(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】2023-10-19
(45)【発行日】2023-10-27
(54)【発明の名称】接着性樹脂組成物および積層体
(51)【国際特許分類】
C09J 123/10 20060101AFI20231020BHJP
C09J 123/20 20060101ALI20231020BHJP
C09J 123/26 20060101ALI20231020BHJP
B32B 27/32 20060101ALI20231020BHJP
B65D 65/40 20060101ALI20231020BHJP
【FI】
C09J123/10
C09J123/20
C09J123/26
B32B27/32 E
B65D65/40 D
(21)【出願番号】P 2019234236
(22)【出願日】2019-12-25
【審査請求日】2022-12-15
(31)【優先権主張番号】P 2019000636
(32)【優先日】2019-01-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005887
【氏名又は名称】三井化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岩下 暁彦
(72)【発明者】
【氏名】志賀 綾平
(72)【発明者】
【氏名】安井 基泰
(72)【発明者】
【氏名】深川 克正
(72)【発明者】
【氏名】小林 恭子
【審査官】上坊寺 宏枝
(56)【参考文献】
【文献】特開平9-268243(JP,A)
【文献】特開平10-101868(JP,A)
【文献】国際公開第2010/023906(WO,A1)
【文献】国際公開第2011/055803(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09J 1/00-201/10
B32B 1/00-43/00
C08L 23/10
B65D 65/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロピレン系重合体(A)、
エチレン系重合体(B)、および
4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位を60モル%以上99モル%以下、及び4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位を1モル%以上40モル%以下有し、前記4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位と、前記4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位とが合計で100モル%である共重合体を含み、かつ、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが199℃以下であるか、又は実質的に観測されない熱可塑性樹脂(C)
を含有する樹脂組成物であって、前記成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部中、成分(A)の含有比率が45~75質量部、成分(B)の含有比率が5~20質量部、成分(C)の含有比率が15~45質量部であることを特徴とする接着性樹脂組成物。
【請求項2】
前記プロピレン系重合体(A)は、プロピレンに由来する構成単位を75~100モル%含有する請求項1に記載の接着性樹脂組成物。
【請求項3】
前記プロピレン系重合体(A)、エチレン系重合体(B)および熱可塑性樹脂(C)に含まれる共重合体の一部またはすべてが不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体によってグラフト変性された請求項1または2に記載の接着性樹脂組成物。
【請求項4】
熱可塑性樹脂層(X)と、
4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位を全構成単位に対して90モル%以上100モル%以下有し、4-メチル-1-ペンテン以外のα―オレフィンに由来する構成単位を全構成単位に対して0モル%以上10モル%以下有する重合体を含み、かつ、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが200℃以上である熱可塑性樹脂層(Y)と、
前記熱可塑性樹脂層(X)と熱可塑性樹脂層(Y)との間に設けられた、請求項1~3のいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物を含む接着材層とを有する積層体。
【請求項5】
前記層(X)がポリプロピレンを含む層である、請求項4に記載の積層体。
【請求項6】
前記層(X)がOH基又はNH基を含有する樹脂を含む層である、請求項4に記載の積層体。
【請求項7】
前記層(X)がエチレン・ビニルアルコール共重合体を含む層である、請求項4に記載の積層体。
【請求項8】
前記層(X)がポリアミドを含有する樹脂を含む層である、請求項4に記載の積層体。
【請求項9】
共押出キャストフィルム成形法によって成形された請求項4~8のいずれか1項に記載の積層体。
【請求項10】
共押出インフレーションフィルム成形法によって成形された請求項4~8のいずれか1項に記載の積層体。
【請求項11】
