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特許7149882樹脂組成物、成形体、二次加工品、樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法
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  • 特許-樹脂組成物、成形体、二次加工品、樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-29
(45)【発行日】2022-10-07
(54)【発明の名称】樹脂組成物、成形体、二次加工品、樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法
(51)【国際特許分類】
   C08L 29/04 20060101AFI20220930BHJP
   C08L 77/00 20060101ALI20220930BHJP
   C08K 5/098 20060101ALI20220930BHJP
   C08J 5/18 20060101ALI20220930BHJP
   B65D 81/24 20060101ALI20220930BHJP
【FI】
C08L29/04 S
C08L77/00
C08K5/098
C08J5/18 CES
C08J5/18 CEX
C08J5/18 CFG
B65D81/24 J
【請求項の数】 15
(21)【出願番号】P 2019051985
(22)【出願日】2019-03-19
(65)【公開番号】P2019183128
(43)【公開日】2019-10-24
【審査請求日】2021-10-11
(31)【優先権主張番号】P 2018077580
(32)【優先日】2018-04-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001085
【氏名又は名称】株式会社クラレ
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(72)【発明者】
【氏名】星加 里奈
(72)【発明者】
【氏名】野中 康弘
【審査官】中川 裕文
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2018/074473(WO,A1)
【文献】特開2001-049069(JP,A)
【文献】特開2008-189693(JP,A)
【文献】特開平8-239528(JP,A)
【文献】特開昭58-129035(JP,A)
【文献】特開2019-182969(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 29/04
C08L 77/00
C08K 5/098
C08J 5/18
B65D 81/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、該エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAよりも低い融点TmBを有するエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)と、ポリアミド(C)とを含有し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAとエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の融点TmBとの差(TmA-TmB)が10℃以上であり、ゲル分率が0.5%以上20%以下である樹脂組成物。
【請求項2】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)とエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)との質量基準の混合比率(A/B)が1.0以上20以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)及びエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の合計とポリアミド(C)との質量基準の混合比率((A+B)/C)が0.67以上99以下である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とポリアミド(C)との質量基準の混合比率(B/C)が0.053以上19以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
ポリアミド(C)の融点TmCが190℃以上である、請求項1から4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
脂肪酸二価金属塩(D)をさらに含有し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)、エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)及びポリアミド(C)の合計量100質量部に対する脂肪酸二価金属塩(D)の金属イオン換算の含有量が0.001質量部以上0.05質量部以下である、請求項1から5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項7】
ポリアミド(C)の質量に対する脂肪酸二価金属塩(D)の金属イオン換算の物質量(D/C)が3μmol/g以上250μmol/g以下である、請求項6に記載の樹脂組成物。
【請求項8】
ペレット状である、請求項1から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から8のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなる成形体。
【請求項10】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、該エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAよりも低い融点TmBを有するエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)と、ポリアミド(C)とを含有し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAとエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の融点TmBとの差(TmA-TmB)が10℃以上であり、ゲル分率が0.5%以上20%以下である成形体。
【請求項11】
フィルムである、請求項9または10に記載の成形体。
【請求項12】
レトルト処理包装材料又はボイル処理包装材料である、請求項9から11のいずれか1項に記載の成形体。
【請求項13】
請求項9から12のいずれか1項に記載の成形体の二次加工品。
【請求項14】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)とエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とポリアミド(C)とをドライブレンドする工程、及び該ドライブレンド工程で得られた混合物を溶融混練する工程を備える、請求項1から8のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法。
【請求項15】
請求項1から8のいずれか1項に記載の樹脂組成物を溶融成形する工程を備える成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂組成物、成形体、二次加工品、樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
エチレン-ビニルアルコール共重合体(以下、「EVOH」と略記することもある。)は、酸素、臭気、フレーバー等に対して優れたバリア性を有する樹脂である。そのため、EVOHは食品等の包装材料等に好適に用いられている。
【0003】
しかし、EVOHは延伸性が低いため、加工成形の際にボイドやクラック等が生じやすいという性質を有する。そこで、延伸性等の改善のため、用途等に応じてEVOHにポリアミド(以下、「PA」と略記することもある。)を混合した樹脂組成物が用いられている(特許文献1、2参照)。
【0004】
一方、上記包装材料は、食品等の内容物を充填した後に、熱水又は水蒸気による加熱処理(レトルト処理又はボイル処理)がしばしば行われる。しかし、EVOHには熱水又は水蒸気で長時間加熱処理すると、白化スジや部分的な白濁(白化等)が生じ、外観が低下するという不都合がある。このような白化等を改善するためにも、EVOHとPAとを適当な比率で配合させた樹脂組成物が、加熱処理用包装材料として利用されている(特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開昭58-129035号公報
【文献】特開平04-202549号公報
【文献】国際公開第2015/174396号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のような包装材料は、通常、食品等の長期保存安定性のため高いガスバリア性が要求される。しかし、EVOHとPAを配合した場合、包装材料のガスバリア性が低下しやすくなるため、より高いバリア性能を有し、かつ耐加熱処理性能が良好な包装材料が求められている。
【0007】
また、包装材料に求められる外観の要求性能が高まっており、EVOHを含む樹脂組成物の層を有する包装材料をレトルト処理(長時間の加熱処理)した際に見られる、上述のような白化現象の更なる抑制が必要となってきている。従って、上記樹脂組成物には、長時間のレトルト処理による白化現象が抑えられるといった、優れた耐レトルト性が要求される。
【0008】
しかし、上記特許文献1、2の技術においては、耐レトルト性について何ら考慮されておらず、良好なガスバリア性及び耐レトルト性の両立を達成できるものではない。また、上記特許文献3の技術においても、ガスバリア性能と耐レトルト性のより高いレベルでの両立がなお求められている。
【0009】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、良好なガスバリア性及び耐レトルト性を兼ね備える樹脂組成物、この樹脂組成物から成形される成形体及び二次加工品、並びにこの樹脂組成物及び成形体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明は以下に示す、樹脂組成物、成形体、二次加工品、樹脂組成物の製造方法及び成形体の製造方法を提供する。
