(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024002561
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】耐候性を有するエチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂組成物
(51)【国際特許分類】
C08L 29/04 20060101AFI20231228BHJP
C08K 5/3435 20060101ALI20231228BHJP
C08K 5/3495 20060101ALI20231228BHJP
C08J 5/18 20060101ALI20231228BHJP
【FI】
C08L29/04 S
C08K5/3435
C08K5/3495
C08J5/18 CEX
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022101821
(22)【出願日】2022-06-24
(71)【出願人】
【識別番号】000001085
【氏名又は名称】株式会社クラレ
(72)【発明者】
【氏名】星加 里奈
【テーマコード(参考)】
4F071
4J002
【Fターム(参考)】
4F071AA15X
4F071AA29X
4F071AB27
4F071AC19
4F071AE05
4F071AF23
4F071AF30Y
4F071AF34
4F071AF57Y
4F071AH01
4F071AH04
4F071AH05
4F071BA01
4F071BB06
4F071BC01
4F071BC12
4J002BE031
4J002CM052
4J002DH049
4J002EG029
4J002EU076
4J002EU177
4J002EY018
4J002FD032
4J002FD036
4J002FD086
4J002FD087
4J002FD208
4J002FD209
4J002GF00
4J002GT00
(57)【要約】
【課題】長期間屋外使用後においても衝撃強度及び光線透過率を維持できる耐候性を有し、かつ、得られるフィルムの着色を抑制できるEVOHを含む樹脂組成物、積層体、産業用フィルム、パイプ並びに前記樹脂組成物の製造方法及び該製造方法に用いるマスターバッチの提供。
【解決手段】エチレン単位含有量20~60モル%のEVOH(A)、2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン環構造を有し、かつ、前記構造中の窒素原子に結合するアルコキシ基を有するヒンダードアミン系化合物(B)、及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有し、前記EVOH(A)100質量部に対し、前記ヒンダードアミン系化合物(B)を0.2~5質量部、前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)を0.1~5質量部含有する樹脂組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エチレン単位含有量20~60モル%のエチレン-ビニルアルコール共重合体(A)、
2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン環構造を有し、かつ、前記構造中の窒素原子に結合するアルコキシ基を有するヒンダードアミン系化合物(B)、
及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有し、
前記エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)100質量部に対し、前記ヒンダードアミン系化合物(B)を0.2~5質量部、前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)を0.1~5質量部含有する樹脂組成物。
【請求項2】
前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)と前記ヒンダードアミン系化合物(B)との質量比(C)/(B)が0.2~3.5である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
前記ヒンダードアミン系化合物(B)の分子量が1000以上である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)が、水酸基が結合した芳香族環を有し、前記芳香族環がベンゾトリアゾール環を構成する窒素原子と結合した構造を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
前記水酸基が結合した芳香族環が、前記ベンゾトリアゾール環と前記水酸基以外に2つ以上の置換基を有する、請求項4に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)のベンゾトリアゾール環上にハロゲン基を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項7】
さらにリン酸イオンを5ppm以上200ppm以下、及びアルカリ金属イオンを10ppm以上400ppm以下含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項8】
さらにホウ素化合物をホウ素元素換算で50~400ppm含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムについて、JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される波長300nmにおける光線透過率が50%以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項10】
請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムについて、JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される波長300nmにおける光線透過率において、63℃、50%RH下、照射強度1000W/m2で50時間光照射する耐侯性試験前後の光線透過率の差(耐侯性試験後の透過率(%))-(耐侯性試験前の透過率(%))が4.0%以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項11】
請求項1~10のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなる層を含む、積層体。
【請求項12】
請求項11に記載の積層体を含む産業用フィルム。
【請求項13】
請求項11に記載の積層体を含むパイプ。
【請求項14】
請求項1~10のいずれか1項に記載の樹脂組成物を製造するためのマスターバッチであって、
エチレン単位含有量20~60モル%のエチレン-ビニルアルコール共重合体(A)、2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン環構造を有し、かつ、前記構造中の窒素原子に結合するアルコキシ基を有するヒンダードアミン系化合物(B)、及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有し、
前記エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)100質量部に対し、前記ヒンダードアミン系化合物(B)を2~20質量部、前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)を1~15質量部含有する、マスターバッチ。
【請求項15】
エチレン単位含有量20~60モル%のエチレンービニルアルコール共重合体(A)100質量部、2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン環構造を有し、かつ、前記構造中の窒素原子に結合するアルコキシ基を有するヒンダードアミン系化合物(B)2~20質量部、及びベンゾトリアゾール系化合物(C)1~15質量部を予め溶融混練してマスターバッチを得る工程と、
