JP7658752B2 - Resin composition containing biomass-derived raw material and use thereof - Google Patents
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Description
本発明は、バイオマス由来原料を含む樹脂組成物およびその用途に関する。 The present invention relates to a resin composition containing biomass-derived raw materials and its uses.
近年、地球温暖化防止ならびに枯渇資源である石油使用量低減の意識の高まりにより、従来の化石燃料由来のプラスチック材料からカーボンニュートラルな植物由来のプラスチック材料への置き換えが望まれており、バイオマスの利用が注目されている。 In recent years, with growing awareness of the need to prevent global warming and reduce the use of petroleum, a dwindling resource, there has been a demand to replace conventional fossil fuel-derived plastic materials with carbon-neutral plant-derived plastic materials, and the use of biomass has been attracting attention.
バイオマスは、二酸化炭素と水から光合成された有機化合物であり、それを利用することにより再度二酸化炭素と水になる、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能エネルギーである。昨今、これらバイオマスを原料としたバイオマスプラスチックの実用化が急速に進んでおり、各種の樹脂をバイオマス原料から製造する試みも行われている。 Biomass is an organic compound that is photosynthesized from carbon dioxide and water, and can be converted back into carbon dioxide and water by using it; it is a so-called carbon-neutral renewable energy source. Recently, the practical application of biomass plastics made from these biomass raw materials has progressed rapidly, and attempts are being made to manufacture various resins from biomass raw materials.
バイオマス由来の樹脂としては、2011年にBraskem社によって高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)の製造および販売が開始されている。このようなバイオマス由来のLDPE、LLDPEおよびHDPEを用いて、従来の化石燃料由来のポリエチレンからの置き換えが検討されている(特許文献1、2参照)。 In 2011, Braskem began manufacturing and selling biomass-derived resins such as high-pressure low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and high-density polyethylene (HDPE). The use of such biomass-derived LDPE, LLDPE, and HDPE to replace conventional fossil fuel-derived polyethylene is being considered (see Patent Documents 1 and 2).
本発明の目的は、バイオマス由来のエチレンを用いたカーボンニュートラルなポリオレフィンを含む樹脂組成物を提供することであって、従来の化石燃料から得られる原料を用いて製造された樹脂組成物と接着性等の物性面で遜色ないポリオレフィン樹脂組成物、および該樹脂組成物の用途を提供することである。 The object of the present invention is to provide a resin composition containing a carbon-neutral polyolefin using ethylene derived from biomass, and to provide a polyolefin resin composition that is comparable in physical properties, such as adhesiveness, to resin compositions produced using raw materials obtained from conventional fossil fuels, and to provide uses for the resin composition.
本発明者らは、ポリオレフィン樹脂系接着剤に用いられる原料のエチレンに着目し、従来の化石燃料から得られるエチレンに代えて、バイオマス由来のエチレンを原料としたポリオレフィン樹脂組成物、および該樹脂組成物を含むフィルム、積層フィルム、積層体、チューブ、ボトル等は、従来の化石燃料から得られるエチレンを用いて製造されたポリオレフィン樹脂組成物、フィルム、積層フィルム、積層体、チューブ、ボトル等と比較しても、接着性等の物性面で遜色ないものが得られるとの知見を得た。本発明は係る知見によるものであり、例えば下記[1]~[14]の態様を含む。 The present inventors have focused on ethylene, a raw material used in polyolefin resin adhesives, and have discovered that polyolefin resin compositions made from biomass-derived ethylene instead of ethylene obtained from conventional fossil fuels, and films, laminated films, laminates, tubes, bottles, etc., containing said resin compositions, have physical properties such as adhesiveness that are comparable to those of polyolefin resin compositions, films, laminated films, laminates, tubes, bottles, etc., produced using ethylene obtained from conventional fossil fuels. The present invention is based on this discovery, and includes, for example, the following aspects [1] to [14].
[1] バイオマス由来のエチレン(x)を主とするモノマー成分を重合させてなるバイオマス由来のポリオレフィン(A)と、
化石燃料由来のオレフィンを含むモノマー成分を重合させてなる化石燃料由来のポリオレフィン(B)と
を含む樹脂組成物であって、
前記ポリオレフィン(B)が、変性ポリオレフィン(B-1)を含み、
前記エチレン(x)に由来する構造単位が、前記樹脂組成物全体に対して50質量%以上の量で含まれている樹脂組成物。
[1] A biomass-derived polyolefin (A) obtained by polymerizing a monomer component mainly composed of biomass-derived ethylene (x);
A resin composition comprising a fossil fuel-derived polyolefin (B) obtained by polymerizing a monomer component containing a fossil fuel-derived olefin,
The polyolefin (B) contains a modified polyolefin (B-1),
The resin composition contains the structural unit derived from ethylene (x) in an amount of 50 mass% or more based on the entire resin composition.
[2] 前記変性ポリオレフィン(B-1)が、不飽和カルボン酸およびその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物(y)でグラフト変性されたものである、項[1]に記載の樹脂組成物。 [2] The resin composition according to item [1], in which the modified polyolefin (B-1) is graft-modified with at least one compound (y) selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof.
[3] 前記化合物(y)が、無水マレイン酸およびその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であり、前記変性ポリオレフィン(B-1)が、前記化合物(y)に由来する構造単位を、無水マレイン酸由来の構造単位換算で0.01質量%以上5質量%以下の範囲で含有する変性エチレン系重合体である、項[2]に記載の樹脂組成物。 [3] The resin composition according to item [2], wherein the compound (y) is at least one compound selected from the group consisting of maleic anhydride and its derivatives, and the modified polyolefin (B-1) is a modified ethylene polymer containing structural units derived from the compound (y) in an amount of 0.01% by mass to 5% by mass in terms of structural units derived from maleic anhydride.
[4] 前記変性ポリオレフィン(B-1)において、前記化合物(y)に由来する構造単位を除いた全構造単位中におけるエチレン由来の構造単位の含有比率が80~100モル%である、項[2]または[3]に記載の樹脂組成物。 [4] The resin composition according to item [2] or [3], wherein the content of ethylene-derived structural units in all structural units excluding the structural units derived from the compound (y) in the modified polyolefin (B-1) is 80 to 100 mol %.
[5] 前記ポリオレフィン(B)が、前記変性ポリオレフィン(B-1)と、化石燃料由来のエチレンおよびα-オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むモノマー成分を重合させてなる化石燃料由来のポリオレフィン(B-2)とを含む、項[1]~[4]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 [5] The resin composition according to any one of items [1] to [4], wherein the polyolefin (B) comprises the modified polyolefin (B-1) and a fossil fuel-derived polyolefin (B-2) obtained by polymerizing a monomer component containing at least one selected from the group consisting of ethylene and α-olefins derived from fossil fuels.
[6] 前記ポリオレフィン(A)の含有量が50質量部以上95質量部以下であり、前記ポリオレフィン(B)の含有量が5質量部以上50質量部以下である(ただし、成分(A)および(B)の合計を100質量部とする。)、項[1]~[5]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 [6] The resin composition according to any one of items [1] to [5], in which the content of the polyolefin (A) is 50 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, and the content of the polyolefin (B) is 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less (wherein the total of components (A) and (B) is 100 parts by mass).
