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特許7536788回収性に優れる樹脂組成物及びそれを用いた多層構造体
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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】2024-08-09
(45)【発行日】2024-08-20
(54)【発明の名称】回収性に優れる樹脂組成物及びそれを用いた多層構造体
(51)【国際特許分類】
   C08L 23/02 20060101AFI20240813BHJP
   C08L 29/04 20060101ALI20240813BHJP
   C08L 23/26 20060101ALI20240813BHJP
   C08J 3/20 20060101ALI20240813BHJP
   B32B 27/32 20060101ALI20240813BHJP
【FI】
C08L23/02
C08L29/04 C
C08L23/26
C08J3/20 Z CES
B32B27/32 Z
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2021564058
(86)(22)【出願日】2020-12-11
(86)【国際出願番号】 JP2020046261
(87)【国際公開番号】W WO2021117864
(87)【国際公開日】2021-06-17
【審査請求日】2023-05-30
(31)【優先権主張番号】P 2019224330
(32)【優先日】2019-12-12
(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】110002206
【氏名又は名称】弁理士法人せとうち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 優
(72)【発明者】
【氏名】清水 裕司
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 真
【審査官】佐藤 貴浩
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2019/021996(WO,A1)
【文献】国際公開第96/001873(WO,A1)
【文献】特開2006-022131(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第109749238(CN,A)
【文献】特開平09-104815(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 1/00-101/14
C08J 3/20
B32B27/32
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオレフィン(A)100質量部に対し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)を0.1~20質量部、酸変性ポリオレフィン(C)を0.1~20質量部、および酸変性ポリオレフィン(D)を0.1~10質量部含有し、
エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)のエチレン単位含有量が15~60モル%であり、けん化度が85モル%以上であり、
ポリオレフィン(A)の密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、
酸変性ポリオレフィン(C)の密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、
酸変性ポリオレフィン(D)の密度が0.85g/cm以上0.89g/cm未満であり、動的粘弾性測定により測定されるガラス転移温度が-30℃以下である、樹脂組成物。
【請求項2】
酸変性ポリオレフィン(D)の酸価が3mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
酸変性ポリオレフィン(C)が、酸価が0.1mgKOH/g以上10mgKOH/g未満である酸変性ポリオレフィン(C1)及び酸価が10mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である酸変性ポリオレフィン(C2)を含む、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
ポリオレフィン(A)層、エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)層及び酸変性ポリオレフィン(C1)層を含む多層構造体の回収物と、酸変性ポリオレフィン(C2)及び酸変性ポリオレフィン(D)を含有する回収助剤とを溶融混練する工程を含む、請求項3に記載の樹脂組成物の製造方法。
【請求項5】
請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物を主成分とする層を備える、多層構造体。
【請求項6】
さらに、ポリオレフィン(A)層、エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)層及び酸変性ポリオレフィン(C1)層を備える、請求項5に記載の多層構造体。
【請求項7】
請求項5または6に記載の多層構造体を用いた成形品。
【請求項8】
請求項5または6に記載の多層構造体を用いた燃料容器。
【請求項9】
酸変性ポリオレフィン(D)を含有し、酸変性ポリオレフィン(D)の密度が0.85g/cm以上0.89g/cm未満であり、かつ、動的粘弾性測定により測定されるガラス転移温度が-30℃以下である、回収助剤。
【請求項10】
酸変性ポリオレフィン(D)の酸価が3mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である、請求項9に記載の回収助剤。
【請求項11】
密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、酸価が10mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である酸変性ポリオレフィン(C2)をさらに含有し、酸変性ポリオレフィン(C2)と酸変性ポリオレフィン(D)との質量比(C2/D)が10/90~90/10である、請求項9または10に記載の回収助剤。
【請求項12】
密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であるポリオレフィン(A)をさらに含有し、ポリオレフィン(A)と酸変性ポリオレフィン(D)との質量比(A/D)が10/90~90/10である、請求項9~11のいずれか1項に記載の回収助剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリオレフィン及びエチレン-ビニルアルコール共重合体を含有する樹脂組成物、その製造方法、並びにそれを用いた多層構造体、成形品、および燃料容器に関する。また、前記樹脂組成物を用いた多層構造体の製造等に用いられる回収助剤に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ポリオレフィン(以下「PO」と略記する場合がある)層と、バリア性に優れるエチレン-ビニルアルコール共重合体(以下「EVOH」と略記することがある)層とを含む多層構造体は、そのバリア性を活かして食品包装容器、燃料容器など各種用途に用いられている。このような多層構造体はフィルム、シート、カップ、トレイ、ボトルなどの各種成形品として用いられる。このとき、上記各種成形品を得る際に発生する端部や不良品等を回収し、溶融成形してPO層とEVOH層を含む多層構造体の少なくとも1層として再使用する場合がある。このような回収技術は、廃棄物削減や経済性の点で有用であり、広く採用されている。
【0003】
しかしながら、PO層とEVOH層を含む多層構造体の回収物を再使用する際には、溶融成形時の熱劣化によりゲル化を起こしたり、劣化物が押出機内に付着したりして、長期間の連続溶融成形を行うことが困難であった。また、このような劣化物が成形品に混入することにより外観が悪化するという問題も生じていた。さらに、このような回収物を含む樹脂組成物層を有する多層構造体は耐衝撃性が不十分である場合もあった。
