JPH05194799A - ポリオレフィン、ポリアミド及び変性エチレン・コーポリマーのポリマー混合体、その製造法、及びそれを使用した製造品 - Google Patents

ポリオレフィン、ポリアミド及び変性エチレン・コーポリマーのポリマー混合体、その製造法、及びそれを使用した製造品

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JPH05194799A
JPH05194799A JP4159568A JP15956892A JPH05194799A JP H05194799 A JPH05194799 A JP H05194799A JP 4159568 A JP4159568 A JP 4159568A JP 15956892 A JP15956892 A JP 15956892A JP H05194799 A JPH05194799 A JP H05194799A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 第一ポリマー成分(エチレンコーポリマー
に、不飽和カルボン酸無水物、不飽和カルボン酸、又は
エポキシドをグラフトしたもの)、OH,SH又はNH
2 基(R2 はH,C1 〜C3 アルキル基)を有する第
二ポリマー成分、及び非変性ポリオレフィンを含む第三
ポリマー成分の混合体を包含し、第一ポリマー成分は、
混合体が相分離を起こさない量だけ存在している均一、
非相分離ポリマー混合体。本発明の組成物及び/又は方
法を用いる食品及び飲料の容器等の製品の提供。 【効果】 安価で容易に入手可能なポリオレフィンか
ら、均一で、相分離を起こさず、優れた酸素障壁特性を
有する製造品を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素障壁能力を有する
均一ポリマー混合体である物質組成物、均一ポリマー混
合体を製造する方法、及びこのような混合体で製造され
る製造品に関する。本混合体は酸素に鋭敏な食品及び飲
料のボトル、容器、フィルム及びシートへ成型すること
ができるものである。
【0002】
【従来の技術及び課題】食品、飲料、薬剤などの多く
は、空気中の酸素と接触すると、劣化、腐敗、変質など
を受けやすい。この現象が起こるのを防止するために、
昔から多くの方法が行われてきている。例えば、酸化防
止剤を容器に封じて用いることが行われている。このよ
うな酸化防止剤には還元性有機物、例えば、スルフォオ
キシレート、ジチオネートなどを含ませておくことが可
能である。これらの酸化防止剤は酸素を吸収する能力が
ある。これらを密封容器に入れたり、透過性フィルムに
包んだりして、食品、飲料、薬剤などと一緒に用いるこ
とができる。
【0003】食品の缶、ビール缶、ジュース缶などのよ
うな密封容器の場合は、中身の上の部分の空気中の酸素
並びに密閉容器の中身に溶解した酸素は、窒素や二酸化
炭素のような不活性ガスで置換することができる。
【0004】食品の劣化を招く酸素のこの問題に対する
特定の取組の一つは、1989年2月1日公表の欧州特
許出願第301 719号明細書にて論議されている。
前述の特許出願明細書の開示するものは、包装用の箱紙
で、この箱紙には、ポリマーを含んで成る組成物を含有
し、酸素掃気性質を有する層が包含されている。この組
成物は、被酸化性有機成分に金属接触酸化作用を働かせ
ることによって酸素を掃気するものである。この被酸化
性有機成分は、それ自体ポリマーであるのが好ましく、
組成物中の唯一のポリマーであっても差し支えない。前
述の特許出願明細書に教示される好ましい組成物は、ポ
リエチレン・テレフタレート(PET)96%、及びポ
リ(メタ−キシレンアジパミド)4%に触媒としてコバ
ルトを200ppm含有させたものである。ロジウムと
銅も触媒の別種として教示されている。MXD6のよう
なポリアミドは、前述の特許出願の組成物並びに方法に
使用されるのに特に興味ある被酸化性ポリマーとして教
示されている。上記のPETは、組成物の酸素に対する
透過性を制御するのに有用であると教示されている。上
記の特許出願明細書では、実施例や説明は大部分PET
の使用に関するものではあるが、その中で実施例10〜
12は、PETの代わりにポリプロピレン(PP)又は
ポリエチレン(PE)を使用するものである。
【0005】興味ある別の欧州特許出願は、1989年
10月4日公表の出願番号第335520号である。こ