[7] 項[1]~[6]のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む成形体。
[8] 前記成形体がフィルムである項[7]に記載の成形体。
[9] 前記成形体がチューブである項[7]に記載の成形体。
[10] 前記成形体がボトルである項[7]に記載の成形体。
[7] A molded article comprising the resin composition according to any one of items [1] to [6].
[8] The molded article according to item [7], wherein the molded article is a film.
[9] The molded article according to item [7], wherein the molded article is a tube.
[10] The molded article according to item [7], wherein the molded article is a bottle.
[11] 項[1]~[6]のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む層を有する積層体。
[12] 項[11]に記載の積層体を含む積層フィルム。
[13] 項[11]に記載の積層体を含む積層チューブ。
[14] 項[11]に記載の積層体を含む積層ボトル。
[11] A laminate having a layer containing the resin composition according to any one of items [1] to [6].
[12] A laminate film comprising the laminate according to item [11].
[13] A laminate tube comprising the laminate according to item [11].
[14] A laminated bottle comprising the laminate according to item [11].
本発明によれば、従来の化石燃料から得られる原料を用いて製造された樹脂組成物と接着性等の物性面で遜色ない、バイオマス由来のエチレンを用いたカーボンニュートラルなポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂組成物、および該樹脂組成物の用途を提供することができる。 The present invention provides a polyolefin resin composition containing a carbon-neutral polyolefin using biomass-derived ethylene, which is comparable in physical properties such as adhesiveness to resin compositions produced using raw materials obtained from conventional fossil fuels, and uses of the resin composition.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に係る樹脂組成物は、バイオマス由来のエチレン(x)を主とするモノマー成分を重合させてなるバイオマス由来のポリオレフィン(A)と、化石燃料由来のオレフィンを含むモノマー成分を重合させてなる化石燃料由来のポリオレフィン(B)とを含む樹脂組成物であって、前記ポリオレフィン(B)が変性ポリオレフィン(B-1)を含み、前記エチレン(x)に由来する構造単位が前記樹脂組成物全体に対して50質量%以上の量で含まれている。
The present invention will be described in detail below.
The resin composition according to the present invention is a resin composition comprising: a biomass-derived polyolefin (A) obtained by polymerizing a monomer component mainly containing biomass-derived ethylene (x); and a fossil fuel-derived polyolefin (B) obtained by polymerizing a monomer component containing an olefin derived from a fossil fuel, wherein the polyolefin (B) contains a modified polyolefin (B-1), and the structural unit derived from the ethylene (x) is contained in an amount of 50 mass% or more based on the entire resin composition.
[バイオマス由来のポリオレフィン(A)]
バイオマス由来のポリオレフィン(A)は、バイオマス由来のエチレン(x)を主とするモノマー成分を重合させてなるポリオレフィンであり、エチレン(x)の単独重合体であってもよいし、エチレン(x)と他のモノマーとの共重合体であってもよい。また、ポリオレフィン(A)は生分解性を有していてもよい。なお、「バイオマス由来のエチレン(x)を主とする」とは、ポリオレフィン(A)の原料であるモノマー成分のうち、割合(質量%)が最も多い成分がバイオマス由来のエチレン(x)であることを意味する。また、バイオマス由来のポリオレフィン(A)とは、原料として少なくとも一部にバイオマス由来の原料(例えば、前記エチレン(x))を用いたものであって、原料の全てがバイオマス由来のものであることを意味するものではない。
[Biomass-derived polyolefin (A)]
The biomass-derived polyolefin (A) is a polyolefin obtained by polymerizing a monomer component mainly composed of biomass-derived ethylene (x), and may be a homopolymer of ethylene (x) or a copolymer of ethylene (x) and another monomer. The polyolefin (A) may be biodegradable. The phrase "mainly composed of biomass-derived ethylene (x)" means that the component having the largest proportion (mass%) among the monomer components that are the raw materials of the polyolefin (A) is ethylene (x) derived from biomass. The biomass-derived polyolefin (A) means that at least a part of the raw material is a raw material derived from biomass (e.g., the ethylene (x)), and does not mean that all of the raw materials are derived from biomass.
エチレン(x)以外の他のモノマーとしては、化石燃料由来のエチレン、化石燃料由来のα-オレフィン、およびバイオマス由来のα-オレフィンなどが挙げられる。このような他のモノマーは1種単独で用いても、2種以上を用いてもよい。前記α-オレフィンとしては、例えば、ブテン、ヘキセンおよびオクテンなどの炭素数3~20のα-オレフィンが挙げられる。ポリオレフィン(A)は、バイオマス由来のエチレン(x)と化石燃料由来のα-オレフィンとの共重合体であることが好ましい。 Other monomers besides ethylene (x) include ethylene derived from fossil fuels, α-olefins derived from fossil fuels, and α-olefins derived from biomass. Such other monomers may be used alone or in combination of two or more. Examples of the α-olefins include α-olefins having 3 to 20 carbon atoms, such as butene, hexene, and octene. The polyolefin (A) is preferably a copolymer of ethylene (x) derived from biomass and α-olefins derived from fossil fuels.
前記エチレン(x)は、例えば、トウモロコシやサトウキビなどの植物から抽出・精製されたエタノールを原料として製造されたエチレンである。このようなバイオマス由来のエチレン(x)を原料モノマーとして用いているため、重合してなるポリオレフィンは「バイオマス由来」となる。なお、ポリオレフィン(A)に含まれるエチレン成分はバイオマス由来のエチレン(x)からなることが、バイオマス度(バイオマス由来の炭素濃度)を高い水準で維持するという観点からより好ましい。 The ethylene (x) is, for example, ethylene produced using ethanol extracted and refined from plants such as corn and sugar cane as a raw material. Since such biomass-derived ethylene (x) is used as a raw material monomer, the polyolefin obtained by polymerization is "biomass-derived." From the viewpoint of maintaining a high level of biomass degree (biomass-derived carbon concentration), it is more preferable that the ethylene component contained in polyolefin (A) is made of biomass-derived ethylene (x).
ポリオレフィン(A)は、上記の他、植物・動物性廃油をバイオナフサとし、石油由来のナフサと混ぜてクラッキングしてオレフィンを得るバイオマスバランスアプローチで製造されたものも含む。例えば、バイオマス由来のエチレン(x)の他、プロピレンなどのα-オレフィンが含まれる。 In addition to the above, polyolefins (A) also include those produced using the biomass balance approach, in which waste vegetable and animal oils are converted into bionaphtha, which is then mixed with petroleum-derived naphtha and cracked to obtain olefins. For example, this includes biomass-derived ethylene (x) as well as α-olefins such as propylene.
