WO2015115511A1 - エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂組成物及びその製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a resin composition containing a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer and an unmodified ethylene-vinyl alcohol copolymer, a method for producing the same, and a use thereof.
  • Ethylene-vinyl alcohol copolymer (hereinafter sometimes abbreviated as EVOH) is excellent in transparency, gas barrier properties, aroma retention, solvent resistance, oil resistance, etc. It is used in a wide range of applications including various packaging containers such as containers, fuel containers, pharmaceutical packaging containers, industrial chemical packaging containers, and agricultural chemical packaging containers. When manufacturing such a molded product, secondary processing is often performed after melt-forming EVOH. For example, stretching for the purpose of improving the mechanical strength, and thermoforming a multilayer sheet including an EVOH layer to form a container are widely performed.
  • Patent Document 1 describes a modified EVOH obtained by reacting a monovalent epoxy compound with a hydroxyl group of EVOH, and describes that the flexibility and secondary processability of EVOH are improved.
  • Patent Document 2 describes a resin composition containing the modified EVOH and unmodified EVOH described in Patent Document 1, and the stretchability and transparency of the unmodified EVOH are significantly reduced without significantly reducing the barrier property and transparency. It is said that secondary workability can be improved.
  • Patent Document 3 describes a fuel container having a layer made of the resin composition described in Patent Document 2.
  • Patent Document 4 describes a packaging material having a layer of a composition having a plurality of endothermic peaks in a melting curve by DSC measurement, which is obtained by blending a plurality of EVOHs having different vinyl alcohol contents, and has a gas barrier property, It is described that it is excellent in mechanical properties and workability. However, in this case, it is not easy to achieve both gas barrier properties and secondary processability at a high level, and it is inevitable that transparency is lowered.
  • Patent Document 5 discloses a modified EVOH obtained by copolymerization of ethylene, vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene and then saponification, which is obtained by copolymerization of 3,4-dihydroxy-1-butene units. It is described that the modified EVOH is excellent in stretchability, gas barrier properties, appearance and strength. However, since 3,4-diacetoxy-1-butene has the same polymerization reactivity as vinyl acetate, most of it remains after polymerization when the copolymer is taken out at a low polymerization rate. Therefore, the load of cleaning and wastewater treatment increases, and an increase in manufacturing cost is inevitable.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer and unmodified ethylene which are excellent in barrier properties, impact resistance and secondary processability and excellent in productivity.
  • a resin composition comprising a vinyl alcohol copolymer; Moreover, the suitable use of such a resin composition is provided. Furthermore, the suitable manufacturing method of such a resin composition is provided.
  • the above problem is represented by the following formula (I), the content (mol%) of a, b and c with respect to all monomer units satisfies the following formulas (1) to (3), and the following formula (4) And a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) having a saponification degree (DS) defined by) of 90 mol% or more, and an ethylene unit content of 20 to 60 mol% and a saponification degree of 80 mol% or more.
  • DS saponification degree
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group contains a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom. But you can.
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • the weight ratio (A / B) of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) and the unmodified ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) is preferably 5/95 to 50/50.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) are hydrogen atoms.
  • X, Y and Z of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) are each independently a hydrogen atom or an acetyl group.
  • the oxygen permeation rate of the resin composition at 20 ° C. and 65% RH is preferably 100 cc ⁇ 20 ⁇ m / m 2 ⁇ day ⁇ atm or less.
  • the resin composition preferably contains 10 to 500 ppm of alkali metal salt in terms of alkali metal element.
  • a preferred embodiment of the resin composition is a barrier material.
  • a film or sheet having a layer made of the resin composition is a preferred embodiment of the present invention. At this time, it is preferable to be stretched to an area magnification of 7 times or more.
  • the film or sheet in which a layer made of the resin composition and a layer made of a thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl alcohol copolymer are laminated is also a preferred embodiment of the present invention.
  • a heat-shrinkable film or heat-shrinkable sheet made of the film or sheet is also a preferred embodiment of the present invention.
  • a coextrusion blow molded container including a layer made of the resin composition and a layer made of a thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl alcohol copolymer is also a preferred embodiment of the present invention.
  • An extruded product containing the resin composition is also a preferred embodiment of the present invention.
  • a thermoformed article containing the resin composition is also a preferred embodiment of the present invention.
  • a fuel container containing the resin composition is also a preferred embodiment of the present invention.
  • a copolymer of a modified ethylene-vinyl ester represented by the following formula (IV) is obtained by radical polymerization of ethylene, a vinyl ester represented by the following formula (II), and an unsaturated monomer represented by the following formula (III). After obtaining a polymer, it is saponified to produce the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) and then mixed with the unmodified ethylene-vinyl alcohol copolymer (B).
  • the problem can also be solved by providing a method for producing the resin composition.
  • R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as in formula (I).
  • R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms.
  • both resins are used.
  • both resins are preferably mixed.
  • the resin composition of the present invention containing a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer and an unmodified ethylene-vinyl alcohol copolymer is excellent in barrier properties, impact resistance and secondary processability, and also in productivity. . Therefore, it can be used for various applications utilizing such characteristics. Moreover, according to the manufacturing method of this invention, the said resin composition can be manufactured efficiently.
  • 2 is a 1 H-NMR spectrum of a modified EVAc obtained in Synthesis Example 1.
  • 2 is a 1 H-NMR spectrum of a modified EVOH obtained in Synthesis Example 1.
  • the resin composition of the present invention is represented by the following formula (I), the content (mol%) of a, b and c with respect to all monomer units satisfies the following formulas (1) to (3), and A modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) having a saponification degree (DS) defined by the following formula (4) of 90 mol% or more, and an ethylene unit content of 20 to 60 mol% and a saponification degree 80 mol% or more of an unmodified ethylene-vinyl alcohol copolymer (B).
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group contains a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom. But you can.
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • the modified EVOH (A) does not contain the monomer unit by having a monomer unit having a 1,3-diol structure in the main chain of the copolymer in addition to the ethylene unit and the vinyl alcohol unit. Since the crystallinity is lowered as compared with EVOH, impact resistance and secondary workability can be improved. Moreover, since the crystallization speed is also reduced as compared with EVOH not containing the monomer unit, the interlayer adhesion of the multilayer structure having a layer made of the modified EVOH (A) can also be improved. Further, this modified EVOH (A) can reduce the decrease in barrier properties due to the decrease in crystallinity due to the strong hydrogen bonding force of the 1,3-diol structure. As will be described later, this modified EVOH (A) can be produced at a low cost.
  • the resin composition of the present invention improves impact resistance and secondary processability while minimizing a decrease in barrier performance. There is a big feature in that it can.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same group or different.
  • the structure of the alkyl group is not particularly limited, and may partially have a branched structure or a cyclic structure.
  • the alkyl group may contain a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.
  • alkyl group examples include linear or branched alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, and a pentyl group. Can be mentioned.
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • the formula (I) has a hydroxyl group
  • X, Y or Z is a formyl group or an alkanoyl group
  • the formula (I) has an ester group.
  • the alkanoyl group an alkanoyl group having 2 to 5 carbon atoms is preferable, and an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, and the like are preferable examples. Among these, an acetyl group is particularly preferable.
  • X, Y and Z are preferably all hydrogen atoms or a mixture containing hydrogen atoms.
  • the monomer unit containing X is usually obtained by saponifying vinyl ester. Therefore, X is preferably a mixture of a hydrogen atom and a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms. Considering the availability of the monomer (vinyl acetate) and the production cost, it is particularly preferable that X is a mixture of a hydrogen atom and an acetyl group.
  • each of Y and Z may be only a hydrogen atom, or a mixture of a hydrogen atom and a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably a mixture of a hydrogen atom and an acetyl group. It may be.
  • the contents (mol%) of a, b and c with respect to all monomer units satisfy the following formulas (1) to (3). 18 ⁇ a ⁇ 55 (1) 0.01 ⁇ c ⁇ 20 (2) [100 ⁇ (a + c)] ⁇ 0.9 ⁇ b ⁇ [100 ⁇ (a + c)] (3)
  • A represents the content (mol%) of ethylene units relative to all monomer units, and is 18 to 55 mol%.
  • a is preferably 22 mol% or more.
  • a is preferably 50 mol% or less.
  • c represents the content (mol%) of the monomer unit containing Y and Z shown at the right end in the formula (I) with respect to all the monomer units, and is 0.01 to 20 mol. %. If c is less than 0.01 mol%, the impact resistance and secondary processability of the resin composition of the present invention will be insufficient. c is preferably 0.1 mol% or more, and more preferably 0.5 mol% or more. On the other hand, when c exceeds 20 mol%, the crystallinity of the modified EVOH (A) is extremely lowered, and thus the barrier property of the resin composition of the present invention is lowered. c is preferably 10 mol% or less, and more preferably 5 mol% or less.
  • the monomer units other than the ethylene unit and the monomer unit containing Y and Z shown at the right end in the formula (I) are vinyl alcohol units or vinyl. It is an ester unit.
  • the formula (3) is not satisfied, the gas barrier property of the resin composition of the present invention is insufficient.
  • the following formula (3 ′) is satisfied, and more preferably, the following formula (3 ′′) is satisfied. [100 ⁇ (a + c)] ⁇ 0.95 ⁇ b ⁇ [100 ⁇ (a + c)] (3 ′) [100 ⁇ (a + c)] ⁇ 0.98 ⁇ b ⁇ [100 ⁇ (a + c)] (3 ′′)
  • the degree of saponification (DS) defined by the following formula (4) in the modified EVOH (A) is 90 mol% or more.
  • DS [(total number of moles of hydrogen atoms among X, Y and Z) / (total number of moles of X, Y and Z)] ⁇ 100 (4)
  • the total number of moles of hydrogen atoms among X, Y and Z indicates the number of moles of hydroxyl groups
  • the total number of moles of X, Y and Z is the total number of moles of hydroxyl groups and ester groups.
  • the saponification degree (DS) is preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, and even more preferably 99 mol% or more.
  • the degree of saponification (DS) of the modified EVOH (A) can be obtained by a nuclear magnetic resonance (NMR) method.
  • the content of the monomer units represented by a, b and c can also be obtained by the NMR method.
  • the modified EVOH (A) is usually a random copolymer. The fact that it is a random copolymer can be confirmed from NMR and melting point measurement results.
  • the preferred melt flow rate (MFR) of the modified EVOH (A) (at 190 ° C. under a load of 2160 g) is 0.1 to 30 g / 10 minutes, more preferably 0.3 to 25 g / 10 minutes, and even more preferably Is 0.5 to 20 g / 10 min.
  • MFR melt flow rate
  • those having a melting point near 190 ° C. or exceeding 190 ° C. were measured under a load of 2160 g and at a plurality of temperatures higher than the melting point. The value is extrapolated to 190 ° C.
  • the modified EVOH (A) is composed of a mixture of two or more different types of modified EVOH (A)
  • the content, saponification degree, and MFR of the monomer units represented by a, b, and c are as follows: The average value calculated from the weight ratio is used.
  • the method for producing the modified EVOH (A) is not particularly limited.
  • R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms.
  • the alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms.
  • Examples of the vinyl ester represented by the formula (II) include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl versatate, and vinyl caproate. From the economical viewpoint, vinyl acetate is particularly preferred.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as in formula (I).
  • R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms.
  • the alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms.
  • Examples of the unsaturated monomer represented by the formula (III) include 2-methylene-1,3-propanediol diacetate (1,3-diacetoxy-2-methylenepropane), 2-methylene-1,3-propanediol Examples include dipropionate and 2-methylene-1,3-propanediol dibutyrate. Of these, 2-methylene-1,3-propanediol diacetate is preferably used from the viewpoint of easy production. In the case of 2-methylene-1,3-propanediol diacetate, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms, and R 6 and R 7 are methyl groups.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , a, b and c are the same as those in the formulas (I) to (III).
  • the modified ethylene-vinyl ester copolymer thus obtained is then saponified.
  • an unsaturated monomer represented by the following formula (V) may be copolymerized. Only the unit derived from the unsaturated monomer represented by (II) is saponified.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as in formula (I).
  • Examples of the unsaturated monomer represented by the formula (V) include 2-methylene-1,3-propanediol.
  • the unsaturated monomer represented by the formula (III) and the formula (V) used in the present invention has high copolymerization reactivity with the vinyl ester monomer, the copolymerization reaction easily proceeds. Therefore, it is easy to increase the amount of modification and the degree of polymerization of the resulting modified ethylene-vinyl ester copolymer. In addition, even if the polymerization reaction is stopped at a low polymerization rate, the amount of unreacted unsaturated monomer remaining at the end of the polymerization is small, which is excellent in terms of environment and cost.
  • the unsaturated monomer represented by the formulas (III) and (V) has one carbon atom having a functional group at the allylic position, such as allyl glycidyl ether and 3,4-diacetoxy-1-butene. It is only better than other monomers.
  • the unsaturated monomer represented by the formula (III) has higher reactivity than the unsaturated monomer represented by the formula (V).
  • a modified ethylene-vinyl ester copolymer is produced by copolymerizing ethylene, a vinyl ester represented by the above formula (II), and an unsaturated monomer represented by the above formula (III) or (V).
