JPH04238028A - 多層複合体およびその燃料貯蔵容器の製造での使用 - Google Patents
多層複合体およびその燃料貯蔵容器の製造での使用Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐衝撃性の強化された
不透過性の樹脂組成物を使用して同時押し出しした多層
複合体およびその燃料貯蔵容器の製造での使用に関する
。より詳しく言えば、本発明は、ポリオレフィンおよび
酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマ−を
主成分とする耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂組成
物を使用して同時押し出しした多層複合体および該複合
体の燃料貯蔵容器の製造における使用に関する。 【0002】 【従来技術】一般にEVOHコポリマーと呼ばれている
、酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマ−
は、半結晶質構造の熱可塑性コポリマーを形成し、該コ
ポリマーはポリオレフィンと同時押し出しでき、またガ
スおよび乾燥芳香に対して極めて良好な不透過性を持つ
ことにより特徴ずけられる。ポリエチレンまたはポリプ
ロピレン等のポリオレフィンを主成分とする層がEVO
Hコポリマーの層との組み合わせで使用されている多層
複合体は、既に包装の分野で、例えば食物および医薬製
品の包装の分野で多くの用途が見出されている。それに
もかかわらず、ポリオレフィンおよびEVOHコポリマ
ーを主成分とするかかる多層複合体は、衝撃強さの要求
される用途、例えば有毒もしくは揮発性の製品の包装な
どの用途に使用することはできない。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ポリオレフィンおよび酢酸ビニルとエチレンとの加
水分解されたコポリマ−を主成分とする耐衝撃性の強化
された不透過性の樹脂組成物を使用して同時押し出しし
た多層複合体を提供することにあり、該複合体は同時に
高い不透過性および衝撃強さとを呈する。また、本発明
の目的は、該複合体を燃料貯蔵容器の製造において使用
することにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
ポリオレフィンおよび酢酸ビニルとエチレンとの加水分
解されたコポリマ−を主成分とする耐衝撃性の強化され
た不透過性の樹脂組成物を主成分とする同時押し出しし
た多層複合体であって、該耐衝撃性の強化された不透過
性の樹脂組成物が、その衝撃強さを改善する添加剤とし
てエチレンとプロピレンとの弾性コポリマ−を含み、該
弾性コポリマ−がα,β−エチレン性不飽和カルボン酸
をグラフトすることにより変性されていることを特徴と
する上記の多層複合体を提供する。 【0005】α,β−エチレン性不飽和カルボン酸でグ
ラフトするのに使用し得るエチレンとプロピレンとの弾
性コポリマ−(EPR コポリマー)は、一般に少なく
とも40%でかつ多くとも95%のエチレン由来のモノ
マ−単位を含み、残部はプロピレン由来のモノマ−単位
からなる。これらは、好ましくは45〜85 mole
%のエチレン由来のモノマ−単位と、55〜15 mo
le%のプロピレン由来のモノマ−単位を含む。 【0006】本発明の目的において、α,β−エチレン
性不飽和カルボン酸とは、α,β−エチレン性不飽和モ
ノカルボン酸、ジカルボン酸、その無水物およびその混
合物、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
フマ−ル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物等を
意味するものとする。好ましいものは無水マレイン酸で
グラフトしたEPR コポリマーである。 【0007】α,β−エチレン性不飽和カルボン酸で変
性したEPR コポリマー(変性EPR コポリマー)
は、公知の方法で、溶融状態または溶液状態にあるEP
R コポリマーを過酸の存在下でα,β−エチレン性不
飽和カルボン酸と反応させることにより得られる。α,
β−エチレン性不飽和カルボン酸由来のグラフトの所定
の含有率を有する変性EPR コポリマーは、直接少量
のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸をグラフトする
か、あるいは大量のα,β−エチレン性不飽和カルボン
酸で変性したEPR コポリマーを未変性のEPR コ
ポリマーで希釈することにより得ることができる。後者
の場合において、変性EPR コポリマーとは、未変性
のEPR コポリマーと変性EPR コポリマーとの混
合物を意味するものとする。 【0008】上で定義したような、該変性EPR コポ
リマー中におけるα,β−エチレン性不飽和カルボン酸
由来のモノマ−単位の重量で表した含有率は、一般に0
.1 〜1.5 重量%、好ましくは0.6 〜1.2
重量%の範囲内にある。従って、本発明において使用
し得る該変性EPR コポリマーは、一般に40〜95
mole%のエチレン由来のモノマ−単位、60〜5
mole% のプロピレン由来のモノマ−単位および0
.1 〜1.5 重量%のα,β−エチレン性不飽和カ
ルボン酸由来のモノマ−単位を含む。特に、該変性EP
R コポリマーは、好ましくは45〜85 mole%
のエチレン由来のモノマ−単位、55〜15mole%
のプロピレン由来のモノマ−単位および0.6 〜1
.2 重量%のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸由
来のモノマ−単位を含む。 【0009】耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂(耐
衝撃性の強化されたEVOHコポリマー)を主成分とす
る該組成物の変性EPR コポリマー含有率は特に臨界
的であるわけではない。数重量%程度の少量の変性EP
R コポリマーの配合により、同時押し出しで製造され
る物品の衝撃強さを十分に改善することが可能である。 35重量%を越えて使用しても、更に有意な衝撃強さの
改善を達成することはない。従って、本発明で使用する
耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマーは、一般に約
5〜35重量%、好ましくは15〜25重量%の変性E
PR コポリマーを含む。 【0010】本発明の予想外の効果は、上記の割合での
変性EPR コポリマーの配合が、ガスおよび乾燥芳香
に対する該EVOHコポリマーの不透過性の大幅な変更
をもたらさないという事実にある。本発明のもう一つの
予想外の局面は、本発明による同時押し出し多層複合体
の、純ガソリンおよびガソリン−アルコ−ル混合物に対
する高い不透過性にあり、該多層複合体は更にバリヤ樹
脂がポリアミドである同様な多層複合体よりも著しく優
れている。 【0011】本発明の目的にとって、酢酸ビニルとエチ
レンとの加水分解されたコポリマー(EVOHコポリマ
ー)とは、20〜60 mole%、好ましくは25〜
50 mole%のエチレン由来のモノマ−単位を含む
酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマーを
意味し、また該コポリマーは少なくとも96%、好まし
くは少なくとも98%の加水分解度を有する。 【0012】該耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂組
成物は、有利には押し出し機内で、適当ならば乾式予備
混合段階を経て、溶融状態ですべての成分を混合するこ
とにより製造される。本発明による同時押し出し多層複
合体を作製するのに使用できるポリオレフィンは、特に
ポリエチレン、とりわけ高密度ポリエチレンおよびポリ
プロピレンを包含する。 【0013】耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマー
の層および一層以上のポリオレフィンの層以外に、本発
明の多層複合体は、一般に一層以上の該ポリオレフィン
の層とEVOHコポリマーの層とを一緒に結合するため
のポリマ−接着剤の層を含む。このために、通常ポリオ
レフィンとEVOHコポリマーとの結合のために推奨さ
れているポリマ−接着剤、例えば非極性の巨大分子鎖に
極性分子を共重合するか、あるいはグラフトすることに
より得られる押し出し可能な接着剤を使用する。このよ
うなポリマ−接着剤の非限定的な例としては、無水マレ
イン酸をグラフトすることにより変性された、エチレン
とアクリル酸とのコポリマーあるいはポリオレフィン、
ポリエチレンまたはポリプロピレンからなる接着剤を例
示することができ、中でも好ましいのは無水マレイン酸
でグラフトされたポリオレフィンである。 【0014】本発明の同時押し出し多層複合体の構成ポ
リマ−の各々は、該ポリマ−を加工する際に通常使用さ
れる添加物、例えば熱安定剤、潤滑剤、顔料等を含むこ
とができるものと理解すべきである。「同時押し出し多
層複合体(coextruded multilaye
r composite)」なる表現は、同時押し出し
パリソンを吹き込み成形することにより得られる同時イ
ンフレ−ト成形した多層複合体をも包含する。 【0015】フィ−ドブロック(feed block
)または多重マニホルドを備えた、平型または丸型のダ
イスを通して同時押し出しおよびインフレ−ト成形する
通常の技術を、本発明による同時押し出し多層複合体の
製造に利用することができる。これらの技術は、様々な
層を形成する溶融ポリマ−の流れを一緒に併合し、かつ
単一のダイスを離れるまで、該ポリマ−を溶融状態で一
緒に移動させるという事実により特徴ずけられる。従っ
て、発明による多層複合体はシ−ト、プラック、チュ−
ブ、プリフォ−ムまたは中空体等の形状をとることがで
きる。 【0016】本発明の多層複合体を形成する層の厚みお
よび該構造体の全体としての厚みは臨界的なものではな
く、かつ勿論これらの構造体に意図された用途に応じて
、また必要とされる不透過性の程度および衝撃強さの程
度に応じて変化する。一見解を与えるならば、該多層複
合体の全厚みは、一般に0.5 〜7mmの範囲内にあ
り、該ポリオレフィン層は0.2 〜6.5 mmの範
囲内で変えることのできる厚みを有する。該バリヤ層の
厚みは、一般に50〜250 μの範囲内にあり、また
該接着剤ポリマ−層の厚みは10〜150 μの範囲内
にある。 【0017】従って、本発明の多層複合体は、一般に一
層の外部ポリオレフィン層と、ポリマ−接着剤の中間層
と、一層の耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂組成物
(耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマー)の外部層
で構成される少なくとも3層を含む。好ましい3層から
なる同時押し出し多層複合体は、高密度ポリエチレンの
外部層と、ポリマ−接着剤の中間層と、耐衝撃性の強化
された不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたE
VOHコポリマー)の外部層とからなる3層を含む。こ
のような複合体は、例えばプラント−保護製品(pla
nt−protection products) を
詰めるためのフラスコの製造に使用でき、この際該耐衝
撃性の強化された不透過性の樹脂層は該フラスコの内部
層を構成する。他の好ましい3層からなる同時押し出し
多層複合体は、高密度ポリプロピレンの外部層と、ポリ
マ−接着剤の中間層と、耐衝撃性の強化された不透過性
の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマ
ー)の外部層とからなる3層を含む。このような複合体
は、例えば床暖房用のチュウブの製造に利用でき、この
場合該耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂層が外部層
をなす。 【0018】該耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマ
ーが、例えば水分、いくつかの酸もしくは酸化剤に対す
るその感受性のために、外部層を構成し得ない場合には
、本発明の多層複合体は、一般に適当ならば再循環され
た廃物(recycled waste)を含むことが
できる2層のポリオレフィンの外部層と、耐衝撃性の強