得られたマスターバッチと、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)とを溶融混練して前記エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)100質量部に対し、前記ヒンダードアミン系化合物(B)を0.2~5質量部、前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)を0.1~5質量部含有する樹脂組成物を得る工程とを含む、樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含む樹脂組成物、積層体、産業用フィルム、パイプ並びに前記樹脂組成物の製造方法及び該製造方法に用いるマスターバッチに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、エチレン-ビニルアルコール共重合体(以下「EVOH」と略記する場合がある。)は透明性、ガスバリア性、保香性、耐溶剤性、耐油性等に優れており、かかる特性を生かして、食品包装材料、医薬品包装材料、工業薬品包装材料、農薬包装材料等のフィルムやシート、或いはボトル等の容器等に成形されて利用されている。また、そのバリア性や保温性、耐汚染性を活かして産業用フィルムやパイプ等の用途にも多用されている。しかしながら、これらの産業用フィルムやパイプ等の用途においては、長期間紫外線(日光)下や農薬等の薬品下に晒されることが多く、光や薬剤によるEVOHの物性(機械的強度、ガスバリア性、防曇性等)の低下が懸念される。かかる物性の低下を抑制するために、例えば特許文献1には、EVOHに特定構造を有するヒンダードアミン系化合物とヒンダードフェノール系化合物を配合することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、より高い耐候性を有するEVOH樹脂組成物が求められており、上記従来の技術のようにEVOHに特定構造を有するヒンダードアミン系化合物とヒンダードフェノール系化合物を配合した樹脂組成物を用いたとしても、耐候性が不十分である場合があった。特に、屋外で長期間使用する場合、長期間屋外使用後の衝撃強度等の機械物性が維持できることが重要であるが、上記従来の技術では長期間屋外使用後の衝撃強度の維持が不十分となる場合があった。また、衝撃強度を維持するために耐候性を高める目的で添加剤を多く用いた場合にフィルムの着色が問題となり、衝撃強度の維持とフィルムの着色抑制を両立することが困難であることがわかった。さらに、例えばフィルムのロール等を屋外で保管した場合、紫外線(例えば300nm)の光線透過率を低く保つことでロール内部のフィルムの劣化をより効率的に抑制できるが、上記従来の技術では、長期間屋外使用後に紫外光の光線透過率が上昇してしまうということがわかった。
【0005】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、長期間屋外使用後においても衝撃強度及び光線透過率を維持できる耐候性を有し、かつ、得られるフィルムの着色を抑制できるEVOHを含む樹脂組成物、積層体、産業用フィルム、パイプ並びに前記樹脂組成物の製造方法及び該製造方法に用いるマスターバッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば上記目的は
[1]エチレン単位含有量20~60モル%のエチレン-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)、2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン環構造を有し、かつ、前記構造中の窒素原子に結合するアルコキシ基を有するヒンダードアミン系化合物(B)(以下単に「ヒンダードアミン系化合物(B)」と略記する場合がある)、及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有し、前記EVOH(A)100質量部に対し、前記ヒンダードアミン系化合物(B)を0.2~5質量部、前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)を0.1~5質量部含有する樹脂組成物;
[2]前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)と前記ヒンダードアミン系化合物(B)との質量比(C)/(B)が0.2~3.5である、[1]の樹脂組成物;
[3] 前記ヒンダードアミン系化合物(B)の分子量が1000以上である、[1]または[2]の樹脂組成物;
[4]前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)が、水酸基が結合した芳香族環を有し、前記芳香族環がベンゾトリアゾール環を構成する窒素原子と結合した構造を有する、[1]~[3]のいずれかの樹脂組成物;
[5]前記水酸基が結合した芳香族環が、前記ベンゾトリアゾール環と前記水酸基以外に2つ以上の置換基を有する、[4]の樹脂組成物;
[6]前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)のベンゾトリアゾール環上にハロゲン基を有する、[1]~[5]のいずれかの樹脂組成物;
[7]さらにリン酸イオンを5ppm以上200ppm以下、及びアルカリ金属イオンを10ppm以上400ppm以下含む、[1]~[6]のいずれかの樹脂組成物;
[8]さらにホウ素化合物をホウ素元素換算で50~400ppm含む、[1]~[7]のいずれかの樹脂組成物;
[9][1]~[8]のいずれかの樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムについて、JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される波長300nmにおける光線透過率が50%以下である、[1]~[8]のいずれかの樹脂組成物;
[11][1]~[9]のいずれかの樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムについて、JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される波長300nmにおける光線透過率において、63℃、50%RH下、照射強度1000W/m2で50時間光照射する耐侯性試験前後の光線透過率の差(耐侯性試験後の透過率(%))-(耐侯性試験前の透過率(%))が4.0%以下である、[1]~[9]のいずれかの樹脂組成物;
[11][1]~[8]のいずれかの樹脂組成物からなる層を含む、積層体;
[12][9]~[11]のいずれかの積層体を含む産業用フィルム;
[13][9]~[11]のいずれかの積層体を含むパイプ;
[14][1]~[8]のいずれか1項に記載の樹脂組成物を製造するためのマスターバッチであって、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)、及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有し、前記EVOH(A)100質量部に対し、前記EVOH(B)を2~20質量部、前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)を1~15質量部含有する、マスターバッチ;
[15]EVOH(A)100質量部、ヒンダードアミン系化合物(B)2~20質量部、及びベンゾトリアゾール系化合物(C)1~15質量部を予め溶融混練してマスターバッチを得る工程と、得られたマスターバッチと、EVOH(A)とを溶融混練して前記EVOH(A)100質量部に対し、前記ヒンダードアミン系化合物(B)を0.2~5質量部、前記ベンゾトリアゾール系化合物(C)を0.1~5質量部含有する樹脂組成物を得る工程とを含む、樹脂組成物の製造方法;