  • the polymerization method at that time may be any of batch polymerization, semi-batch polymerization, continuous polymerization, and semi-continuous polymerization.
  • well-known methods such as a block polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, and an emulsion polymerization method, are employable.
  • a bulk polymerization method or a solution polymerization method in which polymerization proceeds in a solvent-free or solvent such as alcohol is usually employed.
  • the use of an emulsion polymerization method is one option.
  • the solvent used in the solution polymerization method is not particularly limited, but alcohol is preferably used, and for example, lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol are more preferably used.
  • the amount of solvent used in the polymerization reaction solution may be selected in consideration of the viscosity average polymerization degree of the target modified EVOH (A) and the chain transfer of the solvent.
  • the weight ratio (solvent / total monomers) is selected from the range of 0.01 to 10, preferably 0.05 to 3.
  • the polymerization initiator used when copolymerizing ethylene, the vinyl ester represented by the above formula (II), and the unsaturated monomer represented by the above formula (III) or (V) is a known polymerization.
  • the initiator is selected from azo initiators, peroxide initiators, and redox initiators depending on the polymerization method.
  • examples of the azo initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4). -Dimethylvaleronitrile).
  • peroxide initiator examples include percarbonate compounds such as diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, diethoxyethyl peroxydicarbonate; t-butyl peroxyneodecanate, ⁇ -Perester compounds such as cumylperoxyneodecanate and acetyl peroxide; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide; 2,4,4-trimethylpentyl-2-peroxyphenoxyacetate and the like. Potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, or the like may be used in combination with the above initiator.
  • the redox initiator is, for example, a polymerization initiator in which the peroxide initiator is combined with a reducing agent such as sodium hydrogen sulfite, sodium hydrogen carbonate, tartaric acid, L-ascorbic acid, or longalite.
  • a reducing agent such as sodium hydrogen sulfite, sodium hydrogen carbonate, tartaric acid, L-ascorbic acid, or longalite.
  • the amount of the polymerization initiator used varies depending on the polymerization catalyst and cannot be determined unconditionally, but is adjusted according to the polymerization rate.
  • the amount of the polymerization initiator used is preferably from 0.01 to 0.2 mol%, more preferably from 0.02 to 0.15 mol%, based on the vinyl ester monomer.
  • the polymerization temperature is not particularly limited, but is suitably about room temperature to 150 ° C., preferably 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the solvent used.
  • the effect of the present invention is not inhibited. If present, it may be copolymerized in the presence of a chain transfer agent.
  • the chain transfer agent include aldehydes such as acetaldehyde and propionaldehyde; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; mercaptans such as 2-hydroxyethanethiol; and phosphinic acid salts such as sodium phosphinate monohydrate. . Of these, aldehydes and ketones are preferably used.
  • the amount of chain transfer agent added to the polymerization reaction solution is determined according to the chain transfer coefficient of the chain transfer agent and the degree of polymerization of the target modified ethylene-vinyl ester copolymer.
  • the amount is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to parts by mass.
  • the modified ethylene-vinyl ester copolymer thus obtained can be saponified to obtain the modified EVOH (A) used in the present invention.
  • the vinyl ester unit in the copolymer is converted into a vinyl alcohol unit.
  • the ester bond derived from the unsaturated monomer represented by the formula (III) is simultaneously hydrolyzed and converted into a 1,3-diol structure.
  • different types of ester groups can be simultaneously hydrolyzed by a single saponification reaction.
  • the saponification reaction is usually performed in a solution of alcohol or hydrous alcohol.
  • the alcohol preferably used at this time is a lower alcohol such as methanol or ethanol, and particularly preferably methanol.
  • the alcohol or hydrous alcohol used in the saponification reaction may contain other solvents such as acetone, methyl acetate, ethyl acetate, and benzene as long as the weight is 40% by weight or less.
  • the catalyst used for the saponification is, for example, an alkali metal hydroxide such as potassium hydroxide or sodium hydroxide, an alkali catalyst such as sodium methylate, or an acid catalyst such as mineral acid.
  • the temperature at which saponification is carried out is not limited, but is preferably in the range of 20 to 120 ° C.
  • the product is pulverized, washed and dried to obtain a modified EVOH (A).
  • the modified EVOH (A) used in the present invention is represented by ethylene, the vinyl ester represented by the above formula (II), and the above formula (III) or (V) as long as the effects of the present invention are not inhibited. It may contain structural units derived from other ethylenically unsaturated monomers that are copolymerizable with unsaturated monomers. Examples of such ethylenically unsaturated monomers include ⁇ -olefins such as propylene, n-butene, isobutylene, and 1-hexene; acrylic acid and its salts; unsaturated monomers having an acrylate group.
  • Methacrylic acid and salts thereof unsaturated monomer having a methacrylic acid ester group; acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, diacetoneacrylamide, acrylamidepropanesulfonic acid and salts thereof; Acrylamidepropyldimethylamine and salts thereof (eg, quaternary salts); methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, methacrylamidepropanesulfonic acid and salts thereof, methacrylamidepropyldimethylamine and salts thereof (eg Grade salt); methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, stearyl vinyl ether, 2,3-diacetoxy-1-
  • unmodified EVOH (B) is blended with the modified EVOH (A) obtained as described above.
  • the unmodified EVOH (B) used in the present invention is a monomer unit containing Y and Z shown at the right end in the formula (I) (shown by the formula (III) or (V)).
  • EVOH which does not contain a structural unit derived from an unsaturated monomer
  • general-purpose EVOH which has been widely used conventionally can be used.
  • the ethylene unit content of unmodified EVOH (B) is 20 to 60 mol%.
  • the ethylene unit content is preferably 22 mol% or more, and more preferably 24 mol% or more.
  • the barrier property of the resin composition of the present invention is insufficient.
  • the ethylene unit content is preferably 55 mol% or less, and more preferably 50 mol% or less.
  • the saponification degree of unmodified EVOH (B) is 80 mol% or more.
  • the degree of saponification is the proportion of saponified vinyl copolymer units. When the saponification degree is less than 80 mol%, the gas barrier property of the resin composition of the present invention becomes insufficient.
  • the degree of saponification is preferably 95 mol% or more, and more preferably 99 mol% or more.
  • Unmodified EVOH (B) is ethylene, vinyl ester represented by the above formula (II), and unsaturated monomer represented by the above formula (III) or (V) as long as the effects of the present invention are not inhibited. It may contain a small amount of structural units derived from other ethylenically unsaturated monomers that can be copolymerized with the polymer. As other ethylenically unsaturated monomers, those exemplified in the description of the modified EVOH (A) can be used. The content of structural units derived from other ethylenically unsaturated monomers is usually 10% or less of the total monomer units, preferably 5% or less, more preferably 2%. It is as follows. It is further preferable that the structural unit derived from other ethylenically unsaturated monomers is not substantially contained.
  • the preferred melt flow rate (MFR) of unmodified EVOH (B) (at 190 ° C. under a load of 2160 g) is 0.1 to 30 g / 10 minutes, more preferably 0.3 to 25 g / 10 minutes, even more preferred. Is 0.5 to 20 g / 10 min. However, those having a melting point near 190 ° C. or exceeding 190 ° C. were measured under a load of 2160 g and at a plurality of temperatures higher than the melting point. The value is extrapolated to 190 ° C.
  • the weight ratio (A / B) of the modified EVOH (A) to the unmodified EVOH (B) is preferably 5/95 to 50/50.
  • the weight ratio (A / B) is more preferably 8/92 or more.
  • the weight ratio (A / B) exceeds 50/50, the barrier property of the resin composition may be insufficient.
  • the weight ratio (A / B) is more preferably 40/60 or less.
  • the resin composition of the present invention can contain other additives in addition to the modified EVOH (A) and the unmodified EVOH (B).
  • reinforcing agents such as thermoplastic resins other than EVOH, plasticizers, lubricants, stabilizers, surfactants, colorants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, desiccants, crosslinking agents, metal salts, fillers, and various fibers Etc. can be blended.
  • the resin composition of this invention contains an alkali metal salt.
  • an alkali metal salt By containing an alkali metal salt, interlayer adhesion when laminated with a resin other than EVOH is improved.
  • the cationic species of the alkali metal salt is not particularly limited, but sodium salt or potassium salt is preferable.
  • the anionic species of the alkali metal salt is not particularly limited. It can be added as a carboxylate, carbonate, bicarbonate, phosphate, hydrogen phosphate, borate, hydroxide or the like.
  • the content of the alkali metal salt in the resin composition of the present invention is preferably 10 to 500 ppm in terms of alkali metal element.
  • interlayer adhesion may be insufficient, and more preferably 50 ppm or more.
  • the melt stability may be insufficient, and is more preferably 300 ppm or less.
  • the resin composition of the present invention contains a phosphoric acid compound.
  • a phosphoric acid compound By containing the phosphoric acid compound in this way, coloring during melt molding can be prevented.
  • the phosphoric acid compound used for this invention is not specifically limited, Various acids, such as phosphoric acid and phosphorous acid, its salt, etc. can be used.
  • the phosphate may be contained in any form of a first phosphate, a second phosphate, and a third phosphate, but the first phosphate is preferable.
  • the cationic species is not particularly limited, but is preferably an alkali metal salt. Among these, sodium dihydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate are preferable.
  • the content of the phosphoric acid compound in the resin composition of the present invention is preferably 5 to 200 ppm in terms of phosphate radical.
  • the content of the phosphoric acid compound is less than 5 ppm, coloring resistance at the time of melt molding may be insufficient.
  • the content of the phosphoric acid compound exceeds 200 ppm, the melt stability may become insufficient, and is more preferably 160 ppm or less.
  • the resin composition of the present invention may contain a boron compound.
  • a boron compound used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include boric acids, boric acid esters, borates, and borohydrides.
  • Specific examples of boric acids include orthoboric acid, metaboric acid, and tetraboric acid.
  • Examples of boric acid esters include triethyl borate and trimethyl borate.
  • Examples include alkali metal salts of acids, alkaline earth metal salts, and borax.
  • orthoboric acid hereinafter sometimes simply referred to as boric acid is preferable.
  • the content of the boron compound in the resin composition of the present invention is preferably 20 to 2000 ppm or less in terms of boron element.
  • the content of the boron compound is less than 20 ppm, suppression of torque fluctuation during heating and melting may be insufficient, and more preferably 50 ppm or more.
  • the content of the boron compound exceeds 2000 ppm, gelation tends to occur and the moldability may deteriorate, and more preferably 1000 ppm or less.
  • the resin composition of the present invention preferably has an oxygen transmission rate at 20 ° C. and 65% RH of 100 cc ⁇ 20 ⁇ m / m 2 ⁇ day ⁇ atm or less.
  • the oxygen transmission rate is more preferably 10 cc ⁇ 20 ⁇ m / m 2 ⁇ day ⁇ atm or less, and further preferably 5 cc ⁇ 20 ⁇ m / m 2 ⁇ day ⁇ atm or less.
  • the method for producing the resin composition of the present invention is not particularly limited. It is preferable that the modified EVOH (A) is produced and then mixed with the unmodified EVOH (B).
  • the mixing method is not particularly limited, but is usually mixed in a molten state.
  • the method of melt mixing is not particularly limited, and an extruder, an intensive mixer, a Banbury mixer, a kneader, or the like can be used. At this time, the above-mentioned various additives can be simultaneously added and kneaded.
  • the modified EVOH (A) and the unmodified EVOH (B) are replaced with an alkali metal salt, phosphoric acid.
  • a method of mixing both resins after contacting with an aqueous solution containing a compound or a boron compound is preferable. In this case, after contacting one of the modified EVOH (A) and the unmodified EVOH (B) with an aqueous solution containing those components, it can be mixed with the other resin not containing those components. However, in order to obtain a stable addition effect, it is preferable to mix both resins after bringing both resins into contact with an aqueous solution.
  • the method for molding the resin composition of the present invention is not particularly limited. Although it can also shape
  • melt molding method include methods such as extrusion molding, injection molding, inflation molding, press molding, and blow molding. Among these, extrusion molding is a suitable molding method, and various extruded products can be obtained.
  • a preferred embodiment of the resin composition of the present invention is a barrier material.
  • the resin composition of the present invention has excellent barrier properties against fuels such as gasoline and various chemicals in addition to gases such as oxygen.
  • the film and sheet having a layer made of the resin composition of the present invention are suitable for use because they are required to be flexible and are often stretched after melt molding.
  • the film and the sheet may be a single-layer product made of the resin composition of the present invention, or may be a multilayer structure including another thermoplastic resin layer.
  • the molded product made of the resin composition of the present invention is often used as a multilayer structure in which a layer made of the resin composition and a layer made of a thermoplastic resin other than EVOH are laminated.
  • the thermoplastic resin other than EVOH is a thermoplastic resin other than EVOH, which is a broad concept including modified EVOH (A) and unmodified EVOH (B).
  • A modified EVOH
  • B unmodified EVOH
  • a configuration in which the resin composition layer of the present invention is used as an intermediate layer, and other thermoplastic resins are arranged in outer layers on both sides thereof is preferable. It is also preferable that the resin composition layer and another thermoplastic resin layer are bonded via an adhesive resin layer.
