TWI904365B - 樹脂組成物及使用其之成形體、以及樹脂組成物之製造方法 - Google Patents
樹脂組成物及使用其之成形體、以及樹脂組成物之製造方法Info
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Abstract
一種樹脂組成物,其含有包含30莫耳%以上的式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、及硼化合物(B),前述硼化合物(B)所包含之硼元素係相對於前述樹脂(A)1g而言為0.01~2,000微莫耳。
Description
本發明係關於包含含有聚甲基烯丙醇單元之樹脂的樹脂組成物及使用其之成形體。又,本發明係關於該樹脂組成物之製造方法。
使用遮斷氧氣等氣體之性能(阻氣性)優異的樹脂之阻氣材係以將食品・醫藥品等作為內容物之包裝材的領域為中心而廣泛使用。包裝材般的成形體由於通常藉由加熱熔融成形而製造,因此上述樹脂除了阻氣性以外,追求耐著色性(不因熱而發生黃變等著色之性質)及長期運行性(即使在長時間的熔融成形中,黏性等物性亦不變化之性質)般的熱穩定性。又,當將其它層積層於包含上述樹脂之層時,亦追求不輕易層間剝離之層間黏接性。
作為阻氣性良好的樹脂,報告有以乙烯-乙烯醇共聚物(以下有時簡稱為EVOH)為代表之乙烯醇聚合物、和甲基烯丙醇聚合物(專利文獻1、專利文獻2)。已知聚甲基烯丙醇(以下有時簡稱為PMAL)作為顯示進一步良好的阻氣性之樹脂(專利文獻3)。
EVOH係理想地使用於阻氣材,但EVOH之熱穩定性、層間黏接性及高溼度環境下的阻氣性並非可滿足者。例如專利文獻1揭示:包含規定量的羧酸與鹼土類金屬之EVOH組成物在與聚醯胺和聚酯等熔點高的樹脂之共擠製成形或共射出成形時、和即使在高溫下的熔融成形時亦著色、膜面不均少且外觀性優異,並且長期運行性及低臭性優異。然而,上述EVOH組成物因在高溼度環境下阻氣性降低而在用途和使用形態有所限制。又,EVOH由於水蒸氣阻隔性小,因此當追求水蒸氣阻隔性時,有必要使用作為與水蒸氣阻隔性優異的材料之多層結構體。
專利文獻2揭示:包含含有甲基烯丙醇單元之樹脂的阻氣材即使在高溼度下亦顯示優異的阻氣性,透明性及熔融成形性優異。然而,關於耐著色性及長期運行性般的熱穩定性、進一步關於層間黏接性則有改善的餘地。
作為解決上述的課題之材料,報告有在高溼度下阻氣性優異,且熱穩定性(耐著色性及長期運行性)優異的聚甲基烯丙醇樹脂組成物、及使用其之成形體(專利文獻3)。然而,在該報告中,為了改善物性而有必要添加25℃下的酸解離常數之倒數之對數值pKa為3.5~7.5的酸成分及該酸成分之陰離子之至少任一者(專利文獻3)。因此,例如在添加乙酸鈉時,有從樹脂中溶出乙酸之虞,有使用於設備之不鏽鋼等腐蝕之疑慮(非專利文獻1及專利文獻4)。
[專利文獻1]國際公開第2001/096464號
[專利文獻2]日本特開平10-330508號公報
[專利文獻3]國際公開第2016/104648號
[專利文獻4]日本特開2015-40307號公報
[非專利文獻1] Isao Sekine et al.,”Corrosion Behavior of Type 304 Stainless Steel in Acetic Acid Solution”Boshoku Gijutsu, 33, 500-503 (1984)
因此,本發明之目的係提供:耐著色性、長期運行性、層間黏接性、及高溼度下的阻氣性優異的樹脂組成物及使用其之成形體、以及樹脂組成物之製造方法。
本發明人潛心探討,結果發現含有規定量的包含規定量以上的下述式(1)所表示之結構單元的樹脂、及硼化合物之樹脂組成物係在熱穩定性優異的同時,具有優異的阻氣性,基於該知識進一步反覆探討而完成本發明。
亦即,本發明係提供下述[1]~[11]。
[1]一種樹脂組成物,其含有包含30莫耳%以上的下述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、及硼化合物(B),上述硼化合物(B)所包含之硼元素係相對於上述樹脂(A)1g而言為0.01~2,000微莫耳。
[2]一種成形體,其含有如[1]所記載之樹脂組成物。
[3]如[2]所記載之成形體,其係包含1層以上的含有如[1]所記載之樹脂組成物的層、及1層以上的其它層之多層結構體。
[4]如[2]或[3]所記載之成形體,其係包含1層以上的含有如[1]所記載之樹脂組成物的層、與積層於其單面或兩面之熱塑性樹脂層之多層結構體。
[5]如[2]~[4]中任一項所記載之成形體,其中含有如[1]所記載之樹脂組成物的層之厚度為0.01~1000μm。
[6]一種薄膜,其包含如[2]~[5]中任一項所記載之成形體。
[7]一種包裝材,其包含如[6]所記載之薄膜。
[8]一種樹脂組成物之製造方法,其包含下述步驟:
使包含30莫耳%以上的下述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、上述硼化合物(B)、及水接觸之步驟。
[9]如[8]所記載之樹脂組成物之製造方法,其中上述硼化合物為硼氫化鈉或硼砂。
[10]如[8]或[9]所記載之樹脂組成物之製造方法,其中在上述步驟中,上述樹脂(A)為熔融狀態。
[11]如[8]或[9]所記載之樹脂組成物之製造方法,其中在上述步驟中,將上述樹脂(A)浸漬於包含上述硼化合物(B)之水溶液。
只要藉由本發明,則可提供:耐著色性、長期運行性、層間黏接性、及高溼度下的阻氣性優異的樹脂組成物及使用其之成形體、以及樹脂組成物之製造方法。
[用以實施發明的形態]
以下針對本發明進行詳細說明。在本說明書中,可任意採用記載為較佳之規定,較佳者彼此之組合可說是更佳。在本說明書中,「XX~YY」之記載係意指「XX以上YY以下」。
此外,在以下的製造例、實施例及比較例中只要沒有特別說明,則「份」係意指質量份。
<樹脂組成物>
本發明之樹脂組成物係含有包含30莫耳%以上的下述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、及硼化合物(B),硼化合物(B)所包含之硼元素係相對於樹脂(A)1g而言為0.01~2,000微莫耳之樹脂組成物。
包含30莫耳%以上的式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)係因在主鏈具有四級碳而抑制主鏈之旋轉運動。結果樹脂中的氣體分子之擴散變慢,即使在高溼度下亦顯示高阻隔性。又,本發明之樹脂組成物係藉由相對於樹脂(A)1g而言包含規定量的硼化合物(B)所包含之硼元素,式(1)所表示之結構單元中的羥基配位於硼元素。熱穩定性提升之理由並不明確,但假定藉由摻合硼化合物(B),式(1)所表示之結構單元所包含之羥基與硼形成配位鍵,羥基經保護,熱穩定性(耐著色性及長期運行性)提升。
樹脂(A)包含30莫耳%以上的上述式(1)所表示之結構單元。
從阻氣性的觀點來看,樹脂(A)所包含之式(1)所表示之結構單元的含量係以45莫耳%以上為較佳,70莫耳%以上為更佳,80莫耳%以上為進一步較佳,90莫耳%以上為更進一步較佳,95莫耳%以上為特佳,亦可包含99.9莫耳%以上。又,該含量亦可為100莫耳%,但若亦考慮成形性等,則以99.9莫耳%以下為較佳,亦可為99莫耳%以下,亦可為98莫耳%以下,進一步亦可為95莫耳%以下。
樹脂(A)亦可為包含式(1)所表示之結構單元、與式(1)所表示之結構單元以外的結構單元之共聚物。作為式(1)所表示之結構單元以外的其它結構單元,只要不對於阻氣性及熱穩定性帶來龐大的負面影響則無特別限制,亦可包含源自以下例示之單體(M)的結構單元。
作為單體(M),例如可列舉:烯丙醇、乙烯醇、3,4-二醇-1-丁烯、2-亞甲基-1,3-丙二醇等含有羥基之單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酸、巴豆酸等含有羧基之單體;乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等烯烴系單體;丁二烯、異戊二烯等二烯系單體;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰、間、對甲基苯乙烯、乙烯萘等芳香族取代乙烯基系單體;甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、丁基乙烯醚等乙烯醚系單體;氯乙烯、氟乙烯等鹵化乙烯系單體;偏二氯乙烯、偏二氟乙烯等鹵化亞乙烯系單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等腈系單體;順丁烯二醯亞胺、N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、順丁烯二酸二甲酯等順丁烯二酸衍生物系單體。樹脂(A)除了式(1)所表示之結構單元以外,可僅包含1種其它結構單元,亦可包含2種以上。
樹脂(A)之熔融流動速率(MFR)之下限值係以在溫度210℃下、荷重2160g下的測定值而言為0.01g/10分為較佳,0.05g/10分為更佳,0.1g/10分為進一步較佳,0.3g/10分為特佳。另一方面,MFR之上限值係以在相同條件下的測定值而言為200g/10分為較佳,50g/10分為更佳,30g/10分為進一步較佳,15g/10分為特佳,10g/10分為最佳。藉由將MFR調整為上述範圍,在可輕易進行樹脂組成物之熔融成形的同時,可提高樹脂組成物之耐著色性及長期運行性。作為將MFR調整為上述範圍之方法,可列舉:調節樹脂(A)之聚合度之方法、和調整共聚成分之種類之方法。有鑑於樹脂組成物及從其得到之成形體之阻氣性、耐著色性及長期運行性等,不僅樹脂(A)其本身,包含其之樹脂組成物及成形體亦以具有上述範圍之MFR為較佳。樹脂(A)之數量平均聚合度係以100~10000為較佳。