の出願には前記の欧州特許出願第301 719号の教
示内容が組み込まれ、その出願の組成物を他の層の間に
サンドイッチ状に用いるもので、他の層としては無水マ
レイン酸変性ポリプロピレンを包含し得るものである。
しかし、該明細書には無水マレイン酸変性ポリプロピレ
ンをポリアミドのような被酸化性ポリマーと混ぜたり、
あるいはこれを金属塩触媒と混ぜたりすることは教示さ
れていない。
【0006】興味ある最近の刊行物は、1990年1月
25日に公表の国際特許出願第WO90/00504号
明細書である。この刊行物の開示するものは、酸素障壁
性質を改良する容器、その中間体又はその一部を製造す
るためのポリマー組成物である。この組成物には、活性
成分として酸素を掃気する能力を有し、錯体化特性を有
する金属イオンを含有する金属化合物、及び前記金属イ
オンが錯体として結合するポリマーが含まれる。このポ
リマー組成物は、他のポリマーと一緒に混ぜて、容器、
その中間体又はその一部を成型して製造することができ
る。この刊行物にはPETとポリアミドとの混合物を用
いて射出成形によってプラスチック製品を製造すること
が開示されている。このような材料が、ポリマーに存在
する機能基及び/又は原子由来の配位子と錯体化する金
属をも含む場合は、酸素に対する掃気機能が得られる。
金属としては、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、
ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム並びに
白金がリストに挙げられている。銅、マンガン並びに亜
鉛もリストされている。PETとポリアミドとの混合物
を使用することに加えて、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニール並びにこれらのコーポリマーも言
及されている。国際特許出願第WO 90/00578
号明細書にも同様な開示内容が含まれている。
【0007】「応用ポリマー科学」の井出、長谷川の論
文(Ide and Hasegawa,J.App
l.Polym.Sci., vol.18,pp.9
63−974)(1974)の開示するところによれ
ば、無水マレイン酸グラフト重合ポリプロピレンの存在
下に、アイソタクチックのポリプロピレンとナイロンと
のポリマーブレンドを分散させている。
【0008】
【課題を解決するための手段】変性エチレン・コーポリ
マーは、例えば、無水マレイン酸など、アクリル酸、メ
タクリル酸、フマール酸、マレイン酸又はエポキシド含
有化合物のような化合物をエチレン・コーポリマーにグ
ラフトすることによって調製することができる。これを
用いて、非変性ポリオレフィンとMXD6のようなポリ
アミドとの均一な混合体が得られ、この混合体は、均一
であって、相分離が起こらないものである。更に金属塩
を用いても、得られた混合体に金属塩を均一に分散する
ことができ、その結果、酸素掃気能力特性が改良され
る。注記すべきは、非変性ポリオレフィン・コーポリマ
ーを全て変性エチレン・コーポリマーで置換する必要は
ないということである。従って、比較的少量の変性エチ
レン・コーポリマーを、比較的大量の非変性エチレン・
コーポリマーと一緒に用いることによって、均一で相が
分離しない混合体を生成する結果となる。もしも非変性
ポリオレフィンのみを、このような変性エチレン・コー
ポリマーと混ぜずに、あるいはその代わりに使用した
り、少なくとも効果的量のこのような変性エチレン・コ
ーポリマーを用いないと、MXD6と混合した場合、不
均一で相が分離する混合体が得られる。本発明の混合体
は、非変性ポリオレフィンのみを用いて製造されたもの
に対して、優れた酸素障壁性質を有する。従って、本発
明を用いると、基本的に安価である非変性ポリオレフィ
ンであるものを使用して、良好な酸素掃気能力を有する
容器などを製造することができる。また、注記すると、
オレフィンと他の不飽和モノマーとのコーポリマーも本
発明に使用し得るので、本明細書では、適宜、術語「ポ
リオレフィン」はこのようなコーポリマーも包含するよ
うに使用する。
【0009】本発明の実施態様の一つによれば、酸素障
壁能力を有する物質組成物が提供される。該物質組成物
は、成分: a.エチレンとアクリル酸とのコーポリマー、又はエチ
レンと、アクリル酸とC1 〜C28アルコールとのエステ
ルとのコーポリマーに、不飽和カルボン酸無水物又は不