を提供することで達成される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、長期間屋外使用後においても衝撃強度及び光線透過率を維持できる耐候性を有し、かつ、得られるフィルムの着色を抑制できるEVOHを含む樹脂組成物、積層体、産業用フィルム、パイプ並びに前記樹脂組成物の製造方法及び該製造方法に用いるマスターバッチを提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)、及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有する樹脂組成物であって、EVOH(A)100質量部に対し、ヒンダードアミン系化合物(B)を0.2~5質量部、ベンゾトリアゾール系化合物(C)を0.1~5質量部含有する。本発明の樹脂組成物がヒンダードアミン系化合物(B)を含むと、長期間屋外使用後のフィルムの色相悪化を抑制できる傾向となる一方、長期間屋外使用後の300nmにおける光線透過率の上昇が大きくなる傾向となる。また、ベンゾトリアゾール系化合物(C)を含むと、300nmにおける光線透過率を低下させることができ長期間屋外使用後の300nmにおける光線透過率の上昇を抑制できる一方、長期間屋外使用後のフィルムの色相が悪化する傾向となる。さらに、本発明の樹脂組成物がヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を特定量含むことで、驚くべきことに、長期間屋外使用後のフィルムの色相を悪化させることなく、長期間屋外使用後の300nmにおける光線透過率の上昇を顕著に抑制でき、さらに、長期間屋外使用後の衝撃強度の低下を抑制できる傾向となる。衝撃強度の低下を抑制できる理由は定かではないが、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を特定量含む場合には、耐候性試験後におけるEVOH(A)の分子量の減少が顕著に抑制されており、ヒンダードアミン系化合物(B)またはベンゾトリアゾール系化合物(C)の一方のみを含む場合には分子量減少があまり抑制できていないことから、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)の相乗効果により分子量減少が抑えられ、衝撃強度の低下を抑制できていると推察される。また、本発明の樹脂組成物は長期間屋外使用後のバリア性の低下も抑制できるため、例えば、農薬等の移行を抑制する目的で使用したとしても、その機能を長期間維持することができる。バリア性は、JIS K 7126:2006(等圧法)に準拠して測定される酸素透過度により間接的に評価することができる。
【0009】
本明細書において、長期間屋外使用後の物性を評価するために耐候性試験を行っているため、「長期間屋外使用後」のことを「耐候性試験後」と表現する場合がある。また、「300nmにおける光線透過率」のことを「光線透過率(300nm)」と表現する場合がある。また、耐候性試験後の光線透過率(300nm)の上昇及び衝撃強度の低下を抑制できる性質のことを、耐候性と表現する場合がある。
【0010】
[EVOH(A)]
本発明の樹脂組成物は、エチレン単位含有量が20~60モル%であるEVOH(A)を含む。EVOH(A)は、エチレン単位とビニルアルコール単位とを有する共重合体であって、例えば、エチレンとビニルエステルとを含む共重合体を、アルカリ触媒等を用いてケン化して得られる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニルが代表的なものとして挙げられるが、その他の脂肪酸ビニルエステル(ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル及びバーサティック酸ビニル等)も使用できる。
【0011】
EVOH(A)のエチレン単位含有量の下限は、20モル%であり、23モル%が好ましく、25モル%がより好ましく、27モル%がさらに好ましい。EVOH(A)のエチレン単位含有量の上限は、60モル%であり、55モル%が好ましく、50モル%がより好ましい。エチレン単位含有量が前記下限未満では、樹脂組成物の溶融成形性が低下するおそれがある。逆に、エチレン単位含有量が前記上限を超えると、得られる産業農業用フィルムやパイプ等におけるガスバリア性が低下するおそれがある。EVOH(A)のエチレン単位含有量は、1H-NMR測定で求められる。
【0012】
EVOH(A)のケン化度の下限は、90モル%が好ましく、95モル%がより好ましく、99モル%がさらに好ましい。EVOH(A)のケン化度が前記下限以上であると、得られる積層体等のガスバリア性が向上する。けん化度とは、EVOH(A)中のビニルアルコール単位及びビニルエステル単位の総数に対するビニルアルコール単位の数の割合を意味する。また、ケン化度の上限は99.99モル%であってもよい。EVOH(A)のケン化度は、1H-NMR測定で求められる。
【0013】
EVOH(A)は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、エチレン、ビニルエステル及びビニルアルコール以外の他の単量体単位を含有していてもよい。特に、特定の構造を有する一級水酸基を含む変性基を導入することで、EVOH(A)のガスバリア性と成型加工性を高いレベルで両立できる場合がある。他の単量体単位の含有量は10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましく、1モル%以下がさらに好ましく、実質的に含有されていないことが特に好ましい。このような他の単量体としては、例えば、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン等のアルケン;3-アシロキシ-1-プロペン、3-アシロキシ-1-ブテン、4-アシロキシ-1-ブテン、3,4-ジアシロキシ-1-ブテン、3-アシロキシ-4-メチル-1-ブテン、4-アシロキシ-1-ブテン、3,4-ジアシロキシ-1-ブテン、3-アシロキシ-4-メチル-1-ブテン、4-アシロキシ-2-メチル-1-ブテン、4-アシロキシ-3-メチル-1-ブテン、3,4-ジアシロキシ-2-メチル-1-ブテン、4-アシロキシ-1-ペンテン、5-アシロキシ-1-ペンテン、4,5-ジアシロキシ-1-ペンテン、4-アシロキシ-1-ヘキセン、5-アシロキシ-1-ヘキセン、6-アシロキシ-1-ヘキセン、5,6-ジアシロキシ-1-ヘキセン、1,3-ジアセトキシ-2-メチレンプロパン等のエステル基含有アルケンまたはそのケン化物;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和酸またはその無水物、塩、またはモノもしくはジアルキルエステル等;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸またはその塩;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(β-メトキシ-エトキシ)シラン、γ-メタクリルオキシプロピルメトキシシラン等のビニルシラン化合物;アルキルビニルエーテル類、ビニルケトン、N-ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられる。
【0014】
EVOH(A)は、必要に応じてウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化等することにより変性されていてもよい。オキシアルキレン化はエポキシ化合物を用いて行うことができ、例えば、エポキシエタン(エチレンオキサイド)、エポキシプロパン、1,2-エポキシブタン、2,3-エポキシブタン、3-メチル-1,2-エポキシブタン、1,2-エポキシペンタン、3-メチル-1,2-エポキシペンタン、1,2-エポキシヘキサン、2,3-エポキシヘキサン、3,4-エポキシヘキサン、3-メチル-1,2-エポキシヘキサン、3-メチル-1,2-エポキシヘプタン、4-メチル-1,2-エポキシヘプタン、1,2-エポキシオクタン、2,3-エポキシオクタン、1,2-エポキシノナン、2,3-エポキシノナン、1,2-エポキシデカン、1,2-エポキシドデカン、エポキシエチルベンゼン、1-フェニル-1,2-プロパン、3-フェニル-1,2-エポキシプロパン、各種アルキルグリシジルエーテル、各種アルキレングリコールモノグリシジルエーテル、各種アルケニルグリシジルエーテル、グリシドール等の各種エポキシアルカノール、各種エポキシシクロアルカン、各種エポキシシクロアルケン等が挙げられる。中でも、1,2-エポキシブタン、2,3-エポキシブタン、エポキシプロパン、エポキシエタンまたはグリシドールが好ましく、エポキシプロパンまたはグリシドールがより好ましい。
【0015】
EVOH(A)のメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は好適には0.1~30g/10分であり、より好適には0.3g~25g/10分であり、さらに好適には0.5g~20g/10分である。但し、融点が190℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿した値で表す。
【0016】
EVOH(A)は、1種単独で用いることもできるし、2種以上を併用してもよい。
【0017】
[ヒンダードアミン系化合物(B)]
