JP5089071B2 - 樹脂組成物 - Google Patents
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すなわち、本発明においては、E V O H として1 , 2 − グリコール結合を有する構造単位を含有するE V O H を用いることで併用する酸素吸収性物質との良好な親和性が得られ、その結果、フィルム等に成形した場合の良好な透明性とガスバリア性が得られたものと推測される。
また、本発明においては、上記の構造単位( 1 ) が共重合により導入されてE V O H の主鎖に有していること、さらにホウ素化合物を含有すること等が好ましい実施態様である。
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、上記の(2)式で示される化合物は、イーストマンケミカル社から、上記(3)式で示される化合物はイーストマンケミカル社やアクロス社の製品を市場から入手することができる。また、1,4―ブタンジオール製造工程中の副生成物として得られる3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを利用することも出来る。
また、共重合体中にエチレンを導入する方法としては通常のエチレン加圧重合を行えばよく、その導入量はエチレンの圧力によって制御することが可能であり、目的とするエチレン含有量により一概にはいえないが、通常は25〜80kg/cm2の範囲から選択される。
溶媒の使用量は、目的とする共重合体の重合度に合わせて、溶媒の連鎖移動定数を考慮して適宜選択すればよく、例えば、溶媒がメタノールの時は、S(溶媒)/M(モノマー)=0.01〜10(重量比)、好ましくは0.05〜7(重量比)程度の範囲から選択される。
また、共重合反応の反応温度は、使用する溶媒や圧力により40℃〜沸点の範囲から選択することが好ましい。
構造単位(1)を有するEVOHと構造単位が異なるEVOHとしては、例えばエチレン構造単位とビニルアルコール構造単位のみからなるEVOHや、EVOHの側鎖に2−ヒドロキシエトキシ基などの官能基を有する変性EVOHを挙げることができる。
また、エチレン含有量が異なるものを用いる場合、その構造単位は同じであっても異なっていても良いが、そのエチレン含有量差は1モル%以上(さらには2モル%以上、特には2〜20モル%)であることが好ましい。かかるエチレン含有量差が大きすぎると透明性が不良となる場合があり、好ましくない。
ポリアルキレンエーテルユニットを含有する重合体(B12)としては、ポリメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ(1,2−及び1,3)プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等の直鎖状及び分岐状の脂肪族エーテルの他、シクロヘキサンジオールの縮合体やシクロヘキサンジメタノールの縮合体等の脂環状エーテルの単一重合体または共重合体が挙げられる。また、これらエーテルユニット内でのランダム共重合体でも良い。また、ポリアルキレンエーテルユニットを有するブロック共重合体も用いることができ、これらのブロック共重合体としては、芳香族ポリエステルとポリアルキレンエーテルを用いたポリエステルエーテルブロック共重合体、脂肪族ポリエステルとポリアルキレンエーテルを用いたブロック共重合体や短鎖グリコールとジイソシアネートとの重合体からなるユニットとジイソシアネートとポリアルキレンエーテルとの重合体からなるユニットを有するポリウレタン系共重合体、ポリアミドとポリアルキレンエーテルを用いたポリアミドポリエーテル共重合体等が挙げられる。これらの中でも特に好ましいものはポリテトラメチレングリコールである。また、ポリアルキレンエーテルユニットの数平均分子量は600〜4000(さらには800〜2500、特には900〜2100)のものが好ましく、かかる数平均分子量が600未満では融点が高くなってエチレン−ビニルアルコール共重合体とのブレンドの際に溶融性が低下し、逆に4000を超えると融点が低下して上記のブレンド時にホッパーへの付着等が発生する虞があり好ましくない。これらのポリアルキレンエーテルユニットは、1種又は数平均分子量が異なる2種以上を使用することが出来る。
なお、上記の芳香族ポリエステルとポリアルキレンエーテルを用いたポリエステルエーテルブロック共重合体は、炭素原子数2〜12の脂肪族及び/又は脂環族ジオールと、芳香族ジカルボン酸またはそのアルキルエステル、及び平均分子量が600〜4,000のポリアルキレンエーテルとを原料とし、エステル化反応又はエステル交換反応により得られたオリゴマーを重縮合させて得ることができる。
炭素原子数2〜12の脂肪族及び/又は脂環族ジオールとしては、ポリエステルの原料として通常用いられるものが使用できる。例えば、アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられるが中でも1,4−ブタンジオールが好ましい。これらのジオールは、1種又は2種以上の混合物を使用することができる。