化された不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化された
EVOHコポリマー)の内部層と、2層のポリマ−接着
剤の中間層とから本質的になる5層を含む。再循環され
た廃物は、適当ならばポリオレフィン層とポリマ−接着
剤層との間に配置される1以上の独立した層を形成する
ことができる。この場合、該多層複合体は6層以上を含
むことができる。 【0019】本発明において特に好ましい同時押し出し
多層複合体は、本質的に、ポリオレフィン、更に具体的
にいえば高密度ポリエチレンの2層と、耐衝撃性の強化
された不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたE
VOHコポリマー)の内部層と、2層のポリマ−接着剤
の中間層とを含む。このような複合体は、燃料貯蔵用の
中空体の同時インフレ−ション成形に特に適している。 【0020】本質的に、ポリオレフィン、更に具体的に
いえば高密度ポリエチレンの2層と、耐衝撃性の強化さ
れた不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたEV
OHコポリマー)の内部層と、2層のポリマ−接着剤の
中間層とを含むこの種の同時押し出し多層複合体のジェ
リカンおよび自動車の燃料タンク等の燃料貯蔵用容器の
製造での使用は本発明のもう一つの局面をなす。 【0021】 【実施例】以下の実施例は、本発明の多層複合体を説明
するためのものである。以下の実施例で使用するポリマ
−は以下のような特徴を有する。 o 酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマ
ー(EVOH):エチレンのモル含有率:32±2%;
モル加水分解度:>99.5%;メルトインデックス:
190 °C 、負荷2160 gで1.3 g/10
分。 o 無水マレイン酸でグラフトされた、エチレンとプロ
ピレンとの弾性コポリマー(変性EPR):エチレン由
来のモノマ−単位のモル含有率:約83%;プロピレン
由来のモノマ−単位のモル含有率:約17%;無水マレ
イン酸由来のモノマ−単位の含有率:0.7 重量%;
メルトインデックス:230 °C 、負荷10kgで
8.5 g/10分。 o ポリアミド12(PA 12):ベスタミド(Ve
stamid) L 2140 なる商標の下でケミッ
シュベルケヒュエルズ(Chemische Werk
e Huels) により市販されているもので、IS
O 基準1133に従って測定したメルトインデックス
35 ml/10分を有する。 o 耐衝撃性の強化されたポリアミド6(PA 6 R
F):ウルトラミド(Ultramid KR 443
0)なる商標の下でバスフ(BASF)により市販され
ているもので、その240 °C 、100 s −1
における粘度1300 Pasを有する。 o 高密度ポリエチレン(HDPE):ソルベ−社(S
olvay and Co) によりエルテックス(E
ltex) B 5920なる商標の下で市販されてい
るもので、190 °C 、負荷5kgにおけるメルト
インデックス0.44〜0.50 g/ 10分を有す
る。 o ポリマ−接着剤(接着剤(Adhesive)):
三井石油化学工業(Mitsui Petrochem
ical Ind.)により、アドマ−(Admer)
L 2100なる商標の下で市販されている、無水マ
レイン酸でグラフトすることにより変性されたポリエチ
レン:ASTM標準D 1238に従って190 °C
で測定したメルトインデックス1.2 g/10分。 【0022】実施例1は80重量%のEVOHコポリマ
ーおよび20重量%の変性EPR コポリマーを含む組
成物に関する。比較例としての実施例2は、100%の
EVOHコポリマーからなる組成物に関する。比較例と
しての実施例3は、100%のポリアミド12(PA
12)からなる組成物に関する。 【0023】比較例としての実施例4は、100%の耐
衝撃性の強化されたポリアミド6(PA 6 RF)か
らなる組成物に関する。実施例1で使用するEVOHコ
ポリマーと変性EPR コポリマーとの混合物は、2軸
相互侵入型同時回転式スクリュ−を備えた押し出し機内
で、ダイス温度200 〜220 °C にて製造され
、次いで造粒される。比較の目的で評価される他のバリ
ヤポリマ−は顆粒状である。 1. 組成物の衝撃強さの評価 実施例1の混合物および比較例2〜4のバリヤポリマ−
から出発して、12.7×63.5×3.2 mm(l
×L ×h)の棒材を以下に特定する条件の下で射出成
形し、ノッチ付き試験片につきISO 標準180/4
Aに従って23°C および−40 °C におけるそ
の衝撃強さを測定した。 これらの測定結果を添付した表1に示す。 【0024】これらの結果を比較すると、20重量%の
変性EPR コポリマーを含有するEVOHおよび変性
EPR コポリマーの混合物(実施例1)は、23°C
および−40 °C 両温度において、EVOHコポ
リマー(比較例2)またはポリアミド12(比較例3)
をそれぞれ単独で使用した場合における衝撃強さよりも
著しく高い衝撃強さを示し、また更に耐衝撃性の強化さ
れたポリアミド6(比較例4)と同程度の大きさの衝撃
強さを呈する。 2. 該組成物の燃料に対する不透過性の評価この一
連のテストにおいては、標準の純ガソリン(EEC標準
34による)および容積比90/10 の標準ガソリン
/メタノ−ル混合物に対する、実施例1、2および4の
組成物の不透過性に関する評価を行った。 【0025】この目的で使用した測定セルは側部が金属
製のフランジからなり、その有効高さ(working
height)は55mmであり、該フランジには2
枚のシ−トが付着されており、該シ−トは実施例1、2
および4の組成物から射出成形した厚み1.2 mmお
よび辺の長さ120 mmを有するものであった。該シ
−トの射出成形条件は以下の通りであった。 【0026】 これらのシ−トを、該燃料に暴露される表面が90
×90 mm2となるように取りつけた。一旦該セルを
テストすべき燃料(燃料の容量400 ml)で満たし
、該シ−トを密封し、次いで該セルを40°C に制御
された封鎖容器内に入れた。 【0027】定常状態を達成するための時間(その長さ
はテストすべき材料に応じて変化する)の経過後、該セ
