CN108713041B - 树脂组合物、热密封剂、液体包装容器用膜、液体包装容器、液体排出构件和医疗容器 - Google Patents
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Abstract
提供能够给出兼顾高柔软性和低温耐冲击性、低温热密封强度优异、且破袋强度也优异的液体包装容器的树脂组合物,提供含有该树脂组合物而得到的热密封剂和液体包装容器用膜,提供由该液体包装容器用膜形成的液体包装容器、使用该树脂组合物而得到的液体包装容器和液体排出构件、以及具有该液体包装容器的医疗容器。前述树脂组合物具体而言,是含有聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)的树脂组合物,前述氢化嵌段共聚物(b)是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A)、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物的氢化物,且该氢化嵌段共聚物(b)的玻璃化转变温度为‑50~‑35℃,进一步,以前述聚丙烯系树脂(a)作为被粘物、以前述氢化嵌段共聚物(b)作为粘接层时的按照JIS K 6850(1999年)测定得到的拉伸剪切粘接强度为1.0MPa以上。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物、热密封剂、液体包装容器用膜、液体包装容器、液体排出构件和医疗容器。
背景技术
作为医疗用的液体包装容器、例如输液袋,使用玻璃制的容器、塑料制的容器等。在输液袋中注入的药液在被密封后,一般而言通过水蒸气灭菌、高压釜灭菌等方法而进行灭菌。玻璃制的容器与塑料制的容器相比重,且存在因运输时的冲击、落下等而容易导致破损的问题,因此广泛使用塑料制的输液袋。
作为塑料制的输液袋,使用了软质氯乙烯树脂制的输液袋、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃制的输液袋。但是,软质氯乙烯树脂制的输液袋为了赋予柔软性而含有大量的增塑剂,因此根据输液的种类而存在增塑剂在输液中溶出的风险,被指出在安全性的方面存在风险。此外,医疗用具是一次性的,因此软质氯乙烯树脂制的输液袋也在使用后被焚烧,存在产生由于软质氯乙烯树脂而引起的有毒气体的问题。此外,聚烯烃制的输液袋不含增塑剂,因此在卫生方面是优选的,但聚乙烯制的输液袋的柔软性优异,另一方面灭菌处理时的耐热性差,聚丙烯制的输液袋的灭菌处理时的耐热性优异,另一方面柔软性低并且耐冲击性不充分,因此可以说它们在处理性方面不能令人满意。
因此,以改善柔软性、密封性和耐粘连性作为课题,提出了使用包含结晶性聚丙烯系树脂50~98质量%、特定的乙烯-α-烯烃共聚物1~49质量%、和特定的氢化嵌段共聚物1~49质量%的聚丙烯系树脂组合物作为密封层(内层)的医疗用多层膜(参照专利文献1)。专利文献1的实施例中,将乙烯-α-烯烃共聚物的含量一律调整为5质量%以下,但以乙烯-α-烯烃共聚物的含量为该程度的聚丙烯系树脂组合物作为输液袋等医疗容器的中间层的材料时,存在的问题是:因冲击、落下等而容易导致液体包装容器破损的问题,和专利文献1的实施例中使用的密封层(内层)的材料中内层胶合的风险高的问题。因此,以前本发明人等以提供具有良好的柔软性、透明性、高热密封强度、低温(例如-10℃~10℃左右)和常温(例如15℃~30℃左右)下的高破袋强度、以及低内层胶合性的液体包装容器作为课题,提出了使用含有特定的聚丙烯系树脂(1)100质量份、特定的热塑性弹性体(2)5~95质量份、和特定的乙烯-α-烯烃共聚物(3)10~95质量份的树脂组合物作为液体包装容器的中间层(参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-149861号公报
专利文献2:国际公开第2015/156334号。
发明内容
发明要解决的课题
通过本发明人等进一步深入研究发现,专利文献2中记载的液体包装容器的确可以解决前述课题,但不容易以高水平兼顾柔软性和对在寒冷地区运输时而言重要的低温耐冲击性,如果想要提高柔软性,则低温耐冲击性变得不充分,如果想要提高低温耐冲击性,则存在柔软性变得不充分的倾向。
另一方面,液体包装容器上安装的液体排出构件通过在高温下热密封而安装在液体包装容器上,但如果热密封温度高,则液体包装容器存在薄壁化的倾向,其原因可知为破袋强度降低。因此,与液体包装容器的材料开发不同地,还迫切期望即使降低热密封温度也具有高的热密封强度的液体排出构件的材料开发。
因此,本发明的课题在于,提供能够给出兼顾高柔软性和低温耐冲击性、低温热密封强度优异、且破袋强度也优异的液体包装容器的树脂组合物,提供含有该树脂组合物而得到的热密封剂和液体包装容器用膜,提供由该液体包装容器用膜形成的液体包装容器、使用该树脂组合物而得到的液体包装容器和液体排出构件、以及具有该液体包装容器的医疗容器。
用于解决课题的手段
本发明人等进行深入研究的结果表明,对于含有聚丙烯系树脂(a)和特定的玻璃化转变温度的氢化嵌段共聚物(b)的树脂组合物,通过使用以该聚丙烯系树脂(a)作为被粘物、以该氢化嵌段共聚物(b)作为粘接层时的拉伸剪切粘接强度为规定值以上的树脂组合物,能够解决上述课题,从而完成了本发明。
本发明涉及下述[1]~[24]。
[1]树脂组合物,其是含有聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)的树脂组合物,
前述氢化嵌段共聚物(b)是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A)、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物的氢化物,且该氢化嵌段共聚物(b)的玻璃化转变温度为-50~-35℃,
进一步,以前述聚丙烯系树脂(a)作为被粘物、以前述氢化嵌段共聚物(b)作为粘接层时的按照JIS K 6850(1999年)测定得到的拉伸剪切粘接强度为1.0MPa以上。
[2]根据上述[1]的树脂组合物,其中,满足下述式(1),
2.5℃≤|tp(a)-tp(ab)|≤12℃ (1)
[tp(a):单独的聚丙烯系树脂(a)中的源自聚丙烯系树脂(a)的Tanδ峰位温度(℃)
tp(ab):以聚丙烯系树脂(a)/氢化嵌段共聚物(b)=70/30(质量比)混炼而得到的仅由聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)组成的树脂组合物中的源自聚丙烯系树脂(a)的Tanδ峰位温度(℃)]。
[3]根据上述[1]或[2]的树脂组合物,其中,聚丙烯系树脂(a)相对于聚丙烯系树脂(a)与氢化嵌段共聚物(b)的总计的含有比例[(a)/{(a)+(b)}](质量比)为50/100~95/100。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述聚丙烯系树脂(a)形成连续相,前述氢化嵌段共聚物(b)形成岛状的分散相,形成该分散相的岛中,存在其长轴方向的长度为500nm以上的岛。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其还含有氢化嵌段共聚物(b'),所述氢化嵌段共聚物(b')是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A')、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(B')的嵌段共聚物的氢化物,且玻璃化转变温度为-60℃以上且低于-50℃或大于-35℃且为-5℃以下。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述氢化嵌段共聚物(b)中的聚合物嵌段(A)的含量为3~35质量%。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述氢化嵌段共聚物(b)的加氢率为80摩尔%以上。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述氢化嵌段共聚物(b)的重均分子量为20,000~500,000。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述聚合物嵌段(B)以源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述聚丙烯系树脂(a)含有60摩尔%以上的源自丙烯的结构单元,且在230℃、载重为21.6N的条件下的熔体流动速率为0.1~70g/10分钟。
[11]根据上述[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其中,聚丙烯系树脂(a)为选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-己烯无规共聚物、丙烯-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-乙烯-己烯无规共聚物、和它们的改性物中的至少1种。
[12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,杨氏模量为650MPa以下。
[13]热密封剂,其含有上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
[14]液体包装容器用膜,其含有上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
[15]液体包装容器,其由上述[14]的液体包装容器用膜形成。
[16]液体包装容器,其为包含具有内层和外层的2层以上的层叠体的液体包装容器,
内层包含上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,
外层包含树脂组合物(Y),所述树脂组合物(Y)含有55质量%以上的源自丙烯的结构单元的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂。
[17]液体包装容器,其是包含在内层和外层之间具有中间层的3层以上的层叠体的液体包装容器,
选自内层和中间层中的至少一者包含上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,
外层包含树脂组合物(Y),所述树脂组合物(Y)含有55质量%以上的源自丙烯的结构单元的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂。