  • the resin composition layer of the present invention has a barrier property, and its thickness is usually 3 to 250 ⁇ m, preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • the thermoplastic resin used in the outer layer is not particularly limited, and is appropriately selected in consideration of required performance and applications such as moisture permeability, heat resistance, heat sealability, and transparency.
  • the thickness of the entire multilayer structure is not particularly limited, but is usually 15 to 6000 ⁇ m.
  • a multilayer film or a multilayer sheet, a coextrusion blow molding container, a co-injection blow molding container, etc. are mentioned.
  • thermoplastic resin layers laminated with the layer made of the resin composition of the present invention include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer; polyamide Polyester, polystyrene, polyvinyl chloride, acrylic resin, polyvinylidene chloride, polyacetal, polycarbonate, and the like.
  • the multilayer structure can be obtained by various production methods, and a coextrusion method, a dry laminating method, a sand laminating method, an extrusion laminating method, a coextrusion laminating method, a solution coating method and the like can be adopted.
  • the co-extrusion method is a method in which the resin composition of the present invention and another thermoplastic resin are simultaneously extruded from an extruder, laminated in a molten state, and discharged into a multilayer film from a die outlet.
  • stacking the resin composition layer of this invention and another thermoplastic resin layer on both sides of an adhesive resin layer is preferable.
  • the adhesive resin it is preferable to use a polyolefin having a carboxyl group, a carboxylic anhydride group or an epoxy group.
  • a polyolefin having a carboxyl group, a carboxylic anhydride group or an epoxy group is excellent in adhesiveness with the resin composition of the present invention and adhesiveness with other thermoplastic resins not containing a carboxyl group, a carboxylic anhydride group or an epoxy group.
  • polyolefin containing a carboxyl group examples include a polyolefin copolymerized with acrylic acid or methacrylic acid.
  • carboxyl groups contained in the polyolefin may be present in the form of a metal salt.
  • polyolefin having a carboxylic anhydride group examples include polyolefins graft-modified with maleic anhydride or itaconic acid.
  • polyolefin resin containing an epoxy group the polyolefin which copolymerized glycidyl methacrylate is mentioned.
  • polyolefins having a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, or an epoxy group polyolefins modified with a carboxylic acid anhydride such as maleic anhydride, particularly polyethylene and polypropylene are preferable from the viewpoint of excellent adhesiveness.
  • the melt-formed product thus obtained is further subjected to secondary processing.
  • a molded article containing the resin composition of the present invention is excellent in secondary processability.
  • the secondary processing method include uniaxial stretching, biaxial stretching, stretch blow molding, thermoforming, and rolling.
  • a film or sheet stretched at a high magnification is a preferred embodiment of the present invention.
  • a film or sheet that is stretched to an area magnification of 7 times or more is a particularly preferred embodiment.
  • a thermoformed product is also a preferred embodiment of the present invention.
  • crosslinking by radiation irradiation or the like may be performed.
  • a heat shrink film or a heat shrink sheet is also a preferred embodiment of the present invention.
  • the melt-molded product to be subjected to the secondary processing may be a single-layer product made of the resin composition of the present invention, or may be a multilayer structure including another thermoplastic resin layer.
  • the molded product of the present invention Since the molded product of the present invention thus obtained is excellent in barrier properties, impact resistance and secondary processability, it is molded into various shapes such as films, cups and bottles, and is suitably used as various containers. be able to. Among them, a useful application is a fuel container.
  • the resin composition of the present invention is suitable as a fuel container because it is excellent in impact resistance, excellent in secondary workability, and excellent in fuel barrier properties.
  • a coextrusion blow molded container or a thermoformed container is suitable as the fuel container.
  • Synthesis example 1 (1) Synthesis of Modified Ethylene-Vinyl Alcohol Copolymer (Modified EVAc) Vinyl acetate (formula (II)) was placed in a 50 L pressure reaction vessel equipped with a jacket, a stirrer, a nitrogen inlet, an ethylene inlet and an initiator inlet.
  • Modified EVAc Modified Ethylene-Vinyl Alcohol Copolymer
  • Vinyl acetate (formula (II) was placed in a 50 L pressure reaction vessel equipped with a jacket, a stirrer, a nitrogen inlet, an ethylene inlet and an initiator inlet.
  • R 5 is a methyl group (hereinafter referred to as VAc) 21 kg, methanol (hereinafter referred to as MeOH) 2.1 kg, 2-methylene-1,3-propanediol diacetate (in formula (III), R 5 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms, R 6 and R 7 are methyl groups: 1,3-diacetoxy-2-methylenepropane and the same compound (hereinafter referred to as MPDAc) After raising the temperature to 60 ° C., nitrogen was bubbled for 30 minutes to replace the inside of the reaction vessel with nitrogen. Next, ethylene was introduced so that the reaction vessel pressure (ethylene pressure) was 4.2 MPa.
  • modified ethylene-vinyl acetate copolymer in which structural units derived from MPDAc are introduced by copolymerization (sometimes referred to herein as modified EVAc). A 20% by mass MeOH solution was added.
  • modified EVOH modified ethylene-vinyl alcohol copolymer
  • the modified EVOH precipitated by decantation was collected and pulverized with a mixer.
  • the obtained modified EVOH powder was put into a 1 g / L acetic acid aqueous solution (bath ratio 20: 20 L of aqueous solution with respect to 1 kg of powder) and washed with stirring for 2 hours.
  • a modified EVOH hydrous pellet from which the residue was removed was obtained.
  • the water-containing pellet is poured into an aqueous solution (bath ratio 20) having a sodium acetate concentration of 0.525 g / L, an acetic acid concentration of 0.8 g / L, and a phosphoric acid concentration of 0.007 g / L, and is immersed for 4 hours with periodic stirring. It was. This was drained and dried at 80 ° C. for 3 hours and at 105 ° C. for 16 hours to obtain modified EVOH composition pellets containing acetic acid, sodium salt and phosphate compound.
  • FIG. 1 shows the 1 H-NMR spectrum of the modified EVAc obtained in Synthesis Example 1.
  • Each peak in the spectrum is assigned as follows.
  • the integral value of 0.6 to 1.0 ppm is x
  • the integral value of 1.0 to 1.85 ppm is y
  • the integral value of 3.7-4.1 ppm is z, 4.4-5.
  • the integrated value of 3 ppm is w
  • the content of ethylene units (a: mol%), the content of vinyl ester units (b: mol%) and the content of structural units derived from MPDAc (c: mol%) are Are calculated according to the following equations.
  • the ethylene unit content (a) was 32.0 mol%
  • the vinyl ester unit content (b) was 64.1 mol%
  • the MPDAc-derived structural unit content (c) was It was 3.9 mol%.
  • the values of a, b and c in the modified EVAc are the same as the values of a, b and c in the modified EVOH after saponification treatment.
  • the ester group contained in the MPDAc-derived structural unit is also saponified into a hydroxyl group. It is clear.
  • the degree of saponification was calculated from the peak intensity ratio of methyl protons (1.85 to 2.1 ppm) of vinyl acetate units and methine protons (3.15 to 4.15 ppm) of vinyl alcohol units.
  • the degree of saponification of the modified EVOH was 99.9 mol% or more.
  • Sodium salt content and phosphate compound content in the modified EVOH composition 0.5 g of the modified EVOH composition pellets obtained in (4) above was placed in a Teflon (registered trademark) pressure vessel, and concentrated therein. Nitric acid (5 mL) was added and decomposed at room temperature for 30 minutes. After 30 minutes, the lid was covered, and decomposition was carried out by heating at 150 ° C. for 10 minutes and then at 180 ° C. for 5 minutes with a wet decomposition apparatus (manufactured by Actac Co., Ltd .: “MWS-2”), and then cooled to room temperature. This treatment liquid was transferred to a 50 mL volumetric flask and diluted with pure water.
  • a wet decomposition apparatus manufactured by Actac Co., Ltd .: “MWS-2”
  • the contained metal was analyzed with the ICP emission spectroscopic analyzer ("OPTIMA4300DV" manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.), and the contents of sodium element and phosphorus element were determined.
  • the sodium salt content was 150 ppm in terms of sodium element, and the phosphate compound content was 10 ppm in terms of phosphate radical.
  • Synthesis example 2 Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 (1) except that the amount of MeOH was 6.3 kg, the ethylene pressure was 3.7 MPa, the amount of initiator was 4.2 g, and MPDAc was not charged. It was. After 4 hours, when the polymerization rate of VAc reached 44%, the reaction was cooled to stop the polymerization. Subsequently, the same treatment as in Synthesis Example 1 was performed to produce an unmodified EVOH composition pellet containing a sodium salt of 135 ppm in terms of sodium element and a phosphate compound in terms of phosphate radical of 11 ppm. The results evaluated in the same manner as in Synthesis Example 1 are summarized in Table 1.
  • Synthesis example 3 Polymerization was conducted in the same manner as in Synthesis Example 1 (1) except that the amount of initiator was 8.4 g and the amount of MPDAc charged was 0.5 kg. After 6 hours, when the polymerization rate of VAc reached 52%, the reaction was cooled to stop the polymerization. Subsequently, the results of producing and evaluating modified EVOH composition pellets in the same manner as in Synthesis Example 1 are summarized in Table 1.
  • Synthesis example 4 Modified EVAc was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 3 to obtain a methanol solution of modified EVAc. Subsequently, a saponification treatment was performed in the same manner as in (2) of Synthesis Example 1 except that a MeOH solution of sodium hydroxide was added at a rate of 3.7 mL / min. Subsequently, the results of producing and evaluating modified EVOH composition pellets in the same manner as in Synthesis Example 1 are summarized in Table 1.
  • Synthesis example 5 In Synthesis Example 1 (1), the amount of MeOH is 1.1 kg, the ethylene pressure is 3.8 MPa, the amount of MPDAc is 2.0 kg, and 16.8 g of initiator is added 5 hours after the start of polymerization. Polymerization was carried out in the same manner except that. After 10 hours, when the polymerization rate of VAc reached 9%, it was cooled and the polymerization was stopped. Subsequently, the results of producing and evaluating modified EVOH composition pellets in the same manner as in Synthesis Example 1 are summarized in Table 1.
  • Synthesis Example 6 The same as in Synthesis Example 1 (1) except that the amount of MeOH was 1.1 kg, the amount of initiator was 16.8 g, the ethylene pressure was 6.0 MPa, and the amount of MPDAc charged was 1.1 kg. Polymerization was carried out by the method. After 4 hours, the polymerization was stopped by cooling when the polymerization rate of VAc reached 22%. Subsequently, the results of producing and evaluating modified EVOH composition pellets in the same manner as in Synthesis Example 1 are summarized in Table 1.
  • Synthesis example 7 Polymerization was conducted in the same manner as in Synthesis Example 1 (1) except that the amount of MeOH was 6.3 kg, the amount of initiator was 4.2 g, the ethylene pressure was 2.9 MPa, and MPDAc was not added. went. After 4 hours, the polymerization was stopped by cooling when the polymerization rate of VAc reached 50%. Table 1 summarizes the results of evaluation by producing unmodified EVOH composition pellets by processing in the same manner as in Synthesis Example 1.
  • Synthesis example 8 Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 (1) except that the amount of MeOH was 4.2 kg, the amount of initiator was 4.2 g, the ethylene pressure was 5.3 MPa, and MPDAc was not added. went. After 3 hours, the polymerization was stopped by cooling when the polymerization rate of VAc reached 29.3%. Table 1 summarizes the results of evaluation by producing unmodified EVOH composition pellets by processing in the same manner as in Synthesis Example 1.
  • Synthesis Example 9 The same as in Synthesis Example 1 (1) except that the amount of MeOH was 2.5 kg, the amount of initiator was 8.4 g, the ethylene pressure was 3.4 MPa, and the amount of MPDAc charged was 0.77 kg. Polymerization was carried out by the method. After 4 hours, when the polymerization rate of VAc reached 32%, it was cooled and the polymerization was stopped. Subsequently, the results of producing and evaluating modified EVOH composition pellets in the same manner as in Synthesis Example 1 are summarized in Table 1.
  • a single-layer film was formed under the above conditions to obtain a single-layer film of the EVOH composition.
  • Cylinder temperature supply part 175 ° C, compression part 220 ° C, weighing part 220 ° C Die temperature: 220 ° C Screw rotation speed: 40-100rpm Discharge rate: 0.4 to 1.5 kg / hour Take-up roll temperature: 80 ° C Take-up roll speed: 0.8 to 3.2 m / min Film thickness: 20 to 150 ⁇ m
  • the temperature conditions of the extruder at the time of producing a single layer film were set according to melting
  • Cylinder temperature Supply unit: 175 ° C
  • Compressed part melting point of EVOH composition + 30 to 45 ° C.
  • Measuring section melting point of EVOH composition +30 to 45 ° C.
  • Die temperature melting point of EVOH composition + 30-45 ° C.
  • Example 2 A monolayer film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 (1) except that the modified EVOH composition pellets were 10 parts by weight and the unmodified EVOH composition pellets were 90 parts by weight. The results are summarized in Table 2.