樹脂(A)可利用周知的方法製造。製造方法並無特別限制,但例如可列舉以下所示之第1~第3方法作為製造方法。
第1方法係將下述式(2)所表示之單體均聚合、或將下述式(2)所表示之單體與上述單體(M)共聚合,將所得之聚合物或共聚物還原之方法。
在上述式(2)中,X表示選自包含氫原子、碳數1~12之烷氧基、羥基、及鹵素原子之群組的任一者。
上述式(2)所表示之單體之具體例為:甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鹵化物、甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯、甲基丙烯醛。
作為上述的單體之聚合方法,可列舉:自由基聚合、陰離子聚合等周知的聚合法。
作為自由基聚合之起始劑,可列舉:2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4’-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4’-二甲基戊腈)等偶氮系起始劑;過氧化異丁基、過氧二碳酸二正丙酯、過氧三甲基乙酸三級丁酯等過氧化物系起始劑。聚合溫度通常為室溫~100℃左右。
作為陰離子聚合之起始劑,可使用:丁基鋰、氫化鋰鋁、溴化甲鎂、氯化乙鎂、三苯基甲基氯化鈣等鹼性的鹼金屬或鹼土類金屬衍生物。陰離子聚合通常在四氫呋喃、二甲氧乙烷、二乙醚等非質子性溶媒中,在-100℃~室溫左右的低溫下進行。
作為所得之聚合物或共聚物之還原方法,可列舉:使用氫化鋰鋁、硼氫化鈉、硼氫化鋰、二硼烷等金屬氫化物作為還原劑之方法;藉由釕系、銠系、鎳系、鈀系、鉑系等過渡金屬觸媒而進行加氫氫化之方法。還原反應溶媒係考慮聚合物或共聚物之溶解性及與還原劑之反應性而適當選擇。作為還原反應溶媒之具體例,可列舉:四氫呋喃、N-甲基𠰌啉、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、二甲氧乙烷、甲醇、乙醇、丙醇等。還原反應之溫度通常為室溫~200℃左右,較佳為50~150℃。當將控制為對排或同排之聚合物或共聚物還原時,可得到維持其立體規則性之樹脂(A)。
作為樹脂(A)中的式(1)所表示之結構單元的含量之調整方法,例如可列舉:在上述還原反應中調整還原劑之量、和改變氫化條件。
第2方法係將下述式(3)所表示之單體均聚合、或將下述式(3)所表示之單體與上述單體(M)共聚合之方法。
將式(3)所表示之單體聚合時,單體中的羥基之氫原子亦可取代為醯基。聚合方法可採用上述第1方法所記載之聚合法。聚合後,藉由實施皂化處理,可得到包含式(1)所示之結構單元的樹脂(A)。作為甲基烯丙醇之聚合法,例如可使用:美國專利第3285897號說明書、美國專利第3666740號說明書及相當於其之日本特公昭47-40308號公報、英國專利第854207號說明書等所記載之方法。
第3方法係將下述式(4)所示之單體均聚合、或將下述式(4)所表示之單體與上述單體(M)共聚合,將下述式(4)中的鹵素原子的Z變換為羥基之方法。第3方法例如可使用美國專利第4125694號說明書之方法。
式(4)中,Z表示鹵素原子。
[硼化合物(B)]
本發明之樹脂組成物含有硼化合物(B),硼化合物(B)所包含之硼元素係相對於樹脂(A)1g而言為0.01~2,000微莫耳。樹脂組成物藉由包含硼元素,可使樹脂組成物及含有其之成形體之熱穩定性(耐著色性及長期運行性)顯著提升。
在本發明之樹脂組成物中,只要未損及本發明之效果,則硼化合物(B)亦可包含其它元素。作為其它元素,可列舉:鋰、鈉、鋁等。
作為硼化合物(B),並無特別限制,但例如可列舉:正硼酸(H
3BO
3)、偏硼酸、四硼酸等硼酸;硼酸三乙酯、硼酸三甲酯等硼酸酯;上述硼酸之鹼金屬鹽、上述硼酸之鹼土類金屬鹽、硼砂等硼酸鹽;二硼烷、硼烷-二甲基硫醚錯合物、硼烷-四氫呋喃錯合物、硼烷-三乙胺錯合物;硼氫化鈉、硼氫化鋰、硼氫化鎳、硼氫化鋅、三(二級丁基)硼氫化鋰、三乙醯氧基硼氫化鈉、三乙基硼氫化鋰等硼氫化合物。
作為硼化合物(B),從取得性和可添加作為水溶液之簡便性的觀點來看,此等之中又以選自包含正硼酸(H
3BO
3)、偏硼酸、四硼酸、正硼酸之鹼金屬鹽、正硼酸之鹼土類金屬鹽、硼砂、及硼氫化鈉之群組的任一者為較佳,選自包含正硼酸(H
3BO
3)、硼砂、及硼氫化鈉之群組的任一者為更佳。
在本發明之樹脂組成物中,硼化合物(B)所包含之硼元素的含量係每樹脂(A)1g而言為0.01微莫耳以上。從熱穩定性提升的觀點來看,上述硼元素之含量係以0.1微莫耳以上為較佳,0.2微莫耳以上為更佳,2微莫耳以上為進一步較佳。上述硼元素之含量為2,000微莫耳以下。從有意使熱穩定性(耐著色性及/或長期運行性)提升的觀點來看,上述硼元素之含量係以1,500微莫耳以下為較佳,1,000微莫耳以下為更佳,800微莫耳以下為更進一步較佳,500微莫耳以下為更進一步較佳,300微莫耳以下為更進一步較佳,200微莫耳以下為特佳。當硼化合物(B)所包含之硼元素的含量係每樹脂(A)1g而言小於0.01微莫耳時,無法確認到熱穩定性之提升。又,當硼化合物(B)所包含之硼元素的含量係每樹脂(A)1g而言大於2,000微莫耳時,熱穩定性降低。
[其它成分]
本發明之樹脂組成物可因應需要而包含樹脂(A)、硼化合物(B)以外的其它成分。作為其它成分,可列舉:抗氧化劑、紫外線吸收劑、塑化劑、抗靜電劑、不含金屬之熱穩定劑、潤滑劑、著色劑、填充劑、其它高分子化合物(例如其它熱塑性樹脂)、溶劑(水、或各種有機溶劑)等添加劑。其它成分可在未阻礙本發明之效果的範圍摻合而包含1種或2種以上。其它高分子化合物之含量通常係相對於樹脂(A)之含量而言為50質量%以下,較佳為20質量%以下。
本發明之樹脂組成物之熔融流動速率(MFR)並無特別限制,但溫度230℃、荷重2.16kg下的熔融流動速率(MFR)係以3.0g/10分以上為較佳,6.0g/10分為更佳,7.0g/10分為進一步較佳。藉此,未損及本發明之效果而二次成形時的加工性提升。
本發明之樹脂組成物所包含之硼元素量之含量(B)與樹脂(A)所包含之羥基含量(OH)之比((B)/(OH))係表示相對於羥基1莫耳之硼元素之莫耳量,並無特別限制,但0.005×10
-6以下為較佳,0.003×10
-6以下為更佳,0.001×10
-6以下為進一步較佳。藉此,未損及本發明之效果而熔融成形時的加工性提升。
從高溼度環境下的阻氣性的觀點來看,溫度20℃、相對溼度100%下的樹脂組成物之透氧度較佳為60mL・20μm/(m
2・day・atm)以下,更佳為40mL・20μm/(m
2・day・atm)以下,進一步較佳為20mL・20μm/(m
2・day・atm)以下,特佳為10mL・20μm/(m
2・day・atm)以下。樹脂組成物之透氧度愈低,即使作成多層結構體時亦可在高溼度環境下得到良好的阻隔性能。
<成形體>
本發明之成形體含有本發明之樹脂組成物。藉此,得到耐著色性、長期運行性、層間黏接性、及高溼度下的阻氣性優異的成形體。
本發明之成形體可為單層結構體,亦可為包含其它層之多層結構體。
本發明之成形體係包含1層以上的含有本發明之樹脂組成物之層(理想為包含上述的樹脂組成物之層)者,作為具體例,可列舉:僅具有含有該樹脂組成物之層之單層結構體;包含1層以上的含有該樹脂組成物之層、及1層以上的與該層不同的其它層之多層結構體;包含1層以上的含有該樹脂組成物之層、與積層於該層之單面或兩面之熱塑性樹脂層之多層結構體;包含2層以上的含有該樹脂組成物之層,不包含其它層之多層結構體。
作為上述多層結構體之理想的層構成,當將上述的含有本發明之樹脂組成物之層設為P、將由黏接性樹脂製成的層(黏接性樹脂層)設為Ad、將由熱塑性樹脂製成的層(熱塑性樹脂層)設為T時,可列舉:P/T、T/P/T、P/Ad/T、T/Ad/P/Ad/T等。此等各層可為單層,亦可為多層。亦可介隔黏接劑層來取代黏接性樹脂層。
其中又以包含1層以上的含有本發明之樹脂組成物之層、及1層以上的與該層不同的其它層之多層結構體的成形體係耐著色性、長期運行性、層間黏接性、及高溼度下的阻氣性優異。
又,包含1層以上的含有本發明之樹脂組成物之層、與積層於該層之單面或兩面之熱塑性樹脂層之多層結構體的成形體係耐著色性、長期運行性、層間黏接性、及高溼度下的阻氣性優異。
含有構成成形體之樹脂組成物的層之厚度較佳為0.01~1000μm。藉由上述層之厚度為上述數值範圍,得到耐著色性、長期運行性、層間黏接性、及高溼度下的阻氣性優異的成形體。
製造多層結構體之方法並未特別限制,例如可列舉下述i)~iv)之方法。
i)將熱塑性樹脂熔融擠製於層P(薄膜、薄片等),於層P上形成熱塑性樹脂層T之方法。
ii)將本發明之樹脂組成物與其它熱塑性樹脂共擠製或共射出,形成P/T或T/P/T之層構成之方法。
iii)介隔黏接性樹脂層Ad或黏接劑層而將層P與熱塑性樹脂層T(薄膜、薄片等)疊層之方法。當使用黏接性樹脂層Ad時,亦可與ii)之方法同樣地藉由共擠製或共射出而製造多層結構體。又,亦可使用其它基材(薄膜、薄片等)來取代熱塑性樹脂層T。
iv)將包含樹脂組成物與溶媒之均一溶液塗布於基材上,藉由使溶媒從形成之塗布面蒸發而形成層P之方法。基材並未特別限制,可為熱塑性樹脂層T(薄膜、薄片等),亦可為塗布於熱塑性樹脂層T上之黏接性樹脂層Ad,亦可為其它基材(薄膜、薄片等)。