すなわち、本発明は、
[1]エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、該エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAよりも低い融点TmBを有するエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)と、ポリアミド(C)とを含有し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAとエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の融点TmBとの差(TmA-TmB)が10℃以上であり、ゲル分率が0.5%以上20%以下である樹脂組成物;
[2]エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)とエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)との質量基準の混合比率(A/B)が1.0以上20以下である、[1]の樹脂組成物;
[3]エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)及びエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の合計とポリアミド(C)との質量基準の混合比率((A+B)/C)が0.67以上99以下である、[1]または[2]の樹脂組成物;
[4]エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とポリアミド(C)との質量基準の混合比率(B/C)が0.053以上19以下である、[1]から[3]のいずれかの樹脂組成物;
[5]ポリアミド(C)の融点TmCが190℃以上である、[1]から[4]のいずれかの樹脂組成物;
[6]脂肪酸二価金属塩(D)をさらに含有し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)、エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)及びポリアミド(C)の合計量100質量部に対する脂肪酸二価金属塩(D)の金属イオン換算の含有量が0.001質量部以上0.05質量部以下である、[1]から[5]のいずれかの樹脂組成物;
[7]ポリアミド(C)の質量に対する脂肪酸二価金属塩(D)の金属イオン換算の物質量(D/C)が3μmol/g以上250μmol/g以下である、[6]の樹脂組成物;
[8]ペレット状である、[1]から[7]のいずれかの樹脂組成物;
[9][1]から[8]のいずれかの樹脂組成物からなる成形体;
[10]エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)と、該エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAよりも低い融点TmBを有するエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)と、ポリアミド(C)とを含有し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)の融点TmAとエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)の融点TmBとの差(TmA-TmB)が10℃以上であり、ゲル分率が0.5%以上20%以下である成形体;
[11]フィルムである、[9]または[10]の成形体;
[12]レトルト処理包装材料又はボイル処理包装材料である、[9]から[11]のいずれかの成形体;
[13][9]から[12]のいずれかの成形体の二次加工品;
[14]エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)とエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)とポリアミド(C)とをドライブレンドする工程、及び該ドライブレンド工程で得られた混合物を溶融混練する工程を備える、[1]から[8]のいずれかの樹脂組成物の製造方法;
[15][1]から[8]のいずれかの樹脂組成物を溶融成形する工程を備える成形体の製造方法;
である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、良好なガスバリア性及び耐レトルト性を兼ね備える樹脂組成物、該樹脂組成物からなる成形体及び二次加工品、並びに該樹脂組成物及び成形体の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の相分離構造を示す模式図である。
図2】実施例1で得た単層フィルムをリンタングステン染色した透過型電子顕微鏡写真である。
図3】比較例4で得た単層フィルムをリンタングステン染色した透過型電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の樹脂組成物及びその製造方法、成形体及びその製造方法、並びに二次加工品について詳細に説明する。なお、本発明においてガスバリア性は、酸素バリア性の測定結果を基に評価する。
【0014】
<樹脂組成物>
本発明の樹脂組成物は、エチレン-ビニルアルコール共重合体(A)(以下、「EVOH(A)」と略記することがある。)と、EVOH(A)の融点TmAよりも低い融点TmBを有するエチレン-ビニルアルコール共重合体(B)(以下、「EVOH(B)」と略記することがある。)と、ポリアミド(C)(以下、「PA(C)」と略記することがある)とを含有し、EVOH(A)の融点TmAとEVOH(B)の融点TmBとの差(TmA-TmB)が10℃以上であり、ゲル分率が0.5%以上20%以下である樹脂組成物である。
【0015】
ここで、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の融点は、示差熱分析法による測定値であり、ISO11357:2013に準拠して測定される融解のピークトップを融点とする。
【0016】
本発明の樹脂組成物は、上記組成及びゲル分率を有することにより、良好なガスバリア性及び耐レトルト性を兼ね備える。また、本発明の樹脂組成物は、好ましくは所定量の脂肪酸二価金属塩(D)をさらに含有することなどにより、良好な熱安定性、トリム回収性及び耐レトルト性を兼ね備えることができる。
【0017】
本発明の樹脂組成物においては、PA(C)の融点TmCが190℃以上であり、脂肪酸二価金属塩(D)をさらに含有し、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量100質量部に対する上記脂肪酸二価金属塩(D)の金属イオン換算の含有量が0.001質量部以上0.05質量部以下であることが好ましい。このような場合、本発明の樹脂組成物は良好な熱安定性、トリム安定性及び耐レトルト性を兼ね備えることができる。このような効果を奏する理由の詳細は不明だが、例えば以下の推測が考えられる。所定量の脂肪酸二価金属塩(D)を含有することで、良好な熱安定性が発揮される。また、低融点のEVOH(B)と脂肪酸二価金属塩(D)とを併用することで、良好なトリム回収性が発揮される。さらに、高融点のPA(C)および融点の異なる2種類のEVOHを併用することで、良好な耐レトルト性が発揮される。
【0018】
(EVOH(A))
EVOH(A)は、融点TmAがEVOH(B)の融点TmBよりも高いEVOHである。
【0019】
EVOH(A)は、通常、エチレン-ビニルエステル共重合体をケン化することにより得ることができる。すなわち、EVOH(A)は、通常エチレン-ビニルエステル共重合体のケン化物である。エチレンとビニルエステルとの共重合、及びエチレン-ビニルエステル共重合体のケン化は公知の方法により行うことができる。ビニルエステルとしては酢酸ビニルが代表的であるが、他のビニルエステル、例えば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、ピバリン酸ビニル及びバーサティック酸ビニル等)であってもよい。
【0020】
EVOH(A)のビニルエステル成分のケン化度の下限は85モル%が好ましく、90モル%がより好ましく、96モル%がさらに好ましく、98モル%が特に好ましく、99モル%が最も好ましい。ケン化度を上記下限以上とすることで、成形体のガスバリア性を高めること等ができる。また、ケン化度の上限は100モル%であってもよく、99.99モル%であってもよい。
【0021】
EVOH(A)におけるエチレン単位含量の下限は5モル%が好ましく、10モル%がより好ましく、20モル%がさらに好ましく、25モル%が特に好ましい。エチレン単位含量の上限は70モル%が好ましく、50モル%がより好ましく、40モル%がさらに好ましく、35モル%がよりさらに好ましく、30モル%が特に好ましい。エチレン単位含量を上記下限以上とすることで、フィルム等において高湿度下におけるガスバリア性や加熱処理後の外観をより良好にできる。一方、エチレン単位含量を上記上限以下とすることで、フィルム等においてガスバリア性を高めることができる。また、EVOH(A)のエチレン単位含量を上記範囲とすることで、所望の融点TmAに比較的容易に調整できる。
【0022】
また、EVOH(A)は、本発明の目的が阻害されない範囲で、エチレン、ビニルエステル及びそのケン化物以外の他の単量体由来の単位を有していてもよい。EVOH(A)が上記他の単量体由来の単位を有する場合、EVOH(A)の全構造単位に対する上記他の単量体単位の含有量は30モル%以下が好ましく、20モル%以下がより好ましく、10モル%以下がさらに好ましく、5モル%以下が特に好ましい。EVOH(A)が上記他の単量体単位を含む場合、その含有量を調整することで融点を調整することも可能である。また、EVOH(A)が上記他の単量体由来の単位を含む場合、その下限値は0.05モル%であってもよく、0.10モル%であってもよい。上記他の単量体としては、例えばアクリル酸、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、またはモノ若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。
【0023】