【0004】
このような問題に対して、例えば特許文献1には、PO、エチレン-酢酸ビニル共重合体けん化物、酸変性オレフィン-カルボン酸ビニルエステル共重合体を含有し、前記酸変性オレフィン-カルボン酸ビニルエステル共重合体のオレフィン含有量が50~95モル%であり、前記エチレン-酢酸ビニル共重合体けん化物のエチレン含有量と前記酸変性オレフィン-カルボン酸ビニルエステル共重合体のオレフィン含有量との差が20~70モル%の範囲である混合樹脂が記載されている。当該混合樹脂により、長時間の連続溶融成形においても劣化物のスクリュー付着量が少なく、且つフィッシュアイやスジ、ストリークの発生が低減された成形品が提供されると記載されている。
【0005】
特許文献2には、PO、EVOH及び二種類の酸変性POを含有し、190℃、2.16kg荷重下における前記POのメルトフローレート(MFR)が0.01~10g/10分であり、一方の酸変性POの酸価が0.1~9mgKOH/gであり、もう一方の酸変性POの酸価が10mgKOH/gを超えて、120mgKOH/g以下であり、かつ前記POのMFR(190℃、2.16kg荷重下)に対する酸価が高い方の酸変性POのMFR(190℃、2.16kg荷重下)の比(酸変性PO/PO)が50以上である、樹脂組成物が記載されている。当該樹脂組成物は、溶融成形を長時間連続して行った場合でもスクリューやダイへ付着する劣化物の量が少なく、耐衝撃性及び外観に優れた成形品が得られることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】国際公開第2012/060371号
【文献】国際公開第2019/021996号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1に記載される混合樹脂を長時間連続溶融成形した際に、依然としてスクリューやダイに劣化物が付着して問題になる場合や、得られる成形品の低温下(例えば、-40℃)における耐衝撃性が不十分である場合があった。また、特許文献2に記載される樹脂組成物では、低温下における耐衝撃性が依然として不十分である場合があった。この点について、例えば、自動車等に搭載される燃料容器は、安全性を確保するために広い温度範囲での高い衝撃強度が求められており、そのような燃料容器にPO及びEVOHを含有する樹脂組成物が使用される場合、特に、低温下における衝撃強度は非常に重要な要素となる。また、低温下での耐衝撃性を高めるために、樹脂組成物の組成や添加剤等の添加を試みた際には、溶融成形性が低下する場合があった。
【0008】
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、PO及びエチレン-ビニルアルコール共重合体を含有する樹脂組成物について、良好な溶融成形性を有し、溶融成形を長時間連続して行った場合でもスクリューやダイへ付着する劣化物の量が少なく、かつ低温下の耐衝撃性に優れた成形品が得られる樹脂組成物を提供することを目的とする。また、当該樹脂組成物の製造方法、当該樹脂組成物を用いた多層構造体及び成形品並びに当該樹脂組成物の製造等に好適に用いられる回収助剤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】
【0009】
上記目的は
[1]ポリオレフィン(A)(以下「PO(A)」と略記する場合がある)100質量部に対し、エチレン-ビニルアルコール共重合体(B)(以下「EVOH(B)」と略記する場合がある)を0.1~20質量部、酸変性ポリオレフィン(C)(以下「酸変性PO(C)」と略記する場合がある)を0.1~20質量部、および酸変性ポリオレフィン(D)(以下「酸変性PO(D)」と略記する場合がある)を0.1~10質量部含有し、EVOH(B)のエチレン単位含有量が15~60モル%であり、けん化度が85モル%以上であり、PO(A)の密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、酸変性PO(C)の密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、酸変性PO(D)の密度が0.85g/cm以上0.89g/cm未満であり、動的粘弾性測定により測定されるガラス転移温度が-30℃以下である、樹脂組成物;
[2]酸変性PO(D)の酸価が3mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である、[1]の樹脂組成物;
[3]酸変性PO(C)が、酸価が0.1mgKOH/g以上10mgKOH/g未満である酸変性ポリオレフィン(C1)(以下「酸変性PO(C1)」と略記する場合がある)及び酸価が10mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である酸変性ポリオレフィン(C2)(以下「酸変性PO(C2)」と略記する場合がある)を含む、[1]または[2]の樹脂組成物;
[4]PO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層を含む多層構造体の回収物と、酸変性PO(C2)及び酸変性PO(D)を含有する回収助剤とを溶融混練する工程を含む、[3]の樹脂組成物の製造方法;
[5][1]~[3]のいずれかの樹脂組成物を主成分とする層を備える、多層構造体;
[6]さらに、PO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層を備える、[5]の多層構造体;
[7][5]または[6]の多層構造体を用いた成形品;
[8][5]または[6]の多層構造体を用いた燃料容器;
[9]酸変性PO(D)を含有し、酸変性PO(D)の密度が0.85g/cm以上0.89g/cm未満であり、かつ、動的粘弾性測定により測定されるガラス転移温度が-30℃以下である、回収助剤;
[10]酸変性PO(D)の酸価が3mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である、[9]の回収助剤;
[11]密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、酸価が10mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である酸変性PO(C2)をさらに含有し、酸変性PO(C2)と酸変性PO(D)との質量比(C2/D)が10/90~90/10である[9]または[10]の回収助剤;
[12]密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であるPO(A)をさらに含有し、PO(A)と酸変性PO(D)との質量比(A/D)が10/90~90/10である、[9]~[11]のいずれかの回収助剤;
の提供により達成される。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、良好な溶融成形性を有し、溶融成形を長時間連続して行った場合でもスクリューやダイへ付着する劣化物の量が少なく、かつ低温下の耐衝撃性に優れた成形品が得られる、PO及びEVOHを含有する樹脂組成物を提供できる。また、当該樹脂組成物の製造方法、当該樹脂組成物を用いた多層構造体及び成形品並びに当該樹脂組成物の製造等に好適に用いられる回収助剤を提供できる。本発明において、溶融成形を長時間連続して行った場合でもスクリューやダイへ付着する劣化物の量が少ない性質を、「回収性」と表現する場合がある。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の樹脂組成物は、PO(A)100質量部に対し、EVOH(B)を0.1~20質量部、酸変性PO(C)を0.1~20質量部、および酸変性PO(D)を0.1~10質量部含有し、EVOH(B)のエチレン単位含有量が15~60モル%であり、けん化度が85モル%以上であり、PO(A)の密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、酸変性PO(C)の密度が0.89g/cm以上0.97g/cm未満であり、酸変性PO(D)の密度が0.85g/cm以上0.89g/cm未満であり、動的粘弾性測定により測定されるガラス転移温度が-30℃以下である。特に、密度が低くガラス転移温度が低い酸変性PO(D)が含まれることで、前記樹脂組成物の低温下における耐衝撃性が良好となる傾向となる。