作為使用於多層結構體中的其它層之熱塑性樹脂,可列舉:直鏈狀低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯、丙烯-α-烯烴共聚物(碳數4~20之α-烯烴)、聚丁烯、聚戊烯等烯烴之均聚合或其共聚物;乙烯-乙烯醇共聚物;聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯;聚酯彈性體;耐綸6、耐綸66等聚醯胺;聚苯乙烯;聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯;(甲基)丙烯酸系樹脂;乙烯酯系樹脂;聚胺基甲酸酯彈性體;聚碳酸酯;氯化聚乙烯;氯化聚丙烯等。此等之中又理想地使用:聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯、聚酯、聚醯胺、聚苯乙烯。
作為形成黏接性樹脂層Ad之黏接性樹脂,只要對於本發明之樹脂組成物及熱塑性樹脂具有黏接性則未特別限制,但以含有羧酸改質聚烯烴之黏接性樹脂為較佳。作為羧酸改質聚烯烴,可理想地使用:使乙烯性不飽和羧酸、其酯或其酐化學性(例如加成反應、接枝反應等)鍵結於烯烴系聚合物所得之含有羧基之改質烯烴系聚合物。在此所說的烯烴系聚合物係意指:聚乙烯(低壓、中壓、高壓)、直鏈狀低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等聚烯烴、烯烴與其它單體(乙烯酯、不飽和羧酸酯等)之共聚物(例如:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等)。此等之中又以直鏈狀低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯之含量5~55質量%)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(丙烯酸乙酯之含量8~35質量%)為較佳,直鏈狀低密度聚乙烯及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物為更佳。作為乙烯性不飽和羧酸、其酯或其酐,可列舉:乙烯性不飽和單羧酸或其酯、乙烯性不飽和二羧酸、其單酯或者二酯、或其酐,此等之中又以乙烯性不飽和二羧酸酐為較佳。具體而言可列舉:順丁烯二酸、反丁烯二酸、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐、順丁烯二酸單甲酯、順丁烯二酸單乙酯、順丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸單甲酯等,尤其順丁烯二酸酐為理想。
作為形成黏接劑層之黏接劑,可使用:將有機鈦化合物、異氰酸酯化合物、聚酯系化合物等作為黏接劑成分之周知的黏接劑。
上述i)~iv)之方法之中又理想地使用:將本發明之樹脂組成物與其它熱塑性樹脂共擠製之方法。共擠製之方法並未特別限制,可列舉:多歧管合流方式T模法、給料塊合流方式T模法、膨脹法等。
又,在上述i)~iv)之方法之中,將包含樹脂組成物與溶媒之均一溶液塗布於基材上之方法亦為較佳。均一溶液中的樹脂組成物之濃度並無特別限制,但以5~50質量%為較佳。濃度小於5質量%則有乾燥負荷變大之情形。另一方面,當濃度大於50質量%時,有黏度變高,操作成為問題之情形。溶媒只要可溶解樹脂組成物則無特別限制,但理想地使用:乙醇和1-丙醇等。塗布時的塗布劑之溫度係以20~80℃為佳。塗布方法並未特別限定,但例如理想地使用:凹版印刷輥塗法、逆凹版印刷塗布法、逆輥塗法、邁耶線棒塗布法(Meyer bar coating method)等周知的方法。
亦可將多層結構體二次加工而得到成形體。進行二次加工所得之成形體之形狀及形態並未特別限制,作為代表性的成形體,可列舉以下的a)~d)。
a)藉由將多層結構體(薄片、薄膜等)朝單軸或雙軸方向延伸、熱處理所得之多層延伸薄片或薄膜。
b)藉由將多層結構體(薄片、薄膜等)壓延所得之多層壓延薄片或薄膜。
c)藉由將多層結構體(薄片、薄膜等)真空成形、壓空成形、及真空壓空成形等熱成形加工所得之多層托盤杯狀容器。
d)藉由將多層結構體(管(pipe)等)拉吹成形等所得之瓶或杯狀容器等。
此外,二次加工法並未限制於在得到上述成形品時所例示之各方法,例如可適當使用吹氣成形等上述以外的周知的二次加工法。
上述單層結構體或多層結構體的成形體因阻氣性優異而適合活用這樣的特性之用途。作為成形體之用途,可列舉:單層或多層的薄膜或薄片、管(pipe)、管(tube)、容器(深衝容器、瓶、杯、槽、小袋(pouch)、袋(bag)、泡鼓包裝等)、纖維等。在此等用途中,成形體之形狀及形態並未特別限定。又,適用於此等用途之成形體可為單層或多層結構。本發明之成形體可理想地使用作為食品用包裝材、醫藥品用包裝材等。
從兼具阻氣性與成形加工性的觀點來看,此等用途之中又可理想地使用作為薄膜,包含本發明之成形體之薄膜係本發明之一種形態。
[成形體之成形方法]
上述成形體之成形方法並未特別限制,可使用:熔融成形(擠製成形、射出成形、吹氣成形等)、溶液成形、粉體成形等各種成形方法,但較佳為熔融成形,只要藉由本發明之樹脂組成物,則即使藉由熔融成形而製造成形體之情形,亦可在抑制黃變等著色的同時,穩定而長期連續地製造成形體,更可使形成多層結構體的成形體時的層間黏接性提升,藉此可使成形體之耐久性提升。又,本發明之成形體可成為:魚眼和線條、凝膠、異物等之產生少,著色以外的外觀特性亦優異者。藉由使用本發明之成形體,亦可得到優異的外觀特性和長期運行性及層間黏接性優異的多層結構體。在熔融成形中,使樹脂組成物熔融時的溫度係以100~300℃左右為較佳。若大於300℃,則有樹脂組成物中的樹脂(A)熱劣化、分解之虞。又,若小於100℃,則有樹脂組成物之熔融變得困難之情形。
[用途]
針對本發明之成形體之用途進行說明。
本發明之成形體可理想地利用作為包裝材。包含上述的薄膜之包裝材係本發明之一種形態。包裝材可僅藉由本發明之成形體所構成,亦可與本發明以外的多層結構體和其它構件所構成。
本發明之包裝材可利用周知的方法製作。例如亦可將包含含有本發明之樹脂組成物之層的薄片狀的多層結構體或包含該多層結構體之薄膜材(以下亦僅稱為「薄膜材」)接合而成形為規定的容器之形狀,藉此製作容器(包裝材)。本發明之包裝材可活用其優異的阻氣性及水蒸氣阻隔性,適用於各種用途。該包裝材係理想地使用於:變得需要對於氧氣之阻隔性的用途、和藉由各種功能性氣體而取代包裝材之內部的用途。例如本發明之包裝材係理想地使用作為食品用包裝材。又,本發明之包裝材除了食品用包裝材以外,亦理想地使用作為:農藥和醫藥等藥品;醫療器材;機械零件和精密材料等產業材料;用來包裝衣料等之包裝材等。
又,本發明之成形體亦可使用於太陽電池和顯示器等電子裝置。例如當使用於太陽電池時,本發明之成形體係使用作為太陽電池之構件。又,當使用於顯示器時,本發明之成形體係使用作為顯示器之構件。
本發明之成形體或薄膜亦可為二次加工為各種成形品者。作為這樣的成形品,可列舉:縱型製袋填充密封袋、小袋、真空絕熱體、真空包裝袋、瓶、杯狀容器、泡鼓包裝、槽、袋、層壓管(laminated tube)容器、輸液袋、容器用蓋材、紙容器、條狀帶(strip tape)、或模內標籤。以下針對各成形品進行說明。
(縱型製袋填充密封袋)
本發明之成形體或薄膜可使用作為縱型製袋填充密封袋。縱型製袋填充密封袋係藉由構成成形體之多層結構體在2個端部與胴體部之三方面經密封而形成。縱型製袋填充密封袋可藉由縱型製袋填充機而製造。藉由縱型製袋填充機之製袋係適用各種方法,但在任一方法中皆為內容物從袋之上方的開口供給至其內部,此後該開口經密封而製造縱型製袋填充密封袋。縱型製袋填充密封袋係例如由在上端、下端、及側部之三方面經熱封之1片薄膜材所構成。本發明之作為容器之縱型製袋填充密封袋係阻氣性及水蒸氣阻隔性優異,在殺菌處理後亦維持阻隔性能,因此只要藉由該縱型製袋填充密封袋,則可長期間抑制內容物之品質劣化。
(小袋)
本發明之成形體或薄膜可使用作為小袋。在本說明書中,「小袋」係意指主要將食品、日用品或醫藥品作為內容物,具備薄膜材作為牆壁構件之容器。作為小袋,例如可從其形狀及用途來列舉:附壺嘴之小袋、附夾鏈密封之小袋、平袋、自立袋、橫型製袋填充密封袋、殺菌袋等。例如平袋係藉由2片構成成形體之多層結構體之周圍部互相接合而形成。小袋亦可藉由將阻隔性多層結構體、與至少1層的其它層積層而形成。該小袋係阻氣性優異,即使殺菌處理後亦維持其阻隔性能。因此,藉由使用該小袋,即使在運輸後和長期保存後,亦可長期間防止內容物之變質。又,在該小袋之一例中,由於可良好地保持透明性,因此易於確認內容物、和確認劣化所致之內容物之變質。
(真空絕熱體)
本發明之成形體或薄膜亦可利用於真空絕熱體。藉由將芯材配置於多層結構體所包圍之內部並且將周圍部黏接而製作真空絕熱體。此時,藉由將該內部減壓,多層結構體因壓力差而與芯材密合。芯材之材料及形狀只要適合絕熱則未特別限制。作為芯材,例如可列舉:珍珠岩粉末、二氧化矽粉末、沉澱二氧化矽粉末、矽藻土、矽酸鈣、玻璃絨、岩絨、人工(合成)羊毛、樹脂之發泡體(例如:苯乙烯泡沫體、胺基甲酸酯泡沫體)等。作為芯材,亦可使用成形為規定形狀之中空容器、蜂窩結構體等,亦可為粒子狀。
上述真空絕熱體係將利用更薄更輕的絕熱體來達成與包含胺基甲酸酯泡沫體之絕熱體所致之絕熱特性同等的絕熱特性成為可能。真空絕熱體由於可長期間保持絕熱效果,因此可利用於:冰箱、熱水器及電鍋等家電製品用之絕熱材、使用於牆壁部、天花板部、閣樓部及地板部等之住宅用絕熱材、車頂材、蓄熱機器、自動販賣機等之絕熱面板、熱泵應用機器等熱轉移機器等。
(電子裝置)
本發明之成形體或薄膜除了阻氣性以外,對於水蒸氣之阻隔性亦優異。尤其當將本發明之成形體或薄膜使用於電子裝置時,該特性有大大地有助於電子裝置之耐久性之情形。作為電子裝置,可列舉:太陽電池等光電變換裝置;有機EL顯示器、液晶顯示器(LCD)、電子紙等具有顯示器之資訊顯示裝置;有機EL發光元件等照明裝置等。
