JP2588688B2 - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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JP2588688B2 JP6293066A JP29306694A JP2588688B2 JP 2588688 B2 JP2588688 B2 JP 2588688B2 JP 6293066 A JP6293066 A JP 6293066A JP 29306694 A JP29306694 A JP 29306694A JP 2588688 B2 JP2588688 B2 JP 2588688B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリスチレン樹脂とエ
チレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物との相溶性が著しく
改善された組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物
(以下、EVOHと省略することがある)とポリスチレ
ン樹脂のブレンド組成物は特徴のある物性を備えてい
る。殊に、各種熱可塑性樹脂とEVOHの多層共押出成
形時に、熱可塑性樹脂層あるいはEVOH層に代えて、
ブレンド組成物を使用したり、あるいは熱可塑性樹脂と
EVOH層の中間にブレンド組成物の層を設けることに
よって層間接着力を向上させることができる。また、ブ
レンド組成物単独を溶融押出成形し、さらに必要に応じ
て延伸および/あるいは熱処理して得られるフィルム、
シートあるいはボトルなどの成形物は気体遮断性と力学
的物性に優れている。このようなポリスチレン樹脂とE
VOHのブレンド組成物の特徴は従来も知られていた
が、この組成物は一般に相溶性が悪く、押出成形により
フィルム、シート、ボトルなどを成形すると、不均一な
相分離異物を生じやすく、特に長時間の運転によりこの
異物が増加して外観を著しく損ねることが知られてい
る。こうして、ポリスチレン樹脂とEVOHのブレンド
組成物は、その優れた特徴にもかかわらず押出成形が実
用的に全く実施できないか、できても短時間しか運転で
きないのが実情であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
相溶性不良を解消するためになされたものであり、外観
美麗な成形物を得ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ポリスチレ
ン樹脂(A)およびEVOH(B)に周期律表I族、II
族およびIII族から選ばれる少なくとも1種の金属の脂
肪酸塩(C)を適当量含有させることによって達成され
る。この組成物を用いて成形した場合にはポリスチレン
樹脂とEVOHの相溶性が顕著に改善され、外観が美し
く、かつ層間接着力の高い共押し出し成形品、あるいは
気体遮断性と力学的物性に優れた成形物が得られる。
【0005】本発明にいうポリスチレン樹脂とは、スチ
レンの単独重合体または後述の実施例に使用している耐
衝撃性ポリスチレン樹脂をいう。ここで耐衝撃性ポリス
チレン樹脂とは、ポリブタジエン等のゴム状重合体をス
チレン系単量体に溶解してグラフト重合したもの、ある
いはポリスチレンとスチレン−ブタジエン共重合ゴム
(SBR)とを混合したものをいう。
【0006】また、本発明にいうエチレン−酢酸ビニル
共重合体鹸化物(EVOH)(B)とはエチレンと酢酸
ビニルの共重合体中の酢酸ビニル単位を加水分解したも
のであれば任意のものを含むものであるが、熱可塑性樹
脂との相溶性が不良であるものは比較的エチレン単位が
少なく酢酸ビニル単位の鹸化度(加水分解度)が高いも
のである。特に、エチレン単位の含量が20〜50モル
%で、酢酸ビニル単位の鹸化度が96%以上、とりわけ
99%以上のものは酸素などの気体に対する気体遮断性
が熱可塑性樹脂中で最高の水準にあり、かつ、ポリオレ
フィンと複合して用いることにより優れた容器類が得ら
れることから、本発明の適用対象として特に重要であ
る。
【0007】更に、本発明の組成物を構成する、周期律
表I族、II族およびIII族から選ばれる少なくとも1種
の金属の脂肪酸塩(C)としては多くの化合物が挙げら
れるが、とりわけマグネシウム、カルシウム、亜鉛など
周期律表II族の金属の脂肪酸塩が特に有効に作用する傾
向が見出されている。脂肪酸の金属(I族、II族あるい
はIII族)塩を構成する脂肪酸としては酢酸、プロピオ
ン酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、などの低級脂肪
酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸などの高
級脂肪酸が挙げられる。このうち、炭素数が8〜22の
範囲の高級脂肪酸の金属塩、とりわけ、カルシウム塩、
マグネシウム塩、亜鉛塩が本発明の目的に特に好適であ
る。これらの(C)成分は、単独または2種以上混合し
て使用される。
【0008】本発明の組成物を構成する(A)および
(B)の組成としては、ポリスチレン樹脂(A):EV
OH(B)の重量比として60:40〜99.9:0.
