JP7768030B2 - Polymer composition and molded article thereof - Google Patents
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Description
本発明は重合体組成物に関する。本発明はまた、該重合体組成物を成形してなる成形品及び多層包材に関する。 The present invention relates to a polymer composition. The present invention also relates to a molded article and a multi-layer packaging material obtained by molding the polymer composition.
プラスチック包材の廃棄量削減を目的として、以下の重合体組成物を造粒/成形し、多層包材のリグラインド層又はリサイクル層として再生利用するリサイクル技術が知られている。
ポリオレフィンのような非極性の重合体とエチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)のようなバリア性の極性の重合体とを用いた多層包材を製造する際の工程中に発生する端材や製造された多層包材を回収し、粉砕等により微細化したものを溶融混練した重合体組成物。
しかし、このようにして得られる重合体組成物中のエチレン・ビニルアルコール共重合体とポリオレフィンとは相溶しにくい。その結果、エチレン・ビニルアルコール共重合体がリグラインド層又はリサイクル層内で凝集し、透明性や機械強度の低下を引き起こし、リサイクル後の多層包材の品質に影響する。このため、このようなリサイクルを繰り返す場合のリサイクル性が悪いという問題があった。
For the purpose of reducing the amount of discarded plastic packaging materials, a recycling technology is known in which the following polymer composition is granulated/molded and recycled as a regrind layer or a recycled layer of a multi-layer packaging material.
A polymer composition obtained by melt-kneading recycled scraps generated during the manufacturing process of multilayer packaging materials using a non-polar polymer such as polyolefin and a polar polymer with barrier properties such as ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), as well as recycled recycled multilayer packaging materials, which are then pulverized or otherwise refined.
However, the ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyolefin in the polymer composition obtained in this manner are poorly compatible. As a result, the ethylene-vinyl alcohol copolymer aggregates in the regrind layer or recycled layer, causing a decrease in transparency and mechanical strength, which affects the quality of the recycled multilayer packaging material. Therefore, there is a problem that the recyclability is poor when such recycling is repeated.
このような問題に対し、エチレン・ビニルアルコール共重合体とポリオレフィンを相溶化させるための相溶化剤として、特定の無水マレイン酸変性エチレン共重合体を用いることが知られている。例えば、特許文献1,2には、無水マレイン酸変性エチレン共重合体として、具体的に無水マレイン酸変性エチレン・オクテン共重合体が記載されている。 To address these issues, it is known to use a specific maleic anhydride-modified ethylene copolymer as a compatibilizer for compatibilizing ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyolefin. For example, Patent Documents 1 and 2 specifically describe a maleic anhydride-modified ethylene-octene copolymer as a maleic anhydride-modified ethylene copolymer.
上記したリサイクル工程において、エチレン・ビニルアルコール共重合体と、ポリオレフィンと、特許文献1や特許文献2に記載されている無水マレイン酸変性エチレン共重合体、具体的には無水マレイン酸変性エチレン・オクテン共重合体とを含む重合体組成物とすることで、得られる重合体組成物の透明性は改善される。しかし、一方で、該重合体組成物を溶融混練した後の造粒/成形する押出工程で、押出出口(ダイスヘッド)付近に異物が付着(「めやに」と呼ばれることもある)する問題が発生する場合があった。押出出口付近に異物が付着すると、これを除去するために生産性が悪化する。また、異物が造粒/成形後の重合体組成物に含有されることで造粒品/成形品の品質が低下する場合もある。また、多層包材のリグラインド層またはリサイクル層として再利用を繰り返した場合、ポリオレフィンの種類によってはリサイクル性が悪化する問題があった。 In the above-mentioned recycling process, by preparing a polymer composition containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a polyolefin, and the maleic anhydride-modified ethylene copolymer described in Patent Document 1 or Patent Document 2, specifically a maleic anhydride-modified ethylene-octene copolymer, the transparency of the resulting polymer composition is improved. However, on the other hand, during the extrusion process in which the polymer composition is melt-kneaded and then granulated/molded, there has been a problem in which foreign matter (sometimes called "eye mucus") adheres near the extrusion outlet (die head). When foreign matter adheres near the extrusion outlet, productivity decreases as the process of removing it. Furthermore, the inclusion of foreign matter in the polymer composition after granulation/molding can degrade the quality of the granulated/molded product. Furthermore, repeated reuse as a regrind layer or recycled layer in a multilayer packaging material has been problematic, with some types of polyolefins resulting in reduced recyclability.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポリオレフィン等の非極性重合体とエチレン・ビニルアルコール系共重合体等のバリア性極性重合体とを用いた多層包材の製造工程で発生する端材や製造された多層包材をリサイクルする際に得られる重合体組成物において、押出工程での異物の発生の低減を可能とし、なおかつ透明性に優れた成形品を得ることができ、リサイクル性に優れた重合体組成物を提供することにある。 The present invention was made in light of these problems, and its purpose is to provide a polymer composition that is highly recyclable, capable of reducing the generation of foreign matter during the extrusion process and producing molded products with excellent transparency, in a polymer composition obtained when recycling scraps generated during the manufacturing process of multilayer packaging materials using a non-polar polymer such as polyolefin and a barrier polar polymer such as an ethylene-vinyl alcohol copolymer, or when recycling manufactured multilayer packaging materials.
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ポリオレフィン系重合体と、極性重合体であるエチレン・ビニルアルコール系共重合体及び/又はポリアミド系重合体に対して、特定の酸変性ポリオレフィンを所定の割合で用いることにより、押出工程での異物の発生を低減することができることを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明は以下の特徴を有する。
As a result of extensive research aimed at solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that the generation of foreign matter during the extrusion process can be reduced by using a specific acid-modified polyolefin in a predetermined ratio relative to a polyolefin polymer and a polar polymer, such as an ethylene-vinyl alcohol copolymer and/or a polyamide polymer, and have thus arrived at the present invention.
That is, the present invention has the following features.
[1] ポリオレフィン系重合体(a)100質量部に対し、エチレン・ビニルアルコール系共重合体(b1)及びポリアミド系重合体(b2)から選ばれる少なくとも1つの極性重合体(b)を0.1~20質量部、酸変性ポリオレフィン(d)を0.1~25質量部含有する重合体組成物であって、該酸変性ポリオレフィン(d)が、エチレン単量体と炭素数4~8のα-オレフィン単量体の1種又は2種以上との共重合体を、不飽和カルボン酸及び/又はその無水物により変性した変性エチレン共重合体であり、該変性エチレン共重合体のメルトフローレート(MFR:190℃、2.16kg)が15~39g/10分である、重合体組成物。 [1] A polymer composition comprising, per 100 parts by mass of a polyolefin polymer (a), 0.1 to 20 parts by mass of at least one polar polymer (b) selected from an ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1) and a polyamide polymer (b2), and 0.1 to 25 parts by mass of an acid-modified polyolefin (d), wherein the acid-modified polyolefin (d) is a modified ethylene copolymer obtained by modifying a copolymer of an ethylene monomer and one or more α-olefin monomers having 4 to 8 carbon atoms with an unsaturated carboxylic acid and/or an anhydride thereof, and wherein the modified ethylene copolymer has a melt flow rate (MFR: 190°C, 2.16 kg) of 15 to 39 g/10 min.
[2] メルトフローレート(MFR:190℃、2.16kg)が0.01g/10分以上15g/10分未満の酸変性ポリオレフィン(c)をさらに含む、[1]に記載の重合体組成物。 [2] The polymer composition described in [1], further containing an acid-modified polyolefin (c) having a melt flow rate (MFR: 190°C, 2.16 kg) of 0.01 g/10 min or more and less than 15 g/10 min.
[3] 前記酸変性ポリオレフィン(c)の含有量が、前記ポリオレフィン系重合体(a)100質量部に対し、0.1~20質量部である、[2]に記載の重合体組成物。 [3] The polymer composition according to [2], wherein the content of the acid-modified polyolefin (c) is 0.1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the polyolefin polymer (a).
[4] 前記酸変性ポリオレフィン(d)の密度が0.855~0.895g/cm3である、[1]~[3]のいずれかに記載の重合体組成物。 [4] The polymer composition according to any one of [1] to [3], wherein the density of the acid-modified polyolefin (d) is 0.855 to 0.895 g/cm 3 .
[5] 前記酸変性ポリオレフィン(d)のグラフト率が0.1~1.0質量%である、[1]~[4]のいずれかに記載の重合体組成物。 [5] The polymer composition according to any one of [1] to [4], wherein the graft ratio of the acid-modified polyolefin (d) is 0.1 to 1.0 mass%.
[6] 前記酸変性ポリオレフィン(d)が変性エチレン・ブテン共重合体である、[1]~[5]のいずれかに記載の重合体組成物。 [6] The polymer composition according to any one of [1] to [5], wherein the acid-modified polyolefin (d) is a modified ethylene-butene copolymer.
[7] 前記ポリオレフィン系重合体(a)がポリエチレンである、[1]~[6]のいずれかに記載の重合体組成物。 [7] The polymer composition according to any one of [1] to [6], wherein the polyolefin polymer (a) is polyethylene.
[8] 前記極性重合体(b)が、エチレン単位含有率が20モル%以上50モル%未満のエチレン・ビニルアルコール系共重合体(b1)である、[1]~[7]のいずれかに記載の重合体組成物。 [8] The polymer composition according to any one of [1] to [7], wherein the polar polymer (b) is an ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1) having an ethylene unit content of 20 mol% or more and less than 50 mol%.
[9] [1]~[8]のいずれかに記載の重合体組成物を成形してなる成形品。 [9] A molded article obtained by molding the polymer composition described in any one of [1] to [8].
[10] [1]~[8]のいずれかに記載の重合体組成物を含む層を有する多層包材。 [10] A multilayer packaging material having a layer containing the polymer composition described in any one of [1] to [8].
[11] 前記ポリオレフィン系重合体(a)、前記エチレン・ビニルアルコール系共重合体(b1)及びポリアミド系重合体(b2)から選ばれる少なくとも1つの極性重合体(b)、および前記酸変性ポリオレフィン(d)を溶融混練する工程を含む、[1]~[8]のいずれかに記載の重合体組成物の製造方法。 [11] A method for producing a polymer composition according to any one of [1] to [8], comprising a step of melt-kneading the polyolefin polymer (a), at least one polar polymer (b) selected from the ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1) and the polyamide polymer (b2), and the acid-modified polyolefin (d).
[12] 前記ポリオレフィン系重合体(a)、前記エチレン・ビニルアルコール系共重合体(b1)及びポリアミド系重合体(b2)から選ばれる少なくとも1つの極性重合体(b)、および前記酸変性ポリオレフィン(d)を溶融成形する工程を含む、[10]に記載の多層包材の製造方法。 [12] A method for producing the multilayer packaging material described in [10], comprising a step of melt-molding the polyolefin polymer (a), at least one polar polymer (b) selected from the ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1) and the polyamide polymer (b2), and the acid-modified polyolefin (d).
本発明の重合体組成物によれば、ポリオレフィン系重合体とエチレン・ビニルアルコール系共重合体及び/又はポリアミド系重合体のバリア性極性重合体とを用いた多層包材の製造工程で発生する端材や製造された多層包材をリサイクルする際に得られる重合体組成物(以下、「リサイクル組成物」又は「リグラインド組成物」と称す場合がある。)の透明性を損なうことなく、押出工程での異物の発生を低減し、このようなリサイクルを繰り返した場合においてもこの効果を持続させることができる(以下、この効果を「リサイクル性」と称す場合がある。)。 The polymer composition of the present invention reduces the generation of foreign matter during the extrusion process without impairing the transparency of the polymer composition (hereinafter sometimes referred to as the "recycled composition" or "regrind composition") obtained when recycling scraps generated during the manufacturing process of multilayer packaging using a polyolefin polymer and a barrier polar polymer such as an ethylene-vinyl alcohol copolymer and/or a polyamide polymer, or the manufactured multilayer packaging, and this effect can be maintained even when such recycling is repeated (hereinafter sometimes referred to as "recyclability").