作為太陽電池,例如可列舉:矽系太陽電池、化合物半導體太陽電池、有機薄膜太陽電池等。作為矽系太陽電池,例如可列舉:單晶矽太陽電池、多晶矽太陽電池、非晶矽太陽電池等。作為化合物半導體太陽電池,例如可列舉:III-V族化合物半導體太陽電池、II-VI族化合物半導體太陽電池、I-III-VI族化合物半導體太陽電池等。作為有機薄膜太陽電池,例如可列舉:pn異質接合有機薄膜太陽電池、本體異質接合(bulk heterojunction)有機薄膜太陽電池等。又,太陽電池亦可為多個單元電池串聯接續之積體形的太陽電池。
作為使用於電子裝置之成形體或薄膜,例如可列舉:LCD用基板薄膜、有機EL顯示器用基板薄膜、電子紙用基板薄膜、電子裝置用密封薄膜、PDP用薄膜等顯示器構件;LED用薄膜、識別標籤用薄膜、太陽電池模組、太陽電池用背板、太陽電池用保護薄膜等太陽電池構件等電子裝置相關構件;光通訊用構件、電子機器用可撓薄膜、燃料電池用隔膜、燃料電池用密封薄膜、各種功能性薄膜之基板薄膜等。當將多層結構體使用作為顯示器之構件時,例如使用作為低反射性薄膜。
作為一例,具備本發明之成形體或薄膜的電子裝置只要具備電子裝置本體、密封材、與包含上述的多層結構體之保護薄片,將保護薄片以保護電子裝置本體之表面的方式配置即可。保護薄片可直接配置於電子裝置本體之一表面,亦可介隔密封材等其它構件而配置於電子裝置本體上。保護薄片可僅由多層結構體所構成,亦可包含多層結構體與積層於該多層結構體之其它構件(例如:其它層)。保護薄片只要是適合保護電子裝置之表面之層狀的積層體並且包含上述的多層結構體,則其厚度及材料並未特別限制。密封材亦可覆蓋電子裝置本體之表面全體,是因應電子裝置本體之種類及用途等而適當附加之任意的構件。作為密封材,係使用:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯丁醛等。亦可在與配置有保護薄片之表面相反側的表面亦配置保護薄片。
電子裝置本體係依據其種類,可利用所謂卷對卷方式製作。卷對卷方式係將纏繞於輸送輥之可撓的基板(例如:不鏽鋼基板、樹脂基板等)送出,於該基板上形成元件,藉此製作電子裝置本體,所得之電子裝置本體係利用捲繞輥捲繞。此時,保護薄片亦先準備作為具有可撓性之長條的薄片之形態、更具體而言為長條的薄片之捲繞體之形態為佳。在一例中,從輸送輥送出之保護薄片係積層在捲繞於捲繞輥前的電子裝置本體上,與電子裝置本體一同捲繞。在另一例中,亦可將捲繞於捲繞輥之電子裝置本體重新從輥送出,積層保護薄片。在本發明之理想形態之一例中,電子裝置本身具有可撓性。
(泡鼓包裝)
本發明之成形體或薄膜亦可利用於泡鼓包裝。在本說明書中,泡鼓包裝尤其意指使用於醫藥品之錠劑包裝體。作為錠劑包裝體之形狀並未特別限制,但藉由在具有收納部分之托盤之端緣部使蓋材黏接,可提供可保存內容物的經密封之空間。托盤之成形方法並未特別限定,但藉由將本發明之成形體或薄膜2次成形而使其凹陷,可提供收納空間與其周圍的端緣部。具體而言,例如可使用:真空成形、壓空成形、壓空真空成形、栓塞輔助(plug assist)壓空成形、栓塞輔助真空成形、栓塞輔助壓空真空成形、栓塞成形、加壓成型等。蓋材只要是與托盤黏接者則未特別限定,但例如可使用:本發明之成形體或薄膜、鋁、透明蒸鍍薄膜等。使用本發明之成形體或薄膜之泡鼓包裝由於阻氣性優異,因此可長期間防止內容物之變質。又,在該泡鼓包裝之一例中,由於可良好地保持透明性,因此易於確認內容物、和確認劣化所致之內容物之變質。
<樹脂組成物之製造方法>
在上述的本發明之樹脂組成物之製造時,可採用周知的方法,例如可列舉:使硼化合物(B)接觸樹脂(A)、和藉由利用硼氫化鈉進行還原處理而使樹脂中含有源自式(1)的結構單元,將其就此使用作為樹脂組成物,但亦可藉由後述的本發明之樹脂組成物之製造方法而得。
本發明之樹脂組成物之製造方法包含下述步驟:使包含30莫耳%以上的上述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、硼化合物(B)、及水接觸之步驟。藉由採用本發明之製造方法,可更確實地製造熱穩定性優異、進一步層間黏接性優異的樹脂組成物。此外,此後,有時將包含30莫耳%以上的上述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)簡稱為樹脂(A)。
包含30莫耳%以上的上述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)及硼化合物(B)係與上述相同,在此省略。此外,從能確實地進行處理與簡便性的觀點來看,硼化合物(B)係以硼氫化鈉或硼砂為較佳。
在使包含30莫耳%以上的上述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、硼化合物(B)、及水接觸之步驟中,使各成分接觸之順序只要未損及本發明之效果則無限制,但較佳可列舉:將樹脂(A)浸漬於包含硼化合物(B)之水溶液。
包含硼化合物(B)之水溶液可為硼化合物(B)溶解於水,亦可為硼化合物(B)分散於水。
在上述步驟中,只要未損及本發明之效果,則亦可使用水以外的溶媒。使用水以外的溶媒時,可在包含硼化合物(B)之水溶液添加水以外的溶媒,亦可在水與水以外的溶媒添加硼化合物而使用。
在上述步驟中,亦可摻合其它成分。其它成分之例示係與上述相同,在此省略。只要未損及本發明之效果,則添加其它成分之順序並無限制。
將樹脂(A)浸漬於包含硼化合物(B)之水溶液之處理可為批次方式,亦可為連續方式。當以批次式進行時,相對於樹脂(A)而言,包含硼化合物(B)之水溶液之質量比(浴比)係以3以上為較佳,10以上為更佳,20以上為進一步較佳。在連續方式中,可理想地使用塔式之裝置。浸漬時間之理想範圍係因樹脂(A)之形狀・形態而異,但當樹脂(A)為平均徑1~10mm左右的粒狀時為1小時以上,較佳為2小時以上。
本發明之製造方法所得之樹脂組成物亦可就此使用作為成形體之材料,但以從樹脂組成物去除水(或溶劑),使其乾燥為較佳。從防止成形加工時的發泡等所致之空隙(void)之產生等成形異常的觀點來看,經乾燥之樹脂組成物之含水率係以相對於樹脂組成物全體而言為1.0質量%以下為較佳,0.8質量%以下為更佳,0.5質量%以下為進一步較佳。
乾燥方法並無特別限制,可列舉靜置乾燥和流動乾燥等作為理想者。乾燥方法可使用單一的方法,亦可例如在進行流動乾燥後進行靜置乾燥等組合多種方法。乾燥處理可為連續式或批次式之任一者,當組合多種乾燥方式時,各乾燥方式可自由選擇連續式、批次式。在低氧氣濃度或無氧氣狀態和氮氣環境下進行乾燥亦從可減少乾燥中的氧氣所致之樹脂組成物之劣化的觀點來看為較佳。其中又以在氮氣環境下的乾燥為較佳。
當所得之樹脂組成物中的硼化合物(B)之含量過多時,熱穩定性降低。因此,只要因應需要而進行洗淨,調整硼化合物(B)含量即可。洗淨方法並無特別限制,但在工業上易於利用:在水中攪拌樹脂組成物之方法、將蒸氣接觸樹脂組成物之方法等。
本發明之樹脂組成物之製造方法亦可在上述步驟中,使樹脂(A)與硼化合物(B)反應後,將反應溶液添加於水。藉由反應溶液與水接觸,得到作為沉澱物之樹脂組成物。在樹脂(A)與硼化合物(B)之反應中,亦可摻合四氫呋喃、甲苯、甲醇等溶媒、和其它成分。溶媒和其它成分可分別單獨使用,亦可併用2種以上。又,樹脂(A)與硼化合物(B)之反應溫度較佳為60~150℃,更佳為80~130℃。只要在上述反應溫度之範圍內,則良好地進行反應。
本發明之樹脂組成物之製造方法係在上述步驟中,即使樹脂(A)為熔融狀態亦可適用。
當將樹脂(A)作成熔融狀態而製造本發明之樹脂組成物時,使用混練機和擠製機等裝置。
將原料供給至上述裝置時,亦可使樹脂(A)在裝置內熔融,使包含硼化合物(B)之水溶液接觸經熔融之樹脂(A)。又,亦可將樹脂(A)與硼化合物(B)乾式摻合而加熱或熔融,對其添加水。此外,此時,樹脂(A)與硼化合物(B)可溶解於水,亦可分散於水。
即使當將樹脂(A)作成熔融狀態而製造樹脂組成物時,亦可摻合水以外的溶媒和其它成分。水以外的溶媒和其它成分之摻合順序並未特別限制。又,水以外的溶媒和其它成分可準備作為分別單獨包含之多種液體,亦可準備作為包含2種以上的成分之液體(例如:包含應混合之全部的成分之液體)。
使樹脂(A)熔融時的溫度係以100~300℃左右為較佳。只要為300℃以下,則無樹脂(A)熱劣化及分解之虞。又,由於含水之樹脂(A)之熔點比經乾燥之樹脂(A)更為降低,因此更低溫下的熔融成為可能。只要為100℃以上,則樹脂(A)變得易於熔融。
即使當將樹脂(A)作成熔融狀態而製造本發明之樹脂組成物時,亦可藉由因應溶劑和水分之含有率而進行乾燥,得到空隙之產生少的樹脂組成物。乾燥方法係與上述相同,在此省略。
[實施例]
以下藉由實施例而具體說明本發明,但本發明並未限定於此等實施例。實施例及比較例中的各評價係根據以下所示之方法而進行。
・樹脂(A)之結構之鑑定方法
樹脂(A)之結構係利用
1H-NMR及
13C-NMR鑑定。將測定條件示於下述。
(
1H-NMR之測定條件)
觀測頻率 :600MHz
溶媒 :DMSO-d6
聚合物濃度 :5質量%
測定溫度 :80℃
累積次數 :512次
脈衝延遲時間 :2.8秒
樣品旋轉速度 :10~12Hz
脈衝寬度(90°脈衝) :15μsec.
(
13C-NMR之測定條件)
觀測頻率 :150MHz
溶媒 :DMSO-d6
聚合物濃度 :10質量%
測定溫度 :80℃
累積次數 :8000次
測定模式 :反轉閘控去偶合(inverse gated decoupling)法
脈衝延遲時間 :1.2秒
樣品旋轉速度 :10~12Hz
脈衝寬度(90°脈衝) :16μsec.