請求項4~10のいずれか1項に記載の積層体を用いて製造された食品包装容器または食品包装袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接着性樹脂組成物および積層体に関し、詳しくは、ポリメチルペンテン樹脂と極性樹脂およびポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂とを良好に接着させることができる接着性樹脂組成物および該接着性樹脂組成物を含む接着層を有する積層体に関する。
【背景技術】
【0002】
昨今の調理時間短縮の傾向から、電子レンジ等で加熱するだけで食べることのできる調理済み食品および半調理済み食品が多く流通するようになってきている。調理済み食品等に使用される容器は、そのまま電子レンジ等で調理されることが多いので、高い耐熱性を有することが要求される。また、調理済み食品等に使用される容器は、食品ロス低減のため、高い酸素バリア性を有することが要求される。
【0003】
このような要求に応えるため、耐熱性の高いポリメチルペンテン樹脂と酸素バリア性の高いエチレン・ビニルアルコール共重合(EVOH)樹脂やポリアミド樹脂などのバリア性樹脂とを積層することにより得られる、耐熱性と酸素バリア性を兼ね備えた容器の開発が進められている。
【0004】
特許文献1には、4-メチル-1-ペンテン系重合体と、α-オレフィンがプロピレン、ブテン-1および4-メチル-1-ペンテンからなる群より選ばれた不飽和カルボン酸変性α-オレフィン系重合体ならびに不飽和カルボン酸変性エチレン・α - オレフィン共重合体(B-2)の混合物からなる変性ポリオレフィン系樹脂とからなる4-メチル-1-ペンテン系重合体組成物が開示され、ナイロンに対する接着性が良好であることが記載されている。
【0005】
特許文献2には、4-メチル-1-ペンテン系重合体とポリプロピレンとを含む樹脂組成物(X)からなる層を含む電池部材用フィルムが開示され、従来品と同等以上の耐熱性、柔軟性、電極への接着力、層間接着力を維持しつつ、架橋工程なしで製造可能であるタブリードフィルム等の電池部材用フィルムが得られることが記載されている。
【0006】
特許文献3には、ポリオレフィン系重合体、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸誘導体からなる群から選択される1種以上、ならびに有機過酸化物を含む熱可塑性樹脂組成物が開示され、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ナイロン、及びポリエステル等からなる極性樹脂、ならびにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、及びポリ4-メチル-1-ペンテン等からなる非極性樹脂などとの接着性に優れることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特許第3721265号公報
【文献】特開2016-026380号公報
【文献】特開2015-218182号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、無極性で濡れ性の低いポリメチルペンテン樹脂と、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂やポリアミド樹脂などの極性樹脂とを接着させることは著しく困難であり、さらに熱成形後には延伸が行われるので、両層間の接着力が大幅に低下する問題があった。また、レトルト処理した後にも両層間の接着力が大幅に低下する問題があった。
【0009】
本発明は、ポリメチルペンテン樹脂と、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂やポリアミド樹脂などの極性樹脂およびポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂とを良好に接着させることができ、延伸等を行った後においても両者の良好な接着が維持することのできる接着性組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、ポリメチルペンテン樹脂層と、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂層やポリアミド樹脂層などの極性樹脂層およびポリプロピレン樹脂層などのポリオレフィン樹脂層とを含み、延伸等を行った後においても両層が良好に接着されている積層体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】
【0010】
本発明は、例えば以下の[1]~[11]の態様に関する。
[1] プロピレン系重合体(A)、
エチレン系重合体(B)、および
4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位を60モル%以上99モル%以下、及び4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位を1モル%以上40モル%以下有し、前記4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位と、前記4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位とが合計で100モル%である共重合体を含み、かつ、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが199℃以下であるか、又は実質的に観測されない熱可塑性樹脂(C)
