲から選ぶことが多い。
【0029】
かかる他の基材としては、熱可塑性樹脂が有用で、具体的には、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超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、アイオノマー、エチレン−プロピレン(ブロックおよびランダム)共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、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又は共重合体、或いはこれらのオレフィンの単独又は共重合体を不飽和カルボン酸又はそのエステルでグラフト変性したものなどの広義のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂(共重合ポリアミドも含む)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ビニルエステル系樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、芳香族または脂肪族ポリケトン、更にこれらを還元して得られるポリアルコール類、更には他のEVOH等が挙げられるが、積層体の物性(特に強度)等の実用性の点から、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン(ブロックまたはランダム)共重合体、ポリアミド、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)が好ましく用いられる。
【0030】
更に、本発明の樹脂組成物のフィルムやシート等の成形物に他の基材を押出コートしたり、他の基材のフィルム、シート等を接着剤を用いてラミネートする場合、かかる基材としては、前記の熱可塑性樹脂以外に任意の基材(紙、金属箔、一軸又は二軸延伸プラスチックフィルム又はシートおよびその無機物蒸着物、織布、不織布、金属綿状、木質等)が使用可能である。
【0031】
積層体の層構成は、本発明の樹脂組成物の層をa(a1、a2、・・・)、他の基材、例えば熱可塑性樹脂層をb(b1、b2、・・・)とするとき、フィルム、シート、ボトル状であれば、a/bの二層構造のみならず、b/a/b、a/b/a、a1/a2/b、a/b1/b2、b2/b1/a/b1/b2、b2/b1/a/b1/a/b1/b2等任意の組み合わせが可能であり、さらには、少なくともEVOHと熱可塑性樹脂の混合物からなるリグラインド層をRとするとき、b/R/a、b/R/a/b、b/R/a/R/b、b/a/R/a/b、b/R/a/R/a/R/b等とすることも可能であり、フィラメント状ではa、bがバイメタル型、芯(a)−鞘(b)型、芯(b)−鞘(a)型、或いは偏心芯鞘型等任意の組み合わせが可能である。尚、上記の層構成において、それぞれの層間には、必要に応じて接着性樹脂層を設けることができ、かかる接着性樹脂としては、種々のものを使用することもでき、延伸性に優れた積層体が得られる点で好ましく、bの樹脂の種類によって異なり一概に言えないが、不飽和カルボン酸またはその無水物をオレフィン系重合体(上述の広義のポリオレフィン系樹脂)に付加反応やグラフト反応等により化学的に結合させて得られるたカルボキシル基を含有する変性オレフィン系重合体を挙げることができ、具体的には、無水マレイン酸グラフト変性ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト変性ポリプロピレン、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−プロピレン(ブロックおよびランダム)共重合体、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−エチルアクリレート共重合体、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−酢酸ビニル共重合体等から選ばれた1種または2種以上の混合物が好適なものとして挙げられる。このときの、熱可塑性樹脂に含有される不飽和カルボン酸又はその無水物の量は、0.001〜3重量%が好ましく、更に好ましくは0.01〜1重量%、特に好ましくは0.03〜0.5重量%である。該変性物中の変性量が少ないと、接着性が不充分となることがあり、逆に多いと架橋反応を起こし、成形性が悪くなることがあり好ましくない。またこれらの接着性樹脂には、本発明の樹脂組成物や他のEVOH、ポリイソブチレン、エチレン−プロピレンゴム等のゴム・エラストマー成分、更にはb層の樹脂等をブレンドすることも可能である。特に、接着性樹脂の母体のポリオレフィン系樹脂と異なるポリオレフィン系樹脂をブレンドすることにより、接着性が向上することがあり有用である。
【0032】
積層体の各層の厚みは、層構成、bの種類、用途や容器形態、要求される物性などにより一概に言えないが、通常は、a層は5〜500μm(更には10〜200μm)、b層は10〜5000μm(更には30〜1000μm)、接着性樹脂層は5〜400μm(更には10〜150μm)程度の範囲から選択される。
【0033】