【0012】
(PO(A))
本発明の樹脂組成物はPO(A)を含有する。PO(A)の密度は、0.89g/cm以上であり、0.94g/cm以上が好ましい。PO(A)の密度が0.89g/cm未満であると、耐熱性や耐溶剤性が低下する。また、PO(A)の密度は0.97g/cm未満であり、0.96g/cm以下が好ましい。PO(A)の密度が0.97g/cm以上であると、低温下の耐衝撃性が低下する。
【0013】
PO(A)としては、ポリプロピレン;プロピレンと、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンなどのα-オレフィンとを共重合したプロピレン系共重合体;低密度ポリエチレン、直鎖状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などのポリエチレン;エチレンと、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンなどのα-オレフィンとを共重合したエチレン系共重合体;ポリ(1-ブテン)、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)などが挙げられる。PO(A)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。中でも、耐溶剤性、低温下の耐衝撃性にさらに優れた成形品が得られる観点からは、PO(A)としては、ポリエチレンが好ましく、高密度ポリエチレンがより好ましい。
【0014】
PO(A)の、JIS K 7210:2014に記載の方法に準じて測定した、190℃、2.16kg荷重下におけるMFRは0.01g/10分以上が好ましい。PO(A)のMFRが0.01g/10分以上であるとEVOH(B)と粘度差が小さくなり良好な溶融成形性が得られる傾向となる。また、PO(A)のMFRは10g/10分以下が好ましく、5g/10分以下がより好ましい。PO(A)のMFRが10g/10分以下であるとEVOH(B)との粘度差が小さくなり良好な溶融成形性が得られる傾向となる。
【0015】
(EVOH(B))
EVOH(B)はエチレン単位含有量が15~60モル%であり、けん化度が85モル%以上である。EVOH(B)は、エチレン-ビニルエステル共重合体をけん化することにより得ることができる。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(プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニルなど)も使用できる。
【0016】
EVOH(B)のエチレン単位含有量は20モル%以上が好ましく、23モル%以上がより好ましい。また、EVOH(B)のエチレン単位含有量は55モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましい。EVOH(B)のエチレン単位含有量が15モル%未満の場合、本発明の樹脂組成物を長時間溶融成形した場合にスクリューへの樹脂の付着量が増大する。また、エチレン単位含有量が60モル%を超えると、例えば、本発明の樹脂組成物を、EVOH(B)を含む多層構造体を回収再利用して製造する場合、原料となる多層構造体のバリア性が低下する。
【0017】
EVOH(B)のビニルエステル単位のけん化度は、90モル%以上が好ましく、98モル%以上がより好ましく、99モル%以上がさらに好ましく、100モル%であってもよい。EVOH(B)のけん化度が85モル%未満であると、回収性が悪化する。EVOH(B)のエチレン単位含有量及びけん化度は、核磁気共鳴(NMR)法により求めることができる。
【0018】
EVOH(B)は、エチレンとビニルエステル及びそのけん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(B)が前記他の単量体単位を有する場合、EVOH(B)の全構造単位に対する前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。また、EVOH(B)が上記他の単量体由来の単位を有する場合、その含有量は0.05モル%以上が好ましく、0.10モル%以上がより好ましい。前記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-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を有するアルケン又はそのけん化物;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又はその無水物、塩、又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又はその塩;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。
【0019】
EVOH(B)は、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の手法で後変性されていてもよい。
【0020】
EVOH(B)の、JIS K 7210:2014に準拠して測定した、190℃、2.16kg荷重下で測定したMFRは0.1g/10分以上が好ましく、0.5g/10分以上がより好ましい。また、EVOH(B)のMFRは、100g/10分以下が好ましく、50g/10分以下がより好ましく、30g/10分以下がさらに好ましい。EVOH(B)のMFRが上記範囲であると、本発明の樹脂組成物の回収性が良好になる傾向となる。
【0021】
本発明の樹脂組成物中のEVOH(B)の含有量は、PO(A)100質量部に対して0.1質量部以上であり、1質量部以上が好ましい。EVOH(B)の含有量が0.1質量部未満であると、本発明の樹脂組成物を長時間溶融成形した場合に、回収性の問題が生じにくく、本発明を採用するメリットが小さい。また、EVOH(B)の含有量は、PO(A)100質量部に対して20質量部以下であり、15質量部以下が好ましい。EVOH(B)の含有量が20質量部を超える場合には、本発明の樹脂組成物の溶融成形性が低下するとともに、本発明の樹脂組成物を長時間溶融成形した際に、回収性が悪化し、得られる成形品の低温下の耐衝撃性が低下する。EVOH(B)は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0022】
(酸変性PO(C))
本発明の樹脂組成物は、酸変性PO(C)を含むことで回収性が良好となる傾向となる。酸変性PO(C)の密度は0.89g/cm以上であり、0.91g/cm以上が好ましい。酸変性PO(C)の密度が0.89g/cm未満であると、耐熱性や耐溶剤性が低下する。また、酸変性PO(C)の密度は0.97g/cm未満であり、0.94g/cm以下が好ましい。酸変性PO(C)の密度が0.97g/cm以上であると、低温下の耐衝撃性が低下する。
【0023】
酸変性PO(C)としては、POを酸でグラフト変性させて得られるグラフト変性POや、オレフィンと酸を共重合させて得られるオレフィン系共重合体が挙げられる。中でも、酸変性PO(C)としてグラフト変性POが好適である。PO(A)との相溶性に優れる観点から、酸変性PO(C)が、PO(A)と同じ種類のPOを酸変性させたものであることが好ましい。例えば、PO(A)がポリプロピレンである場合には、酸変性PO(C)が酸変性ポリプロピレンであることが好ましく、PO(A)がポリエチレンである場合には、酸変性PO(C)が酸変性ポリエチレンであることが好ましい。
【0024】
酸変性PO(C)として用いられるグラフト変性POとしては、PO(A)として用いられるものとして例示したPO等を酸でグラフト変性させたものが挙げられる。POにグラフト化させる酸としては、不飽和カルボン酸またはその誘導体を用いることができ、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸;無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。このうち無水マレイン酸グラフト変性POが最も好適である。