を含有する樹脂組成物であって、前記成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部中、成分(A)の含有比率が45~75質量部、成分(B)の含有比率が5~20質量部、成分(C)の含有比率が15~45質量部であることを特徴とする接着性樹脂組成物。
[2] 前記プロピレン系重合体(A)は、プロピレンに由来する構成単位を75~100モル%含有する[1]に記載の接着性樹脂組成物。
[3] 前記プロピレン系重合体(A)、エチレン系重合体(B)および熱可塑性樹脂(C)に含まれる共重合体の一部またはすべてが不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体によってグラフト変性された[1]または[2]に記載の接着性樹脂組成物。
[4] 熱可塑性樹脂層(X)と、
4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位を全構成単位に対して90モル%以上100モル%以下有し、4-メチル-1-ペンテン以外のα―オレフィンに由来する構成単位を全構成単位に対して0モル%以上10モル%以下有する重合体を含み、かつ、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが200℃以上である熱可塑性樹脂層(Y)と、
前記熱可塑性樹脂層(X)と熱可塑性樹脂層(Y)との間に設けられた、請求項1~3のいずれかに記載の接着性樹脂組成物を含む接着材層とを有する積層体。
[5] 前記層(X)がポリプロピレンを含む層である、[4]に記載の積層体。
[6] 前記層(X)がOH基又はNH基を含有する樹脂を含む層である、[4]に記載の積層体。
[7] 前記層(X)がエチレン・ビニルアルコール共重合体を含む層である、[4]に記載の積層体。
[8] 前記層(X)がポリアミドを含有する樹脂を含む層である、[4]に記載の積層体。
[9] 共押出キャストフィルム成形法によって成形された[4]~[8]のいずれかに記載の積層体。
[10] 共押出インフレーションフィルム成形法によって成形された[4]~[8]のいずれかに記載の積層体。
[11] [4]~[10]のいずれかに記載の積層体を用いて製造された食品包装容器または食品包装袋。
【発明の効果】
【0011】
本発明の接着性樹脂組成物は、ポリメチルペンテン樹脂と、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂やポリアミド樹脂などの極性樹脂およびポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂とを良好に接着させることができ、延伸等を行った後においても両者の良好な接着が維持することができる。本発明の積層体は、例えば、ポリメチルペンテン樹脂層と、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂層やポリアミド樹脂層などの極性樹脂層およびポリプロピレン樹脂層などのポリオレフィン樹脂層とを含み、これらの層が良好に接着されており、延伸等を行った後においても良好な接着が維持される。
【発明を実施するための形態】
【0012】
[接着性樹脂組成物]
本発明の接着性樹脂組成物は、
プロピレン系重合体(A)、
エチレン系重合体(B)、および
4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位を60モル%以上99モル%以下、及び4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位を1モル%以上40モル%以下有し、前記4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位と、前記4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位とが合計で100モル%である共重合体を含み、かつ、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが199℃以下であるか、又は実質的に観測されない熱可塑性樹脂(C)を含有する。
【0013】
プロピレン系重合体(A)
プロピレン系重合体(A)は、アイソタクティックポリプロピレンであってもシンジオタクティックポリプロピレンであってもよい。プロピレン系重合体(A)は、ホモポリプロピレンであっても、プロピレンと炭素数2~20のα-オレフィン(ただしプロピレンを除く)とのランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。前記α-オレフィンとしては、具体的には、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、4-メチル-1-ペンテン等を挙げることができ、これらの2つ以上の組み合わせであってもよい。
【0014】
プロピレン系重合体(A)は、プロピレンに由来する構成単位を、好ましくは75~100モル%含み、より好ましくは85~100モル%、さらに好ましくは90~100モル%含む。
【0015】
プロピレン系重合体(A)は、上記重合体を1種単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
プロピレン系重合体(A)は、密度が好ましくは0.860~0.910g/cm3、より好ましくは0.875~0.910g/cm3、さらに好ましくは0.885~0.910g/cm3の範囲にある。