本発明の重合体組成物によれば、リサイクルを繰り返した場合であっても、押出工程での異物の発生を低減できるため、異物混入の問題がなく、かつ透明性に優れた多層包材等の成形品を歩留りよく、高生産効率にて成形することができる。
ただし、本発明の重合体組成物は、リサイクル材としてのポリオレフィン系重合体とエチレン・ビニルアルコール系共重合体及び/又はポリアミド系重合体とを含むものに何ら限定されず、これらの一方又は双方がバージン樹脂の場合にも有効に適用することができる。
According to the polymer composition of the present invention, even when recycling is repeated, the generation of foreign matter in the extrusion step can be reduced, and therefore, molded articles such as multi-layer packaging materials having excellent transparency can be molded with high yield and high production efficiency without the problem of foreign matter contamination.
However, the polymer composition of the present invention is not limited to those containing a polyolefin polymer and an ethylene-vinyl alcohol copolymer and/or a polyamide polymer as recycled materials, and can be effectively applied to cases where one or both of these are virgin resins.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。尚、本明細書において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることする。 The following describes in detail the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the following description and can be modified as desired without departing from the spirit of the present invention. Furthermore, in this specification, when "~" is used to express a numerical value or physical property value, the values before and after it are included.
以下において、共重合体に含まれる単量体単位を単に「単位」と称す場合がある。例えば、プロピレンに基づく単量体単位を「プロピレン単位」と称し、エチレンに基づく単量体単位、α-オレフィンに基づく単量体単位をそれぞれ「エチレン単位」、「α-オレフィン単位」と称す場合がある。 In the following, the monomer units contained in the copolymer may be simply referred to as "units." For example, a propylene-based monomer unit may be referred to as a "propylene unit," and an ethylene-based monomer unit and an α-olefin-based monomer unit may be referred to as an "ethylene unit" and an "α-olefin unit," respectively.
本発明において、重合体のメルトフローレート(MFR)、密度、変性重合体のグラフト率は、以下のようにして測定された値である。 In the present invention, the melt flow rate (MFR) of the polymer, the density, and the graft ratio of the modified polymer are values measured as follows.
<MFR>
JIS K7210に従い、190℃(ポリオレフィン系重合体(a)のうちのエチレン系重合体、酸変性ポリオレフィン(c)、酸変性ポリオレフィン(d)の場合)又は210℃(ポリオレフィン系重合体(a)のうちのプロピレン系重合体、エチレン・ビニルアルコール系共重合体(b1)、ポリアミド系重合体(b2)の場合)、荷重2.16kgの条件で測定される。
<MFR>
In accordance with JIS K7210, the measurement is carried out under conditions of 190°C (in the case of an ethylene polymer among the polyolefin polymers (a), acid-modified polyolefin (c), and acid-modified polyolefin (d)) or 210°C (in the case of a propylene polymer among the polyolefin polymers (a), ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1), and polyamide polymer (b2)) and a load of 2.16 kg.
<密度>
JIS K7112に従い、水中置換法で測定される。
<Density>
It is measured by the underwater displacement method in accordance with JIS K7112.
<グラフト率>
酸変性ポリオレフィン等の変性重合体のグラフト率(変性量、グラフト量とも称される。)は、赤外分光測定装置で測定した際の、後述の原料重合体にグラフトした不飽和カルボン酸及び/又はその無水物(以下、「不飽和カルボン酸成分」と称す場合がある。)の含有率を意味する。不飽和カルボン酸成分の含有率は、例えば、変性重合体を厚さ100μm程度のシート状にプレス成形したサンプル中の不飽和カルボン酸成分特有の吸収、具体的には1,900~1,600cm-1(C=O伸縮振動帯)のカルボニル特性吸収を測定することにより求めることができる。グラフト率は、上記の方法で、予め作成した検量線から求めることもできる。
<Grafting rate>
The graft ratio (also referred to as modification amount or graft amount) of a modified polymer such as an acid-modified polyolefin means the content of unsaturated carboxylic acid and/or its anhydride grafted to a raw polymer (described below) (hereinafter, sometimes referred to as "unsaturated carboxylic acid component") when measured using an infrared spectrometer. The content of the unsaturated carboxylic acid component can be determined, for example, by press-molding the modified polymer into a sheet of approximately 100 μm thickness and measuring the absorption specific to the unsaturated carboxylic acid component in the sample, specifically the carbonyl characteristic absorption at 1,900 to 1,600 cm -1 (C═O stretching vibration band). The graft ratio can also be determined from a calibration curve created in advance using the above method.
〔重合体組成物〕
本発明の重合体組成物は、ポリオレフィン系重合体(a)100質量部に対し、エチレン・ビニルアルコール系共重合体(b1)(以下、「EVOH(b1)」と称す場合がある。)及びポリアミド系重合体(b2)から選ばれる少なくとも1つの極性重合体(b)を0.1~20質量部、酸変性ポリオレフィン(d)を0.1~25質量部含有する重合体組成物である。
該酸変性ポリオレフィン(d)は、エチレン単量体と炭素数4~8のα-オレフィン単量体の1種又は2種以上との共重合体を、不飽和カルボン酸及び/又はその無水物により変性した変性エチレン共重合体であり、該変性エチレン共重合体のメルトフローレート(MFR:190℃、2.16kg)が15~39g/10分であることを特徴とする。
本発明の重合体組成物は、必要に応じて更に酸変性ポリオレフィン(d)とはメルトフローレートが異なる酸変性ポリオレフィン(c)を含有していてもよい。
[Polymer composition]
The polymer composition of the present invention is a polymer composition containing, relative to 100 parts by mass of a polyolefin polymer (a), 0.1 to 20 parts by mass of at least one polar polymer (b) selected from an ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1) (hereinafter, may be referred to as "EVOH (b1)") and a polyamide polymer (b2), and 0.1 to 25 parts by mass of an acid-modified polyolefin (d).
The acid-modified polyolefin (d) is a modified ethylene copolymer obtained by modifying a copolymer of an ethylene monomer and one or more α-olefin monomers having 4 to 8 carbon atoms with an unsaturated carboxylic acid and/or an anhydride thereof, and is characterized in that the modified ethylene copolymer has a melt flow rate (MFR: 190°C, 2.16 kg) of 15 to 39 g/10 min.
The polymer composition of the present invention may further contain, if necessary, an acid-modified polyolefin (c) having a melt flow rate different from that of the acid-modified polyolefin (d).
[ポリオレフィン系重合体(a)]
ポリオレフィン系重合体(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。
[Polyolefin polymer (a)]
Examples of the polyolefin polymer (a) include polypropylene; propylene copolymers obtained by copolymerizing propylene with an α-olefin such as ethylene, 1-butene, 1-hexene, or 4-methyl-1-pentene; polyethylenes such as low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, and high-density polyethylene; ethylene copolymers obtained by copolymerizing ethylene with an α-olefin such as 1-butene, 1-hexene, or 4-methyl-1-pentene; poly(1-butene), poly(4-methyl-1-pentene), and the like.
ポリオレフィン系重合体(a)は、1種類を単独で用いてもよく、共重合成分組成や物性等の異なるものの2種類以上を混合して用いてもよい。 The polyolefin polymer (a) may be used alone, or two or more types having different copolymer component compositions, physical properties, etc. may be mixed and used.
中でも、ポリオレフィン系重合体(a)として、ポリプロピレン、プロピレン系共重合体などのプロピレン系重合体、及びポリエチレン、エチレン系共重合体などのエチレン系重合体が好ましい。耐熱性に優れた成形品が得られる観点からは、ポリオレフィン系重合体(a)として、プロピレン系重合体が好ましく、ポリプロピレンがより好ましい。一方、透明性に優れた成形品が得られる観点からは、ポリオレフィン系重合体(a)として、エチレン系重合体が好ましく、ポリエチレンがより好ましく、高密度ポリエチレンが更に好ましい。 Among these, preferred polyolefin polymers (a) are propylene polymers such as polypropylene and propylene copolymers, and ethylene polymers such as polyethylene and ethylene copolymers. From the viewpoint of obtaining molded articles with excellent heat resistance, preferred polyolefin polymers (a) are propylene polymers, and more preferred polypropylene. On the other hand, from the viewpoint of obtaining molded articles with excellent transparency, preferred polyolefin polymers (a) are ethylene polymers, and more preferred polyethylene, and even more preferred high-density polyethylene.
ポリオレフィン系重合体(a)のメルトフローレート(MFR:190℃又は210℃、2.16kg)は0.01~10g/10分であることが好ましい。ポリオレフィン系重合体(a)のMFRが0.01g/10分以上であれば、極性重合体(b)とポリオレフィン系重合体(a)の溶融粘度の差が大きくなり過ぎず、重合体組成物中の極性重合体(b)の分散性が良好となり、得られる成形品の耐衝撃性に優れる。一方、ポリオレフィン系重合体(a)のMFRが10g/10分以下であれば、得られる成形品の耐衝撃性が良好となる。ポリオレフィン系重合体(a)のMFRは、5g/10分以下がより好ましく、3g/10分以下が更に好ましく、2g/10分以下が特に好ましい。なお、ポリオレフィン系重合体(a)が複数種類の重合体の混合物である場合、それぞれの重合体のMFRを混合質量比で加重平均した値をポリオレフィン系重合体(a)のMFRとする。後述のEVOH(b1)、ポリアミド系重合体(b2)、酸変性ポリオレフィン(c)、酸変性ポリオレフィン(d)が複数種類の重合体の混合物である場合も、ポリオレフィン系重合体(a)と同様にして、それぞれのMFRを求める。 The melt flow rate (MFR: 190°C or 210°C, 2.16 kg) of the polyolefin polymer (a) is preferably 0.01 to 10 g/10 min. If the MFR of the polyolefin polymer (a) is 0.01 g/10 min or more, the difference in melt viscosity between the polar polymer (b) and the polyolefin polymer (a) is not too large, the dispersibility of the polar polymer (b) in the polymer composition is good, and the impact resistance of the resulting molded article is excellent. On the other hand, if the MFR of the polyolefin polymer (a) is 10 g/10 min or less, the impact resistance of the resulting molded article is good. The MFR of the polyolefin polymer (a) is more preferably 5 g/10 min or less, even more preferably 3 g/10 min or less, and particularly preferably 2 g/10 min or less. When polyolefin polymer (a) is a mixture of multiple types of polymers, the MFR of the polyolefin polymer (a) is the weighted average of the MFRs of the individual polymers, calculated based on the blend mass ratio. When EVOH (b1), polyamide polymer (b2), acid-modified polyolefin (c), and acid-modified polyolefin (d), which will be described later, are mixtures of multiple types of polymers, the MFR of each is determined in the same manner as for polyolefin polymer (a).
[極性重合体(b)]
極性重合体(b)は、EVOH(b1)及びポリアミド系重合体(b2)から選ばれる少なくとも一つのバリア性極性重合体である。
極性重合体(b)は、EVOH(b1)の1種又は2種以上とポリアミド系重合体(b2)の1種又は2種以上を混合して用いてもよい。EVOH(b1)とポリアミド系重合体(b2)を混合して用いる場合、その混合割合には特に制限はない。
[Polar polymer (b)]
The polar polymer (b) is at least one polar polymer with barrier properties selected from EVOH (b1) and polyamide polymers (b2).
The polar polymer (b) may be a mixture of one or more EVOHs (b1) and one or more polyamide polymers (b2). When a mixture of EVOHs (b1) and polyamide polymers (b2) is used, there is no particular limitation on the mixing ratio.
<EVOH(b1)>
EVOH(b1)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。エチレン・ビニルエステル共重合体は、公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合等により製造され、エチレン・ビニルエステル共重合体のケン化も、公知の方法で行い得る。
<EVOH (b1)>
EVOH (b1) can be obtained by saponifying an ethylene-vinyl ester copolymer. A typical example of the vinyl ester is vinyl acetate, but other fatty acid vinyl esters (such as vinyl propionate and vinyl pivalate) can also be used. The ethylene-vinyl ester copolymer can be produced by any known polymerization method, such as solution polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization, and the saponification of the ethylene-vinyl ester copolymer can also be carried out by a known method.