飽和カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フ
マール酸又はマレイン酸を、これらを単独または組み合
わせて用いてグラフトし、又はエポキシドをグラフト
し、得られた変性エチレン・コーポリマーを含む第一ポ
リマー成分、 b.OH,SH又はNHR2 基(式中、R2 はH,C1
〜C3 アルキル基又は置換C1 〜C3 アルキル基であ
る)を有する第二ポリマー成分、及び c.非変性ポリオレフィンを含む第三ポリマー成分 を有する均一、相非分離混合体を含み、第一ポリマー成
分は、得られた混合体が均一で相分離が起きないように
なる量だけ存在するものである。
【0010】本発明の他の実施態様の一つによれば、O
H,SH又はNHR2 官能基を有するポリマー(第二ポ
リマー成分)と非変性ポリオレフィン(第三ポリマー成
分)との均一、相非分離混合体を調製する方法が提供さ
れる。本方法は、非変性ポリオレフィンをOH,SH又
はNHR2 官能基を有するポリマーと、それから変性エ
チレン・コーポリマーとを混合することを包含するもの
で、該変性エチレン・コーポリマーは、エチレンとアク
リル酸とのコーポリマー、又はエチレンと、アクリル酸
とC1 〜C28アルコールとのエステルとのコーポリマー
を包含する変性エチレン・コーポリマーを含み、該コー
ポリマーは、不飽和カルボン酸無水物又は不飽和カルボ
ン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フマール酸又
はマレイン酸を、これらを単独または組み合わせて用い
てグラフトし、又はエポキシドをグラフトして得られた
ものであり、該変性エチレン・コーポリマーは、均一で
相分離が起きない混合体が確実に得られる量だけ存在す
るものである。
【0011】上記の物質組成物及び/又は上記の混合法
を用いて処方される製造品も本発明の実施態様となる。
【0012】さて、本発明を詳細に説明する。本発明
は、物質組成物並びにこれから処方される製造品に関
し、該物質組成物とは均一性、相非分離性のものであ
る。該物質組成物は、酸素障壁能力をも有する。本発明
の該組成物は、酸素障壁特性を有する飲食料包装品のよ
うな容器、その中間体又はその一部を製造するのに用い
ることができる。本発明の組成物は、関連する従来技術
の組成物と対象的に、溶融混合法によって調製した時、
均一性、相非分離性を有する混合体を与える。従来のも
のに較べて優れた酸素障壁特性は、均一、相非分離性混
合体が形成されるからであると思われる。
【0013】本発明のポリマー組成物の一部分を形成す
る第一ポリマー成分は、変性エチレン・コーポリマーを
含む。該変性エチレン・コーポリマーとは、その基本体
に複数の側鎖をグラフトしたものである。エチレン・コ
ーポリマーは、エチレンとアクリル酸類、例えば、アク
リル酸又はメタクリル酸とのコーポリマー、又はエチレ
ンと、炭素原子1〜28個を有する直鎖、分枝鎖又は環
式アルコールのアクリル・エステル又はメタクリル・エ
ステルとのコーポリマーでよい。エチレン・コーポリマ
ーの例としては、エチレン−アルキルアクリレート・コ
ーポリマー類があげられる。本発明のプロセスに使用さ
れる特定のエチレン−アルキルアクリレート・コーポリ
マーがどんなものであるかは、臨界的ではなく、アルキ
ルアクリレートを高重量百分率で含むものも、エチレン
を高重量百分率で含むものも差し支えない。しかしなが
ら、好ましくは、これらのコーポリマーは、アルキルア
クリレート約10〜60重量%及びエチレン約90〜4
0重量%、そしてより好ましくはアルキルアクリレート
約15〜30重量%及びエチレン約85〜70重量%を
含有するものである。ちなみに、上記重量%は、エチレ
ンとアルキルアクリレートとの全重量を基準とする。一
般に約0.1〜約200のメルトインデックスを有する
コーポリマーが好適であり、好ましくは約1〜約30、
そしてより好ましくは約2〜約10のメルトインデック
スを有する。更に、好適なエチレン−アルキルアクリレ
ート・コーポリマーには、コーポリマーの基本的性質を
変化させない限りUV安定剤のような安定剤、酸化防止
剤、着色剤などを含ませてもよい。また、少量の、すな
わち、5%以下の一つ又はそれ以上の種類の不飽和炭化
水素成分、例えば、プロピレン、ブチレン、ヘキサ−
1,4−ジエンを、これら附加成分がコーポリマーの基
本的性質を変化させない限り、含ませてもよい。好適な
コーポリマーは、商業的に入手可能である。例えば、エ