ルの1日ごとの重量損失(mg/日で表示)の値は均一
になることがわかった。該定常状態に達したら即座に、
該セルの重量損失を一定の間隔で測定し、日で表した時
間(横軸)の関数として、mg単位で図にプロット(縦
軸)した。実験点の線形回帰解析により得られた直線の
角度係数(angular coefficient)
は該不透過性の尺度を与える(全暴露表面積16,2
00 mm2および厚み1.2 mmに対する、該セル
のmgで表した1日当たりの重量損失量)。 【0028】添付した表2には、実施例1および比較例
2および4の組成物の不透過性の3回の測定の平均値が
与えられている。これらの結果の比較は、耐衝撃性の強
化されたポリアミドと比較した場合のガソリン/メタノ
−ルに対する不透過性の観点から、実施例1の組成物が
優れていることを示す。 3. 押し出された多層複合体の燃料に対する不透過
性の評価 これらの一連のテストでは、同時インフレ−ション成形
機により製造された、容量1lで、平均重量130gの
多層フラスコ(プラント−保護型として知られる)の、
標準ガソリン(EEC標準34による)および90/1
0(容量比)の標準ガソリン/メタノ−ル混合物に対す
る不透過性の評価を行った。対称構造の5層からなる評
価の対象としてのフラスコは2層の外部HDPE層と、
実施例1、2または3のバリヤ樹脂の中央層と、接着剤
ポリマ−の中間接着剤層(定義:上記参照)とを有して
いた。 【0029】該同時インフレ−ション成形した5層のフ
ラスコの様々な構成ポリマ−のダイス温度は以下の通り
であった。 HDPE:220 °C (実施例1、2および3)ポ
リマ−接着剤:185 °C (実施例1、2および3
)EVOH/変性EPR 混合物:220 °C (実
施例1:本発明)EVOH:175 °C (実施例2
:比較例)PA 12:220 °C (実施例3:比
較例)以下で評価された同時インフレ−ション成形した
多層フラスコの厚みの平均値(8回の測定)は以下の通
りであった。 【0030】外部EVOH層:1030μ±40μ反対
側の外部EVOH層:570 μ±35μ接着剤層:4
0μ±5μ バリヤ樹脂層:105 μ±5μ 実施例1、2および3の組成物の各々から5個の同時イ
ンフレ−ション成形フラスコを製造した。比較の目的で
、同一容量の5個の1−層HDPEフラスコをも製造し
たが、これらのフラスコの壁の厚みは1800μ±5μ
であった。即ち、その全厚みは該多層フラスコの壁の厚
みと同等であった(実施例5:比較例)。 【0031】これらフラスコの各々をテストすべき燃料
で満たし、40°C に状態調節した。該フラスコの不
透過性の評価は該一層シ−トに対して使用したものと同
じ方法、即ち該フラスコを時間の関数として秤量(1
mgの精度で)し、該フラスコの1日当たりの重量損失
が均一になったら即座に、実験点を記録して、評価すべ
き直線の角度係数を求めることにより実施した。添付し
た表3は、該フラスコの不透過性(5回の測定の平均)
の評価の結果を示し、そこで該不透過性はmg/日(m
gで表示した該フラスコの1日当たりの重量損失)で表
されている。 【0032】これらの結果の比較は、ポリアミド12(
実施例3:比較例)を主成分とする多層複合体(そのガ
ソリン/アルコ−ル混合物に対する不透過性は、同一の
全体としての厚みをもつ一層HDPEフラスコ(実施例
5)の値よりも僅かに高い)と比較した場合に、本発明
による多層複合体(実施例1)が、純ガソリンおよびガ
ソリン/アルコ−ル混合物に対する不透過性の極めて高
い増加を与えることを示している。 【0033】 【表1】 実施例
衝撃強さ;J/m(ISO 標準180/4A
) No.
23°C
− 40 °C
1 > 1000
255
2(R)
20 15
3(R)
280
70 4(R)
> 1000
290 【0034】 【表2】 実施例
組成物の不透過性
No.
純ガソリン ガソリン/メタノ−ル
混合物 1
60
130 2(R)
60
70 4(
R) −−
1350【0035】 【表3】
不透過性の樹脂組成物を使用して同時押し出しした多層
複合体およびその燃料貯蔵容器の製造での使用に関する
。より詳しく言えば、本発明は、ポリオレフィンおよび
酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマ−を
主成分とする耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂組成
物を使用して同時押し出しした多層複合体および該複合
体の燃料貯蔵容器の製造における使用に関する。 【0002】 【従来技術】一般にEVOHコポリマーと呼ばれている
、酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマ−
は、半結晶質構造の熱可塑性コポリマーを形成し、該コ
ポリマーはポリオレフィンと同時押し出しでき、またガ
スおよび乾燥芳香に対して極めて良好な不透過性を持つ
ことにより特徴ずけられる。ポリエチレンまたはポリプ
ロピレン等のポリオレフィンを主成分とする層がEVO
Hコポリマーの層との組み合わせで使用されている多層
複合体は、既に包装の分野で、例えば食物および医薬製
品の包装の分野で多くの用途が見出されている。それに
もかかわらず、ポリオレフィンおよびEVOHコポリマ
ーを主成分とするかかる多層複合体は、衝撃強さの要求
される用途、例えば有毒もしくは揮発性の製品の包装な
どの用途に使用することはできない。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ポリオレフィンおよび酢酸ビニルとエチレンとの加
水分解されたコポリマ−を主成分とする耐衝撃性の強化
された不透過性の樹脂組成物を使用して同時押し出しし
た多層複合体を提供することにあり、該複合体は同時に
高い不透過性および衝撃強さとを呈する。また、本発明
の目的は、該複合体を燃料貯蔵容器の製造において使用
することにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
ポリオレフィンおよび酢酸ビニルとエチレンとの加水分
解されたコポリマ−を主成分とする耐衝撃性の強化され
た不透過性の樹脂組成物を主成分とする同時押し出しし
た多層複合体であって、該耐衝撃性の強化された不透過