EVOH(b1)のエチレン単位含有率は、ISO14663に基づいて測定される値で、20~60モル%が好ましい。エチレン単位含有率が20モル%以上であれば、重合体組成物中のEVOH(b1)の高湿時のガスバリア性、溶融成形性が良好となる。EVOH(b1)のエチレン単位含有率は23モル%以上がより好ましい。また、エチレン単位含有率が60モル%以下であればバリア性に優れる。EVOH(b1)のエチレン単位含有率は55モル%以下がより好ましく、50モル%以下が更に好ましく、50モル%未満が特に好ましい。 The ethylene unit content of EVOH (b1), as measured in accordance with ISO 14663, is preferably 20 to 60 mol%. If the ethylene unit content is 20 mol% or more, the gas barrier properties and melt moldability of EVOH (b1) in the polymer composition at high humidity will be good. The ethylene unit content of EVOH (b1) is more preferably 23 mol% or more. Furthermore, if the ethylene unit content is 60 mol% or less, excellent barrier properties will be achieved. The ethylene unit content of EVOH (b1) is more preferably 55 mol% or less, even more preferably 50 mol% or less, and particularly preferably less than 50 mol%.
EVOH(b1)のビニルエステル単位のけん化度は、JIS K6726(ただし、EVOHは水/メタノール溶媒に均一に溶解した溶液にて)に基づいて測定される値で、バリア性、熱安定性、耐湿性の観点から、80モル%以上が好ましく、98モル%以上がより好ましく、99モル%以上が更に好ましい。 The degree of saponification of the vinyl ester units of EVOH (b1) is a value measured in accordance with JIS K6726 (where EVOH is a solution uniformly dissolved in a water/methanol solvent), and from the viewpoints of barrier properties, thermal stability, and moisture resistance, it is preferably 80 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, and even more preferably 99 mol% or more.
EVOH(b1)のメルトフローレート(MFR:210℃、2.16kg)は0.1~100g/10分であることが好ましい。EVOH(b1)のMFRが100g/10分以下であれば、EVOH(b1)と酸変性ポリオレフィン(c)の溶融粘度の差が大きくなり過ぎず、重合体組成物中のEVOH(b1)の分散性が良好となり、熱安定性に優れる。EVOH(b1)のMFRは50g/10分以下がより好ましく、30g/10分以下が更に好ましい。一方、EVOH(b1)のMFRが0.1g/10分以上であれば、酸変性ポリオレフィン(d)との粘度差が大きくなりすぎず、重合体組成物中のEVOH(b1)の分散性が良好となり、耐衝撃性が良好となる。EVOH(b1)のMFRは0.5g/10分以上がより好ましい。 The melt flow rate (MFR: 210°C, 2.16 kg) of EVOH (b1) is preferably 0.1 to 100 g/10 min. If the MFR of EVOH (b1) is 100 g/10 min or less, the difference in melt viscosity between EVOH (b1) and the acid-modified polyolefin (c) will not be too large, resulting in good dispersibility of EVOH (b1) in the polymer composition and excellent thermal stability. The MFR of EVOH (b1) is more preferably 50 g/10 min or less, and even more preferably 30 g/10 min or less. On the other hand, if the MFR of EVOH (b1) is 0.1 g/10 min or more, the difference in viscosity from the acid-modified polyolefin (d) will not be too large, resulting in good dispersibility of EVOH (b1) in the polymer composition and good impact resistance. The MFR of EVOH (b1) is more preferably 0.5 g/10 min or more.
EVOH(b1)は、本発明の効果を阻害しない範囲、一般的には5モル%以下の範囲で、エチレン及びビニルエステル以外の重合性単量体が共重合されていてもよい。このような重合性単量体としては、例えばプロピレン、イソブテン、α-オクテン、α-ドデセン、α-オクタデセン等のα-オレフィン;3-ブテン-1-オール、4-ペンテン-1-オール、3-ブテン-1,2-ジオール等のヒドロキシ基含有α-オレフィン類やそのエステル化物、アシル化物等のヒドロキシ基含有α-オレフィン誘導体;1,3-ジアセトキシ-2-メチレンプロパン、1,3-ジプロピオニルオキシ-2-メチレンプロパン、1,3-ジブチロニルオキシ-2-メチレンプロパン等のヒドロキシメチルビニリデンジアセテート類;不飽和カルボン酸またはその塩、部分アルキルエステル、完全アルキルエステル、ニトリル、アミド若しくは無水物;不飽和スルホン酸またはその塩;ビニルシラン化合物;塩化ビニル;スチレン等が挙げられる。 EVOH (b1) may be copolymerized with polymerizable monomers other than ethylene and vinyl esters, generally in an amount of 5 mol% or less, so long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such polymerizable monomers include α-olefins such as propylene, isobutene, α-octene, α-dodecene, and α-octadecene; hydroxyl-containing α-olefins such as 3-buten-1-ol, 4-penten-1-ol, and 3-butene-1,2-diol, as well as hydroxyl-containing α-olefin derivatives such as their esters and acylation products; hydroxymethylvinylidene diacetates such as 1,3-diacetoxy-2-methylenepropane, 1,3-dipropionyloxy-2-methylenepropane, and 1,3-dibutyronyloxy-2-methylenepropane; unsaturated carboxylic acids or salts thereof, partial alkyl esters, full alkyl esters, nitriles, amides, or anhydrides; unsaturated sulfonic acids or salts thereof; vinylsilane compounds; vinyl chloride; and styrene.
さらに、EVOH(b1)としては、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「後変性」されたEVOHを用いることもできる。 Furthermore, EVOH (b1) may be "post-modified" EVOH, such as urethanized, acetalized, cyanoethylated, or oxyalkylenated.
EVOH(b1)は1種のみを用いてもよく、ビニルエステルの種類、エチレン単位含有率や物性等の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。 EVOH (b1) may be used alone, or two or more types differing in vinyl ester type, ethylene unit content, physical properties, etc. may be mixed and used.
<ポリアミド系重合体(b2)>
ポリアミド系重合体(b2)としては、公知のものを用いることができる。
具体的には、例えば、ポリカプラミド(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)等のホモポリマーが挙げられる。
また、ポリアミド系共重合体としては、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108)、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)、エチレンジアミンアジパミド/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66/610)、エチレン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6/66/610)等の脂肪族ポリアミドや、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリメタキシリレンアジパミド、ヘキサメチレンイソフタルアミド/テレフタルアミド共重合体、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミドや、ポリ-p-フェニレン-3,4’-ジフェニルエーテルテレフタルアミド等の芳香族ポリアミド、非晶性ポリアミド、これらのポリアミド系重合体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やメタキシリレンジアンモニウムアジペート、あるいはこれらの末端変性ポリアミド系重合体等が挙げられる。なかでも、好ましくは末端変性ポリアミド系重合体である。
<Polyamide polymer (b2)>
As the polyamide polymer (b2), known polymers can be used.
Specific examples include homopolymers such as polycapramide (nylon 6), poly-ω-aminoheptanoic acid (nylon 7), poly-ω-aminononanoic acid (nylon 9), polyundecaneamide (nylon 11), and polylauryllactam (nylon 12).
Examples of polyamide copolymers include polyethylenediamineadipamide (nylon 26), polytetramethyleneadipamide (nylon 46), polyhexamethyleneadipamide (nylon 66), polyhexamethylenesebacamide (nylon 610), polyhexamethylenedodecamide (nylon 612), polyoctamethyleneadipamide (nylon 86), polydecamethyleneadipamide (nylon 108), caprolactam/lauryl acrylate, Lauryl lactam copolymer (nylon 6/12), caprolactam/ω-aminononanoic acid copolymer (nylon 6/9), caprolactam/hexamethylenediammonium adipate copolymer (nylon 6/66), lauryllactam/hexamethylenediammonium adipate copolymer (nylon 12/66), ethylenediamine adipamide/hexamethylenediammonium adipate copolymer (nylon 26/66), caprolactam/hexamethylenediammonium adipate copolymer (nylon 26/66), Examples of the polyamide include aliphatic polyamides such as ethylene diammonium adipate/hexamethylene diammonium sebacate copolymer (nylon 66/610) and ethylene ammonium adipate/hexamethylene diammonium adipate/hexamethylene diammonium sebacate copolymer (nylon 6/66/610), aromatic polyamides such as polyhexamethylene isophthalamide, polyhexamethylene terephthalamide, polymetaxylylene adipamide, hexamethylene isophthalamide/terephthalamide copolymer, poly-p-phenylene terephthalamide, and poly-p-phenylene-3,4'-diphenyl ether terephthalamide, amorphous polyamides, polyamide-based polymers modified with aromatic amines such as methylenebenzylamine and metaxylylene diamine, metaxylylene diammonium adipate, and terminal-modified polyamide-based polymers thereof. Among these, terminal-modified polyamide-based polymers are preferred.
ポリアミド系重合体(b2)のメルトフローレート(MFR:210℃、2.16kg)は0.1~30g/10分であることが好ましい。ポリアミド系重合体(b2)のMFRが上記範囲であることにより、相溶化剤としての酸変性ポリオレフィン(d)と最適に反応し、分散性を向上させることが可能となる。 The melt flow rate (MFR: 210°C, 2.16 kg) of the polyamide polymer (b2) is preferably 0.1 to 30 g/10 min. Having an MFR of the polyamide polymer (b2) within this range allows for optimal reaction with the acid-modified polyolefin (d) used as a compatibilizer, improving dispersibility.
ポリアミド系重合体(b2)は1種のみを用いてもよく、共重合組成や物性等の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。 The polyamide polymer (b2) may be used alone, or two or more types having different copolymer compositions, physical properties, etc. may be mixed and used.
[酸変性ポリオレフィン(c)]
酸変性ポリオレフィン(c)としては、ポリオレフィンを酸でグラフト変性させて得られるグラフト変性ポリオレフィンや、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。これらは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。
なかでも、酸変性ポリオレフィン(c)としては、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性された変性ポリオレフィンが好ましく、ポリオレフィン系重合体(a)との相溶性に優れる観点から、酸変性ポリオレフィン(c)が、ポリオレフィン系重合体(a)と同じ種類のポリオレフィン系重合体を酸変性させたものであることが好ましい。例えば、ポリオレフィン系重合体(a)がポリプロピレンである場合には、酸変性ポリオレフィン(c)が酸変性ポリプロピレンであることが好ましく、ポリオレフィン系重合体(a)がポリエチレンである場合には、酸変性ポリオレフィン(c)が酸変性ポリエチレンであることが好ましい。
[Acid-modified polyolefin (c)]
Examples of the acid-modified polyolefin (c) include graft-modified polyolefins obtained by graft-modifying polyolefins with acids, and olefin copolymers obtained by copolymerizing olefins with acids. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, the acid-modified polyolefin (c) is preferably a modified polyolefin modified with an unsaturated carboxylic acid and/or a derivative thereof, and from the viewpoint of excellent compatibility with the polyolefin polymer (a), the acid-modified polyolefin (c) is preferably a polyolefin polymer of the same type as the polyolefin polymer (a) that has been acid-modified. For example, when the polyolefin polymer (a) is polypropylene, the acid-modified polyolefin (c) is preferably acid-modified polypropylene, and when the polyolefin polymer (a) is polyethylene, the acid-modified polyolefin (c) is preferably acid-modified polyethylene.
酸変性ポリオレフィン(c)のグラフト変性に用いる不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物が挙げられる。このうち無水マレイン酸が最も好適である。 Unsaturated carboxylic acids used for graft-modifying the acid-modified polyolefin (c) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, and maleic acid. Derivatives of unsaturated carboxylic acids include acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride. Of these, maleic anhydride is most suitable.
酸変性ポリオレフィン(c)のメルトフローレート(MFR:190℃、2.16kg)は0.01g/10分以上15g/10分未満であり、好ましくは0.5~10g/10分である。酸変性ポリオレフィン(c)のMFRが上記範囲であることにより、酸変性ポリオレフィン(c)と、ポリオレフィン系重合体(a)及び酸変性ポリオレフィン(d)の粘度のバランスが良好となる。その結果、極性重合体(b)の分散性が向上して、成形品としたときの耐衝撃性が向上する。 The melt flow rate (MFR: 190°C, 2.16 kg) of the acid-modified polyolefin (c) is 0.01 g/10 min or more and less than 15 g/10 min, preferably 0.5 to 10 g/10 min. When the MFR of the acid-modified polyolefin (c) is within the above range, a good balance of the viscosities of the acid-modified polyolefin (c), the polyolefin polymer (a), and the acid-modified polyolefin (d) is achieved. As a result, the dispersibility of the polar polymer (b) is improved, and the impact resistance of the molded article is improved.
