JP7324021B2 - 単層射出成形品および香料用容器 - Google Patents

単層射出成形品および香料用容器 Download PDF

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Description

本発明は、耐溶剤性及び耐衝撃性に優れる単層射出成形品および香料用容器に関する。
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)は酸素等のガスに対して優れたバリア性を示し、かつ溶融成形性にも優れることから、フィルムやボトル等に成形され、各種包装材料等として広く用いられている。またEVOHは耐溶剤性に優れるため、内容物と接する最内層に設けることで、耐薬品ボトルとして用いられることが多い。しかし、最内層にEVOHを用いた容器はEVOH層の片面のみにしかポリオレフィン層を積層することができないので、耐衝撃性が不十分となり、高い耐衝撃性が要求される用途では使用できないことがあった。
そこで、このような問題を解決するために、特許文献1には、最内層にEVOHとポリアルキレンエーテルユニットを有する重合体とを含有する樹脂組成物層を有する農薬用容器が提案されている。当該農薬容器は、低温における耐衝撃性に優れるとされている。
特許文献2には最内層にEVOH及び柔軟樹脂を含有する樹脂組成物層を備える、ピンチオフ部を有するブロー成形容器が、側面、底面、角部及びピンチオフ部において衝撃強度に優れることが記載されている。
特開2010-095315号公報 国際公開2013/172226号
近年、ガスバリア性を有する単層射出成形品が求められる場合があるが、単層射出成形品は片面にポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂層を備える構成と比べ、より高い耐衝撃性が求められる傾向となる。しかしながら、上記従来の樹脂組成物を単層射出成形品として用いた場合、耐衝撃性を高めようとポリアルキレンエーテルユニットを有する重合体等の柔軟樹脂の比率を増やして耐衝撃性を高めようとすると、ガスバリア性低下のみならず、耐溶剤性の低下が問題となる場合があることが分かり、耐溶剤性と耐衝撃性を両立することが難しいことが分かった。また、近年、特定の用途において、かかる単層射出容器にシリンジ等の針を刺す必要がある場合があり、容易に針を刺せるよう適度な突き刺し強度を有していることが求められる場合があった。
本発明の目的は、優れたガスバリア性を有し、耐衝撃性及び耐溶剤性に優れ、適度な突き刺し強度を有する単層射出成形品を提供することである。
すなわち、本発明は
[1]エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物(x)を用いた単層射出成形品であって、樹脂(B)は酸変性ポリオレフィン系樹脂および酸変性エラストマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対する樹脂(B)の質量比(B/A)が3/97~17/83であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のJIS K 7210:2014に従って測定した210℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが12~40g/10minであり、樹脂組成物(x)のJIS K 7210:2014に従って測定した210℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが5~30g/10minである単層射出成形品;
[2]エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のエチレン単位含有量が20モル%~60モル%である、[1]の単層射出成形品;
[3]樹脂(B)が酸変性ポリエステル系エラストマーまたは酸変性エチレン-α-オレフィン共重合体である、[1]または[2]の単層射出成形品;
[4]樹脂組成物(x)の厚み20μmの単層フィルムについて、JIS K7375に準じて測定したヘイズが0.1%~30%である、[1]~[3]のいずれかの単層射出成形品;
[5]樹脂組成物(x)の厚み100μmの単層フィルムについて、JIS Z1707に準じて測定した突き刺し強度が5N~18Nである、[1]~[4]のいずれかの香料用容器;
を提供することで達成される。
本発明によれば、優れたガスバリア性を有し、耐衝撃性及び耐溶剤性に優れ、適度な突き刺し強度を有する単層射出成形品を提供できる。