  • Example 3 A monolayer film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 (1) except that 30 parts by weight of the modified EVOH composition pellets and 70 parts by weight of the unmodified EVOH composition pellets were used. The results are summarized in Table 2.
  • Example 4 A monolayer film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 (1) except that 45 parts by weight of the modified EVOH composition pellets and 55 parts by weight of the unmodified EVOH composition pellets were used. The results are summarized in Table 2.
  • Example 5 A monolayer film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 (1) except that the modified EVOH composition pellets were 70 parts by weight and the unmodified EVOH composition pellets were 30 parts by weight. The results are summarized in Table 2.
  • Example 6 In Example 1 (1), the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 3 was used in place of the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 1, and 30 parts by weight of the modified EVOH composition pellet, unmodified A single layer film was produced and evaluated in the same manner except that the EVOH composition pellet was 70 parts by weight. The results are summarized in Table 2.
  • Example 7 In Example 1 (1), the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 4 was used in place of the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 1, and 30 parts by weight of the modified EVOH composition pellet was unmodified. A single layer film was produced and evaluated in the same manner except that the EVOH composition pellet was 70 parts by weight. The results are summarized in Table 2.
  • Example 8 In Example 1 (1), the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 5 was used in place of the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 1, and 30 parts by weight of the modified EVOH composition pellet was unmodified. A single layer film was produced and evaluated in the same manner except that the EVOH composition pellet was 70 parts by weight. The results are summarized in Table 2.
  • Example 9 In Example 1 (1), the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 6 was used in place of the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 1, and 30 parts by weight of the modified EVOH composition pellet, unmodified A single layer film was produced and evaluated in the same manner except that the EVOH composition pellet was 70 parts by weight. The results are summarized in Table 2.
  • Example 10 In Example 1 (1), the unmodified EVOH composition pellets obtained in Synthesis Example 7 were used in place of the unmodified EVOH composition pellets obtained in Synthesis Example 2, and 30 parts by weight of the modified EVOH composition pellets were obtained. A single-layer film was produced and evaluated in the same manner except that the amount was 70 parts by weight of the unmodified EVOH composition pellets. The results are summarized in Table 2.
  • Example 11 In Example 1 (1), the modified EVOH composition pellets obtained in Synthesis Example 8 were used in place of the unmodified EVOH composition pellets obtained in Synthesis Example 2, and 30 parts by weight of the modified EVOH composition pellets were obtained. A single-layer film was produced and evaluated in the same manner except that the amount was 70 parts by weight of the unmodified EVOH composition pellets. The results are summarized in Table 2.
  • Example 1 Comparative Example 1 In Example 1 (1), a single layer film was prepared and evaluated in the same manner except that only unmodified EVOH was used and dry blending and melt kneading with modified EVOH were not performed. The results are summarized in Table 1. It can be seen that a single-layer film consisting only of unmodified EVOH is inferior in stretchability.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 1, a monolayer film was produced and evaluated in the same manner except that the pellet obtained in Synthesis Example 7 was used instead of the unmodified EVOH composition obtained in Synthesis Example 2. The results are summarized in Table 2. It can be seen that a single-layer film consisting only of unmodified EVOH is inferior in stretchability.
  • Comparative Example 3 In Comparative Example 1, a single layer film was produced and evaluated in the same manner except that the pellet obtained in Synthesis Example 8 was used instead of the unmodified EVOH composition obtained in Synthesis Example 2. The results are summarized in Table 2. It can be seen that a single-layer film consisting only of unmodified EVOH is inferior in stretchability.
  • Comparative Example 4 In Comparative Example 1, a single layer film was prepared and evaluated in the same manner except that the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 1 was used instead of the unmodified EVOH composition obtained in Synthesis Example 2. went. The results are summarized in Table 2. It can be seen that a single-layer film composed only of modified EVOH is inferior in oxygen barrier properties.
  • Comparative Example 5 In Comparative Example 1, a single-layer film was prepared and evaluated in the same manner except that the modified EVOH composition pellet obtained in Synthesis Example 3 was used instead of the unmodified EVOH composition obtained in Synthesis Example 2. went. The results are summarized in Table 2. It can be seen that a single-layer film composed only of modified EVOH is inferior in oxygen barrier properties.
  • Example 12 Production of blow molded container After dry blending 10 parts by weight of the modified EVOH composition pellets obtained in Synthesis Example 9 and 90 parts by weight of the unmodified EVOH composition pellets obtained in Synthesis Example 2, a twin-screw extruder And then kneaded and pelletized to obtain resin composition pellets.
  • the extrusion temperature and die temperature of each resin are set to 210 ° C. with a blow molding machine TB-ST-6P manufactured by Suzuki Wood Works, and it has a layer structure of HDPE / adhesive resin / resin composition / adhesive resin / HDPE.
  • a three-kind five-layer parison was extruded, blown in a mold at 15 ° C., and cooled for 20 seconds to obtain a 500 mL multilayer container.
  • the container could be molded without any particular problems. Further, the appearance of the container was good.
  • a multilayer sheet (HDPE / adhesive resin / resin composition / Adhesive resin / HDPE) was prepared.
  • the layer configuration of the sheet was 450 ⁇ m for HDPE resin (“HZ8200B” manufactured by Mitsui Chemicals) for the inner and outer layers, 50 ⁇ m each for the adhesive resin (“Admer GT4” manufactured by Mitsui Chemicals), and 75 ⁇ m for the resin composition for the intermediate layer.
  • thermoformed container is a cup-shaped container having an internal volume of about 150 ml.
  • the evaluation results are shown in Table 3.
  • thermoformed container 140 ml of model gasoline ⁇ mixture of ratio of toluene (45 wt%): isooctane (45 wt%): methanol (10 wt%) ⁇ to the thermoformed container obtained in (9) above.
  • Put the co-extruded sheet obtained in the above (8) in a circular shape and place it on the top of the cup, then shape it by hot plate welding with the lid completely closed so that the contents do not leak, A cup-shaped container filled with model gasoline was obtained. This was left in an atmosphere of 40 ° C. and 65% RH, and the weight loss of the cup after 14 days (average value of n 6) was determined. The amount of weight loss was 0.32 g.
  • the evaluation results are shown in Table 3.
  • Example 12 Comparative Example 6 In Example 12, except that only the unmodified EVOH composition pellets produced in Synthesis Example 2 were used, blow molded containers, thermoformed containers and injection pieces were produced and evaluated in the same manner. The results are summarized in Table 3. It can be seen that a container consisting only of unmodified EVOH is inferior in impact resistance and secondary processability.
  • Example 12 Comparative Example 7 In Example 12, except that only the modified EVOH composition pellets produced in Synthesis Example 9 were used, blow molded containers, thermoformed containers and injection pieces were produced and evaluated in the same manner. The results are summarized in Table 3. It turns out that the container which consists only of modified