本発明の樹脂組成物はヒンダードアミン系化合物(B)をEVOH(A)100質量部に対して0.2~5質量部含む。本発明の樹脂組成物がヒンダードアミン系化合物(B)を含むことで耐侯性試験後の色相悪化を抑制できる傾向となり、後述するベンゾトリアゾール系化合物(C)と組み合わせて用いることで耐候性が顕著に良好となる。ヒンダードアミン系化合物(B)は、2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン環構造を有し、かつ、前記構造中の窒素原子に結合するアルコキシ基を有する。ヒンダードアミン系化合物(B)としては、市販品を用いることができ、例えばTINUVIN NOR 371(BASFジャパン株式会社製、下記一般式(IV)、分子量:2800~4000)、Hostavin NOW(Clariant社製、化学式:下記一般式(I)、分子量:約2000)、FLAMESTAB NOR 116(BASFジャパン株式会社製、化学式:下記一般式(II)、分子量:2261)、Chimassorb 2020(BASFジャパン株式会社製、1,6-Hexanediamine, N,N‘-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-polymer with 2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine, reaction products with N-butyl-1-butanamine and N-butyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinamine、分子量:2600~3400)等が挙げられ、特にTINUVIN NOR 371が好ましい。また、これらのヒンダードアミン系化合物(B)は単独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。
【0018】
【0019】
(上記一般式(I)中、R1は炭素数1~24のアルキル基または炭素数2~24のアルケニル基である。)
【0020】
【0021】
(上記一般式(II)中のR2は下記一般式(III)に示す置換基であり、結合部位はトリアジン環上である)
【0022】
【0023】
【0024】
(上記一般式(IV)中のR3~R7は任意の置換基であり、それぞれが異なる置換基であっても同一の置換基であっても、一部の置換基のみ同一であってもよい)
【0025】
ヒンダードアミン系化合物(B)の分子量は1000以上であることが好ましい。分子量が1000以上であると、長期間屋外使用後のヒンダードアミン系化合物(B)のブリードアウト及び揮発等が抑制でき、耐候性を長期的に維持できる傾向となる。また、本発明の樹脂組成物を溶融成形しフィルム等の成形品とした場合、ヒンダードアミン系化合物(B)がブリードアウトしてしまうと、成形機の金型にヒンダードアミン系化合物(B)が付着することに起因し、成形品表面の外観不良等が起こる場合があるため、外観不良を抑制する観点からもヒンダードアミン系化合物(B)の分子量は1000以上であることが好ましい。ヒンダードアミン系化合物(B)の分子量は1400以上がより好ましく、1700以上がさらに好ましく、1900以上が特に好ましい。ヒンダードアミン系化合物(B)の分子量は5000以下であってもよい。
【0026】
本発明の樹脂組成物におけるヒンダードアミン系化合物(B)の含有量は、EVOH(A)100質量部に対して0.2~5質量部である。ヒンダードアミン系化合物(B)の含有量は、0.25質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましい。ヒンダードアミン系化合物(B)の含有量が0.2質量部よりも少ない場合は、充分な耐候性を得ることができない。一方、ヒンダードアミン系化合物(B)の含有量が5質量部よりも多い場合は、耐候性試験後にフィルムに著しい着色が生じる。また、含有量が5質量部よりも多い場合は、樹脂の粘度が低下して安定して製造できない場合がある。ヒンダードアミン系化合物(B)の含有量は、4質量部以下が好ましく、2.5質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。
【0027】
[ベンゾトリアゾール系化合物(C)]
本発明の樹脂組成物はベンゾトリアゾール系化合物(C)をEVOH(A)100質量部に対して0.1~5質量部含む。本発明の樹脂組成物はベンゾトリアゾール系化合物(C)を含むことで耐侯性試験後の光線透過率(300nm)の上昇を抑制できる傾向となり、ヒンダードアミン系化合物(B)と組み合わせて用いることで耐候性が顕著に良好となる。ベンゾトリアゾール系化合物は、ベンゾトリアゾール骨格を有していれば特に限定されず公知の化合物を使用することができる。より耐候性を向上させる観点から、ベンゾトリアゾール系化合物(C)は水酸基が結合した芳香族環を有し、かかる芳香族環がベンゾトリアゾール環を構成する窒素原子と結合した構造を有することが好ましい。また、前記水酸基が結合した芳香族環はベンゾトリアゾール環の2位の窒素に結合していることがより好ましい。さらに、前記水酸基が結合した芳香族環は水酸基及びベンゾトリアゾール環以外に2つ以上の置換基を有していることが好ましい。また、ベンゾトリアゾール系化合物(C)はベンゾトリアゾール環上にハロゲン基を有することが好ましい。
【0028】
ベンゾトリアゾール系化合物(C)としては、市販品を用いることができ、例えばアデカスタブ(登録商標)LA-36(株式会社ADEKA製、化学式名:2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol)、分子量:315)、Tinuvin(登録商標) 329(BASFジャパン株式会社製、化学式名:2Phenol,2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)、分子量:323)、Tinuvin(登録商標) 234(BASFジャパン株式会社製、化学式名:Phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)、分子量:448)、Tinuvin(登録商標) P(BASFジャパン株式会社製、化学式名:Phenol,2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methyl、分子量:225)、Tinuvin(登録商標) 360(BASFジャパン株式会社製、化学式名:Phenol,2,2‘-methylene-bis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl))、分子量:659)等が挙げられ、特にアデカスタブ(登録商標)LA-36が好ましい。
【0029】
本発明の樹脂組成物におけるベンゾトリアゾール系化合物(C)の含有量は、EVOH(A)100質量部に対して0.1~5質量部である。ベンゾトリアゾール系化合物(C)の含有量は、0.2質量部以上が好ましく、0.25質量部以上がより好ましい。ベンゾトリアゾール系化合物(C)の含有量が0.1質量部よりも少ない場合は、耐候性試験後の光線透過率の上昇や、分子量維持率の低下に起因して衝撃強度が低下する。一方、ベンゾトリアゾール系化合物(C)の含有量が5質量部よりも多い場合は、耐候性試験後にフィルムに著しい着色が生じる。ベンゾトリアゾール系化合物(C)の含有量は3質量部以下が好ましく、2質量部以下がより好ましく、1質量部以下がさらに好ましい。
【0030】
ベンゾトリアゾール系化合物(C)は1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
【0031】
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物における、ヒンダードアミン系化合物(B)に対するベンゾトリアゾール系化合物(C)の質量比(C)/(B)は、0.2~3.5であることが好ましい。質量比(C)/(B)が0.2以上であると、耐候性試験後のフィルムの着色をより抑制できる傾向となる。質量比(C)/(B)は、0.3以上がより好ましく、0.4以上がさらに好ましい。また、質量比(C)/(B)が3.5以下であると、フィルムの着色をより抑制できる傾向となる。質量比(C)/(B)は、3.0以下がより好ましく、2.0以下がさらに好ましく、1.5以下がよりさらに好ましく、1.0以下が特に好ましい。
【0032】
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)以外のその他の任意成分としてホウ素化合物、カルボン酸類、リン化合物、金属イオン、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、熱安定剤、EVOH(A)以外の他の樹脂等のその他成分を含んでいてもよい。本発明の樹脂組成物は、これらの成分を2種以上含有してもよい。本発明の樹脂組成物が、その他の任意成分を含む場合、その合計含有量の上限は1質量%が好ましく、0.5質量%が好ましい場合もある。
【0033】