【0025】
酸変性PO(C)として用いられるオレフィン系共重合体としては、PO(A)として用いられるものとして例示したPO等に対してさらに共重合成分として酸を含有させたものが挙げられる。このとき用いられる酸としては、POにグラフト化させる酸として上述したものが挙げられる。
【0026】
酸変性PO(C)は、回収性の観点から、酸価が0.1mgKOH/g以上100mgKOH/g未満であることが好ましい。PO(C)の酸価は3mgKOH/g以上がより好ましく、18mgKOH/g以上がさらに好ましい。また、PO(C)の酸価は70mgKOH/g以下がより好ましく、50mgKOH/g以下がさらに好ましい。PO(C)の酸価が0.1mgKOH/g以上であると、樹脂組成物中のEVOH(B)の分散性が良好になり、得られる成形品の低温下の耐衝撃性が向上する傾向となり、PO(C)の酸価が100mgKOH/g未満であると溶融成形性が良好になる傾向となる。
【0027】
酸変性PO(C)は、酸価が0.1mgKOH/g以上10mgKOH/g未満である酸変性PO(C1)及び酸価が10mgKOH/g以上100mgKOH/g未満である酸変性PO(C2)を含むことが、回収性の観点から好ましい。酸変性PO(C1)の酸価は0.1mgKOH/g以上であり、0.5mgKOH/g以上が好ましく、0.7mgKOH/g以上がより好ましく、1mgKOH/g以上がさらに好ましい。酸変性PO(C1)の酸価が0.1mgKOH/g以上であると回収性が良好になる傾向となる。また、酸変性PO(C1)の酸価は10mgKOH/g未満であり、5mgKOH/g以下が好ましく、3mgKOH/g以下がより好ましい。酸変性PO(C1)の酸価が10mgKOH/g未満であると溶融成形性が良好になる傾向となる。酸変性PO(C2)の酸価は10mgKOH/g以上であり、12mgKOH/g以上が好ましく、18mgKOH/g以上がより好ましく、30mgKOH/g以上がさらに好ましい。酸変性PO(C2)の酸価が10mgKOH/g以上であると、回収性が良好になる傾向となる。また、酸変性PO(C2)の酸価は100mgKOH/g未満であり、80mgKOH/g以下が好ましく、60mgKOH/g以下がより好ましく、50mgKOH/g以下がさらに好ましい。酸変性PO(C2)の酸価が100mgKOH/g未満であると、溶融成形性が良好になる傾向となる。
【0028】
酸変性PO(C1)は、PO(A)やEVOH(B)に対して適度な接着性を有するため、例えば、後述する本発明の樹脂組成物の原料として多層構造体が使用される場合、原料として使用される多層構造体の接着層として好適に用いられる。PO(C1)を多層構造体の接着層として用いた場合、PO(C1)の酸価が0.1mgKOH/g以上であると、PO(A)とEVOH(B)との接着性に優れる傾向となる。一方、前記酸価が10mgKOH/g未満であると、多層構造体を構成する樹脂の粘度マッチングが良好となり、得られる多層構造体の層厚みが一定となる傾向となる。通常、このような多層構造体の回収物を用いて、本発明の樹脂組成物を製造した場合、酸変性PO(C1)が、本発明の樹脂組成物に含有される。本発明の樹脂組成物に酸変性PO(C1)が含まれることでEVOH(B)の分散性が向上して、得られる成形品の低温下の耐衝撃性が向上する傾向となる。
【0029】
本発明の樹脂組成物に酸変性PO(C2)が含まれることで回収性が良好になる傾向となる。酸変性PO(C2)は高い酸価を有するため、本発明の樹脂組成物が酸変性PO(C2)を含有する場合、回収助剤として別添されることが好ましい。
【0030】
酸変性PO(C)は、1種単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0031】
本発明の樹脂組成物中の酸変性PO(C)の含有量は、PO(A)100質量部に対して0.1質量部以上であり、0.5質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましい。酸変性PO(C)の含有量が0.1質量部未満であると、回収性が低下する。また、酸変性PO(C)の含有量は20質量部以下であり、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。酸変性PO(C)の含有量が20質量部超であると、本発明の樹脂組成物の溶融成形性が低下するとともに、得られる成形品の回収性が低下する。
【0032】
本発明の樹脂組成物中の酸変性PO(C1)と酸変性PO(C2)の質量比(C2/C1)は0.1/99.9~50/50が好ましい。質量比(C2/C1)が上記範囲であると、回収性がより良好となる傾向となる。
【0033】
(酸変性PO(D))
本発明の樹脂組成物は、酸変性PO(D)を含むことで、低温下の耐衝撃性が向上する傾向となる。酸変性PO(D)の密度は0.85g/cm以上であり、0.86g/cm以上が好ましい。酸変性PO(D)の密度が0.85g/cm未満であると、回収性が低下する。また、酸変性PO(D)の密度は0.89g/cm未満であり、0.88g/cm以下が好ましい。酸変性PO(D)の密度が0.89g/cm以上であると、低温下の耐衝撃性が低下する。
【0034】
酸変性PO(D)のガラス転移温度は-30℃以下であり、-40以下が好ましく、-45℃以下がより好ましい。酸変性PO(D)のガラス転移温度が-30℃超であると、得られる成形品の低温下の耐衝撃性が低下する。酸変性PO(D)のガラス転移温度は-70℃以上であってもよい。酸変性PO(D)のガラス転移温度は動的粘弾性測定法により測定され、具体的には実施例に記載された方法により測定される。
【0035】
酸変性PO(D)としては、POを酸でグラフト変性させて得られるグラフト変性POや、オレフィンと酸を共重合させて得られる酸変性オレフィン系共重合体が挙げられる。中でも、酸変性PO(D)としてはグラフト変性POが好適である。
【0036】
酸変性PO(D)として用いられるグラフト変性POとしては、例えば、上述したPO(A)として用いられるものとして例示したものと同様の種類のPOを酸でグラフト変性させたもの等が挙げられ、中でも、プロピレンと、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンなどのα-オレフィンとを共重合したプロピレン系共重合体;エチレンと、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンなどのα-オレフィンとを共重合したエチレン系共重合体等の共重合体のグラフト変性物が好ましい。POにグラフト化させる酸としては、不飽和カルボン酸またはその誘導体を用いることができ、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸;無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。このうち無水マレイン酸グラフト変性POが最も好適である。
【0037】
酸変性PO(D)として用いられるオレフィン系共重合体としては、PO(A)として用いられるものとして上述したものと同様の種類のPOに対してさらに共重合成分として酸を含有させたものが挙げられる。このとき用いられる酸としては、上述したPOにグラフト化させる酸として例示したものが挙げられる。
【0038】
酸変性PO(D)の酸価は3mgKOH/g以上が好ましく、10mgKOH/g以上がより好ましく、15mgKOH/g以上がさらに好ましい。酸変性PO(D)の酸価が3mgKOH/g以上であると、低温下の衝撃強度が向上する傾向となる。また、酸変性PO(D)の酸価は100mgKOH/g未満が好ましく、70mgKOH/g以下がより好ましく、50mgKOH/g以下がさらに好ましい。酸変性PO(D)の酸価が100mgKOH/g未満であると、溶融成形性が良好になる傾向となる。酸変性PO(D)を2種以上含む場合は、それぞれの酸価を混合質量比で加重平均した値を酸変性PO(D)の酸価とする。
【0039】
