JP2021169576A - 樹脂組成物並びにそれを含む成形品、及び当該樹脂組成物からなる層を有するフィルム又はシート - Google Patents
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Abstract
Description
[1]エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下であるエチレン−ビニルアルコール共重合体(A)(以下「EVOH(A)」と略記する場合がある)、ポリアミド樹脂(B)(以下「PA(B)」と略記する場合がある)及び酸化ケイ素粒子(C)を含み、EVOH(A)とPA(B)の質量比(A/B)が55/45〜99/1であり、EVOH(A)及びPA(B)の合計量に対する酸化ケイ素粒子(C)の含有量が5ppm以上5000ppm以下である、樹脂組成物;
[2]酸化ケイ素粒子(C)の平均粒子径が1μm以上30μm以下である、[1]の樹脂組成物;
[3]さらに、二価金属化合物(D)を含有し、EVOH(A)及びPA(B)の合計量に対する二価金属化合物(D)の二価金属原子換算の含有量が10ppm以上500ppm以下である、[1]または[2]の樹脂組成物;
[4][1]〜[3]の樹脂組成物を含む成形品;
[5][1]〜[3]の樹脂組成物からなる層を有するフィルム又はシート;
を提供することにより達成される。
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)を含むことでガスバリア性に優れる傾向となる。本発明の樹脂組成物に含まれるEVOH(A)は、主としてエチレン単位とビニルアルコール単位とからなる共重合体であり、エチレン−ビニルエステル共重合体中のビニルエステル単位をケン化して得られるものである。本発明において使用されるEVOH(A)は特に限定されず、溶融成形用途で使用される公知のものを用いることができる。EVOH(A)は、単独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いることもできる。
本発明の樹脂組成物は、PA(B)を含み、EVOH(A)とPA(B)の質量比(A/B)が55/45〜99/1である。PA(B)を当該質量比で含むことにより、ガスバリア性とロングラン性が優れるとともに、レトルト処理等の熱水又は水蒸気による加熱処理後の外観が優れる傾向にある。前記質量比(A/B)が55/45未満の場合、ガスバリア性が悪化するおそれがあり、60/40以上が好ましく、70/30以上がより好ましく、80/20以上がさらに好ましい。一方、前記質量比(A/B)が99/1を超える場合、レトルト処理等の熱水又は水蒸気による加熱処理後の外観が不十分なものとなるおそれがあり、95/5以下が好ましい。
本発明の樹脂組成物は、酸化ケイ素粒子(C)を含み、EVOH(A)及びPA(B)の合計量に対する酸化ケイ素粒子(C)の含有量が5ppm以上5000ppm以下である。酸化ケイ素粒子(C)を当該含有量で含むことにより、透明性に優れるとともに、レトルト処理等の熱水又は水蒸気による加熱処理後であっても、デラミネーション等の外観不良の発生を抑制できることが明らかとなった。酸化ケイ素粒子(C)の含有量は20ppm以上が好ましく、60ppm以上がより好ましく、100ppm以上がさらに好ましく、300ppm以上が特に好ましい。酸化ケイ素粒子(C)の含有量が5ppm未満であると、レトルト処理等の熱水又は水蒸気による加熱処理後の外観が不十分なものになる傾向となる。また、酸化ケイ素粒子(C)の含有量は4500ppm以下が好ましく、3500ppm以下がより好ましく、2300ppm以下がさらに好ましく、1800ppm以下が特に好ましい。酸化ケイ素粒子(C)の含有量が5000ppm超であると、透明性が悪化する傾向となる。
本発明の樹脂組成物は、二価金属化合物(D)を含み、EVOH(A)及びPA(B)の合計量に対する二価金属化合物(D)の二価金属原子換算の含有量が10ppm以上500ppm以下であることが好ましい。前記二価金属化合物(D)の二価金属原子換算の含有量が上記範囲にあることで、溶融成形時のロングラン性に優れる傾向となる。前記二価金属化合物(D)の二価金属原子換算の含有量は10ppm以上がより好ましく、20ppm以上がさらに好ましく、30ppm以上が特に好ましい。また、前記二価金属化合物(D)の二価金属原子換算の含有量は、400ppm以下がより好ましく、300ppm以下がさらに好ましく、200ppm以下が特に好ましい。
可塑剤:フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、ワックス、流動パラフィン、リン酸エステル等
紫外線吸収剤:エチレン−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾール、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等
帯電防止剤:ペンタエリスリトールモノステアレート、ソルビタンモノパルミテート、硫酸化ポリオレフィン類、ポリエチレンオキシド等
滑剤:エチレンビスステアロアミド、ブチルステアレート等
・ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン又はプロピレン共重合体(エチレン又はプロピレンと次の単量体の少なくとも1種との共重合体:1−ブテン、イソブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィン;イタコン酸、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸、その塩、その部分又は完全エステル、そのニトリル、そのアミド、その無水物;ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルブチレート、ビニルオクタノエート、ビニルドデカノエート、ビニルステアレート、ビニルアラキドネート等のカルボン酸ビニルエステル類;ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン系化合物;不飽和スルホン酸又はその塩;アルキルチオール類;ビニルピロリドン類等);
・ポリ4−メチル−1−ペンテン、ポリ1−ブテン等のポリオレフィン;
・ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;
・ポリε−カプロラクタム、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリメタキシリレンアジパミド等のポリアミド;
・ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアクリレート等。
かかる熱可塑性重合体層は無延伸のものであってもよいし、一軸もしくは二軸に延伸又は圧延されているものであっても構わない。
[EVOH(A)]
・A−1:「エバール(登録商標)L171B」(株式会社クラレ製、EVOHペレット、エチレン単位含有量27モル%、MFR 4.0g/10分(210℃、2160g荷重)、融点190℃)
[PA(B)]
・B−1:「SF1018A」(宇部興産株式会社製、ポリアミド6ペレット、融点220℃)
[酸化ケイ素粒子(C)]
・C−1:「サイリシア(登録商標)310P」(富士シリシア化学株式会社製、平均粒子径2.7μm、比表面積300m2/g、構成金属及び構成ケイ素の合計量に対するケイ素の割合96モル%)
・C−2:「サイリシア(登録商標)380」(富士シリシア化学株式会社製、平均粒子径9.0μm、比表面積300m2/g、構成金属及び構成ケイ素の合計量に対するケイ素の割合96モル%)
・C−3:「サイリシア(登録商標)530」(富士シリシア化学株式会社製、平均粒子径2.7μm、比表面積500m2/g、構成金属及び構成ケイ素の合計量に対するケイ素の割合96モル%)
・C−4:「サイリシア(登録商標)710」(富士シリシア化学株式会社製、平均粒子径2.8μm、比表面積700m2/g、構成金属及び構成ケイ素の合計量に対するケイ素の割合96モル%)
[無機層状ケイ酸塩(C’)]
・C’−5:「クニピア−F」(クニミネ工業株式会社製、モンモリロナイト、平均粒子径2.0μm、比表面積25m2/g、構成金属及び構成ケイ素の合計量に対するケイ素の割合63モル%)
(1)レトルト処理後の耐デラミ性
実施例及び比較例で得られた、厚み20μmの単層フィルム、二軸延伸ナイロン6フィルム(ユニチカ社製の「エンブレム(登録商標)ONBC」、厚み15μm)及び無延伸ポリプロピレンフィルム(三井化学東セロ社製の「RXC−22」、厚み50μm)をそれぞれA4サイズにカットし、該単層フィルムの両面にドライラミネート用接着剤を塗布し、外層がナイロン6フィルム、内層が無延伸ポリプロピレンフィルムとなるようドライラミネートを実施し、80℃で3分間乾燥させて、3層からなる透明なラミネートフィルムを得た。上記ドライラミネート用接着剤としては三井化学株式会社の「タケラック(登録商標)A−520」を主剤、三井化学株式会社の「タケネート(登録商標)A−50」を硬化剤、希釈液として酢酸エチルを用いたものを使用した。該接着剤の塗布量は4.0g/m2とし、ラミネ−ト後、40℃で3日間養生を実施した。
判定:基準
A :デラミなし
B :パウチ表面の10%程度がデラミ
C :パウチ表面の20%程度がデラミ
D :パウチ表面の50%程度がデラミ
E :パウチ表面の70%以上がデラミ
実施例及び比較例で得られた、厚み20μmの単層フィルムについて、ASTM D1003−61に準じて、反射・透過率計「HR−100」(村上色彩技術研究所製)を用いて、ヘイズ値を測定した。
実施例及び比較例で得られた、厚み20μmの単層フィルムについて、MOCON INC.製の酸素透過率測定装置「OX−TRAN2/20型」(検出限界値0.01cc・20μm/(m2・day・atm))を用いて、温度20℃、湿度65%RHの条件下でJIS K 7126(等圧法)に記載の方法に準じて、酸素透過度(cc・20μm/(m2・day・atm))を測定した。
実施例で得られた樹脂組成物ペレット0.5gをアクタック社製のテフロン(登録商標)製耐圧容器に添加し、富士フィルム和光純薬株式会社製の精密分析用硝酸5mLを添加した。30分放置後、ラプチャーディスク付きキャップリップにて容器に蓋をし、アクタック社製のマイクロウェーブ高速分解システム「スピードウェーブ MWS−2」にて150℃10分、次いで180℃10分の条件で分解処理を行った。樹脂組成物ペレットの分解が不十分な場合は、処理条件を適宜調節した。分解処理後の内容物を、10mLのイオン交換水で希釈し、すべての液を50mLのメスフラスコに移しとり、イオン交換水で定容し分解溶液を得た。上記の分解溶液を、パーキンエルマージャパン社製のICP発光分光分析装置「Optima 4300 DV」を用いて測定し、二価金属化合物(D)の金属原子換算量を定量した。