また、酸変性ポリオレフィン(c)の密度は0.855~0.955g/cm3であることが好ましい。酸変性ポリオレフィン(c)の密度が上記範囲であれば、透明性を損なうことなく、押出工程での異物の発生を低減することができ、リサイクルフィルムの外観を良好に維持できるとともに、機械物性の低下も防ぐことができる。 The density of the acid-modified polyolefin (c) is preferably 0.855 to 0.955 g/cm 3. When the density of the acid-modified polyolefin (c) is within the above range, the generation of foreign matter in the extrusion step can be reduced without impairing transparency, the appearance of the recycled film can be maintained good, and deterioration of mechanical properties can be prevented.
酸変性ポリオレフィン(c)に含有される不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体の量としては、酸変性ポリオレフィン(c)の0.001~3質量%であることが好ましい。不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体量が上記範囲内の酸変性ポリオレフィン(c)であれば、本発明の重合体組成物中の極性重合体(b)の分散性が向上して、成形性が向上する。 The amount of unsaturated carboxylic acid and/or its derivative contained in the acid-modified polyolefin (c) is preferably 0.001 to 3 mass% of the acid-modified polyolefin (c). When the amount of unsaturated carboxylic acid and/or its derivative in the acid-modified polyolefin (c) is within the above range, the dispersibility of the polar polymer (b) in the polymer composition of the present invention is improved, resulting in improved moldability.
酸変性ポリオレフィン(c)は1種のみを用いてもよく、変性前の重合体の種類や物性等の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。 A single type of acid-modified polyolefin (c) may be used, or two or more types with different types of pre-modified polymers or different physical properties may be mixed and used.
[酸変性ポリオレフィン(d)]
酸変性ポリオレフィン(d)は、エチレン単量体と炭素数4~8のα-オレフィン単量体の1種又は2種以上との共重合体(以下、「エチレン共重合体」又は「原料重合体」と称す場合がある。)を、不飽和カルボン酸及び/又はその無水物(不飽和カルボン酸成分)により変性した変性エチレン共重合体であり、当該変性エチレン共重合体のメルトフローレート(MFR:190℃、2.16kg)が15~39g/10分であるものである。
[Acid-modified polyolefin (d)]
The acid-modified polyolefin (d) is a modified ethylene copolymer obtained by modifying a copolymer of an ethylene monomer and one or more α-olefin monomers having 4 to 8 carbon atoms (hereinafter, this may be referred to as an "ethylene copolymer" or a "raw polymer") with an unsaturated carboxylic acid and/or anhydride thereof (unsaturated carboxylic acid component), and the modified ethylene copolymer has a melt flow rate (MFR: 190°C, 2.16 kg) of 15 to 39 g/10 min.
このような酸変性ポリオレフィン(d)を用いることで、極性重合体(b)を非極性重合体であるポリオレフィン系重合体(a)中に微細に分散させ、その結果、極性重合体(b)が分散したリサイクル組成物において、ポリオレフィン系重合体(a)の機械強度や透明性を向上させることができる。 By using such an acid-modified polyolefin (d), the polar polymer (b) can be finely dispersed in the non-polar polyolefin polymer (a), thereby improving the mechanical strength and transparency of the polyolefin polymer (a) in the recycled composition in which the polar polymer (b) is dispersed.
酸変性ポリオレフィン(d)のMFR(190℃、荷重2.16kg)は15~39g/10分である。酸変性ポリオレフィン(d)のMFRを上記範囲とすることで、透明性を損なうことなく、押出工程での異物の発生を低減することができ、リサイクル組成物を成形して得られるフィルム(以下、「リサイクルフィルム」と称す場合がある。)の外観を良好に維持できるとともに、機械物性の低下も防ぐことができる。 The acid-modified polyolefin (d) has an MFR (190°C, 2.16 kg load) of 15 to 39 g/10 min. By setting the MFR of the acid-modified polyolefin (d) within this range, it is possible to reduce the generation of foreign matter during the extrusion process without impairing transparency, maintain a good appearance of the film obtained by molding the recycled composition (hereinafter sometimes referred to as "recycled film"), and prevent a decrease in mechanical properties.
酸変性ポリオレフィン(d)の密度は、好ましくは0.855~0.895g/cm3である。酸変性ポリオレフィン(d)の密度を上記範囲とすることで、透明性を損なうことなく、押出工程での異物の発生を低減することができ、リサイクルフィルムの外観を良好に維持できるとともに、機械物性の低下も防ぐことができる。 The density of the acid-modified polyolefin (d) is preferably 0.855 to 0.895 g/cm 3. By setting the density of the acid-modified polyolefin (d) within this range, it is possible to reduce the generation of foreign matter in the extrusion step without impairing transparency, maintain good appearance of the recycled film, and prevent deterioration of mechanical properties.
<変性エチレン共重合体>
酸変性ポリオレフィン(d)の変性エチレン共重合体を構成する炭素数4~8のα-オレフィン単量体としては、例えば、1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテンの1種又は2種以上が挙げられる。これらの中でも、炭素数4~6のα-オレフィン単量体が好ましく、炭素数4のα-オレフィン単量体、即ち、1-ブテンが特に好ましい。
<Modified ethylene copolymer>
Examples of the α-olefin monomer having 4 to 8 carbon atoms that constitutes the modified ethylene copolymer of the acid-modified polyolefin (d) include one or more of 1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-hexene, 1-heptene, and 1-octene. Among these, α-olefin monomers having 4 to 6 carbon atoms are preferred, and an α-olefin monomer having 4 carbon atoms, i.e., 1-butene, is particularly preferred.
変性エチレン共重合体としては、例えば、変性エチレン・ブテン共重合体、変性エチレン・ヘキセン共重合体、変性エチレン・オクテン共重合体が挙げられる。これらの内でも、リサイクル性の観点から、変性エチレン・ブテン共重合体、変性エチレン・ヘキセン共重合体が好ましく、変性エチレン・ブテン共重合体が特に好ましい。 Examples of modified ethylene copolymers include modified ethylene-butene copolymers, modified ethylene-hexene copolymers, and modified ethylene-octene copolymers. Of these, from the standpoint of recyclability, modified ethylene-butene copolymers and modified ethylene-hexene copolymers are preferred, with modified ethylene-butene copolymers being particularly preferred.
更に、変性エチレン共重合体には、エチレン単量体及び上記のα-オレフィン単量体以外の他の単量体単位が含まれていてもよい。 Furthermore, the modified ethylene copolymer may contain other monomer units in addition to the ethylene monomer and the above-mentioned α-olefin monomer.
<エチレン共重合体>
不飽和カルボン酸成分による変性に供するエチレン共重合体としては、上述の変性エチレン共重合体が得られれば、特に限定されず、公知のエチレン共重合体を使用することができる。
<Ethylene copolymer>
The ethylene copolymer to be modified with the unsaturated carboxylic acid component is not particularly limited as long as the above-mentioned modified ethylene copolymer can be obtained, and any known ethylene copolymer can be used.
変性に供するエチレン共重合体、即ち、原料重合体のMFR(190℃、荷重2.16kg)は特に限定されないが、18~50g/10分であることが好ましい。原料重合体のMFRを上記範囲内とすることで、変性によるMFRの変化を考慮しても、目的とする変性エチレン共重合体が得やすくなる傾向にある。 The MFR (190°C, 2.16 kg load) of the ethylene copolymer to be modified, i.e., the raw polymer, is not particularly limited, but is preferably 18 to 50 g/10 min. By keeping the MFR of the raw polymer within this range, it tends to be easier to obtain the desired modified ethylene copolymer, even taking into account changes in MFR due to modification.
また、原料重合体としては、密度0.855~0.895g/cm3のものを好適に使用できる。 Furthermore, as the raw material polymer, one having a density of 0.855 to 0.895 g/cm 3 can be suitably used.
本発明に好適な原料重合体としては、市販品を用いることもでき、例えば、三井化学社製「タフマー(登録商標)」シリーズの中から前記の特性に該当するものを適宜選択して用いることができる。 Commercially available products can also be used as raw material polymers suitable for the present invention. For example, a polymer meeting the above-mentioned properties can be selected from the "TAFMER (registered trademark)" series manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
本発明において、原料重合体のエチレン共重合体は1種のみを用いてもよく、物性や組成等の異なるものの2種以上を併用してもよい。 In the present invention, only one type of ethylene copolymer may be used as the raw material polymer, or two or more types with different physical properties, compositions, etc. may be used in combination.
<グラフト変性>
エチレン共重合体をグラフト変性する不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸といったα,β-エチレン性不飽和カルボン酸が挙げられる。不飽和カルボン酸の無水物としては、コハク酸2-オクテン-1-イル無水物、コハク酸2-ドデセン-1-イル無水物、コハク酸2-オクタデセン-1-イル無水物、マレイン酸無水物、2,3-ジメチルマレイン酸無水物、ブロモマレイン酸無水物、ジクロロマレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、1-ブテン-3,4-ジカルボン酸無水物、1-シクロペンテン-1,2-ジカルボン酸無水物、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物、exo-3,6-エポキシ-1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、メチル-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、endo-ビシクロ[2.2.2]オクト-5-エン-2,3-ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸無水物等の不飽和カルボン酸無水物が挙げられる。
<Graft modification>
Examples of unsaturated carboxylic acids that can be used to graft-modify the ethylene copolymer include α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrofumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid. Examples of anhydrides of unsaturated carboxylic acids include succinic 2-octen-1-yl anhydride, succinic 2-dodecen-1-yl anhydride, succinic 2-octadecen-1-yl anhydride, maleic anhydride, 2,3-dimethylmaleic anhydride, bromomaleic anhydride, dichloromaleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, 1-butene-3,4-dicarboxylic anhydride, 1-cyclopentene-1,2-dicarboxylic anhydride, and 1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid. anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride, exo-3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, endo-bicyclo[2.2.2]oct-5-ene-2,3-dicarboxylic anhydride, bicyclo[2.2.2]oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic anhydride, and other unsaturated carboxylic acid anhydrides.
これらの不飽和カルボン酸成分は、変性すべきエチレン共重合体や変性条件に応じて適宜選択することができ、1種を単独で用いる場合に限らず、2種以上を併用しても良い。これらの不飽和カルボン酸成分は、有機溶剤などに溶解して使用することもできる。 These unsaturated carboxylic acid components can be selected appropriately depending on the ethylene copolymer to be modified and the modification conditions, and may be used alone or in combination of two or more. These unsaturated carboxylic acid components can also be used by dissolving them in an organic solvent, etc.
エチレン共重合体のグラフト変性は、不飽和カルボン酸成分を添加して、好ましくはラジカル発生剤の存在下に不飽和カルボン酸成分をエチレン共重合体にグラフト重合させることで行うことができる。 Graft modification of ethylene copolymers can be carried out by adding an unsaturated carboxylic acid component and graft polymerizing the unsaturated carboxylic acid component onto the ethylene copolymer, preferably in the presence of a radical generator.
ここで使用されるラジカル発生剤としては、例えば、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルオキシ)ヘキサン、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジブチルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、過酸化カリウム、過酸化水素等の有機及び無機の過酸化物;2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(イソブチルアミド)ジハライド、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、アゾジ-t-ブタン等のアゾ化合物;ジクミル等の炭素ラジカル発生剤が挙げられる。 The radical generators used herein include, for example, organic and inorganic peroxides such as t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butyloxy)hexane, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, benzoyl peroxide, m-toluoyl peroxide, dicumyl peroxide, 1,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, dibutyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, potassium peroxide, and hydrogen peroxide; azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(isobutylamido)dihalide, 2,2'-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamide] and azodi-t-butane; and carbon radical generators such as dicumyl.
