JP2019007005A - 樹脂組成物、溶融成形用材料および多層構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の樹脂組成物は、親水性熱可塑性樹脂(A)、疎水性熱可塑性樹脂(B)および鉄化合物(C)を含有する。以下、各成分について説明する。
本発明において親水性熱可塑性樹脂(A)とは、例えば、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基等の親水性基を有する熱可塑性樹脂であり、具体的にはEVOH樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等があげられる。これらのなかでも、着色を抑制する観点からEVOH樹脂が好ましい。以下、本発明の好ましい親水性熱可塑性樹脂であるEVOH樹脂について説明する。
上記EVOH樹脂は、通常、エチレンとビニルエステル系モノマーとの共重合体であるエチレン−ビニルエステル系共重合体をケン化させることにより得られる樹脂であり、非水溶性の熱可塑性樹脂である。上記ビニルエステル系モノマーとしては、経済的な面から、一般的には酢酸ビニルが用いられる。
なお、かかるエチレン構造単位の含有量は、ISO14663に基づいて測定することができる。
かかるEVOH樹脂のケン化度は、JIS K6726(ただし、EVOH樹脂は水/メタノール溶媒に均一に溶解した溶液として用いる)に基づいて測定することができる。
かかるMFRは、EVOH樹脂の重合度の指標となるものであり、エチレンとビニルエステル系モノマーを共重合する際の重合開始剤の量や、溶媒の量によって調整することができる。
本発明において疎水性熱可塑性樹脂(B)とは、前記の親水性熱可塑性樹脂(A)が有するような親水性基を有さない熱可塑性樹脂であり、具体的には、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系樹脂、アイオノマー、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ビニルエステル系樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等があげられる。これらは、単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。なかでも着色の抑制の観点からポリオレフィン系樹脂が好ましい。以下、本発明の好適な疎水性熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系樹脂について説明する。
本発明の樹脂組成物は、上記親水性熱可塑性樹脂(A)および疎水性熱可塑性樹脂(B)に加え鉄化合物(C)を含有し、かつこの鉄化合物(C)の含有量が特定微量であることを特徴とする。本発明の樹脂組成物は、上記のような構成を有するため、着色を抑制することができる。
積層体のスクラップ等から本発明の樹脂組成物を製造する場合は、リグラインド助剤として、従来公知のものを、さらに含有してもよい。上記リグラインド助剤としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、エチレン含有率70モル%以上のエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物、ハイドロタルサイト類、炭素数12〜30の高級脂肪酸金属塩、共役ポリエン化合物等があげられる。これらの化合物は、単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲において、一般に熱可塑性樹脂に配合する配合剤が含有されていてもよい。例えば、無機複塩、可塑剤(例えば、エチレングリコール、グリセリン、ヘキサンジオール等の脂肪族多価アルコール等)、酸素吸収剤[例えば、アルミニウム粉、亜硫酸カリウム、光触媒酸化チタン等の無機系酸素吸収剤;アスコルビン酸、さらにその脂肪酸エステルや金属塩等、ハイドロキノン、没食子酸、水酸基含有フェノールアルデヒド樹脂等の多価フェノール類、ビス−サリチルアルデヒド−イミンコバルト、テトラエチレンペンタミンコバルト、コバルト−シッフ塩基錯体、ポルフィリン類、大環状ポリアミン錯体、ポリエチレンイミン−コバルト錯体等の含窒素化合物と鉄以外の遷移金属との配位結合体、テルペン化合物、アミノ酸類とヒドロキシル基含有還元性物質との反応物、トリフェニルメチル化合物等の有機化合物系酸素吸収剤;窒素含有樹脂と鉄以外の遷移金属との配位結合体(例えば、メタキシレンジアミン(MXD)ナイロンとコバルトの組合せ)、三級水素含有樹脂と鉄以外の遷移金属とのブレンド物(例えば、ポリプロピレンとコバルトとの組合せ)、炭素−炭素不飽和結合含有樹脂と鉄以外の遷移金属とのブレンド物(例えば、ポリブタジエンとコバルトとの組合せ)、光酸化崩壊性樹脂(例えば、ポリケトン)、アントラキノン重合体(例えば、ポリビニルアントラキノン)等や、さらにこれらの配合物に光開始剤(ベンゾフェノン等)や過酸化物捕捉剤(市販の酸化防止剤等)や消臭剤(活性炭等)を添加したもの等の高分子系酸素吸収剤]、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、界面活性剤(ただし、滑剤として用いるものを除く)、抗菌剤、アンチブロッキング剤、充填材(例えば無機フィラー等)等を配合してもよい。これらの化合物は、単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