1、とりわけ70:30〜99.7:0.3の範囲のも
のが挙げられ、この範囲内の組成を選択することによっ
て、力学的特性に優れるのみならず、気体遮断性に優れ
る樹脂組成物とすることができる。また、相溶性を改善
する、脂肪酸塩(C)の添加量は(A)、(B)および
(C)成分の種類に応じて相溶性改良効果が得られ、な
おかつ組成物の力学的物性、透明性、気体遮断性などの
諸物性を損なわない範囲で調整されるが、多くの場合、
その量はポリスチレン樹脂(A)とEVOH(B)の重
量の和(A+B)100部に対して0.00001〜1
0部、とりわけ0.0001〜1部の範囲で用いられ
る。10部を越えると相溶性以外の諸物性が損なわれや
すく好ましくない場合が多い。また、(C)成分をあら
かじめポリスチレン樹脂および/あるいはEVOHに配
合しておく場合には使用効果が高い傾向にある。EVO
Hに配合しておく例としてはEVOH100部に(C)
成分を0.002〜0.5部配合したものが挙げられ
る。この配合物0.5部とポリスチレン樹脂99.5部
を添加した組成物の溶融成形における相溶性改良効果は
顕著である。この場合、ポリスチレン樹脂とEVOHの
重量の和100部に対する(C)成分の量は0.000
01〜0.0025部となる。(C)成分の量が0.0
0001部より少ない場合には一般にその効果は小さ
い。こうして、(C)成分をEVOHにブレンドした場
合にはその添加量は見かけ上少なくなる場合でも効果は
大きいといえる。
【0009】本発明の組成物を得るためのブレンド方法
は特別に制限はなく、3者をドライブレンドする方法、
あるいは(C)成分をポリスチレン樹脂またはEVOH
の全部または一部にあらかじめ配合しておき、それをポ
リスチレン樹脂および/またはEVOHに配合して、前
記(A)、(B)および(C)からなる組成物を得る方
法などが目的に応じて任意に選ばれる。一般には、前述
のようなEVOHに配合しておく方法に加えて、ドライ
ブレンドする方法あるいはあらかじめポリスチレン樹脂
に配合しておく方法を組合せることによりとりわけ顕著
に相溶性改良効果を得ることができる。
【0010】本発明において、周期律表I族、II族ある
いはIII族の金属の脂肪酸塩(C)が、ポリスチレン樹
脂とEVOHの溶融成形における相溶性をかくも顕著に
向上させる機構は十分明らかではないが、ポリスチレン
樹脂とEVOHの溶融系におけるレオロジー的効果、不
純物の化学的作用などが複雑に組合わさった状態におい
て(C)成分が有効に作用しているものと推定される。
【0011】本発明の組成物に対しては熱可塑性樹脂に
慣用の他の添加剤を配合することができる。このような
添加剤の例としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑
剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、充填剤、あるいは他の
高分子化合物を挙げることができ、これらを本発明の作
用効果が阻害されない範囲内でブレンドすることができ
る。添加剤の具体的な例としては次の様なものが挙げら
れる。
【0012】酸化防止剤:2,5−ジ−t−ブチルハイ
ドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾー
ル、4,4´−チオビス−(6−t−ブチルフェノー
ル)、2,2´−メチレン−ビス(4−メチル−6−t
−ブチルフェノール)、オクタデシル−3−(3´,5
´−ジ−t−ブチル−4´−ヒドロキシフェニル)プロ
ピオネート、4,4´−チオビス−(6−t−ブチルフ
ェノール)等。紫外線吸収剤:エチル−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−3´−t−ブチル−5´−メチル
フェニル)−5−クロロベンゾトリアール、2−ヒドロ
キシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2´ージヒド
ロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ
−4−オクトキシベンゾフェノン等。可塑剤:フタル酸
ジメチル、フタル酸ジメチル、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。帯電防止
剤:ペンタエリスリットモノステアレート、ソルビタン
モノパルミテート、硫酸化オレイン酸、ポリエチレンオ
キシド、カーボワックス等。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。着色剤:カーボンブ
ラック、フタロシアニン、キナクリドン、インドリン、
アゾ系顔料、酸化チタン、ベンガラ等。充填剤:グラス
ファイバー、アスベスト、マイカ、バラストナイト、ケ
イ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム
等。
【0013】本発明の組成物を得るための各成分の配合
手段としては、リボンブレンダー、高速ミキサー、コニ
ーダー、ミキシングロール、押出機、インテイシブミキ
サー等が例示される。
【0014】本発明の樹脂組成物は、周知の溶融押出成
形機、圧縮成形機、トランスファ成形機、射出成形機、
吹込成形機、熱成形機、回転成形機、ディップ成形機な
どを使用して、フィルム、シート、チューブ、ボトルな
どの任意の成形品に成型することができる。成形に際し
ての押出温度は樹脂の種類、分子量、組成物の配合割合
あるいは押出機の性質などのより適宜選択されるが、多