上記のラジカル発生剤は、変性反応に供するエチレン共重合体の種類、変性剤としての不飽和カルボン酸成分の種類及び変性条件に応じて適宜選択することができ、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
ラジカル発生剤は有機溶剤などに溶解して使用することもできる。
The radical generator can be appropriately selected depending on the type of ethylene copolymer to be subjected to the modification reaction, the type of unsaturated carboxylic acid component as a modifier, and the modification conditions, and one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The radical generator can also be used by dissolving it in an organic solvent or the like.
本発明の変性エチレン共重合体を得る際に行う変性反応としては、溶融混練反応法、溶液反応法、懸濁分散反応法など公知の種々の反応方法を使用することができるが、通常は溶融混練反応法が好ましい。 The modification reaction carried out to obtain the modified ethylene copolymer of the present invention can be carried out using various known reaction methods such as the melt-kneading reaction method, solution reaction method, and suspension-dispersion reaction method, but the melt-kneading reaction method is usually preferred.
溶融混練反応法よる場合は、前記の各成分を所定の配合比にて均一に混合した後に溶融混練すれば良い。混合には、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、V型ブレンダー等が使用され、溶融混練には、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、一軸又は二軸などの多軸混練押出機などが使用される。 When using the melt-kneading reaction method, the above components are mixed uniformly in the specified ratio and then melt-kneaded. Mixing can be performed using a Henschel mixer, ribbon blender, V-type blender, etc., while melt-kneading can be performed using a Banbury mixer, kneader, roll, or multi-screw kneading extruder such as a single-screw or twin-screw extruder.
溶融混練は、重合体が熱劣化しないように、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは150℃以上で、通常300℃以下、好ましくは280℃以下、より好ましくは250℃以下の範囲で行う。 To prevent thermal degradation of the polymer, melt-kneading is typically carried out at a temperature of 100°C or higher, preferably 120°C or higher, and more preferably 150°C or higher, and typically 300°C or lower, preferably 280°C or lower, and more preferably 250°C or lower.
変性剤としての不飽和カルボン酸成分の配合量は、原料重合体であるエチレン共重合体100質量部に対し、通常0.01質量部以上、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上で、通常30質量部以下、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下である。不飽和カルボン酸成分の配合量を上記範囲とすることで、経済的であり、十分な変性を行うことができる。 The amount of unsaturated carboxylic acid component used as a modifier is typically 0.01 part by mass or more, preferably 0.05 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more, and typically 30 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the ethylene copolymer raw material polymer. Setting the amount of unsaturated carboxylic acid component within this range is economical and ensures sufficient modification.
また、ラジカル発生剤の配合量は、原料重合体であるエチレン共重合体100質量部に対し、通常0.001質量部以上、好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上で、通常1質量部以下、好ましくは0.5質量部以下、より好ましくは0.1質量部以下である。ラジカル発生剤の配合量を上記下限以上とすることで、十分な変性を行うことができる。また、ラジカル発生剤の配合量を上記上限以下とすることで、エチレン共重合体の変性時の高分子量化(粘度上昇)を所望の範囲に抑えることができ、目的の変性エチレン共重合体を得やすい傾向にある。 The amount of radical generator blended is typically 0.001 part by mass or more, preferably 0.005 part by mass or more, more preferably 0.01 part by mass or more, and typically 1 part by mass or less, preferably 0.5 part by mass or less, more preferably 0.1 part by mass or less, per 100 parts by mass of the ethylene copolymer as the raw polymer. By setting the amount of radical generator blended at or above the above-mentioned lower limit, sufficient modification can be achieved. By setting the amount of radical generator blended at or below the above-mentioned upper limit, the increase in molecular weight (increase in viscosity) during modification of the ethylene copolymer can be kept within the desired range, making it easier to obtain the desired modified ethylene copolymer.
変性反応においては、エチレン共重合体に不飽和カルボン酸成分が付加するグラフト重合反応が主として起こるが、架橋反応も起こり、この架橋により、得られる変性物は分子量が増大して溶融粘度が高くなる傾向にあるため、ラジカル発生剤の使用量が多過ぎると、グラフト重合反応も起こり易いが、同時にこのような溶融粘度の増大につながる架橋反応も起こり易くなるため、好ましくない。 In the modification reaction, a graft polymerization reaction, in which an unsaturated carboxylic acid component is added to the ethylene copolymer, mainly occurs, but a crosslinking reaction also occurs, and this crosslinking tends to increase the molecular weight of the resulting modified product and raise its melt viscosity. Therefore, if too much radical generator is used, the graft polymerization reaction is likely to occur, but at the same time, the crosslinking reaction, which leads to this increase in melt viscosity, is also likely to occur, which is undesirable.
<グラフト率>
酸変性ポリオレフィン(d)である変性エチレン共重合体のグラフト率は0.1~1.0質量%であることが好ましく、0.6~1.0質量%であることがより好ましく、0.8~1.0質量%であることが更に好ましい。グラフト率が上記下限以上であると、良好なリサイクル性を得ることができる。ただし、グラフト率が高過ぎると焼け等が多くなり、その結果、リサイクルフィルムの外観等に悪影響を及ぼすため、酸変性ポリオレフィン(d)の変性エチレン共重合体のグラフト率は上記上限以下であることが好ましい。
<Grafting rate>
The graft ratio of the modified ethylene copolymer serving as the acid-modified polyolefin (d) is preferably 0.1 to 1.0% by mass, more preferably 0.6 to 1.0% by mass, and even more preferably 0.8 to 1.0% by mass. When the graft ratio is equal to or greater than the lower limit, good recyclability can be obtained. However, if the graft ratio is too high, there will be a lot of burning, which will have a negative effect on the appearance of the recycled film. Therefore, the graft ratio of the modified ethylene copolymer serving as the acid-modified polyolefin (d) is preferably equal to or less than the upper limit.
酸変性ポリオレフィン(d)は1種のみを用いてもよく、物性等の異なるものの2種以上を混合して用いてもよい。 A single type of acid-modified polyolefin (d) may be used, or two or more types with different physical properties may be mixed and used.
[配合割合]
本発明の重合体組成物は、ポリオレフィン系重合体(a)100質量部に対して極性重合体(b)を0.1~20質量部、酸変性ポリオレフィン(d)を0.1~25質量部含有する。
[Mixing ratio]
The polymer composition of the present invention contains 0.1 to 20 parts by mass of a polar polymer (b) and 0.1 to 25 parts by mass of an acid-modified polyolefin (d) per 100 parts by mass of a polyolefin polymer (a).
極性重合体(b)が0.1質量部未満では極性重合体(b)を含有することによるバリア性を十分に得ることができない。一方、極性重合体(b)が20質量部を超えると得られる成形品の耐衝撃性が低下する傾向がある。極性重合体(b)はポリオレフィン系重合体(a)100質量部に対して1~15質量部含有されることが好ましく、5~10質量部含有されることが特に好ましい。 If the polar polymer (b) is contained in an amount less than 0.1 parts by mass, the barrier properties provided by the polar polymer (b) will not be sufficient. On the other hand, if the polar polymer (b) is contained in an amount greater than 20 parts by mass, the impact resistance of the resulting molded article tends to decrease. The polar polymer (b) is preferably contained in an amount of 1 to 15 parts by mass, and particularly preferably 5 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of polyolefin polymer (a).
酸変性ポリオレフィン(d)が0.1質量部未満では、重合体組成物中の極性重合体(b)の微分散の効果を十分に得ることができず、リサイクル組成物において、透明性の低下や押出工程における異物発生を十分に防止することができない。一方、酸変性ポリオレフィン(d)が25質量部を超えると押出工程における異物発生を十分に防止することができない。酸変性ポリオレフィン(d)はポリオレフィン系重合体(a)100質量部に対して0.5~15質量部含有されることが好ましく、1~10質量部含有されることが特に好ましい。 If the amount of acid-modified polyolefin (d) is less than 0.1 parts by mass, the effect of finely dispersing the polar polymer (b) in the polymer composition cannot be fully achieved, and the recycled composition will not be able to fully prevent a decrease in transparency or the generation of foreign matter during the extrusion process. On the other hand, if the amount of acid-modified polyolefin (d) is more than 25 parts by mass, the generation of foreign matter during the extrusion process will not be fully prevented. The amount of acid-modified polyolefin (d) is preferably 0.5 to 15 parts by mass, and particularly preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of polyolefin polymer (a).
本発明の重合体組成物が、酸変性ポリオレフィン(c)を含有する場合、酸変性ポリオレフィン(c)の含有量は、ポリオレフィン系共重合体(a)100質量部に対して0.1~20質量部、特に1~18質量部、とりわけ5~15質量部含有されていることが好ましい。酸変性ポリオレフィン(c)の含有量が上記範囲内であれば、重合体組成物中の極性重合体(b)の分散性がより良好となり、得られる成形品の耐衝撃性が高められる。 When the polymer composition of the present invention contains acid-modified polyolefin (c), the content of acid-modified polyolefin (c) is preferably 0.1 to 20 parts by mass, particularly 1 to 18 parts by mass, and especially 5 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of polyolefin copolymer (a). When the content of acid-modified polyolefin (c) is within the above range, the dispersibility of polar polymer (b) in the polymer composition is improved, and the impact resistance of the resulting molded article is enhanced.
[その他の成分]
本発明の重合体組成物には、本発明の効果を著しく損なわない範囲で各種目的に応じて、ポリオレフィン系重合体(a)、極性重合体(b)、酸変性ポリオレフィン(c)、酸変性ポリオレフィン(d)以外の重合体や任意の添加剤等(以下、これらを「その他の成分」と称す。)を配合することができる。その他の成分は、1種類のみを用いても、2種類以上を任意の組合せと比率で併用してもよい。
[Other ingredients]
The polymer composition of the present invention may contain polymers other than the polyolefin polymer (a), polar polymer (b), acid-modified polyolefin (c), and acid-modified polyolefin (d), as well as optional additives (hereinafter referred to as "other components"), depending on various purposes, within the scope of not significantly impairing the effects of the present invention. Only one type of other component may be used, or two or more types may be used in any combination and ratio.
添加剤の例としては、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。本発明の重合体組成物中におけるこれらの添加剤の含有量は、その合計で通常50質量%以下であり、20質量%以下が好適であり、10質量%以下がより好適である。 Examples of additives include antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, lubricants, fillers, and antistatic agents. The total content of these additives in the polymer composition of the present invention is typically 50% by mass or less, preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
[重合体組成物の製造方法]
本発明の重合体組成物を得るための各成分の混合方法について特に制限はなく、ポリオレフィン系重合体(a)、極性重合体(b)、及び酸変性ポリオレフィン(d)、必要に応じて用いられる酸変性ポリオレフィン(c)及びその他の成分を一度にドライブレンドして溶融混練する方法;ポリオレフィン系重合体(a)、極性重合体(b)、及び酸変性ポリオレフィン(d)、必要に応じて用いられる酸変性ポリオレフィン(c)及びその他の成分の一部を予め溶融混練してから、他の成分を配合して溶融混練する方法;ポリオレフィン系重合体(a)、極性重合体(b)、及び酸変性ポリオレフィン(d)、必要に応じて用いられる酸変性ポリオレフィン(c)及びその他の成分の一部又は全部を含有する多層構造体と、他の成分を配合して溶融混練する方法が挙げられる。
[Method of producing polymer composition]
The method for mixing the components to obtain the polymer composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the polyolefin polymer (a), the polar polymer (b), and the acid-modified polyolefin (d), the acid-modified polyolefin (c) used as needed, and other components are dry-blended all at once and melt-kneaded; a method in which the polyolefin polymer (a), the polar polymer (b), and the acid-modified polyolefin (d), the acid-modified polyolefin (c) used as needed, and some of the other components are previously melt-kneaded, and then other components are blended and melt-kneaded; and a method in which a multilayer structure containing the polyolefin polymer (a), the polar polymer (b), and the acid-modified polyolefin (d), the acid-modified polyolefin (c) used as needed, and some or all of the other components is blended and melt-kneaded with other components.