[18]液体包装容器,其是包含具有内层和外层的2层以上的层叠体的液体包装容器,选自内层和外层中的至少1者包含上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
[19]液体包装容器,其是包含在内层和外层之间具有中间层的3层以上的层叠体的液体包装容器,外层包含上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
[20]根据上述[16]或[17]的液体包装容器,其中,前述树脂组合物(Y)含有氢化嵌段共聚物(b'),所述氢化嵌段共聚物(b')是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A')、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(B')的嵌段共聚物的氢化物,且玻璃化转变温度为-60℃以上且低于-50℃或大于-35℃且为-5℃以下。
[21]根据上述[17]或[19]的液体包装容器,其中,前述各层的厚度是:内层为5~50μm、中间层为100~300μm、外层为10~120μm的范围。
[22]液体排出构件,其含有上述[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物。
[23]根据上述[15]~[21]中任一项所述的液体包装容器,其具备上述[20]的液体排出构件。
[24]医疗容器,其具有上述[15]~[21]和[23]中任一项所述的液体包装容器。
发明的效果
根据本发明,可以提供能够给出兼顾高柔软性和低温耐冲击性、低温热密封强度优异、且破袋强度(特别是低温中的破袋强度)也优异的液体包装容器的树脂组合物。此外,可以提供含有该树脂组合物的热密封剂和液体包装容器用膜、由该液体包装容器用膜形成的液体包装容器、使用该树脂组合物而得到的液体包装容器和液体排出构件、以及具有该液体包装容器的医疗容器。
附图说明
图1是通过扫描型探针显微镜(SPM)观察到的液体包装容器用膜的相结构的图像,相当于实施例中的形貌的评价A。
图2是通过扫描型探针显微镜(SPM)观察到的液体包装容器用膜的相结构的图像,相当于实施例中的形貌的评价B。
图3是通过扫描型探针显微镜(SPM)观察到的液体包装容器用膜的相结构的图像,相当于实施例中的形貌的评价C。
具体实施方式
本说明书中,记作优选的规定可以任意选择,记作优选的规定彼此的组合可称为更优选。此外,可以从记作优选的选项中选择任意数量的选项。
[树脂组合物]
本发明是树脂组合物,其是含有聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)的树脂组合物,
前述氢化嵌段共聚物(b)是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A)、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物的氢化物,且该氢化嵌段共聚物(b)的玻璃化转变温度为-50~-35℃,
进一步,以前述聚丙烯系树脂(a)作为被粘物、以前述氢化嵌段共聚物(b)作为粘接层时的按照JIS K 6850(1999年)测定得到的拉伸剪切粘接强度为1.0MPa以上。
以下,针对本发明的树脂组合物的各成分,按顺序说明。
〔聚丙烯系树脂(a)〕
聚丙烯系树脂(a)只要源自丙烯的结构单元(以下有时简称为丙烯单元)的含量为60摩尔%以上则没有特别限制,可以使用公知的聚丙烯系树脂。丙烯单元的含量优选为80摩尔%以上、更优选为80~100摩尔%、进一步优选为90~100摩尔%、特别优选为95~99摩尔%。作为源自除了丙烯之外的结构单元,可以举出例如源自乙烯的结构单元、源自1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、1-壬烯、1-癸烯等α-烯烃的结构单元,除此之外还可以举出源自后述的改性剂的结构单元等。
作为聚丙烯系树脂(a),优选为选自例如均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-己烯无规共聚物、丙烯-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-乙烯-己烯无规共聚物、和它们的改性物中的至少1种。作为该改性物,可以举出对聚丙烯系树脂将改性剂进行接枝共聚而得到的物质、对聚丙烯系树脂的主链使改性剂共聚而得到的物质等。作为该改性剂,可以举出例如马来酸、柠康酸、卤代马来酸、衣康酸、顺式-4-环己烯-1,2-二甲酸、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二甲酸等不饱和二羧酸;不饱和二羧酸的酯、酰胺或酰亚胺;马来酸酐、柠康酸酐、卤代马来酸酐、衣康酸酐、顺式-4-环己烯-1,2-二甲酸酐、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二甲酸酐等不饱和二羧酸酐;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和单羧酸;不饱和单羧酸的酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、酰胺或酰亚胺等。作为聚丙烯系树脂(a),优选为未改性的。
其中,从比较廉价、且可以容易获取的观点出发,更优选为均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物,更优选为均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物,进一步优选为丙烯-乙烯无规共聚物。
聚丙烯系树脂(a)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
聚丙烯系树脂(a)在230℃、21.6N的条件下的熔体流动速率(MFR)优选为0.1~70g/10分钟、更优选为1~30g/10分钟,特别地,进行挤出成型时,从树脂组合物的成型性的观点出发,优选为0.1~30g/10分钟、更优选为1~20g/10分钟、进一步优选为1~10g/10分钟,进行注射成型时,从树脂组合物的成型性的观点出发,优选为1~70g/10分钟、更优选为1~60g/10分钟、进一步优选为1~30g/10分钟。应予说明,本说明书和权利要求书中记载的“熔体流动速率”是按照JIS K 7210(1999年)测定的值。
此外,聚丙烯系树脂(a)的熔点没有特别限制,优选为120~180℃、更优选为120~170℃。本说明书和权利要求书中记载的“熔点”是使用示差扫描量热仪(DSC)“TGA/DSC1Star System”(Mettler Toledo公司制),将从30℃至250℃以10℃/分钟的升温速度进行加热而熔化的样品从250℃至30℃以10℃/分钟的降温速度进行冷却后,再次以10℃/分钟的升温速度从30℃至250℃进行升温时测定的吸热峰的峰位温度。
〔氢化嵌段共聚物(b)〕
氢化嵌段共聚物(b)是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A)、和源自异戊二烯的结构单元(异戊二烯单元)、源自丁二烯的结构单元(丁二烯单元)、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元(异戊二烯/丁二烯单元)作为主体的聚合物嵌段(B)的嵌段共聚物的氢化物,且该氢化嵌段共聚物(b)的玻璃化转变温度(Tg)为-50~-35℃。
以下,针对聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B),按顺序进行说明。
(聚合物嵌段(A))
聚合物嵌段(A)以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体。在此所称的“作为主体”是指基于聚合物嵌段(A)的总质量包含50质量%以上的源自芳族乙烯基化合物的结构单元。该聚合物嵌段(A)中的源自芳族乙烯基化合物的结构单元的含量从树脂组合物(X)的透明性和机械特性的观点出发,基于聚合物嵌段(A)的总质量更优选为70质量%以上、进一步优选为90质量%以上、可以为100质量%。
作为上述芳族乙烯基化合物,可以举出例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,6-二甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基-邻甲基苯乙烯、α-甲基-间甲基苯乙烯、α-甲基-对甲基苯乙烯、β-甲基-邻甲基苯乙烯、β-甲基-间甲基苯乙烯、β-甲基-对甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、α-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、α-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,6-二甲基苯乙烯、β-甲基-2,4-二甲基苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、α-氯-邻氯苯乙烯、α-氯-间氯苯乙烯、α-氯-对氯苯乙烯、β-氯-邻氯苯乙烯、β-氯-间氯苯乙烯、β-氯-对氯苯乙烯、2,4,6-三氯苯乙烯、α-氯-2,6-二氯苯乙烯、α-氯-2,4-二氯苯乙烯、β-氯-2,6-二氯苯乙烯、β-氯-2,4-二氯苯乙烯、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、邻溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、被甲硅烷基取代的苯乙烯衍生物、茚、乙烯基萘等。其中,从制造成本和物性平衡的观点出发,优选为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯和它们的混合物,更优选为苯乙烯。
但是,只要不妨碍本发明的效果,则聚合物嵌段(A)可以含有源自除了芳族乙烯基化合物之外的其他不饱和单体的结构单元。作为该其他不饱和单体,可以举出例如选自丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、异丁烯、苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基蒽、甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、β-蒎烯、8,9-对薄荷烯(メンテン)、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃等中的至少1种。聚合物嵌段(A)含有该源自其他不饱和单体的结构单元时的键合形态没有特别限制,可以为无规、递变状中任一者。