くの場合170〜350℃の範囲である。
【0015】また、本発明の樹脂組成物は多層材の一層
として使用するとき接着性の点で特異な特長が発揮され
ることは前述したとおりであるが、熱可塑性樹脂層を
P、EVOH層をE、接着性樹脂層をD、本発明の組成
物の層をFとするときE/F/E、F/E/F、F/F
/F(中間層のFはEVOHの含量が多い)、F/D/
E、F/D/E/D/F、P/E/P/F、P/F/D
/E/D/F/P、P/F/D/E/D/Pなどの層構
成をとるとき、層間接着性が高く、相溶性に優れた美麗
な成形物を得ることができる。このような多層成形材に
おいては、本発明のブレンド組成物は多層成形物のスク
ラップで代用することもできる。
【0016】多層成形方法としては、一般的にいって樹
脂層の種類に対応する数の押出機を使用し、この押出機
内で溶融された樹脂の流れを重ねあわせた層状態で同時
押出成形するいわゆる共押出成形により実施される。別
の方法として、エキストルージョンコーティング、ドラ
イラミネーションなどの多層成形方法も採用されうる。
また、本発明の組成物の単独成形品、あるいは本発明の
組成物を含む多層成形品を一軸延伸、二軸延伸あるいは
ブロー延伸などの延伸を実施することにより、力学的物
性、気体遮断性などにさらに特長のある物性を有する成
形物を得ることができる。こうして、本発明の組成物で
得られた成形物は、ブレンド組成物が均一で外観が美麗
であるばかりでなく、相溶性が良好で均一であることか
ら強度物性、気体遮断性など多くの優れた特長を有して
おりその工業的意義は大きい。以下、実施例により更に
具体的に説明する。なお、部は重量部を意味している。
【0017】
【実施例】実施例1 耐衝撃性ポリスチレン樹脂(ポリブタジエン系ゴムをス
チレンモノマーに溶解してグラフト重合して得られた樹
脂:メルトフローインデックス2.2g/10min)
(A)、エチレン単位の含有量32.5モル%、鹸化度
99.9モル%、メルトインデックス1.4g/10m
inのEVOH(B)、ステアリン酸カルシウム
(C)、および無水マレイン酸をグラフトしたエチレン
−酢酸ビニル共重合体系接着性樹脂(D)の96:3:
1:0.2の比率のブレンド品(F)を作製した。この
ブレンド品(F)および上述のEVOH(B)と接着性
樹脂(D)を別々の押出機に仕込み、F/D/B/D/
F(膜厚比15:1:2:1:15)の構成を有する3
種5層の共押出成形を実施し、シートを得た。押出成形
はBとDは直径が50mm、L/D=25の一軸スクリ
ューを備えた押出機を180〜215℃の温度として、
Fは直径100mm、L/D=22のスクリューを2本
備えた同方向回転噛み合い型二軸押出機を150〜22
0℃の温度とし、フィードブロック型ダイ(巾1000
mm)を225℃として、厚さ1000μのシートを得
た。24時間の連続運転後も良好なシートが得られ、相
溶不良の相分離異物はみられなかった。
【0018】比較例1 実施例1において、ステアリン酸カルシウム(C)を使
用しない他は、実施例1と同様にして共押出成形を実施
し、シートを得た。運転開始後1時間頃から実施例1で
は見られない不均一な相分離異物が観察され、その数は
時間経過と共に増大した。
【0019】実施例2〜5 実施例1に示したポリスチレン樹脂(PS)、EVO
H、接着性樹脂(AD)と各種(C)成分とを表3に示
す割合でドライブレンドし、このブレンド品(F)およ
び上述のEVOH(B)と接着性樹脂(D)を別々の押
出機に仕込み、実施例1と同様にして共押出成形を実施
した。得られたシートの膜面状態の評価を表1に示し
た。
【0020】
【表1】
【0021】注1)膜面状態の評価は次の基準により判
定した。 秀:均一かつ良好な相溶性を示し相分離異物が見られな
い。 優:均一かつ良好な相溶性を示しているが、長時間の成
形において、小さい相分離異物が僅かに見られる。 良:相溶性は良好であるが、一部僅かに相分離異物が見
られる。 可:相溶性に改善効果は見られるが、相分離異物含有量
僅かに見られる。
【0022】
【発明の効果】ポリスチレン樹脂とEVOHとの相溶性
が顕著に改善され、さらに得られた成形物は外観が美し
く、気体遮断性も優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 31/04 LHH C08L 31/04 LHH 33/04 LHU 33/04 LHU 67/00 LPA 67/00 LPA LPB LPB 77/00 LQS 77/00 LQS 101/00 LSZ 101/00 LSZ // B32B 27/28 102 B32B 27/28 102

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ポリスチレン樹脂、(B)エチレ
    ン単位20〜50モル%、酢酸ビニル単位の鹸化度96
    %以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物および
    (C)周期律表I族、II族およびIII族から選ばれる少
    なくとも1種の金属の脂肪酸塩からなり、かつ上記樹脂
    (A)と上記樹脂(B)との配合割合が60:40〜9
    9.9:0.1(重量比)であり、上記成分(C)を上
    記樹脂(A)と(B)の重量の和100部に対し0.0
    0001〜10部含有する樹脂組成物。
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