本発明の樹脂組成物はその他成分としてホウ素化合物を含有することが好ましい。これによって、加熱溶融時のトルク変動を抑制することができる。前記ホウ素化合物としては特に限定されず、ホウ酸類、ホウ酸エステル、ホウ酸塩、水素化ホウ素類等が挙げられる。具体的には、ホウ酸類としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸等が挙げられ、ホウ酸エステルとしてはホウ酸トリエチル、ホウ酸トリメチル等が挙げられ、ホウ酸塩としては上記の各種ホウ酸類のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ホウ砂等が挙げられる。これらの化合物のうちでもオルトホウ酸(以下、単にホウ酸と表示する場合がある)が好ましい。ホウ素化合物の含有量は、好適にはホウ素元素換算で50~400ppm以下であることが好ましい。ホウ素化合物の含有量が50ppm以上であると、溶融成形性が安定する傾向となり、より好適には70ppm以上であり、さらに好適には100ppm以上である。一方、ホウ素化合物の含有量が400ppm以下であると、成形性の悪化を抑制できる傾向となり、より好適には350ppm以下であり、300ppm以下であってもよい。
【0034】
カルボン酸類は、樹脂組成物ひいては成形体の着色を防止すると共に溶融成形時のゲル化を抑制するものである。カルボン酸類としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、これらの塩等が挙げられる。カルボン酸類としては、炭素数4以下のカルボン酸類又は飽和カルボン酸類が好ましく、酢酸類がより好ましい。この酢酸類は、酢酸及び酢酸塩を含む。酢酸類としては、酢酸及び酢酸塩を併用することが好ましく、酢酸及び酢酸ナトリウムを併用することがより好ましい。本発明の樹脂組成物がカルボン酸類を含む場合、カルボン酸類の含有量の下限としては、50ppmが好ましく、80ppmがより好ましく、120ppmがさらに好ましい。また、カルボン酸類の含有量の上限としては、1,000ppmが好ましく、500ppmがより好ましく、400ppmがさらに好ましい。カルボン酸類の含有量を上記下限以上とすることで、十分な着色抑制効果が得られ、黄変の発生を十分に抑制することができる。一方、カルボン酸類の含有量を上記上限以下とすることで、溶融成形時、特に長時間に及ぶ溶融成形時にゲル化が生じにくくなり、成形体等の外観が良好になる。
【0035】
リン化合物は、ストリーク、フィッシュアイ等の欠陥の発生及び着色を抑制すると共に、ロングラン性を向上させるものである。このリン化合物としては、例えばリン酸、亜リン酸等のリン酸塩等が挙げられる。上記リン酸塩としては、第一リン酸塩、第二リン酸塩及び第三リン酸塩のいずれの形でもよい。また、リン酸塩のカチオン種についても特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が好ましく、これらのうちリン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム及びリン酸水素二カリウム等のリン酸イオンを含む化合物がより好ましく、リン酸二水素ナトリウム及びリン酸水素二カリウムがさらに好ましい。本発明の樹脂組成物がリン化合物としてリン酸イオンを含む化合物を含む場合、リン酸イオンの含有量の下限としては、5ppmが好ましく、10ppmがより好ましく、20ppmがさらに好ましく、30ppmが特に好ましい。EVOH(A)に対するリン化合物の含有量の上限としては、200ppmが好ましく、150ppmがより好ましく、100ppmがさらに好ましい。リン化合物の含有量を上記下限以上とすること、又は上記上限以下とすることで、熱安定性が向上し、長時間にわたる溶融成形を行なう際のゲル状ブツの発生、着色等が生じにくくなる。
【0036】
金属イオンとしては、一価金属イオン、二価金属イオン、その他遷移金属イオンが挙げられ、これらは1種又は複数種からなっていてもよい。中でも一価金属イオン及び二価金属イオンが好ましい。一価金属イオンとしては、アルカリ金属イオンが好ましく、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムのイオンが挙げられ、工業的な入手容易性の点からはナトリウム又はカリウムのイオンが好ましい。また、アルカリ金属イオンを与えるアルカリ金属塩としては、例えば脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩及び金属錯体が挙げられる。中でも、脂肪族カルボン酸塩及びリン酸塩が入手容易である点から好ましく、具体的には、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、リン酸ナトリウム及びリン酸カリウムが好ましい。金属イオンとして二価金属イオンを含むことが好ましい場合もある。金属イオンが二価金属イオンを含むと、例えばトリムを回収して再利用した際のEVOHの熱劣化が抑制され、得られる成形体のゲル及びブツの発生が抑制される場合がある。二価金属イオンとしては、例えばベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及び亜鉛のイオンが挙げられるが、工業的な入手容易性の点からはマグネシウム、カルシウム又は亜鉛のイオンが好ましい。また、二価金属イオンを与える二価金属塩としては、例えばカルボン酸塩、炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩及び金属錯体が挙げられカルボン酸塩が好ましい。カルボン酸塩を構成するカルボン酸としては、炭素数1~30のカルボン酸が好ましく、具体的には、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ステアリン酸、ラウリン酸、モンタン酸、ベヘン酸、オクチル酸、セバシン酸、リシノール酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等が挙げられ、中でも、酢酸及びステアリン酸が好ましい。本発明の樹脂組成物がアルカリ金属イオンを含む場合、アルカリ金属イオンの含有量の下限は10ppmが好ましく、100ppmがより好ましく、150ppmがさらに好ましい。一方、アルカリ金属イオンの含有量の上限は400ppmが好ましく、350ppmがより好ましい。アルカリ金属イオンの含有量が上記下限以上であると、得られる多層構造体の層間接着性が良好となる傾向となる。一方、金属イオンの含有量が上記上限以下であると、着色耐性が良好となる傾向となる。
【0037】
酸化防止剤としては、例えば、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)プロピオネート等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えばエチレン-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-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、2-ヒドロキシ-4-オキトシキベンゾフェノン等が挙げられる。
【0038】
可塑剤としては、例えばフタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、 ワックス、流動パラフィン、リン酸エステル等が挙げられる。帯電防止剤としては、例えば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、硫酸化ポリオレフィン類、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール(商品名:カーボワックス)等が挙げられる。
【0039】
滑剤としては、例えばエチレンビスステアロアミド、ブチルステアレート等が挙げられる。着色剤としては、例えばカーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン、インドリン、アゾ系顔料、ベンガラ等が挙げられる。充填剤としては、例えばグラスファイバー、ウォラストナイト、ケイ酸カルシウム、タルク、モンモリロナイト等が挙げられる。熱安定剤としては、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。
【0040】
EVOH(A)以外の他の樹脂としては、例えばポリアミド、ポリオレフィン等が挙げられる。
【0041】
