JP4686119B2 - ブロー成形容器及びその製造方法 - Google Patents
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触媒;2,2−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス−(4−メチル−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス−(2−シクロプロピルプロピオニトリル)等のアゾニトリル系開始剤及びイソブチリルパーオキサイド、クミルパーオキシネオデカノエイト、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物系開始剤等を用いることができる。
温度;20〜90℃、好ましくは40℃〜70℃。
時間(連続式の場合は平均滞留時間);2〜15時間、好ましくは3〜11時間。
重合率;仕込みビニルエステルに対して10〜90%、好ましくは30〜80%。
重合後の溶液中の樹脂分;5〜85%、好ましくは20〜70%。
共重合体中のエチレン含有率;好ましくは5〜60モル%、さらに好適には15〜55モル%、最適には20〜50モル%。
該共重合体溶液濃度;10〜50%。
反応温度;30〜150℃。
触媒使用量;0.005〜0.6当量(酢酸ビニル成分当り)。
時間(連続式の場合、平均滞留時間);10分〜6時間。
反応温度;70〜150℃。
触媒使用量;0.005〜0.1当量(酢酸ビニル成分当り)。
0.95×exp(0.039×ET)−2≦a≦0.95×exp(0.039×ET)+2 (1)
ここで、
aは、アルカリ金属換算でのアルカリ金属塩(A)の含有量(μmol/g)、
ETは、エチレン−ビニルアルコール共重合体のエチレン含有量(モル%)
である。
0.95×exp(0.039×ET)−1.5≦a≦0.95×exp(0.039×ET)+1.5 (1')
0.95×exp(0.039×ET)−1≦a≦0.95×exp(0.039×ET)+1 (1")
乾燥EVOH樹脂組成物ペレットを凍結粉砕により粉砕した。得られた粉砕EVOH樹脂組成物を、呼び寸法1mmのふるい(標準フルイ規格JIS Z−8801準拠)でふるい分けした。上記のふるいを通過したEVOH樹脂組成物粉末10gと0.01規定の塩酸水溶液50mLを100mL共栓付き三角フラスコに投入し、冷却コンデンサーを付け、95℃で10時間撹拌、加熱抽出した。得られた抽出液2mLを、イオン交換水8mLで希釈した。前記の希釈された抽出液を、(株)横河電機製イオンクロマトグラフィーIC7000を用いて定量分析し、Na及びKイオンの量を定量した。なお、定量に際してはそれぞれ塩化ナトリウム水溶液及び塩化カリウム水溶液を用いて作成した検量線を用いた。こうして得られたNa及びKイオンの量から、乾燥EVOH樹脂組成物ペレットに含まれるアルカリ金属塩(A)の量を金属元素換算値で得た。
カラム :(株)横河電機製のICS−C25
溶離液 :5.0mMの酒石酸と1.0mMの2,6−ピリジンジカルボン酸を含む水溶液
測定温度 :40℃
溶離液流速 :1mL/min.
サンプル打ち込み量:50μL
乾燥EVOH樹脂組成物ペレットを凍結粉砕により粉砕した。得られた粉砕EVOH樹脂組成物を、呼び寸法1mmのふるい(標準フルイ規格JIS Z−8801準拠)でふるい分けした。上記のふるいを通過したEVOH樹脂組成物粉末10gとイオン交換水50mLを共栓付き100mL三角フラスコに投入し、冷却コンデンサーを付け、95℃で10時間撹拌、抽出した。得られた抽出液2mLを、イオン交換水8mLで希釈した。前記の希釈された抽出液を、(株)横河電機製イオンクロマトグラフィーIC7000を用いて定量分析し、カルボン酸(酢酸)イオンの量を定量し、カルボン酸根(C1)を得た。なお、定量に際しては酢酸水溶液を用いて作成した検量線を用いた。
カラム :(株)横河電機製 SCS5−252
溶離液 :0.1%リン酸水溶液
測定温度 :40℃
溶離液流速 :1mL/min.
