JPH09302170A - 変性ポリエチレン樹脂組成物、易リサイクル性樹脂組成物、多層積層体および容器 - Google Patents

変性ポリエチレン樹脂組成物、易リサイクル性樹脂組成物、多層積層体および容器

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JPH09302170A
JPH09302170A JP8119208A JP11920896A JPH09302170A JP H09302170 A JPH09302170 A JP H09302170A JP 8119208 A JP8119208 A JP 8119208A JP 11920896 A JP11920896 A JP 11920896A JP H09302170 A JPH09302170 A JP H09302170A
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polyethylene resin
modified polyethylene
ethylene
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Application number
JP8119208A
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English (en)
Inventor
Hideshi Kawachi
秀史 河内
Haruhiko Tanaka
晴彦 田中
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水蒸気バリヤー性、耐衝撃性、リサイクル性
に優れた多層積層体からなる容器を得る。 【解決手段】 (A)密度0.88〜0.97g/cm
3のポリエチレン樹脂を不飽和カルボン酸もしくはその
誘導体でグラフト変性した変性ポリエチレン樹脂100
重量部に対して、酸化防止剤0.01〜0.5重量部お
よび金属化合物0.01〜0.4重量部を含み、グラフ
ト変性率が0.05〜0.5重量%である変性ポリエチ
レン樹脂組成物からなる接着剤層と、(B)ポリオレフ
ィン樹脂からなる層と、(C)エチレン・ビニルアルコ
ール共重合体からなる層と、(D)(A)〜(C)成分
を含む易リサイクル性樹脂組成物からなるリサイクル層
とが積層された多層積層体からなる容器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、変性ポリエチレン
樹脂組成物、この組成物を含む易リサイクル性樹脂組成
物、この組成物からなる層が積層された多層積層体、お
よびこの多層積層体からなる容器に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィン例えばポリエチレン、ポ
リプロピレンなどはその種類によって水蒸気バリヤー
性、耐衝撃性、耐熱性など優れた特性を有するか、ガス
バリヤー性が十分ではないので、ガスバリヤー性に優れ
るエチレン・ビニルアルコール共重合体と組合わせて使
用される。
【0003】例えばガスバリヤー性に優れるエチレン・
ビニルアルコール共重合体(EVOH)と水蒸気バリヤ
ー性、耐衝撃性の優れたポリエチレン(PE)とを組合
わせた多層プラスチックボトルは、小型の食品包装容器
や大型の自動車用ガソリンタンクとして広く使われてい
る。その多層構成は図1に示すような6層構造が一般的
であり、PE層1とEVOH層2との間に接着性樹脂層
3が使用され、PE層1とEVOH層2との層間接着力
を高めている。
【0004】このようなボトルを製造する多層ブロー成
形においては、一般的に約30〜40%のスクラップ
(バリ)が生じ、その再生利用は経済的な見地から不可
避である。したがって、図1に示すように、バリ、スク
ラップ等からなるリサイクル層4が特別に層構成として
用いられる。このリサイクル層4はPE,EVOH,接
着性樹脂の3成分混合物であるが、一般にPEとEVO
Hとは相溶性が悪いため、この混合物は押出が不安定に
なり、ひいては多層製品の外観不良につながったり、衝
撃強度等の機械強度の低下が発生する。そのためリサイ
クル層4には、通常PEの未使用品に性能低下を起こさ
ない程度に再生品を少量ブレンドして使用しており、再
生品を十分に有効活用しているとは言い難い。
【0005】ここで接着性樹脂はPEとEVOHとの相
溶性を改善するための相溶化剤としてある程度の役割を
果しているが、従来の接着性ポリエチレン樹脂では性能
が不十分であった。
【0006】そこで、多層積層体においてPEとEVO
Hに対して優れた接着力を有し、かつ不要部分を再生利
用する際に相溶化剤として優れた機能を発揮する接着性
樹脂が求められていた。
【0007】このほか水蒸気バリヤー性、耐熱性に優れ
たポリプロピレン(PP)その他のポリオレフィンとE
VOHとを組合わせて用いる場合も同様の問題点があっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
オレフィン樹脂およびエチレン・ビニルアルコール共重
合体に対して優れた接着性を有し、かつ両者の相溶化性
に優れた変性ポリエチレン樹脂組成物を提供することで
ある。
【0009】本発明の他の目的は、ポリオレフィン樹脂
とエチレン・ビニルアルコール共重合体との相溶性が改
善されており、両者が均一に分散して優れた衝撃強度そ
の他の特性を有する易リサイクル性樹脂組成物を提供す
ることである。
【0010】本発明のさらに他の目的は上記のような変
性ポリエチレン樹脂組成物または易リサイクル性樹脂組