本発明の樹脂組成物において、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)が占める割合は90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上がさらに好ましく、99質量%以上が特に好ましい。本発明の樹脂組成物は実質的にEVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)のみから構成されていてもよく、本発明の樹脂組成物はEVOH(A))、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)のみから構成されていてもよい。なお、本明細書において「実質的に~のみからなる」とは、本発明の効果に影響を与えない範囲で任意成分の含有を許容するものであり、本明細書において「のみからなる」とは、不可避的に含まれてしまう不純物以外の任意成分を除外することを意味する。
【0042】
本発明の樹脂組成物は、本発明の樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムを63℃、50%RH下、照射強度1000W/m2で50時間光照射する耐侯性試験後の重量平均分子量(Mw)の維持率が90%以上であることが好ましい。ここで、重量平均分子量(Mw)の維持率とは、耐候性試験後のMwを耐侯性試験前のMwで除して算出される維持率(%)(耐候性試験前のMw/耐候性試験前のMw×100)のことを意味する。重量平均分子量(Mw)の維持率は93%以上がより好ましく、95%以上がさらに好ましい。また、耐侯性試験後の重量平均分子量(Mw)の維持率は99.9%以下であってもよい。Mwの維持率が上記範囲であると、耐候性試験後の衝撃強度が良好となる傾向となる。耐候性試験及びMwの維持率は実施例記載の方法で測定できる。
【0043】
本発明の樹脂組成物は、本発明の樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムを63℃、50%RH下、照射強度1000W/m2で50時間光照射する耐侯性試験後の数平均分子量(Mn)の維持率が80%以上であることが好ましい。ここで、数平均分子量(Mn)の維持率とは、耐候性試験後のMnを耐侯性試験前のMnで除して算出される維持率(%)(耐候性試験前のMn/耐候性試験前のMn×100)のことを意味する。数平均分子量(Mn)の維持率は85%以上がより好ましく、87%以上がさらに好ましい。また、耐侯性試験後の数平均分子量(Mn)の維持率は、99.9%以下であってもよい。Mnの維持率が上記範囲であると、耐候性試験後の衝撃強度が良好となる傾向となる。耐候性試験及びMnの維持率は実施例記載の方法で測定できる。
【0044】
MwやMnの分子量維持率が上記範囲にあると、積層体の衝撃強度等の機械物性が高く維持される。
【0045】
本発明の樹脂組成物は、本発明の樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムについてJIS K 7361-1:1997に準拠して測定される、光線透過率(300nm)が50%以下であることが、積層体のロール等を屋外保管した際のロール全体の耐候性が良好となる観点から好ましい。光線透過率(300nm)は、30%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。また、63℃、50%RH下、照射強度1000W/m2で50時間光照射する耐侯性試験後の光線透過率(300nm)は、50%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、8%以下が特に好ましい。63℃、50%RH下、照射強度1000W/m2で50時間光照射する耐侯性試験前後の光線透過率の差(耐侯性試験後の透過率(%))-(耐侯性試験前の透過率(%))は、4.0%以下が好ましく、3.0%以下がより好ましく、2.3%以下がさらに好ましく、2.0%以下が特に好ましい。
【0046】
本発明の樹脂組成物は、本発明の樹脂組成物からなる厚み100μmのフィルムの衝撃強度が17.5kgf・cm以上が好ましく、19.0kgf・cm以上がより好ましく、19.8kgf・cm以上がさらに好ましい。また、衝撃強度は25.0kgf・cm以下であってもよい。また、63℃、50%RH下、照射強度1000W/m2で50時間光照射する耐侯性試験後の衝撃強度は17.5kgf・cm以上が好ましく、18.0kgf・cm以上がより好ましく、18.5kgf・cm以上がさらに好ましく、19.5kgf・cm以上が特に好ましい。衝撃強度は実施例記載の方法で測定できる。
【0047】
本発明の樹脂組成物の製造方法は特に限定されないが、例えば、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)、ベンゾトリアゾール系化合物(C)及び必要に応じて上記その他成分等の各種添加剤を混合し溶融混錬して製造できる。具体的には、ニーダールーダー、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサー等の既知の混合装置または混練装置を使用して行うことができる。溶融混練時の温度は、通常、110~300℃である。上記その他成分等の各種添加剤は、予めEVOH(A)に含有されていても構わない。予めEVOH(A)に含有される方法は特に限定されず、例えば各種添加剤を含む溶液にEVOH(A)ペレットを浸漬させ、乾燥することで予めEVOH(A)に各種添加剤を予め含有させることができる。
【0048】
また、本発明の樹脂組成物はマスターバッチを経る工程を含む製造方法でも製造できる。マスターバッチを経る工程を含む製造方法としては、EVOH(A)100質量部と、ヒンダードアミン系化合物(B)2~20質量部と、ベンゾトリアゾール系化合物(C)1~15質量部とを予め溶融混練してマスターバッチを得る工程と、得られたマスターバッチと、EVOH(A)とを溶融混練する工程とを含む製造方法が好ましい。マスターバッチを予め得る工程を設けることにより、その他の混合方法よりもヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)がEVOH(A)中でよく分散し、より耐候性に優れる傾向となる。なお、マスターバッチに含まれるEVOH(A)と、マスターバッチとさらに溶融混練する際に使用されるEVOH(A)とは同じであっても異なっていてもよい。本発明の樹脂組成物の製造方法は、得られる樹脂組成物の耐候性がより高まる観点からマスターバッチを経る工程を含むことが好ましい。
【0049】
[マスターバッチ]
上記マスターバッチを経る工程を含む樹脂組成物の製造方法に用いられるマスターバッチも本発明の一実施態様である。本発明のマスターバッチは、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を高濃度で含有させたものであり、EVOH(A)によって規定の倍率に希釈して使用され本発明の樹脂組成物を製造する際に用いるものである。本発明のマスターバッチは、EVOH(A)とヒンダードアミン系化合物(B)とベンゾトリアゾール系化合物(C)とを含有し、EVOH(A)100質量部に対し、ヒンダードアミン系化合物(B)を2~20質量部、ベンゾトリアゾール系化合物(C)を1~15質量部含有する。ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)の含有量が上述した範囲内であると、マスターバッチを安定的に生産できる。
【0050】
本発明のマスターバッチにヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含有させる方法は特に限定されず、例えば、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)をドライブレンドしさらに押出機内で溶融混練させる方法、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)が溶解している溶液にEVOH(A)を浸漬させる方法、EVOH(A)を溶融してヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を混合させる方法、並びに押出機内でEVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を溶融ブレンドさせる方法等が挙げられる。中でも、EVOH(A)、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)をドライブレンドし、さらに押出機内で溶融混練させる方法が好ましい。
【0051】
[積層体]
本発明の積層体は、本発明の樹脂組成物からなる層を少なくとも1層有し、他の成分からなる層を有する。積層体は、単層構造の成形体に比べて、機能向上等の利点がある。積層体の層数の下限は、2層であってもよく、3層であってもよい。積層体の層数の上限としては、1000層であってもよく、100層であってもよく、10層であってもよい。また、本発明の積層体は、樹脂以外の成分から形成される層、例えば紙から形成される層、金属層等をさらに有していてもよい。