性の樹脂組成物が、その衝撃強さを改善する添加剤とし
てエチレンとプロピレンとの弾性コポリマ−を含み、該
弾性コポリマ−がα,β−エチレン性不飽和カルボン酸
をグラフトすることにより変性されていることを特徴と
する上記の多層複合体を提供する。 【0005】α,β−エチレン性不飽和カルボン酸でグ
ラフトするのに使用し得るエチレンとプロピレンとの弾
性コポリマ−(EPR コポリマー)は、一般に少なく
とも40%でかつ多くとも95%のエチレン由来のモノ
マ−単位を含み、残部はプロピレン由来のモノマ−単位
からなる。これらは、好ましくは45〜85 mole
%のエチレン由来のモノマ−単位と、55〜15 mo
le%のプロピレン由来のモノマ−単位を含む。 【0006】本発明の目的において、α,β−エチレン
性不飽和カルボン酸とは、α,β−エチレン性不飽和モ
ノカルボン酸、ジカルボン酸、その無水物およびその混
合物、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
フマ−ル酸、無水マレイン酸およびこれらの混合物等を
意味するものとする。好ましいものは無水マレイン酸で
グラフトしたEPR コポリマーである。 【0007】α,β−エチレン性不飽和カルボン酸で変
性したEPR コポリマー(変性EPR コポリマー)
は、公知の方法で、溶融状態または溶液状態にあるEP
R コポリマーを過酸の存在下でα,β−エチレン性不
飽和カルボン酸と反応させることにより得られる。α,
β−エチレン性不飽和カルボン酸由来のグラフトの所定
の含有率を有する変性EPR コポリマーは、直接少量
のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸をグラフトする
か、あるいは大量のα,β−エチレン性不飽和カルボン
酸で変性したEPR コポリマーを未変性のEPR コ
ポリマーで希釈することにより得ることができる。後者
の場合において、変性EPR コポリマーとは、未変性
のEPR コポリマーと変性EPR コポリマーとの混
合物を意味するものとする。 【0008】上で定義したような、該変性EPR コポ
リマー中におけるα,β−エチレン性不飽和カルボン酸
由来のモノマ−単位の重量で表した含有率は、一般に0
.1 〜1.5 重量%、好ましくは0.6 〜1.2
重量%の範囲内にある。従って、本発明において使用
し得る該変性EPR コポリマーは、一般に40〜95
mole%のエチレン由来のモノマ−単位、60〜5
mole% のプロピレン由来のモノマ−単位および0
.1 〜1.5 重量%のα,β−エチレン性不飽和カ
ルボン酸由来のモノマ−単位を含む。特に、該変性EP
R コポリマーは、好ましくは45〜85 mole%
のエチレン由来のモノマ−単位、55〜15mole%
のプロピレン由来のモノマ−単位および0.6 〜1
.2 重量%のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸由
来のモノマ−単位を含む。 【0009】耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂(耐
衝撃性の強化されたEVOHコポリマー)を主成分とす
る該組成物の変性EPR コポリマー含有率は特に臨界
的であるわけではない。数重量%程度の少量の変性EP
R コポリマーの配合により、同時押し出しで製造され
る物品の衝撃強さを十分に改善することが可能である。 35重量%を越えて使用しても、更に有意な衝撃強さの
改善を達成することはない。従って、本発明で使用する
耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマーは、一般に約
5〜35重量%、好ましくは15〜25重量%の変性E
PR コポリマーを含む。 【0010】本発明の予想外の効果は、上記の割合での
変性EPR コポリマーの配合が、ガスおよび乾燥芳香
に対する該EVOHコポリマーの不透過性の大幅な変更
をもたらさないという事実にある。本発明のもう一つの
予想外の局面は、本発明による同時押し出し多層複合体
の、純ガソリンおよびガソリン−アルコ−ル混合物に対
する高い不透過性にあり、該多層複合体は更にバリヤ樹
脂がポリアミドである同様な多層複合体よりも著しく優
れている。 【0011】本発明の目的にとって、酢酸ビニルとエチ
レンとの加水分解されたコポリマー(EVOHコポリマ
ー)とは、20〜60 mole%、好ましくは25〜
50 mole%のエチレン由来のモノマ−単位を含む
酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマーを
意味し、また該コポリマーは少なくとも96%、好まし
くは少なくとも98%の加水分解度を有する。 【0012】該耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂組
成物は、有利には押し出し機内で、適当ならば乾式予備
混合段階を経て、溶融状態ですべての成分を混合するこ
とにより製造される。本発明による同時押し出し多層複
合体を作製するのに使用できるポリオレフィンは、特に
ポリエチレン、とりわけ高密度ポリエチレンおよびポリ
プロピレンを包含する。 【0013】耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマー
の層および一層以上のポリオレフィンの層以外に、本発
明の多層複合体は、一般に一層以上の該ポリオレフィン
の層とEVOHコポリマーの層とを一緒に結合するため
のポリマ−接着剤の層を含む。このために、通常ポリオ
レフィンとEVOHコポリマーとの結合のために推奨さ
れているポリマ−接着剤、例えば非極性の巨大分子鎖に
極性分子を共重合するか、あるいはグラフトすることに
より得られる押し出し可能な接着剤を使用する。このよ
うなポリマ−接着剤の非限定的な例としては、無水マレ
イン酸をグラフトすることにより変性された、エチレン
とアクリル酸とのコポリマーあるいはポリオレフィン、
ポリエチレンまたはポリプロピレンからなる接着剤を例
示することができ、中でも好ましいのは無水マレイン酸
でグラフトされたポリオレフィンである。 【0014】本発明の同時押し出し多層複合体の構成ポ
リマ−の各々は、該ポリマ−を加工する際に通常使用さ