・硼化合物(B)所包含之硼元素之定量
將樹脂組成物利用微波分解裝置進行前處理,使用ICP-MS測定,將源自樹脂組成物所包含之硼化合物(B)的硼元素定量。將樹脂組成物0.1g秤取於石英管(quartz insert),添加硝酸(比重1.42g)6mL。將石英管放入投入有水5mL與過氧化氫2mL之分解容器並密閉,進行微波分解(Milestone General股份有限公司製「微波分解裝置ETHOS-1」、分解條件:以3分鐘升溫至70度,此後以2分鐘放置冷卻至50度。接著,以20分鐘升溫至230度,維持230度15分鐘)。放置冷卻後,定容為50mL,將以孔徑0.45μm過濾器過濾之濾液提供至ICP-MS測定。
(ICP-MS之測定方法)
裝置名 :Agilent Technologies股份有限公司製「Agirent7900」
RF輸出 :1500W
載氣流量 :0.7L/min
電漿模式 :熱電漿
NoGas模式測定元素 :B、Na
標準液 :SPEX股份有限公司製「XSTC-622」
檢量線用標準液 :0、0.5、5.0、10.0、30.0、50.0ng/mL之1.4mol/L硝酸溶液
・重量平均分子量及分子量分布之測定
重量平均分子量及分子量分布係使用凝膠滲透層析術(GPC)而測定,算出作為換算為標準聚甲基丙烯酸甲酯之分子量之值。測定條件係如以下。
(GPC之測定條件)
裝置 :島津製作所股份有限公司製「LC-20AT」
檢測器 :示差折射率檢測器
管柱 :將Tosoh股份有限公司製「TSKgel AWM-M」連結2根
移動相 :10mmol/L溴化鋰DMF溶液
樣品濃度 :0.1wt%
流量 :0.5mL/分
管柱溫度 :40℃
・耐著色性之評價方法及評價基準
後述的層間黏接性之評價係將製作之多層薄膜捲繞為紙管,以目視觀察包含樹脂組成物之層的端面,基於以下的評價基準而評價耐著色性。
(耐著色性之評價基準)
A:未確認到著色
B:稍微確認到著色
C:著色為淡黃色
D:著色為黃色
E:強烈著色,呈橙色
・長期運行性之評價方法及評價基準
長期運行性係使用MFR(立山科學股份有限公司製「L260」)而評價。將樹脂組成物在溫度210℃、荷重2160g之Melt Indexer內保持3分鐘後,使其吐出1分鐘,將此時吐出之重量設為MFR3。同樣地保持15分鐘後,使其吐出1分鐘,將此時吐出之重量設為MFR15。算出MFR15與MFR3之比率MFR15/MFR3,基於以下的評價基準而評價長期運行性。MFR15/MFR3愈接近1,熔融黏度之穩定性愈佳,顯示長期運行性優異。
(長期運行性之評價基準)
A:0.8以上小於1.2
B:0.6以上小於0.8、或1.2以上小於1.4
C:0.4以上小於0.6、或1.4以上小於1.6
D:0.3以上小於0.4、或1.6以上小於1.7
E:0.2以上小於0.3、或1.7以上小於1.8
F:小於0.2、或1.8以上
・層間黏接性之評價方法及評價基準
使用樹脂組成物、直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE、三井化學股份有限公司「UltZex 2022L」)及黏接性樹脂(住友化學股份有限公司製「Bondine TX8030」,以下亦稱為Ad),在以下的製造方法及製造條件下藉由多層薄膜擠製機而製作3種5層的多層薄膜(LLDPE/Ad/樹脂組成物/Ad/LLDPE、厚度50μm/10μm/10μm/10μm/ 50μm)。將所得之多層薄膜在剛多層製膜後以朝MD方向150mm、朝TD方向15mm切出後,立刻藉由Autograph(島津製作所股份有限公司製「DCS-50M」)而以T型剝離模式測定樹脂組成物層/Ad層間的剝離強度,藉由剝離強度之強度而基於以下的評價基準來評價層間黏接性。
(多層薄膜之製造方法及製造條件)
<擠製機>
樹脂組成物用 :東洋精機製作所股份有限公司製 20mmφ擠製機 Labo機ME型CO-EXT
Ad用 :Technovel股份有限公司製 20mmφ擠製機 SZW20GT-20MG-STD
LLDPE用 :Research Laboratory of Plastics Technology股份有限公司製 32mmφ 擠製機GT-32-A
<模具>
Research Laboratory of Plastics Technology股份有限公司製 300mm寬衣架型模具
樹脂組成物擠製溫度:供給部/壓縮部/計量部/模具
=175/210/210/210℃
Ad擠製溫度:供給部/壓縮部/計量部/模具
=100/160/220/220℃
LLDPE擠製溫度:供給部/壓縮部/計量部/模具
=150/200/210/220℃
(層間黏接性之評價基準)
A:300g/15mm以上
B:200g/15mm以上、小於300g/15mm
C:100g/15mm以上、小於200g/15mm
D:小於100g/15mm
・阻氣性(透氧度)之評價方法及評價基準
將在上述的層間黏接性之評價所製作之多層薄膜使用MODERN CONTROLS INC.公司製(透氧量測定裝置「MOCON OX-TRAN2/20型」),在20℃、100%RH的條件下根據JIS K7126(等壓法)所記載之方法而測定透氧度,基於以下的評價基準而評價阻氣性。
(阻氣性之評價基準)
A:小於10mL・20μm/(m
2・day・atm)
B:10mL・20μm/(m
2・day・atm)以上、小於20mL・20μm/(m
2・day・atm)
C:20mL・20μm/(m
2・day・atm)以上、小於40mL・20μm/(m
2・day・atm)
D:40mL・20μm/(m
2・day・atm)以上、小於60mL・20μm/(m
2・day・atm)
E:60mL・20μm/(m
2・day・atm)以上
・熔融流動速率(MFR)
將包含樹脂組成物之乾燥顆粒5g投入Melt Flow Rate(立山科學股份有限公司製「L260」),在測定溫度下在施加2.16kg之荷重的狀態下保持6分鐘。此後,每隔一定時間採取及計量3次從Melt Flow Rate吐出之樹脂重量。求出其平均值,算出保持時間6分鐘下的MFR(單位為g/10min)。
[製造例1]
(1)聚甲基丙烯酸甲酯之合成
在氮氣環境下,在安裝有攪拌機及採取管之高壓滅菌器內,投入甲基丙烯酸甲酯100質量份、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙腈)0.0053質量份及正辛基硫醇0.20質量份,藉由一邊吹入氮氣一邊攪拌而去除溶存氧氣,得到原料液。其次,在與高壓滅菌器以配管接續之槽型反應器投入原料液直到容量之2/3,將溫度維持在140℃首先以批次方式使聚合反應開始。在聚合轉化率成為48質量%時,以平均滯留時間成為150分的流量,將原料液從高壓滅菌器供給至槽型反應器,且以相當於原料液之供給流量的流量,將反應液從槽型反應器抽出,維持在溫度140℃,切換為連續流通方式之聚合反應。切換後的穩定狀態下的聚合轉化率為48質量%。將從成為穩定狀態的槽型反應器抽出之反應液以平均滯留時間成為2分鐘的流量供給至內溫230℃的多管式熱交換器並加溫。其次將經加溫之反應液導入絕熱閃蒸器,將以未反應單體作為主成分之揮發分去除,得到熔融樹脂。將揮發分經去除之熔融樹脂供給至內溫260℃的雙軸擠製機並吐出為股狀,藉由以製粒機切割而得到顆粒狀的聚甲基丙烯酸甲酯。GPC分析之結果,所得之聚甲基丙烯酸甲酯之重量平均分子量為117000g/mol,分子量分布為2.35。
[製造例2]
(2)樹脂(A1)之合成
將氫化鋰鋁250份投入附冷卻器之反應容器,進行氮氣取代,添加N-甲基𠰌啉3000份後,加熱為130℃並使其迴流。對其添加製造例1所合成之包含聚甲基丙烯酸甲酯600份與N-甲基𠰌啉6000份之溶液,滴液結束後進一步使其迴流4小時。此後,將乙酸乙酯1000份滴液而使未反應的氫化物去活化,進一步將50%磷酸水溶液5000份滴液。冷卻後,藉由離心而分離為上清液與固體成分。於所得之上清液中添加蒸餾水而使聚合物(其之1)析出。又,於所得之固體成分添加10000份的乙醇,60℃、1小時加熱溶解後以玻璃過濾器過濾,將所得之濾液藉由蒸發器而濃縮後,添加蒸餾水而使聚合物(其之2)析出。組合藉由析出所得之聚合物(其之1及其之2),添加100℃的蒸餾水,藉由煮沸而充分洗淨。洗淨後,藉由過濾而得到樹脂(A1)。
樹脂(A1)之結構鑑定
1H-NMR:δ=0.9~1.2(3H、側鏈甲基)、1.2~1.6(2H、主鏈亞甲基)、3.1~3.5(2H、側鏈亞甲基)、4.6(1H、羥基)
13C-NMR:δ=21~27(側鏈一級碳)、38~43(主鏈四級碳)、43~52(主鏈二級碳)、67~73(側鏈的羥基鍵結之碳)
[製造例3~8]
(3)樹脂(A2)~樹脂(A7)之合成
除了在製造例2中使用將表1所示之單體自由基聚合所得之(共)聚合物來取代聚甲基丙烯酸甲酯以外,與製造例2同樣地得到樹脂(A2)~樹脂(A7)。
[表1]
表1
| 單體 | 單體組成 (莫耳比) | 樹脂 | |
| 製造例2 | 甲基丙烯酸甲酯 | 100 | 樹脂(A1) |
| 製造例3 | 甲基丙烯酸甲酯 /丙烯酸甲酯 | 85/15 | 樹脂(A2) |
| 製造例4 | 甲基丙烯酸甲酯 /丙烯酸甲酯 | 70/30 | 樹脂(A3) |
| 製造例5 | 甲基丙烯酸甲酯 /丙烯酸甲酯 | 30/70 | 樹脂(A4) |
| 製造例6 | 甲基丙烯酸甲酯 /苯乙烯 | 75/25 | 樹脂(A5) |
| 製造例7 | 甲基丙烯酸甲酯 /丙烯酸甲酯 | 25/75 | 樹脂(A6) |
| 製造例8 | 甲基丙烯酸甲酯 /苯乙烯 | 25/75 | 樹脂(A7) |
[製造例9]
(4)樹脂(A8)之合成
除了在製造例2中,變更為Kuraray股份有限公司製「Parapet(註冊商標) GF品牌、甲基丙烯酸樹脂」來取代聚甲基丙烯酸甲酯以外,與製造例2同樣地得到樹脂(A8)。樹脂(A8)係在包含88莫耳%的式(1)所示之結構單元的同時,包含源自烯丙醇的結構單元者。