本発明の重合体組成物の製造方法として、ポリオレフィン系重合体(a)層及び極性重合体(b)層を含む多層包材の回収物、或いはポリオレフィン系重合体(a)層、極性重合体(b)層及び酸変性ポリオレフィン(c)層を含む多層包材の回収物と、酸変性ポリオレフィン(d)を含有する相溶化剤とを溶融混練する方法が好適である。ここで、多層包材の回収物とは、当該多層包材からなる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。また、このような回収物を溶融混練する際に配合される添加剤を相溶化剤といい、ここでは、酸変性ポリオレフィン(d)を含有する相溶化剤が用いられる。前記相溶化剤中の酸変性ポリオレフィン(d)の含有率は、5~100質量%が好適である。酸変性ポリオレフィン(d)の含有率は、10質量%以上がより好適であり、20質量%以上がさらに好適であり、50質量%以上が特に好適である。 A preferred method for producing the polymer composition of the present invention involves melt-kneading recycled multilayer packaging materials containing a polyolefin polymer (a) layer and a polar polymer (b) layer, or recycled multilayer packaging materials containing a polyolefin polymer (a) layer, a polar polymer (b) layer, and an acid-modified polyolefin (c) layer, with a compatibilizer containing an acid-modified polyolefin (d). Here, recycled multilayer packaging materials refer to scrap materials such as burrs generated during the production of molded articles made from the multilayer packaging materials, as well as rejected products during molding. The additives added when melt-kneading such recycled materials are referred to as compatibilizers, and in this case, a compatibilizer containing an acid-modified polyolefin (d) is used. The content of the acid-modified polyolefin (d) in the compatibilizer is preferably 5 to 100% by mass. The content of the acid-modified polyolefin (d) is more preferably 10% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, and particularly preferably 50% by mass or more.
溶融混練のための具体的な方法としては、各成分を、所定の配合割合にて、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、V型ブレンダー等を用いて均一に混合した後、多軸混練押出機、例えば日本製鋼所の2軸混練押出機であるTEX25を用いて混練する方法が例示できる。 A specific example of a melt-kneading method is to uniformly mix the components in a predetermined ratio using a Henschel mixer, ribbon blender, V-type blender, or the like, and then knead them using a multi-screw kneading extruder, such as the TEX25 twin-screw kneading extruder manufactured by The Japan Steel Works.
各成分の溶融混練の温度は、前述の酸変性ポリオレフィン(d)のグラフト変性時の温度と同様、通常100~300℃、好ましくは120~280℃、より好ましくは150~250℃である。 The temperature for melt-kneading each component is typically 100 to 300°C, preferably 120 to 280°C, and more preferably 150 to 250°C, similar to the temperature during the graft modification of the acid-modified polyolefin (d) described above.
〔成形品〕
本発明の成形品は本発明の重合体組成物を成形してなるものである。
[Molded product]
The molded article of the present invention is obtained by molding the polymer composition of the present invention.
本発明の成形品の形状としては、例えば、フィルム、シート、テープ、カップ、トレイ、チューブ、ボトル、パイプ、フィラメント、異型断面押出物、各種不定形成形物等が例示される。 Examples of shapes of molded articles of the present invention include films, sheets, tapes, cups, trays, tubes, bottles, pipes, filaments, irregular cross-section extrusions, and various irregularly shaped objects.
本発明の重合体組成物の成形方法には特に制限はなく、一般的な重合体組成物に適用可能な成形方法であればいずれも適用することができる。
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。
There is no particular limitation on the method for molding the polymer composition of the present invention, and any molding method applicable to general polymer compositions can be used.
For example, extrusion molding, blow molding, injection molding, thermoforming, etc. can be mentioned.
さらに成形においては、成形品の物性を改善したり、目的とする任意の容器形状に成形したりするために、加熱延伸処理が施されることも多い。ここで加熱延伸処理とは、熱的に均一に加熱されたフィルム、シート、パリソン状の成形物を、チャック、プラグ、真空力、圧空力、ブロー等により、カップ、トレイ、チューブ、ボトル、フィルム状に均一に成形する操作を意味する。そして、この延伸方法としては、ロール延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法、延伸ブロー法、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等が挙げられる。延伸は、一軸延伸、二軸延伸のいずれであってもよいが、二軸延伸の場合は同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式のいずれの方式も採用できる。延伸温度は通常60~170℃であり、さらには80~160℃が好ましい。 Furthermore, during molding, heat stretching is often performed to improve the physical properties of the molded product or to mold it into the desired container shape. Here, heat stretching refers to the process of uniformly molding a thermally heated film, sheet, or parison-shaped product into a cup, tray, tube, bottle, or film shape using a chuck, plug, vacuum, compressed air, blowing, or other methods. Examples of stretching methods include roll stretching, tenter stretching, tubular stretching, stretch-blow method, vacuum forming, compressed air forming, and vacuum-compressed air forming. Stretching can be either uniaxial or biaxial, and in the case of biaxial stretching, either simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching can be used. The stretching temperature is typically 60 to 170°C, with 80 to 160°C being preferred.
〔多層包材〕
本発明の多層包材は、本発明の重合体組成物を含む層を有する多層包材である。本発明の多層包材は、ポリオレフィン系重合体(a)、極性重合体(b)、および酸変性ポリオレフィン(d)、必要に応じて更に酸変性ポリオレフィン(c)を溶融成形する工程を含む本発明の多層包材の製造方法により製造することができる。
即ち、本発明の重合体組成物は、このような多層包材の少なくとも1層(リグラインド層)として用いることができる。
以下、リグラインド層を含有した多層包材について説明する。
[Multilayer packaging material]
The multilayer packaging material of the present invention is a multilayer packaging material having a layer containing the polymer composition of the present invention. The multilayer packaging material of the present invention can be produced by the method for producing a multilayer packaging material of the present invention, which includes a step of melt-molding a polyolefin polymer (a), a polar polymer (b), and an acid-modified polyolefin (d), and if necessary, further an acid-modified polyolefin (c).
That is, the polymer composition of the present invention can be used as at least one layer (regrind layer) of such a multi-layer packaging material.
The multi-layer packaging material containing a regrind layer will be described below.
[リグラインド層含有多層包材]
リグラインド層含有多層包材としては、本発明の重合体組成物よりなるリグラインド層(「Reg層」と記載する場合がある。)を、その積層中に少なくとも1層有していればよく、一般的には、リグラインド層の他に、ポリオレフィン系重合体層(以下「「PO層」」と記載する場合がある。)、EVOH層及び/またはポリアミド系重合体層(以下「PA層」と記載する場合がある。)、必要に応じて酸変性ポリオレフィン(c)層を含有してなる多層包材が好ましい。
[Multilayer packaging material containing regrind layer]
A regrind layer-containing multilayer packaging material is sufficient if it has at least one regrind layer (sometimes referred to as a "Reg layer") made of the polymer composition of the present invention within its laminate. In general, a multilayer packaging material is preferred that contains, in addition to the regrind layer, a polyolefin polymer layer (sometimes referred to as a "PO layer" below), an EVOH layer and/or a polyamide polymer layer (sometimes referred to as a "PA layer" below), and, if necessary, an acid-modified polyolefin (c) layer.
具体的なReg層含有多層包材の層構成としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
PO層/Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層、
PO層/Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層、
PO層/Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/PO層、
Reg層/EVOH層またはPA層、Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層、
Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層、
Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層、
Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/PO層、
PO層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層またはPA層/Reg層/EVOH層またはPA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層。
Specific examples of the layer structure of the Reg layer-containing multilayer packaging material include the following.
PO layer/Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer,
PO layer/Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer,
PO layer/Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/PO layer,
Reg layer/EVOH layer or PA layer, Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer,
Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer,
Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer,
Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/PO layer,
PO layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer or PA layer/Reg layer/EVOH layer or PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer.
また、EVOH層とPA層とを含むReg層含有多層包材の層構成としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
PO層/Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PA層/EVOH層/PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/PO層、
PO層/Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PA層/EVOH層/PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層、
PO層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PA層/EVOH層/PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/PO層、
PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層/Reg層/PO層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PA層/EVOH層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/PO層、
PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層/Reg層/PO層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PA層/EVOH層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層、
PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PA層/EVOH層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/PO層、
PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PA層/EVOH層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層、
PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層/Reg層/PO層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層、
PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/PO層、
PA層/酸変性ポリオレフィン(c)層/Reg層/酸変性ポリオレフィン(c)層/EVOH層/酸変性ポリオレフィン(c)層/PO層。
Examples of the layer structure of the Reg layer-containing multilayer packaging material containing an EVOH layer and a PA layer include the following.
PO layer/Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PA layer/EVOH layer/PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/PO layer,
PO layer/Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PA layer/EVOH layer/PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer,
PO layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PA layer/EVOH layer/PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/PO layer,
PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer/Reg layer/PO layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PA layer/EVOH layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/PO layer,
PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer/Reg layer/PO layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PA layer/EVOH layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer,
PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PA layer/EVOH layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/PO layer,
PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PA layer/EVOH layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer,
PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer/Reg layer/PO layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer,
PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/PO layer,
PA layer/acid-modified polyolefin (c) layer/Reg layer/acid-modified polyolefin (c) layer/EVOH layer/acid-modified polyolefin (c) layer/PO layer.
リグラインド層含有多層包材の各層の厚みは、層構成、ポリオレフィン系重合体の種類、用途や容器形態、要求される物性等により一概に言えないが、リグラインド層の厚みは通常5~5000μmであり、好ましくは30~1000μmである。EVOH層の厚みは通常5~500μmであり、好ましくは10~200μmである。ポリオレフィン系重合体層の厚みは通常5~5000μmであり、好ましくは30~1000μmである。酸変性ポリオレフィン(c)層を有する場合、その酸変性ポリオレフィン(c)層の厚みは通常5~400μmであり、好ましくは10~150μmである。 The thickness of each layer of the regrind layer-containing multilayer packaging material cannot be generalized and depends on the layer structure, type of polyolefin polymer, intended use, container shape, required physical properties, etc., but the thickness of the regrind layer is typically 5 to 5,000 μm, preferably 30 to 1,000 μm. The thickness of the EVOH layer is typically 5 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm. The thickness of the polyolefin polymer layer is typically 5 to 5,000 μm, preferably 30 to 1,000 μm. When an acid-modified polyolefin (c) layer is present, the thickness of the acid-modified polyolefin (c) layer is typically 5 to 400 μm, preferably 10 to 150 μm.
リグラインド層/ポリオレフィン系重合体層の厚み比率は、通常1/5~10/1であり、好ましくは1/2~5/1である。
リグラインド層/EVOH層の厚み比率は、通常1/1~100/1であり、好ましくは5/1~20/1である。
The thickness ratio of the regrind layer to the polyolefin polymer layer is usually 1/5 to 10/1, and preferably 1/2 to 5/1.
The thickness ratio of the regrind layer to the EVOH layer is usually 1/1 to 100/1, and preferably 5/1 to 20/1.
[リグラインド層含有多層包材の製造方法]
リグラインド層含有多層包材は、例えば、前記回収物となる多層包材と同種の樹脂を材料として、同種の方法により成形することにより製造することが可能である。この場合、本発明の重合体組成物の成形方法には特に制限はなく、一般的な重合体組成物に適用可能な成形方法であればいずれも適用することができる。具体的には、前記回収物となる積層体に例示したポリオレフィン系重合体層に用いられるポリオレフィン系重合体、EVOH層に用いられるEVOH、酸変性ポリオレフィン(c)層に用いられる酸変性ポリオレフィン(c)を用い、例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形、熱成形等、なかでも共押出成形及び共射出成形、特には共押出成形といった積層方法によって製造することができる。
[Method for producing a regrind layer-containing multi-layer packaging material]
The regrind layer-containing multilayer packaging material can be produced, for example, by molding the same type of resin as the recycled multilayer packaging material using the same method. In this case, there is no particular limitation on the molding method for the polymer composition of the present invention, and any molding method applicable to general polymer compositions can be used. Specifically, the recycled laminate can be produced using the polyolefin polymer used in the polyolefin polymer layer, the EVOH used in the EVOH layer, and the acid-modified polyolefin (c) used in the acid-modified polyolefin (c) layer, as exemplified in the recycled laminate, by a lamination method such as extrusion molding, blow molding, injection molding, thermoforming, etc., especially coextrusion molding and coinjection molding, in particular coextrusion molding.