サンプル打ち込み量:50μL
乾燥EVOH樹脂組成物ペレットを凍結粉砕により粉砕した。得られた粉砕EVOH樹脂組成物を、呼び寸法1mmのふるい(標準フルイ規格JIS Z−8801準拠)でふるい分けした。上記のふるいを通過したEVOH樹脂組成物粉末10gと0.05規定の水酸化ナトリウム水溶液50mLを共栓付き100mL三角フラスコに投入し、冷却コンデンサーを付け、95℃で10時間撹拌しながら加熱抽出した。得られた抽出液2mLにイオン交換水7mLを加えて希釈し、さらに、0.1規定のリン酸水溶液を1mL加えて分析用試料液を調製した。前記の希釈された抽出液に含まれるカルボン酸イオンの量を、(株)横河電機製イオンクロマトグラフィーIC7000を用いて定量分析し、カルボン酸(酢酸)イオンの量を定量し、カルボン酸根(C2)を得た。なお、定量に際しては酢酸を0.05規定の水酸化ナトリウム水溶液で希釈した溶液2mLに、イオン交換水7mLを加え、さらに0.1規定リン酸水溶液1mL加えて作製した検量線用試料液で作成した検量線を用いた。
カラム :(株)横河電機製 SCS5−252
溶離液 :0.1%リン酸水溶液
測定温度 :40℃
溶離液流速 :1mL/min.
サンプル打ち込み量:50μL
試料とする乾燥EVOH樹脂組成物ペレット50mgを酸素フラスコ燃焼法により完全燃焼させ、得られた燃焼灰分を1mol/L硝酸水溶液10mLに溶解させた。前記溶液を用いて、高周波プラズマ発光分析(ジャーレルアッシュ製ICP発光分析装置IRIS AP)によりホウ素化合物(B)の含有量をホウ素元素換算値で得た。
試料とする乾燥EVOH樹脂組成物ペレットを凍結粉砕により粉砕した。得られた粉砕EVOH樹脂組成物を、呼び寸法1mmのふるい(標準フルイ規格JIS Z−8801準拠)でふるい分けした。上記のふるいを通過したEVOH樹脂組成物粉末10gと0.01規定の塩酸水溶液50mLを共栓付き100mL三角フラスコに投入し、冷却コンデンサーを付け、95℃で4時間撹拌、抽出した。得られた抽出液を、(株)横河電機製イオンクロマトグラフィーIC7000を用いて定量分析し、リン酸イオンの量を定量しリン酸根量を得た。なお、定量に際してはリン酸二水素ナトリウム水溶液を用いて作成した検量線を用いた。
カラム :(株)横河電機製 ICS−A23
溶離液 :2.5mM炭酸ナトリウムと1.0mM炭酸水素ナトリウムを含む水溶液
測定温度 :40℃
サンプル打ち込み量:50μL
乾燥EVOHペレットを凍結粉砕により粉砕した。得られた粉砕EVOHを、呼び寸法1mmのふるい(標準フルイ規格JIS Z−8801準拠)でふるい分けした。上記のふるいを通過したEVOH粉末5gを、100gのイオン交換水中に浸漬し、85℃で4時間撹拌した後、脱液して乾燥する操作を二回行った。得られた洗浄後の粉末EVOHを用いて、下記の測定条件でNMRの測定を行い、下記の解析方法でケン化度を求めた。
装置名 :日本電子製 超伝導核磁気共鳴装置Lambda 500
観測周波数 :500MHz
溶媒 :DMSO−d6
ポリマー濃度 :4重量%
測定温度 :40℃及び95℃
積算回数 :600回
パルス遅延時間:3.836秒
サンプル回転速度:10〜12Hz
パルス幅(90°パルス):6.75μsec
40℃での測定では、3.3ppm付近に水分子中の水素のピークが観測され、EVOHのビニルアルコール単位のメチン水素のピークのうちの、3.1〜3.7ppmの部分と重なった。一方、95℃での測定では、前記40℃で生じた重なりは解消するものの、4〜4.5ppm付近に存在するEVOHのビニルアルコール単位の水酸基の水素のピークが、EVOHのビニルアルコール単位のメチン水素のピークのうちの、3.7〜4ppmの部分と重なった。すなわち、EVOHのビニルアルコール単位のメチン水素(3.1〜4ppm)の定量については、水あるいは水酸基の水素のピークとの重複を避けるために、3.1〜3.7ppmの部分については、95℃の測定データを採用し、3.7〜4ppmの部分については40℃の測定データを採用し、これらの合計値として当該メチン水素の全量を定量した。なお、水あるいは水酸基の水素のピークは測定温度を上昇させることで高磁場側にシフトすることが知られている。