ポリオレフィン(A)は、例えば、高圧法によるエチレンの単独重合や、固体触媒またはメタロセン系触媒等を用いて、エチレンとブテン、ヘキセン、オクテンなどのα-オレフィンコモノマーとを共重合することによって得ることができる。また、ポリオレフィン(A)として、例えば、ブラスケム社の植物由来ポリエチレンなどの市販品を用いることもできる。 Polyolefin (A) can be obtained, for example, by homopolymerizing ethylene using a high-pressure method, or by copolymerizing ethylene with an α-olefin comonomer such as butene, hexene, or octene using a solid catalyst or a metallocene catalyst. In addition, commercially available products such as plant-derived polyethylene from Braskem can also be used as polyolefin (A).
本発明の樹脂組成物は、組成が異なる2種以上のバイオマス由来のポリオレフィン(A)を含んでいてもよい。2種以上のポリオレフィン(A)を含む場合、「ポリオレフィン(A)の密度」は、加重平均で算出される値を指し、「ポリオレフィン(A)のMFR」は、対数加成則で算出される値を指す。 The resin composition of the present invention may contain two or more biomass-derived polyolefins (A) having different compositions. When two or more polyolefins (A) are contained, the "density of polyolefin (A)" refers to a value calculated as a weighted average, and the "MFR of polyolefin (A)" refers to a value calculated by the logarithmic additivity rule.
ポリオレフィン(A)の密度は、特に限定されないが、好ましくは0.900g/cm3以上0.932g/cm3以下、より好ましくは0.910g/cm3以上0.925g/cm3以下である。本発明において、密度は、JIS K6760-1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112-1980のうち、A法に規定された方法に従って測定される値である。ポリオレフィン(A)の密度が0.900g/cm3以上の場合、アンチブロッキング性がより優れるという利点がある。また、ポリオレフィン(A)の密度が0.932g/cm3以下の場合、耐衝撃強度に優れるという利点がある。 The density of the polyolefin (A) is not particularly limited, but is preferably 0.900 g/cm 3 or more and 0.932 g/cm 3 or less, more preferably 0.910 g/cm 3 or more and 0.925 g/cm 3 or less. In the present invention, the density is a value measured according to the method specified in the A method of JIS K7112-1980 after performing annealing described in JIS K6760-1995. When the density of the polyolefin (A) is 0.900 g/cm 3 or more, there is an advantage that the antiblocking property is more excellent. In addition, when the density of the polyolefin (A) is 0.932 g/cm 3 or less, there is an advantage that the impact resistance strength is excellent.
ポリオレフィン(A)のメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、好ましくは0.1g/10分以上10g/10分以下、より好ましくは0.5g/10分以上10g/10分以下である。本発明において、ポリオレフィン(A)のMFRは、JIS K7210-1995に規定された方法において、温度190℃、荷重21.18Nの条件で、A法により測定される値である。ポリオレフィン(A)のMFRが0.1g/10分以上の場合、フィルム製膜加工時の樹脂の発熱が少ないという利点がある。また、ポリオレフィン(A)のMFRが10g/10分以下の場合、インフレーションフィルム製膜加工時のバブル安定性に優れるという利点がある。 The melt flow rate (MFR) of polyolefin (A) is not particularly limited, but is preferably 0.1 g/10 min to 10 g/10 min, more preferably 0.5 g/10 min to 10 g/10 min. In the present invention, the MFR of polyolefin (A) is a value measured by method A under the conditions of a temperature of 190°C and a load of 21.18 N in the method specified in JIS K7210-1995. When the MFR of polyolefin (A) is 0.1 g/10 min or more, there is an advantage that the resin generates less heat during film formation processing. In addition, when the MFR of polyolefin (A) is 10 g/10 min or less, there is an advantage that the bubble stability during inflation film formation processing is excellent.
上記「バイオマス度」(バイオマス由来の炭素濃度)は、ASTM D6866に準拠した放射性炭素(C14)測定法によって得られたC14含有量の値である。大気中の二酸化炭素には、C14が一定割合(105.5pMC)で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中のC14含有量も105.5pMC程度であることが知られている。また、化石燃料中にはC14が殆ど含まれていないことも知られている。 The above "biomass degree" (carbon concentration derived from biomass) is the value of the C14 content obtained by a radiocarbon (C14) measurement method conforming to ASTM D6866. Carbon dioxide in the atmosphere contains a certain percentage of C14 (105.5 pMC), so it is known that the C14 content in plants that grow by absorbing carbon dioxide from the atmosphere, such as corn, is also about 105.5 pMC. It is also known that fossil fuels contain very little C14.
したがって、樹脂組成物中の全炭素原子中に含まれるC14の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明においては、樹脂組成物中のC14の含有量(pMC)をPC14とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Pbioは、以下のようにして求めることができる。なお、pMCとは、Percent Modern Carbonの略である。
Pbio(%)=PC14/105.5×100
Therefore, the percentage of carbon derived from biomass can be calculated by measuring the percentage of C14 contained in the total carbon atoms in the resin composition. In the present invention, when the content of C14 in the resin composition (pMC) is PC14, the content of carbon derived from biomass, Pbio, can be calculated as follows. Note that pMC is an abbreviation for Percent Modern Carbon.
Pbio (%) = PC14/105.5×100
上記により算出される、本発明の樹脂組成物のバイオマス度は、好ましくは50%以上、より好ましくは55%以上である。樹脂組成物のバイオマス度が前記範囲内であることにより、包材に用いた際の製品中のバイオマス度を向上させる観点から好ましい。 The biomass degree of the resin composition of the present invention calculated as above is preferably 50% or more, more preferably 55% or more. Having the biomass degree of the resin composition within the above range is preferable from the viewpoint of improving the biomass degree in the product when used in a packaging material.
本発明の樹脂組成物のバイオマス度を上記範囲とするために、本発明の樹脂組成物における、バイオマス由来のエチレン(x)に由来する構造単位の含有量を、樹脂組成物全体(100質量%)に対して50質量%以上、好ましくは52質量%以上、より好ましくは55質量%以上とすることが望ましい。 In order to set the biomass degree of the resin composition of the present invention within the above range, it is desirable to set the content of structural units derived from biomass-derived ethylene (x) in the resin composition of the present invention to 50% by mass or more, preferably 52% by mass or more, and more preferably 55% by mass or more, relative to the entire resin composition (100% by mass).
ポリオレフィン(A)の重合方法は、特に限定されず、従来公知の方法により行うことができる。重合温度や重合圧力は、重合方法や重合装置に応じて適宜調節することが好ましい。また、重合装置についても特に限定されず、従来公知の装置を用いることができる。 The polymerization method for polyolefin (A) is not particularly limited, and can be carried out by a conventionally known method. It is preferable to adjust the polymerization temperature and polymerization pressure appropriately depending on the polymerization method and polymerization apparatus. In addition, the polymerization apparatus is not particularly limited, and a conventionally known apparatus can be used.
[化石燃料由来のポリオレフィン(B)]
化石燃料由来のポリオレフィン(B)は、化石燃料由来のオレフィンを含むモノマー成分を重合させてなるポリオレフィンであり、変性ポリオレフィン(B-1)を含み、好ましくは変性ポリオレフィン(B-1)と、化石燃料由来のエチレンおよびα-オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むモノマー成分を重合させてなる化石燃料由来のポリオレフィン(B-2)とを含む。
[Polyolefin derived from fossil fuels (B)]
The fossil fuel-derived polyolefin (B) is a polyolefin obtained by polymerizing a monomer component containing an olefin derived from a fossil fuel, and includes a modified polyolefin (B-1), and preferably includes a modified polyolefin (B-1) and a fossil fuel-derived polyolefin (B-2) obtained by polymerizing a monomer component containing at least one selected from the group consisting of ethylene and α-olefins derived from a fossil fuel.