【0016】
プロピレン系重合体(A)は、ASTM D 1238に基づき測定した、温度230℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が好ましくは0.1~100g/10分、より好ましくは0.2~50g/10分、さらに好ましくは0.3~30g/10分の範囲にある。
【0017】
エチレン系重合体(B)
エチレン系重合体(B)は、エチレンの単独重合体またはエチレンとα-オレフィンとの共重合体である。前記α-オレフィンとしては、炭素数3以上、好ましくは3~10のα-オレフィンを挙げることができ、具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、4-メチル-1-ペンテン等を挙げることができ、これらの2つ以上の組み合わせであってもよい。α-オレフィンの共重合量は、通常10モル%以下である。
【0018】
エチレン系重合体(B)は、密度が好ましくは0.855~0.970g/cm3、より好ましくは0.860~0.940g/cm3、さらに好ましくは0.865~0.930g/cm3の範囲にある。
【0019】
エチレン系重合体(B)は、ASTM D 1238に基づき測定した、温度190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が好ましくは0.1~20g/10分、より好ましくは0.3~16g/10分、さらに好ましくは0.5~10g/10分の範囲にある。
【0020】
熱可塑性樹脂(C)
熱可塑性樹脂(C)は、4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位および4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位を有し、4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位と、前記4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位とが合計で100モル%である共重合体を含む。
【0021】
前記4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-テトラデセン、1-オクタデセン等を挙げることができる。前記α-オレフィンとして、好ましくはエチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセンであり、より好ましくは、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンであり、さらに好ましくは、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセンである。前記α-オレフィンは、1種で用いてもよいし、これらの2つ以上の組み合わせで用いてもよい。
【0022】
前記共重合体において、4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位は60モル%以上99モル%以下であり、好ましくは63モル%以上98モル%以下であり、より好ましくは65モル%以上95モル%以下であり、さらに好ましくは65モル%以上90モル%以下であり、特に好ましくは65モル%以上87モル%以下である。4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位は、1モル%以上40モル%以下であり、好ましくは2モル%以上37モル%以下であり、より好ましくは5モル%以上35モル%以下であり、さらに好ましくは10モル%以上35モル%以下であり、特に好ましくは13モル%以上35モル%以下である。前記構成単位の量が前記の範囲内にあるとき、得られる組成物は耐熱性および接着強度に優れる。
【0023】
前記共重合体は、ASTM D 1238に準じた、温度230℃ 、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が、0.5~50/10分の範囲にあることが好ましく、0.5~30g/10分の範囲にあることがさらに好ましい。
【0024】
熱可塑性樹脂(C)は、密度が好ましくは0.825~0.870g/cm3、より好ましくは0.827~0.860g/cm3、さらに好ましくは0.830~0.850g/cm3の範囲にある。
熱可塑性樹脂(C)は、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが199℃以下であるか、又は実質的に観測されない。
【0025】
組成物
本発明の接着性樹脂組成物において、前記プロピレン系重合体(A)、エチレン系重合体(B)および熱可塑性樹脂(C)に含まれる共重合体の一部またはすべては不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体によってグラフト変性されていてもよい。すなわち、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)のいずれか1つまたは2つの成分がグラフト変性されていてもよいし、3つの成分すべてがグラフト変性されていてもよい。また、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)のそれぞれは、一部のみがグラフト変性されていてもよいし、全体がグラフト変性されていてもよい。
【0026】
