JPH05140449A - 熱可塑性樹脂組成物およびその成形物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物およびその成形物

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JPH05140449A
JPH05140449A JP3360192A JP3360192A JPH05140449A JP H05140449 A JPH05140449 A JP H05140449A JP 3360192 A JP3360192 A JP 3360192A JP 3360192 A JP3360192 A JP 3360192A JP H05140449 A JPH05140449 A JP H05140449A
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JP
Japan
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metal salt
pva
polyamide
layer
thermoplastic resin
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Application number
JP3360192A
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English (en)
Inventor
Hideaki Tanaka
英明 田中
Hiroyuki Oba
弘行 大場
Kazuhiko Hirose
和彦 広瀬
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Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリアミド61〜99重量%と特定量の金属塩を
含む金属塩変性ポリビニルアルコール39〜1重量%から
なる熱可塑性樹脂組成物及び該組成物を溶融成形して得
られる成形物。 【効果】 該組成物は熱溶融成形が容易で延伸性もすぐ
れている。得られた成形物は低温耐衝撃性が大きく、酸
素ガスバリヤー性にすぐれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリアミド61〜99重量%
と金属塩変性ポリビニルアルコール(以後PVAと略称
する)1〜39重量%からなる熱可塑性樹脂組成物及びそ
の組成物を溶融成形してなる低温衝撃強度の大きい酸素
ガスバリヤー性の成形物に関する。
【0002】
【従来の技術】PVAは透明性、ガスバリヤー性、耐油
性、強度などの点で非常に優れた性質を有している樹脂
であり、広く工業的に利用されている。しかし、PVA
は結晶融点が熱分解開始温度より高いためポリエチレン
やポリ塩化ビニル或いはポリプロピレンなどでは容易に
採用できた溶融成形法をPVAへ適用することは困難で
あった。この問題に対して、本発明者等は先に特願平2-
338796号において、PVAへの特定量の金属塩の添加
が、従来は溶融加工が特に難しいとされた高けん化度の
PVAでも、その高ガスバリヤー性を低下させることな
くPVAの溶融成形を可能にすることを示した。
【0003】しかし、かくして得られた金属塩変性PV
A溶融成形物も金属塩を含まないPVA成形物と同様に
親水性であって水中に浸漬すると膨潤変形が著しく、更
にはPVAの水中への溶出が起るという欠点を有してい
た。このため、成形後熱処理することやフイルムの場合
は延伸することもしくは芯層を金属塩変性PVAとし疎
水性フイルム例えばポリオレフィンフイルムで両表面を
カバーする多層フイルムが考えられてきた。しかし延伸
もしくは共押出による多層フイルムを製造するためには
金属塩変性PVAは加工性特に延伸性がやや不足し、ま
た強度特に低温における衝撃強度の低い欠点があった。
【0004】また、ポリアミド成形物は機械的強度、強
靭性、耐熱性など優れた特性を有しており、酸素ガス透
過性を一層小さくすることが望まれていた。
【0005】一方、PVAもしくはポリアミドの夫々の
性質を改良すべくPVAとポリアミドの混合物を使用す
る試みは特開昭 62-132952号公報、特開平1-275137号公
報等で示されているが金属塩変性PVAについてかかか
る試みは未だなされていなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は酸素ガ
ス透過度が小さく溶融成形性に富み単層においては勿論
特に多層押出成形加工においても延伸性にすぐれ、更に
は充分な低温衝撃強度を有する熱可塑性樹脂組成物を得
ることにある。このため本発明者等は鋭意検討を重ねた
結果、ポリアミドに金属塩変性PVAを特定の割合に混
合することにより得られた樹脂組成物は加工性にすぐれ
溶融成形して得られた成形物が延伸性にすぐれ、酸素ガ
スバリヤー性や低温衝撃強度が良くバランスした性質を