成物を用い、優れた特性を有する多層積層体およびこれ
からなる容器を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は次の変性ポリエ
チレン樹脂組成物、易リサイクル性樹脂組成物、多層積
層体および容器である。 (1)(A)(a1)密度0.88〜0.97g/cm
3のポリエチレン樹脂を不飽和カルボン酸もしくはその
誘導体でグラフト変性した変性ポリエチレン樹脂と、
(a2)酸化防止剤と、(a3)金属酸化物、金属水酸
化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属ケイ酸塩および高
級脂肪酸の金属塩からなる群から選ばれる1種以上の金
属化合物とを含む組成物であって、グラフト変性率が
0.05〜0.5重量%であり、各成分の配合割合が変
性ポリオレフィン樹脂(a1)100重量部に対して酸
化防止剤(a2)0.01〜0.5重量部、金属化合物
(a3)0.01〜0.4重量部であることを特徴とす
る変性ポリエチレン樹脂組成物。 (2)ポリエチレン樹脂がエチレン・α−オレフィン共
重合体であることを特徴とする上記(1)記載の変性ポ
リエチレン樹脂組成物。 (3)不飽和カルボン酸もしくはその誘導体が無水マレ
イン酸であることを特徴とする上記(1)または(2)
記載の変性ポリエチレン樹脂組成物。 (4)金属化合物(a3)が天然または合成ハイドロタ
ルサイトであることを特徴とする上記(1)ないし
(3)のいずれかに記載の変性ポリエチレン樹脂組成
物。 (5)接着用組成物であることを特徴とする上記(1)
ないし(4)のいずれかに記載の変性ポリエチレン樹脂
組成物。 (6)(A)上記(1)ないし(5)のいずれかに記載
の変性ポリエチレン樹脂組成物、 (B)ポリオレフィン樹脂、および (C)エチレン・ビニルアルコール共重合体を含むこと
を特徴とする易リサイクル性樹脂組成物。 (7)ポリオレフィン樹脂(B)が密度0.92〜0.
97g/cm3のポリエチレンであることを特徴とする
上記(6)記載の易リサイクル性樹脂組成物。 (8)(A)、(B)および(C)成分からなる組成物
が(A)成分からなる層と、(B)成分からなる層と、
(C)成分からなる層とが積層された多層積層体のリサ
イクル品であることを特徴とする上記(6)または
(7)記載の易リサイクル性樹脂組成物。 (9)(A)、(B)および(C)成分からなる組成物
が(A)成分からなる層と、(B)成分からなる層と、
(C)成分からなる層と、(A)、(B)および(C)
成分含む易リサイクル性樹脂組成物からなるリサイクル
層とが積層された多層積層体のリサイクル品であること
を特徴とする上記(6)または(7)記載の易リサイク
ル性樹脂組成物。 (10)(A)上記(1)ないし(5)のいずれかに記
載の変性ポリエチレン樹脂組成物からなる層が、 (B)ポリオレフィン樹脂からなる層と、 (C)エチレン・ビニルアルコール共重合体からなる層
との間に積層されていることを特徴とする多層積層体。 (11)(B)/(A)/(C)/(A)/(B)の各
層の積層体からなる上記(10)記載の多層積層体。 (12)(A)上記(1)ないし(5)のいずれかに記
載の変性ポリエチレン樹脂組成物からなる層が、 (C)エチレン・ビニルアルコール共重合体からなる層
と、 (D)請求項6ないし9のいずれかに記載の易リサイク
ル性樹脂組成物からなる層との間に積層されていること
を特徴とする多層積層体。 (13)(D)/(A)/(C)/(A)/(D)の各
層の積層体からなる上記(12)記載の多層積層体。 (14)(B)ポリオレフィン樹脂からなる層がさらに
積層された上記(12)または(13)記載の多層積層
体。 (15)(B)/(D)/(A)/(C)/(A)/
(D)、(B)/(D)/(A)/(C)、または
(B)/(D)/(A)/(C)/(A)/(D)/
(C)の各層の積層体からなる上記(14)記載の多層
積層体。 (16)上記(10)ないし(15)のいずれかに記載
の多層積層体からなることを特徴とする容器。
【0012】《変性前ポリエチレン樹脂》本発明で
(A)成分の変性ポリエチレン樹脂組成物に用いる変性
前のポリエチレン樹脂は、密度0.88〜0.97g/
cm3、好ましくは0.89〜0.96g/cm3のポリ
エチレン樹脂である。このようなポリエチレン樹脂はエ
チレンの単独重合体であってもよいし、エチレンと他の
オレフィンとの共重合体であってもよい。エチレンと共
重合する上記オレフィンとしては、プロピレン、1−ブ
テン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−
オクテン、1−デセン等の炭素数2〜10のα−オレフ
ィンなどがあげられる。
【0013】本発明においては、変性前のポリエチレン
樹脂としてはエチレン・α−オレフィン共重合体が好ま
しい。エチレンと共重合させるα−オレフィンとして
は、上記α−オレフィンがあげられるが、特に1−ブテ
ン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペ
ンテンが好ましい。
【0014】エチレン・α−オレフィン共重合体におい
て、エチレンから導かれる構造単位は80モル%以上1
00モル%未満、好ましくは90〜99モル%、α−オ
レフィンから導かれる構造単位は0モル%を超え20モ
ル%以下、好ましくは1〜10モル%であるのが望まし
い。変性前のエチレン・α−オレフィン共重合体は、A
STM D1238Dによる190℃、2.16kg荷
重におけるメルトフローレート〔MFR(190℃)〕
が20〜0.001g/10分、好ましくは10〜0.