また、上記他の単量体由来の単位が下記一般式(I)で表される構造単位(I)、下記一般式(II)で表される構造単位(II)、及び下記一般式(III)で表される構造単位(III)の少なくともいずれか一種であってもよい。EVOH(A)がこのような構造単位を有することで、得られるフィルム等の耐屈曲性等をより高めることができる。
【0024】
【化1】
【0025】
上記一般式(I)中、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、炭素数3~10の脂環式炭化水素基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基又は水酸基を表す。また、R、R及びRのうちの一対は、結合していてもよい。また、上記炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、炭素数3~10の脂環式炭化水素基及び炭素数6~10の芳香族炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、水酸基、カルボキシル基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0026】
上記一般式(II)中、R、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、炭素数3~10の脂環式炭化水素基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基又は水酸基を表す。また、RとR又はRとRは、結合していてもよい。また、上記炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、炭素数3~10の脂環式炭化水素基及び炭素数6~10の芳香族炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0027】
上記一般式(III)中、R、R、R10及びR11はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、炭素数3~10の脂環式炭化水素基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基又は水酸基を表す。また、上記炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、炭素数3~10の脂環式炭化水素基及び炭素数6~10の芳香族炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。R12及びR13はそれぞれ独立して、水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。
【0028】
上記構造単位(I)、(II)又は(III)において、上記炭素数1~10の脂肪族炭化水素基としてはアルキル基、アルケニル基等が挙げられ、炭素数3~10の脂環式炭化水素基としてはシクロアルキル基、シクロアルケニル基等が挙げられ、炭素数6~10の芳香族炭化水素基としてはフェニル基等が挙げられる。
【0029】
上記構造単位(I)において、上記R、R及びRはそれぞれ独立して水素原子、メチル基、エチル基、水酸基、ヒドロキシメチル基及びヒドロキシエチル基であることが好ましく、中でも、本発明の樹脂組成物の延伸性及び熱成形性をさらに向上できる観点からは、それぞれ独立して水素原子、メチル基、水酸基及びヒドロキシメチル基であることがさらに好ましい。
【0030】
EVOH(A)中に上記構造単位(I)を含有させる方法は特に限定されないが、例えば、上記エチレンとビニルエステルとの重合において、構造単位(I)に誘導されるモノマーを共重合させる方法等が挙げられる。かかるモノマーとしては、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン等のアルケン;3-ヒドロキシ-1-プロペン、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-ヒドロキシ-1-ブテン、4-アシロキシ-3-ヒドロキシ-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-ヒドロキシ-1-ペンテン、5-ヒドロキシ-1-ペンテン、4,5-ジヒドロキシ-1-ペンテン、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-ヒドロキシ-3-メチル-1-ペンテン、5-ヒドロキシ-3-メチル-1-ペンテン、4,5-ジヒドロキシ-3-メチル-1-ペンテン、5,6-ジヒドロキシ-1-ヘキセン、4-ヒドロキシ-1-ヘキセン、5-ヒドロキシ-1-ヘキセン、6-ヒドロキシ-1-ヘキセン、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-ヘキセン等の水酸基やエステル基を有するアルケンが挙げられる。中でも、共重合反応性、及び得られるフィルム等のガスバリア性の観点からは、プロピレン、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-ブテンが好ましい。アシロキシはアセトキシであることが好ましく、具体的には3-アセトキシ-1-プロペン、3-アセトキシ-1-ブテン、4-アセトキシ-1-ブテン及び3,4-ジアセトキシ-1-ブテンが好ましい。エステルを有するアルケンの場合は、ケン化反応の際に、上記構造単位(I)に誘導される。
【0031】
上記構造単位(II)において、R及びRは共に水素原子であることが好ましい。特に、R及びRが共に水素原子であり、上記R及びRのうちの一方が炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、他方が水素原子であることがより好ましい。この脂肪族炭化水素基は、アルキル基及びアルケニル基が好ましい。得られるフィルム等のガスバリア性を特に重視する観点からは、R及びRのうちの一方がメチル基又はエチル基、他方が水素原子であることが特に好ましい。また上記R及びRのうちの一方が(CHOHで表される置換基(但し、hは1~8の整数)、他方が水素原子であることも特に好ましい。この(CHOHで表される置換基において、hは1~4の整数であることが好ましく、1又は2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
【0032】
EVOH(A)中に上記構造単位(II)を含有させる方法は特に限定されない。例えば、ケン化反応によって得られたEVOH(A)に下記一般式(IV)~(X)で示される一価エポキシ化合物を反応させることにより含有させる方法等が好適に用いられる。
【0033】
【化2】
【0034】
上記一般式(IV)~(X)中、R14、R15、R16、R17及びR18はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基等)、炭素数3~10の脂環式炭化水素基(シクロアルキル基、シクロアルケニル基等)又は炭素数6~10の脂肪族炭化水素基(フェニル基等)を表す。また、i、j、k、p及びqはそれぞれ独立して1~8の整数を表す。ただし、R17が水素原子である場合R18は水素原子以外の置換基を有する。
【0035】
上記一般式(IV)で表される一価エポキシ化合物としては、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-エポキシプロパン、3-フェニル-1,2-エポキシプロパン等が挙げられる。
【0036】
上記一般式(V)で表される一価エポキシ化合物としては、各種アルキルグリシジルエーテル等が挙げられる。上記一般式(VI)で表される一価エポキシ化合物としては、各種アルキレングリコールモノグリシジルエーテルが挙げられる。上記一般式(VII)で表される一価エポキシ化合物としては、各種アルケニルグリシジルエーテルが挙げられる。上記一般式(VIII)で表される一価エポキシ化合物としては、グリシドール等の各種エポキシアルカノールが挙げられる。上記一般式(IX)で表される一価エポキシ化合物としては、各種エポキシシクロアルカンが挙げられる。上記一般式(X)で表される一価エポキシ化合物としては、各種エポキシシクロアルケンが挙げられる。
【0037】
上記一価エポキシ化合物の中では炭素数が2~8のエポキシ化合物が好ましい。特に、化合物の取り扱いの容易さ、及び反応性の観点から、一価エポキシ化合物の炭素数は、2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。また、一価エポキシ化合物は上記一般式のうち一般式(IV)で表される化合物及び(V)で表される化合物であることが特に好ましい。具体的には、EVOH(A)との反応性及び得られるフィルム等のガスバリア性等の観点からは、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、エポキシエタン及びグリシドールが好ましく、その中でもエポキシプロパン及びグリシドールが特に好ましい。
【0038】
上記構造単位(III)において、R、R、R10及びR11は水素原子又は炭素数1~5の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、前記脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基及びn-ペンチル基が好ましい。
【0039】
EVOH(A)中に上記構造単位(III)を含有させる方法は特に限定されないが、例えば、特開2014-034647号公報に記載の方法が挙げられる。
【0040】
EVOH(A)の融点TmAの下限は160℃が好ましく、170℃がより好ましく、180℃がさらに好ましく、185℃が特に好ましい。一方、この融点TmAの上限は210℃が好ましく、200℃がより好ましく、195℃がさらに好ましい。EVOH(A)の融点TmAを上記範囲とすることで、溶融成形性、熱安定性、ガスバリア性、耐レトルト性等をより高めることができる。
【0041】
EVOH(A)の溶融粘度は、210℃、2160g荷重の条件下で、MFRの下限が1g/10分であることが好ましく、3g/10分であることがより好ましい。一方、この上限は15g/10分であることが好ましく、10g/10分であることがより好ましく、6g/10分であることがさらに好ましい。このような溶融粘度のEVOH(A)を用いることで、溶融成形性や耐レトルト性等をより高めることができる。なお、本明細書におけるMFRの値は、ASTM D1238に準拠して測定できる。