本発明の樹脂組成物中の酸変性PO(D)の含有量は、PO(A)100質量部に対して0.1質量部以上であり、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。酸変性PO(D)の含有量が0.1質量部未満の場合、本発明の樹脂組成物の回収性が悪化し、かつ、得られる成形品の低温下の耐衝撃性が低下する。また、酸変性PO(D)の含有量は10質量部以下であり、7質量部以下が好ましい。酸変性PO(D)の含有量が10質量部超であると、酸変性PO(D)とEVOH(B)との過剰な反応により溶融成形性が低下するとともに、酸変性PO(D)の割合が増加することで耐溶剤性も低下する。
【0040】
酸変性PO(D)のMFR(190℃、2.16kg荷重下)は0.1g/10分以上が好ましい。酸変性PO(D)のMFRが0.1g/10分以上であると、本発明の樹脂組成物の回収性及び低温下での耐衝撃性が良好となる傾向となる。一方、酸変性PO(D)のMFRは100g/10分以下が好ましく、20g/10分以下がより好ましい。MFRが100g/10分以下であると、低温下の耐衝撃性が良好となる傾向となる。酸変性PO(D)は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。
【0041】
(他の化合物)
本発明の樹脂組成物に、本発明の効果を阻害しない範囲でPO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)以外の他の化合物を含有させることもできる。前記他の化合物の例としては、PO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)以外の樹脂、カルボン酸化合物、リン酸化合物、ホウ素化合物、金属塩(アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩)、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、充填剤、帯電防止剤を挙げることができる。本発明の樹脂組成物中における前記他の化合物の含有量は、通常50質量%以下であり、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、7質量%以下がさらに好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
【0042】
PO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)以外の樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
【0043】
カルボン酸化合物は、モノカルボン酸でも多価カルボン酸でもよく、これらの組み合わせであってもよい。カルボン酸化合物はイオンであってもよく、かかるカルボン酸イオンは金属イオンと塩を形成していてもよい。カルボン酸及びカルボン酸イオンの含有量は1~400ppmが好ましい。カルボン酸化合物としては、例えば酢酸、ステアリン酸などの脂肪族カルボン酸等が好適に用いられる。本発明の樹脂組成物がカルボン酸化合物を含むと、溶融成形時の着色を防止できる傾向となる。
【0044】
リン酸化合物は特に限定されず、リン酸、亜リン酸等の各種の酸やその塩等を用いることができる。リン酸塩としては第1リン酸塩、第2リン酸塩、第3リン酸塩のいずれの形で含まれていてもよいが、第1リン酸塩が好ましい。そのカチオン種も特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩が好ましい。中でも、リン酸2水素ナトリウム及びリン酸2水素カリウムが好ましい。本発明の樹脂組成物がリン酸化合物を含む場合、リン酸化合物の含有量はリン酸根換算で1~500ppmが好ましい。リン酸化合物の含有量が1ppm以上であると、溶融成形時の耐着色性が良好となる傾向にある。一方、リン酸化合物の含有量が500ppm以下であると溶融成形性が良好となる傾向にある。
【0045】
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、四ホウ酸などが挙げられ、ホウ酸エステルとしてはホウ酸トリエチル、ホウ酸トリメチルなどが挙げられ、ホウ酸塩としては前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、ホウ砂などが挙げられる。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。本発明の樹脂組成物がホウ素化合物を含む場合、ホウ素化合物の含有量はホウ素元素換算で20~2000ppmが好ましい。ホウ素化合物の含有量が20ppm以上であると、加熱溶融時のトルク変動を抑制できる傾向となる。一方、ホウ素化合物の含有量が2000ppm以下であると、成形性を良好に保てる傾向にある。
【0046】
アルカリ金属塩のカチオン種は特に限定されないが、ナトリウム塩またはカリウム塩が好適である。アルカリ金属塩のアニオン種も特に限定されない。カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、ホウ酸塩、水酸化物等として添加できる。本発明の樹脂組成物がアルカリ金属塩を含む場合、アルカリ金属塩の含有量は金属元素換算で10~500ppmであることが好ましい。アルカリ金属塩の含有量が10ppm以上であると層間接着性が良好となる傾向となる。一方、アルカリ金属塩の含有量が500ppm以下であると溶融安定性に優れる傾向となる。
【0047】
アルカリ土類金属塩のカチオン種は特に限定されないが、マグネシウム塩またはカルシウム塩が好適である。アルカリ土類金属塩のアニオン種も特に限定されない。カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、ホウ酸塩、水酸化物等として添加できる。アルカリ土類金属塩の含有量は10~500ppmが好ましい。本発明の樹脂組成がアルカリ土類金属塩を含むと、成形体を繰り返し溶融成形した際の劣化抑制やゲル等の劣化物の発生を抑制できる傾向となる。
【0048】
酸化防止剤: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、4,4’-チオビス(6-t-ブチルフェノール)など。
【0049】
紫外線吸収剤: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-オクトキシベンゾフェノンなど。
【0050】
可塑剤: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、リン酸エステルなど。
【0051】
滑剤:ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘニン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、N-オレイルパルミトアミド、N-ステアリルエルカアミド、流動パラフィン、天然パラフィン、合成パラフィン、ポリオレフィンワックス、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ステアリン酸ステアリル、ラウリン酸ステアリル、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛など。
【0052】
充填剤:グラスファイバー、アスベスト、バラストナイト、ケイ酸カルシウムなど。
【0053】
帯電防止剤:グリセリンモノ脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルジエタノールアミン、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルベタイン、アルキルイミダゾリウムベタインなど。
【0054】
本発明の樹脂組成物における全樹脂のうち、PO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)が占める割合は80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、98質量%以上が特に好ましい。また、本発明の樹脂組成物を構成する樹脂が、実質的にPO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)のみであってもよいし、PO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)のみであってもよい。また、本発明の樹脂組成物における、PO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)が占める割合は80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、98質量%以上が特に好ましく、実質的にPO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)のみから構成されていてもよい。