試料とする乾燥EVOHペレット0.20gを精秤し、これを含水フェノール(水/フェノール=15/85重量%)40mLに60℃にて4時間加熱溶解させ、温度30℃にて、オストワルド型粘度計にて測定し(t0=90秒)、下式により固有(極限)粘度[η]を求めた。
[η]=(2×(ηsp−lnηrel))1/2/C (L/g)
ηsp= t/ t0−1 (specific viscosity)
ηrel= t/ t0 (relative viscosity)
C :EVOH濃度(g/L)
・t0:ブランク(含水フェノール)が粘度計を通過する時間
・t:サンプルを溶解させた含水フェノール溶液が粘度計を通過する時間
METTLER社製HR73ハロゲン水分率分析装置を用いて、乾燥温度180℃、乾燥時間20分、サンプル量約10gの条件でEVOHペレットの含水率を測定した。
東亜電波工業株式会社製、ポータブルイオン・pH計(IM−22P)に炭酸ガスセンサ(CE−2041)を接続し、溶液中の炭酸ガス濃度を測定した。
[EVOH樹脂組成物の製造]
エチレン含有量32モル%のエチレン−酢酸ビニル共重合体の45%メタノール溶液50kgとメタノール129kgを、容量470Lケン化反応器に仕込み、反応器内に窒素ガスを吹き込みながら、内温を60℃とした。そこへ、水酸化ナトリウムのメタノール溶液29L(濃度:80g/L)を添加し、ケン化反応を開始する。ケン化反応中は、反応効率を上げるために、反応系内に副生成物として発生する酢酸メチルを、反応系内のメタノールと一緒に反応系外に追い出すために、連続的に反応器内に窒素ガスを吹き込み続けた。追い出す速度は、酢酸メチルとメタノールの合計で約20kg/hrの速度であり、これを冷却コンデンサを用いて凝縮させて回収した。反応開始から2時間後に、水酸化ナトリウムのメタノール溶液29L(濃度:80g/L)をさらに添加し、ケン化反応の追い込みを行った。反応開始から6時間後、6.8kgの酢酸と56Lの水を添加して前記反応液を中和し、反応を停止させた。
上述のようにして得られたEVOH樹脂組成物を使用して、5層共押出ダイレクトブロー成形容器を製造した。他の熱可塑性樹脂(T)としては、三井化学株式会社製低密度ポリエチレン(LDPE)「ミラソン102」を使用した。また、接着性樹脂(Ad)としては、住友化学工業株式会社製エチレン・アクリル酸エステル・無水マレイン酸三元共重合体「ボンダインTX8030」を使用した。成形条件は以下のとおりである。
成形機:鈴木鉄工所製4種7層ダイレクトブロー成形機
EVOH樹脂組成物押出温度:210℃
低密度ポリエチレン押出温度:195℃
接着性樹脂押出温度:195℃
金型温度:15℃
ボトル容量:1000ml
層構成:LDPE/Ad/EVOH/Ad/LDPE
=340/20/40/20/340(μm)
多層ボトルから1.5cm×18cmのボトル片を切り出し、オートグラフによりボトル成形直後のEVOH層と接着層(内層側)間のT型剥離強度を測定した(引張強度250mm/min.、チャック間隔20mm)ところ、剥離強度は6.5kg/15mmであった。評価結果を表2に示す。
多層ボトルの成形を連続で72時間実施した際のボトルに発生するブツを目視で観察したが、ブツ発生は認められず、良好なボトル外観であった。評価結果を表2に示す。
多層ボトル成形を連続で72時間実施した際のボトルの色相を目視で判定したが、着色の無い、良好なボトル外観であった。評価結果を表2に示す。
上述のようにして得られたEVOH樹脂組成物を使用して、3層共押出ダイレクトブロー成形容器を製造した。他の熱可塑性樹脂(T)としては、三井化学株式会社製低密度ポリエチレン(LDPE)「ミラソン102」を使用した。また、接着性樹脂(Ad)としては、住友化学工業株式会社製エチレン・アクリル酸エステル・無水マレイン酸三元共重合体「ボンダインTX8030」を使用した。成形条件は以下のとおりである。
成形機:鈴木鉄工所製4種7層ダイレクトブロー成形機
EVOH樹脂組成物押出温度:210℃
低密度ポリエチレン押出温度:195℃
接着性樹脂押出温度:195℃
金型温度:15℃
ボトル容量:1000ml
層構成:(内)EVOH/Ad/LDPE(外)
=40/20/340(μm)
成形直後のボトルにミネラル水を充填し、30分室温で放置した後、ミネラル水の味覚官能評価を実施した。味覚は特に問題無く、酸味も無かった。評価結果を表2に示す。