実施例で得られた樹脂組成物ペレットを用い、単軸押出装置(株式会社東洋精機製作所、D2020、D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.5、スクリュー:フルフライト)にて20μmの単層フィルムを連続的に作製した。押出条件は以下のとおりである。
押出温度:230℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:40rpm
引取りロール速度:3.0m/分
酸化ケイ素粒子(C)の平均粒子径は、株式会社島津製作所の「レーザー回折式粒度分布測定装置SALD−2200」を用いて測定を行った。評価サンプルは、ガラスビーカーに50ccの純水と測定する酸化ケイ素粒子(C)を5g添加して、スパチュラを用いて撹拌し、その後超音波洗浄機で10分間、分散処理を行った。次に、分散処理を行った酸化ケイ素粒子(C)を含む液を、装置のサンプラ部に添加し吸光度が安定になった時点で測定を行い、粒子の回折/散乱光の光強度分布データから粒子径分布(粒子径と相対粒子量)を計算した。平均粒子径は、測定された粒子径と相対粒子量とを掛けて、相対粒子量の合計で割って求めた。酸化ケイ素粒子(C)の平均粒子径は、樹脂組成物中においても実質的に変化していない。なお、平均粒子径は粒子の平均直径である。
EVOH(A−1)を90質量部、PA(B−1)を10質量部、酸化ケイ素粒子(C−1)を、EVOH(A−1)とPA(B−1)との合計100質量部に対して600ppmとなるようドライブレンドした後に、株式会社日本製鋼所製二軸押出機「TEX30α」(スクリュー径30mm)を用いて、溶融温度230℃、押出速度20kg/hrの条件で溶融押出を行い、押出したストランドを冷却槽で冷却固化した後に切断し、樹脂組成物ペレットを得た。なお、二軸押出機のスクリューとしてはL(スクリュー長)/D(スクリュー径)=3を有する順ズラシニーディングディスク(Forward kneading disk)を用いた。
押出温度:230℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:40rpm
引取りロール速度:3.0m/分
表1に示す通り、PA(B)の含有量、酸化ケイ素粒子(C)の種類及び含有量を変更した以外は、実施例1と同様の方法で、評価を行った。
実施例2において、樹脂組成物ペレットを作製する際の二軸押出機内で二価金属化合物(D)として酢酸マグネシウムを水溶液としたものを、マグネシウム濃度が表1に記載の濃度となるよう、液添ポンプで添加した以外は、実施例2と同様の方法で樹脂組成物ペレット及び単層フィルムを作製し、評価した。結果を表1に示す。
EVOH(A−1)を90質量部、PA(B−1)を10質量部、酸化ケイ素粒子(C−1)を、EVOH(A−1)とPA(B−1)との合計100質量部に対して1200ppm、二価金属化合物(D)として「KISUMA(登録商標)10A」(協和化学工業株式会社製、水酸化マグネシウム)を、EVOH(A−1)とPA(B−1)との合計100質量部に対して45ppm(マグネシウム原子換算)となるようドライブレンドして溶融押出した以外は、実施例2と同様の方法で樹脂組成物ペレット及び単層フィルムを作製し、評価した。結果を表1に示す。
比較例1において、樹脂組成物ペレットを作製する際の二軸押出機内で酢酸マグネシウムを水溶液としたものを、マグネシウム濃度が表1に記載の濃度となるよう、液添ポンプで添加した以外は、比較例1と同様の方法で樹脂組成物ペレット及び単層フィルムを作製し、評価した。なお、比較例6で得られた樹脂組成物ペレットについて、上記評価方法(4)に記載の方法に従い、二価金属化合物(D)の二価金属原子換算量の定量を行った。結果を表1に示す。
Claims (5)
- エチレン単位含有量が20モル%以上60モル%以下であるエチレン−ビニルアルコール共重合体(A)、ポリアミド樹脂(B)及び酸化ケイ素粒子(C)を含み、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)とポリアミド樹脂(B)の質量比(A/B)が55/45〜99/1であり、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)及びポリアミド樹脂(B)の合計量に対する酸化ケイ素粒子(C)の含有量が5ppm以上5000ppm以下である、樹脂組成物。
- 酸化ケイ素粒子(C)の平均粒子径が1μm以上30μm以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- さらに、二価金属化合物(D)を含有し、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)及びポリアミド樹脂(B)の合計量に対する二価金属化合物(D)の二価金属原子換算の含有量が10ppm以上500ppm以下である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物を含む成形品。
- 請求項1〜3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。
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