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Abstract

 下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(1)~(3)を満足し、かつケン化度が80モル%以上である変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とを含むことで、バリア性、耐衝撃性及び二次加工性に優れ、しかも生産性に優れた樹脂組成物が提供される。(I) 18≦a≦55 (1) 0.01≦c≦20 (2) [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)] (3)

Description

エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂組成物及びその製造方法
 本発明は、変性エチレン-ビニルアルコール共重合体と未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体とを含む樹脂組成物、その製造方法及びその用途に関する。
 エチレン-ビニルアルコール共重合体(以下、EVOHと略記することがある)は、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、食品包装容器、燃料容器、医薬品包装容器、工業薬品包装容器、農薬包装容器等の各種包装容器をはじめとして、広い用途に用いられている。このような成形品を製造する際には、EVOHを溶融成形した後で、二次加工する場合が多い。例えば、機械的強度の向上を目指して延伸したり、容器形状にするためにEVOH層を含む多層シートを熱成形したりすることが広く行われている。
 近年、より高い延伸倍率で延伸することや、より深い絞り形状の成形品を熱成形して得たいという要求が高まっている。また、EVOHは弾性率の高い樹脂なので、より耐衝撃性を有する樹脂が欲しいという要求も高まっている。このようなことから、EVOHが本来有する透明性、ガスバリア性、保香性、耐溶剤性、耐油性などの性能をできるだけ損なわず、耐衝撃性及び二次加工性が改善された樹脂が求められている。
 特許文献1には、EVOHの水酸基に一価のエポキシ化合物を反応させて得られる変性EVOHが記載されていて、EVOHの柔軟性と二次加工性が改善されることが記載されている。しかしながら、当該変性EVOHは、EVOHとエポキシ化合物を溶融状態で反応させて得られるため、製造工程が増え、製造コストが高くなる問題があった。特許文献2には、特許文献1に記載の変性EVOHと未変性EVOHとを含む樹脂組成物について記載されていて、未変性EVOHが有するバリア性や透明性を大きく低下させることなく、延伸性や二次加工性などを改善することができるとされている。また、特許文献3には、特許文献2に記載の樹脂組成物からなる層を有する燃料容器が記載されている。
 特許文献4には、ビニルアルコール含有量の異なる複数のEVOHをブレンドしてなる、DSC測定による融解曲線において複数の吸熱ピークを有する組成物の層を有する包装材料が記載されていて、ガスバリア性、機械的特性及び加工性に優れていることが記載されている。しかしながら、この場合、ガスバリア性と二次加工性を高いレベルで両立することは容易ではなく、透明性が低下することも避けられなかった。
 特許文献5には、エチレン、酢酸ビニル及び3,4-ジアセトキシ-1-ブテンを共重合してからケン化して得られる、3,4-ジヒドロキシ-1-ブテン単位が共重合された変性EVOHが記載されていて、当該変性EVOHが、延伸性、ガスバリア性、外観性及び強度に優れていることが記載されている。しかしながら、3,4-ジアセトキシ-1-ブテンは、酢酸ビニルに比べて重合反応性が同等なので、低重合率で共重合体を取出した際には重合後にその多くが残留してしまう。そのため、洗浄や廃水処理の負荷が増大するし、製造コストの上昇も避けられない。
WO02/092643号公報 WO03/072653号公報 特開2004-161874号公報 特開昭60-173038号公報 WO2005/121194号公報
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バリア性、耐衝撃性及び二次加工性に優れ、しかも生産性に優れた、変性エチレン-ビニルアルコール共重合体と未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体とを含む樹脂組成物を提供するものである。また、そのような樹脂組成物の好適な用途を提供するものである。さらに、そのような樹脂組成物の好適な製造方法を提供するものである。
 上記課題は、下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(1)~(3)を満足し、かつ下記式(4)で定義されるケン化度(DS)が90モル%以上である変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、エチレン単位含有率が20~60モル%でケン化度が80モル%以上の未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とを含む樹脂組成物を提供することによって解決される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式(I)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、該アルキル基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。]
 18≦a≦55  (1)
 0.01≦c≦20  (2)
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (3)
 DS=[(X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数)/(X、Y及びZの合計モル数)]×100  (4)
 このとき、前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と前記未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の重量比(A/B)が5/95~50/50であることが好ましい。前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のR、R、R及びRが水素原子であることも好ましい。前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のX、Y及びZが、それぞれ独立に水素原子又はアセチル基であることも好ましい。
 前記樹脂組成物の20℃、65%RHにおける酸素透過速度が100cc・20μm/m・day・atm以下であることが好ましい。また、前記樹脂組成物がアルカリ金属元素換算で10~500ppmのアルカリ金属塩を含有することも好ましい。前記樹脂組成物の好適な実施態様はバリア材である。
 前記樹脂組成物からなる層を有するフィルム又はシートが、本発明の好適な実施態様である。このとき、面積倍率7倍以上に延伸されてなることが好ましい。また、前記樹脂組成物からなる層とエチレン-ビニルアルコール共重合体以外の熱可塑性樹脂からなる層が積層された前記フィルム又はシートも、本発明の好適な実施態様である。さらに、前記フィルム又はシートからなる熱収縮フィルム又は熱収縮シートも、本発明の好適な実施態様である。
 前記樹脂組成物からなる層及びエチレン-ビニルアルコール共重合体以外の熱可塑性樹脂からなる層を含む共押出ブロー成形容器も、本発明の好適な実施態様である。前記樹脂組成物を含む押出成形品も、本発明の好適な実施態様である。前記樹脂組成物を含む熱成形品も、本発明の好適な実施態様である。前記樹脂組成物を含む燃料容器も、本発明の好適な実施態様である。
 前記課題は、エチレン、下記式(II)で示されるビニルエステル、及び下記式(III)で示される不飽和単量体をラジカル重合させて下記式(IV)で示される変性エチレン-ビニルエステル共重合体を得た後に、それをケン化して、前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)を製造してから、未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)と混合することを特徴とする、前記樹脂組成物の製造方法を提供することによっても解決される。
[式(II)中、Rは、水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式(III)中、R、R、R及びRは式(I)に同じ。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式(IV)中、R、R、R、R、R、R、R、a、b及びcは、式(I)~(III)に同じ。]
 このとき、前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)及び前記未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の少なくとも一方の樹脂を、アルカリ金属塩を含む水溶液と接触させてから、両樹脂を混合することが好ましい。
 変性エチレン-ビニルアルコール共重合体と未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体とを含む本発明の樹脂組成物は、バリア性、耐衝撃性及び二次加工性に優れ、しかも生産性に優れている。したがって、このような特徴を生かした各種の用途に用いることができる。また、本発明の製造方法によれば、上記樹脂組成物を効率的に製造することができる。
合成例1で得られた変性EVAcのH-NMRスペクトルである。 合成例1で得られた変性EVOHのH-NMRスペクトルである。
 本発明の樹脂組成物は、下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(1)~(3)を満足し、かつ下記式(4)で定義されるケン化度(DS)が90モル%以上である変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、エチレン単位含有率が20~60モル%でケン化度が80モル%以上の未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とを含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[式(I)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、該アルキル基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。]
 18≦a≦55  (1)
 0.01≦c≦20  (2)
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (3)
 DS=[(X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数)/(X、Y及びZの合計モル数)]×100  (4)
 前記変性EVOH(A)は、エチレン単位及びビニルアルコール単位に加えて、共重合体の主鎖に1,3-ジオール構造を有する単量体単位を有することによって、当該単量体単位を含まないEVOHに比べて結晶性が低下しているので、耐衝撃性及び二次加工性を向上させることができる。また、当該単量体単位を含まないEVOHに比べて結晶化速度も低下しているため、当該変性EVOH(A)からなる層を有する多層構造体の層間接着性も向上させることができる。さらに、この変性EVOH(A)は、1,3-ジオール構造の強い水素結合力により、結晶性の低下に起因するバリア性の低下を軽減させることができる。さらに後述するように、この変性EVOH(A)は、低コストで製造することができる。
 本発明の樹脂組成物は、前記変性EVOH(A)と未変性EVOH(B)とを含むことによって、バリア性能の低下を最小限に抑えながら、耐衝撃性及び二次加工性を向上させることができる点に大きな特徴がある。
 式(I)において、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表す。R、R、R及びRは同じ基であってもよいし、異なっていてもよい。該アルキル基の構造は特に限定されず、一部に分岐構造や環状構造を有していてもよい。また、該アルキル基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。R、R、R及びRは、好ましくは、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基であり、水素原子がより好適である。当該アルキル基の好適な例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基などの直鎖又は分岐を有するアルキル基が挙げられる。
 式(I)において、X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。X、Y又はZが水素原子である場合には、式(I)が水酸基を有し、X、Y又はZがホルミル基又はアルカノイル基である場合には、式(I)がエステル基を有する。当該アルカノイル基としては、炭素数が2~5のアルカノイル基であることが好ましく、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基などが好適なものとして例示される。これらの中でも、アセチル基が特に好適である。X、Y及びZは、いずれも、水素原子、又は水素原子を含む混合物であることが好ましい。
 Xを含む単量体単位は、通常、ビニルエステルをケン化することによって得られる。したがって、Xが、水素原子とホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基との混合物であることが好ましい。単量体(酢酸ビニル)の入手のし易さや製造コストを考慮すれば、Xが、水素原子とアセチル基との混合物であることが特に好ましい。
 一方、Y及びZを含む単量体単位は、1,3-ジエステル構造を有する不飽和単量体単位を共重合してからケン化することによっても製造できるし、1,3-ジオール構造を有する不飽和単量体単位をそのまま共重合することによっても製造できる。したがって、Y及びZは、いずれも水素原子のみであってもよいし、水素原子とホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基との混合物、より好適には、水素原子とアセチル基との混合物であってもよい。
 本発明の変性EVOH(A)は、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(1)~(3)を満足する。
 18≦a≦55  (1)
 0.01≦c≦20  (2)
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (3)
 aは、全単量体単位に対するエチレン単位の含有率(モル%)を示したものであり、18~55モル%である。エチレン単位含有率が18モル%未満では、本発明の樹脂組成物の溶融成形性が悪化する。aは、好適には22モル%以上である。一方、エチレン単位含有率が55モル%を超えると、本発明の樹脂組成物のバリア性が不足する。aは、好適には50モル%以下である。
 cは、全単量体単位に対する、式(I)中で右端に示されたY及びZを含む単量体単位の含有率(モル%)を示したものであり、0.01~20モル%である。cが0.01モル%未満では、本発明の樹脂組成物の耐衝撃性及び二次加工性が不十分となる。cは、好適には0.1モル%以上であり、より好適には0.5モル%以上である。一方、cが20モル%を超えると、変性EVOH(A)の結晶性が極度に低下することによって、本発明の樹脂組成物のバリア性が低下する。cは、好適には10モル%以下であり、より好適には5モル%以下である。
 bは、全単量体単位に対するビニルアルコール単位及びビニルエステル単位の含有率(モル%)を示したものである。これが下記式(3)を満足する。
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (3)
 すなわち、変性EVOH(A)において、エチレン単位と式(I)中で右端に示されたY及びZを含む単量体単位以外の単量体単位のうちの90%以上がビニルアルコール単位又はビニルエステル単位であるということである。式(3)を満足しない場合、本発明の樹脂組成物のガスバリア性が不十分となる。好適には下記式(3’)を満足し、より好適には下記式(3”)を満足する。
 [100-(a+c)]×0.95≦b≦[100-(a+c)]  (3’)
 [100-(a+c)]×0.98≦b≦[100-(a+c)]  (3”)
 変性EVOH(A)における下記式(4)で定義されるケン化度(DS)は90モル%以上である。
 DS=[(X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数)/(X、Y及びZの合計モル数)]×100  (4)
 ここで、「X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数」は、水酸基のモル数を示し、「X、Y及びZの合計モル数」は、水酸基とエステル基の合計モル数を示す。ケン化度(DS)が90モル%未満になると、本発明の樹脂組成物において、十分なバリア性能が得られないばかりか、熱安定性が不十分となり、熱成形時にゲルやブツが発生しやすくなる。ケン化度(DS)は、好適には95モル%以上であり、より好適には98モル%以上であり、さらに好適には99モル%以上である。
 変性EVOH(A)のケン化度(DS)は、核磁気共鳴(NMR)法によって得ることができる。上記a、b及びcで示される単量体単位の含有率も、NMR法によって得ることができる。また、変性EVOH(A)は、通常ランダム共重合体である。ランダム共重合体であることは、NMRや融点の測定結果から確認できる。
 変性EVOH(A)の好適なメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は0.1~30g/10分であり、より好適には0.3~25g/10分、更に好適には0.5~20g/10分である。但し、融点が190℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿した値で表す。