【0055】
(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、例えば、PO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)をドライブレンドして溶融混練する方法;PO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層を備える多層構造体と、酸変性PO(D)を含む回収助剤とを溶融混練する方法等が挙げられる。また、本発明の樹脂組成物が前記他の化合物を含む場合、前記他の化合物は、上述したドライブレンドの工程で混ぜ合わせても、多層構造体を構成する層中に含ませても、多層構造体を構成する層であっても、溶融混練時に回収助剤として添加してもよい。中でも、本発明の樹脂組成物の製造方法として、PO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層を備える多層構造体と、酸変性PO(D)を含む回収助剤とを溶融混練する工程を含む方法が好ましい。このとき、前記回収助剤がさらに酸変性ポリオレフィン(C2)を含むことがより好ましい。なお、樹脂組成物の原料として利用される多層構造体は、成形品を製造する際に発生するバリ等のスクラップや成形時の不合格品等の回収物であることが、環境及びコストの観点から好ましい。
【0056】
(回収助剤)
本発明の回収助剤は、上述した酸変性PO(D)を含むものである。酸変性PO(D)が含まれることで、回収性が良好となり、回収後に得られる成形品の低温下の耐衝撃性が良好となる傾向となる。本発明の回収助剤に含まれる酸変性PO(D)の好適な態様は、前述した樹脂組成物に含まれるPO(D)と同様である。本発明の回収助剤中の酸変性PO(D)の含有量は10質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。本発明の回収助剤がPO(C2)及びPO(A)を含まない場合、本発明の回収助剤に含まれるPO(D)は80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、前記回収助剤が実質的に酸変性PO(D)のみからなっていてもよい。本発明の回収助剤は、PO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層を含む多層構造体の回収を始め、POとEVOHとを含む成形品の回収に広く用いることができる。
【0057】
本発明の回収助剤は、酸変性PO(C2)をさらに含むことが回収性を向上させる観点から好ましい。ここで用いられる酸変性PO(C2)の好適な態様は、前述した樹脂組成物に用いられる酸変性PO(C2)と同様である。本発明の回収助剤が酸変性PO(C2)を含む場合、酸変性PO(D)に対する酸変性PO(C2)の質量比(C2/D)は10/90~90/10が好ましい。質量比(C2/D)が上記範囲であると、低温下の衝撃性と回収性がさらに良好となる傾向となる。本発明の回収助剤が酸変性PO(D)及び酸変性PO(C2)を含みPO(A)を含まない場合、本発明の回収助剤を占める酸変性PO(D)及び酸変性PO(C2)の割合は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、実質的に前記回収助剤が酸変性PO(D)及び酸変性PO(C2)のみからなっていてもよい。
【0058】
本発明の回収助剤は、PO(A)をさらに含むことが回収性の観点から好ましい。ここで用いられるPO(A)の好適な態様は、前述した樹脂組成物に用いられるPO(A)と同様である。本発明の回収助剤がPO(A)を含む場合、PO(A)と酸変性PO(D)との質量比(A/D)は10/90~90/10が好ましい。質量比(A/D)が上記範囲であると、回収性が良好となる傾向となる。本発明の回収助剤が酸変性PO(D)及びPO(A)を含み、酸変性PO(C2)を含まない場合、本発明の回収助剤を占めるPO(A)及び酸変性PO(D)の割合は90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、実質的に前記回収助剤がPO(A)及び酸変性PO(D)のみからなっていてもよい。また、本発明の回収助剤が酸変性PO(D)、PO(A)及び酸変性PO(C2)を含む場合、本発明の回収助剤を占めるPO(A)、酸変性PO(C2)及び酸変性PO(D)の割合は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、実質的にPO(A)、酸変性PO(C2)及び酸変性PO(D)のみからなっていてもよい。
【0059】
本発明の回収助剤は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、PO(A)、酸変性PO(C2)及び酸変性PO(D)以外の他の化合物を含んでいてもよい。前記他の化合物としては、上述した樹脂組成物に含まれていてもよい他の化合物が挙げられ、その他にEVOH(B)及び酸変性PO(C1)を前記回収助剤が含んでいてもよい。なお、本発明の回収助剤はアルカリ金属塩や、アルカリ土類金属塩などの金属塩を含まない態様であっても、高い回収性を発現できる。本発明の回収助剤における他の化合物の含有量は、通常50質量%以下であり、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、7質量%以下がさらに好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
【0060】
相溶性の観点から、本発明の回収助剤がPO(A)を含む場合、前記回収助剤に含有されるPO(A)と回収される多層構造体に含まれるPO(A)とは同じ種類のPOであることが好ましい。例えば、回収される多層構造体に含まれるPO(A)がポリプロピレンである場合には、前記回収助剤に含有されるPO(A)もポリプロピレンであることが好ましく、回収される多層構造体に含まれるPO(A)がポリエチレンである場合には、前記回収助剤に含有されるPO(A)もポリエチレンであることが好ましい。
【0061】
本発明の回収助剤が酸変性PO(D)以外の化合物を含む場合、酸変性PO(D)とそれ以外の化合物とを予め溶融混練して、それら全てを含有する回収助剤としてから回収物に添加することが好ましい。このような回収助剤は、好適にはペレット形状で回収物に配合される。回収物は、適当な寸法に粉砕しておくことが好ましく、粉砕された回収物に対してペレット形状の回収助剤を混合することが好適である。
【0062】
本発明の樹脂組成物の原料として、未使用の樹脂のみを用いても構わないが、原料の少なくとも一部として、上述したような多層構造体の回収物を用いることが、廃棄物量の低減及びコスト削減の観点から好ましい。本発明の樹脂組成物の原料における、前記回収物の割合は50質量%以上が好ましい。なお、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、回収物の原料として、市場で消費された包装材料(多層構造体)を用いてもよく、その場合、包装材料を裁断し、必要に応じて分別及び洗浄した後に、押出機を用いて溶融混練する工程が一般に採用される。
【0063】
本発明の樹脂組成物の原料として使用される多層構造体としては、特に限定されず、以下の層構成を備える多層構造体が例示される。なお、下記例示においてPO(A)層を「A」、EVOH(B)層を「B」、酸変性PO(C1)層を「C1」、本発明の樹脂組成物層を「E」及び直接積層していることを「/」で表現する。
3層 A/C1/B、A/B/A
5層 A/C1/B/C1/A、A/C1/B/C1/E
6層 A/C1/B/C1/E/A、E/A/C1/B/C1/A、A/E/C1/B/C1/E、E/A/C1/B/C1/E
7層 A/E/C1/B/C1/E/A、A/E/C1/B/C1/A/E、E/A/C1/B/C1/A/E