本発明の単層射出成形品は、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)および樹脂(B)を含む樹脂組成物(x)を用いた単層射出成形品であって、樹脂(B)は酸変性ポリオレフィン系樹脂および酸変性エラストマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対する樹脂(B)の質量比(B/A)が3/97~17/83であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のJIS K 7210:2014に従って測定した210℃、2160g荷重におけるメルトフローレート(以下「MFR」と略記する場合がある)が12~40g/10minであり、樹脂組成物(x)のJIS K 7210:2014に従って測定した210℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが5~30g/10minである。比較的高い特定のMFRを有するEVOH(A)と樹脂(B)とを特定比率で含む、特定のMFRを有する樹脂組成物(x)を用いることで、得られる単層射出成形品の耐溶剤性および耐衝撃性を兼ね備えたガスバリア性の単層射出成形品が得られる。このような効果を奏する理由は定かでは無いが、特定のEVOH(A)を用いることで、本発明の単層射出成形品の表面に存在するEVOH(A)の比率が高まる傾向となり耐溶剤性が顕著に現れることが1つの要因として推察される。
(EVOH(A))
EVOH(A)は、通常、エチレン-ビニルエステル共重合体をケン化することで得ることができる。エチレン-ビニルエステル共重合体の製造およびケン化は、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が代表的であるが、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、ピバリン酸ビニルおよびバーサティック酸ビニル等のその他の脂肪酸ビニルエステルであってもよい。
EVOH(A)のエチレン単位含有量は20モル%以上が好ましく、25モル%以上がより好ましく、33モル%以上がさらに好ましい。また、前記EVOH(A)のエチレン単位含有量は60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましい。エチレン単位含有量が20モル%以上であると、溶融成形性及び耐衝撃性が良好となる傾向にある。一方、エチレン単位含有量が60モル%以下であると、耐溶剤性が高まる傾向にある。EVOH(A)のエチレン単位含有量は、核磁気共鳴(NMR)法により求めることができる。
EVOH(A)のビニルエステル成分のケン化度は80モル%以上が好ましく、90モル%以上がより好ましく、99モル%以上がさらに好ましい。ケン化度を90モル%以上とすることで、成形品のガスバリア性を高めること等ができる。またEVOH(A)のケン化度は100モル%以下であっても、99.99モル%以下であってもよい。EVOH(A)のケン化度は、H-NMR測定を行い、ビニルエステル構造に含まれる水素原子のピーク面積と、ビニルアルコール構造に含まれる水素原子のピーク面積とを測定して算出できる。
また、EVOH(A)は、本発明の目的が阻害されない範囲で、エチレンとビニルエステル及びそのケン化物以外の他の単量体由来の単位を有していてもよい。EVOH(A)が前記他の単量体単位を有する場合、EVOH(A)の全構造単位に対する前記他の単量体単位の含有量は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%以下が特に好ましい。また、EVOH(A)が上記他の単量体由来の単位を有する場合、その下限値は0.05モル%であってもよいし0.10モル%であってもよい。前記他の単量体としては、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-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-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-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-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、1,3-ジアセトキシ-2-メチレンプロパン等のエステル基を有するアルケン又はそのケン化物;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酸又はその無水物、塩、又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又はその塩;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、塩化ビニリデン等が挙げられる。
EVOH(A)は、ウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化等の手法の後変性されたEVOH(A)であってもよい。
EVOH(A)の210℃、2160g荷重におけるMFRは12g/10min以上であり、16g/10min以上がより好ましい。一方、EVOH(A)のMFRは40g/10min以下であり、30g/10min以下がさらに好ましい。EVOH(A)のMFRを上記の範囲の値とすることで、本発明の単層射出成形品の耐溶剤性を高めることができる。EVOH(A)のMFRは例えば、エチレン単位含有量、ケン化度、重合度、添加剤等によって調整できる。