該積層体は、そのまま各種形状のものに使用されるが、前述のように、本発明の樹脂組成物は加熱延伸成形時の外観性、ガスバリア性、連続成形性に優れているので、更に該積層体の物性を改善するためには加熱延伸処理を施すことも好ましい。ここで加熱延伸処理とは、熱的に均一に加熱されたフィルム、シート、パリソン状の積層体をチャック、プラグ、真空力、圧空力、ブローなどにより、カップ、トレイ、チューブ、ボトル、フィルム状に均一に成形する操作を意味し、かかる延伸については、一軸延伸、二軸延伸のいずれであってもよく、できるだけ高倍率の延伸を行ったほうが物性的に良好で、延伸時にピンホールやクラック、延伸ムラや偏肉、デラミ等の生じない、ガスバリア性に優れた延伸成形物が得られる。
【0034】
延伸方法としては、ロール延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法、延伸ブロー法、真空圧空成形等のうち延伸倍率の高いものも採用できる。二軸延伸の場合は同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式のいずれの方式も採用できる。延伸温度は60〜170℃、好ましくは80〜160℃程度の範囲から選ばれる。
【0035】
延伸が終了した後、次いで熱固定を行うことも好ましい。熱固定は周知の手段で実施可能であり、上記延伸フィルムを緊張状態を保ちながら80〜170℃、好ましくは100〜160℃で2〜600秒間程度熱処理を行う。
【0036】
また、生肉、加工肉、チーズ等の熱収縮包装用途に用いる場合には、延伸後の熱固定は行わずに製品フィルムとし、上記の生肉、加工肉、チーズ等を該フィルムに収納した後、50〜130℃、好ましくは70〜120℃で、2〜300秒程度の熱処理を行って、該フィルムを熱収縮させて密着包装をする。
【0037】
かくして得られた積層体の形状としては任意のものであってよく、フィルム、シート、テープ、ボトル、パイプ、フィラメント、異型断面押出物等が例示される。又、得られる積層体は必要に応じ、熱処理、冷却処理、圧延処理、印刷処理、ドライラミネート処理、溶液又は溶融コート処理、製袋加工、深絞り加工、箱加工、チューブ加工、スプリット加工等を行うことができる。
【0038】
上記の如く得られたカップ、トレイ、チューブ、ボトル等からなる容器や延伸フィルムからなる袋や蓋材は食品、飲料、医薬品、化粧品、工業薬品、洗剤、農薬、燃料等各種の包装材料として有用である。
【0039】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
尚、実施例中「部」、「%」とあるのは特に断りのない限り重量基準を示す。
【0040】
EVOHの融点の測定については、示差走査熱量計(パーキンエルマー社製「DSC−7」)を用いて昇温速度10℃/minで測定することにより行った。
また、EVOH中のホウ酸含有量の測定については、EVOHをアルカリ溶融してICP発光分光分析法によりホウ素を定量することにより行った。
更に、アルカリ(土類)金属含有量の測定については、EVOHを灰化後、塩酸水溶液に溶解して原子吸光分析法によりアルカリ(土類)金属を定量することにより行った。
【0041】
以下のEVOHを用意した。但し、各EVOH中の種々の金属塩に関しては、EVOHの含水多孔性析出物を金属塩含有の水溶液と接触させて、金属塩を含有させてから乾燥することにより含有させた。
【0042】
EVOH−1:エチレン含有量32モル%、ケン化度99.5モル%、MFR3.5g/10分、Tm183℃、酢酸ナトリウム含有量535ppm(Naとして150ppm含有)
EVOH−2:エチレン含有量40モル%、ケン化度99.5モル%、MFR4.0g/10分、Tm170℃、酢酸カルシウム含有量160ppm(Caとして40ppm含有)
EVOH−3:エチレン含有量49モル%、ケン化度97.0モル%、MFR30g/10分、Tm142℃、酢酸ナトリウム含有量355ppm(Naとして100ppm含有)
EVOH−4:エチレン含有量38モル%、ケン化度99.6モル%、MFR4.0g/10分、Tm173℃、酢酸マグネシウム含有量120ppm(Mgとして20ppm含有)
EVOH−5:エチレン含有量44モル%、ケン化度96.1モル%、MFR15g/10分、Tm149℃、酢酸ナトリウム含有量285ppm(Naとして80ppm含有)
EVOH−6:エチレン含有量29モル%、ケン化度99.4モル%、MFR3.0g/10分、Tm188℃、酢酸ナトリウム含有量430ppm(Naとして120ppm含有)
EVOH−7:エチレン含有量36モル%、ケン化度99.2モル%、MFR4.0g/10分、Tm175℃、リン酸二水素カルシウム含有量175ppm(Caとして30ppm含有)
EVOH−8:エチレン含有量34モル%、ケン化度99.6モル%、MFR3.0g/10分、Tm181℃、酢酸ナトリウム含有量430ppm(Naとして120ppm含有)
EVOH−9:エチレン含有量35モル%、ケン化度99.4モル%、MFR2.0g/10分、Tm179℃、ホウ酸含有量450ppm(Bとして80ppm含有)
EVOH−10:エチレン含有量44モル%、ケン化度96.1モル%、MFR4.5g/10分、Tm149℃、ホウ酸含有量450ppm(Bとして80ppm含有)
EVOH−11:エチレン含有量42モル%、ケン化度99.0モル%、MFR15g/10分、Tm163℃、酢酸ナトリウム含有量430ppm(Naとして120ppm含有)