[實施例1]
於硼氫化鈉0.1g添加水450g並攪拌,製備溶液1。量取50g的溶液1,對其添加樹脂(A1)3g,一邊偶爾攪拌一邊在室溫下浸漬5天。浸漬後,回收樹脂組成物,在80℃下減壓乾燥12小時,得到樹脂組成物。
實施例1所得之樹脂組成物所包含之樹脂(A1)具有99.9莫耳%以上的式(1)所表示之結構單元。樹脂組成物所包含之硼元素之含量係相對於樹脂(A1)而言為2μmol/g。又,長期運行性評價中的MFR15/MFR3為0.92,層間黏接性評價中的剝離強度為530g/15mm,阻氣性評價中的透氧度小於檢測極限的0.01mL/(m
2・day・atm)。在層間黏接性之評價時製作之多層薄膜之樹脂組成物層未確認到魚眼和線條、凝膠、異物。將各評價結果示於表2。
[實施例2]
除了使用於硼酸0.1g添加氨水1g,此後添加水450g而製備之溶液2來取代溶液1以外,與實施例1同樣地得到樹脂組成物。實施例2所得之樹脂組成物所包含之樹脂含有99.9莫耳%以上的式(1)所表示之結構單元。樹脂組成物所包含之硼元素之含量為2μmol/g。將各評價結果示於表2。
[實施例3]
除了使用於硼酸1g添加氨水10g,此後添加水90g而製備之溶液3來取代溶液1以外,與實施例1同樣地得到樹脂組成物。實施例3所得之樹脂組成物所包含之樹脂含有99.9莫耳%以上的式(1)所表示之結構單元。樹脂組成物所包含之硼元素之含量為30μmol/g。將各評價結果示於表2。
[實施例4]
除了使用於硼酸4g添加氨水25g,此後添加水75g而製備之溶液4來取代溶液1以外,與實施例1同樣地得到樹脂組成物。實施例4所得之樹脂組成物所包含之樹脂含有99.9莫耳%以上的式(1)所表示之結構單元。樹脂組成物所包含之硼元素之含量為161μmol/g。將各評價結果示於表2。
[實施例5~9]
除了在實施例1中,將樹脂(A1)分別變更為表1之樹脂(A2)、樹脂(A3)、樹脂(A4)、樹脂(A5)、樹脂(A8)以外,與實施例1同樣地得到樹脂組成物。將式(1)之結構單元之含量、樹脂組成物所包含之硼元素含量、及各評價結果示於表2。
[比較例1、2]
除了在實施例1中,將樹脂(A1)分別變更為表1之樹脂(A6)、樹脂(A7)以外,與實施例1同樣地得到樹脂組成物。將式(1)之結構單元之含量、樹脂組成物所包含之硼元素含量、及各評價結果示於表2。
[比較例3]
未以硼化合物(B)處理樹脂(A1)而實施各評價。將式(1)之結構單元之含量、樹脂組成物所包含之硼元素之含量、及各評價結果示於表2。
[實施例10]
在SUS製高壓滅菌器投入THF200g、硼氫化鈉8g、製造例1所製造之聚甲基丙烯酸甲酯5g,進行氮氣取代後,升溫至120℃。對其耗費1小時滴入甲醇80g。在藉由甲醇滴液而內壓上升時,適當降壓。滴液結束後,將反應溫度維持在120℃,進一步攪拌1小時。將其放置冷卻後,將反應溶液添加至2000g的蒸餾水,藉由再沉澱而使生成物析出。將生成物過濾而取得後,再度在蒸餾水中攪拌2小時而洗淨。藉由將其過濾而得到樹脂組成物。樹脂組成物具有90莫耳%的式(1)所示之結構單元。又,樹脂組成物所包含之硼元素之含量為2μmol/g。將各評價結果示於表2。
[實施例11]
除了在實施例10中,將硼氫化鈉之使用量變更為12g以外,與實施例10同樣地得到樹脂組成物。樹脂組成物具有97莫耳%的式(1)所示之結構單元。又,樹脂組成物所包含之硼元素之含量為6μmol/g。將各評價結果示於表2。
[實施例12]
除了在實施例10中,將硼氫化鈉之使用量變更為15g以外,與實施例10同樣地得到樹脂組成物。樹脂組成物具有99.9莫耳%的式(1)所示之結構單元。又,樹脂組成物所包含之硼元素之含量為18μmol/g。將各評價結果示於表2。
[實施例13]
如實施例12般操作直到藉由再沉澱而使聚合物析出。將聚合物過濾而取得後,藉由再度在蒸餾水中攪拌30分鐘而洗淨、過濾而得到樹脂組成物。樹脂組成物具有99.9莫耳%的式(1)所示之結構單元。又,樹脂組成物所包含之硼元素之含量為113μmol/g。將各評價結果示於表2。
[實施例14]
將製造例2所得之樹脂(A1)在真空乾燥機中60℃下乾燥5小時。在雙軸擠製機之缸筒內,將經乾燥之樹脂(A1)從第1原料供給部以10kg/hr投入,將在吐出口的樹脂溫度設為130℃,由在吐出口側先端部附近的第2原料供給部,於經熔融之樹脂(A1),以0.83L/hr供給將硼氫化鈉0.1kg溶解於水450kg之水溶液(溶液5)。將由模具吐出之股狀的熔融狀態的樹脂組成物利用股線切斷機切斷。將所得之樹脂組成物在熱風乾燥機中80℃下乾燥3小時,繼續在120℃下乾燥15小時。所得之樹脂組成物具有99.9莫耳%的式(1)所示之結構單元。又,樹脂組成物所包含之硼元素之含量為2μmol/g。將該樹脂組成物之各測定結果示於表2。
此外,在實施例14之樹脂組成物中使用之雙軸擠製機及混練條件如下。
(雙軸擠製機之詳細規格)
口徑 :30mmφ
L/D :45.5
螺桿 :同方向完全咬合型
螺桿轉速 :300rpm
模具 :3mmφ、5洞股模
牽引速度 :5m/min
[比較例4]
除了由第2原料供給部供給離子交換水來取代溶液5以外,與實施例14同樣地得到樹脂組成物。所得之樹脂組成物具有99.9莫耳%的式(1)所示之結構單元。又,樹脂組成物未包含硼元素。將各測定結果示於表2。
[表2]
表2
| 樹脂之種類 | 處理方法 | 式(1)之結構單元之 含量(莫耳%) | 樹脂組成物所包含之 硼元素之含量 (μmol/g) | 評價結果 | ||||
| 耐著色性 | 長期運行性 | 層間黏接性 | 阻氣性 | |||||
| 實施例1 | 樹脂(A1) | 浸漬於溶液1 | 99.9 | 2 | A | A | A | A |
| 實施例2 | 樹脂(A1) | 浸潰於溶液2 | 99.9 | 2 | A | A | A | A |
| 實施例3 | 樹脂(A1) | 浸漬於溶液3 | 99.9 | 30 | A | A | A | A |
| 實施例4 | 樹脂(A1) | 浸漬於溶液4 | 99.9 | 161 | A | A | A | A |
| 實施例5 | 樹脂(A2) | 浸漬於溶液1 | 85 | 2 | A | A | A | B |
| 實施例6 | 樹脂(A3) | 浸漬於溶液1 | 70 | 2 | A | A | A | C |
| 實施例7 | 樹脂(A4) | 浸漬於溶液1 | 30 | 2 | A | A | A | D |
| 實施例8 | 樹脂(A5) | 浸漬於溶液1 | 75 | 2 | A | A | A | C |
| 實施例9 | 樹脂(A8) | 浸漬於溶液1 | 88 | 2 | A | A | A | B |
| 實施例10 | 製造例1 | 以NaBH 4還原 | 90 | 2 | A | A | A | A |
| 實施例11 | 製造例1 | 以NaBH 4還原 | 97 | 6 | A | A | A | A |
| 實施例12 | 製造例1 | 以NaBH 4還原 | 99.9 | 18 | A | A | A | A |
| 實施例13 | 製造例1 | 以NaBH 4還原 | 99.9 | 113 | A | A | A | A |
| 實施例14 | 樹脂(A1) | 以溶液5處理 | 99.9 | 2 | A | A | A | A |
| 比較例1 | 樹脂(A6) | 浸漬於溶液1 | 25 | 2 | A | A | A | E |
| 比較例2 | 樹脂(A7) | 浸漬於溶液1 | 25 | 2 | A | A | A | E |
| 比較例3 | 樹脂(A1) | 未處理 | 99.9 | - | E | F | D | A |
| 比較例4 | 樹脂(A1) | 以離子交換水處理 | 99.9 | - | E | F | D | A |
接著,測定本發明之樹脂組成物之熔融流動速率(MFR)。
[實施例15]
在SUS製高壓滅菌器投入THF200g、硼氫化鈉15g、製造例1所製造之聚甲基丙烯酸甲酯5g,進行氮氣取代後,升溫至120℃。對其耗費1小時滴入甲醇80g。在藉由甲醇滴液而內壓上升時,適當降壓。滴液結束後,將反應溫度維持在120℃,進一步攪拌1小時。將其放置冷卻後,將反應溶液添加至2000g的蒸餾水,藉由再沉澱而使生成物析出。將生成物過濾而取得後,作為洗淨步驟,重複3次在2000g的蒸餾水中攪拌2小時並於此後過濾之作業,藉此得到樹脂組成物。樹脂組成物具有99.9莫耳%的式(1)所示之結構單元。又,樹脂組成物所包含之硼元素之含量為0.1μmol/g。測定所得之樹脂組成物之MFR(荷重2.16kg、230℃)。將結果示於表3。
[實施例16]
除了在洗淨步驟將洗淨水量變更為1900g以外,與實施例15相同。將結果示於表3。
[實施例17]
除了在洗淨步驟將洗淨水量變更為1800g以外,與實施例15相同。將結果示於表3。
[實施例18]
除了在洗淨步驟將洗淨水量變更為1700g以外,與實施例15相同。將結果示於表3。
[實施例19]
除了在洗淨步驟將洗淨水量變更為1600g以外,與實施例15相同。將結果示於表3。
[實施例20]
除了在洗淨步驟將洗淨水量變更為1500g以外,與實施例15相同。將結果示於表3。
[實施例21]
除了在洗淨步驟將洗淨水量變更為1000g以外,與實施例15相同。將結果示於表3。
[參考例1]
測定製造例2所得之樹脂(A1)之MFR(荷重2.16kg、230℃)。將所得之MFR之值設為MFR
0。將結果示於表3。
[表3]
表3
| 樹脂(A) | 樹脂組成物所包含之 硼元素之含量(B),(μmol/g) | 樹脂(A)所包含之 羥基含量(OH),(mol/g) | (B)/(OH),x10 -6 | MFR(g/10min) | MFR比(MFR/MFR 0) | |
| 實施例15 | 樹脂(A1) | 0.1 | 1070 | 0.0001 | 11 | 1.0 |