EVOH(A)としては、1種単独で用いても、エチレン単位含有量、ケン化度、共重合体成分、変性の有無又は変性の種類等が異なる2種以上のEVOH(A)を混合して用いてもよい。
(樹脂(B))
樹脂(B)は、酸変性ポリオレフィン系樹脂および酸変性エラストマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む柔軟な樹脂である。本発明の樹脂組成物は樹脂(B)を含むことで良好な耐衝撃性を達成できる。本発明に用いられる樹脂(B)は、EVOH(A)以外の樹脂である。
酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、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カルボキシル基を含有する変性オレフィン系重合体であることが好ましく、不飽和カルボン酸又はその無水物としてはマレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられるが、無水マレイン酸が好ましい。具体的な酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン、酸変性エチレン-エチルアクリレート共重合体、酸変性エチレン-酢酸ビニル共重合体、酸変性エチレン-α-オレフィン共重合等から選ばれた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。中でも酸変性エチレン-α-オレフィン共重合が好ましい。酸変性エチレン-α-オレフィン共重合としては、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-1-ブテン共重合体、エチレン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-4-メチル-1-ペンテン共重合体、エチレン-1-オクテン共重合体、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-1-ブテン-4-メチル-1-ペンテン共重合体、エチレン-1-ブテン-1-オクテン共重合体等の酸変性物が挙げられ、無水マレイン酸変性物であることが好ましい。該酸変性ポリオレフィン系樹脂と、これと相溶する未変性のポリオレフィン樹脂や他の変性ポリオレフィン樹脂とのブレンド物を樹脂(B)として用いても良いが、透明性の観点から、樹脂(B)が酸変性ポリオレフィン系樹脂のみからなることが好ましい。
酸変性エラストマーとしては、酸変性スチレン系エラストマー、酸変性ポリウレタン系エラストマー、酸変性ポリエステル系エラストマー、酸変性ポリエーテル系エラストマーなどの酸変性物を使用できる。中でも、酸変性ポリエステル系エラストマーが好ましい。該酸変性エラストマーと、これと相溶する未変性エラストマーとのブレンド物を樹脂(B)として用いても良いが、透明性に優れる観点から、樹脂(B)が酸変性エラストマー樹脂のみからなることが好ましい。
ポリエステル系エラストマー(TPEE)は、分子中のハードセグメントとしてポリエステルを、ソフトセグメントとしてガラス転移温度(Tg)の低いポリエーテル又はポリエステルを備えるマルチブロックコポリマーである。TPEEは、分子構造の違いによって次のようなタイプに分けることができ、ポリエステル・ポリエーテル型TPEEとポリエステル・ポリエステル型TPEEが主流を占めている。
(1)ポリエステル・ポリエーテル型TPEE
一般には、ハードセグメントとして芳香族系結晶性ポリエステルを、ソフトセグメントとしてポリエーテルを用いたエラストマーである。
(2)ポリエステル・ポリエステル型TPEE
ハードセグメントとして芳香族系結晶性ポリエステルを、ソフトセグメントとして脂肪族系ポリエステルを用いたエラストマーである。
(3)液晶性TPEE
ハードセグメントとして剛直な液晶分子を、ソフトセグメントとして脂肪族系ポリエステルを用いたエラストマーである。
ポリエステルセグメントとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;コハク酸、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸等のジカルボン酸成分と、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール等の脂肪族ジオール;シクロヘキサン-1,4-ジメタノール等の脂環式ジオール等のジオール成分とからなるポリエステルセグメントが挙げられる。上記ポリエーテルセグメントとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等の脂肪族ポリエーテルセグメントが挙げられる。酸変性ポリエステル系エラストマーは前記ポリエステル系エラストマーの酸変性物であり、無水マレイン酸変性ポリエステル系エラストマーであることがより好ましい。