ポリオレフィン(B)全体を100質量%とした場合、変性ポリオレフィン(B-1)の含有割合は、好ましくは10質量%以上100質量%以下、より好ましくは20質量%以上80質量%以下である。変性ポリオレフィン(B-1)の含有割合が前記範囲内であることにより、接着力と生産コストのバランスの観点から優れる。 When the entire polyolefin (B) is taken as 100% by mass, the content of the modified polyolefin (B-1) is preferably 10% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less. When the content of the modified polyolefin (B-1) is within the above range, it is excellent in terms of the balance between adhesive strength and production costs.
<変性ポリオレフィン(B-1)>
変性ポリオレフィン(B-1)は、未変性ポリオレフィンの少なくとも一部が変性されてなる変性ポリオレフィンであり、好ましくは不飽和カルボン酸およびその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物(y)でグラフト変性されてなる変性ポリオレフィンである。
<Modified Polyolefin (B-1)>
The modified polyolefin (B-1) is a modified polyolefin obtained by modifying at least a portion of an unmodified polyolefin, and is preferably a modified polyolefin obtained by graft-modifying with at least one compound (y) selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof.
≪未変性ポリオレフィン≫
前記未変性ポリオレフィンとしては、化石燃料由来のオレフィンを含むモノマー成分を重合させてなるポリオレフィンであれば特に限定されないが、好ましくはエチレン単独重合体、およびエチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの共重合体、より好ましくはエチレン単独重合体、およびエチレンと炭素数3~10のα-オレフィンとの共重合体、さらに好ましくは、エチレン単独重合体、およびエチレンと炭素数2~8のα-オレフィンとの共重合体が挙げられる。未変性ポリオレフィンは、1種単独で使用しても2種以上を使用してもよい。
<Unmodified polyolefin>
The unmodified polyolefin is not particularly limited as long as it is a polyolefin obtained by polymerizing a monomer component containing an olefin derived from a fossil fuel, and preferably includes an ethylene homopolymer and a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, more preferably an ethylene homopolymer and a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 10 carbon atoms, and even more preferably an ethylene homopolymer and a copolymer of ethylene and an α-olefin having 2 to 8 carbon atoms. The unmodified polyolefin may be used alone or in combination of two or more kinds.
前記α-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、4-メチル-1-ペンテンなどが挙げられ、これらは1種単独で使用しても2種以上を使用してもよい。 Examples of the α-olefins include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, and 4-methyl-1-pentene, and these may be used alone or in combination of two or more.
前記未変性ポリオレフィンの密度は、好ましくは0.860~0.960g/cm3、より好ましくは0.865~0.955g/cm3、更に好ましくは0.870~0.950g/cm3である。また、前記未変性ポリオレフィンにおける、ASTM D1238による190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.01~100g/10分、より好ましくは0.05~50g/10分、さらに好ましくは0.1~10g/10分である。前記未変性ポリオレフィンの密度およびMFRがこの範囲にあれば、変性ポリオレフィン(B-1)の密度、MFRも同程度となることからハンドリングしやすい。 The density of the unmodified polyolefin is preferably 0.860 to 0.960 g/cm 3 , more preferably 0.865 to 0.955 g/cm 3 , and even more preferably 0.870 to 0.950 g/cm 3 . The melt flow rate (MFR) of the unmodified polyolefin at 190° C. under a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 is preferably 0.01 to 100 g/10 min, more preferably 0.05 to 50 g/10 min, and even more preferably 0.1 to 10 g/10 min. If the density and MFR of the unmodified polyolefin are within these ranges, the density and MFR of the modified polyolefin (B-1) will also be approximately the same, making it easy to handle.
前記未変性ポリオレフィンは、従来から公知のいずれの方法によっても製造することができ、例えば、高圧法あるいはチタン系触媒、バナジウム系触媒、メタロセン触媒などを用いた低圧法によって製造することができる。また、未変性ポリオレフィンは、樹脂およびエラストマーのいずれの形態でもよく、アイソタクチック構造、シンジオタクチック構造の両者ともに使用可能であり、立体規則性についても特段の制限はない。市販の樹脂をそのまま利用することも可能である。 The unmodified polyolefin can be produced by any conventional method, for example, a high-pressure method or a low-pressure method using a titanium catalyst, a vanadium catalyst, a metallocene catalyst, or the like. The unmodified polyolefin may be in the form of either a resin or an elastomer, and both isotactic and syndiotactic structures can be used, with no particular restrictions on stereoregularity. Commercially available resins can also be used as is.
≪化合物(y)≫
グラフト変性に用いられる、不飽和カルボン酸およびその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物(y)としては、カルボン酸基を1以上有する不飽和化合物、無水カルボン酸基を1以上有する不飽和化合物およびその誘導体を挙げることができ、不飽和化合物が有する不飽和基としては、ビニル基、ビニレン基、不飽和環状炭化水素基などを挙げることができる。具体的な化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸などの不飽和カルボン酸、またはこれらの酸無水物あるいはこれらの誘導体(例えば酸ハライド、アミド、イミド、エステルなど)が挙げられる。
<Compound (y)>
At least one compound (y) selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof, which is used for graft modification, can include unsaturated compounds having one or more carboxylic acid groups, unsaturated compounds having one or more carboxylic anhydride groups and derivatives thereof, and examples of the unsaturated groups of the unsaturated compounds include vinyl groups, vinylene groups, unsaturated cyclic hydrocarbon groups, etc. Specific examples of the compounds include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, norbornene dicarboxylic acid, and bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic acid, or acid anhydrides or derivatives thereof (e.g., acid halides, amides, imides, esters, etc.).
具体的な化合物(y)の例としては、塩化マレニル、マレニルイミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸ジメチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸アミノエチルおよびメタクリル酸アミノプロピルなどを挙げることができる。また、化合物(y)は、1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合せて使用することもできる。これらの中では、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸アミノプロピルが好ましく、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水物などのジカルボン酸無水物がより好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。 Specific examples of compound (y) include malenyl chloride, malenylimide, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic anhydride, dimethyl maleate, monomethyl maleate, diethyl maleate, diethyl fumarate, dimethyl itaconate, diethyl citraconic acid, dimethyl tetrahydrophthalate, dimethyl bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, aminoethyl methacrylate, and aminopropyl methacrylate. Compound (y) can be used alone or in combination of two or more. Among these, maleic anhydride, (meth)acrylic acid, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic anhydride, hydroxyethyl (meth)acrylate, glycidyl methacrylate, and aminopropyl methacrylate are preferred, and dicarboxylic anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic anhydride are more preferred, with maleic anhydride being particularly preferred.