【0042】
EVOH(A)の含有量の下限は、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量100質量部に対して30質量部が好ましく、50質量部がより好ましく、60質量部がさらに好ましい。一方、この含有量の上限は95質量部が好ましく、90質量部がより好ましく、85質量部がさらに好ましく、80質量部がよりさらに好ましい。EVOH(A)の含有量を上記範囲とすることで、熱安定性、ガスバリア性、及び耐レトルト性等をバランスよくより高めることができる。
【0043】
(EVOH(B))
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物におけるEVOH(B)は、融点TmBがEVOH(A)の融点TmAよりも10℃以上低いEVOHであることが好ましい。また、本発明の別の実施形態に係る樹脂組成物におけるEVOH(B)は、融点TmBがEVOH(A)の融点TmAよりも10℃以上低いEVOHである。本発明の樹脂組成物は、このような融点の低いEVOH(B)を含有することで、ガスバリア性、耐レトルト性、トリム回収性等を高めることができる。
【0044】
EVOH(A)の融点TmAとEVOH(B)の融点TmBとの差(TmA-TmB)の下限は15℃が好ましく、20℃がより好ましい。融点TmAと融点TmBとの差(TmA-TmB)が10℃以上であると、ガスバリア性、耐レトルト性、トリム回収性等を高めることができる。一方、この差(TmA-TmB)の上限は例えば50℃であっても、40℃であってもよく、30℃であってもよい。
【0045】
EVOH(B)の製法、構成する単量体及びケン化度の具体例及び好適な例は、EVOH(A)と同様である。
【0046】
EVOH(B)におけるエチレン単位含量の下限は20モル%が好ましく、30モル%がより好ましく、36モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。エチレン単位含量の上限は70モル%が好ましく、60モル%がより好ましく、50モル%がさらに好ましい。エチレン単位含量を上記下限以上とすることで、フィルム等において高湿度下におけるガスバリア性、耐レトルト性等をより良好なものとできる。一方、エチレン単位含量を上記上限以下とすることで、フィルム等においてガスバリア性を高めることができる。また、EVOH(B)のエチレン単位含量を上記範囲とすることで、所望の融点TmBに比較的容易に調整できる。
【0047】
EVOH(B)の融点TmBの下限は150℃が好ましく、160℃がより好ましい。一方、この融点TmBの上限は190℃が好ましく、180℃がより好ましく、175℃がさらに好ましく、170℃が特に好ましい。EVOH(B)の融点TmBを上記範囲とすることで、耐レトルト性等をより高めることができる。
【0048】
EVOH(B)の溶融粘度は、210℃、2160g荷重の条件下で、MFRの下限が1g/10分であることが好ましく、3g/10分であることがより好ましい。一方、この上限は30g/10分であることが好ましく、20g/10分であることがより好ましく、15g/10分であることがさらに好ましい。このような溶融粘度のEVOH(B)を用いることで、溶融成形性や耐レトルト性等をより高めることができる。
【0049】
EVOH(B)の含有量の下限は、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量100質量部に対して1質量部が好ましく、3質量部がより好ましく、5質量部がさらに好ましい。一方、係る含有量の上限は50質量部が好ましく、40質量部がより好ましく、30質量部がさらに好ましい。EVOH(B)の含有量を上記範囲とすることで、ガスバリア性、耐レトルト性、熱安定性、トリム回収性等をバランスよくより高めることができる。
【0050】
(PA(C))
PA(C)はアミド結合によって単量体が重合されてなる高分子である。PA(C)の例としては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリ-ω-アミノヘプタン酸(ナイロン7)、ポリ-ω-アミノノナン酸(ナイロン9)、ポリウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリラウリルラクタム(ナイロン12)、ポリエチレンジアミンアジパミド(ナイロン26)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリオクタメチレンアジパミド(ナイロン86)、ポリデカメチレンアジパミド(ナイロン106)、カプロラクタム/ラウリルラクタム共重合体(ナイロン6/12)、カプロラクタム/ω-アミノノナン酸共重合体(ナイロン6/9)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体(ナイロン6/66)、ラウリルラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体(ナイロン12/66)、エチレンジアンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体(ナイロン26/66)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムセバケート共重合体(ナイロン6/66/610)、エチレンジアンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムセバケート共重合体(ナイロン26/66/610)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ナイロン6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ナイロン6T)、ヘキサメチレンイソフタルアミド/ヘキサメチレンテレフタルアミド共重合体(ナイロン6I/6T)、11-アミノウンデカンアミド/ヘキサメチレンテレフタルアミド共重合体、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン10T)、ポリヘキサメチレンシクロヘキシルアミド、ポリノナメチレンシクロヘキシルアミドあるいはこれらのポリアミドをメチレンベンジルアミン、メタキシレンジアミン等の芳香族アミンで変性したものが挙げられる。また、メタキシリレンジアンモニウムアジペート等も挙げられる。
【0051】
中でも、ガスバリア性、耐レトルト性、熱安定性、トリム回収性等の観点から、カプロアミドを主体とするポリアミドであることが好ましく、具体的には、ポリアミドの構成単位の75モル%以上がカプロアミド単位であることが好ましい。中でも、EVOH(A)及びEVOH(B)との相溶性等の観点からナイロン6が好ましい。
【0052】
PA(C)の重合方法としては、溶融重合、界面重合、溶液重合、塊状重合、固相重合、又はこれらを組み合わせた方法を採用できる。
【0053】
PA(C)の融点TmCの下限は190℃が好ましく、200℃がより好ましく、205℃がさらに好ましく、210℃が特に好ましい。PA(C)の融点TmCを上記下限以上とすることで、耐レトルト性等をより高めることができる。一方、係る融点TmCの上限は例えば250℃が好ましく、230℃がより好ましく、225℃がさらに好ましい。PA(C)の融点TmCを上記上限以下とすることで、溶融成形性、熱安定性、トリム回収性等をより高めることができる。
【0054】
PA(C)の含有量の下限は、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量100質量部に対して1質量部が好ましく、4質量部がより好ましく、7質量部がさらに好ましい。PA(C)の含有量を上記下限以上とすることで、耐レトルト性等を高めることができる。一方、この含有量の上限は60質量部が好ましく、40質量部がより好ましく、30質量部がさらに好ましく、20質量部が特に好ましく、15質量部が最も好ましい。PA(C)の含有量を上記上限以下とすることで、熱安定性、トリム回収性及び耐レトルト性を良好にしつつ、ガスバリア性をより高めること等ができる。
【0055】
(脂肪酸二価金属塩(D))
本発明の樹脂組成物は脂肪酸二価金属塩(D)を含有していることが好ましい。所定量の脂肪酸二価金属塩(D)を含有していることにより、本発明の樹脂組成物の熱安定性、トリム回収性、色相などをより改善できる。脂肪酸二価金属塩(D)を構成する脂肪酸は、1つの脂肪族炭化水素基又は水素原子と1つのカルボキシ基とから構成されるモノカルボン酸である。このような脂肪酸としては、炭素数が7以上の高級脂肪酸と炭素数が1以上6以下の低級脂肪酸とが挙げられ、長期的な熱安定性等の観点から、低級脂肪酸であることが好ましい。高級脂肪酸としては、ラウリン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸等が挙げられ、EVOH(A)およびEVOH(B)との相溶性の観点から、ステアリン酸が好ましい。低級脂肪酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸等の飽和脂肪酸;アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和脂肪酸が挙げられ、EVOH(A)およびEVOH(B)との相溶性の観点等から、炭素数1~3の飽和脂肪酸が好ましく、酢酸がより好ましい。
【0056】
脂肪酸二価金属塩(D)を構成する金属としては、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属や、マンガン(II)、鉄(II)、コバルト(II)、ニッケル(II)、銅(II)、亜鉛(II)等の二価の遷移金属を挙げることができ、熱安定性等の観点からアルカリ土類金属が好ましく、マグネシウムがより好ましい。
【0057】
本発明の樹脂組成物において、脂肪酸二価金属塩(D)を構成する金属は、脂肪酸二価金属塩(D)を構成する脂肪酸イオンのカウンターカチオンとして塩を形成していても良いし、EVOH(A)及び/又はEVOH(B)のアルコキシドのカウンターカチオンとして塩を形成していても良い。
【0058】