上述のようにして得られたEVOH樹脂組成物を使用して、3層共射出ブロー成形容器を製造した。他の熱可塑性樹脂(T)としては、VORIDIAN社製ポリエチレンテレフタレート(PET)「PET9921W」を使用した。
以上のようにして得られたボトル100本を、各々1本ごとに内容物として水を充填し、常圧下で密栓した後、50cmの高さからボトル胴部を水平にし、90°の角度を持った長さ20cm三角形の台の上に、台の角部がボトル胴部の中央に当たるように一回のみ自然落下させた。デラミを生じたボトルの本数から、下記式にしたがってデラミ発生率を算出した。
デラミ発生率=[(デラミを生じたボトルの本数)/100]×100 (%)
得られた容器の外観を目視で観察したが、ブツは認められず又、着色やストリークも見られなかった。以上の評価結果をまとめて表2に示す。
実施例1と同様にして得られた洗浄後の含水ペレット2.4kg及び濃度0.36g/Lのホウ酸水溶液5.1Lを高さ300mm、開径280mmのプラスチック製の容器に入れ、25℃で10時間浸漬し、浸漬後脱液した。
Claims (14)
- アルカリ金属塩(A)をアルカリ金属換算で0.1〜20μmol/g含有し、95℃の水に10時間浸漬処理して抽出されるカルボン酸根(C1)を0〜2μmol/g含有し、かつ95℃の0.05規定水酸化ナトリウム水溶液に10時間浸漬処理して抽出されるカルボン酸根(C2)を0〜40μmol/g含有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物からなるブロー成形容器。
- アルカリ金属塩(A)をアルカリ金属換算で0.1〜20μmol/g含有し、95℃の水に10時間浸漬処理して抽出されるカルボン酸根(C1)を0〜2μmol/g含有し、かつケン化度が99.7〜100モル%であるエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物からなるブロー成形容器。
- 前記エチレン−ビニルアルコール共重合体のエチレン含有量が5〜60モル%である請求項1又は2に記載のブロー成形容器。
- アルカリ金属塩(A)としてカリウム塩を、カリウム換算で0.1〜20μmol/g含有する請求項1〜3のいずれか記載のブロー成形容器。
- 前記エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物が、さらにホウ素化合物(B)をホウ素元素換算で1〜200μmol/g含有する請求項1〜4のいずれか記載のブロー成形容器。
- 前記エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物の層及び他の熱可塑性樹脂の層を有する多層構造体からなる請求項1〜5のいずれか記載のブロー成形容器。
- 前記他の熱可塑性樹脂がポリオレフィンである請求項6記載のブロー成形容器。
- 前記他の熱可塑性樹脂がポリアミド又はポリエステルである請求項6記載のブロー成形容器。
- 前記エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物の層が最内層に位置する請求項6〜8のいずれか記載のブロー成形容器。
- アルカリ金属塩(A)0.05〜40mmol/Lを含有し、かつ0.5mmol/L以上の炭酸ガスを含有する水溶液にエチレン−ビニルアルコール共重合体を接触させた後、含水率が1重量%以下になるまで乾燥させてからブロー成形する、請求項1〜9のいずれか記載のブロー成形容器の製造方法。
- 前記水溶液が、更に、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸、ホウ酸エステル及びホウ酸塩からなる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物(B)をホウ素元素換算で0.1〜50mmol/L含有する、請求項10記載のブロー成形容器の製造方法。
- 他の熱可塑性樹脂と共押出ブロー成形する請求項10又は11記載のブロー成形容器の製造方法。
- 他の熱可塑性樹脂と共射出ブロー成形する請求項10又は11記載のブロー成形容器の製造方法。
- 溶融成形時のダイ温度又はノズル温度が250℃以上である請求項10〜13のいずれか記載のブロー成形容器の製造方法。
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