グラフト変性は、一般に、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体をベースポリマーにグラフト反応させることによって行うことができる。不飽和カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ナジック酸(エンドシス-ビシクロ[2,2,1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸の登録商標) 、アクリル酸、メタクリル酸等を挙げることができる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、例えば前記不飽和カルボン酸の酸無水物、イミド、アミド、エステル等を挙げることができ、具体的には、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、グリシジルマレート等を例示することができる。これらの中では、不飽和カルボン酸またはその酸無水物が好適であり、特に、マレイン酸、ナジック酸、それらの酸無水物が好適である。不飽和カルボン酸および/またはその誘導体を使用する場合、1種単独で用いても2種以上を用いてもよい。
【0027】
グラフト反応には、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ベースポリマーとしてプロピレン系重合体を用いる場合、例えば、プロピレン系重合体を有機溶媒に溶解し、次いで得られた溶液に不飽和カルボン酸またはその誘導体及び必要に応じて有機過酸化物などのラジカル開始剤を加え、通常、60~350℃、好ましくは80~190℃の温度で、0.5~15時間、好ましくは1~10時間反応させる方法がある。あるいは、押出機などを使用して、無溶媒で、プロピレン系重合体と、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体及び必要に応じて有機過酸化物などのラジカル開始剤を加え、通常、プロピレン系重合体の融点以上、好ましくは120~350℃、0.5~10分間反応させる方法を採り得る。
【0028】
ラジカル開始剤としては、ジクミルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3,2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,4-ビス(tert-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン等の有機パーオキサイドが好ましい。
【0029】
前記グラフト変性による変性量は、グラフトモノマー重量として好ましくは0 .01~10質量% 、より好ましくは0.1~5重量% 、さらに好ましくは1~5 重量%である。グラフト変性量が前記範囲内であると、得られる積層体において層間接着性が良好となる。
【0030】
本発明の接着性樹脂組成物において、前記成分(A)、(B)及び(C)の合計100質量部中、成分(A)の割合が45~75質量部、成分(B)の割合が5~20質量部、成分(C)の割合が15~45質量部であり、好ましくは成分(A)の割合が47~72質量部、成分(B)の割合7~20質量部、成分(C)の割合が17~42質量部であり、より好ましくは成分(A)の割合が50~70質量部、成分(B)の割合が10~20質量部、成分(C)の割合が20~40質量部である。
【0031】
本発明の接着性樹脂組成物は、ASTM D 1238に準じた、温度230℃ 、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が、0.3~20g/10分の範囲にあることが好ましく、0.5~15g/10分の範囲にあることがさらに好ましい。
【0032】
本発明の接着性樹脂組成物のJIS K7112に準拠して測定された密度は、好ましくは0.860~0.900g/cm3、より好ましくは0.865~0.890g/cm3の範囲にある。
【0033】
本発明の接着性樹脂組成物は、種々公知の方法、例えば、上記成分を、ヘンシェルミキサー、タンブラーブレンダー、V-ブレンダー等によりドライブレンドする方法、ドライブレンドした後、単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー等により溶融混練する方法、および溶媒の存在下で、攪拌混合する方法等によって調製することができる。
【0034】
本発明の接着性樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤或いは他の重合体、ゴムなどを必要に応じて含有することができる。
【0035】
[積層体]
前記接着性樹脂組成物を用いて樹脂層等を積層することにより、前記接着性樹脂組成物からなる接着材層を含む積層体を得ることができる。積層体に含まれる層の数は、二層、三層、四層、五層あるいはそれ以上の層数とすることができ、特に制限はない。
【0036】
例えば、二層の熱可塑性樹脂層を、前記接着性樹脂組成物を用いて積層することにより、熱可塑性樹脂層/接着材層/熱可塑性樹脂層の層構造を含む三層以上の層数を有する積層体を得ることができる。そのような三層以上の層数を有する積層体として、例えば、熱可塑性樹脂層(X)と、4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位を全構成単位に対して90モル%以上100モル%以下有し、4-メチル-1-ペンテン以外のα―オレフィンに由来する構成単位を全構成単位に対して0モル%以上10モル%以下有する重合体を含み、かつ、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが200℃以上である熱可塑性樹脂層(Y)と、前記熱可塑性樹脂層(X)と熱可塑性樹脂層(Y)との間に設けられた前記接着性樹脂組成物を含む接着材層とを有する積層体を挙げることができる。この積層体では、熱可塑性樹脂層(X)と熱可塑性樹脂層(Y)とが、前記接着性樹脂組成物を含む接着材層により高い接着力で接着される。