有することを見出し本発明に到達した。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性樹脂組
成物はポリアミド61〜99重量%及びPVA1g当り0.01
〜3ミリモルの金属塩を含有する金属塩変性PVA1〜
39重量%からなる熱可塑性樹脂組成物である。また本発
明の成形物はこの熱可塑性樹脂組成物を溶融成形して得
られるものであり、酸素ガスバリヤー性及び低温衝撃強
度に優れた成形物である。
【0008】本発明において金属塩変性PVAはPVA
1g当り0.01〜3ミリモルの金属塩を含有するPVAで
ある。PVAとしては一般に平均重合度 200〜2000、好
ましくは 300〜2000,けん化度が80%以上、好ましくは
90%以上、更に好ましくは95%以上のものが用いられ
る。本発明で使用する金属塩変性PVAで用いられる金
属塩化合物としては、一般にリチウム,ナトリウム,カ
リウムの如きアルカリ金属,マグネシウム,カルシウ
ム,ストロンチウムの如き、アルカリ土類金属,コバル
ト,スズ,マンガン,ニッケル,鉄,チタン等の2〜4
価の重金属の塩化物、臭化物などのハロゲン化物,炭酸
塩,硫酸塩,硝酸塩などの無機塩が好ましいものとして
例示できる。またこれらの金属塩単独であっても混合物
であってもよい。
【0009】金属塩の量は金属塩の種類により異なるが
PVA1g当り0.01〜3ミリモル好ましくは 0.1〜 2.0
ミリモルが用いられる。0.01ミリモルよりも少いとPV
Aの分解開始温度(Td)を上昇させる効果が低下し、
ポリアミドと混合してもその組成物を溶融成形すること
が困難となり、延伸することもむずかしい。また3ミリ
モル以上では却ってTdが低下し、熱分解によって着色
が激しくなる。 0.1〜2ミリモルではPVAの酸素ガス
バリヤー性が更に向上するので好ましい。
【0010】金属塩変性PVAは上述のように適当量の
金属塩によりPVAのTdを上昇させる効果を有するの
で従来困難とされてきたPVAの溶融成形を容易にする
ことができる。
【0011】本発明に使用されるポリアミドとしては融
点 210℃以下の低融点ポリアミドが好ましく用いられ
る。例えば、脂肪族(C4 〜C12)ポリアミド、脂環族
ポリアミド、芳香族ポリアミドの少なくとも1種が用い
られる。ポリアミドを構成する単量体としては、例えば
炭素数C6 〜C12の直鎖Ω−アミノカルボン酸、アジピ
ン酸、セバチン酸、ドデカンジカルボン酸、ヘプタデカ
ンジカルボン酸のラクタム、ヘキサメチレンジアミン、
イソフタール酸、ビス−(4′−アミノシクロヘキシ
ル)−メタン、2,2′−ビス−(4′−アミノシクロ
ヘキシル)−プロパン、テレフタール酸もしくはそのジ
メチルエステル、1,6−ジアミノ−2,4,4−トリ
メチル−ヘキサン、1−アミノ−3−アミノメチル−
3,5,5−トリメチル−シクロヘキサン等が好まし
く、これらの重合体及び共重合体が用いられる。これら
の内ナイロン6-66、ナイロン6-69、ナイロン6-11、ナイ
ロン6-12、ナイロン12、ナイロン6-66-610、ナイロン6-
66-610-612等が最適である。
【0012】融点が 210℃以上のポリアミドは金属塩変
性PVAと混合された樹脂組成物の溶融押し出し時に加
工温度が高くなり金属塩変性PVAが分解し易く、良好
な加工が困難となる。
【0013】本発明の熱可塑性樹脂組成物はポリアミド
61〜99重量%好ましくは63〜95重量%と金属塩変性PV
A1〜39重量%好ましくは5〜37重量%の混合物であ
る。ポリアミドが61重量%以下では強度特に低温衝撃強
度がやや低下する。
【0014】この樹脂組成物はポリアミドとPVA及び
金属塩を所定の割合に混合して製造してもよいが、あら
かじめ金属塩変性PVAを準備した後、ポリアミドと混
合することが好ましい。金属塩変性PVAはPVAと金
属塩を混合機で均一に混合しても良いし、PVAに金属
塩水溶液を加えバンバリミキサー、押出機等を用いてペ
レット化、乾燥を行ってもよいし、金属塩水溶液にPV
Aを溶解し乾燥してもよい。
【0015】かくして得られた金属塩変性PVAとポリ
アミドは混合され、熱プレス成形、射出押出成形(T−
ダイ,ブロー,インフレーション成形)等の溶融成形に
よりフイルム,シート,チューブ,容器(瓶)等の任意
の成形品に溶融成形される。例えばポリアミドと金属塩
変性PVAの混合物は押出機に供給され溶融混練された
後、押出機に連結したTダイ等によりダイス温度 220〜
240 ℃でフイルム又はシート等に成形される。
【0016】本発明の溶融成形物は単層であっても多層
であってもよく多層の場合は少くとも一層がポリアミド
−金属塩変性PVA組成物からなる層であればよく共押
出多層成形物であることが加工上から好ましい。多層成
形物としてはフイルム、シート、チューブ、容器等が例
示される。
【0017】多層を形成する他の層としては共押出可能
な熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエチレン,ポリプロピ