化合物(y)を未変性ポリオレフィンに導入する方法としては、周知の方法を採用することが可能であり、例えば、未変性ポリオレフィンの主鎖に化合物(y)をグラフト共重合する方法や、オレフィンと化合物(y)をラジカル共重合する方法等を例示することができる。 The method for introducing compound (y) into unmodified polyolefin can be a well-known method, such as graft copolymerization of compound (y) onto the main chain of unmodified polyolefin or radical copolymerization of olefin and compound (y).
≪グラフト重合方法≫
変性ポリオレフィン(B-1)をグラフト共重合により得る場合には、グラフト主鎖となる未変性ポリオレフィンに、化合物(y)、更に必要に応じてその他のエチレン性不飽和単量体等を、ラジカル開始剤の存在下、グラフト共重合する。
Graft polymerization method
When the modified polyolefin (B-1) is obtained by graft copolymerization, the compound (y) and, if necessary, other ethylenically unsaturated monomers and the like are graft copolymerized onto the unmodified polyolefin that serves as the graft main chain in the presence of a radical initiator.
化合物(y)を未変性ポリオレフィンの主鎖にグラフトさせる方法については特に限定されず、溶液法、溶融混練法等、従来公知のグラフト重合法を採用することができる。例えば、未変性ポリオレフィンを有機溶媒に溶解し、次いで得られた溶液に化合物(y)及び必要に応じて有機過酸化物などのラジカル開始剤を加え、通常、60~350℃、好ましくは80~190℃の温度で、0.5~15時間、好ましくは1~10時間反応させる方法、あるいは、押出機などを使用して、無溶媒で、未変性ポリオレフィンと、化合物(y)及び必要に応じて有機過酸化物などのラジカル開始剤を加え、通常、未変性ポリオレフィンの融点以上、好ましくは120~350℃、0.5~10分間反応させる方法を採り得る。 There are no particular limitations on the method for grafting compound (y) onto the main chain of unmodified polyolefin, and any conventionally known graft polymerization method, such as a solution method or a melt kneading method, can be used. For example, an unmodified polyolefin is dissolved in an organic solvent, and then compound (y) and, if necessary, a radical initiator such as an organic peroxide are added to the resulting solution, and the mixture is reacted for 0.5 to 15 hours, preferably 1 to 10 hours, usually at a temperature of 60 to 350°C, preferably 80 to 190°C, or a method is used in which unmodified polyolefin, compound (y) and, if necessary, a radical initiator such as an organic peroxide are added to the mixture in the absence of a solvent, using an extruder, and the mixture is reacted for 0.5 to 10 minutes, usually at a temperature above the melting point of the unmodified polyolefin, preferably at 120 to 350°C.
≪変性ポリオレフィン(B-1)の特性≫
変性ポリオレフィン(B-1)中における化合物(y)に由来する構造単位の含有量(グラフト量)は、例えば、化合物(y)が無水マレイン酸およびその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である場合、無水マレイン酸由来の構造単位換算で、好ましくは0.01質量%以上5質量%以下、好ましくは0.05質量%以上4.0質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以上3.0質量%以下である。化合物(y)が他の化合物の場合も同様である。グラフト量が上記範囲を超えると経済的でなくなり、一方で、変性ポリオレフィン(B-1)中のグラフト量が前記範囲より少ないと、接着力は小さいという傾向にある。
<Characteristics of modified polyolefin (B-1)>
The content (graft amount) of the structural unit derived from the compound (y) in the modified polyolefin (B-1) is, for example, in the case where the compound (y) is at least one compound selected from the group consisting of maleic anhydride and its derivatives, preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, preferably 0.05% by mass or more and 4.0% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 3.0% by mass or less, calculated as the structural unit derived from maleic anhydride. The same applies when the compound (y) is another compound. If the graft amount exceeds the above range, it becomes uneconomical, while if the graft amount in the modified polyolefin (B-1) is less than the above range, the adhesive strength tends to be small.
変性ポリオレフィン(B-1)において、化合物(y)に由来する構造単位を除いた全構造単位中におけるエチレン由来の構造単位の含有比率は、好ましくは80モル%以上100モル%以下、より好ましくは85モル%以上100モル%以下、さらに好ましくは95モル%以上100モル%以下である。エチレン由来の構造単位の含有比率が前記範囲内であると、成形加工性の観点から優れる。 In the modified polyolefin (B-1), the content ratio of ethylene-derived structural units in all structural units excluding structural units derived from compound (y) is preferably 80 mol% or more and 100 mol% or less, more preferably 85 mol% or more and 100 mol% or less, and even more preferably 95 mol% or more and 100 mol% or less. When the content ratio of ethylene-derived structural units is within the above range, it is excellent in terms of moldability.
変性ポリオレフィン(B-1)のASTM D1238による荷重2.16kg、190℃におけるメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.01g/10分以上500g/10分以下、より好ましくは0.05g/10分以上100g/10分以下である。変性ポリオレフィン(B-1)のMFRが前記範囲にあると、成形性が良く、接着力にも優れる。熱プレス成形で厚み100ミクロンの接着剤層を基材にはさんで、剥離試験を行い、接着力を測定する方法では、低いMFRで、分子鎖が長いほど接着力が高い傾向にある。キャスト成形で成形したフィルムにおいて、厚み30~50ミクロンの接着剤層の場合は、逆の傾向にある。キャスト成形フィルム剥離試験を行い、接着力を測定する方法では、高いMFRで、分子鎖が短いほど接着力が高い傾向にある。高いMFRで、分子鎖が短いほど、界面での流れ性が良いからであると考えられる。 The melt flow rate (MFR) of the modified polyolefin (B-1) at 190°C under a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 is preferably 0.01 g/10 min to 500 g/10 min, more preferably 0.05 g/10 min to 100 g/10 min. When the MFR of the modified polyolefin (B-1) is within the above range, it has good moldability and excellent adhesive strength. In a method in which a 100 micron thick adhesive layer is sandwiched between substrates by hot press molding and a peel test is performed to measure the adhesive strength, the lower the MFR and the longer the molecular chain, the higher the adhesive strength tends to be. In a film molded by cast molding, the adhesive layer is 30 to 50 microns thick, and the opposite tendency is observed. In a method in which a cast molding film peel test is performed and the adhesive strength is measured, the higher the MFR and the shorter the molecular chain, the higher the adhesive strength tends to be. This is thought to be because the higher the MFR and the shorter the molecular chain, the better the flowability at the interface.
変性ポリオレフィン(B-1)の密度は、好ましくは0.860g/cm3以上0.960g/cm3以下、より好ましくは0.865g/cm3以上0.955g/cm3以下、更に好ましくは0.870g/cm3以上0.950g/cm3以下である。 The density of the modified polyolefin (B-1) is preferably 0.860 g/cm 3 or more and 0.960 g/cm 3 or less, more preferably 0.865 g/cm 3 or more and 0.955 g/cm 3 or less, and even more preferably 0.870 g/cm 3 or more and 0.950 g/cm 3 or less.