 ここで、変性EVOH(A)が、異なる2種類以上の変性EVOH(A)の混合物からなる場合、a、b、cで示される単量体単位の含有率、ケン化度、MFRは、配合重量比から算出される平均値を用いる。
 変性EVOH(A)の製造方法は特に限定されない。例えば、エチレン、下記式(II)で示されるビニルエステル、及び下記式(III)で示される不飽和単量体をラジカル重合させて下記式(IV)で示される変性エチレン-ビニルエステル共重合体を得た後に、それをケン化する方法が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(II)中、Rは、水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。当該アルキル基の炭素数は、好適には1~4である。式(II)で示されるビニルエステルとしては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、カプロン酸ビニルなどが例示される。経済的観点からは酢酸ビニルが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(III)中、R、R、R及びRは式(I)に同じである。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。当該アルキル基の炭素数は、好適には1~4である。式(III)で示される不飽和単量体としては、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテート(1,3-ジアセトキシ-2-メチレンプロパン)、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジプロピオネート、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジブチレートなどが挙げられる。中でも、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテートが、製造が容易な点から好ましく用いられる。2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテートの場合、R、R、R及びRが水素原子であり、R及びRがメチル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式(IV)中、R、R、R、R、R、R、R、a、b及びcは、式(I)~(III)に同じである。こうして得られた変性エチレン-ビニルエステル共重合体は、その後ケン化処理される。
 また、上記式(III)で示される不飽和単量体の代わりに、下記式(V)で示される不飽和単量体を共重合してもよく、この場合はケン化処理によって、上記式(II)で示される不飽和単量体由来の単位のみがケン化されることになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(V)中、R、R、R及びRは、式(I)と同じである。式(V)で示される不飽和単量体としては、2-メチレン-1,3-プロパンジオールが挙げられる。
 本発明で用いられる式(III)及び式(V)で示される不飽和単量体は、ビニルエステル単量体との共重合反応性が高いため、共重合反応が進行しやすい。したがって、得られる変性エチレン-ビニルエステル共重合体の変性量や重合度を高くすることが容易である。また、低重合率で重合反応を停止させても重合終了時に残留する未反応の当該不飽和単量体の量が少ないので、環境面及びコスト面においても優れている。式(III)及び式(V)で示される不飽和単量体は、この点において、アリルグリシジルエーテルや3,4-ジアセトキシ-1-ブテンなど、アリル位に官能基を有する炭素原子が1個だけである他の単量体よりも優れている。ここで、式(III)で示される不飽和単量体は、式(V)で示される不飽和単量体よりも反応性が高い。
 エチレンと、上記式(II)で示されるビニルエステルと、上記式(III)あるいは(V)で示される不飽和単量体とを共重合して、変性エチレン-ビニルエステル共重合体を製造する際の重合方式は、回分重合、半回分重合、連続重合、半連続重合のいずれでもよい。また、重合方法としては、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などの公知の方法を採用できる。無溶媒又はアルコールなどの溶媒中で重合を進行させる塊状重合法又は溶液重合法が、通常採用される。高重合度の変性エチレン-ビニルエステル共重合体を得る場合には、乳化重合法の採用が選択肢の一つとなる。
 溶液重合法において用いられる溶媒は特に限定されないが、アルコールが好適に用いられ、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどの低級アルコールがより好適に用いられる。重合反応液における溶媒の使用量は、目的とする変性EVOH(A)の粘度平均重合度や、溶媒の連鎖移動を考慮して選択すればよく、反応液に含まれる溶媒と全単量体との重量比(溶媒/全単量体)は、0.01~10の範囲、好ましくは0.05~3の範囲から選択される。
 エチレンと、上記式(II)で示されるビニルエステルと、上記式(III)あるいは(V)で示される不飽和単量体とを共重合する際に使用される重合開始剤は、公知の重合開始剤、例えばアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤から重合方法に応じて選択される。アゾ系開始剤としては、例えば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-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)が挙げられる。過酸化物系開始剤としては、例えばジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネートなどのパーカーボネート系化合物;t-ブチルパーオキシネオデカネート、α-クミルパーオキシネオデカネート、過酸化アセチルなどのパーエステル化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド;2,4,4-トリメチルペンチル-2-パーオキシフェノキシアセテートなどが挙げられる。過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などを上記開始剤に組み合わせて使用してもよい。レドックス系開始剤は、例えば上記の過酸化物系開始剤と亜硫酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、酒石酸、L-アスコルビン酸、ロンガリットなどの還元剤とを組み合わせた重合開始剤である。重合開始剤の使用量は、重合触媒により異なるために一概には決められないが、重合速度に応じて調整される。重合開始剤の使用量は、ビニルエステル単量体に対して0.01~0.2モル%が好ましく、0.02~0.15モル%がより好ましい。重合温度は特に限定されないが、室温~150℃程度が適当であり、好ましくは40℃以上かつ使用する溶媒の沸点以下である。
 エチレンと、上記式(II)で示されるビニルエステルと、上記式(III)あるいは(V)で示される不飽和単量体とを共重合する際には、本発明の効果が阻害されない範囲であれば、連鎖移動剤の存在下で共重合してもよい。連鎖移動剤としては、例えばアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;2-ヒドロキシエタンチオールなどのメルカプタン類;ホスフィン酸ナトリウム一水和物などのホスフィン酸塩類などが挙げられる。なかでも、アルデヒド類及びケトン類が好適に用いられる。重合反応液への連鎖移動剤の添加量は、連鎖移動剤の連鎖移動係数及び目的とする変性エチレン-ビニルエステル共重合体の重合度に応じて決定されるが、一般にビニルエステル単量体100質量部に対して0.1~10質量部が好ましい。
 こうして得られた変性エチレン-ビニルエステル共重合体をケン化して、本発明で用いられる変性EVOH(A)を得ることができる。このとき、共重合体中のビニルエステル単位はビニルアルコール単位に変換される。また、式(III)で示される不飽和単量体に由来するエステル結合も同時に加水分解され、1,3-ジオール構造に変換される。このように、一度のケン化反応によって種類の異なるエステル基を同時に加水分解することができる。
 変性エチレン-ビニルエステル共重合体のケン化方法としては、公知の方法を採用できる。ケン化反応は、通常、アルコール又は含水アルコールの溶液中で行われる。このとき好適に使用されるアルコールは、メタノール、エタノールなどの低級アルコールであり、特に好ましくはメタノールである。ケン化反応に使用されるアルコール又は含水アルコールは、その重量の40重量%以下であれば、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ベンゼンなどの他の溶媒を含んでもよい。ケン化に使用される触媒は、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物や、ナトリウムメチラートなどのアルカリ触媒、鉱酸などの酸触媒である。ケン化を行う温度は限定されないが、20~120℃の範囲が好適である。ケン化の進行に従ってゲル状の生成物が析出してくる場合には、生成物を粉砕した後、洗浄、乾燥して、変性EVOH(A)を得ることができる。
 本発明で用いられる変性EVOH(A)は、本発明の効果が阻害されない範囲であれば、エチレン、上記式(II)で示されるビニルエステル、及び上記式(III)あるいは(V)で示される不飽和単量体と共重合可能な、他のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含んでもよい。このようなエチレン性不飽和単量体としては、例えば、プロピレン、n-ブテン、イソブチレン、1-ヘキセンなどのα-オレフィン類;アクリル酸及びその塩;アクリル酸エステル基を有する不飽和単量体;メタクリル酸及びその塩;メタクリル酸エステル基を有する不飽和単量体;アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミン及びその塩(例えば4級塩);メタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミン及びその塩(例えば4級塩);メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル、2,3-ジアセトキシ-1-ビニルオキシプロパンなどのビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル類;塩化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン類;酢酸アリル、2,3-ジアセトキシ-1-アリルオキシプロパン、塩化アリルなどのアリル化合物;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和ジカルボン酸及びその塩又はエステル;ビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン化合物;酢酸イソプロペニルなどが挙げられる。
 本発明の樹脂組成物においては、以上のようにして得られた変性EVOH(A)に対して、未変性EVOH(B)が配合される。ここで、本発明で用いられる未変性EVOH(B)とは、前記式(I)中で右端に示されたY及びZを含む単量体単位(前記式(III)あるいは(V)で示される不飽和単量体に由来する構造単位)を含まないEVOHのことをいい、従来より広く用いられている汎用のEVOHを用いることができる。
 未変性EVOH(B)のエチレン単位含有率は20~60モル%である。エチレン単位含有率が20モル%未満では、本発明の樹脂組成物の溶融成形性が悪化する。エチレン単位含有率は、好適には22モル%以上であり、より好適には24モル%以上である。一方、エチレン単位含有率が60モル%を超えると、本発明の樹脂組成物のバリア性が不足する。エチレン単位含有率は、好適には55モル%以下であり、より好適には50モル%以下である。
 未変性EVOH(B)のケン化度は80モル%以上である。当該ケン化度は、共重合されたビニルエステル単位のうちのケン化されたものの割合である。ケン化度が80モル%未満の場合、本発明の樹脂組成物のガスバリア性が不十分となる。ケン化度は、好適には95モル%以上であり、より好適には99モル%以上である。
 未変性EVOH(B)は、本発明の効果が阻害されない範囲であれば、エチレン、上記式(II)で示されるビニルエステル、及び上記式(III)あるいは(V)で示される不飽和単量体と共重合可能な、他のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を少量含んでいてもよい。他のエチレン性不飽和単量体としては、変性EVOH(A)の説明のところで例示したものを用いることができる。他のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位の含有量は、通常、全単量体単位のうちの10%以下であり、好適には5%以下であり、より好適には2%以下である。他のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を実質的に含まないことがさらに好ましい。
 未変性EVOH(B)の好適なメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は0.1~30g/10分であり、より好適には0.3~25g/10分、更に好適には0.5~20g/10分である。但し、融点が190℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿した値で表す。
 本発明の樹脂組成物において、変性EVOH(A)と未変性EVOH(B)の重量比(A/B)が5/95~50/50であることが好ましい。重量比(A/B)が5/95未満の場合、樹脂組成物の耐衝撃性や二次加工性が不十分になるおそれがある。重量比(A/B)はより好適には8/92以上である。一方、重量比(A/B)が50/50を超える場合、樹脂組成物のバリア性が不十分になるおそれがある。重量比(A/B)はより好適には40/60以下である。
 本発明の樹脂組成物は、変性EVOH(A)と未変性EVOH(B)に加えて、他の添加剤を含むことができる。例えば、EVOH以外の熱可塑性樹脂、可塑剤、滑剤、安定剤、界面活性剤、色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、乾燥剤、架橋剤、金属塩、充填剤、各種繊維などの補強剤などを配合することができる。
 なかでも、本発明の樹脂組成物がアルカリ金属塩を含有することが好ましい。アルカリ金属塩を含有することによって、EVOH以外の樹脂と積層した時の層間接着性が良好になる。アルカリ金属塩のカチオン種は特に限定されないが、ナトリウム塩又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することができる。本発明の樹脂組成物中のアルカリ金属塩の含有量は、アルカリ金属元素換算で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未満の場合には層間接着性が不十分になる場合があり、より好適には50ppm以上である。一方、アルカリ金属塩の含有量が500ppmを超える場合には溶融安定性が不十分になる場合があり、より好適には300ppm以下である。
 本発明の樹脂組成物がリン酸化合物を含有することも好ましい。このようにリン酸化合物を含有することによって、溶融成形時の着色を防止することができる。本発明に用いら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、アルカリ金属塩であることが好ましい。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。本発明の樹脂組成物中のリン酸化合物の含有量は、好適にはリン酸根換算で5~200ppmであることが好ましい。リン酸化合物の含有量が5ppm未満の場合には、溶融成形時の耐着色性が不十分になる場合がある。一方、リン酸化合物の含有量が200ppmを超える場合には溶融安定性が不十分になる場合があり、より好適には160ppm以下である。
 本発明の樹脂組成物がホウ素化合物を含有してもよい。このようにホウ素化合物を含有することによって、加熱溶融時のトルク変動を抑制することができる。本発明に用いら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、ホウ酸塩としては上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、単にホウ酸と記載する場合がある)が好ましい。本発明の樹脂組成物中のホウ素化合物の含有量は、好適にはホウ素元素換算で20~2000ppm以下であることが好ましい。ホウ素化合物の含有量が20ppm未満の場合には、加熱溶融時のトルク変動の抑制が不十分になる場合があり、より好適には50ppm以上である。一方、ホウ素化合物の含有量が2000ppmを超える場合にはゲル化しやすく、成形性が悪化する場合があり、より好適には1000ppm以下である。
 本発明の樹脂組成物の、20℃、65%RHにおける酸素透過速度が100cc・20μm/m・day・atm以下であることが好適である。酸素透過速度は、より好適には10cc・20μm/m・day・atm以下であり、さらに好適には5cc・20μm/m・day・atm以下である。
 本発明の樹脂組成物の製造方法は特に限定されない。変性EVOH(A)を製造してから、未変性EVOH(B)と混合することが好ましい。混合方法は特に限定されないが、通常溶融状態で混合される。溶融混合する方法は特に限定されず、押出機、インテンシブミキサー、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いることができる。このとき、上記各種添加剤を同時に加えて混練することもできる。
 本発明の樹脂組成物に、アルカリ金属塩、リン酸化合物又はホウ素化合物を配合する場合には、変性EVOH(A)及び未変性EVOH(B)の少なくとも一方の樹脂を、アルカリ金属塩、リン酸化合物又はホウ素化合物を含む水溶液と接触させてから、両樹脂を混合する方法が好適である。この場合、変性EVOH(A)及び未変性EVOH(B)のいずれか一方に対してそれらの成分を含む水溶液と接触させてから、それらの成分を含まない他方の樹脂と混合することもできる。しかしながら、安定した添加効果を得るためには、両方の樹脂を水溶液と接触させてから、両樹脂を混合することが好ましい。