本発明の樹脂組成物が脂肪酸二価金属塩(D)を含む場合、その含有量の下限は、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量100質量部に対して、金属イオン換算で、例えば0.0001質量部であってもよいが、0.001質量部が好ましく、0.002質量部がより好ましい。脂肪酸二価金属塩(D)の含有量を上記下限以上とすることで、熱安定性、トリム回収性等を高めることができ、安定的に所定の相分離構造またはゲル分率に調整できる。また、脂肪酸二価金属塩(D)の含有量を上記下限以上とすることで、トリム回収性を高めることができる。一方、この含有量の上限は例えば0.1質量部であってもよいが、0.05質量部が好ましく、0.03質量部がより好ましく、0.02質量部がさらに好ましい。脂肪酸二価金属塩(D)の含有量を上記上限以下とすることで、熱安定性をより良好なものとでき、安定的に所定の相分離構造またはゲル分率に調整できる。また、脂肪酸二価金属塩(D)の含有量を上記上限以下とすることで、本発明の樹脂組成物や得られる成形体の色相を改善し、黄変を抑制できる。
【0059】
本発明の樹脂組成物が脂肪酸二価金属塩(D)を含む場合、該脂肪酸二価金属塩(D)は本発明の樹脂組成物全体に均一に分散していることが好ましい。
【0060】
(混合比率)
EVOH(A)とEVOH(B)との質量基準の混合比率(A/B)の下限は例えば1.0であってもよいが、2.0が好ましく、3.0がより好ましい。一方、この混合比率(A/B)の上限は例えば20であってよいが、11が好ましく、7がより好ましい。EVOH(A)とEVOH(B)との混合比率(A/B)を上記範囲とすることで、ガスバリア性及び耐レトルト性等をより高めることができる。
【0061】
EVOH(A)及びEVOH(B)の合計とPA(C)との質量基準の混合比率((A+B)/C)の下限は例えば0.67であってよいが、1.5が好ましく、2.33がより好ましく4が特に好ましく、5.67が最も好ましい。混合比率((A+B)/C)を上記下限以上とすることで、所定の相分離構造またはゲル分率に調整しやすくなり、ガスバリア性、耐レトルト性、トリム回収性等を高めること等ができる。一方、混合比率((A+B)/C)の上限は99が好ましく、49がより好ましく、24がさらに好ましく、13.29が特に好ましい。混合比率((A+B)/C)を上記上限以下とすることで、高融点であるPA(C)の含有比率が高まり、耐レトルト性をより高めること等ができる。
【0062】
EVOH(B)とPA(C)との質量基準の混合比率(B/C)の下限は0.053が好ましく、0.25がより好ましい。混合比率(B/C)を上記下限以上とすることで、ガスバリア性、トリム回収性等をより高めることができる。一方、混合比率(B/C)の上限は19が好ましく、5.67がより好ましい。この混合比率(B/C)を上記上限以下とすることで、耐レトルト性をより高めること等ができる。
【0063】
PA(C)の質量に対する脂肪酸二価金属塩(D)の金属イオン換算物質量(D/C)、すなわちPA(C)1gあたりの脂肪酸二価金属塩(D)の金属イオン換算の物質量の下限は3μmol/gが好ましく、8μmol/gがより好ましく、12μmol/gがさらに好ましい。この含有量の比を上記下限以上とすることで、熱安定性やトリム回収性をより高めることができる。一方、含有量比(D/C)の上限は例えば250μmol/gであってよいが、150μmol/gが好ましく、50μmol/gがより好ましく、35μmol/gがさらに好ましい。含有量の比(D/C)を上記上限以下とすることで、熱安定性や色相をより良好にすることができる。
【0064】
(他の成分)
本発明の樹脂組成物は、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)以外の他の樹脂や、脂肪酸二価金属塩(D)以外の添加剤を他の成分としてさらに含有していてもよい。
【0065】
上記他の樹脂としては、例えばポリオレフィン等が挙げられる。但し、本発明の樹脂組成物中の全樹脂成分に対するEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量の割合の下限は90質量%が好ましく、97質量%がより好ましく、99質量%がさらに好ましい。このように、樹脂成分がEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)のみから実質的に構成されていることで、熱安定性、ガスバリア性、トリム回収性及び耐レトルト性をより良好なものとできる。
【0066】
上記添加剤としては、可塑剤、フィラー、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、着色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、乾燥剤等の公知の添加剤が挙げられる。但し、上記添加剤の含有量はEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量100質量部に対して2質量部以下が好ましく、1質量部以下がより好ましい。添加剤の含有量を少なくすることで、熱安定性、ガスバリア性、トリム回収性及び耐レトルト性をより良好にできる。
【0067】
また、本発明の樹脂組成物は、脂肪酸二価金属塩(D)以外の他の金属塩を含有していてもよい。他の金属塩としては、例えば、脂肪酸一価金属塩、脂肪酸塩を除くカルボン酸金属塩等が挙げられる。脂肪酸一価金属塩としては、脂肪酸アルカリ金属塩が好ましく用いられ、脂肪酸一価金属塩を構成する脂肪酸としては上述した脂肪酸二価金属塩(D)を構成する脂肪酸が好ましく用いられる。脂肪酸塩を除くカルボン酸金属塩を構成するカルボン酸としては、芳香族カルボン酸や多価カルボン酸が挙げられ、例えば、安息香酸、2-ナフトエ酸等の芳香族カルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;クエン酸、イソクエン酸、アコニット酸等のトリカルボン酸;1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、エチレンジアミン四酢酸等の四価カルボン酸;クエン酸、イソクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、ムチン酸、タルトロン酸、シトラマル酸等のヒドロキシカルボン酸;オキサロ酢酸、メソシュウ酸、2-ケトグルタル酸、3-ケトグルタル酸等のケトジカルボン酸;グルタミン酸、アスパラギン酸、2-アミノアジピン酸等のアミノ酸等が挙げられる。本発明の樹脂組成物が脂肪酸二価金属塩(D)以外の金属塩を含有する場合、その金属塩は脂肪酸一価金属塩であることが好ましい。本発明の樹脂組成物が脂肪酸二価金属塩(D)以外の金属塩を含有する場合、その含有量の上限は本発明の樹脂組成物におけるEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の合計量100質量部に対し、0.03質量部が好ましく、0.02質量部がより好ましく、0.018質量部がさらに好ましい。また、乾燥状態の本発明の樹脂組成物に占めるEVOH(A)、EVOH(B)、PA(C)及び金属塩の合計含有率は、99質量%以上が好ましいこともあり、99.9質量%以上がより好ましいこともあり、99.99質量%以上がさらに好ましいこともある。本発明の樹脂組成物がこのような組成を有する場合、後述する良好なゲル分率を達成しやすくなることなどにより、ガスバリア性や耐レトルト性をより良好にすることができる。
【0068】
(相分離構造等)
本発明の樹脂組成物は、図1に示すように、海相11、島相12、及び上記島相12に囲まれた第三相13を有する相分離構造を有し、上記海相11がEVOH(A)を含み、上記島相12がEVOH(B)を含み、上記第三相13がPA(C)を含む樹脂組成物であることが好ましい。このような相分離構造を有することで、良好なガスバリア性を保ちつつ、良好な耐レトルト性を発揮できる。
【0069】
上記島相は、分散して、島状に存在する相である。上記第三相は、上記島相内にさらに島状に存在する相である。1つの島相内に1つの第三相が存在してもよいし、複数の第三相が存在していてもよい。また、第三相は島相に完全に囲まれていなくてもよく、第三相を囲っていない島相があってもよい。
【0070】
上記島相及び第三相の形状は特に限定されず、円形状、楕円形状、その他の不定形状などであってよい。中でも円形状及び楕円形状が好ましく、楕円形状が特に好ましい。なお、樹脂組成物を押出成形や射出成形等した場合、島相及び第三相は、その押出方向等に延伸した楕円形状を形成すると推測される。
【0071】
本発明の樹脂組成物において、EVOH(A)が海相を占める割合は50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましく、100質量%であってもよい。また、EVOH(B)が島相を占める割合は50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましく、100質量%であってもよい。なお、島相の成分の割合の算出においては、第三相を考慮しない。さらに、PA(C)が第三相を占める割合は50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましく、100質量%であってもよい。EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)が各相を占める割合が上述の範囲であることで、上述した相分離構造を形成した際に良好なガスバリア性及び耐レトルト性を発揮できるため好ましい。例えば、上述の範囲を満たしていれば海相及び島相にPA(C)が含まれていてもよいし、第三相にEVOH(A)またはEVOH(B)が含まれていてもよく、Nano-IR分析や実施例記載のTEM観察により比率を測定できる。
【0072】
本発明の樹脂組成物において、第三相の平均分散粒径の下限は0.05μmであることが好ましい。一方、この上限は1μmであることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましく、0.3μm以下であることがさらに好ましい。ここで、平均分散粒径とは、本発明の樹脂組成物の任意の切断面について電子顕微鏡で観察を行ったとき、視野に入る100個の第三相のサイズを平均して算出したものを指す。第三相が楕円形等の円形以外の形状をしている場合には、短径の値を用いて算出する。平均分散粒子径が上記範囲内であると、高いバリア性を保ちつつ良好な耐レトルト性が発現するため好ましい。
【0073】
(ゲル分率)