樹脂(B)は、酸変性ポリオレフィン系樹脂、酸変性エラストマーおよびEVOH(A)以外の熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーを含有してもよい。前記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーとしては、EVOH(A)と反応可能な部位を有する変性基で変性されていない、未変性の熱可塑性樹脂又は未変性の熱可塑性エラストマーが好ましい。このような未変性の熱可塑性樹脂として、例えばポリオレフィン、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアセタール、変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。前記ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレンと炭素数4以上のα-オレフィンとの共重合体、エチレン-ビニルエステル共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。前記ナイロンとしては、例えばナイロン-6、ナイロン-66、ナイロン-6/66共重合体等が挙げられる。また、未変性の熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエーテル系エラストマー等が挙げられる。
樹脂(B)中の酸変性ポリオレフィン系樹脂及び酸変性エラストマーの合計含有量は15質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましく、100質量%であってもよい。樹脂(B)における酸変性ポリオレフィン系樹脂及び酸変性エラストマーの合計含有量が15質量%以上であると、耐衝撃性に優れる傾向となる。
樹脂(B)の酸価は、射出成形時の溶融成形性や樹脂組成物(x)の熱安定性の観点から15mgKOH/g以下が好ましく、10mgKOH/g以下がより好ましく、8mgKOH/g以下がさらに好ましい。一方、樹脂(B)の酸価は、EVOH(A)との相溶性を向上させ耐屈曲性をより良好にする観点から1mgKOH/g以上が好ましく、2mgKOH/g以上がより好ましい。樹脂(B)の酸価は、溶剤としてキシレンを用いJIS K 2501に従って測定される。樹脂(B)が酸変性ポリオレフィン系樹脂および酸変性エラストマー以外熱可塑性樹脂を含む場合は、樹脂(B)全体の酸価を意味する。
樹脂(B)の230℃、2160g荷重におけるMFRは、透明性の観点から0.1~50g/10minが好ましく、0.5~40g/10minがより好ましい。
(樹脂組成物(x))
樹脂組成物(x)はEVOH(A)及び樹脂(B)を含み、EVOH(A)に対する樹脂(B)の質量比(B/A)が3/97~17/83である。質量比(B/A)は7/93以上が好ましく、12/88以下が好ましい。質量比(B/A)が3/97未満であると耐衝撃が低下する傾向となる。また質量比(B/A)が17/85超であると耐溶剤性が低下する傾向となる。
樹脂組成物(x)の210℃、2160g荷重におけるMFRは5g/10min以上であり、10g/10min以上が好ましい。また、210℃、2160g荷重におけるMFRが5g/10min未満であると流動性が低下し本発明の単層射出成形品の外観不良が生じる傾向となる。また、樹脂組成物(x)の210℃、2160g荷重におけるMFRは30g/10min以下であり、25g/10min以下であってもよく、20g/10min以下であってもよい。
(その他の成分)
樹脂組成物(x)は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、例えば、カルボン酸化合物、リン酸化合物、ホウ素化合物、金属塩、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、充填剤、乾燥剤、各種繊維などの補強剤などのその他の成分を含有してもよい。
樹脂組成物(x)がカルボン酸化合物を含むと、溶融成形時の着色を防止できる傾向となる。樹脂組成物(x)に含まれるカルボン酸は、モノカルボン酸でも多価カルボン酸でもよく、これらの組み合わせであってもよい。樹脂組成物(x)に含まれるカルボン酸はイオンであってもよく、かかるカルボン酸イオンは金属イオンと塩を形成していてもよい。カルボン酸及びカルボン酸イオンの含有量は1~400ppmが好ましい。
樹脂組成物(x)がリン酸化合物を含むと、溶融成形時の着色を防止できる傾向となる。樹脂組成物(x)に含まれるリン酸化合物は特に限定されず、リン酸、亜リン酸等の各種の酸やその塩等を用いることができる。リン酸塩としては第1リン酸塩、第2リン酸塩、第3リン酸塩のいずれの形で含まれていてもよいが、第1リン酸塩が好ましい。そのカチオン種も特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩が好ましい。これらの中でもリン酸2水素ナトリウム及びリン酸2水素カリウムが好ましい。樹脂組成物(x)がリン酸化合物を含む場合、リン酸化合物の含有量はリン酸根換算で1~500ppmが好ましい。リン酸化合物の含有量が1ppm以上であると、溶融成形時の耐着色性が良好となる傾向にある。一方、リン酸化合物の含有量が500ppm以下であると溶融成形性が良好となる傾向にある。