【0064】
前記多層構造体が本発明の樹脂組成物層を有していることが、廃棄物量低減及びコスト削減の観点から好ましい。また、層間の接着性が向上する観点から、EVOH(B)層と酸変性PO(C1)層とが接触していることが好ましい。
【0065】
前記多層構造体の全体厚みは、用途に応じて適宜設定することができる。前記全体厚みは、50~8000μmが好適である。全体厚みが50μm以上であることにより、剛性の高い多層構造体が得られる。全体厚みが500μm以上であることがより好適である。一方、全体厚みが8000μm以下であることにより、フレキシブルな多層構造体が得られる。全体厚みが7000μm以下であることがより好適である。
【0066】
前記多層構造体の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、一般のPOの分野において実施されている成形方法、例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形、熱成形等を挙げることができる。なかでも、共押出成形及び共射出成形が好適であり、共押出成形がより好適である。
【0067】
本発明の多層構造体は、本発明の樹脂組成物を主成分とする層を備えることで環境及びコスト面で優れる。ここで、「主成分」とは50質量%超であることを意味し、樹脂組成物層を占める本発明の樹脂組成物の割合は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、樹脂組成物層は本発明の樹脂組成物のみからなることがさらに好ましい。また、本発明の多層構造体は、さらにPO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層を含む多層構造体であることが好ましい。本発明の多層構造体における、好適な層構成及び製造方法については、上述の原料として使用される多層構造体において、本発明の樹脂組成物層を有する例として記載したものが挙げられる。また、本発明の多層構造体は本発明の効果を阻害しない範囲で、PO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層以外の他の樹脂層を有していてもよい。前記他の樹脂層としては、エチレン-酢酸ビニル共重合体層、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル層、ポリエステルエラストマー層、ナイロン-6、ナイロン-66等のポリアミド層、ポリスチレン層、ポリ塩化ビニル層、ポリ塩化ビニリデン層、アクリル系樹脂層、ビニルエステル系樹脂層、ポリウレタン層、ポリカーボネート層等が挙げられる。
【0068】
本発明の樹脂組成物層を有する燃料容器が、本発明の樹脂組成物の好適な実施態様である。そして、本発明の樹脂組成物層に加えて、さらにPO(A)層、EVOH(B)層及び酸変性PO(C1)層を有する燃料容器が本発明の多層構造体の好適な実施態様である。このとき、当該燃料容器が、EVOH(B)層の内外層に酸変性PO(C1)層を介して、PO(A)層又は本発明の樹脂組成物層を有するものであることが好ましい。
【0069】
本発明の樹脂組成物は、溶融成形性及び回収性に優れ、得られる成形品の低温下の耐衝撃性が優れるため、食品包装容器、燃料容器などに好適に用いられ、特に燃料容器として好適に用いられる。燃料容器の製造方法は、特に限定されず、例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形、熱成形等を挙げることができる。中でも、ブロー成形法及び熱成形法が好ましく、共押出ブロー成形法あるいは共押出シート熱成形法がより好ましく、共押出ブロー成形法がさらに好ましい。
【0070】
ブロー成形法によって燃料容器を製造する場合には、共押出ブロー成形と共射出ブロー成形のいずれの方法も採用可能であるが、複雑な容器形状に対応することが容易な共押出ブロー成形が好適である。共押出ブロー成形においては、溶融押出によりパリソンを形成し、このパリソンを一対のブロー成形用金型で挟持し、パリソンの喰切を行うと共に対向する喰切部を融着させる。ついで喰切が行われたパリソンを前記金型内で膨張させることにより容器の形に成形する。ただし、自動車用燃料タンクなど、容器の大きさが大きくなる場合は金型によりパリソンを挟持し、圧着を行うが、金型で喰切は行わず、容器表面からからはみ出た部分を任意の高さで、カッターなどで切断することが多い。
【0071】
また、本発明の燃料容器をブロー成形する際の金型温度は、5~30℃であることが好適であり、10~30℃であることがより好ましく、10~20℃であることがさらに好ましい。金型温度が5℃未満の場合は、金型表面が結露しやすくなり、成形後の製品の外観が不良となるおそれがある。また、金型温度が30℃を超える場合は、樹脂の冷却時間が長くなるために生産性が低下するおそれがあり、樹脂が充分に冷却されない場合は、成形品にひずみが発生するおそれがある。
【0072】
得られた成形品や成形途中のパリソンやシートなどの容器前駆体に対して、放射線照射などによる架橋を施してもよい。
【0073】
燃料容器をブロー成形法で作製する場合は、多くのスクラップや成形不良(回収物)が発生するため、生じたスクラップや成形不良の容器を粉砕し、回収層(本発明の樹脂組成物層)として共押出成形に再利用することで廃棄物を減らし、環境保全及びコスト低減効果を得ることができる。一方で、回収層にはEVOHを含む複数成分が混在するため物性低下が生じやすく、その一つとして衝撃強度の低下が挙げられる。特に極低温の環境で使用される場合は燃料容器が固くなり、衝撃強度が低下することでタンクの破損、引いては車両の大事故に繋がるリスクが生じる。また、近年では燃料容器の機能性を向上させるために、スクラップの割合が増えており、回収層の厚みもそれに応じて厚くなっている。回収層の厚みの増加に伴い、燃料容器の衝撃強度が低下するため、回収層の衝撃強度向上が求められている。上述の通り、本発明の樹脂組成物はスクラップ等の回収物に本発明の回収助剤を添加することで作製することができ、このような回収工程においてスクリューやダイへ付着する劣化物の量が少なく、得られる回収層は、低温下の耐衝撃性に優れる。したがって、燃料容器製造において、生じるスクラップ等の回収物と本発明の回収助剤を用いた本発明の樹脂組成物層が形成された燃料容器は、低温下の耐衝撃性に優れる。
【0074】
本発明における燃料容器とは、自動車、オートバイ、船舶、航空機、発電機及び工業用、農業用機器に搭載された燃料容器、これら燃料容器に燃料を補給するための携帯用容器、及びこれらを稼動するために用いる燃料を保管するための容器を意味する。また燃料としてはレギュラーガソリン、メタノール、エタノール、トルエン又はMTBE等をブレンドしたガソリン、バイオディーゼル燃料が代表例としてあげられるが、その他の重油、軽油、灯油なども例示される。
【実施例
【0075】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【0076】
<評価方法>
(1)MFR
実施例及び比較例で使用する樹脂について、JIS K 7210:2014に準拠して、メルトインデクサを用い、MFR(g/10分)を測定した。温度及び荷重は、樹脂の種類に応じて変更した。
【0077】
(2)ガラス転移温度
実施例及び比較例で使用する樹脂について、UBM社製のRHEOGEL E 4000を用いて動的粘弾性測定法により、下記条件にてガラス転移温度を測定した。なお、Tanδのピーク温度をガラス転移温度とした。
温度範囲:-100℃~+40℃
昇温速度:3℃/分(ステップ3℃)
基本周波数:11Hz(正弦波)
チャック間:20mm
試験片サイズ:幅5mm、厚さ200μm、長さ30mm
【0078】
(3)酸変性POの酸価
実施例及び比較例で使用する酸変性POについて、JIS K 2501に準拠して酸価を測定した。溶剤はキシレンを使用した。
【0079】
(4)密度
実施例及び比較例で使用する樹脂について、密度勾配管を用いASTM D 1505に準拠して密度を測定した。
【0080】
(5)-40℃衝撃強度