本発明の別の実施形態において規定するゲル分率におけるゲルとは、EVOHとPA(C)の反応生成物であると推定され、樹脂組成物をEVOHの良溶媒で溶解し、さらにPA(C)をその良溶媒で溶解させた後に残留する不溶分を指す。但し、この不溶分には、フィラー等の無機物の不溶分は含まれない。ここで、EVOHの良溶媒とは所定の条件下でEVOHが完溶する溶媒を意味し、PA(C)の良溶媒とは所定の条件下でPA(C)が完溶する溶媒を意味する。EVOHの良溶媒としては、水(45質量%)/プロパノール(55質量%)の混合溶剤が挙げられる。PA(C)の良溶媒としては、2,2,2-トリフルオロエタノールが挙げられる。ゲル分率はEVOH及びPA(C)を完溶させた上で測定され、例えば、実施例記載の条件が適用される。実施例記載の条件は、例えば乾燥状態の樹脂組成物に占める無機物の不溶分の含有率が0.1質量%未満の場合に好適に採用することができる。樹脂組成物に占める無機物の不溶分が0.1質量%以上の場合は、例えば、実施例記載の方法により得られた不溶分中の無機物の質量を求めることなどにより、無機物以外の不溶分質量を求め、ゲル分率を算出することができる。ゲル分率は以下の式(1)にて算出される。
ゲル分率(%)=100×不溶分質量/樹脂組成物質量 (1)
【0074】
本発明のゲル分率の下限は0.5%であり、0.75%が好ましく、1%がより好ましい。一方、ゲル分率の上限は20%であり、15%が好ましく、10%がより好ましい。ゲル分率を上記範囲とすることで、ガスバリア性及び耐レトルト性を良好にすることができる。また、ゲル分率を0.5%以上とすることで、EVOHとPA(C)の反応生成物の割合が十分となり、加熱処理後の外観不良(ボイド等)が低減する傾向となる。一方、ゲル分率を20%以下とすることで、EVOHとPA(C)の反応生成物がスクリューに付着する等の生産工程における問題や、製膜時の熱安定性の悪化を抑制することができる。
【0075】
(相分離構造またはゲル分率の調整手段)
上記相分離構造またはゲル分率は、例えばEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の混合比率や混練条件を調整することにより調整できる。具体的な混練条件の調整方法としては、例えば、単軸押出機を用いる場合には、スクリューの形状や溝深さにより樹脂滞留時間を調整したり、せん断粘度を調整したりする方法等が挙げられる。スクリュー形状としては、例えば、フルフライトスクリューやバリアスクリューなどを用いることができるが、混練強度を調整するために、マドックやダルメージといった形状を有するスクリューを用いてもよい。さらに、せん断速度を上げるためにスクリュー回転数を調整してもよい。また、スクリュー形状を容易に変更可能な観点から二軸押出機を用いる場合がある。二軸押出機を用いた場合には、混練強度を調整するために、ニーディングディスクの長さを調整する方法等が挙げられる。
【0076】
単軸押出機を用いた場合、具体的な混練条件として、例えば、下記式(2)から算出される溶融押出機における計量部におけるせん断速度rの下限は10sec-1が好ましく、15sec-1がより好ましく、20sec-1が特に好ましい。また、せん断速度rの上限は100sec-1が好ましく、95sec-1がより好ましく、90sec-1が特に好ましい。上記下限未満で混練するとEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の混合状態が悪く上述した相分離構造を形成し難くなる傾向となり、ゲル分率も低くなる傾向となるため、耐レトルト性が悪化する場合がある。上記上限以上で混練するとEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)が混合しすぎて上述した相分離構造が形成し難くなる傾向となり、ゲル分率も高くなる傾向となるため、熱安定性が悪化する場合がある。
【0077】
【数1】
【0078】
式(2)中、Dはシリンダ直径(cm)、Nはスクリュー回転数(rpm)、hは計量化部の溝深さ(cm)、rはせん断速度(sec-1)を表わす。
【0079】
本発明の樹脂組成物の形状は特に限定されないが、通常、ペレット状である。また、本発明の樹脂組成物は、通常、乾燥物である。本発明の樹脂組成物における全樹脂成分に対する含水率は例えば10質量%以下であってもよく、1質量%以下であってよく、0.1質量%以下であってよい。本発明の樹脂組成物は、包装材料等の溶融成形材料として好適に用いることができる。
【0080】
<樹脂組成物の製造方法>
本発明の樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、公知の装置及び方法を応用すればよい。例えば、EVOH(A)とEVOH(B)とPA(C)とをドライブレンドする工程及び上記ドライブレンドで得られた混合物を溶融混練する工程を備える製造方法;またはEVOH(A)とEVOH(B)とを溶融混練する工程及び得られたEVOH(A)とEVOH(B)の混合物とPA(C)とを溶融混練する工程とを備える製造方法等が挙げられる。中でも、上述の相分離構造またはゲル分率を達成し、熱安定性、ガスバリア性及び耐レトルト性をより高めるためには、EVOH(A)とEVOH(B)とPA(C)とをドライブレンドする工程及び上記ドライブレンドで得られた混合物を溶融混練する工程を備える製造方法が好ましい。
【0081】
なお、上記各ドライブレンド工程及び溶融混練工程に供されるEVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)は、通常、それぞれペレットである。これらのペレットに脂肪酸二価金属塩(D)を含有させる場合、予め調製した脂肪酸二価金属塩(D)を含む水溶液に十分な時間、例えば1秒~1日浸漬又は接触させたものを用いることができる。また、溶融混練工程において、予め調製した脂肪酸二価金属塩(D)又はそれを含む水溶液と共に溶融混練することもできる。
【0082】
なお、溶融混練は、単軸押出機や二軸押出機等の公知の装置により行うことができる。また、各溶融混練工程において、単軸押出機や二軸押出機等で溶融押出し、ペレタイズすることで、本発明の樹脂組成物をペレットとして得ることができる。
【0083】
<成形体等及び成形体の製造方法>
本発明の成形体は、上述した本発明の樹脂組成物からなる。本発明の成形体は、通常、本発明の樹脂組成物の溶融成形物である。また、EVOH(A)と、EVOH(A)の融点TmAよりも低い融点TmBを有するEVOH(B)と、PA(C)とを含有し、EVOH(A)の融点TmAとEVOH(B)の融点TmBとの差(TmA-TmB)が10℃以上であり、ゲル分率が0.5%以上20%以下の成形体も、本発明の成形体である。また、本発明の成形体の製造方法は、上述した本発明の樹脂組成物を溶融成形する工程を備える。
【0084】
すなわち、上述した本発明の樹脂組成物は、溶融成形により、例えばフィルム、容器、その他の包装材料(食品用、医薬品用等)等の成形体に成形できる。溶融成形を行う際、本発明の樹脂組成物を溶融成形してもよいし、EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)をドライブレンドして直接溶融成形を行っても良い。本発明の樹脂組成物は、良好なガスバリア性及び耐レトルト性を兼ね備え、さらには良好な熱安定性及びトリム回収性を備える。このため、本発明の樹脂組成物の溶融成形物であるフィルム等の成形体は、レトルト処理包装材料又はボイル処理包装材料として用いるのに適している。なお、フィルムとは、特に厚さを限定するものではなく、シートと呼ばれるものも含む概念である。
【0085】
また、本発明の成形体(フィルム等)を二次加工した成形品としてもよい。このようなフィルムの二次加工品としては、レトルトパウチ、熱成形容器、熱成形容器の蓋材、シュリンク容器等の食品包装容器、その他の包装容器等が挙げられる。本発明の成形体がフィルムである場合、該フィルムは単層であっても多層であってもよいが、水分による樹脂組成物のガスバリア性能の低下を防ぐ目的で、疎水性熱可塑性樹脂を含む層との多層構造体として用いることが好ましい。
【0086】
上記疎水性熱可塑性樹脂としては、例えばポリオレフィン樹脂(ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等)、不飽和カルボン酸又はそのエステルでグラフト変性したグラフト化ポリオレフィン樹脂、ハロゲン化ポリオレフィン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体樹脂、エチレン-アクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ビニルエステル樹脂、アイオノマー、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、芳香族又は脂肪族ポリケトン等が挙げられる。中でも機械的強度や成形加工性の点で、ポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂がさらに好ましい。
【0087】
また、これらの樹脂の他に、紙、金属箔、織布、不織布、金属綿条、木質面、アルミニウムやシリカ蒸着と組み合わせた多層構造体であってもよい。
【0088】
上記多層構造体の層構造としては、本発明の樹脂組成物から得られる層をF、疎水性熱可塑性樹脂からなる層をA、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された疎水性熱可塑性樹脂からなる層をMAで表わした場合、以下の層構成を例示できる。層構成は左側のものほど、外側(外部の環境にさらされる側)の層となることを表す。不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性した疎水性熱可塑性樹脂からなる層MAは接着性樹脂層としても使用されるし、外層としても使用される。
2層 MA/F
3層 A/MA/F、MA/F/MA、F/MA/F、A/F/A
4層 A/MA/F/MA、MA/F/MA/F
5層 F/MA/A/MA/F、A/MA/F/MA/A
MA/F/MA/F/MA、A/MA/F/MA/F
A/F/A/MA/A
6層 A/MA/F/MA/A/MA
7層 A/MA/F/MA/F/MA/A
【実施例
【0089】
以下、本発明を実施例と比較例とを挙げて具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されない。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。
【0090】
(1)融点
TA Instruments製の示差走査型熱量計「Q2000」を用い、30℃から250℃までを10℃/分の速度で昇温し測定されるピーク温度より融点を求めた。
【0091】
(2)二価金属イオン量