樹脂組成物(x)がホウ素化合物を含むと、加熱溶融時のトルク変動を抑制できる傾向となる。樹脂組成物(x)に含まれるホウ素化合物としては特に限定されず、ホウ酸類、ホウ酸エステル、ホウ酸塩、水素化ホウ素類等が挙げられる。具体的には、ホウ酸類としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸などが挙げられ、ホウ酸エステルとしてはホウ酸トリエチル、ホウ酸トリメチルなどが挙げられ、ホウ酸塩としては前記の各種ホウ酸類のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ホウ砂などが挙げられる。これらの化合物のうちでもオルトホウ酸(以下、単にホウ酸と表示する場合がある)が好ましい。樹脂組成物(x)がホウ素化合物を含む場合、ホウ素化合物の含有量はホウ素元素換算で20~2000ppmが好ましい。ホウ素化合物の含有量が20ppm以上であると、加熱溶融時のトルク変動を抑制できる傾向となる。一方、ホウ素化合物の含有量が2000ppm以下であると、成形性を良好に保てる傾向にある。
樹脂組成物(x)がアルカリ金属塩を含むと、樹脂組成物(x)からなる層を有する多層構造体において、層(X)と他の樹脂層との層間接着性が良好になる傾向となる。アルカリ金属塩のカチオン種は特に限定されないが、ナトリウム塩またはカリウム塩が好適である。アルカリ金属塩のアニオン種も特に限定されない。カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、ホウ酸塩、水酸化物等として添加できる。樹脂組成物(x)がアルカリ金属塩を含む場合、アルカリ金属塩の含有量は金属元素換算で10~500ppmであることが好ましい。アルカリ金属塩の含有量が10ppm以上であると層間接着性が良好となる傾向となる。一方、アルカリ金属塩の含有量が500ppm以下であると溶融安定性に優れる傾向となる。
樹脂組成物(x)がアルカリ土類金属塩を含むと、成形体を繰り返し溶融成形した際の劣化抑制やゲル等の劣化物の発生を抑制できる傾向となる。アルカリ土類金属塩のカチオン種は特に限定されないが、マグネシウム塩またはカルシウム塩が好適である。アルカリ土類金属塩のアニオン種も特に限定されない。カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、ホウ酸塩、水酸化物等として添加できる。アルカリ土類金属塩の含有量は10~500ppmが好ましい。
溶融安定性等を改善するための安定剤としては、ハイドロタルサイト化合物、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系熱安定剤、高級脂肪族カルボン酸の金属塩(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)等が挙げられ、樹脂組成物(x)が安定剤を含む場合、その含有量は樹脂組成物(x)において0.001~1質量%であってもよい。
酸化防止剤としては、2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、4,4’-チオビス-(6-t-ブチルフェノール)、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-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、カーボワックス等が挙げられる。滑剤としては、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。着色剤としては、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。充填剤としては、グラスファイバー、アスベスト、バラストナイト、ケイ酸カルシウム等が挙げられる。
樹脂組成物(x)が前記その他の成分を含む場合、樹脂組成物(x)におけるEVOH(A)及び樹脂(B)の割合は95質量%以上が好ましく、97質量%以上がより好ましく、99質量%以上がさらに好ましい。
樹脂組成物(x)の製造方法は特に限定されないが、例えばEVOH(A)及び樹脂(B)を溶融条件下で混合または混練することで製造できる。溶融条件下における混合または混練は、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等の既知の混合装置または混練装置を使用して行うことができる。混合または混練の時の温度は使用するEVOH(A)の融点などに応じて適宜調節すればよいが、通常160℃以上300℃以下の温度範囲内の温度を採用すればよい。
樹脂組成物(x)は透明であることが好ましい。透明性は、ヘイズを測定することで評価できる。樹脂組成物(x)のヘイズは、内容物の外観を鮮明にする観点から30%以下が好ましく、10%以下がより好ましく、5%以下がさらに好ましい。ここでのヘイズとは、厚み20μmのフィルム(X)のヘイズ値(曇り度)であり、JIS K7375に準じ、後述する実施例記載の通りの方法で測定できる。
樹脂組成物(x)の耐衝撃性は、アイゾット衝撃強度を測定することで評価できる。単層射出成形品のアイゾット衝撃強度は、衝撃から内容物を保護する観点から7kJ/m以上が好ましく、9kJ/m以上がより好ましい。