<化石燃料由来のポリオレフィン(B-2)>
化石燃料由来のポリオレフィン(B-2)は、化石燃料由来のエチレンおよびα-オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むモノマー成分を重合させてなるポリオレフィンである。
<Polyolefin derived from fossil fuels (B-2)>
The fossil fuel-derived polyolefin (B-2) is a polyolefin obtained by polymerizing a monomer component containing at least one selected from the group consisting of ethylene and α-olefins derived from fossil fuels.
ポリオレフィン(B-2)としては、上述した未変性ポリオレフィンと同様のものが挙げられ、好ましくはエチレン単独重合体およびエチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの共重合体、より好ましくはエチレンと炭素数3~10のα-オレフィンとの共重合体、さらに好ましくはエチレンと炭素数2~8のα-オレフィンとの共重合体である。 The polyolefin (B-2) may be the same as the unmodified polyolefin described above, and is preferably an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, more preferably a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 10 carbon atoms, and even more preferably a copolymer of ethylene and an α-olefin having 2 to 8 carbon atoms.
ポリオレフィン(B-2)の密度は、好ましくは0.860~0.960g/cm3、より好ましくは0.862~0.955g/cm3、更に好ましくは0.865~0.950g/cm3である。また、ポリオレフィン(B-2)における、ASTM D1238による190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.01~100g/10分、より好ましくは0.05~50g/10分、さらに好ましくは0.1~10g/10分である。 The density of the polyolefin (B-2) is preferably 0.860 to 0.960 g/cm 3 , more preferably 0.862 to 0.955 g/cm 3 , and even more preferably 0.865 to 0.950 g/cm 3. The melt flow rate (MFR) of the polyolefin (B-2) at 190° C. under a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 is preferably 0.01 to 100 g/10 min, more preferably 0.05 to 50 g/10 min, and even more preferably 0.1 to 10 g/10 min.
ポリオレフィン(B-2)は、従来から公知のいずれの方法によっても製造することができ、例えば、高圧法あるいはチタン系触媒、バナジウム系触媒、メタロセン触媒などを用いた低圧法によって製造することができる。また、ポリオレフィン(B-2)は、樹脂およびエラストマーのいずれの形態でもよく、アイソタクチック構造、シンジオタクチック構造の両者ともに使用可能であり、立体規則性についても特段の制限はない。市販の樹脂をそのまま利用することも可能である。 Polyolefin (B-2) can be produced by any conventionally known method, for example, a high-pressure method or a low-pressure method using a titanium catalyst, a vanadium catalyst, a metallocene catalyst, or the like. Polyolefin (B-2) may be in the form of either a resin or an elastomer, and both isotactic and syndiotactic structures can be used, with no particular restrictions on stereoregularity. Commercially available resins can also be used as is.
[その他の成分]
本発明の樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤または他の重合体やゴムなどを必要に応じて含有することができる。
[Other ingredients]
The resin composition of the present invention may contain, as necessary, additives commonly used such as antioxidants, weather stabilizers, antistatic agents, antifogging agents, antiblocking agents, lubricants, nucleating agents, pigments, or other polymers or rubbers, within the scope of the object of the present invention.
[樹脂組成物の組成]
本発明の樹脂組成物において、前記成分(A)および(B)の合計を100質量部とした場合、
バイオマス由来のポリオレフィン(A)の含有量は、好ましくは50質量部以上95質量部以下、より好ましくは55質量部以上90質量部以下、さらに好ましくは60質量部以上85質量部以下であり、
化石燃料由来のポリオレフィン(B)の含有量は、好ましくは5質量部以上50質量部以下、より好ましくは10質量部以上45質量部以下、さらに好ましくは15質量部以上40質量部以下である。バイオマス由来のポリオレフィン(A)および化石燃料由来のポリオレフィン(B)の含有量が前記範囲内であることにより、高いバイオマス度を有する樹脂組成物を得ることができる。
[Composition of Resin Composition]
In the resin composition of the present invention, when the total amount of the components (A) and (B) is 100 parts by mass,
The content of the biomass-derived polyolefin (A) is preferably 50 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, more preferably 55 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and even more preferably 60 parts by mass or more and 85 parts by mass or less,
The content of the fossil fuel-derived polyolefin (B) is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 45 parts by mass or less, and even more preferably 15 parts by mass or more and 40 parts by mass or less. By having the contents of the biomass-derived polyolefin (A) and the fossil fuel-derived polyolefin (B) within the above ranges, a resin composition having a high biomass content can be obtained.
本発明の樹脂組成物は、種々公知の方法、例えば、前記成分(A)および(B)ならびに必要に応じてその他の成分を、ヘンシェルミキサー、タンブラーブレンダー、V-ブレンダー等によりドライブレンドする方法、ドライブレンドした後、単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー等により溶融混練する方法、および溶媒の存在下で、攪拌混合する方法等によって調製することができる。 The resin composition of the present invention can be prepared by various known methods, such as a method of dry blending the components (A) and (B) and, if necessary, other components, using a Henschel mixer, tumbler blender, V-blender, or the like, a method of dry blending and then melt kneading using a single-screw extruder, multi-screw extruder, Banbury mixer, or the like, and a method of stirring and mixing in the presence of a solvent.
[積層体]
本発明の積層体は、上述した本発明の樹脂組成物を含む層(I)(以下「接着層(I)」ともいう。)を有し、好ましくは、ポリアミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物(EVOH)、およびポリエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーを含む層(II)をさらに有する。この場合、前記層(II)が前記層(I)に直接積層されていることが好ましい。また、本発明の積層体は、特に好ましくは、ポリエチレンからなる基材層(III)をさらに有する。この場合、前記層(I)が基材層(III)に直接積層されていることが好ましい。
[Laminate]
The laminate of the present invention has a layer (I) (hereinafter also referred to as "adhesive layer (I)") containing the above-mentioned resin composition of the present invention, and preferably further has a layer (II) containing at least one polymer selected from the group consisting of polyamide, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (EVOH), and polyester. In this case, it is preferable that the layer (II) is directly laminated to the layer (I). Furthermore, the laminate of the present invention particularly preferably further has a substrate layer (III) made of polyethylene. In this case, it is preferable that the layer (I) is directly laminated to the substrate layer (III).
前記層(II)に含まれるポリアミドとしては、特に限定されないが、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン12、ナイロン11、MXDナイロン、アモルファスナイロン、共重合ナイロンなどが挙げられる。 The polyamide contained in the layer (II) is not particularly limited, but examples thereof include nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 12, nylon 11, MXD nylon, amorphous nylon, and copolymer nylon.
前記層(II)に含まれるエチレン・ビニルアルコール共重合体鹸化物(EVOH)は、好ましくは、エチレン含有率が15~60モル%、好ましくは20~50モル%のエチレン・酢酸ビニル共重合体をケン化して得られる、ケン化度90~100%、好ましくは95~100%の重合体である。 The saponified ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) contained in the layer (II) is preferably a polymer with a degree of saponification of 90 to 100%, preferably 95 to 100%, obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer having an ethylene content of 15 to 60 mol%, preferably 20 to 50 mol%.