レン,エチレン−プロピレン共重合体,エチレン−酢酸
ビニル共重合体,エチレン−アクリル酸共重合体,エチ
レン−エチルアクリレート共重合体,アイオノマー等の
如きオレフィン樹脂,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等のポリエステル,ポリアミ
ド,ポリカーボネート等が用いられる。
【0018】共押出多層成形物の中では特にポリアミド
−金属塩変性PVA組成物の層を芯層とし、両外層が熱
可塑性樹脂層である多層成形物が好ましく、熱可塑性樹
脂がオレフィン樹脂である場合はポリアミド−金属塩変
性PVA組成物層に対する外部の水分の影響を防止する
ことができるので好ましい。
【0019】共押出多層成形物の場合は溶融可能な接着
剤を用い、各層間に接着剤層を設けることができる。共
押出多層成形、例えば多層フイルム成形の場合は複数の
押出機により各成分を夫々溶融混練し、次に積層用環状
ダイもしくはTダイ等に導入し、例えば外層/接着剤層
/芯層(ポリアミド−金属塩変性PVA組成物層)/接
着剤層/外層の順に積層して共押出する。共押出フイル
ムは5〜30℃の冷水シャワーリングもしくはロール等に
より急冷して多層フイルムを得る。
【0020】本発明の目的を損なわない範囲において、
ポリアミド−金属塩変性PVA組成物に可塑剤,安定
剤,滑剤,抗酸化剤,顔料等を添加することができる。
【0021】本発明の成形物は未延伸物であっても延伸
物であってもよい。本発明では金属塩変性PVAとポリ
アミドの混合物であるため、低温衝撃強度や酸素ガスバ
リヤー性にすぐれ、金属塩変性PVAのみを含む成形物
に比し容易に延伸可能であり、単層もしくは多層の延伸
成形物が得られることが本発明の一つの特色である。本
発明の成形物はポリアミド−金属塩変性PVA組成物か
らなる層の厚みが20μm の場合に換算した場合、30℃,
0%相対湿度での酸素透過度が40cc/m2 ・day ・atm
以下、低温(5℃)での落錘衝撃強度が10ニュートン以
上のものが好ましい。特に低温での衝撃強度が重要視さ
れる成形物の場合は、上記條件下での落錘衝撃強度が2
8.2ニュートン以上、酸素透過度が10〜40cc/m2 ・day
・atm の範囲のものが好ましい。
【0022】以下実施例により本発明を説明する。これ
らの実施例は例示的なものであって、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。
【0023】実施例1〜2,比較例1〜2 9.5重量%塩化マグネシウム水溶液3kgを、室温で10kg
のPVA(クラレ(株)製ポバールPVA 105;平均重
合度 500,ケン化度98.5%)に混合し、1晩含浸させた
後、 110℃で3時間乾燥させ金属塩変性PVAを得た
[塩化マグネシウム/PVA= 0.3ミリモル/g]。
【0024】このようにして得られた金属塩変性PVA
を室温で6-66ナイロン(東レ(株)製アラミンCM6041
XF;融点 197℃)に重量比で35/65 (6-66ナイロンが
65、実施例1)及び10/90 (6-66ナイロンが90、実施例
2)の比となるように夫々混合した。
【0025】混合物をT−ダイをセットした30φ単軸ス
クリュー押出機(L/D=22) を用い溶融押出を行い冷却し
て夫々厚み20μm のフイルムを得た。ダイス温度は 230
℃であった。押出機のシリンダー温度は 230℃とした。
押出量は50g/分であった。発泡や着色などの現象がな
く溶融成形性は極めて良好であった。
【0026】このフイルムの30℃,0%相対湿度におけ
る酸素透過度及び5℃における落錘衝撃強度を測定し
た。また比較例1、2として6-66ナイロン単独及び上述
の金属塩変性PVA単独から上述と同様の方法によって
得られたフイルムの酸素透過度及び落錘衝撃強度を測定
した。尚酸素透過度はモダンコントロール(Modern cont
rol)社製酸素透過試験器OX−TRAN2/20により測定
し、落錘衝撃強度はレオメトリックス社(Rheometrics I
nc) 製Rheometrics Drop-weight RDT 5000を用い衝撃速
度25cm/秒、重量1.89kg、測定温度5℃の条件で破壊の
際の衝撃力を測定した。結果を第1表に示す。
【0027】
【表1】
【0028】第1表からポリアミドと金属塩変性PVA
の組成物から得られたフイルムが酸素ガスバリヤー性と
衝撃強度のバランスのとれたフイルムであることが分
る。またポリアミド/金属塩変性PVAフイルムの酸素
ガスバリヤー性はポリアミドフイルムよりも優れてい
る。
【0029】実施例3 14.1重量%塩化リチウム水溶液3kgを、実施例1〜2で
用いたPVA10kgに室温で混合し、1晩含浸させた後、
110℃のオーブンで乾燥させ、塩化リチウム変性PVA
を得た[塩化リチウム/PVA=1ミリモル/g]。こ
の金属塩変性PVAを実施例1〜2で用いたと同じ6-66
ナイロンと重量比で20/80 (6-66ナイロンが80)になる
ように混合、樹脂温度 230℃で2軸押出機により、溶融