聚合物嵌段(A)含有源自除了芳族乙烯基化合物之外的其他不饱和单体时,其含量基于聚合物嵌段(A)的总质量优选为10质量%以下。
聚合物嵌段(A)的重均分子量(Mw)优选为2,500~100,000、更优选为2,500~50,000、进一步优选为3,000~30,000。应予说明,本说明书和权利要求书中记载的“重均分子量”全部是通过凝胶渗透色谱(GPC)测定求出的标准聚苯乙烯换算的重均分子量,更详细而言,是按照实施例中记载的方法测定的值。
此外,聚合物嵌段(A)的含量从橡胶弹性和柔软性的观点出发,优选为3~35质量%、更优选为5~35质量%、进一步优选为5~25质量%、特别优选为5~20质量%、最优选为5~15质量%。应予说明,氢化嵌段共聚物(b)中的聚合物嵌段(A)的含量是通过1H-NMR谱求出的值,更详细而言,是按照实施例中记载的方法测定的值。
(聚合物嵌段(B))
聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯的结构单元(异戊二烯单元)、源自丁二烯的结构单元(丁二烯单元)、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元(异戊二烯/丁二烯单元)作为主体。在此所称的“作为主体”是指基于聚合物嵌段(B)的总质量包含50质量%以上的源自异戊二烯和/或丁二烯的结构单元。该聚合物嵌段(B)中的源自异戊二烯和/或丁二烯的结构单元的含量基于聚合物嵌段(B)的总质量更优选为70质量%以上、进一步优选为90质量%以上、可以为100质量%。
作为聚合物嵌段(B),更优选以源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体,进一步优选以源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体。
聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体时,它们的混合比率[异戊二烯/丁二烯](质量比)没有特别限制,优选为5/95~95/5、更优选为10/90~90/10、进一步优选为40/60~70/30、特别优选为45/55~65/35。此外,它们的键合形态没有特别限制,可以包含无规、递变、完全交替、部分嵌段状、嵌段、或它们中2种以上的组合。
聚合物嵌段(B)的重均分子量从柔软性的观点出发,优选为10,000~500,000、更优选为20,000~400,000、进一步优选为40,000~300,000、特别优选为75,000~240,000、最优选为85,000~220,000。
聚合物嵌段(B)中,乙烯基键合结构单元(例如丁二烯单体的情况中为1,2-键合结构单元,异戊二烯单体的情况中为1,2-键合结构单元和3,4-键合结构单元的总计)的含量(以下有时称为乙烯基键合量)优选为40~85摩尔%、更优选为40~80摩尔%。特别地,聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体时,优选为40~85摩尔%、更优选为40~80摩尔%、进一步优选为45~60摩尔%、特别优选为45~58摩尔%、最优选为47~57摩尔%,聚合物嵌段(B)以源自丁二烯的结构单元作为主体时,优选为40~80摩尔%、更优选为60~80摩尔%、进一步优选为70~80摩尔%、特别优选为70~78摩尔%、最优选为72~78摩尔%。聚合物嵌段(B)以源自异戊二烯的结构单元作为主体时,优选为20~60摩尔%、更优选为30~55摩尔%、进一步优选为40~50摩尔%。
应予说明,从耐热性和耐候性的观点出发,优选聚合物嵌段(B)所具有的碳-碳双键的80摩尔%以上被加氢(以下有时简称氢化)、更优选85摩尔%以上被加氢、进一步优选90摩尔%以上被加氢、特别优选93摩尔%以上被加氢。应予说明,该值有时称为加氢率(氢化率)。加氢率的上限值没有特别限制,上限值可以为99摩尔%,也可以为98摩尔%。
应予说明,上述加氢率是通过加氢后的1H-NMR测定求出聚合物嵌段(B)中的源自共轭二烯化合物的结构单元中的碳-碳双键的含量而得到的值,更详细而言,是按照实施例中记载的方法测定的值。
进一步,聚合物嵌段(B)在不妨碍本发明的效果的范围内,可以含有源自除了异戊二烯和丁二烯之外的其他的聚合性单体的结构单元。作为该其他聚合性单体,可以优选举出例如选自2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等异戊二烯和丁二烯之外的共轭二烯化合物、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基萘和乙烯基蒽等芳族乙烯基化合物、以及甲基丙烯酸甲酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、β-蒎烯、8,9-对薄荷烯、二戊烯、亚甲基降冰片烯、2-亚甲基四氢呋喃等中的至少1种的化合物。聚合物嵌段(B)含有源自其他聚合性单体的结构单元时,其键合形态没有特别限制,可以为无规、递变状中任一者。
聚合物嵌段(B)含有源自其他聚合性单体的结构单元时,其含量基于聚合物嵌段(B)的总质量优选为30质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步优选为5质量%以下。
(聚合物嵌段(A)与聚合物嵌段(B)的键合形式)
对于氢化嵌段共聚物(b),只要聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)键合,则其键合形式没有特别限定,可以为直链状、支链状、放射状、或它们中的2种以上组合的键合形式中任一者。其中,聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)的键合形式优选为直链状,作为其例子,将聚合物嵌段(A)用A表示、并将聚合物嵌段(B)用B表示时,可以举出A-B-A所示的三嵌段共聚物、A-B-A-B所示的四嵌段共聚物、A-B-A-B-A所示的五嵌段共聚物、(A-B)nX型共聚物(X表示偶联剂残基,n表示3以上的整数)等。其中,三嵌段共聚物(A-B-A)从氢化嵌段共聚物(b)的制造容易性和柔软性等观点出发是优选使用的。
在此,本说明书中,同种的聚合物嵌段经由二官能的偶联剂等而键合为直线状时,键合的聚合物嵌段整体当做一个聚合物嵌段处理。按照这一原则,包括上述例示在内,本来严格而言应当表示为Y-X-Y(X表示偶联残基)的聚合物嵌段除了在特别需要与单独的聚合物嵌段Y相区别的情况之外,其整体表示为Y。本说明书中,如上所述处理包含偶联剂残基的该种聚合物嵌段,因此例如包含偶联剂残基、严格而言应当表示为A-B-X-B-A(X表示偶联剂残基)的嵌段共聚物表示为A-B-A,当做三嵌段共聚物的一个例子进行处理。
此外,氢化嵌段共聚物(b)中,在不损害本发明的效果范围内,可以存在除了聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)之外的其他聚合性单体的聚合物嵌段(C)。此时,将聚合物嵌段(C)用C表示时,作为嵌段共聚物的结构,可以举出A-B-C型三嵌段共聚物、A-B-C-A型四嵌段共聚物、A-B-A-C型四嵌段共聚物等。
氢化嵌段共聚物(b)中,聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)的总含量优选为50质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为80质量%以上、特别优选为90质量%以上、最优选实质上为100质量%。
氢化嵌段共聚物(b)的重均分子量优选为20,000~500,000、更优选为70,000~400,000、进一步优选为70,000~300,000、特别优选为90,000~250,000、最优选为130,000~200,000。氢化嵌段共聚物(b)的重均分子量只要为20,000以上,则树脂组合物的耐热性变得良好,另一方面,只要为500,000以下,则树脂组合物的成型性变得良好。
此外,氢化嵌段共聚物(b)的分子量分布(Mw/Mn)没有特别限制,从所得树脂组合物的机械强度的观点出发,优选为1.0~1.4、更优选为1.0~1.2。应予说明,该分子量分布(Mw/Mn)是由通过凝胶渗透色谱(GPC)以标准聚苯乙烯换算分子量形式而求出的Mw和Mn而算出的值。
氢化嵌段共聚物(b)在不损害本发明的效果的范围内,可以在分子链中和/或分子末端具有羧基、羟基、酸酐基、氨基、环氧基等官能团中的1种或2种以上。
氢化嵌段共聚物(b)的流动性从提高树脂组合物(X)的成型性的观点出发,在230℃、21.6N的条件下测定的熔体流动速率(MFR)优选为0.1~100g/10分钟、更优选为1~90g/10分钟。特别地,从挤出成型时的成型性的观点出发,优选为0.1~80g/10分钟、进一步优选为1~50g/10分钟。此外,从注射成型体的低温热密封强度的观点出发,MFR优选为20~100g/10分钟、更优选为40~100g/10分钟、进一步优选为60~100g/10分钟。
作为本发明中使用的氢化嵌段共聚物(b),从兼顾高柔软性和低温耐冲击性、低温热密封强度优异、且得到高破袋强度的观点出发,使用玻璃化转变温度为-50~-35℃的氢化嵌段共聚物。通过使氢化嵌段共聚物(b)的玻璃化转变温度处于上述范围,氢化嵌段共聚物(b)与聚丙烯系树脂(a)的亲和性达到适当,本发明的树脂组合物可以认为具有后述形貌。此外,氢化嵌段共聚物(b)在-50℃~-35℃具有玻璃化转变温度,因此也表明本发明的树脂组合物在对低温特性造成影响的假想温度区域中的储存弹性模量(E')降低,内部损失(Tanδ)变高。由此,推测进一步改善了低温下的耐冲击性和低温下的破袋强度。应予说明,本说明书中,氢化嵌段共聚物(b)的玻璃化转变温度是指源自氢化嵌段共聚物(b)所具有的聚合物嵌段(B)的玻璃化转变温度。
从上述观点出发,氢化嵌段共聚物(b)的Tg优选为-48~-35℃、更优选为-45~-35℃、进一步优选为-45~-37℃。