れる添加物、例えば熱安定剤、潤滑剤、顔料等を含むこ
とができるものと理解すべきである。「同時押し出し多
層複合体(coextruded multilaye
r composite)」なる表現は、同時押し出し
パリソンを吹き込み成形することにより得られる同時イ
ンフレ−ト成形した多層複合体をも包含する。 【0015】フィ−ドブロック(feed block
)または多重マニホルドを備えた、平型または丸型のダ
イスを通して同時押し出しおよびインフレ−ト成形する
通常の技術を、本発明による同時押し出し多層複合体の
製造に利用することができる。これらの技術は、様々な
層を形成する溶融ポリマ−の流れを一緒に併合し、かつ
単一のダイスを離れるまで、該ポリマ−を溶融状態で一
緒に移動させるという事実により特徴ずけられる。従っ
て、発明による多層複合体はシ−ト、プラック、チュ−
ブ、プリフォ−ムまたは中空体等の形状をとることがで
きる。 【0016】本発明の多層複合体を形成する層の厚みお
よび該構造体の全体としての厚みは臨界的なものではな
く、かつ勿論これらの構造体に意図された用途に応じて
、また必要とされる不透過性の程度および衝撃強さの程
度に応じて変化する。一見解を与えるならば、該多層複
合体の全厚みは、一般に0.5 〜7mmの範囲内にあ
り、該ポリオレフィン層は0.2 〜6.5 mmの範
囲内で変えることのできる厚みを有する。該バリヤ層の
厚みは、一般に50〜250 μの範囲内にあり、また
該接着剤ポリマ−層の厚みは10〜150 μの範囲内
にある。 【0017】従って、本発明の多層複合体は、一般に一
層の外部ポリオレフィン層と、ポリマ−接着剤の中間層
と、一層の耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂組成物
(耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマー)の外部層
で構成される少なくとも3層を含む。好ましい3層から
なる同時押し出し多層複合体は、高密度ポリエチレンの
外部層と、ポリマ−接着剤の中間層と、耐衝撃性の強化
された不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたE
VOHコポリマー)の外部層とからなる3層を含む。こ
のような複合体は、例えばプラント−保護製品(pla
nt−protection products) を
詰めるためのフラスコの製造に使用でき、この際該耐衝
撃性の強化された不透過性の樹脂層は該フラスコの内部
層を構成する。他の好ましい3層からなる同時押し出し
多層複合体は、高密度ポリプロピレンの外部層と、ポリ
マ−接着剤の中間層と、耐衝撃性の強化された不透過性
の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマ
ー)の外部層とからなる3層を含む。このような複合体
は、例えば床暖房用のチュウブの製造に利用でき、この
場合該耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂層が外部層
をなす。 【0018】該耐衝撃性の強化されたEVOHコポリマ
ーが、例えば水分、いくつかの酸もしくは酸化剤に対す
るその感受性のために、外部層を構成し得ない場合には
、本発明の多層複合体は、一般に適当ならば再循環され
た廃物(recycled waste)を含むことが
できる2層のポリオレフィンの外部層と、耐衝撃性の強
化された不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化された
EVOHコポリマー)の内部層と、2層のポリマ−接着
剤の中間層とから本質的になる5層を含む。再循環され
た廃物は、適当ならばポリオレフィン層とポリマ−接着
剤層との間に配置される1以上の独立した層を形成する
ことができる。この場合、該多層複合体は6層以上を含
むことができる。 【0019】本発明において特に好ましい同時押し出し
多層複合体は、本質的に、ポリオレフィン、更に具体的
にいえば高密度ポリエチレンの2層と、耐衝撃性の強化
された不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたE
VOHコポリマー)の内部層と、2層のポリマ−接着剤
の中間層とを含む。このような複合体は、燃料貯蔵用の
中空体の同時インフレ−ション成形に特に適している。 【0020】本質的に、ポリオレフィン、更に具体的に
いえば高密度ポリエチレンの2層と、耐衝撃性の強化さ
れた不透過性の樹脂組成物(耐衝撃性の強化されたEV
OHコポリマー)の内部層と、2層のポリマ−接着剤の
中間層とを含むこの種の同時押し出し多層複合体のジェ
リカンおよび自動車の燃料タンク等の燃料貯蔵用容器の
製造での使用は本発明のもう一つの局面をなす。 【0021】 【実施例】以下の実施例は、本発明の多層複合体を説明
するためのものである。以下の実施例で使用するポリマ
−は以下のような特徴を有する。 o 酢酸ビニルとエチレンとの加水分解されたコポリマ
ー(EVOH):エチレンのモル含有率:32±2%;
モル加水分解度:>99.5%;メルトインデックス:
190 °C 、負荷2160 gで1.3 g/10
分。 o 無水マレイン酸でグラフトされた、エチレンとプロ
ピレンとの弾性コポリマー(変性EPR):エチレン由
来のモノマ−単位のモル含有率:約83%;プロピレン
由来のモノマ−単位のモル含有率:約17%;無水マレ
イン酸由来のモノマ−単位の含有率:0.7 重量%;
メルトインデックス:230 °C 、負荷10kgで
8.5 g/10分。 o ポリアミド12(PA 12):ベスタミド(Ve
stamid) L 2140 なる商標の下でケミッ
シュベルケヒュエルズ(Chemische Werk
e Huels) により市販されているもので、IS
O 基準1133に従って測定したメルトインデックス
35 ml/10分を有する。 o 耐衝撃性の強化されたポリアミド6(PA 6 R
F):ウルトラミド(Ultramid KR 443
0)なる商標の下でバスフ(BASF)により市販され
ているもので、その240 °C 、100 s −1
における粘度1300 Pasを有する。 o 高密度ポリエチレン(HDPE):ソルベ−社(S