ブレンドを行い、ナイロン6-66金属塩変性PVA混合ペ
レットを得た。
【0030】エチレン−酢酸ビニルコポリマー(日本ユ
ニオンカーバイト社製NUC8425)を第1層(外層)、
ナイロン6-66金属塩変性PVA混合物を第3層、エチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体(ダウケミカル社製プリ
マコール)を第4層、アイオノマー樹脂(三井デュポン
社製#1601)を第6層(内層)、接着剤樹脂(三井デュ
ポン社製EX402 )を第2、第5層となるように夫々の
樹脂を複数の押出機から溶融押出し、サーキュラーダイ
により 235℃で共押出し冷却して6層積層フイルムを得
た。このフイルムはさらに湿熱によるインフレーション
により2軸延伸フイルムに延伸された。加熱バス温度は
93℃であり、延伸倍率は縦横共 2.8倍であった。この結
果第1層の厚みは10μm 、第3層の厚みは20μm 、第4
層は5μm 、第6層は30μm 、接着剤層は各1μm であ
り全厚みは67μm の熱収縮性積層フイルムが得られた。
【0031】比較例3 第3層のナイロン6-66金属塩変性PVA混合物をナイロ
ン6-66のみに変える以外は実施例3と同様にして6層フ
イルムを得た。
【0032】このようにして得られたフィルムの性能と
して、実施例3については30℃,0%相対湿度および23
℃,80%相対湿度での酸素透過度を、一方比較例3につ
いては、30℃,0%相対湿度での酸素透過度を測定し
た。結果を第2表に示す。
【0033】
【表2】
【0034】比較例4 金属塩変性PVAの代わりに金属塩を添加していない未
処理のPVA(PVA−105 )を用い、6-66ナイロンと
熱溶融ブレンドし、このブレンド物を第3層に用いる以
外は実施例3と全く同様にして多層フイルムを製造すべ
く試みた。その結果、熱溶融混合に際しては、PVAの
熱分解により生じた水に起因する著しい発泡の為、ペレ
ット化が非常に困難であった。また、こうして調製した
混合物ペレットを用いた多層二軸延伸フイルムの作成に
際しては、再びPVAの発泡の為に、またPVA単体の
延伸性不良により、延伸製膜が不可能であった。
【0035】実施例4 実施例3で得られらた6層積層フィルムを固定枠に固定
し、 170℃で10分間又は 190℃で10分間熱処理を行な
い、2種類の試料を作製した。これらの積層フィルムの
23℃,80%相対湿度での酸素透過度は第3表の通りであ
り、熱処理により酸素透過度が向上することが判る。
【0036】
【表3】
【0037】
【発明の効果】金属塩変性PVAは溶融成形性は良好で
あるがPVAの本質からその成形物は高湿度下において
は、吸湿による膨潤が著しい。また低温衝撃強度が低い
という欠点も有している。金属塩変性PVAからなる溶
融成形物の高湿度下における利用を考える時、成形物の
延伸、多層化さらには多層での延伸等の方法が挙げられ
るがその加工性、特に延伸性がやや不満足で水分を多量
に含む食品等の包装には適しなかった。本発明の熱可塑
性樹脂組成物はポリアミドと金属塩変性PVAの特定比
の混合物なのでその成形物は低温衝撃強度及び酸素ガス
バリヤー性にすぐれている。又、延伸性がすぐれている
ので容易に延伸物を得ることができ、両外層に疎水性樹
脂を用いた多層共押出加工に際しても加工性、特にすぐ
れた延伸性が付与され、高湿度下においても酸素ガスバ
リヤー性と機械的強度を有する多層成形物を容易に製造
することができた。この結果、この多層成形物は例えば
畜肉、ハム、ソーセージ或いはジュース、サイダー等の
酸素ガスによって変質し易く機械的強度を必要とする食
品、飲料等の包装材料としての利用に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 77:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアミド61〜99重量%及びポリビニル
    アルコール1g当り0.01〜3ミリモルの金属塩を含有す
    る金属塩変性ポリビニルアルコール1〜39重量%からな
    る熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物を溶
    融成形して得られる成形物。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物から
    なる層を少くとも1層有する多層共押出成形物。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物から
    なる層を芯層とし、少くとも熱可塑性樹脂からなる両外
    層を有する多層共押出成形物。
JP3360192A 1991-11-19 1992-02-20 熱可塑性樹脂組成物およびその成形物 Pending JPH05140449A (ja)

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