このようにして得られた多層包材は、再生品、再々生品を問わず、一般的な食品、マヨネーズ、ドレッシング等の調味料、味噌等の発酵食品、サラダ油等の油脂食品、飲料、化粧品、医薬品等の各種の包装材料容器として有用である。 The multilayer packaging material obtained in this way, whether recycled or re-recycled, is useful as a variety of packaging materials and containers for general foods, seasonings such as mayonnaise and dressings, fermented foods such as miso, oily foods such as salad oil, beverages, cosmetics, pharmaceuticals, etc.
以下、実施例を用いて本発明の具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。尚、以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味を持つものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。 Specific embodiments of the present invention will be described in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples as long as they do not depart from the gist of the invention. Note that the various manufacturing conditions and evaluation result values in the following examples represent preferred upper or lower limits for embodiments of the present invention, and preferred ranges may be defined by combining the above-mentioned upper or lower limits with the values in the following examples or values between examples.
以下の実施例及び比較例において、変性共重合体及びリグラインド組成物の調製に用いた原材料は次の通りである。 In the following examples and comparative examples, the raw materials used to prepare the modified copolymers and regrind compositions are as follows:
[変性共重合体原材料]
<エチレン・ブテン共重合体>
・e-1:三井化学社製 タフマー(登録商標)A35070S(MFR(190℃、荷重2.16kg):35g/10分、密度:0.870g/cm3)
・e-2:三井化学社製 タフマー(登録商標)A4085S(MFR(190℃、荷重2.16kg):3.6g/10分、密度:0.885g/cm3)
・e-3:三井化学社製 タフマー(登録商標)A20085S(MFR(190℃、荷重2.16kg):18g/10分、密度:0.885g/cm3)
・e-4:三井化学社製 タフマー(登録商標)A70050S(MFR(190℃、荷重2.16kg):70g/10分、密度:0.893g/cm3)
[Modified copolymer raw material]
<Ethylene-butene copolymer>
e-1: TAFMER (registered trademark) A35070S manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. (MFR (190°C, load 2.16 kg): 35 g/10 min, density: 0.870 g/cm 3 )
e-2: TAFMER (registered trademark) A4085S manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. (MFR (190°C, load 2.16 kg): 3.6 g/10 min, density: 0.885 g/cm 3 )
e-3: TAFMER (registered trademark) A20085S manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. (MFR (190°C, load 2.16 kg): 18 g/10 min, density: 0.885 g/cm 3 )
e-4: TAFMER (registered trademark) A70050S manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. (MFR (190°C, load 2.16 kg): 70 g/10 min, density: 0.893 g/cm 3 )
<ラジカル発生剤>
・有機過酸化物 日本油脂(株)製 パーヘキサ25B
<Radical Generator>
Organic peroxide: Perhexa 25B manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
<不飽和カルボン酸成分>
・無水マレイン酸 市販品
<Unsaturated Carboxylic Acid Component>
・Maleic anhydride (commercial product)
<エチレン・オクテン共重合体>
・o-1:Dow社製 AFFINITY(登録商標)GA1900(MFR(190℃、荷重2.16kg):1000g/10分、密度:0.870g/cm3)
<Ethylene-octene copolymer>
o-1: AFFINITY (registered trademark) GA1900 manufactured by Dow (MFR (190°C, load 2.16 kg): 1000 g/10 min, density: 0.870 g/cm 3 )
[リグラインド組成物材料]
<ポリオレフィン系重合体(a)>
・PE:日本ポリエチレン社製 ポリエチレン ノバテック(登録商標)UF230(MFR(190℃、荷重2.16kg):1g/10分、密度:0.921g/cm3)
・PP:日本ポリプロ社製 ポリプロピレン ノバテック(登録商標)EA7AD(MFR(210℃、荷重2.16kg):1.4g/10分、密度:0.9g/cm3)
Regrind Composition Materials
<Polyolefin polymer (a)>
PE: polyethylene Novatec (registered trademark) UF230 manufactured by Japan Polyethylene Corporation (MFR (190°C, load 2.16 kg): 1 g/10 min, density: 0.921 g/cm 3 )
PP: Novatec (registered trademark) EA7AD polypropylene manufactured by Japan Polypropylene Corporation (MFR (210°C, load 2.16 kg): 1.4 g/10 min, density: 0.9 g/cm 3 )
<EVOH(b1)>
・EVOH(MFR(210℃、荷重2.16kg):3.8g/10分、密度:1.19g/cm3、エチレン単位含有率:32モル%、ケン化度:99.9モル%)
<EVOH (b1)>
EVOH (MFR (210°C, load 2.16 kg): 3.8 g/10 min, density: 1.19 g/cm 3 , ethylene unit content: 32 mol%, saponification degree: 99.9 mol%)
<ポリアミド系重合体(b2)>
・Ny:DSM社製 ポリアミド系重合体 1022(MFR(210℃、荷重2.16kg):6.6g/10分、密度:1.13g/cm3)
<Polyamide polymer (b2)>
Ny: Polyamide polymer 1022 manufactured by DSM (MFR (210°C, load 2.16 kg): 6.6 g/10 min, density: 1.13 g/cm 3 )
<酸変性ポリオレフィン(c)>
・c-1:三菱ケミカル社製 無水マレイン酸変性ポリエチレン モディック(登録商標)M512(MFR(190℃、荷重2.16kg):1.0g/10分、密度:0.900g/cm3)
・c-2:三菱ケミカル社製 無水マレイン酸変性ポリプロピレン P604V(MFR(190℃、荷重2.16kg):1.0g/10分,MFR(230℃、荷重2.16kg):3.2g/10分、密度:0.9g/cm3)
<Acid-modified polyolefin (c)>
c-1: Modic (registered trademark) M512, a maleic anhydride-modified polyethylene manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (MFR (190°C, load 2.16 kg): 1.0 g/10 min, density: 0.900 g/cm 3 )
c-2: Maleic anhydride-modified polypropylene P604V manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (MFR (190°C, load 2.16 kg): 1.0 g/10 min, MFR (230°C, load 2.16 kg): 3.2 g/10 min, density: 0.9 g/cm 3 )
[変性共重合体の作製]
<合成例1>
成分(e-1):100質量部、ラジカル発生剤:0.03質量部、及び不飽和カルボン酸成分:0.15質量部をドライブレンドして混合し、2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX25αIII、D=25mmφ、L/D=52.5)を用い、設定温度230℃、スクリュー回転数400rpm、押出量20kg/hで溶融混練し、ストランドカットによりペレット状の無水マレイン酸により変性された変性エチレン・ブテン共重合体(d-1)を得た。
得られた変性エチレン・ブテン共重合体(d-1)について、前述の方法でMFR(190℃、2.16kg)、密度、グラフト率を測定した。測定結果を表-1に示す。
[Preparation of modified copolymer]
<Synthesis Example 1>
100 parts by mass of component (e-1), 0.03 parts by mass of a radical generator, and 0.15 parts by mass of an unsaturated carboxylic acid component were dry blended and mixed, and the mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder (manufactured by The Japan Steel Works, Ltd., TEX25αIII, D=25 mmφ, L/D=52.5) at a set temperature of 230°C, a screw rotation speed of 400 rpm, and an extrusion rate of 20 kg/h, and pellets of a modified ethylene-butene copolymer (d-1) modified with maleic anhydride were obtained by strand cutting.
The modified ethylene-butene copolymer (d-1) thus obtained was measured for MFR (190°C, 2.16 kg), density, and graft ratio by the methods described above. The measurement results are shown in Table 1.
<合成例2~8>
配合組成を表-1に示したように変更した以外は合成例1と同様にして、それぞれ変性共重合体(d-2)~(d-8)を得た。得られた変性共重合体を用いて、合成例1と同様に、MFR(190℃、2.16kg)、密度、グラフト率を測定した。測定結果を表-1に示す。
<Synthesis Examples 2 to 8>
Modified copolymers (d-2) to (d-8) were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the blending compositions were changed as shown in Table 1. Using the resulting modified copolymers, MFR (190°C, 2.16 kg), density, and graft ratio were measured in the same manner as in Synthesis Example 1. The measurement results are shown in Table 1.
[ポリエチレン系リグラインド組成物の作製と評価]
<実施例1>
日本ポリエチレン社製 ポリエチレン ノバテック(登録商標)UF230:77質量部、三菱ケミカル社製 EVOH ソアノール(登録商標)DC3203RB:10質量部、三菱ケミカル社製 モディック(登録商標)M512:10質量部に対し、合成例1の変性エチレン・ブテン共重合体(d-1)を相溶化剤として3質量部、ドライブレンドして混合し、2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX25αIII、D=25mmφ、L/D=52.5)を用い、設定温度210℃、スクリュー回転数400rpm、押出量20kg/hで溶融混練し、ストランドカットによりペレット状のリグラインド組成物を得た。得られたリグラインド組成物について、下記(1)~(5)の評価を行った。評価結果を表-2Aに示す。
[Preparation and Evaluation of Polyethylene Regrind Compositions]
Example 1
77 parts by weight of polyethylene Novatec® UF230 manufactured by Japan Polyethylene Corporation, 10 parts by weight of EVOH Soarnol® DC3203RB manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and 10 parts by weight of Modic® M512 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation were dry-blended with 3 parts by weight of the modified ethylene-butene copolymer (d-1) from Synthesis Example 1 as a compatibilizer. The mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder (TEX25αIII manufactured by The Japan Steel Works, Ltd., D=25 mmφ, L/D=52.5) at a set temperature of 210°C, a screw rotation speed of 400 rpm, and an extrusion rate of 20 kg/h. A pellet-shaped regrind composition was obtained by strand cutting. The resulting regrind composition was evaluated according to the following criteria (1) to (5). The evaluation results are shown in Table 2A.
<実施例2~8,10、比較例1~7>
配合組成を表-2A,2Bに示したように変更した以外は実施例1と同様にして、リグラインド組成物を得た。得られたリグラインド組成物について、下記(1)~(5)の評価を行った。評価結果を表-2A,2Bに示す。
<Examples 2 to 8, 10, Comparative Examples 1 to 7>
Regrind compositions were obtained in the same manner as in Example 1, except that the blending compositions were changed as shown in Tables 2A and 2B. The resulting regrind compositions were evaluated in the following items (1) to (5). The evaluation results are shown in Tables 2A and 2B.
<実施例9>
日本ポリエチレン社製 ポリエチレン ノバテック(登録商標)UF230:77質量部、DSM社製 Ny 1022:10質量部、三菱ケミカル社製 モディック(登録商標)M512:10質量部に対し、合成例3の変性エチレン・ブテン共重合体(d-3)を相溶化剤として3質量部、ドライブレンドして混合し、2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX25αIII、D=25mmφ、L/D=52.5)を用い、設定温度220℃、スクリュー回転数400rpm、押出量20kg/hで溶融混練し、ストランドカットによりペレット状のリグラインド組成物を得た。得られたリグラインド組成物について、下記(1)~(5)の評価を行った。評価結果を表-2Aに示す。
Example 9
77 parts by weight of polyethylene Novatec® UF230 manufactured by Japan Polyethylene Corporation, 10 parts by weight of Ny 1022 manufactured by DSM, and 10 parts by weight of Modic® M512 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation were dry-blended with 3 parts by weight of the modified ethylene-butene copolymer (d-3) from Synthesis Example 3 as a compatibilizer. The mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder (TEX25αIII manufactured by The Japan Steel Works, Ltd., D=25 mmφ, L/D=52.5) at a set temperature of 220°C, a screw rotation speed of 400 rpm, and an extrusion rate of 20 kg/h. A pellet-shaped regrind composition was obtained by strand cutting. The resulting regrind composition was evaluated according to the following criteria (1) to (5). The evaluation results are shown in Table 2A.
[評価方法]
(1)透明性
(株)GSIクレオス社製単層Tダイフィルム成形機(押出機:50mmφ、リップ開度:0.3mm)を用い、設定温度200℃、スクリュー回転数20rpmで膜厚0.1mmのフィルムを作製した。得られたフィルムを目視により比較し、透明性が高いフィルムを○、やや不透明なフィルムを△、不透明なフィルムを×とした。
[Evaluation method]
(1) Transparency A single-layer T-die film molding machine (extruder: 50 mmφ, lip opening: 0.3 mm) manufactured by GSI Creos Co., Ltd. was used to produce a film with a thickness of 0.1 mm at a set temperature of 200° C. and a screw rotation speed of 20 rpm. The obtained films were compared visually, and a highly transparent film was rated as ○, a slightly opaque film as △, and an opaque film as ×.