乾燥EVOHペレット0.5gをアクタック社製のテフロン(登録商標)製耐圧容器に添加し、和光純薬工業社製の精密分析用硝酸5mLを添加した。30分放置後、ラプチャーディスク付きキャップリップにて容器に蓋をし、アクタック社製のマイクロウェーブ高速分解システム「スピードウェーブ MWS-2」にて150℃10分、次いで180℃10分の条件で分解処理を行った。乾燥EVOHペレットの分解が不十分な場合は、処理条件を適宜調節した。10mLのイオン交換水で希釈し、すべての液を50mLのメスフラスコに移しとり、イオン交換水で定容し分解溶液を得た。
上記の分解溶液を、パーキンエルマージャパン社製のICP発光分光分析装置「Optima 4300 DV」を用いて、以下に示す各観測波長で定量分析することで、各二価金属イオンの量を定量した。
Mg :285.213nm
Ca :317.933nm
【0092】
(3)TEM観察
樹脂組成物(ペレット)及び単層フィルムをエポキシ樹脂で包埋し、ウルトラミクロトームで横断方向の切片を作製した。得られた横断切片を5%リンタングステン酸水溶液に5分間接触させ、乾燥した後、日本電子株式会社製の透過型電子顕微鏡(TEM)「JEM2100」を用いて観測倍率5000倍で観察した。TEM画像から、海相、島相及び第三相を有する上述した相分離構造を有し、観測される粒子径(第三相の短径)が0.05μm以上のものを海島構造、観測される粒子径が0.05μm未満のものを微分散とした。なお、本実施例における「海島構造」とは、上述した相分離構造を有し、かつ海相にEVOH(A)、島相にEVOH(B)、第三相にPA(C)が含まれるものを表している。「微分散」のものにおいては、分散した相内に更なる相の存在は確認されなかった。実施例1で得た単層フィルムのTEM画像を図2に、比較例4で得た単層フィルムのTEM画像を図3に示す。
【0093】
(4)ゲル分率
単軸押出装置(株式会社東洋精機製作所、D2020、D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.0、スクリュー:フルフライト)を用い、実施例及び比較例で得られる樹脂組成物ペレットから厚み20μmの単層フィルムを作製した。押出条件は以下に示すとおりである。
押出温度:240℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:45rpm
引取りロール速度:3.4m/分
作製した厚み20μmの単層フィルムを60℃の真空乾燥機にて12時間乾燥し、切り出して質量を測定した(W1)。水(45質量%)/プロパノール(55質量%)の混合溶剤100質量部に前記単層フィルム1質量部を浸し、75℃で8時間加熱溶解させた後、金属メッシュ(メッシュ数:100)にて不溶分を捕集し、ろ物を得た。得られたろ物を60℃の真空乾燥機にて12時間乾燥した。次いで、2,2,2-トリフルオロエタノール100質量部に前記ろ物1質量部を浸し、50℃で8時間溶解させた後、金属メッシュ(メッシュ数:100)にて不溶分を捕集し、得られた不溶分を60℃の真空乾燥機にて12時間乾燥した後に質量を測定した(W2)。下記の式にてゲル分率(G)(%)を算出した。
ゲル分率(G)(%)=100×乾燥後の不溶分質量(W2)/乾燥後の20μmの単層フィルム質量(W1)
【0094】
(5)OTR(酸素透過速度)
実施例及び比較例で得られる厚み20μmの単層フィルムについて、MOCON INC.製の酸素透過率測定装置「OX-TRAN2/20型」(検出限界値0.01mL・20μm/m・day・atm)を用いて温度20℃、湿度65%RHの条件下でJIS K 7126(等圧法)に記載の方法に準じて測定した。以下の基準にて酸素バリア性を判定した。判定がA~Bの場合、ガスバリア性は良好である。
判定:基準
A :0.25未満
B :0.25以上0.45未満
C :0.45以上
(単位は、mL・20μm/m・day・atm)
【0095】
(6)耐レトルト性
実施例及び比較例で得られる厚み20μmの単層フィルム、二軸延伸ナイロン6フィルム(ユニチカ社製の「エンブレム ONBC」、厚み15μm)及び無延伸ポリプロピレンフィルム(三井化学東セロ社製の「トーセロCP」、厚み50μm)をそれぞれA4サイズにカットし、該単層フィルムの両面にドライラミネート用接着剤を塗布し、外層がナイロン6フィルム、内層が無延伸ポリプロピレンフィルムとなるようドライラミネートを実施し、80℃で3分間乾燥させて、3層からなる透明なラミネートフィルムを得た。上記ドライラミネート用接着剤としては三井化学株式会社の「タケラックA-520」を主剤、三井化学株式会社の「タケネートA-50」を硬化剤、希釈液として酢酸エチルを用いたものを使用した。該接着剤の塗布量は4.0g/mとし、ラミネート後、40℃で3日間養生を実施した。
【0096】
上記得られたラミネートフィルムを用いて、12cm×12cm内寸の四方をシールしたパウチを作製した。内容物は水とした。これをレトルト装置(株式会社日阪製作所の高温高圧調理殺菌試験機「RCS-40RTGN」)を使用して、120℃で120分のレトルト処理を実施した。レトルト処理後、表面水を拭き20℃、65%RHの恒温恒湿の部屋で1日放置してから耐レトルト性の評価として外観特性を評価した。評価がA~Cまでは、耐レトルト性は良好である。
判定:基準
A :白化無し
B :スジ状の白化が見られる
C :やや白化している
D :白化している
【0097】
(7)熱安定性1(ロングラン性、粘度安定性)
単軸押出装置(株式会社東洋精機製作所、D2020、D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.0、スクリュー:フルフライト)を用い、実施例及び比較例で得られる樹脂組成物からフィルムを8時間連続で作製した。押出条件は以下に示すとおりである。
押出温度:240℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:40rpm
引取りロール速度:3.1m/分
【0098】
フィルム作製開始から8時間後に10cm×10cmのフィルムをサンプリングし、目視で100μm以上のブツの個数をカウントした。ブツの個数から以下で熱安定性を判定した。
判定:基準
A:50個/100cm以下
B:50個/100cmより多く、100個/100cm以下
C:100個/100cmより多い
【0099】
(8)熱安定性2(ロングラン性、粘度安定性)
実施例及び比較例で得られる樹脂組成物6.5gをサーモフィッシャーサイエンティフィック製の「Thermo HAAKE MiniLab Rheomex CTW5」を用いて100rpm、230℃で混練したときのトルク変化を測定した。混練開始から5分後のトルクを測定し、トルク値が1.5倍または0.5倍になるまでの時間を測定した。この時間が長いほど、粘度変化が少なく、熱安定性に優れていることを示す。以下の基準にて熱安定性を判定した。判定がA~Dまでは、熱安定性が良好である。
判定:基準
A :40分以上
B :30分以上40分未満
C :20分以上30分未満
D :10分以上20分未満
E :10分未満
【0100】
(9)トリム回収性
以下の方法にて回収物の製造、及び繰り返しのペレット化を行い、トリム回収性としてスクリュー付着量を測定した。
(回収物の製造)
最外層として日本ポリプロ株式会社製のPP「ノバテックEA7AD」、最内層として実施例及び比較例で得られる樹脂組成物、接着性樹脂層として三菱化学株式会社製の「モディックAP P604V」を用い、フィードブロックダイにてポリオレフィン層/接着性樹脂層/樹脂組成物層/接着性樹脂層/ポリオレフィン層=200μm/20μm/20μm/20μm/200μmの3種5層共押出を行い、多層フィルムを作製した。フィードブロックへのそれぞれの樹脂の供給は、ポリオレフィン層は32mmφ押出機、接着性樹脂層は20mmφ押出機、樹脂組成物層は20mmφ押出機をそれぞれ使用し、また押出の温度は各樹脂とも240℃、ダイス部、フィードブロック部も230℃で行った。続いて、得られた多層フィルムを径8mmφメッシュの粉砕機で粉砕して回収物を得た。得られた回収物の質量比は、PP/EVOH/接着性樹脂=85.9/5.5/8.6であった。
(繰り返しペレット化)
国際公開第2011/136287号実施例記載のマスターバッチ1(MB1)を回収助剤として用い、回収物/回収助剤=100/3の質量比でドライブレンドし、得られた10.3kgの混合物を25mmφの同方向二軸押出機(株式会社東洋精機製作所製の「ラボプラストミル」)を用いて押出温度230℃、吐出6kg/hで溶融混練した後ペレット化した。続いて得られたペレットを熱風乾燥機で80℃、1時間乾燥した後、再び25mmφの同方向二軸押出機(株式会社東洋精機製作所製の「ラボプラストミル」)を用いて押出温度230℃、吐出6kg/hで溶融混練した後ペレット化した。さらに上記方法と同様の乾燥、ペレット化を3回繰り返した。
(スクリュー付着量の測定)
上記のとおり繰り返して計5回ペレット化した後、続けて0.5kgのLDPE(日本ポリエチレン株式会社製の「ノバテックLD LA320」)を投入し、ペレット化した。そしてLDPEが流れきった後に運転を止めて、スクリューを取り出し、スクリュー付着物を回収し、得られたスクリュー付着物の質量を秤量した。このスクリュー付着物は、樹脂組成物の劣化により増加し、ゲルやブツとなって成形物の外観を低下させるものである。以下の基準にてトリム回収性を判定した。評価がA~Cまでは、トリム回収性が良好である。
判定:基準
A :200g以下
B :200gより多く400g以下
C :400gより多く600g以下
D :600gより多い
【0101】
(10)色相
上記(6)耐レトルト性に記載の方法で作製した多層フィルムを紙管に巻き取り、フィルム端面の着色度を肉眼で以下の基準で判定した。
判定:基準
A :着色なし
B :やや黄変
C :黄変
【0102】
[実施例1]
EVOH(A)として株式会社クラレ製の「L171B」(エチレン単位含量27モル%、MFR4.0g/10分、融点191℃)を72質量部、EVOH(B)としてクラレ社の「E105B」(エチレン単位含量44モル%、MFR13g/10分、融点165℃)を18質量部、及びPA(C)としてナイロン6(宇部興産株式会社製の「UBE NYLON SF1018A」、融点220℃)を10質量部となるよう各々のペレットをドライブレンドした後に、株式会社日本製鋼所社製二軸押出機「TEX30α」(スクリュー径30mm)に供給した。また、二軸押出機内で脂肪酸二価金属塩(D)として酢酸マグネシウム水溶液を濃度1.5g/Lの水溶液としたものを液添ポンプで添加し、該添加よりも下流側に、スクリュー構成として順ズラシニーディングディスク(Forward kneading disk)がL(スクリュー長)/D(スクリュー径)=3を有するスクリューを用いて、溶融温度220~230℃、押出速度20kg/hrの条件で溶融押出を行った。そして、押出したストランドを冷却槽で冷却固化した後に切断し、実施例1の樹脂組成物ペレットを得た。