チレン約80重量%及びアルキルアクリレート約20重
量%を含有する好適なコーポリマーは、カルフォルニア
州サンフランシスコのシェブロン・ケミカル社(Che
vron Chemical Co.)からPE−22
07として市販されている。エチレン−メチルアクリレ
ート・コーポリマーの調製は、米国特許第3,350,
372号明細書に開示されているので、本明細書中にこ
れを参考文献として引用する。術語「エチレン−アルキ
ルアクリレート・コーポリマー類」に含まれるものとし
ては、基本コーポリマーの化学的修飾によって得られる
エチレン−アルキルアクリレート・コーポリマー、例え
ば、クロロスルフォン化、クロル化、酸化、水酸化等さ
れたエチレン−アルキルアクリレート・コーポリマー類
がある。また、三元ポリマー、例えばエチレン−アクリ
レート−無水マレイン酸ターポリマーなども上記第一ポ
リマー成分の全量又はその一部として機能することがで
きる。
【0014】第一ポリマー成分、つまり、変性エチレン
・コーポリマーは、例えば、不飽和有機1,2又は1,
3ジオール酸無水物など、例えば無水マレイン酸(シス
−ブテンジオール酸無水物)を、エチレン・コーポリマ
ー、例えば上記のエチレン−アルキルアクリレート・コ
ーポリマーと反応させることによって処方することがで
きる。この反応は、フリーラヂカル触媒、例えば過酸化
ベンゾイル、過酸化ジクミル、2,5−ジメチル−2,
5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン
−3、ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルクミル
ペルオキシドなどの存在下に行われる。このような反応
は、当業者には周知である。例えば、この反応は、19
89年8月17日出願の同時係属出願番号第395,1
05号明細書の教示内容に従って押し出し成形機内で行
うことができるので、該開示内容を本明細書に参考文献
として引用する。このグラフト反応は、押し出し成形プ
ロセスとは別に行うこともできる。
【0015】別法としては、酸無水物の代わりに、又は
これと組み合わせて、適当な不飽和カルボン酸、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、フマール酸又はマレイ
ン酸をエチレン・コーポリマーにグラフトすることがで
きる。フマール酸は、例えば、米国特許第4,026,
967号明細書に示される手順によってエチレン・コー
ポリマーにグラフトすることができる。該明細書を参考
文献として引用する。アクリル酸は、カラハー(Car
raher)とムアー(Moore)が編集したプレナ
ム・プレス社(Plenum press)1982年
刊行の「ポリマーの科学と技術(Polymer Sc
ience Technology)」第21巻、17
1頁のポリマーの変性の章に示されるようにグラフトす
ることができるので、本書も参考文献として引用する。
メタクリル酸もアクリル酸と同じようにグラフトするこ
とができる。マレイン酸は、グラフト用にフマール酸へ
異性化することになるのが一般である。
【0016】上記のものの混合物並びに上記のものを組
み合わせたもの(その意味は、一部無水物でグラフトさ
れ、一部酸でグラフトされたエチレン・コーポリマー、
又は一種以上の酸で部分的にグラフトされたエチレン・
コーポリマーいうこと)も同様に第一ポリマー成分とな
る。
【0017】別法としては、エポキシ含有側鎖も、出発
物質として不飽和エポキシ化合物を使用してエチレン・
コーポリマーにグラフトすることができる。これは、例
えば、グリシヂルメタクリレート、過酸化物及びポリマ
ーを上記のように反応させることによって達成される。
一般に、他のグラフト化剤と組み合わせてエポキシドを
グラフトすること、又はカルボン酸又は無水物がグラフ
トしたエチレン・コーポリマーに混ぜてエポキシ含有ポ
リマーを用いることは、不満足な結果を得ることにな
る。交差結合が起こるからである。
【0018】エポキシ含有側鎖のグラフトを行う文献方
法は、1982年刊行「応用ポリマー科学誌」第27巻
425頁に記載されているので、これを本明細書に参考
文献として引用する。
【0019】第二ポリマー成分は、特に本発明の物質組
成物の一部を形成する金属塩の存在下に常温で空気で容
易に酸化されるものである。更に、第二ポリマー成分
は、活性水素を含むが、活性水素とは酸素、硫黄又は窒