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物ペレットを用い、射出成形機(株式会社日本製鋼所製J85AD)にて、JIS K 7110に準拠して長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの射出成形品を作製し、ノッチ加工することにより試験片を得た。デジタル衝撃試験機(株式会社東洋精機製作所製)を用い、得られた試験片の-40℃におけるIZOD衝撃強度(kJ/m)を測定した。
【0081】
(6)ダイ付着量評価
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物ペレットを用い、下記条件にて溶融混練を行い、連続的に樹脂組成物ペレットを製造し、製造開始から15分後にダイへ付着している樹脂量を測定した。
<押出機条件>
押出機:単軸押出機(プラスチック工学研究所社製「GT-40-26」径40mm、L/D=26)
スクリュー回転数:95rpm
吐出量:20kg/hr
シリンダー、ダイ温度設定:C1/C2/C3/C4/C5/D=200℃/215℃/215℃/215℃/215℃/215℃
ダイス:5穴
【0082】
(7)スクリュー付着量評価
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物ペレットを下記条件で株式会社東洋精機製作所製ローラミキサR60により混錬し、スクリュー付着物の質量を測定した。
<ミキサー条件>
スクリュー回転数:50rpm
温度設定:215℃
時間:60分
雰囲気:窒素
【0083】
(8)耐溶剤性試験
(5)にて製造した射出成形品(長さ80mm、幅10mm、厚さ4mm)を、イソオクタン/トルエン/エタノール=45/45/10質量%の混合溶媒中に、20℃で30日間浸漬させ、外観の変化を確認し、以下の基準で評価した。
A:異常は見られなかった。
B:表面荒れが確認された。
【0084】
(9)フィルムの外観評価(溶融成形性の評価)
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物ペレットを用い、下記製膜条件で厚み50μmの単層フィルムを作製し、得られたフィルムの外観を以下の基準で評価した。
<単層フィルム製膜条件>
押出機:株式会社東洋精機製作所製20mm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)
シリンダー温度:供給部190℃、圧縮部220℃、計量部220℃
ダイ温度:220℃
スクリュー回転数:80rpm
引取りロール温度:40℃
フィルム厚み:50μm
<評価基準>
A:フィルムに異常は観察されなかった。
B:フィルムにスジが観察された。
【0085】
<実施例及び比較例で使用した材料>
PO(A)
・A-1:高密度ポリエチレン[密度0.95g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重)0.03g/10分]
・A-2:直鎖状低密度ポリエチレン[密度0.92g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重)0.03g/10分]
EVOH(B)
・B-1:EVOH[エチレン単位含有量32モル%、けん化度99.9モル%、MFR(190℃、2.16kg荷重)1.6g/10分、密度1.19g/cm
酸変性PO(C)
・C1-1:無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリエチレン[密度0.92g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)1.1g/10分、酸価1.5mgKOH/g]
・C2-1:無水マレイン酸グラフト変性高密度ポリエチレン[密度0.94g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)25g/10分、酸価47mgKOH/g]
・C2-2:無水マレイン酸グラフト変性高密度ポリエチレン[密度0.94g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)25g/10分、酸価15mgKOH/g]
酸変性PO(D)
・D-1:無水マレイン酸グラフト変性エチレン-ブテン共重合体[密度0.87g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)0.5g/10分、酸価6mgKOH/g、ガラス転移温度-43℃]
・D-2:無水マレイン酸グラフト変性エチレン-ブテン共重合体[密度0.87g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)0.5g/10分、酸価12mgKOH/g、ガラス転移温度-43℃]
・D-3:無水マレイン酸グラフト変性エチレン-ブテン共重合体[密度0.87g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)0.5g/10分、酸価27mgKOH/g、ガラス転移温度-43℃]
・D-4:無水マレイン酸グラフト変性エチレン-ブテン共重合体[密度0.86g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)0.5g/10分、酸価27mgKOH/g、ガラス転移温度-52℃]
比較例に用いた酸変性PO(D’)
・D’-5:無水マレイン酸グラフト変性エチレン-ブテン共重合体[密度0.885g/cm、MFR(190℃、2.16kg荷重下で測定)5g/10分、酸価6mgKOH/g、ガラス転移温度-26℃]
【0086】
上記材料のMFR、ガラス転移温度、酸価及び密度は、上記評価方法(1)~(4)に記載の方法に従って測定した。
【0087】
<実施例1>
[回収助剤の製造]
酸変性PO(D-1)を、二軸押出機(株式会社東洋精機「2D25W」、径25mm)を用いて、215℃にて溶融混練した後、ペレタイザーを用いてペレット化して回収助剤を作製した。
[樹脂組成物の製造]
得られた回収助剤2質量部、PO(A-1)100質量部、EVOH(B-1)5質量部、酸変性PO(C1-1)10質量部をドライブレンドした後、単軸押出機(プラスチック工学研究所社製「GT-40-26」径40mm)を用いて、下記条件にて溶融混練した後、ペレット化して樹脂組成物ペレットを得た。
<単軸押出機条件>
押出機:単軸押出機(プラスチック工学研究所社製「GT-40-26」径40mm、L/D=26)
スクリュー回転数:95rpm
吐出量:20kg/hr
シリンダー、ダイ温度設定:C1/C2/C3/C4/C5/D=200℃/215℃/215℃/215℃/215℃/215℃
ダイス:5穴
【0088】
得られた樹脂組成物ペレットについて、上記評価方法(5)~(9)に記載の方法に従い、-40℃衝撃強度、ダイ付着量、スクリュー付着量、耐溶剤性及び溶融成形性の評価を行った。評価結果を表1に示す。
【0089】
<実施例2~12、比較例1~5>
PO(A)、EVOH(B)、酸変性PO(C)及び酸変性PO(D)の種類並びに各成分の量を、表1に記載の通りに変更した以外は、実施例1と同様の方法で回収助剤及び樹脂組成物ペレットを作製し評価した。評価結果を表1に示す。なお、回収助剤において複数の樹脂をブレンドする場合は、事前にドライブレンドした後、実施例1と同様の条件でペレタイズし、回収助剤を作製した。
【0090】
<実施例13>
PO(A-1)、EVOH(B-1)、酸変性PO(C1-1)を用い、鈴木製工所製ブロー成形機「TB-ST-6T」にて210℃で(内側)PO(A-1)層/酸変性PO(C1-1)層/EVOH(B-1)層/酸変性PO(C1-1)層/PO(A-1)層(外側)3種5層パリソンを押し出し、15℃の金型内でブローし、20秒冷却して全層厚み3450μm[(内側)PO(A-1)層/酸変性PO(C1-1)層/EVOH(B-1)層/酸変性PO(C1-1)層/PO(A-1)層(外側)=1500/150/150/150/1500]の500ml容器を成形した。得られた容器を粉砕した後、得られた粉砕物115質量部に対して、実施例1で製造した回収助剤(酸変性PO(D-1)のペレット)を2質量部添加し、実施例1と同様の方法で樹脂組成物ペレットを製造し評価した。結果を表1に示す。
【0091】
<実施例14>
実施例1で製造した回収助剤の代わりに、実施例5で製造した回収助剤を2質量部添加した以外は、実施例13と同様の方法で樹脂組成物ペレットを製造し評価した。結果を表1に示す。
【0092】
【表1】