为了兼顾高柔软性和低温耐冲击性、低温热密封强度优异、且得到高破袋强度,重要的是,使用具有前述范围的Tg的氢化嵌段共聚物(b),并且以前述聚丙烯系树脂(a)作为被粘物、以前述氢化嵌段共聚物(b)作为粘接层时的按照JIS K 6850(1999年)测定得到的拉伸剪切粘接强度为1.0MPa以上。从同样的观点出发,该拉伸剪切粘接强度优选为1.3MPa以上、更优选为1.5MPa以上、更优选为1.85MPa以上、进一步优选为2.0MPa以上。该拉伸剪切粘接强度的上限值没有特别限制,可以为4.0MPa、可以为3.0MPa、可以为2.5MPa。
应予说明,拉伸剪切粘接强度更详细而言按照实施例中记载的方法而求出。
(前述氢化嵌段共聚物(b)的制造方法)
氢化嵌段共聚物(b)可以通过溶液聚合法、乳液聚合法或固相聚合法等而制造。其中,优选为溶液聚合法,可以应用例如阴离子聚合、阳离子聚合等离子聚合法、自由基聚合法等公知的方法。其中,优选为阴离子聚合法。阴离子聚合法中,在溶剂、阴离子聚合引发剂、和根据需要的路易斯碱的存在下,逐次添加芳族乙烯基化合物、共轭二烯化合物,得到嵌段共聚物,接着对嵌段共聚物进行加氢,由此可以得到氢化嵌段共聚物(b)。
上述方法中,作为用作聚合引发剂的有机锂化合物,可以举出例如甲基锂、乙基锂、戊基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂等单锂化合物和四亚乙基二锂(テトラエチレンジリチウム)等二锂化合物等。
作为溶剂,只要不对阴离子聚合反应造成负面影响,则没有特别限制,可以举出例如环己烷、甲基环己烷、正己烷、正戊烷等脂肪族烃;苯、甲苯、二甲苯等芳族烃等。此外,聚合反应通常在0~100℃下进行0.5~50小时。
路易斯碱具有控制源自共轭二烯化合物的结构单元中的微结构的功能。作为所述路易斯碱,可以举出例如二甲基醚、二乙基醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷、乙二醇二甲基醚、吡啶、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、三甲基胺、N-甲基吗啉等。路易斯碱可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
通过上述方法进行聚合后,可以添加醇类、羧酸类、水等活性氢化合物而终止聚合反应,按照公知的方法在惰性有机溶剂中、在氢化催化剂的存在下进行加氢,制成氢化物。
加氢反应可以在加氢催化剂的存在下、在反应温度为20~100℃、氢气压力为0.1~10MPa的条件下进行。
作为加氢催化剂,可以举出例如兰尼镍;使铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、镍(Ni)等金属负载在碳、氧化铝、硅藻土等载体上而得到的非均相催化剂;镍、钴等第8族的金属的有机金属化合物与三乙基铝、三异丁基铝等有机铝化合物或有机锂化合物等的组合的齐格勒系的催化剂;钛、锆、铪等过渡金属的双(环戊二烯)化合物和锂、钠、钾、铝、锌或镁等有机金属化合物的组合的茂金属系催化剂等。
以这样的方式得到的氢化嵌段共聚物(b)可以在通过将聚合反应液注入甲醇等中而凝固后加热或减压干燥,或者将聚合反应液注入沸水中,实施使溶剂共沸而去除的所谓汽提后,加热或减压干燥,由此获得。
(聚丙烯系树脂(a)的含有比例)
聚丙烯系树脂(a)相对于聚丙烯系树脂(a)与氢化嵌段共聚物(b)的总计的含有比例[(a)/{(a)+(b)}](质量比)优选为50/100~95/100、更优选为55/100~90/100、进一步优选为60/100~90/100、特别优选为65/100~85/100。该含有比例只要为50/100以上,则成型性容易变得良好,另一方面,只要为95/100以下,则柔软性和透明性容易变得良好。
(其他成分)
本发明的树脂组合物除了前述聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)之外,在不损害本发明的效果的范围内,可以含有其他成分。
作为其他成分,可以举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、着色剂、结晶成核剂等添加剂;氢化香豆酮・茚树脂、氢化松香系树脂、氢化萜烯树脂、脂环族系氢化石油树脂等氢化系树脂;烯烃和二烯烃聚合物的脂肪族系树脂等增粘树脂;氢化聚异戊二烯、氢化聚丁二烯、氢化苯乙烯-丁二烯无规共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯无规共聚物、丁基橡胶、聚异丁烯、聚丁烯等其他聚合物等。
此外,本发明的树脂组合物从进一步提高破袋性能(常温和低温)的观点出发,可以还含有乙烯-α-烯烃共聚物(c)(其中,该(c)成分中不包括前述聚丙烯系树脂(a))。
作为乙烯-α-烯烃共聚物(c),只要源自乙烯单体的结构单元的含量(以下有时简称为乙烯含量)为50~95摩尔%,则没有特别限制,可以使用公知的乙烯-α-烯烃共聚物。
作为前述乙烯-α-烯烃共聚物,可以举出例如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-庚烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯-1-壬烯共聚物、乙烯-1-癸烯共聚物等、它们的改性物等。作为该改性物,可以举出对这些共聚物将改性剂进行接枝共聚而得到的物质、对这些共聚物的主链共聚改性剂而得到的物质等。作为改性剂,可以举出例如马来酸、柠康酸、卤代马来酸、衣康酸、顺式-4-环己烯-1,2-二甲酸、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二甲酸等不饱和二羧酸;不饱和二羧酸的酯、酰胺或酰亚胺;马来酸酐、柠康酸酐、卤代马来酸酐、衣康酸酐、顺式-4-环己烯-1,2-二甲酸酐、内型-顺式-双环[2.2.1]-5-庚烯-2,3-二甲酸酐等不饱和二羧酸酐;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和单羧酸;不饱和单羧酸的酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、酰胺或酰亚胺等。作为乙烯-α-烯烃共聚物(c),优选为未改性的。
除此之外,可以举出氢化嵌段共聚物(b'),所述氢化嵌段共聚物(b')是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A')、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(B')的嵌段共聚物的氢化物,且玻璃化转变温度(Tg)为-60℃以上且低于-50℃或大于-35℃且为-5℃以下。氢化嵌段共聚物(b')的Tg优选为-60℃以上且低于-50℃或大于-35℃且为-10℃以下、更优选为-58℃以上且-52℃以下或大于-35℃且为-10℃以下。
针对氢化嵌段共聚物(b'),除了玻璃化转变温度之外,与前述氢化嵌段共聚物(b)的说明同样地进行说明。
树脂组合物含有前述氢化嵌段共聚物(b')时,优选为氢化嵌段共聚物(b)与氢化嵌段共聚物(b')彼此不相容的组合。在此“不相容”是指氢化嵌段共聚物(b)与氢化嵌段共聚物(b')的玻璃化转变温度之差优选为6℃以上。两者的玻璃化转变温度的差更优选为10℃以上。通过氢化嵌段共聚物(b)与氢化嵌段共聚物(b')彼此不相容的组合,氢化嵌段共聚物(b)与氢化嵌段共聚物(b')在树脂组合物中各自独立地分散的倾向变强,从容易制备具有期望效果的树脂组合物的观点出发是优选的。
树脂组合物中、聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)的总计含量从本发明的效果的观点出发,优选为50质量%以上、更优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。
应予说明,树脂组合物含有前述氢化嵌段共聚物(b')时,氢化嵌段共聚物(b')的含量相对于氢化嵌段共聚物(b)和氢化嵌段共聚物(b')的总量100质量份,优选为10~90质量份、更优选为20~80质量份、进一步优选为30~70质量份、特别优选为40~60质量份。
此外,树脂组合物含有前述乙烯-α-烯烃共聚物(c)时,作为其含量,相对于树脂组合物100质量份优选为30质量份以下、更优选为20质量份以下、进一步优选为15质量份以下。此外,通过相对于树脂组合物100质量份含有1质量份以上,容易得到利用含有乙烯-α-烯烃共聚物(c)而产生的前述效果,从同样的观点出发,可以为3质量份以上、可以为5质量份以上。
(树脂组合物的特性)
本发明的树脂组合物可以给出兼顾高柔软性和低温耐冲击性、低温热密封强度优异、且破袋强度(常温的情况下为15~30℃、低温的情况下为-10~10℃下的破袋强度)也优异的液体包装容器。作为其一个原因,可以考虑举出本发明的树脂组合物的形貌。如果观察本发明的树脂组合物的形貌(微细结构),则由于聚丙烯系树脂(a)与氢化嵌段共聚物(b)的亲和性为适当的范围,因此具有如图1那样不会过度混合、此外不会过度分离的相分离结构。因此,正确的理由虽然不明,但可以认为如上述那样的效果优异。其中,特别优选具有下述形貌:前述聚丙烯系树脂(a)形成连续相,氢化嵌段共聚物(b)形成岛状的分散相,形成该分散相的岛中,存在其长轴方向的长度为500nm以上的岛的形貌(微细结构)。通过使氢化嵌段共聚物(b)以长轴方向的长度为500nm以上的岛相的形式而存在,容易形成以氢化嵌段共聚物(b)的岛相为起点的空隙,因此能够抑制应力向该树脂组合物的海相的集中,此外即使在该树脂组合物的相中产生裂纹,该裂纹的行进也被前述氢化嵌段共聚物(b)的岛相终止,因此可以推测低温和常温下的破袋强度进一步优异。从该观点出发,可以认为更优选的是,氢化嵌段共聚物(b)的岛相具有沿着MD方向(流动方向)无大的裂痕而延伸为线状的形貌。
前述树脂组合物中的氢化嵌段共聚物(b)的适当的分散直径(长轴方向的直径)根据要求物性而不同,优选为500nm~10μm、更优选为500nm~8μm、进一步优选为500nm~6μm。
树脂组合物含有乙烯-α-烯烃共聚物(c)时,乙烯-α-烯烃共聚物(c)与氢化嵌段共聚物(b)同样地,优选在形貌中形成岛状的分散相,更优选以长轴方向的长度为500nm以上的岛相的形式而存在。
此外,本发明的树脂组合物从兼顾高柔软性和低温耐冲击性、低温热密封强度优异、且得到高破袋强度的观点出发,优选满足下述式(1),
2.5℃≤|tp(a)-tp(ab)|≤12℃ (1)
[tp(a):单独的聚丙烯系树脂(a)中的源自聚丙烯系树脂(a)的Tanδ峰位温度(℃)
tp(ab):以聚丙烯系树脂(a)/氢化嵌段共聚物(b)=70/30(质量比)混炼而得到的仅由聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)组成的树脂组合物中的源自聚丙烯系树脂(a)的Tanδ峰位温度(℃)]。