前記層(II)に含まれるポリエステルとしては、特に限定されないが、例えば、ポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフテナートおよびこれら樹脂の混合物または芳香族ポリエステル、例えば液晶ポリマー等の中から選択できる。 The polyester contained in the layer (II) is not particularly limited, but may be selected from, for example, polylactic acid, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthenate, and mixtures of these resins, or aromatic polyesters, such as liquid crystal polymers.
前記基材層(III)に含まれるポリエチレンとしては、特に限定されず、公知のポリエチレンを用いることができる。 The polyethylene contained in the base layer (III) is not particularly limited, and any known polyethylene can be used.
本発明の積層体の層構成としては、例えば、層(II)/接着層(I)の2層構造、層(II)/接着層(I)/層(II)の3層構造、基材層(III)/接着層(I)/層(II)の3層構造、接着層(I)/層(II)/接着層(I)の3層構造、基材層(III)/接着層(I)/層(II)/接着層(I)/基材層(III)の5層構造などが挙げられる。 Examples of layer structures of the laminate of the present invention include a two-layer structure of layer (II)/adhesive layer (I), a three-layer structure of layer (II)/adhesive layer (I)/layer (II), a three-layer structure of substrate layer (III)/adhesive layer (I)/layer (II), a three-layer structure of adhesive layer (I)/layer (II)/adhesive layer (I), and a five-layer structure of substrate layer (III)/adhesive layer (I)/layer (II)/adhesive layer (I)/substrate layer (III).
また、本発明の積層体は、本発明の効果を損なわない限り、上述した層(I)、層(II)、基材層(III)以外の他の層を含んでいてもよい。他の層としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫およびニッケル等の金属からなる層やこれらの金属の少なくとも一種を主成分として含む合金からなる層、およびリグラインド層などが挙げられる。リグラインド層とは、積層体を成形する場合に生じるバリ部分(不要部分)、積層体の回収品(スクラップ)、成形の際に生じる不良品などを粉砕、あるいは必要であれば、当該粉砕物を押出機等で溶融混練してなるもの(リグラインド)からなる層である。このような他の層は、前記層(III)の代わりに用いることもできる。 The laminate of the present invention may also include layers other than the above-mentioned layer (I), layer (II), and base layer (III) as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the other layers include layers made of metals such as aluminum, iron, copper, tin, and nickel, layers made of alloys containing at least one of these metals as a main component, and regrind layers. The regrind layer is a layer made of burrs (unnecessary parts) generated when molding the laminate, recovered laminates (scrap), and defective products generated during molding, which are crushed, or, if necessary, the crushed products are melt-kneaded in an extruder or the like (regrind). Such other layers can also be used in place of the layer (III).
本発明の積層体を構成する上記各層には、本発明の目的を損なわない範囲で、充填剤、安定剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等の公知の添加剤を配合することができる。 本発明の積層体は、共押出成形、プレス成形、押出ラミネート成形等公知の方法により製造することができる。これらの中では層間接着力の点で、共押出成形法を用いる事が好ましい。共押出成形法としてはフラット・ダイを用いるTーダイ法とサーキュラー・ダイを用いるインフレーション法とがある。フラット・ダイはブラック・ボックスを使用したシングル・マニホールド形式およびマルチ・マニホールド形式のいずれを用いてもよい。インフレーション法に用いるダイについても公知のダイを用いることができる。 The layers constituting the laminate of the present invention may contain known additives such as fillers, stabilizers, lubricants, antistatic agents, flame retardants, and foaming agents, provided that the object of the present invention is not impaired. The laminate of the present invention may be manufactured by known methods such as coextrusion molding, press molding, and extrusion lamination molding. Among these, the coextrusion molding method is preferred in terms of interlayer adhesion. Coextrusion molding methods include the T-die method using a flat die and the inflation method using a circular die. The flat die may be either a single manifold type or a multi-manifold type using a black box. Any known die may be used for the inflation method.
[用途]
本発明による樹脂組成物、該樹脂組成物を含む成形体(例えば、フィルム、チューブおよびボトル等)、該樹脂組成物を含む層を有する積層体、ならびに、該積層体を含む積層フィルム、積層チューブおよび積層ボトル等は、食品容器や袋等の包装製品、化粧品用の容器、シートおよび包装製品、ならびに、医薬品用の容器、シートおよび包装製品などに好適に使用することができる。また、光学フィルム、樹脂板、各種ラベル材料、蓋材、およびラミネートチューブ等の各種用途に好適に使用することができ、特に、包装製品およびシート成形品が好ましい。
[Application]
The resin composition according to the present invention, a molded article (e.g., a film, a tube, a bottle, etc.) containing the resin composition, a laminate having a layer containing the resin composition, and a laminated film, a laminated tube, a laminated bottle, etc. containing the laminate can be suitably used for packaging products such as food containers and bags, cosmetic containers, sheets and packaging products, and pharmaceutical containers, sheets and packaging products, etc. They can also be suitably used for various applications such as optical films, resin plates, various label materials, lid materials, and laminate tubes, and are particularly preferably used for packaging products and sheet molded products.
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[物性の測定方法]
実施例および比較例において、物性(密度およびメルトフローレート)の測定は、以下の方法で行った。
[Methods for measuring physical properties]
In the examples and comparative examples, the physical properties (density and melt flow rate) were measured by the following methods.
<密度(g/cm3)>
密度は、ASTM D1505に準拠して測定した。
<Density (g/cm 3 )>
Density was measured according to ASTM D1505.
<メルトフローレート(MFR)(g/10分)>
メルトフローレートは、ASTM D1238に準拠し、温度190℃、2160g荷重で測定した。
<Melt flow rate (MFR) (g/10 min)>
The melt flow rate was measured in accordance with ASTM D1238 at a temperature of 190° C. and a load of 2160 g.
[使用した材料]
実施例および比較例において使用したポリオレフィンを以下に示す。なお、いずれのポリオレフィンも市販品を使用した。
[Materials used]
The polyolefins used in the examples and comparative examples are shown below. Note that all of the polyolefins used were commercially available products.