芳香族ジカルボン酸としては、ポリエステルの原料として一般的に用いられているものが使用でき、例えばテレフタル酸及びその低級アルキルエステルやイソフタル酸、フタル酸、2,5−ノルボナンジカルボン酸、1,4−ナフタル酸、1,5−ナフタル酸、4,4−オキシ安息香酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸及びそれらの低級アルキルエステル等が挙げられる。これらの中では、テレフタル酸、イソフタル酸が好ましく、特にテレフタル酸が好適である。また、これらの芳香族ジカルボン酸を2種以上併用してもよい。
上記のポリエステルエーテルブロック共重合体としては、「ポリエスター」(日本合成化学工業社製)、「プリマロイ」(三菱化学社製)、「ペルプレン」(東洋紡績社製)、「ハイトレル」(デュポン社製)などの市販品を挙げることができる。
なお、本発明においては、上記のポリアルキレンエーテルユニットを有する重合体(B)は、酸変性されていてもよく、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラス酸、テトラヒドロフタル酸等のα,β−不飽和カルボン酸や不飽和ジカルボン酸、無水マレイン酸無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸などの酸類を重合体(B)にグラフト重合した酸変性物を挙げることができる。
成形物としては単層あるいは複層(積層)のフィルムやシート、容器、チューブ等を挙げることができ、他の基材と積層するときの積層方法としては、例えば本発明の樹脂組成物のフィルム、シート等に他の基材を溶融押出ラミネートする方法、逆に他の基材に該樹脂を溶融押出ラミネートする方法、該樹脂と他の基材とを共押出する方法、該樹脂(層)と他の基材(層)とを有機チタン化合物、イソシアネート化合物、ポリエステル系化合物、ポリウレタン化合物等の公知の接着剤を用いてドライラミネートする方法等が挙げられるが、多層構造体(積層体)が簡便に作成できる点で共押出する方法が好ましい。
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。
下記の方法によりEVOH組成物(A1)を得た。
冷却コイルを持つ1m3の重合缶に酢酸ビニルを500kg、メタノール100kg、アセチルパーオキシド500ppm(対酢酸ビニル)、クエン酸20ppm、および3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを14kgを仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、次いでエチレンで置換して、エチレン圧が35kg/cm2となるまで圧入して、攪拌した後、67℃まで昇温して、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを15g/分で全量4.5kgを添加しながら重合し、重合率が50%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量29モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体を得た。
1.0〜1.8ppm:メチレンプロトン(図1の積分値a)
1.87〜2.06ppm:メチルプロトン
3.95〜4.3ppm:構造(I)のメチレン側のプロトン+未反応の3,4−ジ アセトキシ−1−ブテンのプロトン(図1の積分値b)
4.6〜5.1ppm:メチンプロトン+構造(I)のメチン側のプロトン(図1の 積分値c)
5.2〜5.9ppm:未反応の3,4−ジアセトキシ−1−ブテンのプロトン(図 1の積分値d)
5.2〜5.9ppmに4つのプロトンが存在するため、1つのプロトンの積分値はd/4、積分値bはジオールとモノマーのプロトンが含まれた積分値であるため、ジオールの1つのプロトンの積分値(A)は、A=(b−d/2)/2、積分値cは酢酸ビニル側とジオール側のプロトンが含まれた積分値であるため、酢酸ビニルの1つプロトンの積分値(B)は、B=1−(b−d/2)/2、積分値aはエチレンとメチレンが含まれた積分値であるため、エチレンの1つのプロトンの積分値(C)は、C=(a−2×A−2×B)/4=(a−2)/4と計算し、構造単位(1)の導入量は、100×{A/(A+B+C)}=100×(2×b−d)/(a+2)より算出した。
下記の方法によりEVOH組成物(A2)を得た。
重合例1においてメタノールの仕込み量を80kgとし、ホウ酸を添加しなかった以外は同様に行い、エチレン含有量で29モル%で、1,2−グリコール結合を有する構造単位の導入量が2.5モル%で、リン酸酸二水素カルシウム0.005重量部(リン酸根換算)含有、MFRが4.8g/10分のEVOH組成物を得た。