 本発明の樹脂組成物を成形する方法は特に限定されない。樹脂組成物の溶液を用いて成形することもできるが、溶融成形することが好ましい。溶融成形方法としては、押出成形、射出成形、インフレーション成形、プレス成形、ブロー成形などの方法が例示される。中でも押出成形は好適な成形方法であり、様々な押出成形品を得ることができる。
 本発明の樹脂組成物の好適な実施態様はバリア材である。本発明の樹脂組成物は、酸素などのガス以外にも、ガソリンなどの燃料や各種の薬品に対するバリア性に優れている。
 本発明の樹脂組成物を溶融成形することにより、フィルム、シート、容器、パイプ、繊維等、各種の成形物が得られる。なかでも本発明の樹脂組成物からなる層を有するフィルム及びシートは、柔軟性が要求され、溶融成形後に延伸加工することが多いことから、使用するのに適した用途である。ここで、当該フィルム及びシートは、本発明の樹脂組成物からなる単層品であっても構わないし、他の熱可塑性樹脂層を含む多層構造体であっても構わない。
 本発明の樹脂組成物からなる成形品は、多くの場合、当該樹脂組成物からなる層とEVOH以外の熱可塑性樹脂からなる層が積層された多層構造体として使用される。ここで、EVOH以外の熱可塑性樹脂とは、変性EVOH(A)や未変性EVOH(B)を含む広い概念であるEVOH以外の熱可塑性樹脂ということである。特に、本発明の樹脂組成物層を中間層とし、その両側の外層に他の熱可塑性樹脂を配置する構成が好ましい。樹脂組成物層と他の熱可塑性樹脂層とが接着性樹脂層を介して接着されてなることも好ましい。本発明の樹脂組成物層はバリア性を担っており、その厚みは、通常3~250μm、好適には10~100μmである。一方、外層に使用される熱可塑性樹脂は特に制限されず、要求される透湿性、耐熱性、ヒートシール性、透明性などの性能や用途を考慮して適宜選択される。多層構造体全体の厚さは特に限定されないが、通常15~6000μmである。このような多層構造体の好適な実施態様としては、多層フィルム又は多層シート、共押出ブロー成形容器、共射出ブロー成形容器などが挙げられる。
 本発明の樹脂組成物からなる層と積層される他の熱可塑性樹脂層としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体などのポリオレフィン;ポリアミド;ポリエステル;ポリスチレン;ポリ塩化ビニル;アクリル樹脂;ポリ塩化ビニリデン;ポリアセタール;ポリカーボネートなどが例示される。
 多層構造体は各種の製造方法によって得ることができ、共押出法、ドライラミネート法、サンドラミネート法、押出ラミネート法、共押出ラミネート法、溶液コート法などを採用することができる。これらの内、共押出法は、本発明の樹脂組成物と他の熱可塑性樹脂とを、押出機より同時に押出して溶融状態下に積層し、ダイス出口から多層フィルム状に吐出する方法である。共押出法で製膜する場合、本発明の樹脂組成物層と他の熱可塑性樹脂層を接着性樹脂層を挟んで積層する方法が好ましい。接着性樹脂としては、カルボキシル基、カルボン酸無水物基又はエポキシ基を有するポリオレフィンを用いることが好ましい。このような接着性樹脂は、本発明の樹脂組成物との接着性にも、カルボキシル基、カルボン酸無水物基又はエポキシ基を含有しない他の熱可塑性樹脂との接着性にも優れている。
 カルボキシル基を含有するポリオレフィンとしては、アクリル酸やメタクリル酸を共重合したポリオレフィンなどが挙げられる。このとき、アイオノマーに代表されるようにポリオレフィン中に含有されるカルボキシル基の全部あるいは一部が金属塩の形で存在していてもよい。カルボン酸無水物基を有するポリオレフィンとしては、無水マレイン酸やイタコン酸でグラフト変性されたポリオレフィンが挙げられる。また、エポキシ基を含有するポリオレフィン系樹脂としては、グリシジルメタクリレートを共重合したポリオレフィンが挙げられる。これらカルボキシル基、カルボン酸無水物基又はエポキシ基を有するポリオレフィンのうちでも、無水マレイン酸等のカルボン酸無水物で変性されたポリオレフィン、特にポリエチレン及びポリプロピレンが接着性に優れる点から好ましい。
 こうして得られた溶融成形品は、さらに二次加工に供されることが好ましい。本発明の樹脂組成物を含む成形品は、二次加工性に優れる。二次加工の方法としては、一軸延伸、二軸延伸、延伸ブロー成形、熱成形、圧延などが例示される。特に、高い倍率で延伸されたフィルム又はシートが本発明の好適な実施態様である。具体的には、面積倍率7倍以上に延伸されてなるフィルム又はシートが特に好適な実施態様である。また、熱成形品も本発明の好適な実施態様である。二次加工に先立って、放射線照射などによる架橋を施してもよい。また、熱収縮フィルム又は熱収縮シートも本発明の好適な実施態様である。これは、上記のようにして延伸したフィルム又はシートの残存応力を緩和させずに残すことによって製造できる。二次加工に供される溶融成形品は、本発明の樹脂組成物からなる単層品であっても構わないし、他の熱可塑性樹脂層を含む多層構造体であっても構わない。
 こうして得られた本発明の成形品は、バリア性、耐衝撃性及び二次加工性に優れているので、フィルム、カップ、ボトル等、様々な形状に成形され、各種の容器などとして好適に用いることができる。なかでも有用な用途が燃料容器である。耐衝撃性に優れていて、二次加工性に優れていて、しかも燃料のバリア性に優れているので、本発明の樹脂組成物は、燃料容器として好適である。燃料容器としては、共押出ブロー成形容器や、熱成形容器が好適である。
 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。
合成例1
(1)変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(変性EVAc)の合成
 ジャケット、攪拌機、窒素導入口、エチレン導入口及び開始剤添加口を備えた50L加圧反応槽に、酢酸ビニル(式(II)において、Rがメチル基:以下、VAcと称する)を21kg、メタノール(以下、MeOHと称する)を2.1kg、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテート(式(III)において、R、R、R及びRが水素原子で、R及びRがメチル基:1,3-ジアセトキシ-2-メチレンプロパンと同一化合物:以下、MPDAcと称する)を1.1kg仕込み、60℃に昇温した後、30分間窒素バブリングして反応槽内を窒素置換した。次いで反応槽圧力(エチレン圧力)が4.2MPaとなるようにエチレンを導入した。反応槽内の温度を60℃に調整した後、開始剤として16.8gの2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業株式会社製「V-65」)をメタノール溶液として添加し、重合を開始した。重合中はエチレン圧力を4.2MPaに、重合温度を60℃に維持した。4.5時間後にVAcの重合率が34%となったところで冷却して重合を停止した。反応槽を開放して脱エチレンした後、窒素ガスをバブリングして脱エチレンを完全に行った。次いで減圧下で未反応のVAcを除去した後、MPDAc由来の構造単位が共重合により導入された変性エチレン-酢酸ビニル共重合体(本明細書中、変性EVAcと称することがある)にMeOHを添加して20質量%MeOH溶液とした。
(2)変性EVAcのケン化
 ジャケット、攪拌機、窒素導入口、還流冷却器及び溶液添加口を備えた10L反応槽に(1)で得た変性EVAcの20質量%MeOH溶液4715gを仕込んだ。この溶液に窒素を吹き込みながら60℃に昇温し、水酸化ナトリウムの濃度が2規定のMeOH溶液を14.7mL/分の速度で2時間添加した。水酸化ナトリウムMeOH溶液の添加終了後、系内温度を60℃に保ちながら2時間攪拌してケン化反応を進行させた。その後酢酸を254g添加してケン化反応を停止した。その後、80℃で加熱攪拌しながら、イオン交換水3Lを添加し、反応槽外にMeOHを流出させ、変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(以下、変性EVOHと称する)を析出させた。デカンテーションにより析出した変性EVOHを収集し、ミキサーで粉砕した。得られた変性EVOH粉末を1g/Lの酢酸水溶液(浴比20:粉末1kgに対して水溶液20Lの割合)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液し、さらに1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液したものを、イオン交換水(浴比20)に投入して攪拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返して精製を行った。次いで、酢酸0.5g/L及び酢酸ナトリウム0.1g/Lを含有する水溶液10Lに4時間攪拌浸漬してから脱液し、これを60℃で16時間乾燥させることで変性EVOHの粗乾燥物を503g得た。
(3)変性EVOH含水ペレットの製造
 ジャケット、攪拌機及び還流冷却器を備えた3L攪拌槽に、(2)を2回繰返して得た変性EVOHの粗乾燥物758g、水398g及びMeOH739gを仕込み、85℃に昇温して溶解させた。この溶解液を径4mmのガラス管を通して5℃に冷却した水/MeOH=90/10の混合液中に押し出してストランド状に析出させ、このストランドをストランドカッターでペレット状にカットすることで変性EVOHの含水ペレットを得た。得られた変性EVOHの含水ペレットの含水率をメトラー社製ハロゲン水分計「HR73」で測定したところ、55質量%であった。
(4)変性EVOH組成物ペレットの製造
 上記(3)で得た変性EVOHの含水ペレット1577gを1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液し、さらに1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間攪拌洗浄した。脱液後、酢酸水溶液を更新し同様の操作を行った。酢酸水溶液で洗浄してから脱液したものを、イオン交換水(浴比20)に投入して攪拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返して精製を行い、ケン化反応時の触媒残渣が除去された、変性EVOHの含水ペレットを得た。当該含水ペレットを酢酸ナトリウム濃度0.525g/L、酢酸濃度0.8g/L、リン酸濃度0.007g/Lの水溶液(浴比20)に投入し、定期的に攪拌しながら4時間浸漬させた。これを脱液し、80℃で3時間、及び105℃で16時間乾燥させることによって、酢酸、ナトリウム塩及びリン酸化合物を含有した変性EVOH組成物ペレットを得た。
(5)変性EVAc中の各構造単位の含有量
 変性EVAc中の、エチレン単位含有率(式(IV)におけるaモル%)、酢酸ビニル由来の構造単位の含有量(式(IV)におけるbモル%)及びMPDAc由来の構造単位の含有量(式(IV)におけるcモル%)は、ケン化前の変性EVAcをH-NMR測定して算出した。
 まず、(1)において得られた変性EVAcのMeOH溶液を少量サンプリングし、イオン交換水中で変性EVAcを析出させた。析出物を収集し、真空下、60℃で乾燥させることで変性EVAcの乾燥品を得た。次に、得られた変性EVAcの乾燥品を内部標準物質としてテトラメチルシランを含むジメチルスルホキシド(DMSO)-dに溶解し、500MHzのH-NMR(日本電子株式会社製:「GX-500」)を用いて80℃で測定した。
 図1に、合成例1で得られた変性EVAcのH-NMRスペクトルを示す。当該スペクトル中の各ピークは、以下のように帰属される。
・0.6-1.0ppm:末端部位エチレン単位のメチレンプロトン(4H)
・1.0-1.85ppm:中間部位エチレン単位のメチレンプロトン(4H)、MPDAc由来の構造単位の主鎖部位メチレンプロトン(2H)、酢酸ビニル単位のメチレンプロトン(2H)
・1.85-2.1ppm:MPDAc由来の構造単位のメチルプロトン(6H)と酢酸ビニル単位のメチルプロトン(3H)
・2.4-2.6ppm:DMSO
・3.7-4.1ppm:MPDAc由来の構造単位の側鎖部位メチレンプロトン(4H)
・4.4-5.3ppm:酢酸ビニル単位のメチンプロトン(1H)
 上記帰属にしたがい、0.6~1.0ppmの積分値をx、1.0~1.85ppmの積分値をy、3.7-4.1ppmの積分値をz、4.4-5.3ppmの積分値をwとした場合、エチレン単位の含有量(a:モル%)、ビニルエステル単位の含有量(b:モル%)及びMPDAc由来の構造単位の含有量(c:モル%)は、それぞれ以下の式にしたがって算出される。
  a=[(2x+2y-z-4w)/(2x+2y+z+4w)]×100
  b=[8w/(2x+2y+z+4w)]×100
  c=[2z/(2x+2y+z+4w)]×100
 上記方法により算出した結果、エチレン単位の含有量(a)は32.0モル%、ビニルエステル単位の含有量(b)は64.1モル%、MPDAc由来の構造単位の含有量(c)は3.9モル%であった。変性EVAcにおけるa、b及びcの値は、ケン化処理後の変性EVOHにおけるa、b及びcの値と同じである。
(6)変性EVOHのケン化度
 ケン化後の変性EVOHについても同様にH-NMR測定を行った。上記(2)で得られた変性EVOHの粗乾燥物を、内部標準物質としてテトラメチルシラン、添加剤としてテトラフルオロ酢酸(TFA)を含むジメチルスルホキシド(DMSO)-dに溶解し、500MHzのH-NMR(日本電子株式会社製:「GX-500」)を用いて80℃で測定した。図2に、合成例1で得られた変性EVOHのH-NMRスペクトルを示す。1.85~2.1ppmのピーク強度が大幅に減少していることから、酢酸ビニルに含まれるエステル基に加え、MPDAc由来の構造単位に含まれるエステル基もケン化されて水酸基になっていることは明らかである。ケン化度は酢酸ビニル単位のメチルプロトン(1.85~2.1ppm)と、ビニルアルコール単位のメチンプロトン(3.15~4.15ppm)のピーク強度比より算出した。変性EVOHのケン化度は99.9モル%以上であった。
(7)変性EVOHの融点
 上記(4)で得られた変性EVOH組成物ペレットについて、JIS K7121に準じて、30℃から215℃まで10℃/分の速度にて昇温した後100℃/分で-35℃まで急冷して再度-35℃から195℃まで10℃/分の昇温速度にて測定を実施した(セイコー電子工業株式会社製示差走査熱量計(DSC)「RDC220/SSC5200H」)。温度の校正にはインジウムと鉛を用いた。2ndランのチャートから前記JISにしたがって融解ピーク温度(Tpm)を求め、これを変性EVOHの融点とした。融点は151℃であった。
(8)変性EVOH組成物中のナトリウム塩含有量とリン酸化合物含有量
 上記(4)で得られた変性EVOH組成物ペレット0.5gをテフロン(登録商標)製圧力容器に入れ、ここに濃硝酸5mLを加えて室温で30分間分解させた。30分後蓋をし、湿式分解装置(株式会社アクタック製:「MWS-2」)により150℃で10分間、次いで180℃で5分間加熱することで分解を行い、その後室温まで冷却した。この処理液を50mLのメスフラスコに移し純水でメスアップした。この溶液について、ICP発光分光分析装置(パーキンエルマー社製「OPTIMA4300DV」)により含有金属の分析を行い、ナトリウム元素及びリン元素の含有量を求めた。ナトリウム塩含有量は、ナトリウム元素換算値で150ppmであり、リン酸化合物含有量は、リン酸根換算値で10ppmであった。
合成例2
 合成例1の(1)において、MeOH量を6.3kgにし、エチレン圧力を3.7MPaにし、開始剤の量を4.2gにし、MPDAcを仕込まなかった以外は、同様の方法で重合を行った。4時間後にVAcの重合率が44%となったところで冷却し重合を停止した。引き続き、合成例1と同様に処理してナトリウム元素換算値で135ppmのナトリウム塩と、リン酸根換算値で11ppmのリン酸化合物を含有する未変性EVOH組成物ペレットを製造した。合成例1と同様に評価した結果を、表1にまとめて示す。
合成例3
 合成例1の(1)において、開始剤の量を8.4gにし、MPDAcの仕込量を0.5kgにした以外は、同様の方法で重合を行った。6時間後にVAcの重合率が52%となったところで冷却し重合を停止した。引き続き、合成例1と同様に変性EVOH組成物ペレットを製造して評価した結果を、表1にまとめて示す。
合成例4
 合成例3と同様にして変性EVAcを合成し、変性EVAcのメタノール溶液を得た。引き続き、水酸化ナトリウムのMeOH溶液を3.7mL/分の速度で添加した以外は、合成例1の(2)と同様の方法でケン化処理した。引き続き、合成例1と同様に変性EVOH組成物ペレットを製造して評価した結果を、表1にまとめて示す。
合成例5
 合成例1の(1)において、MeOHの量を1.1kgにし、エチレン圧力を3.8MPaにし、MPDAcの仕込量を2.0kgにし、重合開始から5時間後に開始剤を16.8g追加添加した以外は、同様の方法で重合を行った。10時間後にVAcの重合率が9%となったところで冷却し重合を停止した。引き続き、合成例1と同様に変性EVOH組成物ペレットを製造して評価した結果を、表1にまとめて示す。
合成例6
 合成例1の(1)において、MeOH量を1.1kgにし、開始剤の量を16.8gにし、エチレン圧力を6.0MPaにし、MPDAcの仕込量を1.1kgにした以外は、同様の方法で重合を行った。4時間後にVAcの重合率が22%となったところで冷却し重合を停止した。引き続き、合成例1と同様に変性EVOH組成物ペレットを製造して評価した結果を、表1にまとめて示す。
合成例7
 合成例1の(1)において、MeOH量を6.3kgにし、開始剤の量を4.2gにし、エチレン圧力を2.9MPaにし、MPDAcを添加しなかった以外は、同様の方法で重合を行った。4時間後にVAcの重合率が50%となったところで冷却し重合を停止した。引き続き、合成例1と同様に処理して未変性EVOH組成物ペレットを製造して評価した結果を、表1にまとめて示す。
合成例8
 合成例1の(1)において、MeOH量を4.2kgにし、開始剤の量を4.2gにし、エチレン圧力を5.3MPaにし、MPDAcを添加しなかった以外は、同様の方法で重合を行った。3時間後にVAcの重合率が29.3%となったところで冷却し重合を停止した。引き続き、合成例1と同様に処理して未変性EVOH組成物ペレットを製造して評価した結果を、表1にまとめて示す。
合成例9