【0037】
熱可塑性樹脂層(X)は、熱可塑性樹脂を含む層であり、熱可塑性樹脂層(Y)と異なる層であれば特に制限はない。熱可塑性樹脂層(X)は、ポリプロピレンを含むことができる。前記ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレンであっても、プロピレンと炭素数2~20のα-オレフィン(ただしプロピレンを除く)とのランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。前記α-オレフィンとしては、具体的には、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、4-メチル-1-ペンテン等を挙げることができ、これらの2つ以上の組み合わせであってもよい。
【0038】
熱可塑性樹脂層(X)は、ガスバリアー性を付与するため、極性基を有する樹脂を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂層(X)は、ポリプロピレンおよび極性基を有する樹脂の両方を含むことができる。
【0039】
前記極性基を有する樹脂としては、特に制限を受けないが、繰り返し単位中にOH基やNH基を含む樹脂が適している。OH 基を含む基として、ヒドロキシ基が挙げられる。NH基を含む基として、アミド基、アミン基、ウレタン基、ウレア基などが挙げられる。
【0040】
ヒドロキシ基を含有する樹脂としては、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ヒドロキシ基含有1-オレフィンの単独重合体または共重合体、ポリ(ヒドロキシスチレン)、ポリ(ヒドロキシアルキルビニルエーテル)などが挙げられ、これらの中でもエチレン・ビニルアルコール共重合体が特に好ましい。
【0041】
エチレン・ビニルアルコール共重合体としては、例えば、エチレン含有量が20~60モル% 、特に24~50モル%であるエチレン・酢酸ビニル共重合体を、ケン化度が96 モル% 以上、特に99モル%以上となるようにケン化して得られる共重合体ケン化物を使用することができる。このエチレン・ビニルアルコール共重合体ケン化物は、フィルムを形成し得るに足る分子量を有することが好ましく、一般に、190℃、2.16kg荷重で測定したMFRが0.1~50g/10分、特に0.5~20g/10分であることが好ましい。
【0042】
アミド基を含有する樹脂としては、ポリアミド(ナイロン)、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。アミン基を含有する樹脂としてはポリアクリルアミンなどが挙げられる。ウレタン基を含有する樹脂としては、ポリウレタンなどが挙げられる。ウレア基を含有する樹脂としては、ポリウレアなどが挙げられる。NH基を含む樹脂の中でもポリアミドが特に好ましい。
【0043】
ポリアミドのうち、具体的に好ましいポリアミドとしては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン612、ナイロン12、ナイロン46、ナイロンMXD6、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリヘキサメチレン(テレフタルアミド-イソフタルアミド)(共重合体)、ポリヘキサメチレン(テレフタルアミド-アジパミド)(共重合体)、ポリメタフェニレンイソフタルアミド(メタ系アラミド)、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(パラ系アラミド)等が挙げられる。特にナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン612、ナイロン12などの脂肪族ポリアミドが好ましい。
【0044】
これらのポリアミドもフィルムを形成するに足る分子量を有することが好ましく、濃硫酸中30℃の温度で測定した極限相対粘度[η]が0.5dl/g以上、好ましくは0.8dl/g以上、特に1.0dl/g以上であることが望ましい。
【0045】
熱可塑性樹脂層(Y)は、4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位を全構成単位に対して90モル%以上100モル%以下有し、好ましくは92モル%以上100モル%以下、より好ましくは95モル%以上100モル%以下有する。
【0046】
熱可塑性樹脂層(Y)は、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンに由来する構成単位を、全構成単位に対して0モル%以上10モル%以下有し、好ましくは0モル%以上8モル%以下、より好ましくは0モル%以上5モル%以下有する。4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2以上20以下のα-オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-テトラデセン、1-オクタデセン等を挙げることができる。