素に結合した水素を意味する。従って、この水素は、水
酸基、アミン基又はチオ基の一部でよい。一般に、第二
ポリマー成分は、式:
【化1】 (式中、D=OH,SH又はNHR2 官能基で、Dは側
鎖に付いているか、又はポリマーの鎖末端基でよく、一
種以上のDがポリマー骨格にくっついていてもよく、R
2 はH,C1 〜C3 アルキル基または置換C1 〜C3
ルキル基である)で表すことができる。従って、第二ポ
リマー成分は、ポリオール、ポリチオール、ポリアミド
などである。
【0020】好ましい第二ポリマー成分は、ポリアミド
又はコーポリアミドを包含するが、後者はポリアミドと
他のポリマーとのコーポリマーのことである。ポリマー
は芳香族又は脂肪族のいずれでもよい。ポリアミドの好
ましい群は、MXナイロンで、極めて好ましい結果は、
MXD6ナイロンで得られる。これらのポリアミドは、
m−キシリレンジアミン単独から又はm−キシリレンジ
アミン並びにp−キシリレンジアミン及び炭素原子6〜
10個含有するα,δ脂肪族ジカルボン酸を含有するキ
シリレンジアミン混合物から得られる構造単位を少なく
とも70モル%含有する。このようなポリマーは、本明
細書に記載の金属塩の金属イオンを調整する能力を有す
る。従って、これは自体の接触酸化を促進するものと信
じられている。
【0021】上記に論議した第二ポリマー成分の例とし
ては、ポリ−m−キシリレンアジパミド並びにポリ−m
−キシリレンセバカミドのようなホモポリマー、m−キ
シリレン/p−キシリレンアジパミド・コーポリマー、
m−キシリレン/p−キシリレンピペラミド並びにm−
キシリレン/p−キシリレンアゼラミドのようなコーポ
リマー、及びこれらのホモポリマー成分又はコーポリマ
ー成分とヘキサメチレンジアミンのような脂肪族ジアミ
ン、ピペラジンのような環式ジアミン、p−ビス(2−
アミノエチル)ベンゼンのような芳香族ジアミン、テレ
フタール酸のような芳香族ジカルボン酸、ε−カプロラ
クタムのようなラクタム、オメガ−アミノヘプトール酸
のようなオメガ−アミノカルボン酸及びp−アミノベン
ゾール酸のような芳香族アミノカルボン酸とのコーポリ
マーが挙げられる。
【0022】ナイロン6、ナイロン66、ナイロン61
0及びナイロン11のようなMXナイロンを本ポリマー
に組み入れても差し支えない。好ましい芳香族ポリアミ
ドの一つは、m−キシリレン−ジアミン H2 NCH2
−m−C6 4 −CH2 NH 2 とアジピン酸HO2
(CH2 )CO2 Hとの重合によって形成されるポリマ
ーで、例えば、MXD6の名称の下に日本の三菱ガス化
学(株)の製造販売の製品である。脂肪族性の好ましい
ポリアミドは、ナイロン6.6である。
【0023】本発明の組成物の第三ポリマー成分は、非
変性ポリオレフィンである。有用な非変性ポリオレフィ
ンは、次式で示すことができる。すなわち、
【化2】−(CR2 CR2 m − ここで、−(CR2 CR2 m −はポリマーの骨格を示
し、mは重合度である。Rは各々独立に水素、又はC1
〜C4 アルキル基である。このような非変性ポリオレフ
ィンの例としては、ポリエチレン(高密度及び低密度ポ
リエチレン並びにリニア低密度ポリエチレンを含む)、
ポリプロピレンなどが挙げられる。
【0024】第二ポリマー成分の量に対する第一および
第三ポリマー成分の量は、広い範囲で変えることができ
る。その比率は、多くの異なる因子、例えば容器の想定
貯蔵期間、想定障壁効果、経済的因子、再使用の観点な
どに左右される。従って、第一および第三ポリマー成分
と第二ポリマー成分との間の比率は、広い範囲、例え
ば、約1:50〜50:1で変わり得る。しかしなが
ら、一般には、経済的な理由でポリマー混合体全体の大
部分は、第一と第三のポリマー成分を包含することにな
るし、これらの成分は、第一、第二、及び第三ポリマー
成分を合わせた重量基準で、60重量%以上存在する。
【0025】第一ポリマー成分の第二ポリマー成分に対
する重量比は、得られる混合体が不均一で相分離するも
のでなく、均一で単相になる条件を定めるものである
が、これも広い範囲で変わり得る。これは、第一ポリマ
ー成分に対するグラフト度、第一ポリマー成分の第三ポ
リマー成分に対する比、及び存在する特定の第二ポリマ
ー成分の関数である。本質的に必要なことは、第一ポリ
マー成分が十分に存在して、その結果所要の均一な相非
分離性混合体を得ることである。好適な結果を得るに
は、第一ポリマー成分の第二ポリマー成分に対する重量