【0103】
単軸押出装置(株式会社東洋精機製作所、D2020、D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.0、スクリュー:フルフライト)を用い、前記樹脂組成物ペレットから厚み20μmの単層フィルムを作製した。押出条件は以下に示すとおりである。
押出温度:240℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:45rpm
引取りロール速度:3.4m/分
【0104】
[実施例2~27]
EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の種類及び配合量、並びに脂肪酸二価金属塩(D)の種類を表1に示すとおりとし、表1に記載の脂肪酸二価金属塩(D)の含有量となるように脂肪酸二価金属塩(D)の水溶液の濃度を調整したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2~27の樹脂組成物ペレット及び単層フィルムをそれぞれ得た。
【0105】
[実施例28]
EVOH(A)として、株式会社クラレ製の「L171B」(エチレン単位含量27モル%、MFR4.0g/10分、融点191℃)を72質量部、EVOH(B)として、クラレ社の「E105B」(エチレン単位含量44モル%、MFR13g/10分、融点165℃)を18質量部、及びPA(C)としてナイロン6(宇部興産株式会社製の「UBE NYLON SF1018A」、融点220℃)を10質量部、脂肪酸二価金属塩(D)として酢酸マグネシウム4水和物をEVOH(A)とEVOH(B)とPA(C)との合計量に対して金属原子換算として2.08μmol/gとなるよう各々のペレットをドライブレンドした後に、単軸押出装置(株式会社東洋精機製作所、D2020、D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.0、スクリュー:マドック及びダルメージを有するスクリュー)を用い、厚み20μmの単層フィルムを作製した。押出条件は以下に示すとおりである。
押出温度:240℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:45rpm
引取りロール速度:3.4m/分
【0106】
[実施例29]
実施例1において、樹脂組成物ペレット製造時のスクリューを、順ズラシニーディングディスク(Forward kneading disk)がL(スクリュー長)/D(スクリュー径)=1.5を有するスクリューに変更した以外は、実施例1と同様の方法で樹脂組成物ペレットを得た。次いで、単軸押出装置(株式会社東洋精機製作所、D2020、D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.0、スクリュー:マドック及びダルメージを有するスクリュー)を用い、厚み20μmの単層フィルムを作製した。押出条件は以下に示すとおりである。
押出温度:240℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:45rpm
引取りロール速度:3.4m/分
【0107】
[比較例1]
実施例1の単層フィルム成形時の押出条件を下記の通りとした以外は実施例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得た。
押出温度:240℃
ダイス幅:30cm
引取りロール温度:80℃
スクリュー回転数:90rpm
引取りロール速度:6.8m/分
【0108】
[比較例2]
実施例1において、樹脂組成物ペレット製造時のスクリューを、順ズラシニーディングディスク(Forward kneading disk)がL(スクリュー長)/D(スクリュー径)=6を有するスクリューに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得た。
【0109】
[比較例3~5、7]
EVOH(A)、EVOH(B)及びPA(C)の種類及び配合量、並びに脂肪酸二価金属塩(D)の種類を表1に示すとおりとし、表1に記載の脂肪酸二価金属塩(D)の含有量となるように脂肪酸二価金属塩(D)の水溶液の濃度を調整したこと以外は実施例1と同様にして、比較例3~5、7の樹脂組成物ペレット及び単層フィルムをそれぞれ得た。
【0110】
[比較例6]
単層フィルム成形時の単軸押出装置のスクリューとしてフルフライトを用いた以外は実施例28と同様の方法で単層フィルムを作製した。
【0111】
[比較例8]
オートクレーブ中にε-カプロラクタム60kg、水1.2kg及びオクタデシルアミンをε-カプロラクタム1モルに対し6.78meqとなるように仕込み、窒素雰囲気下に密閉して250℃に昇温し、撹拌下に2時間加圧下にて反応を行った後、放圧して180Torrまで減圧して2時間反応を行い、ついで窒素を導入して常圧に戻した後、撹拌を止めて内容物をストランドとして抜き出してチップ化し、沸水で未反応モノマーを抽出除去して乾燥させることによりPA(C)を得た。得られたPA(C)のMFR(230℃荷重2160g)は2.5g/10分、融点は220℃であった。
EVOH(A)として、株式会社クラレ製の「F171B」(エチレン単位含量32モル%、MFR3.7g/10分、融点183℃)を49質量部、EVOH(B)として、クラレ社の「E105B」(エチレン単位含量44モル%、MFR13g/10分、融点165℃)を21質量部、及び上記で製造したPA(C)を30質量部、脂肪酸二価金属塩(D)として酢酸マグネシウム4水和物をEVOH(A)とEVOH(B)およびPA(C)の合計量に対して金属原子換算として2.0μmol/gとなるよう各々のペレットをドライブレンドした後に、株式会社東洋精機製作所製単軸押出機(スクリュー径(D)40mm、L/D=26、スクリュー構成:フルフライト、スクリュー回転数40rpm)に供給し、押出機温度230℃、ダイ温度250℃、樹脂温度245℃の条件で溶融押出し、ストランドを冷却槽で冷却固化した後に切断し、樹脂組成物ペレットを得た。この樹脂組成物ペレットを、Tダイを備えた株式会社東洋精機製作所製単軸押出機(スクリュー径(D)40mm、L/D=26、スクリュー構成:フルフライト、スクリュー回転数40rpm)に供給し、押出機温度230℃、ダイ温度250℃、樹脂温度245℃の条件で溶融押出し、単層のフィルムを作製した。
【0112】
[比較例9]
比較例8の配合比において、EVOH(A)として株式会社クラレ製の「F171B」を68質量部、EVOH(B)としてクラレ社の「E105B」を17質量部、及び上記で合成したPA(C)を15質量部、脂肪酸二価金属塩(D)として酢酸マグネシウム4水和物をEVOH(A)とEVOH(B)とPA(C)との合計量に対して金属原子換算として2.3μmol/gにした以外は同様の評価を実施した。
【0113】
なお、表1中のEVOH(A)における「F171B」、並びにEVOH(B)における「E171B」、「H171B」及び「C109B」はいずれも株式会社クラレ社のEVOHである。各EVOHのエチレン単位含量、MFR(210℃、2160g荷重)及び融点は以下に記載のとおりである。
・L171B
エチレン単位含量27モル%、MFR4.0g/10分、融点191℃
・F171B
エチレン単位含量32モル%、MFR3.7g/10分、融点183℃
・E105B
エチレン単位含量44モル%、MFR13g/10分、融点165℃
・E171B
エチレン単位含量44モル%、MFR3.3g/10分、融点165℃
・H171B
エチレン単位含量38モル%、MFR3.4g/10分、融点172℃
・C109B
エチレン単位含量35モル%、MFR21g/10分、融点177℃
【0114】
また、表1中のPA(C)における「UBE NYLON 1024B」、「UBE NYLON 1030B」及び「UBE NYLON 7024B」は宇部興産株式会社製のPAである。表1中の「Ny6」はナイロン6を、「Ny6,12」はナイロン6/12を表す。
【0115】
【表1】
【0116】
得られた各樹脂組成物ペレット及び単層フィルムを用い上述の方法で評価した。評価結果を表2に示す。また、表2中には、各成分の混合比率(A/B、(A+B)/C、B/C、及びD/C)も示す。なお、表2中のTEM観察及び各評価の欄において、「-」は観察又は評価を行っていないことを示す。
【0117】
【表2】
【0118】
表2に示されるように、実施例1~29はいずれも良好なガスバリア性及び耐レトルト性を有することが分かる。一方、比較例1~9においては、ガスバリア性及び耐レトルト性が良好であるものはない。スクリュー回転数が大きい比較例1や、混練強度が強いスクリューを使用した比較例2は、混練が過剰であったため、ゲル分率が高い値となりガスバリア性及び耐レトルト性に劣る。PA(C)を含有しない比較例3は、耐レトルト性に劣る。EVOH(B)を含有しない比較例4や、EVOH(A)との融点差が小さいEVOH(B)を用いた比較例5は、ガスバリア性及び耐レトルト性に劣る。ドライブレンドして直接単層フィルムを形成し、かつスクリューの混練強度を調整しなかった(強くしなかった)比較例6においては、混練が不十分であったため、ゲル分率が低い値となりガスバリア性及び耐レトルト性に劣っている。PA(C)の含有量が比較的多い比較例7は、ゲル分率が高い値となりガスバリア性に劣る。また、比較例8、9では、混練の程度が低いため、ゲル分率が低い値となり耐レトルト性に劣る。
【0119】
実施例の中では、脂肪酸二価金属塩(D)の含有量が少ない実施例21や、脂肪酸二価金属塩(D)の含有量が多い実施例26は、熱安定性2の評価がやや劣る。低級脂肪酸二価金属塩の代わりに高級脂肪酸二価金属塩を用いた実施例27は、トリム回収性がやや劣る。また、脂肪酸二価金属塩(D)の含有量が多い実施例25、26は、色相評価が相対的に低い。すなわち、脂肪酸二価金属塩(D)を所定量含有させること、さらには脂肪酸二価金属塩(D)として低級脂肪酸二価金属塩を所定量含有させることで、熱安定性、トリム回収性及び色相が改善されることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0120】
本発明の樹脂組成物は、包装材料、特にレトルト処理包装材料やボイル処理包装材料として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【0121】
11 海相
12 島相
13 第三相
図1
図2
図3