【0052】
他の成分からなる層としては、熱可塑性樹脂から形成される熱可塑性樹脂層や接着性樹脂から形成される接着性樹脂層が挙げられる。本発明の積層体の層構造は特に限定されず、本発明の樹脂組成物からなる層をE、接着性樹脂から得られる層をAd、熱可塑性樹脂から得られる層をT、直接積層されていることを「/」で表わす場合、例えばT/E/T、E/Ad/T、T/Ad/E/Ad/T、E/Ad/T/Ad/E、E/Ad/T/Ad/E/Ad/T/Ad/E等の構造が挙げられる。これらの各層は単層であっても多層であってもよい。なお、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記した以外の他の層を有していても良い。他の層の例としては、回収層が挙げられる。特に、本発明の積層体の回収物を含む回収組成物を回収層の一部または全部として再使用してもよい。
【0053】
熱可塑性樹脂としては、例えば直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン-α-オレフィン(炭素数4~20のα-オレフィン)共重合体、ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンの単独またはその共重合体;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリエステルエラストマー;ナイロン-6、ナイロン-66等のポリアミド;ポリスチレン;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリカーボネート、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリスチレン及びポリエステルが好ましく用いられ、ポリプロピレン及びポリエチレンがより好ましく、ポリエチレンがさらに好ましい。
【0054】
接着性樹脂としては、ガスバリア層及び他の成分からなる層との接着性を有していれば特に限定されないが、カルボン酸変性ポリオレフィンを含有する接着性樹脂が好ましい。カルボン酸変性ポリオレフィンとしては、オレフィン系重合体にエチレン性不飽和カルボン酸、そのエステルまたはその無水物を化学的に結合させたカルボキシル基を含有する変性オレフィン系重合体が好ましく、無水マレイン酸変性オレフィン系重合体がより好ましい。ここでオレフィン系重合体とは、ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン、及びオレフィンと他のモノマーとの共重合体を意味する。中でも、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体及びエチレン-アクリル酸エチル共重合体が好ましく、直鎖状低密度ポリエチレン及びエチレン-酢酸ビニル共重合体が特に好ましい。
【0055】
本発明の積層体を製造する方法は特に限定されず、例えば本発明の樹脂組成物からなる成形体(フィルム、シート等)に他の成分を溶融押出する方法、本発明の樹脂組成物と他の成分を共押出する方法、本発明の樹脂組成物と他の成分を共射出成形する方法、本発明の樹脂組成物からなるバリア層と他の成分からなる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等の公知の接着剤を用いてラミネートする方法等が挙げられる。
【0056】
本発明の樹脂組成物と他の成分の共押出の方法は特に限定されず、マルチマニホールド合流方式Tダイ法、フィードブロック合流方式Tダイ法、インフレーション法等を挙げることができる。
【0057】
[用途]
本発明の樹脂組成物は、耐候性が非常に良好であり、また製造安定性に優れるものであり、このような樹脂組成物からなるガスバリア層を有する、産業用フィルムやパイプとしての使用に好適である。より具体的には、土壌燻蒸用フィルム、サイレージフィルム、温室フィルム等の農業用フィルム;穀物保管袋;ジオメンブレン;温水循環用パイプ、燃料用パイプ等に好適である。本発明は、このような本発明の樹脂組成物からなるガスバリア層を有する農業用フィルム(好ましくは土壌燻蒸用フィルム、サイレージフィルムまたは温室フィルム)、穀物保管袋、ジオメンブレン、パイプ(好ましくは温水循環用パイプまたは燃料用パイプ)についても提供する。
【0058】
本発明の樹脂組成物は、土壌燻蒸剤として使用されるクロロピクリン、臭化メチル等の蒸散防止のために使用される土壌燻蒸用フィルム、発酵により酸性を示すサイレージを包むサイレージフィルムとして使用される際、特に有用である。これらの条件下では、薬剤、或はサイレージにより本発明の樹脂組成物は、酸性条件下に曝されることとなる。酸性条件下で長期間屋外使用されると、フィルムの劣化がより促進されるが、そのような条件下でも、本発明の樹脂組成物からなる土壌燻蒸用フィルム、サイレージフィルムは、耐候性が非常に良好である。
【実施例0059】
以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、測定、算出及び評価の方法はそれぞれ以下の方法に従った。
【0060】
[使用した材料]
<ヒンダードアミン系化合物(B)>
B-1:Tinuvin NOR 371(BASFジャパン株式会社製、分子量1000以上)
B―2:FLAMESTAB NOR 116(BASFジャパン株式会社製、分子量1000以上)
B-3:HOSTAVIN NOW(Clariant社製、分子量1000以上)
<ベンゾトリアゾール系化合物(C)>
C-1:アデカスタブLA-36(株式会社ADEKA製、2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol)
C-2:Tinuvin 329(BASFジャパン株式会社製、2Phenol,2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl))
C-3:Tinuvin 234(BASFジャパン株式会社製、Phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl))
<比較例で用いた添加剤(C‘)>
C’-1:Irganox 1098(BASFジャパン株式会社製、N,N‘-(1,6-Hexanediyl)bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionamide])
C’-2:Chimassorb 81(BASFジャパン株式会社製、Methanone,2-hydroxy-4-(octyloxy)-phenyl)
【0061】
[評価方法]
(1)リン酸イオン、アルカリ金属イオン及びホウ素元素含有量の測定
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物ペレット0.5gをテフロン(登録商標)製圧力容器に入れ、ここに濃硝酸5mLを加えて室温で30分間分解させた。30分後蓋をし、湿式分解装置(株式会社アクタック製:「speedwave4」)により150℃で10分間、次いで180℃で5分間加熱することで分解を行い、その後室温まで冷却した。この処理液を50mLのメスフラスコ(TPX製)に移し純水でメスアップした。この溶液について、ICP発光分光分析装置(パーキンエルマー社製「Avio500」)により含有金属の分析を行い、リン酸イオン、ナトリウム金属イオン及びホウ素元素の含有量を測定した。
【0062】
(2)酢酸の定量
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物ペレット20gをイオン交換水100mlに投入し、95℃で6時間加熱抽出した。フェノールフタレインを指示薬として、1/50規定のNaOHで抽出液を中和滴定し、酢酸含有量を定量した。
【0063】
(3)耐候性試験
実施例及び比較例得られた単層フィルムについて、岩崎電気株式会社製のアイスーパーUVテスター「SUV-W15」を用いて放射照度1000W/m2、ブラックパネル温度63℃、相対湿度50%の条件で50時間の促進耐候性試験を行い、試験前後で後述の(4)分子量維持率、(5)光線透過率、(6)衝撃強度、(7)フィルムの着色を評価した。
【0064】
(4)分子量維持率
耐候性試験前後の単層フィルムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。なお、測定条件は以下の通りである。
装置:東ソー株式会社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー「HLC-8320」