比が、約80:20〜約20:80の範囲内にあればよ
いが、もっと広い範囲、例えば、限定はされないが9
5:5〜5:95でも良好な結果を与える。勿論各成分
の量はゼロより大きくなければならない。
【0026】無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル
酸、フマール酸、マレイン酸又はエポキシ化合物をグラ
フトした化合物を有するエチレン・コーポリマーの生成
は、このような化合物の少なくとも幾つかとポリアミド
との混合体同様既知である。このような混合体は、接着
剤及び/又は高衝撃強度成形配合物として有用である。
更に、このような混合体に充填剤並びに補強剤、処理補
助剤、核化剤、顔料並びに安定剤、例えば、就中、白
墨、石英、ウォラストナイト、マイクロバイト、タル
ク、ステアリン酸カルシウム、二酸化チタン、カーボン
ブラック、硫化カドミウム、及び、成形以前に及び/又
は接着剤として使用する前にこれらに添加される立体障
害フェノールを混入してもよい。しかしながら、このよ
うな混合体は、酸素掃気剤としては作用せず、混合体の
ポリアミド部分の酸化を触媒する金属化合物を含まな
い。このような混合体についての適切な論議は、例え
ば、1979年11月13日付与のエプスタイン(Ep
stein)の米国特許第4,174,358号、19
82年12月7日付与のコルバー(Korber)らの
米国特許第4,362,846号、及びアベ(Abe)
らのカナダ特許出願第2,003,390号に見出すこ
とができるので、これらを本明細書中に参考文献として
引用する。
【0027】本発明の好ましい実施態様に従えば、金属
塩が混合体に含まれる。組成物中の活性成分を形成する
金属化合物の触媒金属は、鉄、コバルト、ニッケル、ル
テニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジ
ウム、白金、銅、マンガン、及び亜鉛から成る群から選
択される。本発明のより好ましい実施態様によれば、該
金属は、鉄、コバルト又はニッケルを包含し、更により
好ましくはコバルトである。
【0028】金属塩は、他の成分と不相溶問題を起こさ
ず、それが使用される食品や飲料に問題を引き起こさな
いものならどんなアニオンでも実質的に用いることがで
きる。従って、無機または有機アニオンも使用すること
ができる。この金属塩は、混合体に比較的均一に分散す
ることが必要である。従って、アニオンが有機物である
金属塩が好ましい。オクタン酸塩がアニオンとして用い
られて良好な結果が得られてきたが、オクタン酸は主と
して便宜上から選択されたものである。他の有用なアニ
オンとしては、いろいろあるが、その中では、2−エチ
ルヘキサノエート、ナフテネート、ドデカネート及びヘ
キサデカノエートが挙げられる。
【0029】本発明の組成物はどんな形状にでも成形で
きる。例えば、粒状でも顆粒状でもよい。
【0030】使用の際には、本発明のポリマー組成物に
存在する金属の量は、所望の効果が得られる限り臨界的
ではない。各ケースに好適な濃度は、所望の貯蔵期間な
どに支配されて当業者によって容易に決定することがで
きる。金属の適当な量は、限定するものではないが、金
属の重量基準で約50〜約20,000ppmで、好ま
しくは約100〜約500ppmである。低い方の限界
は、所望の障壁効果、その効果が得られる速度、使用す
る特定のポリマー成分、容器に詰め込まれる食品、など
などによって決定される。高い方の限界は、経済性及び
毒性のような因子によって定まる。
【0031】本発明の組成物から製造される製品は、特
に金属塩を使用する場合には極めて高い酸素障壁効果を
呈する。金属塩を採用すると、「掃気」効果は活性金属
錯体が形成されることから達成されるものと思われる。
このような形成は、ポリマー組成物が金属イオンに配向
する能力を有する機能基及び/又は原子を含有し、そし
てポリマー鎖(複数もあり得る)が、上記の基及び/又
は原子が金属イオンに対して正しい位置に存在する配置
を占める力がある場合にのみ可能なのである。他の前提
条件は、金属イオンが、錯体の形成が可能な分子構造の
位置に存在しなければならないということである。該金
属錯体は、前記ポリマー組成物に存在するか、あるいは
それから生成した基及び/又は原子に由来する配位子を
有する。
【0032】本発明は以下の説明的実験の実施例を参照
すれば、よりよく理解されるであろう。
【0033】比較例1 従来技術の組成物 表1に記載するのは、多くの高密度ポリエチレン(HD