【0047】
熱可塑性樹脂層(Y)は、示差走査熱量計(DSC)により測定される融点Tmが200℃以上であり、好ましくは210~240℃、より好ましくは220~235℃である。
本発明の接着性樹脂組成物は、ポリメチルペンテン樹脂と、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂やポリアミド樹脂などの極性樹脂およびポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂とを良好に接着させることができ、延伸等を行った後においても両者の良好な接着が維持することができる。このため、前記の熱可塑性樹脂層(X)、熱可塑性樹脂層(Y)および前記接着性樹脂組成物を含む接着材層を有する積層体は、熱可塑性樹脂層(X)と熱可塑性樹脂層(Y)とが良好に接着され、延伸等を行った後においても両層の良好な接着が維持される。
【0048】
積層体の具体的層構成としては、上記以外に、前記接着性樹脂組成物を含む層を「接着材層」、エチレン・ビニルアルコール共重合体を含む層を「EVOH」、ポリアミドを含む層を「Ny」、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む層を「MP」、ポリプロピレン樹脂を「PP」として表した場合、例えば下記の構成を挙げることができる。
二層構成: 接着材層/EVOH 、接着材層/Ny、接着材層/MP
三層構成: 接着材層/EVOH/接着材層、接着材層/Ny/接着材層、MP/接着材層/EVOH 、MP/接着材層/Ny、MP/接着剤層/PP、
四層構成: MP/接着材層/EVOH/接着材層、MP/接着材層/Ny/接着材層、
MP/接着材層/PP/接着材層、接着材層/EVOH/接着材層/Ny、接着材層/EVOH/接着材層/MP
五層構成: MP/接着材層/EVOH/接着材層/MP、MP/接着材層/Ny/接着材層/MP、MP/接着材層/PP/接着材層/MP、MP/接着材層/EVOH/接着材層/Ny、MP/接着材層/EVOH/接着材層/PP、MP/接着材層/Ny/接着材層/PP
六層構成: MP/接着材層/EVOH/接着材層/Ny/接着材層、MP/接着材層/Ny/EVOH/接着材層/MP、MP/接着材層/PP/接着材層/EVOH/接着材層
七層構成: MP/接着材層/EVOH/接着材層/Ny/接着材層/MP、MP/接着材層/Ny/EVOH/Ny/接着材層/MP、MP/接着材層/EVOH/接着材層/PP/接着材層/MP
【0049】
前記積層体をフィルムやシートに用いる場合には、その厚みは通常5~1000μm、好ましくは10~900μmであり、特に好ましくは10~800μmである。
【0050】
また、前記接着性樹脂組成物を含む層の厚みは、特に制限はない。フィルムやシートに用いる場合には、通常1~800μm、好ましくは5~600μmの範囲である。ボトルなどに用いる場合には、これとは異なる厚みであってもよい。
【0051】
前記積層体は、例えば、共押出キャストフィルム成形、共押出インフレーションフィルム成形、シート成型、コーティング、ブロー、押出ラミネート等の公知の成形法で製造することができる。特に、共押出キャストフィルム成形法、共押出インフレーションフィルム成形法により好適に積層体を成形することができる。
【0052】
本発明の積層体は、前述のとおり、ポリメチルペンテン樹脂と、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂やポリアミド樹脂などの極性樹脂およびポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂とを良好に接着させることができ、延伸等を行った後においても両者の良好な接着が維持することができるという特性を有することから、様々な用途に利用することができる。例えば、本発明の積層体から、該積層体を含むフィルムを製造することができ、さらに該フィルムから袋を得ることができる。また、本発明の積層体から、該積層体を含む容器を製造することができ、該積層体を含む包装容器を製造することができる。本発明の積層体は、前記の特性より、食品包装容器または食品包装袋等に特に好適に用いることができる。
【実施例】
【0053】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施例になんら制約されるものではない。特に言及しない限り、「質量部」は「部」で表す。
(各種測定方法)
本実施例等においては、以下の方法に従って測定を実施した。
[接着性樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)]
接着性樹脂組成物のメルトフローレートについては、ASTM D1238に従い、230℃、2.16kg荷重下、測定を実施した。
【0054】
[密度]
密度は、JIS K7112に準拠して測定した。
【0055】
[無水マレイン酸のグラフト量]
無水マレイン酸のグラフト量は、FT-IRを用いて次の方法にて測定した。試料を250℃で、3分間熱プレスしてシートを作製した後に、赤外分光光度計(日本分光(株)社製、FT-IR410型)を用いて透過法で1790cm-1付近の赤外吸収スペクトルを測定した。測定条件は、分解能を2cm-1、積算回数を32回とした。
【0056】
[層間接着力]