樹脂組成物(x)のJIS K7126-2(等圧法)によって測定される、20℃、65%RHにおける酸素透過度(OTR)は、酸化劣化から内容物を保護する観点から3.0cc/(m・day・atm)以下が好ましく、1.0cc/(m・day・atm)以下がより好ましく、0.6cc/(m・day・atm)以下がさらに好ましい。
(単層射出成形品)
本発明の単層射出成形品は、ガスバリア性及び透明性に優れ、かつ、耐溶剤性、耐衝撃性に優れるため、様々な用途に適用することができる。例えば、日用品;香料、農薬、医薬などの薬品;医療器材;機械部品、精密材料などの産業資材;衣料などであってもよい。
(香料容器)
本発明の単層射出成形品は香料容器として好適に使用できる。香料の容器は耐溶剤性や耐衝撃性が求められる他、内容物を開封する際にシリンジ等の針を、香料容器に突き刺す手段をとることが多く、容易に突き刺せるよう適度な突き刺し強度が求められる。本発明の単層射出成形品を用いた香料容器は、適度な突き刺し強度を有するため、シリンジ等の針を突き刺して容器を開封する際に、容易に開封できる。適当な強度とは100μmの単層フィルムにおいて5N~18Nの範囲を突き刺し強度を有する樹脂組成物(x)を用いた単層射出成形品であり、8N~13Nであればより好ましい。なお、本発明の単層射出成形品は、香料容器全体を形成していてもよいし、香料容器の蓋部(シリンジ等の針を突き刺す部分)のみを形成していてもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
(実施例及び比較例で用いた材料)
・EVOH(A)
A-1:「エバール(登録商標)C109B」(EVOH、株式会社クラレ製、エチレン単位含有量:35モル%、MFR:19g/10min(210℃、荷重2160g))
A-2:「エバール(登録商標)E112B」(EVOH、株式会社クラレ製、エチレン単位含有量:44モル%、MFR:28g/10min(210℃、荷重2160g))
A-3:「エバール(登録商標)F107B」(EVOH、株式会社クラレ製、エチレン単位含有量:32モル%、MFR:14g/10min(210℃、荷重2160g))
A-4:「エバール(登録商標)F104B」(EVOH、株式会社クラレ製、エチレン単位含有量:32モル%、MFR:10g/10min(210℃、荷重2160g))
・樹脂(B)
B-1:「モディック(商標)GQ131」(無水マレイン酸変性ポリエステル系エラストマー、三菱ケミカル株式会社製、MFR:34g/10min(230℃、荷重2160g)、酸価8mgKOH/g)
B-2:「タフマー(商標)MP0610」(無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体、三井化学株式会社製、MFR:0.6g/10min(230℃、荷重2160g)、酸価6mgKOH/g)
B’-1:「タフマー(商標)P0280」(エチレン-プロピレン共重合体、MFR:5.4g/10min(230℃、荷重2160g))
上記樹脂のMFR及び酸価は後述する評価方法(1)及び(2)に従って実施した。
(評価方法)
(1)メルトフローレート(MFR)
実施例及び比較例で使用する樹脂並びに実施例及び比較例で得られた樹脂組成物について、JIS K 7210:2014に準じて、メルトインデクサを用い、温度210℃または230℃、荷重2160gの条件下で、試料の流出速度(g/10min)を測定した。
(2)樹脂(B)の酸価
JIS K 0070:1992に準じて、酸変性エチレン-α-オレフィン共重合体をキシレンに溶解させ、フェノールフタレインを指示薬として用い、0.05mol/L水酸化カリウム-エタノール溶液を滴下することで酸価を算出した。
(3)成形品の外観
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物ペレットを用い、以下の条件で射出成形板(縦100mm×横100mm×厚み2mm)を作製し、射出成形品表面の外観評価を実施した。
[射出成形条件]
装置:射出成形機(株式会社日本製鋼所製J85AD)
シリンダー温度:後部/中部/前部/ノズル=175℃/245℃/245℃/230℃
金型温度:50℃
A:外観に異常は確認されない。
B:流れムラや表面荒れが確認される。
(4)透明性評価(ヘイズ)
実施例及び比較例で得られた厚み20μmの単層フィルムについて、JIS K7375に準じて、ポイック積分球式光線透過率・全光線反射率計(村上色彩技術研究所製「HR-100型」)を使用しヘイズを測定した。
(5)突き刺し強度評価
実施例及び比較例で得られた厚み100μmの単層フィルムについてJIS Z1707に準じて23℃/50%RHの条件下で調湿したのち、オートグラフAGS-H(島津製作所製)を使用し測定を行った。
(6)衝撃強度
デジタル衝撃試験機(株式会社東洋精機製作所製)を用い、JIS K7110に従い、実施例及び比較例で得られた射出片(80×10×4mm)にノッチを入れ、23℃の条件でアイゾット衝撃強度を測定した。
(7)耐溶剤性評価
実施例及び比較例で得られた射出片(80×10×4mm)を用い、キシレン溶液中に20℃30日間浸漬後の外観を評価した。
A:外観変化は見らない。
B:射出片の膨潤が確認された。