在此,|tp(a)-tp(ab)|表示tp(a)和tp(ab)之差的绝对值。
式(1)中的|tp(a)-tp(ab)|的下限值优选为3.0℃、更优选为3.5℃、进一步优选为4.0℃。此外,式(1)中的|tp(a)-tp(ab)|的上限值优选为10.0℃、更优选为9.0℃、进一步优选为8.0℃。但是,树脂组合物含有2种以上的氢化嵌段共聚物时,至少1种氢化嵌段共聚物满足上式即可。
如前述那样,本发明的树脂组合物中,氢化嵌段共聚物(b)不会与聚丙烯系树脂(a)过度分离,而是适度地混合,因此聚丙烯系树脂(a)的内部损失(Tanδ)的峰温度存在向位于更低温的氢化嵌段共聚物(b)的Tanδ的峰温度侧位移的倾向。该倾向在氢化嵌段共聚物(b)与聚丙烯系树脂(a)“适度地”混合时变强。前述式(1)中,该倾向用式表示,本说明书中,由该式而得到的值有时被称为Tanδ峰位位移值。
本发明的树脂组合物的杨氏模量从柔软性的观点出发,优选为650MPa以下。
特别地,聚丙烯系树脂(a)相对于聚丙烯系树脂(a)与氢化嵌段共聚物(b)的总计的含有比例[(a)/{(a)+(b)}](质量比)为50/100以上且75/100以下时,从柔软性的观点出发,杨氏模量更优选为470MPa以下、进一步优选为400MPa以下、特别优选为380MPa以下、最优选为350MPa以下、可以为330MPa以下。
此外,聚丙烯系树脂(a)相对于聚丙烯系树脂(a)与氢化嵌段共聚物(b)的总计的含有比例[(a)/{(a)+(b)}](质量比)大于75/100且为90/100以下时,从柔软性的观点出发,杨氏模量更优选为650MPa以下、进一步优选为600MPa以下。
杨氏模量的下限值没有特别限制,在上述任一说明中,也可以为100MPa、可以为150MPa。
应予说明,杨氏模量是按照实施例中记载的方法测定的值。
[热密封剂]
本发明的树脂组合物的热密封强度、特别是低温热密封强度优异。因此,本发明还提供含有本发明的前述树脂组合物的热密封剂。
用作热密封剂时,优选例如在成型为膜等期望的形状后使用。膜的成型方法没有特别限制,可以举出例如注射成型、压缩成型、挤出成型等。只要是通过注射成型或压缩成型而得到的膜,则低温热密封强度进一步优异,只要是通过压缩成型而得到的膜,则存在低温热密封强度进一步优异的倾向。制成膜时,其厚度没有特别限制,优选为100~500μm、更优选为110~400μm。
使用热密封剂进行热密封时的温度优选为140~180℃、140~170℃,进一步在140~160℃这样的低温下也能够热密封。
作为热密封的对象物,从粘接性的观点出发,优选为含有热塑性树脂组合物的成型体,更优选为含有含聚烯烃系树脂的热塑性树脂组合物的成型体,进一步优选为含有含聚丙烯系树脂的热塑性树脂组合物的成型体。该热塑性树脂组合物从热密封强度、特别是低温热密封强度的观点出发,优选含有氢化苯乙烯系热塑性弹性体等,更优选为本发明的前述树脂组合物。
应予说明,本发明中,无论成型前或成型后,均将含有前述树脂组合物的物质称为热密封剂。
[液体包装容器用膜和液体包装容器]
本发明的树脂组合物可以制成膜或片材等成型体,可以由该膜或片材制造液体包装容器。即,本发明还提供含有本发明的树脂组合物的液体包装容器用膜、和由该液体包装容器用膜形成的液体包装容器。在此,膜与片材有时根据厚度的不同而进行区别,但其界限不必是明确的,因此在本发明中,包含两者的含义中,有时也简称为“膜”,有时也简称为“片材”。
液体包装容器用膜可以为单层,也可以为多层。为多层时,至少1层含有本发明的树脂组合物即可。
液体包装容器用膜的厚度没有特别限制,优选为100~500μm、更优选为110~400μm。
由该液体包装容器用膜形成的液体包装容器兼具柔软性、透明性、热密封强度(特别是低温热密封强度)和破袋强度。液体包装容器可以为部分被区隔的多室包装容器。此外,该区隔可以通过一定的压力而打开,从而被区隔的多室成为1个。
作为本发明的液体包装容器的优选的一个方式,可以举出例如以下的〔I〕~〔IV〕的液体包装容器。
〔I〕液体包装容器,其为包含具有内层和外层的2层以上的层叠体的液体包装容器,
内层包含本发明的树脂组合物[以下称为树脂组合物(X)],
外层包含树脂组合物(Y),所述树脂组合物(Y)含有55质量%以上的源自丙烯的结构单元的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂。
〔II〕液体包装容器,其是包含在内层和外层之间具有中间层的3层以上的层叠体的液体包装容器,
选自内层和中间层中的至少一者包含本发明的树脂组合物(X),
外层包含树脂组合物(Y),所述树脂组合物(Y)含有55质量%以上的源自丙烯的结构单元的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂。
〔III〕液体包装容器,其是包含具有内层和外层的2层以上的层叠体的液体包装容器,选自内层和外层中的至少1者包含本发明的树脂组合物(X)。
〔IV〕液体包装容器,其是包含在内层和外层之间具有中间层的3层以上的层叠体的液体包装容器,外层包含本发明的树脂组合物(X)。
这些液体包装容器通过具有包含树脂组合物(X)的层,兼具柔软性、透明性、热密封强度(特别是低温热密封强度)和破袋强度。
以下,针对〔I〕~〔IV〕的液体包装容器的各层中使用的材料进行说明。
(内层和中间层)
内层是在液体包装容器装入液体时与液体接触的层。中间层是位于该内层与外层之间的层,可以具有或不具有中间层,但从得到更高破袋强度的观点出发,优选具有。
前述〔I〕的液体包装容器中,该内层包含本发明的树脂组合物(X)。此外,前述〔II〕的液体包装容器中,选自内层和中间层中的至少一者包含本发明的树脂组合物(X)。前述〔III〕的液体包装容器中,内层可以包含树脂组合物(X),也可以包含其他树脂。前述〔IV〕的液体包装容器中,针对构成内层和中间层的树脂,没有特别限定,可以包含树脂组合物(X),也可以包含除了树脂组合物(X)之外的树脂。前述〔IV〕的液体包装容器中,选自内层和中间层中的至少一者包含本发明的树脂组合物(X)也是优选的一个方式,内层和中间层均包含本发明的树脂组合物(X)也是优选的一个方式。
进一步,构成前述内层的树脂成分的熔点MPin和构成前述中间层的树脂成分的熔点MPmid优选满足下述式,
MPin<MPmid。
(外层)
前述〔I〕和〔II〕的液体包装容器中,外层包含树脂组合物(Y),所述树脂组合物(Y)含有55质量%以上的源自丙烯的结构单元的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂。
对该聚丙烯系树脂与前述聚丙烯系树脂(a)的说明同样地进行说明。其中,聚丙烯系树脂的源自丙烯的结构单元的含量优选为80摩尔%以上、更优选为80~100摩尔%、进一步优选为85~100摩尔%、特别优选为90~100摩尔%。
聚丙烯系树脂的熔点优选为130~180℃。通过使聚丙烯系树脂的熔点为130℃以上,抑制热密封时的膜的壁变薄。此外,通过使聚丙烯系树脂的熔点为180℃以下,膜成型性变得良好。从同样的观点出发,聚丙烯系树脂的熔点优选为140~175℃、进一步优选为150~175℃。
此外,作为聚丙烯系树脂,优选为选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-己烯无规共聚物、丙烯-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-乙烯-己烯无规共聚物、和它们的改性物中的至少1种,更优选为均聚聚丙烯。
该树脂组合物(Y)优选含有具有以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段和以源自共轭二烯化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段的氢化嵌段共聚物。作为该氢化嵌段共聚物,可以举出例如氢化嵌段共聚物(b'),所述氢化嵌段共聚物(b')是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(A')、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段(B')的嵌段共聚物的氢化物,且玻璃化转变温度(Tg)为-60℃以上且低于-50℃或大于-35℃且为-5℃以下。针对该氢化嵌段共聚物(b'),如前所述。
树脂组合物(Y)如前所述,含有55质量%以上、优选含有60质量%以上、更优选含有60~99质量%、进一步优选含有70~99质量%、特别优选含有85~99质量%的聚丙烯系树脂。只要聚丙烯系树脂的含量为55质量%以上,则存在力学强度和成型性变得良好的倾向。
此外,树脂组合物(Y)含有前述氢化嵌段共聚物(b')时,作为氢化嵌段共聚物(b')的含量,低于45质量%,优选含有低于40质量%,更优选含有大于1质量%且低于40质量%,进一步优选含有大于1质量%且低于30质量%,特别优选含有大于1质量%且低于15质量%。
树脂组合物(Y)中,如果各成分的含量处于上述范围,则存在透明性、柔软性和耐热性变得良好的倾向。
前述树脂组合物(Y)除了前述成分之外,在不损害本发明的效果的范围内,也可以含有其他成分。
作为该其他成分,可以举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、着色剂、晶体成核剂等添加剂;氢化香豆酮・茚树脂、氢化松香系树脂、氢化萜烯树脂、脂环族系氢化石油树脂等氢化系树脂;烯烃和二烯烃聚合物的脂肪族系树脂等增粘树脂;氢化聚异戊二烯、氢化聚丁二烯、氢化苯乙烯-丁二烯无规共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯无规共聚物、丁基橡胶、聚异丁烯、聚丁烯等其他聚合物。
应予说明,树脂组合物(Y)中,其他成分的总计含量从本发明的效果的观点出发,优选为50质量%以下、更优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步优选为5质量%以下。
前述〔III〕的液体包装容器中,内层和外层中任一者或两者包含本发明的树脂组合物(X)。此外,前述〔IV〕的液体包装容器中,外层包含本发明的树脂组合物(X)。特别地,通过在外层中使用本发明的树脂组合物(X),可以得到本发明的效果之一、即常温和低温下的破袋强度进一步优异的液体包装容器。
构成前述〔I〕~〔IV〕的液体包装容器的多个层包含本发明的树脂组合物(X)时,这些各层的区别可以通过树脂组合物(X)中包含的聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)的种类、配合量等而进行区别。