下記の方法によりEVOH組成物(A3)を得た。
重合例1の3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの代わりに3,4−ジアセトキシ−1−ブテンと3−アセトキシ−4−オール−1−ブテンと1,4−ジアセトキシ−1−ブテンの70:20:10の混合物を用いた以外は同様に行い、1,2−グリコール結合を有する構造単位の導入量が2.0モル%、エチレン含有量29モル%、ホウ酸含有量0.015重量部(ホウ素換算)、リン酸酸二水素カルシウム0.005重量部(リン酸根換算)含有、MFRが3.7g/10minのEVOH組成物を得た。
上記で得られたEVOH組成物(A1)100部に、酸素吸収性物質(B)として1,4−ブタンジオール・ポリテトラメチレングリコール・テレフタル酸の0.4/0.1/0.5(共重合モル比)共重合樹脂(B1)5部およびステアリン酸コバルト(B2)0.023重量部(金属換算)を配合して30mmφ二軸押出機に供して210℃で溶融混合して、目的とする樹脂組成物のペレットを得た。
(ガスバリア性)
23℃、90%RHの条件でMOCON社製の酸素透過度測定装置「OX−TRAN2/20」を用いて、酸素透過度(cc/m2・day・atm)を測定した
日本電色(株)製「NDH2000ヘイズメーター」を用いて、ヘイズ値を測定し、透明性の評価を行った。
実施例1において、EVOH組成物(A1)の代わりにEVOH組成物(A2)を用いた以外は同様に樹脂組成物を作成し、同様に評価を行った。
実施例1において、EVOH組成物(A1)の代わりにEVOH組成物(A3)を用いた以外は同様に樹脂組成物を作成し、同様に評価を行った。
実施例1 において、1 , 4 − ブタンジオール・ポリテトラメチレングリコール・テレフタル酸共重合樹脂( B 1 ) に替えてポリブタジエン( B 1 ) 5 部配合した以外は同様に樹脂組成物を作成し、同様の評価を行った。
実施例1において、酸素吸収性物質(B)を配合しなかった以外は同様にして評価を行った。
実施例1において、EVOH組成物(A1)の代わりにEVOH組成物(A4)を用いた以外は同様に樹脂組成物を作成し、同様の評価を行った。
Claims (9)
- 下記の構造単位( 1 ) を含有するエチレン− ビニルアルコール共重合体( A ) と酸素吸収性物質( B ) を含有し、該エチレン− ビニルアルコール共重合体( A )のエチレン含有量が10〜60モル%であり、ケン化度が90モル%以上であり、構造単位( 1 )の構造単位量が0.1〜30モル%であり、メルトフローレート(210℃、加重2160g)が0.1〜100g/10分であり、該酸素吸収性物質( B ) が被酸化性熱可塑性樹脂( B 1 ) と酸化触媒( B 2 ) からなり、該被酸化性熱可塑性樹脂( B 1 ) がポリアルキレンエーテルユニットを有する重合体( B1 2 )であり、樹脂組成物中の該エチレン− ビニルアルコール共重合体( A )と酸素吸収性物質( B )の含有割合が99.5/0.5〜50/50(重量比)であることを特徴とする樹脂組成物。
( ここで、X は炭素数5以下のアルキレン鎖で、R 1 〜 R 4 は水素原子であり、n は0 または1 を表す。) - 酸化触媒( B 2 ) が遷移金属あるいはその化合物であることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
- 遷移金属がコバルトであることを特徴とする請求項2記載の樹脂組成物。
- 構造単位( 1 ) のn が0 であることを特徴とする請求項1 〜 3 いずれか記載の樹脂組成物。
- 構造単位( 1 ) が共重合によりエチレン− ビニルアルコール共重合体( A ) の分子鎖中に導入されたものであることを特徴とする請求項1 〜 4いずれか記載の樹組成物。
- エチレン− ビニルアルコール共重合体( A ) が3 , 4 − ジアシロキシ− 1 − ブテン、ビニルエステル系モノマー及びエチレンの共重合体をケン化して得られたものであることを特徴とする請求項1 〜 5 いずれか記載の樹脂組成物。
- エチレン− ビニルアルコール共重合体( A ) が3 , 4 − ジアセトキシ− 1 − ブテン、ビニルエステル系モノマー及びエチレンの共重合体をケン化して得られたものであることを特徴とする請求項1 〜 6 いずれか記載の樹脂組成物。
- エチレン− ビニルアルコール共重合体( A ) がホウ素化合物をエチレン− ビニルアルコール共重合体1 0 0 重量部に対してホウ素換算で0 . 0 0 1 〜 1 重量部含有することを特徴とする請求項1 〜 7いずれか記載の樹脂組成物。
- 請求項1 〜 8いずれか記載の樹脂組成物の層を少なくとも1 層有することを特徴とする多層構造体。
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