(2)内部HAZE
上記にて作製した膜厚0.1mmのフィルムを用い、HAZEメーターを用いて内部ヘイズをn=3にて測定し、平均値を算出した。内部HAZEは重合体組成物中のEVOH又はNyの分散性を評価する指標であり、内部HAZE値が小さいほどEVOH又はNyが微分散しており外観が良好である。本評価では内部HAZE値が20%以下であるとEVOH又はNyの分散性が良好と評価できる。
(2) Internal haze
Using the 0.1 mm thick film prepared above, the internal haze was measured with a haze meter (n = 3) and the average value was calculated. The internal haze is an index for evaluating the dispersibility of EVOH or Ny in the polymer composition, and the smaller the internal haze value, the more finely dispersed the EVOH or Ny is and the better the appearance. In this evaluation, an internal haze value of 20% or less can be evaluated as indicating that the dispersibility of EVOH or Ny is good.
(3)引張破断強度
上記にて作製した膜厚0.1mmのフィルムを用い、JIS K7161に準拠する方法にて引張破断強度をn=3にて測定し、平均値を算出した。引張破断強度が25MPa以上であると機械特性が良好であると言える。
(3) Tensile Breaking Strength Using the film having a thickness of 0.1 mm prepared above, the tensile breaking strength was measured (n=3) by a method in accordance with JIS K 7161, and the average value was calculated. A tensile breaking strength of 25 MPa or more can be said to have good mechanical properties.
(4)異物付着量
2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX25αIII、D=25mmφ、L/D=52.5)を用い、設定温度210℃、スクリュー回転数400rpm、押出量20kg/hでリグラインド組成物の押出を実施した際の、ダイスヘッドにおける低分子量熱分解物の析出量を目視により確認した。
1時間の押出後、ダイスヘッドにおける異物の付着量の程度を確認し、付着が無い場合は◎、付着量が少ない場合は○、やや多い場合は△、多い場合は×とした。
(4) Amount of foreign matter attached The regrind composition was extruded using a twin-screw extruder (manufactured by The Japan Steel Works, Ltd., TEX25αIII, D=25 mmφ, L/D=52.5) at a set temperature of 210°C, a screw rotation speed of 400 rpm, and an extrusion rate of 20 kg/h. The amount of low molecular weight pyrolysis products deposited on the die head was visually confirmed.
After one hour of extrusion, the amount of foreign matter adhering to the die head was checked, and the amount was marked with ⊚ if there was no adhesion, ◯ if there was a small amount of adhesion, △ if there was a little amount of adhesion, and × if there was a large amount of adhesion.
(5)リサイクル性
上記で得られたリグラインド組成物について、リグラインド組成物の作製に記載の条件にて再度2軸押出機にて溶融混練を実施した。得られたリサイクル組成物について、上記(1)~(4)の透明性、内部HAZE、引張破断強度、及び異物付着量の評価を行い、一回目の溶融混練にて得られたリグラインド組成物の特性と比較して、同等の場合は○、やや特性の低下がみられる場合は△、特性の低下がみられる場合は×とした。
(5) Recyclability The regrind composition obtained above was melt-kneaded again in a twin-screw extruder under the conditions described in the preparation of the regrind composition. The resulting recycled composition was evaluated for transparency, internal haze, tensile strength at break, and amount of foreign matter adhesion according to (1) to (4) above, and compared with the properties of the regrind composition obtained in the first melt-kneading, with the results being rated as ◯ if the properties were equivalent, △ if a slight deterioration in properties was observed, and × if a deterioration in properties was observed.
[ポリプロピレン系リグラインド組成物の作製と評価]
<実施例11>
日本ポリエチレン社製 ポリプロピレン ノバテック(登録商標)EA7AD:77質量部、三菱ケミカル社製 EVOH(登録商標)DC3203RB:10質量部、三菱ケミカル社製 モディック(登録商標)P604V:10質量部に対し、合成例1の変性エチレン・ブテン共重合体(d-1)を相溶化剤として3質量部、ドライブレンドして混合し、2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX25αIII、D=25mmφ、L/D=52.5)を用い、設定温度210℃、スクリュー回転数400rpm、押出量20kg/hで溶融混練し、ストランドカットによりペレット状のリグラインド組成物を得た。得られたリグラインド組成物について、前記(1)~(5)の評価を行った。評価結果を表-3Aに示す。
[Preparation and Evaluation of Polypropylene Regrind Compositions]
Example 11
77 parts by weight of polypropylene Novatec® EA7AD manufactured by Japan Polyethylene Corporation, 10 parts by weight of EVOH® DC3203RB manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and 10 parts by weight of Modic® P604V manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation were dry-blended with 3 parts by weight of the modified ethylene-butene copolymer (d-1) from Synthesis Example 1 as a compatibilizer. The mixture was melt-kneaded using a twin-screw extruder (TEX25αIII manufactured by The Japan Steel Works, Ltd., D=25 mmφ, L/D=52.5) at a set temperature of 210°C, a screw rotation speed of 400 rpm, and an extrusion rate of 20 kg/h. A pellet-shaped regrind composition was obtained by strand cutting. The resulting regrind composition was evaluated according to the above (1) to (5). The evaluation results are shown in Table 3A.
<実施例12~18、比較例8~12>
配合組成を表-3に示したように変更した以外は実施例11と同様にして、リグラインド組成物を得た。得られたリグラインド組成物について、前記(1)~(5)の評価を行った。評価結果を表-3に示す。
<Examples 12 to 18, Comparative Examples 8 to 12>
Regrind compositions were obtained in the same manner as in Example 11, except that the blending composition was changed as shown in Table 3. The obtained regrind compositions were evaluated according to the above items (1) to (5). The evaluation results are shown in Table 3.
[考察]
<ポリエチレン系リグラインド組成物>
表-2Aに示すように、本発明例である変性エチレン・ブテン共重合体(d-1)~(d-4)を相溶化剤として含む本発明の重合体組成物を用いた実施例1~10は、透明性を損なうことなく、異物付着量を無いもしくは少なくすることができた。また、内部HAZE、機械特性、リサイクル性にも優れる結果となった。
これに対して、MFRが2g/10分の変性エチレン・ブテン共重合体(d-5)を用いた比較例1、MFRが13g/10分の変性エチレン・ブテン共重合体(d-6)を用いた比較例2、MFRが59g/10分の変性エチレン・ブテン共重合体(d-7)を用いた比較例3は、やや不透明且つ異物付着量が多く、相溶化剤としての効果が劣る結果となった。
MFRが640g/10分の変性エチレン・オクテン共重合体(d-8)を用いた比較例4は、透明性が高いものの、異物付着量がやや多く、リサイクル性の評価において内部HAZEが大きく悪化し、引張破断強度も低下し、リサイクル性に劣る結果となった。
比較例5,7は、相溶化剤を用いない例を示しており、異物付着量は無いもしくは少ないが、フィルムが不透明ないしはやや不透明でリサイクル性にも劣る。
また、比較例6は、変性エチレン・ブテン共重合体(d-3)の含有量が多い例を示しており、リサイクル性が悪い結果となった。
[Consideration]
<Polyethylene-based regrind composition>
As shown in Table 2A, Examples 1 to 10, which used the polymer compositions of the present invention containing the modified ethylene-butene copolymers (d-1) to (d-4) as compatibilizers, were able to eliminate or reduce the amount of foreign matter adhesion without impairing transparency. Furthermore, the results also showed excellent internal haze, mechanical properties, and recyclability.
In contrast, Comparative Example 1, which used the modified ethylene-butene copolymer (d-5) having an MFR of 2 g/10 min, Comparative Example 2, which used the modified ethylene-butene copolymer (d-6) having an MFR of 13 g/10 min, and Comparative Example 3, which used the modified ethylene-butene copolymer (d-7) having an MFR of 59 g/10 min, were slightly opaque and had large amounts of foreign matter attached, resulting in poor effectiveness as a compatibilizer.
Comparative Example 4, which used a modified ethylene-octene copolymer (d-8) having an MFR of 640 g/10 min, had high transparency, but the amount of foreign matter adhesion was somewhat large, and in the evaluation of recyclability, the internal haze deteriorated significantly, and the tensile strength at break also decreased, resulting in poor recyclability.
Comparative Examples 5 and 7 show examples in which no compatibilizer was used, and although there was no or only a small amount of foreign matter attached, the film was opaque or slightly opaque and was poor in recyclability.
Comparative Example 6 shows an example in which the content of the modified ethylene-butene copolymer (d-3) was high, and the recyclability was poor.
<ポリプロピレン系リグラインド組成物>
表-3に示すように、本発明例である変性エチレン・ブテン共重合体(d-1)~(d-3)を相溶化剤として含む本発明の重合体組成物を用いた実施例11~18は、透明性を損なうことなく、異物付着量を無い又は無くすことができ、リサイクル性にも優れた結果となった。また、内部HAZE、機械特性にも優れる結果となった。
これに対して、MFRが2g/10分の変性エチレン・ブテン共重合体(d-5)を用いた比較例8、MFRが59g/10分の変性エチレン・ブテン共重合体(d-7)を用いた比較例9において、リサイクル性が悪い結果となった。
MFRが640g/10分の変性エチレン・オクテン共重合体(d-8)を用いた比較例10は、リサイクル性が悪い結果となった。
比較例11は、相溶化剤を用いない例を示しており、異物付着量は少ないが、フィルムが不透明であり、またリサイクル性が悪い結果となった。
また、比較例12は、変性エチレン・ブテン共重合体(d-3)の含有量が多い例を示しており、異物付着量が多い結果となった。
<Polypropylene-based regrind composition>
As shown in Table 3, Examples 11 to 18, which used the polymer compositions of the present invention containing the modified ethylene-butene copolymers (d-1) to (d-3) as compatibilizers, showed excellent recyclability and reduced or eliminated the amount of foreign matter attached without impairing transparency. Furthermore, they also showed excellent internal haze and mechanical properties.
In contrast, in Comparative Example 8, which used the modified ethylene-butene copolymer (d-5) having an MFR of 2 g/10 min, and Comparative Example 9, which used the modified ethylene-butene copolymer (d-7) having an MFR of 59 g/10 min, the recyclability was poor.
Comparative Example 10, which used a modified ethylene-octene copolymer (d-8) with an MFR of 640 g/10 min, showed poor recyclability.
Comparative Example 11 shows an example in which no compatibilizer was used, and although the amount of foreign matter attached was small, the film was opaque and the recyclability was poor.
Furthermore, Comparative Example 12 shows an example in which the content of the modified ethylene-butene copolymer (d-3) was high, and the result was that the amount of foreign matter adhesion was large.
Claims (12)
該酸変性ポリオレフィン(d)が、エチレン単量体と炭素数4~8のα-オレフィン単量体の1種又は2種以上との共重合体を、不飽和カルボン酸及び/又はその無水物により変性した変性エチレン共重合体であり、該変性エチレン共重合体のメルトフローレート(MFR:190℃、2.16kg)が15~39g/10分である、重合体組成物。 A polymer composition comprising, per 100 parts by mass of a polyolefin polymer (a), 0.1 to 20 parts by mass of at least one polar polymer (b) selected from an ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1) and a polyamide polymer (b2), and 0.1 to 25 parts by mass of an acid-modified polyolefin (d),
The acid-modified polyolefin (d) is a modified ethylene copolymer obtained by modifying a copolymer of an ethylene monomer and one or more α-olefin monomers having 4 to 8 carbon atoms with an unsaturated carboxylic acid and/or an anhydride thereof, and the modified ethylene copolymer has a melt flow rate (MFR: 190°C, 2.16 kg) of 15 to 39 g/10 min.
11. A method for producing a multilayer packaging material according to claim 10, comprising a step of melt-molding the polyolefin polymer (a), at least one polar polymer (b) selected from the ethylene-vinyl alcohol copolymer (b1) and the polyamide polymer (b2), and the acid-modified polyolefin (d).
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