olvay and Co) によりエルテックス(E
ltex) B 5920なる商標の下で市販されてい
るもので、190 °C 、負荷5kgにおけるメルト
インデックス0.44〜0.50 g/ 10分を有す
る。 o ポリマ−接着剤(接着剤(Adhesive)):
三井石油化学工業(Mitsui Petrochem
ical Ind.)により、アドマ−(Admer)
L 2100なる商標の下で市販されている、無水マ
レイン酸でグラフトすることにより変性されたポリエチ
レン:ASTM標準D 1238に従って190 °C
で測定したメルトインデックス1.2 g/10分。 【0022】実施例1は80重量%のEVOHコポリマ
ーおよび20重量%の変性EPR コポリマーを含む組
成物に関する。比較例としての実施例2は、100%の
EVOHコポリマーからなる組成物に関する。比較例と
しての実施例3は、100%のポリアミド12(PA
12)からなる組成物に関する。 【0023】比較例としての実施例4は、100%の耐
衝撃性の強化されたポリアミド6(PA 6 RF)か
らなる組成物に関する。実施例1で使用するEVOHコ
ポリマーと変性EPR コポリマーとの混合物は、2軸
相互侵入型同時回転式スクリュ−を備えた押し出し機内
で、ダイス温度200 〜220 °C にて製造され
、次いで造粒される。比較の目的で評価される他のバリ
ヤポリマ−は顆粒状である。 1. 組成物の衝撃強さの評価 実施例1の混合物および比較例2〜4のバリヤポリマ−
から出発して、12.7×63.5×3.2 mm(l
×L ×h)の棒材を以下に特定する条件の下で射出成
形し、ノッチ付き試験片につきISO 標準180/4
Aに従って23°C および−40 °C におけるそ
の衝撃強さを測定した。 これらの測定結果を添付した表1に示す。 【0024】これらの結果を比較すると、20重量%の
変性EPR コポリマーを含有するEVOHおよび変性
EPR コポリマーの混合物(実施例1)は、23°C
および−40 °C 両温度において、EVOHコポ
リマー(比較例2)またはポリアミド12(比較例3)
をそれぞれ単独で使用した場合における衝撃強さよりも
著しく高い衝撃強さを示し、また更に耐衝撃性の強化さ
れたポリアミド6(比較例4)と同程度の大きさの衝撃
強さを呈する。 2. 該組成物の燃料に対する不透過性の評価この一
連のテストにおいては、標準の純ガソリン(EEC標準
34による)および容積比90/10 の標準ガソリン
/メタノ−ル混合物に対する、実施例1、2および4の
組成物の不透過性に関する評価を行った。 【0025】この目的で使用した測定セルは側部が金属
製のフランジからなり、その有効高さ(working
height)は55mmであり、該フランジには2
枚のシ−トが付着されており、該シ−トは実施例1、2
および4の組成物から射出成形した厚み1.2 mmお
よび辺の長さ120 mmを有するものであった。該シ
−トの射出成形条件は以下の通りであった。 【0026】 これらのシ−トを、該燃料に暴露される表面が90
×90 mm2となるように取りつけた。一旦該セルを
テストすべき燃料(燃料の容量400 ml)で満たし
、該シ−トを密封し、次いで該セルを40°C に制御
された封鎖容器内に入れた。 【0027】定常状態を達成するための時間(その長さ
はテストすべき材料に応じて変化する)の経過後、該セ
ルの1日ごとの重量損失(mg/日で表示)の値は均一
になることがわかった。該定常状態に達したら即座に、
該セルの重量損失を一定の間隔で測定し、日で表した時
間(横軸)の関数として、mg単位で図にプロット(縦
軸)した。実験点の線形回帰解析により得られた直線の
角度係数(angular coefficient)
は該不透過性の尺度を与える(全暴露表面積16,2
00 mm2および厚み1.2 mmに対する、該セル
のmgで表した1日当たりの重量損失量)。 【0028】添付した表2には、実施例1および比較例
2および4の組成物の不透過性の3回の測定の平均値が
与えられている。これらの結果の比較は、耐衝撃性の強
化されたポリアミドと比較した場合のガソリン/メタノ
−ルに対する不透過性の観点から、実施例1の組成物が
優れていることを示す。 3. 押し出された多層複合体の燃料に対する不透過
性の評価 これらの一連のテストでは、同時インフレ−ション成形
機により製造された、容量1lで、平均重量130gの
多層フラスコ(プラント−保護型として知られる)の、
標準ガソリン(EEC標準34による)および90/1
0(容量比)の標準ガソリン/メタノ−ル混合物に対す
る不透過性の評価を行った。対称構造の5層からなる評
価の対象としてのフラスコは2層の外部HDPE層と、
実施例1、2または3のバリヤ樹脂の中央層と、接着剤
ポリマ−の中間接着剤層(定義:上記参照)とを有して
いた。 【0029】該同時インフレ−ション成形した5層のフ
ラスコの様々な構成ポリマ−のダイス温度は以下の通り
であった。 HDPE:220 °C (実施例1、2および3)ポ
リマ−接着剤:185 °C (実施例1、2および3
)EVOH/変性EPR 混合物:220 °C (実
施例1:本発明)EVOH:175 °C (実施例2
:比較例)PA 12:220 °C (実施例3:比
較例)以下で評価された同時インフレ−ション成形した
多層フラスコの厚みの平均値(8回の測定)は以下の通
りであった。 【0030】外部EVOH層:1030μ±40μ反対
側の外部EVOH層:570 μ±35μ接着剤層:4
0μ±5μ バリヤ樹脂層:105 μ±5μ 実施例1、2および3の組成物の各々から5個の同時イ
ンフレ−ション成形フラスコを製造した。比較の目的で
、同一容量の5個の1−層HDPEフラスコをも製造し
たが、これらのフラスコの壁の厚みは1800μ±5μ
であった。即ち、その全厚みは該多層フラスコの壁の厚
みと同等であった(実施例5:比較例)。 【0031】これらフラスコの各々をテストすべき燃料
で満たし、40°C に状態調節した。該フラスコの不
透過性の評価は該一層シ−トに対して使用したものと同
じ方法、即ち該フラスコを時間の関数として秤量(1
mgの精度で)し、該フラスコの1日当たりの重量損失
が均一になったら即座に、実験点を記録して、評価すべ
き直線の角度係数を求めることにより実施した。添付し