 合成例1の(1)において、MeOH量を2.5kgにし、開始剤の量を8.4gにし、エチレン圧力を3.4MPaにし、MPDAcの仕込量を0.77kgにした以外は、同様の方法で重合を行った。4時間後にVAcの重合率が32%となったところで冷却し重合を停止した。引き続き、合成例1と同様に変性EVOH組成物ペレットを製造して評価した結果を、表1にまとめて示す。
実施例1
(1)フィルムの作製
 合成例1で得られた変性EVOH組成物ペレット5重量部と合成例2で得られた未変性EVOH組成物ペレット95重量部をドライブレンドした後、二軸押出機にて溶融混練してからペレット化した。得られたペレットを用いて、株式会社東洋精機製作所製20mm押出機「D2020」(D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=2.0、スクリュー:フルフライト)を用いて以下の条件にて単層製膜を行い、EVOH組成物の単層フィルムを得た。
 シリンダー温度:供給部175℃、圧縮部220℃、計量部220℃
 ダイ温度:220℃
 スクリュー回転数:40~100rpm
 吐出量:0.4~1.5kg/時間
 引取りロール温度:80℃
 引取りロール速度:0.8~3.2m/分
 フィルム厚み:20~150μm
 なお、本明細書中の他の実施例では、以下の通り、EVOH組成物の融点にしたがって、単層フィルムを作製する際の押出機の温度条件を設定した。ここで、EVOH組成物が2種類のEVOHを含む場合には、より高融点のEVOHの融点を基準としてシリンダー温度及びダイ温度を設定した。
  シリンダー温度:
   供給部:175℃
   圧縮部:EVOH組成物の融点+30~45℃
   計量部:EVOH組成物の融点+30~45℃
  ダイ温度:EVOH組成物の融点+30~45℃
(2)延伸試験
 上記(1)で得られた厚さ150μmの単層フィルムを株式会社東洋精機製作所製パンタグラフ式二軸延伸装置にかけ、80℃で2×2倍~4×4倍の延伸倍率において同時二軸延伸を行うことにより熱収縮フィルムを得た。フィルムが破れずに延伸できた最大の延伸倍率を最大延伸倍率とした。最大延伸倍率は3倍(面積倍率9倍)であった。また、3×3倍の延伸倍率で延伸して得られた熱収縮フィルムを、以下の基準に従い評価したところB判定であった。それらの結果を表2に示す。
 A:延伸ムラ及び局部的偏肉が認められず、外観が良好であった。
 B:延伸ムラ又は局部的偏肉が生じた。
 C:延伸ムラ又は局部的偏肉が生じた。または、フィルムに破れが生じた。
(3)シュリンク試験
 上記(2)で得られた延伸倍率3×3の熱収縮フィルムを10cm×10cmにカットし、80℃の熱水に10秒浸漬させ、シュリンク率(%)を下記のように算出した。シュリンク率は、65.5%であった。結果を表2に示す。
シュリンク率(%)={(S-s)/S}×100
S:シュリンク前のフィルムの面積
s:シュリンク後のフィルムの面積
(4)酸素透過速度測定
 上記(1)で得られた厚さ20μmの単層フィルムを20℃、85%RHの条件下で3日間調湿後、同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。その結果、酸素透過速度(OTR)は1.4cc・20μm/m・day・atmであった。結果を表2に示す。
実施例2
 実施例1の(1)において、変性EVOH組成物ペレット10重量部、未変性EVOH組成物ペレット90重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例3
 実施例1の(1)において、変性EVOH組成物ペレット30重量部、未変性EVOH組成物ペレット70重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例4
 実施例1の(1)において、変性EVOH組成物ペレット45重量部、未変性EVOH組成物ペレット55重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例5
 実施例1の(1)において、変性EVOH組成物ペレット70重量部、未変性EVOH組成物ペレット30重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例6
 実施例1の(1)において、合成例1で得られた変性EVOH組成物ペレットの代わりに合成例3で得られた変性EVOH組成物ペレットを用い、変性EVOH組成物ペレット30重量部、未変性EVOH組成物ペレット70重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例7
 実施例1の(1)において、合成例1で得られた変性EVOH組成物ペレットの代わりに合成例4で得られた変性EVOH組成物ペレットを用い、変性EVOH組成物ペレット30重量部、未変性EVOH組成物ペレット70重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例8
 実施例1の(1)において、合成例1で得られた変性EVOH組成物ペレットの代わりに合成例5で得られた変性EVOH組成物ペレットを用い、変性EVOH組成物ペレット30重量部、未変性EVOH組成物ペレット70重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例9
 実施例1の(1)において、合成例1で得られた変性EVOH組成物ペレットの代わりに合成例6で得られた変性EVOH組成物ペレットを用い、変性EVOH組成物ペレット30重量部、未変性EVOH組成物ペレット70重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例10
 実施例1の(1)において、合成例2で得られた未変性EVOH組成物ペレットの代わりに合成例7で得られた未変性EVOH組成物ペレットを用い、変性EVOH組成物ペレット30重量部、未変性EVOH組成物ペレット70重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
実施例11
 実施例1の(1)において、合成例2で得られた未変性EVOH組成物ペレットの代わりに合成例8で得られた未変性EVOH組成物ペレットを用い、変性EVOH組成物ペレット30重量部、未変性EVOH組成物ペレット70重量部にした以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。
比較例1
 実施例1の(1)において、未変性EVOHのみを用い、変性EVOHとのドライブレンドと溶融混練を行わなかった以外は、同様の方法で単層フィルムの作製及び評価を行った。結果を、表1にまとめて示す。未変性EVOHのみからなる単層フィルムは延伸性に劣ることがわかる。
比較例2
 比較例1において、合成例2で得られた未変性EVOH組成物の代わりに合成例7で得られたペレットを用いた以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。未変性EVOHのみからなる単層フィルムは延伸性に劣ることがわかる。
比較例3
 比較例1において、合成例2で得られた未変性EVOH組成物の代わりに合成例8で得られたペレットを用いた以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。未変性EVOHのみからなる単層フィルムは延伸性に劣ることがわかる。
比較例4
 比較例1において、合成例2で得られた未変性EVOH組成物の代わりに合成例1で得られた変性EVOH組成物ペレットを用いた以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。変性EVOHのみからなる単層フィルムは酸素バリア性に劣ることがわかる。
比較例5
 比較例1において、合成例2で得られた未変性EVOH組成物の代わりに合成例3で得られた変性EVOH組成物ペレットを用いた以外は、同様の方法で単層フィルムを作製及び評価を行った。結果を、表2にまとめて示す。変性EVOHのみからなる単層フィルムは酸素バリア性に劣ることがわかる。
実施例12
(5)ブロー成形容器の作製
 合成例9で得られた変性EVOH組成物ペレット10重量部と合成例2で得られた未変性EVOH組成物ペレット90重量部をドライブレンドした後、二軸押出機にて溶融混練してからペレット化し、樹脂組成物ペレットを得た。一方、高密度ポリエチレン(HDPE)として三井石油化学製「HZ8200B」(190℃、2160g荷重におけるMFR=0.01g/10分)、接着性樹脂として三井化学製「アドマーGT4」(190℃、2160g荷重下におけるMFR=0.2g/10分)を用いた。鈴木製工所製ブロー成形機TB-ST-6Pにて各樹脂の押出温度及びダイス温度を210℃に設定し、HDPE/接着性樹脂/樹脂組成物/接着性樹脂/HDPEの層構成を有する3種5層パリソンを押し出し、15℃の金型内でブローし、20秒冷却して、500mLの多層容器を得た。前記容器の胴部における平均厚みは2175μmであり、各層の厚みは、(内側)HDPE/接着性樹脂/樹脂組成物/接着性樹脂/HDPE(外側)=1000/50/75/50/1000μmであった。容器は特に問題なく成形できた。また、容器の外観は良好であった。
(6)燃料のバリア性評価
 上記(5)で得られた多層容器にモデルガソリン{トルエン(45重量%):イソオクタン(45重量%):メタノール(10重量%)の比の混合物}300mlを入れ、アルミホイルを用いて漏れがないように完全に栓をしたうえで40℃、65%RHの雰囲気下に放置して、14日後のボトル重量減少量(n=6の平均値)を求めた。重量減少量は0.41gであった。評価結果を表3に示す。
(7)破壊高さの測定
 上記(5)で得られた多層容器に、エチレングリコールを内容積に対して60%充填し、-40℃の冷凍室に3日間放置した後コンクリート上に落下させ、ボトルの破壊(容器内部のエチレングリコールが漏れる)する落下高さを求めた。破壊高さは、n=30の試験結果を用いて、JIS試験法(K7211の「8.計算」の部分)に示される計算方法を用いて、50%破壊高さを求めた。破壊高さは6.5mであった。評価結果を表3に示す。
(8)多層シートの作製
 上記(5)で作製した変性EVOHと未変性EVOHを含むペレットを用い、3種5層共押出装置を用いて、多層シート(HDPE/接着性樹脂/樹脂組成物/接着性樹脂/HDPE)を作製した。シートの層構成は、内外層のHDPE樹脂(三井化学製「HZ8200B」)が450μm、接着性樹脂(三井化学製「アドマーGT4」)が各50μm、中間層の樹脂組成物が75μmであった。
(9)熱成形容器の作製
 上記(8)で得られた多層シートを熱成形機(浅野製作所製:真空圧空深絞り成形機「FX-0431-3型」)にて、シート温度を160℃にして、圧縮空気(気圧5kgf/cm)により丸カップ形状(金型形状:上部75mmφ、下部60mmφ、深さ75mm、絞り比S=1.0)に熱成形することにより、熱成形容器を得た。成形条件を以下に示す。
ヒーター温度:400℃
プラグ :45φ×65mm
プラグ温度 :150℃
金型温度 :70℃
 得られた熱成形容器は内容積約150mlのカップ型容器であり、このカップ型容器の底部付近を切断し、カップの底の角部における変性EVOH組成物からなる中間層の厚みを光学顕微鏡による断面観察により測定した(n=5の平均値)。カップ角部における中間層の厚みは29μmであった。評価結果を表3に示す。
(10)熱成形容器の評価
 上記(9)で得られた熱成形容器にモデルガソリン{トルエン(45重量%):イソオクタン(45重量%):メタノール(10重量%)の比の混合物}140mlを入れて、前記(8)で得られた共押出シートを円形に切断したものをカップ上部にのせたのち、内容物が漏れないように完全にふたをした状態で熱板溶着法により成形し、内部にモデルガソリンを封入したカップ型容器を得た。これを40℃、65%RHの雰囲気下に放置して、14日後のカップ重量減少量(n=6の平均値)を求めた。重量減少量は0.32gであった。評価結果を表3に示す。
(11)耐衝撃性評価
 上記(5)で作製した変性EVOHと未変性EVOHを含むペレットを用い、射出成形機(日精製、FS-80S)を用いて、射出片を作製し、アイゾット試験機を用いて、室温の条件で、JIS K7110に準じて衝撃強度を求めた。10個の射出片を測定し、測定結果の平均値を衝撃強度とした。衝撃強度は24kJ/mであった。評価結果を表3に示す。
比較例6
 実施例12において、合成例2で作製した未変性EVOH組成物ペレットのみを用いた以外は、同様の方法でブロー成形容器、熱成形容器及び射出片を作製し、評価を行った。結果を、表3にまとめて示す。未変性EVOHのみからなる容器は耐衝撃性及び二次加工性に劣ることがわかる。
比較例7
 実施例12において、合成例9で作製した変性EVOH組成物ペレットのみを用いた以外は、同様の方法でブロー成形容器、熱成形容器及び射出片を作製し、評価を行った。結果を、表3にまとめて示す。変性EVOHのみからなる容器は燃料のバリア性に劣ることがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016

Claims (17)

  1.  下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(1)~(3)を満足し、かつ下記式(4)で定義されるケン化度(DS)が90モル%以上である変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、エチレン単位含有率が20~60モル%でケン化度が80モル%以上の未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とを含む樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式(I)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、該アルキル基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。]
     18≦a≦55  (1)
     0.01≦c≦20  (2)
     [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (3)
     DS=[(X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数)/(X、Y及びZの合計モル数)]×100  (4)
  2.  前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と前記未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の重量比(A/B)が5/95~50/50である、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3.  前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のR、R、R及びRが水素原子である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4.  前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)のX、Y及びZが、それぞれ独立に水素原子又はアセチル基である、請求項1~3のいずれかに記載の樹脂組成物。
  5.  20℃、65%RHにおける酸素透過速度が100cc・20μm/m・day・atm以下である、請求項1~4のいずれかに記載の樹脂組成物。
  6.  さらに、アルカリ金属元素換算で10~500ppmのアルカリ金属塩を含有する、請求項1~5のいずれかに記載の樹脂組成物。
  7.  請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物からなるバリア材。
  8.  請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物からなる層を有するフィルム又はシート。
  9.  面積倍率7倍以上に延伸されてなる、請求項8に記載のフィルム又はシート。
  10.  前記樹脂組成物からなる層とエチレン-ビニルアルコール共重合体以外の熱可塑性樹脂からなる層が積層された、請求項8又は9に記載のフィルム又はシート。
  11.  請求項8~10のいずれかに記載のフィルム又はシートからなる熱収縮フィルム又は熱収縮シート。
  12.  請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物からなる層及びエチレン-ビニルアルコール共重合体以外の熱可塑性樹脂からなる層を含む共押出ブロー成形容器。
  13.  請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物を含む押出成形品。
  14.  請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物を含む熱成形品。
  15.  請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物を含む燃料容器。
  16.  エチレン、下記式(II)で示されるビニルエステル、及び下記式(III)で示される不飽和単量体をラジカル重合させて下記式(IV)で示される変性エチレン-ビニルエステル共重合体を得た後に、それをケン化して、前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)を製造してから、未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)と混合することを特徴とする、請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式(II)中、Rは、水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式(III)中、R、R、R及びRは式(I)に同じ。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式(IV)中、R、R、R、R、R、R、R、a、b及びcは、式(I)~(III)に同じ。]
  17.  前記変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)及び前記未変性エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の少なくとも一方の樹脂を、アルカリ金属塩を含む水溶液と接触させてから、両樹脂を混合する請求項16に記載の樹脂組成物の製造方法。
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