本発明の樹脂組成物の原料としては、親水性熱可塑性樹脂(A)および疎水性熱可塑性樹脂(B)からなる層を含有する多層構造体のスクラップ等の回収物を用いることが好ましい。場合によって、各種包装材として使用済みの該多層構造体を利用することも可能である。また、一般に食品等の包装材として用いられている多層構造体は、親水性熱可塑性樹脂(A)および疎水性熱可塑性樹脂(B)からなる層以外にも、接着剤樹脂層やリグラインド層が含まれている。そのため本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲(例えば、樹脂組成物中の30重量%以下)でこれらの接着剤樹脂層やリグラインド層が含まれていてもよい。以下、本発明の樹脂組成物の製造方法について、親水性熱可塑性樹脂(A)および疎水性熱可塑性樹脂(B)からなる層を含有する多層構造体の回収物を利用することを前提として説明する。
なかでも、工程が簡便であることから、通常は(III)の方法が用いられる。
樹脂組成物の乾燥前重量(W1)を電子天秤にて秤量し、150℃の熱風乾燥機中で5時間乾燥させ、デシケーター中で30分間放冷後の重量(W2)を秤量し、下記式より算出する。
含水率(重量%)=[(W1−W2)/W1]×100
本発明の多層構造体は、上記本発明の樹脂組成物からなる層を備えるものである。本発明の樹脂組成物からなる層(以下、「樹脂組成物層」と称する。)は、本発明の樹脂組成物以外の熱可塑性樹脂を主成分とする他の基材(以下、「基材樹脂」と称する。)と積層することで、さらに強度を付与したり、他の機能を付与することができる。
尚、例中「部」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
・親水性熱可塑性樹脂(A):エチレン構造単位の含有量29モル%、ケン化度99.6モル%、MFR3.9g/10分(210℃、荷重2160g)のエチレン−ビニルアルコール共重合体
・疎水性熱可塑性樹脂(B):ポリプロピレン(三菱ケミカル社製、「ノバテックEA9」)
上記親水性熱可塑性樹脂(A)および疎水性熱可塑性樹脂(B)の各ペレットを粉砕したサンプル0.5gを赤外線加熱炉で灰化処理(酸素気流中650℃、1時間)し、灰分を酸溶解して純水で定容したものを試料溶液とした。この溶液を下記のICP−MS(Agilent Technologies社製、ICP質量分析装置 7500ce型)を用いて標準添加法で測定した。その結果、共に鉄化合物(C)の含有量は、金属換算にて0ppmであった。
上記親水性熱可塑性樹脂(A)のペレット5部と、上記疎水性熱可塑性樹脂(B)のペレット95部と、鉄化合物(C)としてリン酸鉄(III)n水和物(和光純薬工業社製、230℃、乾燥減量 20.9重量%)0.000034部(樹脂組成物の重量あたり金属換算にて0.1ppm)をプラストグラフ(ブラベンダー社製)にて、230℃において5分間予熱したのち5分間溶融混練し、実施例1の樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を、粉砕機(ソメタニ産業社製、SKR16−240)で650rpmにて粉砕して粉砕物を得た。かかる粉砕物は、1〜5mm角の小片であった。
実施例1において、リン酸鉄(III)n水和物の配合量を0.00034部(樹脂組成物の重量あたり金属換算にて1ppm)に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例2の樹脂組成物およびその粉砕物を得た。
実施例1において、リン酸鉄(III)n水和物の配合量を0.0034部(樹脂組成物の重量あたり金属換算にて10ppm)に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例3の樹脂組成物およびその粉砕物を得た。
実施例1において、リン酸鉄(III)n水和物の配合量を0.0000017部(樹脂組成物の重量あたり金属換算にて0.005ppm)に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例4の樹脂組成物およびその粉砕物を得た。
実施例1において、りん酸鉄(III)n水和物を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして比較例1の樹脂組成物およびその粉砕物を得た。
上記の樹脂組成物の粉砕物をサンプルとし、日本電色工業社製の分光色差計(SE6000)にてYI値を測定した。このとき、内径32mm高さ30mmの円筒にサンプルを充填し擦りきった状態で測定に供した。また、かかるサンプルを空気雰囲気下のオーブン内で150℃、5時間加熱処理したサンプルについても同様に測定した。かかるYI値が低い場合は、樹脂組成物が着色していないことを意味し、YI値が低いほど好ましい。
Claims (6)
- 親水性熱可塑性樹脂(A)、疎水性熱可塑性樹脂(B)および鉄化合物(C)を含有する樹脂組成物であって、上記鉄化合物(C)の含有量が樹脂組成物の重量あたり金属換算にて0.0001〜20ppmであることを特徴とする樹脂組成物。
- 上記疎水性熱可塑性樹脂(B)に対する上記親水性熱可塑性樹脂(A)の重量含有比率が、親水性熱可塑性樹脂(A)/疎水性熱可塑性樹脂(B)=90/10〜1/99であることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
- 上記親水性熱可塑性樹脂(A)が、エチレン−ビニルアルコール系共重合体であることを特徴とする請求項1または2記載の樹脂組成物。
- 上記疎水性熱可塑性樹脂(B)が、ポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物からなることを特徴とする溶融成形用材料。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物からなる層を備えることを特徴とする多層構造体。
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