| 實施例16 | 1.4 | 1071 | 0.0013 | 11 | 1.0 | |
| 實施例17 | 3.3 | 1071 | 0.0031 | 11 | 1.0 | |
| 實施例18 | 4.9 | 1071 | 0.0046 | 7.7 | 0.7 | |
| 實施例19 | 14 | 1071 | 0.0128 | 6.9 | 0.6 | |
| 實施例20 | 28 | 1071 | 0.0262 | 5.9 | 0.5 | |
| 實施例21 | 52 | 1071 | 0.0485 | 3.3 | 0.3 | |
| 參考例1 | 0 | 1071 | - | 11 | - | |
| 實施例15-21、參考例1係在荷重2.16kg、230℃下測定MFR。 |
通常於包含羥基之聚合物添加硼化合物之情形,因羥基配位於硼原子而聚合物之運動性降低。亦即樹脂組成物之流動性降低。然而,本發明之樹脂組成物令人驚訝地即使增加硼化合物亦較為抑制流動性之降低。例如即使如實施例21所記載般較多的硼元素之含量,亦因MFR為3以上而可熔融加工。關於這點,詳細內容不明,但認為是否在聚合物之側鏈的羥基亞甲基之羥基部位係相對於硼為較強配位,另一方面,因亞甲基部位之碳周圍的旋轉自由度高而易於發生去配位,結果而言變得易於進行配位/去配位,該行為有助於樹脂組成物之優異的流動性。
以下針對使用本發明之樹脂組成物之成形體之實施例進行說明。
[實施例22]
・單層薄膜之製作
將實施例1所得之樹脂組成物藉由安裝有螺桿徑為20mm的雙軸擠製機之東洋精機製作所股份有限公司製Labo Plastomill而在220℃下熔融擠製而顆粒化。使用所得之顆粒,藉由安裝有螺桿徑為20mm的單軸擠製機、及寬度300mm且模脣間隙0.3mm的衣架型模具之東洋精機製作所股份有限公司製Labo Plastomill而在模具溫度220℃下單層製膜,藉此得到厚度15μm的單層薄膜。所得之單層薄膜為無色透明且外觀亦良好。
[實施例23]
・疊層薄膜之製作
於實施例22所得之單層薄膜之兩面,介隔胺基甲酸酯系黏接劑而疊層將黏接之面進行電暈處理之厚度50μm的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜,藉此得到具有LDPE/樹脂組成物/LDPE=50μm/15μm/50μm之構成的疊層薄膜。從所得之疊層薄膜切出2片10cm平方的薄膜,於此等薄膜之間配置番茄醬20g,在氮氣箱中熱封並封入,在40℃、相對溼度50%下進行180天的保存試驗。其結果為番茄醬未確認到變色。
[實施例24]
・樹脂組成物對於黏接劑之應用
除了使用包含Kuraray股份有限公司製「EF-F」之厚度15μm的薄膜來取代包含樹脂組成物之中間層,使用於實施例23所使用之胺基甲酸酯系黏接劑以其含量成為黏接劑全體之10質量%的方式添加樹脂組成物作為胺基甲酸酯系黏接劑以外,與實施例23同樣地得到具有LDPE/EF-F/LDPE之構成的疊層薄膜。進行與實施例23相同的評價時,番茄醬未確認到變色。
[實施例25]
・小袋之製作
於雙軸延伸聚丙烯薄膜(OPP、Tohcello股份有限公司製「Tohcello OP U-1」、熔點155℃、厚度20μm)之單面以固體成分2.5g/m
2的基重塗布胺基甲酸酯-異氰酸酯系黏接劑(武田藥品工業股份有限公司製「Takelac A-385」/「Takenate A-10」)後,於其塗布面藉由乾燥疊層法而積層實施例22所得之單層薄膜。其次,於該單層薄膜之表面藉由與上述相同的乾燥疊層法而積層線狀低密度聚乙烯薄膜(LLDPE、Tohcello股份有限公司製「Tohcello TUX-TC」、密度0.92g/cm
3、厚度65μm),製作具有OPP/樹脂組成物/LLDPE之構成的多層結構體(總厚度100μm的積層薄膜)。其次將LLDPE面密封作為密封面,製作小袋後,針對下述的項目(1)及(2)進行評價。
(1)製袋加工性
使用西部機械股份有限公司製之高速自動製袋機「HSE-500A型」,以密封棒溫度180℃將三方密封袋(小袋、150×230mm、密封寬度15mm)以製袋速度85袋/分製袋。經製袋之小袋之密封面之外觀(有無黏合褶(dart)、針孔、起伏、白化、密封偏差等外觀不良)及密封強度為良好。
(2)外觀
以目視從有無凝膠、魚眼、線條、紋理模樣、著色等外觀不良及透明性(白濁感)的觀點來綜合判定三方密封袋(小袋)之外觀時為良好。
[實施例26]
・中空成形容器之製作
使用鈴木鐵工所有限公司製之TB-ST-6P型直接吹氣多層中空成形機,將實施例1所得之樹脂組成物設為中間層,將聚丙烯(PP、三井化學股份有限公司製「B200」)設為內外層,進一步將順丁烯二酸酐改質聚丙烯(M-PP、三井化學股份有限公司製「Admer QB550」)設為黏接層,藉由直接吹氣成形法而將容器胴體部的厚度構成為PP(320μm、外層)/M-PP(10μm)/樹脂組成物/M-PP(10μm)/PP(350μm、內層)之總厚度700μm的3種5層之中空成形容器(容量350mL)成形。成形性及成形體之外觀極為良好。此外,成形時的模具溫度係設為220℃,吹氣模具溫度係設為25℃。
[實施例27]
・真空絕熱體之製作
使用實施例25所得之具有OPP/樹脂組成物/LLDPE之構成的多層結構體而製作真空絕熱體。具體而言,首先將上述多層結構體切出2片規定的形狀。其次,以OPP層成為內側的方式將2片上述多層結構體重疊,藉由將長方形之3邊熱封而形成袋。其次,從袋之開口部填充絕熱性的芯材,使用真空包裝機(Frimark GmbH製VAC-STAR 2500型),在溫度20℃下內部壓力10Pa的狀態下將袋密封。如此一來,可無問題地製作真空絕熱體。此外,絕熱性的芯材係使用在120℃下乾燥4小時之二氧化矽微粉末。
[實施例28]
・塗布薄膜之製作
使用實施例1所得之樹脂組成物而製作塗布薄膜。具體而言係使實施例1所得之0.5g的樹脂組成物溶解於1-丙醇9.5g,製備塗布液。接著,於單面經電暈處理之厚度12μm的雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的Toray股份有限公司製之「Lumirror」(註冊商標)之「P60」之電暈處理面上,以乾燥後的厚度成為1.0μm的方式使用棒塗機而塗布上述的塗布液。藉由使塗布後的薄膜在100℃下乾燥5分鐘,繼續在140℃下乾燥10分鐘而於聚對苯二甲酸乙二酯薄膜上形成樹脂組成物之層。如此一來,可得到外觀良好的具有聚對苯二甲酸乙二酯/樹脂組成物之層之構成的塗布薄膜(多層結構體)。
[實施例29]
・太陽電池模組之製作
使用實施例28所得之多層結構體而製作太陽電池模組。具體而言,首先將設置於10cm平方的強化玻璃上之非晶矽太陽電池單元以厚度450μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜夾住。其次,於該薄膜上以上述多層結構體之聚對苯二甲酸乙二酯層成為外側的方式貼合上述多層結構體,藉此製作太陽電池模組。貼合係藉由在150℃下進行3分鐘的抽真空後,進行9分鐘的壓接而實施。如此所製作之太陽電池模組係良好地運轉,顯示長期良好的電力輸出特性。
[實施例30]
・樹脂組成物對於粉體塗裝之應用
將實施例1所得之樹脂組成物放到低溫粉碎機(使用液態氮),通過20網目金屬絲網,得到殘留於100網目金屬絲網上之粉體。將所得之粉體投入溶射設備,噴塗至以溶劑脫脂、洗淨之150×250×2mm的鋼板,在大氣中放置冷卻。藉此,得到樹脂組成物之層之平均厚度為55μm的鋼板、與樹脂組成物之層之平均厚度為400μm之鋼板。任一鋼板皆樹脂組成物之層之光澤度、平滑性為良好。
[實施例31]
・液體包裝用紙容器之製作
將成為基材的紙(紙板)之兩面進行火焰處理後,藉由擠製塗布法,於紙之兩面積層厚度50μm的低密度聚乙烯(LDPE),製作具有LDPE/紙/LDPE之構成的3層結構體。將該3層結構體之單面的低密度聚乙烯層進行電暈處理後,於該電暈處理面藉由擠製塗布法而以厚度15μm積層實施例1所得之樹脂組成物,藉此製作4層構成之多層結構體。從該4層構成之多層結構體,以樹脂組成物之層成為內層的方式,製作縱7cm、橫7cm、高度19cm的具有人字型頂部之紙容器,倒入柳橙汁,進行氮氣取代後,將上部熱封而密封。進行在20℃、100%RH的環境下儲存10週後的味覺變化之感官測試,結果為內容物之品質係與儲存前幾乎不變。
[實施例32]
・熱成形容器之製作
以將實施例1所得之樹脂組成物設為中間層,將均聚丙烯[PP、Grand Polymer製「J103」、MI=3.0g/10分(230℃、2160g荷重)、菲卡(Vicat)軟化點155℃]設為內外層,將順丁烯二酸酐改質聚丙烯[三井化學股份有限公司製「Admer QF500」、MI=5.3g/10分(230℃、2160g荷重)]設為黏接劑(Ad)層之構成,利用具備T型模之共擠製機得到3種5層(PP/Ad/樹脂組成物/Ad/PP=厚度400μm/20μm/20μm/20μm/400μm)且全體厚度為860μm的熱成形用薄片。將所得之薄片利用熱成形機(淺野製作所製)在薄片溫度150℃下,熱成形(使用壓縮空氣:5kg/cm
2、栓塞:45φ×65mm、複合泡沫體、栓塞溫度:150℃、模具溫度:70℃)為杯形狀(模具形狀70φ×70mm、深衝比S=1.0)時,得到外觀良好的熱成形容器。
[實施例33]
・泡鼓包裝之製作
以將實施例1所得之樹脂組成物設為中間層,將聚丙烯[PP、Japan Polypropylene股份有限公司製「Novatec EA7AD」]設為內外層,將順丁烯二酸酐改質聚丙烯[三井化學股份有限公司製「Admer QF500」]設為黏接劑(Ad)層之構成,使用包含3個擠製機之給料塊型多層薄膜擠製成形機而進行熔融製膜,得到3種5層之多層結構體(PP/Ad/樹脂組成物/Ad/PP=厚度130μm/10μm/10μm/10μm/130μm、全體厚度為290μm)。使用所得之多層結構體,製作泡鼓包裝。成型後的泡鼓包裝之外觀為良好,透氧度小於0.01mL/(m