EVOH−12:エチレン含有量40モル%、ケン化度99.5モル%、MFR30g/10分、Tm170℃、酢酸ナトリウム含有量335ppm(Naとして100ppm含有)
【0043】
実施例1
上記のEVOH−1(A)、EVOH−2(B)及びEVOH−3(C)を用いて、重量配合比(A)/(B)/(C)=65/20/15となるように混合してから、ストランドダイを備えた二軸押出機に供給し、以下の条件にて溶融押出を行い、そのストランドをペレタイザーで切断して、目的とする樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の含水率は0.15%であった。
尚、上記の(A)〜(C)において、Et(A)=32モル%、Et(B)=40モル%、Et(C)=49モル%、Tm(C)=142で、本文中の(1)〜(3)式を共に満足するものであった。
【0044】
上記で得られた樹脂組成物を用いて以下の方法で多層構造体の製造(加熱延伸成形)を行って、外観性、ガスバリア性、連続成形性の評価を行った。
【0045】
[多層構造体の製造]
上記で得られた樹脂組成物をフィードブロック3種5層の多層Tダイを備えた多層押出装置に供給して、ポリスチレン(エーアンドエムスチレン社製『ダイアレックス HT516』)層/接着樹脂(三菱化学社製『モディックAP F502』)層/樹脂組成物層/接着樹脂層(同左)/ポリスチレン層(同左)の層構成(厚み450/90/120/90/450μm)の多層シートを得て、次にプラグアシスト型真空圧空成形機(浅野研究所製)にて、ヒーター温度が500℃で加熱時間28secでカップ(上面65mmΦ、底面60mmΦ、深さ55m)の加熱延伸成形加工を行って多層構造体を作製した。
【0046】
かかる多層構造体について、外観性、ガスバリア性、連続成形性を下記の如く評価した。
(外観性)
上記で得られたカップを、光学顕微鏡で観察して下記の基準により評価した。
○ −−− 微小なクラックやピンホール、局部的な偏肉は全く認められない
△ −−− カップの側面部に微小なクラックやピンホール或いは局部的な偏肉が若干認められる
× −−− カップの側面部に微小なクラックやピンホール及び局部的な偏肉が著しく認められる
【0047】
(ガスバリア性)
上記で得られたカップの上面をアルミ金属板で密封して酸素透過度を測定(モダンコントロール社製「OXTRAN10/50」を用いて23℃、50%RH条件)した。
【0048】
(連続成形性)
上記の延伸成形加工を連続して2時間行って、120個のカップを得、以下のように評価した。
◎ −−− 120個とも上記外観性の評価が○である
○ −−− 117〜119個が上記の外観性の評価が○である
△ −−− 111〜116個が上記の外観性の評価が○である
× −−− 110個以下が上記の外観性の評価が○である
【0049】
実施例2〜6、比較例1〜3
表1及び2に示す如くEVOHを用いて実施例1に準じて樹脂組成物を得て、同様に評価を行った。尚、実施例2〜6においては、(A)〜(C)について、本文中の(1)〜(3)式を全て満足するものであったが、比較例1は(1)式を、比較例2は(2)式を、比較例3は(3)式をそれぞれ逸脱するものであった。
【0050】
実施例及び比較例の評価結果を表3に示す。
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
尚、上記表1及び2における略号は以下の通りである。
Et:エチレン含有量(モル%)
Sv:ケン化度(モル%)
MFR:メルトフローレイト(g/10分)
Tm:融解ピーク温度(℃)
配合比:重量部比
【0053】
【表3】
【0054】
【発明の効果】
本発明の樹脂組成物は、特定の条件を満足するように少なくとも3種のEVOHをブレンドしているため、加熱延伸成形時の外観性、ガスバリア性、連続成形性に優れ、各種包装用途(食品、飲料、化粧品、医薬品、工業薬品、農薬、溶剤、燃料等)の包装材料として有用である。
Claims (2)
- エチレン含有量10〜70モル%の少なくとも3種のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A)〜(C)を含有してなり、且つかかる3種のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A)〜(C)が下記の(1)〜(3)式の条件を満足し、且つ(A)/(B)の配合重量比が95/5〜5/95、(A+B)/(C)の配合重量比が95/5〜50/50であることを特徴とする樹脂組成物。
Et(C)≧Et(B)+3・・・(1)
Et(B)≧Et(A)+3・・・(2)
Tm(C)≦155・・・(3)
[但し、|Et(A)−Et(B)|≦4の場合を除く。Etはそれぞれのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のエチレン含有量(モル%)、Tmは示差走査熱量計で測定(昇温速度10℃/min)されるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の融解ピーク温度(℃)を表す。] - 請求項1記載の樹脂組成物を含有する層を少なくとも1層含むことを特徴とする積層体。
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