得られた積層体および延伸フィルムを15mm幅に切り取り、引張試験機((株)インテスコ社製IM-20ST型)を使用してTピール法にて、接着材層に対し、ポリアミド層、EVOH層、PP層、またはポリ4-メチル-1-ペンテン層とのそれぞれの界面における層間接着力を、室温23℃で測定した。
クロスヘッドスピードは、300mm/minとした。
層間接着力の単位はN/15mmである。
実施例及び比較例において使用したポリオレフィンを以下に示す。なお、いずれも常法に従い重合を行い、調製した。
PP-1: ランダムポリプロピレン
(メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):7.0g/10分、密度:0.900g/cm3、エチレン含量:5モル%)
PP-2: 無水マレイン酸変性ホモポリプロピレン
(メルトフローレート(230℃、2.16kg荷重):100g/10分、密度:0.900g/cm3、無水マレイン酸グラフト量:3.0質量%)
PE-1: ポリエチレン系重合体
(メルトフローレート(190℃、2.16kg荷重):0.8g/10分、密度:0.870g/cm3、プロピレン含量:19モル%)
PMP-1: プロピレン-4-メチル-1-ペンテン共重合体(MFR:10g/10分(230℃、2.16kg荷重)、密度:0.838g/cm3、プロピレン含量:15モル%、4-メチル-1-ペンテン含量:85モル%、DSCにより測定される融点:130℃)
PMP-2: プロピレン-4-メチル-1-ペンテン共重合体(MFR:10g/10分(230℃、2.16kg荷重)、密度:0.840g/cm3、プロピレン含量:28モル%、4-メチル-1-ペンテン含量:72モル%、DSCにより融点が観測されない)
MP-1: ポリ4-メチル-1-ペンテン(MFR:26g/10分(260℃、5kg荷重)、密度:0.833g/cm3、4-メチル-1-ペンテン含量:100モル%、DSCにより測定される融点:220℃)
【0057】
〔実施例1〕
<接着性樹脂組成物の製造>
上記PP-1 65部と、PP-2 5部と、PE-1 10部と、PMP-1 20部とを混合し、二軸混練機(日本製鋼所製、TEX-30)を用いて230℃で溶融混練し、接着材1(接着性樹脂組成物)を得た。得られた組成物のメルトフローレートは8.1g/10分であり、密度は0.885g/cm3であった。
【0058】
<5層積層体の製造>
以下に示した構成から成る層を、下記の条件で共押出して、5層積層体を成形した。
4種5層Tダイキャストシート成形機(EDI社製)を使用し、共押出成形によってMP-1/接着材1/ポリアミド/接着材1/MP-1の積層体を作成した。ポリアミドとしてはDupont製Zytel 45HSBを使用した。ダイス温度は275℃であり、チルロールで冷却を受けつつ、4m/分の速さで引き取った。各層の厚みはMP-1/接着材1/ポリアミド/接着材1/MP-1=100/20/50/20/100μmとした。
【0059】
<延伸フィルムの製造>
上記で得られた5層積層体に対して、バッチ式延伸機(Bruckner社製)にて二軸延伸加工を実施し、延伸フィルムを製造した。延伸倍率は2×2倍、温度は175℃とした。
【0060】
<積層体および延伸フィルムの層間接着力評価>
上記で製造した積層体および延伸フィルムにおける、MP-1層と接着材層との界面における層間接着力(MP-1層間接着力)およびポリアミド層と接着材層との界面における層間接着力(ポリアミド層間接着力)を前記の測定方法により測定した。結果を表1に示す。
【0061】
〔実施例2~9〕
表1に示した配合処方に従い実施例1と同様の方法で接着材、積層体および延伸フィルムを製造した。得られた積層体および延伸フィルムの層間接着力を実施例1と同様に測定した。結果を表1に示す。
【0062】
〔比較例1~3〕
表1に示した配合処方に従い実施例1と同様の方法で接着材、積層体および延伸フィルムを製造した。得られた積層体および延伸フィルムの層間接着力を実施例1と同様に測定した。結果を表1に示す。
【0063】
〔実施例10〕
上記実施例1で得られた接着材1を使用して、以下に示した5層からなる層を、下記の条件で共押出して、5層積層体を成形した。
【0064】
<5層積層体の製造>
4種5層Tダイキャストシート成形機(EDI社製)を使用し、共押出成形によってMP-1/接着材1/エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)/接着材1/PP-1の積層体を作成した。EVOHとしては株式会社クラレ製エバール F101Bを使用した。ダイス温度は230℃であり、チルロールで冷却を受けつつ、1m/分の速さで引き取った。各層の厚みはMP-1/接着材1/EVOH/接着材1/PP-1=350/50/50/50/350μmとした。
【0065】
<積層体の層間接着力評価>
上記で製造した積層体における、MP-1層と接着材層との界面における層間接着力(MP-1層間接着力)、EVOH層と接着材層との界面における層間接着力(EVOH層間接着力)、およびPP層と接着剤層との界面における層間接着力(PP層間接着力)を前記の測定方法により測定した。結果を表1に示す。
【0066】
〔実施例11~16〕
表1に示した配合処方に従い、実施例1と同様の方法で接着材を製造し、実施例10と同様の方法で積層体を製造した。得られた積層体の層間接着力を実施例10と同様に測定した。結果を表1に示す。
【0067】
〔比較例4~6〕
表1に示した配合処方に従い、実施例1と同様の方法で接着材を製造し、実施例10と同様の方法で積層体を製造した。得られた積層体の層間接着力を実施例10と同様に測定した。結果を表1に示す。
【0068】