PE)−MXD6混合体で、これらは、270℃で二腕
スクリュー押し出し機を用いて二つの成分から溶融混合
法によって調製したものである。走査電子顕微鏡分析
(SEM)を各混合体に対して行い、その結果を表1に
示す。
【表1】
【0034】使用した高密度ポリエチレン(HDPE)
は、シェブロン・ケミカル社のグレード9122の市販
製品であった。それは、190℃、2.16kgで48g
/10分間のメルトインデックスを有する。使用したM
XD6は三菱ガス化学社グレード6014の市販製品で
あった。それは、275℃、2.16kgで27g/10
分間のメルトインデックスを有する。
【0035】表1を参照すれば分かるように、従来技術
のポリエチレン−MXD6混合体は、均一性がなく、相
分離性を示す。
【0036】実施例1 本発明の組成物 マレイン酸無水物(MAH)をグラフトしたポリオレフ
ィンを、180℃で二腕スクリュー式押し出し成形機中
で、HDPEグレード9122、MAH 1重量%及び
2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルペロキ
シ)ヘキサン0.1重量%を反応させることによって調
製した。得られた生成物は、2.2g/10分間のメル
トインデックスを有した。この方法によってグラフトさ
れたMAHの量は、0.63重量%であった。使用MA
Hの残りの量は反応中に蒸発したものであった。次にこ
れを同じ二腕スクリュー式押し出し成形機中で、同じ条
件下で比較例1と同様にMXD6と高密度ポリエチレン
と一緒に溶融混合して、表2に示される混合体を生成し
た。
【表2】
【0037】工業への適用性 本発明は、安価で容易に入手可能なポリオレフィンから
優れた酸素障壁特性を有する製造品を製造するのに有用
な組成物を提供し、そしてそのような製造品自体も提供
する。製造品は、食品並びに飲料の容器として使用する
ことができるが、特に優れた酸素障壁能力を示し、しか
もポリアミド型のポリマー並びに金属塩と混合されても
相分離が起きないものである。
【0038】本発明は、その特定の実施態様に関連して
記載したのであるので、より以上の改変が可能であるこ
とが理解されよう。本出願は、本発明の原理に、一般
に、従う発明のいかなる変形、使用法、又は適用法を、
本発明に関する技術において既知の又は慣習的実用技術
内で、そして前記の本質的特徴に適用し得る、また本発
明の範囲及び前記の特許請求の範囲内のものは、現在の
開示内容から発するものを含めて、これらを含むものと
する。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 均一、相非分離物質組成物において、 a.エチレンとアクリル酸とのコーポリマー、又はエチ
    レンと、アクリル酸とC1 〜C28アルコールとのエステ
    ルとのコーポリマーに、不飽和カルボン酸無水物又は不
    飽和カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フ
    マール酸又はマレイン酸を、これらを単独または組み合
    わせて用いてグラフトして、又はエポキシドをグラフト
    して得られた変性エチレン・コーポリマーを含む第一ポ
    リマー成分、 b.OH,SH又はNHR2 基(式中、R2 はH,C1
    〜C3 アルキル基又は置換C1 〜C3 アルキル基であ
    る)を有する第二ポリマー成分、及び c.非変性ポリオレフィンを包含する第三ポリマー成分
    を有する均一、相非分離混合体であって、第一ポリマー
    成分は、得られた混合体が均一で相分離が起きないよう
    になる量だけ存在するものであることを特徴とする均
    一、非相分離物質組成物。
  2. 【請求項2】 第一ポリマー成分が、マレイン酸無水物
    で変性されたエチレン−アルキル アクリレート・コー
    ポリマーを含むことを特徴とする請求項1記載の物質組
    成物。
  3. 【請求項3】 エチレン−アルキル アクリレート・コ
    ーポリマーが、エチレン−メチル アクリレート・コー
    ポリマーを含むことを特徴とする請求項2記載の物質組
    成物。
  4. 【請求項4】 第二ポリマー成分が、ポリアミドを含む
    ことを特徴とする請求項1記載の物質組成物。
  5. 【請求項5】 第二ポリマー成分が、MXD6ナイロン