C:射出片の膨潤と表面荒れによる白化が確認された。
(8)ガスバリア性評価(酸素透過度(OTR)の測定)
実施例及び比較例で得られた厚み20μmの単層フィルムについて、20℃、65%RHの条件下で7日間調湿後、JIS K 7126-2(等圧法)に準じ、20℃、65%RHの条件下で酸素透過速度の測定(Mocon社製「OX-TORAN MODEL 2/21」)を行った。
(実施例1)
EVOH(株式会社クラレ製、「エバール(登録商標)C109B」)(A-1)95質量部、酸変性ポリエステル系エラストマー(三菱ケミカル株式会社製、「モディック(商標)GQ131」)(B-1)5質量部をドライブレンドし、以下の押出機の条件で樹脂組成物ペレットを得た。
<押出機の条件>
装置:30mmφ二軸押出機
L/D:45.5
スクリュー:同方向完全噛合型
押出し温度(℃):220℃
回転数:200rpm
吐出量:20kg/hr
得られた樹脂組成物ペレットを用い、以下の条件で厚さ20μmと100μmの単層フィルムを作製した。
<単層フィルム作製条件>
装置:20mmφ単軸押出機(東洋精機製作所製ラボプラストミル15C300)
L/D:20
スクリュー:フルフライト
ダイ:300mmコートハンガーダイ
押出し温度(℃):C1=200、C2~C5=230、Die=230
スクリーン:50/100/50
冷却ロール温度:80℃
引取り速度:1.0~3.5m/分
得られた樹脂組成物ペレットを用い、以下の条件で射出片(80×10×4mm)を作製した。
[射出成形条件]
[射出成形条件]
装置:射出成形機(株式会社日本製鋼所製J85AD)
シリンダー温度:後部/中部/前部/ノズル=200℃/220℃/220℃/210℃
金型温度:50℃
得られた樹脂組成物ペレット、単層フィルム及び射出片を用いて、上記(3)~(8)の評価方法に従って、成形品の外観、透明性、突き刺し強度、衝撃強度、キシレン浸漬後の外観の評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例2~6、比較例1~4)
表1に記載される通り樹脂(B)(及び樹脂(B’))の種類及びEVOH(A-1)との質量比を変更した以外は、実施例1と同様の方法で樹脂組成物ペレット、単層フィルム及び射出片を作製した。実施例2~6、比較例1~4については実施例1と同様の評価を実施した。結果を表1に示す。
実施例1~3は耐溶剤性、耐衝撃性に優れるが、樹脂(B)の比率をさらに増加させた比較例2は、耐溶剤が低下する傾向が確認される。また樹脂(B)を含まない比較例4の耐溶剤性は優れるが、突き刺し強度が高すぎ、かつ、衝撃強度が低い。比較例1及び3のように低いMFRを有すEVOHを用いると、耐衝撃性は良好となるが耐溶剤性や成形品の外観が悪化していることがわかる。また実施例4のように未変性の樹脂(B’)を含んでいたとしても、質量比(B/A)並びにEVOH及び樹脂組成物のMFRが適切な範囲であると、透明性の低下が見られるものの、耐溶剤性、耐衝撃性に優れるのがわかる。実施例5のようにエチレン単位含有量が高いEVOH(A)を用いた場合、酸素透過度や衝撃強度等に影響することがわかる。また、実施例6の様にMFRが低めのEVOH(A)を用いると、耐溶剤性に影響があることがわかる。
本発明の単層射出成形品の用途は特に限定されず、例えば、食品用、医薬用、工業薬品用、農薬用等、幅広い分野に適用できる。特に香料用容器として好適に使用できる。

Claims (4)

  1. エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物(x)を用いた単層射出成形品であって、樹脂(B)酸変性ポリエステル系エラストマーであり、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)に対する樹脂(B)の質量比(B/A)が3/97~17/83であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のJIS K 7210:2014に従って測定した210℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが12~40g/10minであり、樹脂組成物(x)のJIS K 7210:2014に従って測定した210℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが5~30g/10minである単層射出成形品。
  2. エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のエチレン単位含有量が20モル%~60モル%である、請求項1に記載の単層射出成形品。
  3. 樹脂組成物(x)の厚み20μmの単層フィルムについて、JIS K7375に準じて測定したヘイズが0.1%~30%である、請求項1または2に記載の単層射出成形品。
  4. 樹脂組成物(x)の厚み100μmの単層フィルムについて、JIS Z1707に準じて測定した突き刺し強度が5N~18Nである、請求項1~3のいずれか1項に記載の単層射出成形品
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