2・day・atm)。多層結構體之製造條件、各樹脂之擠製條件、泡鼓包裝之製造條件分別如下。
(多層結構體之製造條件)
裝置:給料塊型多層薄膜擠製成形機
模具:Research Laboratory of Plastics Technology股份有限公司製300mm寬衣架型模具
模具溫度:210℃
冷卻輥溫度:80℃
牽引速度:1.5m/分
(樹脂組成物之擠製條件)
裝置:東洋精機製作所股份有限公司製Labo機ME型CO-EXT(20mmφ單軸擠製機)
螺桿轉速:7rpm
擠製溫度:供給部/壓縮部/計量部=170℃/210℃/ 210℃
(聚丙烯之擠製條件)
裝置:Research Laboratory of Plastics Technology股份有限公司製GT-32-A(32mmφ單軸擠製機)
螺桿轉速:70rpm
擠製溫度:供給部/壓縮部/計量部=170℃/210℃/ 210℃
(黏接性樹脂之擠製條件)
裝置:Technovel股份有限公司製SZW20GT-20MG-STD(20mmφ單軸擠製機)
螺桿轉速:12rpm
擠製溫度:供給部/壓縮部/計量部=170℃/210℃/ 210℃
(泡鼓包裝之製造條件)
裝置:Sepha公司製EzBlister
空洞尺寸:長度22mm、寬度8mm、高度8mm
延伸比:長度0.36、寬度1.0
溫度:168℃
預熱時:0.075MPa/4秒
熱成形時:0.10MPa/4秒
[實施例34]
・收縮薄膜之製作
將實施例1所得之樹脂組成物藉由安裝有螺桿徑為20mm的雙軸擠製機之東洋精機製作所股份有限公司製Labo Plastomill而在210℃下熔融擠製並顆粒化。使用所得之顆粒而放到3種5層共擠製裝置,製作多層薄片(離子聚合物樹脂層/黏接性樹脂層/樹脂組成物之層/黏接性樹脂層/離子聚合物樹脂層)。構成薄片之各層之厚度係兩最外層的離子聚合物樹脂(DuPont-Mitsui Polychemicals股份有限公司製「Himilan 1652」)層分別為250μm、黏接性樹脂(三井化學股份有限公司製「Admer NF518」)層分別為30μm、樹脂組成物之層為90μm。將所得之薄片放到縮放儀式雙軸延伸機,在90℃下在4×4倍的延伸倍率下進行同時雙軸延伸,得到各層之厚度構成為15/2/6/2/15μm且合計厚度為40μm的收縮薄膜。所得之多層收縮薄膜沒有不均亦沒有厚度偏差,外觀、透明性亦較良好。又,將上述多層收縮薄膜折疊為2片,將2方向(兩側)熱封而製作袋,投入加工肉後,在真空下將投入口熱封。此後,將該真空包裝袋浸漬於85℃溫水5秒鐘,使薄膜熱收縮。其結果為與加工肉密合之薄膜沒有皺褶,內容物之異常變形亦少而較良好。
[實施例35]
・管(pipe)之製作
使用實施例1所得之樹脂組成物而放到4種5層共擠製多層管成形裝置,製作外徑20mm的管。管之構成係包含12聚醯胺(宇部興產股份有限公司製UBE Nylon 30200)之厚度450μm的最外層/厚度50μm的黏接性樹脂層(三井化學股份有限公司製Admer VF500)/厚度100μm的6聚醯胺層(Toray股份有限公司製Amilan CM1046)/厚度150μm的樹脂組成物之層/包含6聚醯胺(Toray股份有限公司製Amilan CM1046)之厚度250μm的最內層。
其次,將使用填充有金屬錫之填充塔而去除溶存氧氣之水循環於上述所製作之管,在溫度70℃下測定該水中的溶存氧氣濃度之增加速度。在此所說的增加速度μg/(L・hr)係表示管中的水每1L的溶存氧氣之增加速度μg/hr。亦即,將包含管之裝置全系統的水之體積設為VmL,將上述管內的水之體積設為V’mL,將每單位時間的裝置內循環水之氧氣濃度增加量設為Bμg/(L・hr)時,上述溶存氧氣增加速度Aμg/(L・hr)係表示A=B・(V/V’)所計算之值。在外部環境下的相對溼度80%下,測定該管之溶存氧氣濃度之增加速度時,溶存氧氣之增加速度為1μg/(L・hr),得到良好的結果。
[實施例36]
・燃料槽(吹氣成形容器)之製作
吹氣成形容器係使用實施例1所得之樹脂組成物、與從該樹脂組成物所製備之下述的回收樹脂而製作。
(1)回收樹脂之製備
將實施例1所得之樹脂組成物4質量份、高密度聚乙烯(三井化學股份有限公司製「HZ8200B」、190℃、2160g荷重下的熔融流動速率(MFR)=0.01g/10分)86質量份、及黏接性樹脂(三井化學股份有限公司製「Admer GT-6A」、190℃-2160g下的熔融流動速率=0.94g/10分)10質量份乾式摻合。此後,使用雙軸擠製機(東洋精機製作所股份有限公司「2D25W」、25mmφ、模具溫度220℃、螺桿轉速100rpm),在氮氣環境下進行擠製顆粒化。又,為了得到典型回收樹脂,將該擠製顆粒進一步在相同擠製機及相同條件下擠製,實施顆粒化。實施合計4次(利用擠製機之摻合為合計5次)的相同作業,得到回收樹脂。
(2)燃料槽(吹氣成形容器)之製作
使用上述樹脂組成物之乾燥顆粒、上述高密度聚乙烯、上述黏接性樹脂、及上述回收樹脂,利用鈴木製工所公司之吹氣成形機「TB-ST-6P」在210℃下,製作具有(內側)高密度聚乙烯/黏接性樹脂/樹脂組成物/黏接性樹脂/回收樹脂/樹脂組成物(外側)之4種6層的構成之吹氣成形容器。在吹氣成形容器之製造中,在模具內溫度15℃下冷卻20秒鐘,將全層平均厚度1000μm((內側)高密度聚乙烯/黏接性樹脂/樹脂組成物/黏接性樹脂/回收樹脂/樹脂組成物(外側)=(內側)340/50/40/50/ 400/120μm(外側))之3L槽成形。該槽之底面直徑為100mm、高度為400mm。針對所得之吹氣成形容器評價外觀時,為條紋(streak)等少的良好容器。
[實施例37]
・摻合有耐綸之單層薄膜、使用其之疊層薄膜及小袋之製作
將實施例1所得之樹脂組成物80質量份、與聚醯胺(宇部興產股份有限公司製「Ny1018A」(耐綸6))20質量份乾式摻合後,使用雙軸擠製機(東洋精機製作所股份有限公司製、2D25W、25mmφ),在模具溫度250℃、螺桿轉速100rpm的擠製條件下,在氮氣環境下進行擠製顆粒化。其次,使用單軸擠製裝置(東洋精機製作所股份有限公司、D2020、D(mm)=20、L/D=20、壓縮比=2.0、螺桿:全螺紋),從上述擠製顆粒製作厚度20μm的單層薄膜。擠製條件如下所示。
(擠製條件)
擠製溫度:250℃
螺桿轉速:40rpm
模具寬度:30cm
牽引輥溫度:80℃
牽引輥速度:3.1m/分
將所得之單層薄膜、市售的雙軸延伸耐綸6薄膜(Unitika股份有限公司製「Emblem ON」、平均厚度15μm)及市售的無延伸聚丙烯薄膜(三井化學Tohcello股份有限公司製「Tohcello CP」、平均厚度60μm)分別裁切為A4尺寸。於單層薄膜之兩面塗布乾燥疊層用黏接劑,以外層成為耐綸6薄膜、內層成為無延伸聚丙烯薄膜的方式實施乾燥疊層,在80℃下使其乾燥3分鐘,得到包含3層之透明的疊層薄膜。作為上述乾燥疊層用黏接劑,係使用:使用三井化學股份有限公司之「Takelac A-385」作為主劑,使用三井化學股份有限公司之「Takenate A-50」作為硬化劑,使用乙酸乙酯作為稀釋液者。該黏接劑之塗布量係設為4.0g/m。疊層後,在40℃下實施3天的養護。
使用上述所得之疊層薄膜,製作12×12cm內部尺寸之將四方密封之小袋。內容物係設為水。將其使用殺菌裝置(日阪製作所股份有限公司之高溫高壓調理殺菌試驗機「RCS-40RTGN」),在120℃下實施20分的殺菌處理。殺菌處理後,擦拭表面水並在20℃、65%RH的高溫高溼的房間中放置1天後評價外觀特性作為耐殺菌性之評價時,沒有大幅變化,判斷為良好。
無。
無。
無。
Claims (11)
- 一種樹脂組成物,其含有包含70莫耳%以上的下述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、及硼化合物(B),該硼化合物(B)所包含之硼元素係相對於該樹脂(A)1g而言為0.01~2,000微莫耳,。
- 一種成形體,其含有如請求項1之樹脂組成物。
- 如請求項2之成形體,其係包含1層以上的含有如請求項1之樹脂組成物的層、及1層以上的其它層之多層結構體。
- 如請求項2或3之成形體,其係包含1層以上的含有如請求項1之樹脂組成物的層、與積層於其單面或兩面之熱塑性樹脂層之多層結構體。
- 如請求項2之成形體,其中含有如請求項1之樹脂組成物的層之厚度為0.01~1000μm。
- 一種薄膜,其包含如請求項2至5中任一項之成形體。
- 一種包裝材,其包含如請求項6之薄膜。
- 一種樹脂組成物之製造方法,其包含下述步驟: 使包含70莫耳%以上的下述式(1)所表示之結構單元的樹脂(A)、硼化合物(B)、及水接觸之步驟,。
- 如請求項8之樹脂組成物之製造方法,其中該硼化合物(B)為硼氫化鈉或硼砂。
- 如請求項8或9之樹脂組成物之製造方法,其中在該步驟中,該樹脂(A)為熔融狀態。
- 如請求項8或9之樹脂組成物之製造方法,其中在該步驟中,將該樹脂(A)浸漬於包含該硼化合物(B)之水溶液。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-080742 | 2021-05-12 | ||
| JP2021080742 | 2021-05-12 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006188643A (ja) | 2004-06-30 | 2006-07-20 | Kuraray Co Ltd | 重合体含有組成物およびその製造方法 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006188643A (ja) | 2004-06-30 | 2006-07-20 | Kuraray Co Ltd | 重合体含有組成物およびその製造方法 |
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