前述〔I〕~〔IV〕的液体包装容器只要满足上述构成,则针对构成其他层的成分没有特别限制,可以使用例如包含除了前述树脂组合物(X)和前述树脂组合物(Y)之外的树脂的层。此外,例如前述〔II〕~〔IV〕的液体包装容器中,内层、中间层中,也可以使用树脂组合物(Y)。构成前述〔I〕~〔IV〕的液体包装容器的多个层包含树脂组合物(Y)时,这些各层的区别可以通过树脂组合物(Y)中包含的聚丙烯系树脂的种类、配合量等而进行区别。
(内层、中间层和外层各自的厚度)
前述〔I〕~〔IV〕的液体包装容器中,前述内层、中间层和外层的厚度没有特别限制,可以根据用途而适当调整。内层的厚度优选为5~50μm、更优选为10~30μm。中间层的厚度优选为100~300μm、更优选为100~200μm、进一步优选为100~180μm。外层的厚度优选为10~120μm、更优选为15~80μm、进一步优选为15~70μm。
前述内层、中间层、外层的层间、外层的表面上,在不损害本发明的效果的范围内,还可以具有其他层。作为其他层,可以举出粘接层、保护层、涂布层、光反射层、光吸收层等。
作为本发明的液体包装容器,优选前述内层与前述中间层接触,优选前述中间层与前述外层接触。此外,优选为由这样的内层、中间层和外层的3层形成的液体包装容器。
(液体包装容器的制造方法)
作为前述液体包装容器的制造方法,没有特别限制,利用公知的层叠体的制造方法形成层叠体,接着进行热密封后,通过切割(裁切)而制成液体包装容器,在医疗用途的情况中,进一步进行灭菌处理。在此,如果使用前述各层的材料,则膜成型性变得良好,因此具有容易形成不具有鱼眼和杂质等的膜(层叠体)的益处。
作为层叠体的制造方法,可以优选举出例如下述方法。首先,将各层的材料使用单轴挤出机、双轴挤出机、捏合机、班伯里密炼机、辊等混炼机混炼而制备各层的树脂组合物。将所得各树脂组合物通过使用多层T模头的共挤出成型、使用多层圆形T模头的空冷或水冷吹胀成型等,成型为膜状或管状等。成型时的树脂温度优选为150~300℃、更优选为180~250℃、进一步优选为180~220℃。空冷或水冷吹胀成型时的冷却温度优选为7~70℃、更优选为10~40℃。此外,从液体包装容器的制造容易性的观点出发,优选成型为管状。如果为管状的成型体,则热密封后通过切割(裁切),可以制造液体包装容器。另一方面,膜状的成型体的情况中,需要重合2张后进行热密封。
医疗用途的情况中,进一步作为灭菌处理,进行水蒸气灭菌、高压釜灭菌等。高压釜灭菌的情况中,加热温度优选为100~150℃、更优选为110~140℃。
应予说明,通过具有端口、和包含橡胶栓等盖的液体排出构件,形成具有液体包装容器的排出口的液体包装容器,有效用作输液袋等医疗容器。像这样,本发明还提供具有前述液体包装容器的医疗容器。该医疗容器是部分被区隔的多室容器。此外,该区隔可以通过一定的压力而打开,从而被区隔的多室成为1个。
(液体排出构件的材料)
端口为液体排出构件的一部分。对于端口或液体排出构件,从与液体包装容器用膜的热密封强度(低温热密封强度)的观点出发,优选含有热塑性弹性体组合物,更优选含有苯乙烯系热塑性弹性体组合物,进一步优选含有本发明的前述树脂组合物(X)。
作为前述热塑性弹性体组合物,没有特别限制,可以举出例如聚丁二烯;聚异戊二烯;聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、EPDM等α-烯烃系弹性体;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA);后述的苯乙烯系热塑性弹性体等。作为前述苯乙烯系热塑性弹性体组合物,只要是含有公知的苯乙烯系热塑性弹性体的组合物,则没有特别限制,优选含有聚丙烯系树脂。作为该聚丙烯系树脂,可以使用与前述聚丙烯系树脂(a)相同的树脂,优选的树脂也相同。该聚丙烯系树脂(a)可以被硅酮橡胶等改性。
作为前述苯乙烯系热塑性弹性体,可以举出例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的三嵌段共聚物的氢化物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的三嵌段共聚物的氢化物(SEPS)、苯乙烯-(异戊二烯/丁二烯)-苯乙烯的三嵌段共聚物的氢化物(SEEPS)等。苯乙烯系热塑性弹性体组合物含有聚丙烯系树脂时,苯乙烯系热塑性弹性体相对于苯乙烯系热塑性弹性体与聚丙烯系树脂的总量的含量优选为5~80质量%、更优选为5~70质量%、进一步优选为10~70质量%。
端口或液体排出构件还可以含有着色剂等添加剂。
此外,具有液体排出构件的液体包装容器中,液体排出构件的材料可以与液体包装容器的材料相同,也可以不同。例如,可以是(i)液体包装容器含有本发明的树脂组合物(X),且液体排出构件含有除了树脂组合物(X)之外的热塑性弹性体组合物(或苯乙烯系热塑性弹性体组合物),也可以是(ii)液体包装容器含有本发明的树脂组合物(X),且液体排出构件含有树脂组合物(X),也可以是(iii)液体包装容器含有除了本发明的树脂组合物(X)之外的热塑性弹性体组合物(或苯乙烯系热塑性弹性体组合物),且液体排出构件含有树脂组合物(X)。
(液体排出构件的制造方法)
液体排出构件的制造方法没有特别限制,通常通过注射成型而制造。注射成型条件没有特别限制,优选例如在将各成分干混从而制造粒料后,使用注射成型机,在料筒温度为170~230℃、模具温度为10~50℃、注射速度为10~50mm/秒、注射压力为70~130MPa这样的条件下进行注射成型。液体排出构件的形状没有特别限制,从液体的流动容易性的观点出发,通常空洞部为圆柱状,即优选相对于液体的流动方向而言垂直方向的截面为圆形。
本发明还提供具备液体排出构件的液体包装容器。液体排出构件通常通过热密封而安装于液体包装容器上,但通过使用本发明的树脂组合物,低温热密封强度提高,因此能够在低温下进行热密封,在高温热密封时可能发生的膜的薄壁化所引起的破袋强度的降低风险度小。
(用途)
如以上所述,本发明的树脂组合物除了液体包装容器的材料之外,还可以有效用作液体包装容器的液体排出构件、特别是端口的材料。
此外,本发明的液体包装容器除了例如前述的医疗容器之外,还可以有效用于包装蒸煮食品、蛋黄酱、番茄酱、清凉饮料水、冰等的食品包装容器等各种各样的用途。
实施例
以下,通过实施例等来具体说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。应予说明,实施例和比较例中的各物性通过以下的方法测定或评价。
[测定或评价方法]
<重均分子量(Mw)>
通过凝胶渗透色谱(GPC),以标准聚苯乙烯换算分子量的形式求出。
・装置:GPC装置“HLC-8020”(东曹株式会社制)
・分离柱:将东曹株式会社制的“TSKgel GMHXL”、“G4000HXL”和“G5000HXL”串联连接。
・洗脱剂:四氢呋喃
・洗脱剂流量:1.0ml/分钟
・柱温度:40℃
・检测方法:差示折射率(RI)。
<氢化嵌段共聚物(b)、(b')中的聚合物嵌段(A)、(A')的含量、以及聚合物嵌段(B)的加氢率>
通过1H-NMR测定来求出。
・装置:核共振装置“Lambda-500”(日本电子株式会社制)
・溶剂:氘代氯仿。
<氢化嵌段共聚物(b)、(b')中的聚合物嵌段(B)的乙烯基键合量(1,2-键合和3,4-键合的总含量)>
测定加氢前的嵌段共聚物的1H-NMR测定,算出1,2-键合和3,4-键合的峰面积相对于1,2-键合、3,4-键合的峰面积和1,4-键合的峰面积的总计的比例,记作乙烯基键合量。
<玻璃化转变温度>
使用セイコー电子工业公司制的差示扫描型量热仪“DSC6200”,精确称量各例中制造的氢化嵌段共聚物(b)、(b')或树脂组合物,以10℃/分钟的升温速度从-120℃升温至100℃,读取测定曲线的拐点温度,记作玻璃化转变温度(Tg)。
<Tanδ峰位位移值(℃):|tp(a)-tp(ab)|>
使用包含各制造例中得到的氢化嵌段共聚物(b)或(b')30质量份、和各例中使用的聚丙烯系树脂(a)70质量份的树脂组合物,通过与实施例1相同的方法制作膜。将该膜沿着MD方向裁切为5mm×20mm的尺寸,制成试验片。Tanδ基于JIS K 7244(1999年),使用动态粘弹性测定装置(ネッチ・ジャパン公司制,DMA 242E Artemis),在拉伸模式、升温速度为3℃/分钟、PF(静态载重/动态载重)=1.300、目标振幅绝对值为30μm、最大动态载重为2.182N的应力-应变混合控制模式下,测定-120℃至100℃的储存弹性模量(E')和损耗弹性模量(E''),由它们算出Tanδ(E''/E'),将峰达到最大值的值记作tp(ab)。升温过程中,以15秒/1点按顺序测定3个频率(1Hz、5Hz、10Hz),使用10Hz的测定数据。
替代上述树脂组合物,仅使用各例中使用的聚丙烯系树脂(a),进行相同的操作,算出Tanδ(E''/E'),将峰达到最大值的值记作tp(a)。
求出评价仅由聚丙烯系树脂(a)组成的膜的情况中的峰位温度tp(a)、以及评价由聚丙烯系树脂(a)和氢化嵌段共聚物(b)的混合物形成的膜的情况中的源自聚丙烯系树脂(a)的峰位温度tp(ab)之差|tp(a)-tp(ab)|,将其记作Tanδ峰位位移值。
<树脂组合物的形貌、形成分散相的岛的尺寸>
使用扫描型探针显微镜“プローブステーションSPI4000/环境控制型ユニットE-sweep”(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社制),观察层截面的形貌。观察试样是在使用液氮将样品冻结的状态下,使用玻璃刀用超薄切片机沿着MD方向裁切截面,由此制作。观察在25℃、常压化、扫描尺寸为5×5μm和2×2μm的范围中,以DFM模式获取相位像,从而进行。在此,图1~3是使用扫描型探针显微镜将液体包装容器用膜的内层或中间层沿着膜制造时的机械方向(MD)进行扫描而得到的图像。图1~3中,1个区域(硬区域)相当于聚丙烯系树脂(a),2个区域(软区域)相当于氢化嵌段共聚物(b)。
(形貌)
针对5×5μm的范围的扫描尺寸内的岛相,按照下述评价基准进行评价。
A:具有图1所示的1a~1c中任一者的形貌。1a没有大的裂痕,沿着MD方向具有连续的分散相。1b和1c与岛状的分散相一起沿着MD方向具有连续的分散相。
B:具有图2所示的形貌。大部分是岛状的分散相。
C:具有图3所示的形貌。具有沿着MD方向延伸的椭圆状的分散相。
(形成分散相的岛的尺寸)
用尺子测量2×2μm的范围的扫描尺寸内的岛的长轴方向的长度,按照下述评价基准进行评价。
A:存在岛的尺寸为500nm以上的情况。