<ポリエチレン>
PE-1:バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン(Braskem S.A.社製、バイオマス度:87%(ASTM D6866準拠)、密度:0.92g/cm3、MFR:2.3g/10分)
PE-2:化石燃料由来の直鎖状低密度ポリエチレン((株)プライムポリマー製、密度:0.92g/cm3、MFR:2.0g/10分)
<Polyethylene>
PE-1: Biomass-derived linear low-density polyethylene (manufactured by Braskem S.A., biomass content: 87% (based on ASTM D6866), density: 0.92 g/cm 3 , MFR: 2.3 g/10 min)
PE-2: linear low-density polyethylene derived from fossil fuels (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., density: 0.92 g/cm 3 , MFR: 2.0 g/10 min)
<無水マレイン酸変性ポリエチレン>
MAH-PE-1:化石燃料由来の無水マレイン酸変性直鎖状低密度ポリエチレン(三井化学(株)製、無水マレイン酸グラフト量:1質量%、密度:0.92g/cm3、MFR:0.3g/10分)
<Maleic anhydride modified polyethylene>
MAH-PE-1: fossil fuel-derived maleic anhydride-modified linear low-density polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., maleic anhydride graft amount: 1 mass %, density: 0.92 g/cm 3 , MFR: 0.3 g/10 min)
<エチレン・α-オレフィンランダム共重合体>
EBR-1:化石燃料由来のエチレン・1-ブテンランダム共重合体(三井化学(株)製、密度:0.87g/cm3、MFR:3.6g/10分)
<Ethylene/α-olefin random copolymer>
EBR-1: fossil fuel-derived ethylene/1-butene random copolymer (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., density: 0.87 g/cm 3 , MFR: 3.6 g/10 min)
[実施例1]
<樹脂組成物の調製>
ポリオレフィン(A)としてポリエチレン(PE-1)65質量%、変性ポリオレフィン(B-1)として無水マレイン酸変性ポリエチレン(MAH-PE-1)15質量%、およびポリオレフィン(B-2)としてエチレン・α-オレフィンランダム共重合体(EBR-1)20質量%を配合した混合物を、220℃に設定した60mmφ一軸押出機で混練造粒することにより、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物は、密度が0.91g/cm3であり、MFRが1.9g/10分であった。
[Example 1]
<Preparation of Resin Composition>
A resin composition was obtained by kneading and granulating a mixture of 65% by mass of polyethylene (PE-1) as polyolefin (A), 15% by mass of maleic anhydride modified polyethylene (MAH-PE-1) as modified polyolefin (B-1), and 20% by mass of ethylene-α-olefin random copolymer (EBR-1) as polyolefin (B-2) in a 60 mmφ single screw extruder set at 220° C. The resulting resin composition had a density of 0.91 g/cm 3 and an MFR of 1.9 g/10 min.
<積層体の製造>
直鎖状低密度ポリエチレン((株)プライムポリマー製、ウルトゼックス 2021L)から形成されるPE層(III)、得られた樹脂組成物から形成される接着層(I)、エチレン・ビニルアルコール共重合体((株)クラレ製、エバール F101A)から形成されるEVOH層(II)がこの順に積層された3層からなる積層体(フィルム)を、下記の成形条件で製造した。
<Production of Laminate>
A three-layer laminate (film) consisting of a PE layer (III) formed from a linear low-density polyethylene (Ultsex 2021L, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.), an adhesive layer (I) formed from the obtained resin composition, and an EVOH layer (II) formed from an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVAL F101A, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) laminated in this order was produced under the following molding conditions.
≪積層体の成形条件≫
層構造:PE層(III)/接着層(I)/EVOH層(II)
層の厚み:PE層(III) 40μm
接着層(I) 10μm
EVOH層(II) 20μm
T-ダイ成形機:PE層(III) 40mmφ押出機、設定温度 220℃
接着層(I) 30mmφ押出機、設定温度 220℃
EVOH層(II) 30mmφ押出機、設定温度 220℃
成形速度:20m/分
<Laminate molding conditions>
Layer structure: PE layer (III)/adhesive layer (I)/EVOH layer (II)
Layer thickness: PE layer (III) 40 μm
Adhesive layer (I) 10μm
EVOH layer (II) 20μm
T-die molding machine: PE layer (III) 40 mmφ extruder, set temperature 220°C
Adhesive layer (I): 30 mmφ extruder, set temperature 220°C
EVOH layer (II) 30 mmφ extruder, set temperature 220°C
Molding speed: 20m/min
<接着強度(N/15mm)>
得られた積層体(3層フィルム)の接着強度は、積層体から15mm幅でサンプルを切り出し、接着層(I)とEVOH層(II)との間の層間接着強度(剥離強度)を引張試験機((株)インテスコ製「IM-20ST型」)を用いて23℃の恒温槽内で測定した。剥離試験の測定方法はT-剥離法、剥離速度は300mm/分とした。この測定を5回行い、得られた数値の平均をその積層体の接着強度(EVOH接着力)とした。結果を表1に示す。
<Adhesive strength (N/15mm)>
The adhesive strength of the obtained laminate (three-layer film) was measured by cutting a sample with a width of 15 mm from the laminate, and measuring the interlayer adhesive strength (peel strength) between the adhesive layer (I) and the EVOH layer (II) using a tensile tester ("IM-20ST type" manufactured by Intesco Corporation) in a thermostatic chamber at 23°C. The measurement method for the peel test was the T-peel method, and the peel speed was 300 mm/min. This measurement was performed five times, and the average of the obtained values was taken as the adhesive strength (EVOH adhesive strength) of the laminate. The results are shown in Table 1.
[比較例1]
配合処方を表1に示すとおりに変更した以外は実施例1と同様の方法で樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物は、密度が0.91g/cm3であり、MFRが1.7g/10分であった。得られた樹脂組成物を用いて、実施例1と同様にして積層体を製造し、その接着強度を測定した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compounding recipe was changed as shown in Table 1. The resulting resin composition had a density of 0.91 g/ cm3 and an MFR of 1.7 g/10 min. A laminate was produced using the resulting resin composition in the same manner as in Example 1, and its adhesive strength was measured. The results are shown in Table 1.
表1に示すように、バイオマス由来ポリエチレンを用いて製造された実施例1の積層体における接着強度は、石油燃料由来ポリエチレンのみで製造された比較例1の積層体における接着強度と遜色ない結果であった。 As shown in Table 1, the adhesive strength of the laminate of Example 1, which was produced using biomass-derived polyethylene, was comparable to the adhesive strength of the laminate of Comparative Example 1, which was produced using only petroleum-derived polyethylene.
Claims (13)
化石燃料由来のオレフィンを含むモノマー成分(バイオマス由来のモノマー成分を含まない)を重合させてなる化石燃料由来のポリオレフィン(B)と
を含む樹脂組成物であって、
前記ポリオレフィン(B)が、変性ポリオレフィン(B-1)と、化石燃料由来のエチレンと化石燃料由来の炭素数3~20のα-オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むモノマー成分との共重合体である化石燃料由来のポリオレフィン(B-2)とを含み、
前記変性ポリオレフィン(B-1)の変性前の未変性ポリオレフィンが、エチレン単独重合体または直鎖状低密度ポリエチレンであり、
前記エチレン(x)に由来する構造単位が、前記樹脂組成物全体に対して50質量%以上の量で含まれている樹脂組成物。 A biomass-derived polyolefin (A) obtained by polymerizing a monomer component mainly composed of biomass-derived ethylene (x);
A resin composition comprising: a fossil fuel-derived polyolefin (B) obtained by polymerizing a monomer component containing an olefin derived from a fossil fuel (not including a monomer component derived from biomass),
the polyolefin (B) comprises a modified polyolefin (B-1) and a fossil fuel-derived polyolefin (B-2) which is a copolymer of a monomer component containing at least one selected from the group consisting of fossil fuel -derived ethylene and fossil fuel-derived α-olefins having 3 to 20 carbon atoms ;
The unmodified polyolefin before the modification of the modified polyolefin (B-1) is an ethylene homopolymer or a linear low-density polyethylene,
The resin composition contains the structural unit derived from ethylene (x) in an amount of 50 mass% or more based on the entire resin composition.
A laminated bottle comprising the laminate of claim 10.
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