カラム:東ソー株式会社製「GMHHR-H(S)」2本
カラム温度:40℃
移動相:ヘキサフルオロイソプロパノール+20mM CF3COONa、流速:0.2mL/分
検出器:RI、試料濃度:0.1重量%(ヘキサフルオロイソプロパノール溶液)
測定結果を基に、耐候性試験前後のMwの差((耐候性試験前のMw)―(耐候性試験後のMw))を耐侯性試験前のMwで除してMw維持率(%)(((耐候性試験前のMw)―(耐候性試験後のMw))/(耐候性試験前のMw)×100)を算出した。また、同様に耐候性試験前後のMnの差((耐候性試験前のMn)―(耐候性試験後のMn))を耐侯性試験前のMnで除してMn維持率(%)(((耐候性試験前のMn)―(耐候性試験後のMn))/(耐候性試験前のMn)×100)を算出した。
【0065】
(5)光線透過率
実施例及び比較例で得られた単層フィルムについて、島津製作所製の紫外可視分光光度計「UV-2450」を用いて波長300nmにおける光線透過率を測定した。また、上記評価方法(2)の耐侯性試験前後の光線透過率の差を算出した。
【0066】
(6)衝撃強度
実施例及び比較例で得られた単層フィルムを、23℃、50%RH条件下で24時間調湿した後、同条件下でフィルムインパクトテスターを用いて衝撃強度を測定した。測定は場所を変えながら5回行い、その平均値を測定結果として採用した。
【0067】
(7)着色
実施例及び比較例で得られた単層フィルムを目視観察し、黄変度合いを以下の基準で評価した。以下の判定基準のうち、A、B及びCが使用可能なレベルであると判断した。
A:全く黄変が見られなかった。
B:わずかに黄変が見られた。
C:少し黄変が見られた。
D:黄変が見られた。
E:著しい黄変が見られた。
【0068】
実施例1
エチレン単位含有量38モル%、ケン化度99.9モル%の含水EVOHペレットを、酢酸、リン酸、酢酸ナトリウム、ホウ酸を含む水溶液に入れ25℃で6時間撹拌しながら浸漬した後、脱液し、熱風乾燥機(ヤマト科学株式会社製「DN6101」)にて80℃で4時間乾燥した後、120℃で40時間乾燥し、乾燥EVOHペレット(EVOH-1、含水率0.25%、MFR(190℃、2160g荷重下)1.7g/10分)を得た。なお、酢酸、リン酸、酢酸ナトリウム、ホウ酸の濃度は、本実施例で得られる樹脂組成物における含有量が、酢酸含有量が100ppm、リン酸イオン含有量が40ppm、ナトリウムイオン含有量が150ppm、ホウ素元素が180ppmとなるよう、適宜調整した。
【0069】
得られた乾燥EVOHペレット100質量部に対して、Tinuvin NOR 371(B-1)(BASFジャパン株式会社製)0.4質量部、アデカスタブLA-36(C-1)(株式会社ADEKA製)0.3質量部をドライブレンドし、株式会社東洋精機製作所製25mm押出機「2D30W2」を用いて下記条件で溶融混錬した後にペレット化し、樹脂組成物ペレットを得た。得られた樹脂組成物ペレットについて、上記評価方法(1)に記載の方法で、リン酸イオン、アルカリ金属イオン及びホウ素元素含有量を測定したところ、リン酸イオン含有量は40ppm、ナトリウムイオン含有量は150ppm、ホウ素元素は180ppmであった。
設定温度C1/C2/C3/C4/C5/ダイ=180/210/210/210/210/210℃
スクリュー回転数:100rpm
吐出量:6.0kg/時間
【0070】
得られた樹脂組成物ペレットを用いて、株式会社東洋精機製作所製20mm単軸押出機「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、以下の条件で単層フィルムを製膜した。得られた単層フィルムについて、上記評価方法(2)~(6)に記載の方法で、耐侯性試験前後の分子量維持率、光線透過率、衝撃強度及び着色の評価を行った。結果を表1に示す。
設定温度:C1/C2/C3/ダイ=180/210/210/210℃
スクリュー回転数:100rpm
吐出量:3.0kg/時間
引取ロール温度:80℃
引取ロール速度:1.5m/分
フィルム厚み:100μm
【0071】
実施例2~12、比較例1~10
EVOH(A)の種類、ヒンダードアミン系化合物(B)の種類及び含有量、ベンゾトリアゾール系化合物の種類及び含有量並びにホウ素化合物の含有量を表1に記載の通り変更した以外は、実施例1と同様にして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。
【0072】
実施例1及び比較例1で得られた単層フィルムについて、上記評価方法(3)に記載の方法に従い耐候性試験を行った後、JIS K 7126:2006(等圧法)に準拠して酸素透過度を測定した。実施例1で得られた単層フィルムは比較例1で得られた単層フィルムよりも耐候性試験後の酸素透過度が低かった(優れていた)。実施例1は、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を特定量含んでいるため、ヒンダードアミン系化合物(B)及びベンゾトリアゾール系化合物(C)を含まない比較例1と比べて耐候性に優れ、耐候性試験後も十分な酸素透過度を維持できたと推察される。
【0073】
実施例13
実施例1において、含水EVOHペレットとしてエチレン単位含有量44モル%、ケン化度99.9モル%の含水EVOHペレットを用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥EVOHペレット(EVOH-2)を得て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。
【0074】
実施例14
実施例1で得られた乾燥EVOHペレット93.5質量部に対して、Tinuvin NOR 371(B-1、BASFジャパン株式会社製)3.7質量部、アデカスタブLA-36(C-1、株式会社ADEKA製)2.8質量部をドライブレンドし、株式会社東洋精機製作所製25mm押出機「2D30W2」を用いて下記条件で溶融混錬した後にペレット化し、マスターバッチペレットを得た。
設定温度:C1/C2/C3/C4/C5/ダイ=180/210/210/210/210/210℃
スクリュー回転数:100rpm
吐出量:6.0kg/時間
【0075】
さらに、実施例1で得られた乾燥EVOHペレット90質量部とマスターバッチペレット10質量部とをドライブレンドした後、実施例1と同様の方法で単層フィルム製膜し評価した。結果を表1に示す。
【0076】
実施例1で得られた乾燥EVOH及び上記で得られたマスターバッチペレットについて、上記評価方法(1)及び(2)に記載の方法でリン酸イオン、アルカリ金属イオン、ホウ素元素及び酢酸含有量を測定したところ、乾燥EVOHペレット及びマスターバッチペレットに含まれる含有量は、いずれもリン酸イオン含有量が40ppm、ナトリウムイオン含有量が150ppm、ホウ素元素が180ppm、酢酸含有量が100ppmであった。上記結果から、ドライブレンド品も前記と同様量のリン酸イオン、ナトリウムイオン、ホウ素元素、酢酸を含有しているものとした。
【0077】
【0078】
実施例15
中間層として実施例1の樹脂組成物ペレット、熱可塑性樹脂層として日本ポリエチレン株式会社製ポリエチレン「ノバテック(商標)PE LF128」(PE)及び接着層として三井化学株式会社製接着性ポリオレフィン「アドマー(商標)NF518」(Ad)を用いて、以下の条件にて3種5層の積層体(PE/Ad/樹脂組成物層/Ad/PE=40μm/10μm/20μm/10μm/40μm)を得た。なお、製膜設備としては製膜ダイを有する押出機の後に温度コントロール可能な引取ロールを有し、巻き取り機にて得られた多層構造体を巻き取った。
<製膜条件>
樹脂組成物ペレット用押出機:単軸押出機(ラボ機ME型CO-EXT、東洋精機株式会社製)
口径 20mmφ、L/D=20、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=180/210/210/210℃
PE用押出機:単軸押出機(GT-32-A、株式会社プラスチック工学研究所製)
口径 32mmφ、L/D=28、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=180/220/220/220℃
Ad用押出機:単軸押出機(SZW20GT-20MG-STD、株式会社テクノベル製)
口径 20mmφ、L/D=20、スクリュー フルフライトタイプ
供給部/圧縮部/計量部/ダイ=180/220/220/220℃
ダイ:300mm幅コートハンガーダイ(プラスチック工学研究所社製)
引取ロール温度:60℃
【0079】
得られた多層構造体は耐候性に優れ、長期間屋外で保管した際にも問題ない性能を示した。