B:不存在岛的尺寸为500nm以上的情况。
应予说明,组合使用氢化嵌段共聚物(b)和氢化嵌段共聚物(b')时,分散相包含两者,即岛的尺寸是由包含两者的分散相求出的值。
<聚丙烯系树脂(a)与氢化嵌段共聚物(b)或(b')之间的拉伸剪切粘接强度>
以各例中使用的聚丙烯系树脂(a)作为被粘物(厚度1mm),以氢化嵌段共聚物(b)或(b')作为粘接层(厚度为0.5mm),按照JIS K 6850(1999年),在试验片的两端配置2.6mm的间隔物,在0.4MPa、30秒、160℃的条件下进行热熔接后,在拉伸速度为500mm/分钟的条件下测定拉伸剪切粘接强度。
应予说明,仅使用2种以上的氢化嵌段共聚物(b)时,使用它们的混合物作为粘接层,同样地,仅使用2种以上的氢化嵌段共聚物(b')时,使用它们的混合物作为粘接层。另一方面,组合使用氢化嵌段共聚物(b)与氢化嵌段共聚物(b')时(实施例),仅以氢化嵌段共聚物(b)作为粘接层。
<低温耐冲击性>
使用各例中制作的单层膜,通过与前述的“Tanδ峰位位移值”中记载的膜的测定方法相同的方法进行测定,算出-25℃中的E'的值和Tanδ的峰强度,记作低温耐冲击性的指标。
E'小则显示耐冲击性优异,E'为2,200MPa以下时,-10~10℃下的耐冲击性优异,故而优选,2,000MPa以下的情况更优选。
此外,Tanδ的峰强度大则显示耐冲击性优异,该峰强度为0.040以上时,-10~10℃下的耐冲击性优异,故而优选,0.060以上的情况更优选。
<杨氏模量>
使用各例中制作的单层膜或3层膜,制作25mm×75mm的尺寸的试验片(厚度为200μm),使用“インストロン3345”(インストロン公司制),在常温(23℃)、5mm/分钟的条件下测定杨氏模量。值越小则柔软性越优异。
<热密封强度>
使用各例中得到的注射片材或压制片材,在150℃或160℃、表压为0.4MPa、和2秒的条件下与比较例18的3层膜的内层侧进行热密封,制作试验片。使用该试验片,通过“インストロン3345”(インストロン公司制),在300mm/分钟的条件下,进行180°剥离试验。
<破袋强度(常温)>
将在各例中得到的单层膜或3层膜裁切为15cm×9cm的大小,使用其2张重合(其中,3层膜中内层彼此重合),对4边之中的3边,在140℃、表压为0.4MPa(其中,单层膜的情况中为0.05MPa)、和加热时间为1秒(其中,单层膜的情况中为2秒)的条件下进行热密封后,从开口的1边注入100cc的水,接着,将该1边在上述相同的条件下进行热密封,由此制作内容量为100cc的液体包装容器。
将所得液体包装容器在铁板上在23℃的环境下静置后,从上方使1kg(9.8N)的铁板落下3次。以3cm间隔进行相同的测定,将非破袋的上限高度记作常温下的破袋强度的指标。值越大,则表示常温下的破袋强度越高。
<破袋强度(低温)>
将上述破袋强度(常温)的评价中制作的液体包装容器在4℃的环境下在铁板上静置后,从上方使1kg(9.8N)的铁板落下3次。以2cm的间隔进行相同的测定,将未破袋的上限高度记作破袋强度(低温)的指标。值越大,则表示低温下的破袋强度越高。
[实施例中使用的原料聚合物]
以下,示出实施例和比较例中使用的各成分的详情或制造方法。此外,表1~3中总结了各成分的物性值。
〔聚丙烯系树脂(a)〕
聚丙烯系树脂(a-1):“ウィンテック(注册商标)WFX4”(日本ポリプロ株式会社制)、丙烯-乙烯无规共聚物,MFR为7g/10分钟(230℃,21.6N),熔点为125℃
聚丙烯系树脂(a-2):“PT-100”(LCY CHEMICAL公司制),均聚聚丙烯,MFR为1.6g/10分钟(230℃,21.6N)、熔点为164℃,丙烯含量为100摩尔%
聚丙烯系树脂(a-3):“SB-520Y”(LOTTE CHEMICAL公司制),丙烯-乙烯无规共聚物,MFR为2.4g/10分钟(230℃,21.6N),熔点为154℃,丙烯含量为97摩尔%
聚丙烯系树脂(a-4):“SFC-750D”(LOTTE CHEMICAL公司制),丙烯-丁烯无规共聚物,MFR为5.8g/10分钟(230℃,21.6N),熔点为130℃,丙烯含量为90摩尔%。
[表1]
聚丙烯系树脂(a) | 聚丙烯系树脂(a-1) | 聚丙烯系树脂(a-2) |
种类 | 丙烯-乙烯无规共聚物 | 均聚聚丙烯 |
熔点(℃) | 125 | 164 |
MFR (230℃,21.6N) | 7 | 1.6 |
丙烯含量(摩尔%) | - | 100 |
聚丙烯系树脂(a) | 聚丙烯系树脂(a-3) | 聚丙烯系树脂(a-4) |
种类 | 丙烯-乙烯无规共聚物 | 丙烯-丁烯无规共聚物 |
熔点(℃) | 154 | 130 |
MFR (230℃,21.6N) | 2.4 | 5.8 |
丙烯含量(摩尔%) | 97 | 90 |
〔氢化嵌段共聚物(b)、(b')〕
氢化嵌段共聚物(b-1)~(b-15)和氢化嵌段共聚物(b'-1)~(b'-6):使用下述制造例1~21中得到的氢化嵌段共聚物(b-1)~(b-15)和氢化嵌段共聚物(b'-1)~(b'-6)。
[制造例1:氢化嵌段共聚物(b)的制造]
向经氮气置换并干燥的耐压容器中,投入作为溶剂的环己烷50kg、作为阴离子聚合引发剂的仲丁基锂(10.5质量%环己烷溶液)76g(相当于仲丁基锂8.0g),投入作为路易斯碱的四氢呋喃170g。升温至50℃后,添加苯乙烯(1)0.5kg并聚合1小时,接着在40℃下添加异戊二烯8.2kg和丁二烯6.5kg的混合液[异戊二烯/丁二烯(质量比)=55/45]并进行2小时聚合,进一步升温至50℃后,添加苯乙烯(2)1.5kg并聚合1小时,由此得到包含聚苯乙烯-聚(异戊二烯/丁二烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物的反应液。
向该反应液中,将作为加氢催化剂的钯炭(钯负载量:5质量%)相对于前述嵌段共聚物添加5质量%,在氢气压力为2MPa、150℃的条件下进行10小时反应。
放置冷却,释放压力后,通过过滤去除钯炭,将滤液浓缩,进一步进行真空干燥,由此得到聚苯乙烯-聚(异戊二烯/丁二烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物的氢化物(以下称为氢化嵌段共聚物(b-1))。针对所得氢化嵌段共聚物(b-1),按照前述方法进行物性评价。将其结果示于表3。
[制造例2~3和7~11、13、15:氢化嵌段共聚物(b)的制造]
制造例1中,如表2(1)所述那样变更异戊二烯与丁二烯的比率(质量比)和苯乙烯含量,除此之外,以与制造例1相同的方式,制造氢化嵌段共聚物(b-2)~(b-3)和(b-7)~(b-11)、(b-13)、(b-15)。针对所得氢化嵌段共聚物(b-2)~(b-3)和(b-7)~(b-11)、(b-13)、(b-15),按照前述方法进行物性评价。将其结果示于表3。
[制造例4、5和12:氢化嵌段共聚物(b)的制造]
制造例1中,如表2(1)所述那样变更异戊二烯与丁二烯的比率(质量比)和苯乙烯含量、路易斯碱,将异戊二烯/丁二烯的聚合温度设为30℃,除此之外,以与制造例1相同的方式,制造氢化嵌段共聚物(b-4)、(b-5)、(b-12)。针对所得氢化嵌段共聚物(b-4)、(b-5)、(b-12),按照前述方法进行物性评价。将其结果示于表3。
[制造例6:氢化嵌段共聚物(b)的制造]
向经氮气置换并干燥的耐压容器中,投入作为溶剂的环己烷50kg、作为阴离子聚合引发剂的仲丁基锂(10.5质量%环己烷溶液)110g(相当于仲丁基锂11.6g),投入作为路易斯碱的N,N,N',N'-四甲基乙二胺20g。升温至50℃后,添加苯乙烯(1)1.1kg并聚合1小时,接着在30℃下添加丁二烯(1)13.6kg并进行2小时聚合,接着在50℃下添加苯乙烯(2)1.1kg并进行1小时聚合,进一步在30℃下添加丁二烯(2)0.8kg并进行2小时聚合,由此得到包含聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯-聚丁二烯四嵌段共聚物的反应液。
向该反应液中,将作为加氢催化剂的钯炭(钯负载量:5质量%)相对于前述嵌段共聚物添加5质量%,在氢气压力为2MPa、150℃的条件下进行10小时反应。
放置冷却,释放压力后,通过过滤去除钯炭,将滤液浓缩,进一步进行真空干燥,由此得到聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯-聚丁二烯四嵌段共聚物的氢化物(以下称为氢化嵌段共聚物(b-6))。针对氢化嵌段共聚物(b-6),按照前述方法进行物性评价。将其结果示于表3。
[制造例14:氢化嵌段共聚物(b)的制造]
制造例1中,添加异戊二烯8.2kg和丁二烯6.5kg的混合液并进行2小时聚合后,添加苯乙烯30g并进行30分钟聚合,以分子量确认用途进行取样后,添加作为偶联剂的苯甲酸甲酯并进行1小时偶联反应,得到包含嵌段共聚物的反应液,并且如表2(1)所述那样变更各试剂的使用量,除此之外,以相同的方式进行操作,制造氢化嵌段共聚物(b-14)。氢化嵌段共聚物(b-14)的物性测定结果示于表3。
[制造例16~20、22和23:氢化嵌段共聚物(b')的制造]
制造例1中,如表2(2)所述那样变更异戊二烯与丁二烯的比率(质量比)和苯乙烯含量,除此之外,以与制造例1相同的方式制造氢化嵌段共聚物(b'-1)~(b'-5)、(b'-7)和(b'-8)。针对所得氢化嵌段共聚物(b'-1)~(b'-5)、(b'-7)和(b'-8),按照前述方法进行物性评价。将其结果示于表3。
[制造例21:氢化嵌段共聚物(b')的制造]
制造例1中,添加异戊二烯14.5kg并进行2小时聚合后,添加苯乙烯30g并进行30分钟聚合,以分子量确认用途进行取样后,添加作为偶联剂的苯甲酸甲酯并进行1小时偶联反应,得到包含嵌段共聚物的反应液,并且如表2(2)所述那样变更各试剂的使用量,除此之外,以相同的方式进行操作,制造氢化嵌段共聚物(b'-6)。氢化嵌段共聚物(b'-6)的物性测定结果示于表3。
[表2]
[表3]
1)Ip:异戊二烯,Bd:丁二烯。
〔乙烯-α-烯烃共聚物(c)〕
乙烯-α-烯烃共聚物(c-1):“タフマー(注册商标)P-0775”(三井化学株式会社制),乙烯-丙烯无规共聚物,MFR为0.6g/10分钟(230℃,21.6N),熔点为43℃,乙烯含量为56摩尔%
[实施例1~18、比较例1~9:单层膜的制造]
以表4所示的配合比例,将各成分进行熔融单轴混炼,制作树脂组合物。
接着,使用水冷式向下吹胀成型机,在树脂温度为200℃、冷却水温度为20℃、线速度为10m/分钟的条件下,成型厚度为200μm的单层的液体包装容器用膜。使用所得膜,按照前述方法进行各评价和测定。结果示于表4。