た表3は、該フラスコの不透過性(5回の測定の平均)
の評価の結果を示し、そこで該不透過性はmg/日(m
gで表示した該フラスコの1日当たりの重量損失)で表
されている。 【0032】これらの結果の比較は、ポリアミド12(
実施例3:比較例)を主成分とする多層複合体(そのガ
ソリン/アルコ−ル混合物に対する不透過性は、同一の
全体としての厚みをもつ一層HDPEフラスコ(実施例
5)の値よりも僅かに高い)と比較した場合に、本発明
による多層複合体(実施例1)が、純ガソリンおよびガ
ソリン/アルコ−ル混合物に対する不透過性の極めて高
い増加を与えることを示している。 【0033】 【表1】 実施例
衝撃強さ;J/m(ISO 標準180/4A
) No.
23°C
− 40 °C
1 > 1000
255
2(R)
20 15
3(R)
280
70 4(R)
> 1000
290 【0034】 【表2】 実施例
組成物の不透過性
No.
純ガソリン ガソリン/メタノ−ル
混合物 1
60
130 2(R)
60
70 4(
R) −−
1350【0035】 【表3】
Claims (10)
- 【請求項1】 ポリオレフィンおよび耐衝撃性の強化
された不透過性の樹脂組成物を主成分とする同時押し出
しした多層複合体であって、酢酸ビニルとエチレンとの
加水分解されたコポリマ−を主成分とする該耐衝撃性の
強化された不透過性の樹脂組成物が、その衝撃強さを改
善する添加剤としてエチレンとプロピレンとの弾性コポ
リマ−を含み、該弾性コポリマ−がα,β−エチレン性
不飽和カルボン酸をグラフトすることにより変性されて
いることを特徴とする上記の多層複合体。 - 【請求項2】 該変性されたエチレンとプロピレンと
の弾性コポリマ−が40〜95 mole%のエチレン
由来のモノマ−単位、60〜5mole% のプロピレ
ン由来のモノマ−単位および0.1 〜1.5 重量%
のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸由来のモノマ−
単位を含む請求項1記載の同時押し出し多層複合体。 - 【請求項3】 該変性されたエチレンとプロピレンと
の弾性コポリマ−が45〜85 mole%のエチレン
由来のモノマ−単位、55〜15mole% のプロピ
レン由来のモノマ−単位および0.6 〜1.2 重量
%のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸由来のモノマ
−単位を含む請求項1記載の同時押し出し多層複合体。 - 【請求項4】 該エチレンとプロピレンとの弾性コポ
リマ−が無水マレイン酸でグラフトすることにより変性
される請求項1〜3のいずれか1項に記載の同時押し出
し多層複合体。 - 【請求項5】 該不透過性の樹脂組成物が、5〜35
重量%の変性されたエチレンとプロピレンとの弾性コポ
リマ−を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の同時
押し出し多層複合体。 - 【請求項6】 該不透過性の樹脂組成物が、15〜2
5重量%の変性されたエチレンとプロピレンとの弾性コ
ポリマ−を含む請求項5記載の同時押し出し多層複合体
。 - 【請求項7】 該同時押し出し多層複合体が、高密度
ポリエチレンの外部層と、ポリマ−接着剤の中間層と、
耐衝撃性の強化された不透過性の樹脂組成物の外部層と
からなる3層を含む請求項1に記載の同時押し出し多層
複合体。 - 【請求項8】 該同時押し出し多層複合体が、ポリプ
ロピレンの外部層と、ポリマ−接着剤の中間層と、耐衝
撃性の強化された不透過性の樹脂組成物の外部層とから
なる3層を含む請求項1に記載の同時押し出し多層複合
体。 - 【請求項9】 該同時押し出し多層複合体が、2層の
高密度ポリエチレンの外部層と、耐衝撃性の強化された
不透過性の樹脂組成物の内部層と、2層のポリマ−接着
剤の中間層とを本質的に含む請求項1に記載の同時押し
出し多層複合体。 - 【請求項10】 請求項9記載の多層複合体の、燃料
貯蔵容器の製造のための使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE09000644 | 1990-06-22 | ||
| BE9000644A BE1004474A3 (fr) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Compositions de resines impermeables renforcees au choc a base de copolymeres hydrolyses d'acetate de vinyle et d'ethylene, complexes multicouches coextrudes a l'intervention de ces compositions et utilisation de tels complexes multicouches pour la confection de reservoirs a carburants. |
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| JPH04238028A true JPH04238028A (ja) | 1992-08-26 |
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| JP2007009171A (ja) * | 2005-05-31 | 2007-01-18 | Bridgestone Corp | Evoh系複合樹脂及び冷媒輸送用ホース |
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| JPS55155042A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-03 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Polymer composition |
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-
1991
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