    を含むことを特徴とする請求項4記載の物質組成物。
  6. 【請求項6】 第三ポリマー成分が、ポリエチレン、ポ
    リプロピレン、ポリブチレン、又はこれらのコーポリマ
    ーを含むことを特徴とする請求項1記載の物質組成物。
  7. 【請求項7】 第一ポリマー成分が、マレイン酸無水物
    で変性されたエチレン−アルキル アクリレート・コー
    ポリマーで、第二ポリマー成分が、MXD6ナイロン
    で、そして第三ポリマー成分が、ポリエチレンであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の物質組成物。
  8. 【請求項8】 OH,SH、又はNHR2 官能基(式
    中、R2 はH,C1 〜C3 アルキル基又は置換C1 〜C
    3 アルキル基である)を有するポリマーと非変性ポリオ
    レフィンとの均一、非相分離混合体を製造する方法にお
    いて、前記方法が、成分: a.エチレンとアクリル酸とのコーポリマー、又はエチ
    レンと、アクリル酸とC1 〜C28アルコールとのエステ
    ルとのコーポリマーに、不飽和カルボン酸無水物又は不
    飽和カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フ
    マール酸又はマレイン酸を、これらを単独または組み合
    わせて用いてグラフトして、又はエポキシドをグラフト
    して得られた変性エチレン・コーポリマーを含む第一ポ
    リマー成分、 b.OH,SH又はNHR2 基(式中、R2 はH,C1
    〜C3 アルキル基又は置換C1 〜C3 アルキル基であ
    る)を有する第二ポリマー成分、及び c.非変性ポリオレフィンを包含する第三ポリマー成分
    を混合することを包含し、該第一ポリマー成分は、得ら
    れた混合体が均一で相分離が起きないようになる量だけ
    存在するものであることを特徴とする均一、非相分離混
    合体の製造法。
  9. 【請求項9】 第一ポリマー成分が、マレイン酸無水物
    で変性されたエチレン−アルキル アクリレート・コー
    ポリマーを含むことを特徴とする請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 エチレン−アルキル アクリレート・
    コーポリマーが、エチレン−メチル アクリレート・コ
    ーポリマーを含むことを特徴とする請求項9記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 第二ポリマー成分が、ポリアミドを含
    むことを特徴とする請求項8記載の方法。
  12. 【請求項12】 第二ポリマー成分が、MXD6ナイロ
    ンを含むことを特徴とする請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 第三ポリマー成分が、ポリエチレン、
    ポリプロピレン、ポリブチレン、又はこれらのコーポリ
    マーを含むことを特徴とする請求項8記載の方法。
  14. 【請求項14】 第一ポリマー成分が、マレイン酸無水
    物で変性されたエチレン−アルキル アクリレート・コ
    ーポリマーで、第二ポリマー成分が、MXD6ナイロン
    で、そして第三ポリマー成分が、ポリエチレンであるこ
    とを特徴とする請求項8記載の方法。
  15. 【請求項15】 請求項1の物質組成物を所望の形状に
    形成することによって製造される製造品。
  16. 【請求項16】 請求項2の物質組成物を所望の形状に
    形成することによって製造される製造品。
  17. 【請求項17】 請求項4の物質組成物を所望の形状に
    形成することによって製造される製造品。
  18. 【請求項18】 請求項6の組成物を所望の形状に形成
    することによって製造される製造品。
  19. 【請求項19】 請求項7の物質組成物を所望の形状に
    形成することによって製造される製造品。
JP4159568A 1991-06-19 1992-06-18 ポリオレフィン、ポリアミド及び変性エチレン・コーポリマーのポリマー混合体、その製造法、及びそれを使用した製造品 Pending JPH05194799A (ja)

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