[表4]
实施例中得到的树脂组合物具有高成型性,且由表4可知,实施例的膜兼顾高柔软性和低温耐冲击性。进一步,实施例的膜的常温和低温下的破袋强度优异,特别是低温下的破袋强度可以说得到显著改善。
比较例中得到的树脂组合物具有高成型性,但可知比较例的膜的柔软性和低温耐冲击性中的至少一者不充分,且破袋强度、特别是低温下的破袋强度差。
[实施例19~32、比较例10~15:注射片材的制造]
以表5所示的配合比例将全部成分进行预混合后,供给至[COPERION公司制“ZSK26MC”,螺杆长度(L)/螺杆直径(D)=56],在200℃的温度下熔融混炼,制造粒料状的树脂组合物。将各例中得到的树脂组合物的粒料通过注射成型机“EC75SX”(东芝机械株式会社制)在200℃的料筒温度下进行注射成型,制作纵100mm、横35mm、厚度1mm的片材。使用所得注射片材,按照前述方法进行各评价和测定。结果示于表5。
[表5]
由表5可知,实施例中得到的注射片材的低温(160℃)热密封强度高。特别地,在使用MFR高的氢化嵌段共聚物(b-11)的实施例29的注射片材、和使用“ABA+AB”型氢化嵌段共聚物(b-14)的实施例32的注射片材中,低温(160℃)热密封强度进一步提高。根据以上可称,本发明的树脂组合物作为通常通过注射成型而制造的端口也是有用的。
另一方面,比较例中所得的注射片材中,低温(160℃)热密封强度变得不充分。
[实施例33~37、比较例16~18:压制片材的制造]
以表6所示的配合比例,使用分批式混合机在230℃、100rpm的条件下熔融混炼,制作树脂组合物。接着,使用厚度为1mm的模具在200℃下进行5分钟压制成型后,使用冷却压制机在10℃下冷却,由此制作厚度为1mm的压制片材。使用所得压制片材,按照前述方法进行各评价和测定。结果示于表6。
[表6]
由表6可知,实施例中得到的压制片材的低温(150℃或160℃)热密封强度高。特别地,使用MFR高的氢化嵌段共聚物(b-11)的实施例36的压制片材中,低温(150℃或160℃)热密封强度进一步提高。
另一方面可知,比较例中得到的压制片材中,低温(150℃或160℃)热密封强度变得不充分,特别地,150℃下的热密封强度大幅降低。
[实施例38~52、比较例19~21:层叠体(3层膜)的制造]
使用下述表7中记载的材料,针对内层用的材料、中间层用的材料、和外层用的材料各自,以下述表7所示的配合比例,使用水冷式向下吹胀成型机,在树脂温度为200℃、冷却水温度为20℃、线速度为10m/分钟的条件下,成型厚度为200μm的3层的层叠体(液体包装容器用膜)。各层的厚度是:内层20μm、中间层130μm、外层50μm。使用所得膜,按照前述方法进行各评价和测定。结果示于表7。
[表7]
根据表7,实施例中得到的3层膜的柔软性优异,破袋强度、特别是低温下的破袋强度高。
另一方面,比较例19中得到的3层膜的常温和低温下的破袋强度均低。比较例20中得到的3层膜的低温下的破袋强度低。比较例21中得到的3层膜的柔软性差,且常温和低温下的破袋强度均低。
产业实用性
本发明的液体包装容器能够用于各种各样的用途。除了例如前述的医疗容器之外,还可以有效用作包装蒸煮食品、蛋黄酱、番茄酱、清凉饮料水、冰等的食品包装容器等。
附图标记说明
1.聚丙烯系树脂(a)
2.氢化嵌段共聚物(b)或(b')
Claims (23)
1.树脂组合物,其是含有聚丙烯系树脂a和氢化嵌段共聚物b的树脂组合物,
所述氢化嵌段共聚物b是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段A、和以源自异戊二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段B的嵌段共聚物的氢化物,所述以源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元中,它们的混合比率、即异戊二烯/丁二烯以质量比计为40/60~70/30,且该氢化嵌段共聚物b的玻璃化转变温度为-50~-35℃,
进一步,以所述聚丙烯系树脂a作为被粘物、以所述氢化嵌段共聚物b作为粘接层时的按照1999年的JIS K 6850测定得到的拉伸剪切粘接强度为1.0MPa以上,
所述聚丙烯系树脂a形成连续相,所述氢化嵌段共聚物b形成岛状的分散相,形成该分散相的岛中,存在其长轴方向的长度为500nm以上的岛,
所述氢化嵌段共聚物b中的聚合物嵌段A的含量为3~35质量%。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,满足下述式(1),
2.5℃≤|tp(a)-tp(ab)|≤12℃ (1)
tp(a):单独的聚丙烯系树脂a中的源自聚丙烯系树脂a的Tanδ峰位温度,单位为℃,
tp(ab):以质量比计聚丙烯系树脂a/氢化嵌段共聚物b=70/30混炼而得到的仅由聚丙烯系树脂a和氢化嵌段共聚物b构成的树脂组合物中的源自聚丙烯系树脂a的Tanδ峰位温度,单位为℃。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,聚丙烯系树脂a相对于聚丙烯系树脂a和氢化嵌段共聚物b的总计的含有比例[(a)/{(a)+(b)}]以质量比计为50/100~95/100。
4.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其还含有氢化嵌段共聚物b',所述氢化嵌段共聚物b'是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段A'、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段B'的嵌段共聚物的氢化物,且玻璃化转变温度为-60℃以上且低于-50℃或大于-35℃且为-5℃以下。
5.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述氢化嵌段共聚物b中的聚合物嵌段A的含量为5~35质量%。
6.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述氢化嵌段共聚物b的加氢率为80摩尔%以上。
7.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述氢化嵌段共聚物b的重均分子量为20,000~500,000。
8.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚合物嵌段B以源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体。
9.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚丙烯系树脂a含有60摩尔%以上的源自丙烯的结构单元,且在230℃、载重为21.6N的条件下的熔体流动速率为0.1~70g/10分钟。
10.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,聚丙烯系树脂a为选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物、丙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-己烯无规共聚物、丙烯-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-戊烯无规共聚物、丙烯-乙烯-己烯无规共聚物、和它们的改性物中的至少1种。
11.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,杨氏模量为650MPa以下。
12.热密封剂,其含有权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
13.液体包装容器用膜,其含有权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
14.液体包装容器,其由权利要求13所述的液体包装容器用膜形成。
15.液体包装容器,其为包含具有内层和外层的2层以上的层叠体的液体包装容器,
内层包含权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物,
外层包含树脂组合物Y,所述树脂组合物Y含有55质量%以上的源自丙烯的结构单元的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂。
16.液体包装容器,其是包含在内层和外层之间具有中间层的3层以上的层叠体的液体包装容器,
选自内层和中间层中的至少一者包含权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物,
外层包含树脂组合物Y,所述树脂组合物Y含有55质量%以上的源自丙烯的结构单元的含量为60摩尔%以上的聚丙烯系树脂。
17.液体包装容器,其是包含具有内层和外层的2层以上的层叠体的液体包装容器,选自内层和外层中的至少1者包含权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
18.液体包装容器,其是包含在内层和外层之间具有中间层的3层以上的层叠体的液体包装容器,外层包含权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
19.根据权利要求15或16所述的液体包装容器,其中,所述树脂组合物Y含有氢化嵌段共聚物b',所述氢化嵌段共聚物b'是包含以源自芳族乙烯基化合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段A'、和以源自异戊二烯的结构单元、源自丁二烯的结构单元、或源自异戊二烯和丁二烯的混合物的结构单元作为主体的聚合物嵌段B'的嵌段共聚物的氢化物,且玻璃化转变温度为-60℃以上且低于-50℃或大于-35℃且为-5℃以下。
20.根据权利要求16或18所述的液体包装容器,其中,所述各层的厚度是:内层为5~50μm、中间层为100~300μm、外层为10~120μm的范围。
21.液体排出构件,其含有权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物。
22.根据权利要求14~18中任一项所述的液体包装容器,其具备权利要求21所述的液体排出构件。
23.医疗容器,其具有权利要求14~20和22中任一项所述的液体包装容器。
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