1g/10分であるものが望ましい。
【0015】本発明で使用する変性前のポリエチレン樹
脂の製造方法は特に限定されず、例えばチタン(Ti)
系、バナジウム(V)系、ジルコニウム(Z)系などの
触媒を用いて、公知の方法で調製することができる。
【0016】《変性ポリエチレン樹脂(a1)》本発明
で用いる変性ポリエチレン樹脂(a1)は、上述した変
性前のポリエチレン樹脂を不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体でグラフト変性したグラフト変性物である。
【0017】上記不飽和カルボン酸またはその誘導体と
しては、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、α−エ
チルアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン
酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテト
ラヒドロフタル酸、エンドシス−ビシクロ[2,2,
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナジッ
ク酸〔商標〕)等の不飽和カルボン酸、およびこれらの
酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物、エステル等の
誘導体などがあげられる。これらの中では、不飽和ジカ
ルボン酸もしくはその酸無水物が好適であり、特にマレ
イン酸、ナジック酸(商標)、またはこれらの酸無水物
が好適である。
【0018】ポリエチレン樹脂のグラフト変性は公知の
方法で行うことができ、例えば前記ポリエチレン樹脂を
有機溶媒に溶解し、次いで得られた溶液に不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体およびラジカル開始剤などを加
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
応させることにより行われる。
【0019】上記の有機溶媒は、ポリエチレン樹脂を溶
解することができる有機溶媒であれば特に制限なく使用
することができる。このような有機溶媒としては、ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶
媒などがあげられる。
【0020】また別のグラフト変性方法として、押出機
などを使用して、無溶媒で、ポリエチレン樹脂と、不飽
和カルボン酸もしくはその誘導体とを反応させて変性ポ
リエチレン樹脂(a1)を調製することができる。この
場合の反応条件は、反応温度が通常ポリエチレン樹脂の
融点以上、具体的には120〜350℃、反応時間が通
常0.5〜10分間である。
【0021】公知のいずれのグラフト変性方法を採用す
るにしても、上記グラフトモノマーとしての不飽和カル
ボン酸もしくはその誘導体を効率よくグラフト共重合さ
せるために、ラジカル開始剤の存在下に反応を実施する
ことが好ましい。
【0022】上記ラジカル開始剤としては、有機ペルオ
キシド、有機ペルエステル、例えばベンゾイルペルオキ
シド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペル
オキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(ペルオキシドベンゾエート)ヘキシ
ン−3,1,4−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロ
ピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、t−ブチル
ペルアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルペルオキシ)ヘキシン−3,2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、t−ブ
チルペルベンゾエート、t−ブチルペルフェニルアセテ
ート、t−ブチルペルイソブチレート、t−ブチルペル
−sec−オクトエート、t−ブチルペルピバレート、
クミルペルピバレートおよびt−ブチルペルジエチルア
セテート;アゾ化合物、例えばアゾビスイソブチロニト
リル、ジメチルアゾイソブチレートなどが用いられる。
これらの中ではジクミルペルオキシド、ジ−t−ブチル
ペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルペルオキシ)ヘキシン−3,2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4
−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン
などのジアルキルペルオキシドが好ましい。ラジカル開
始剤は、変性前のポリエチレン樹脂100重量部に対し
て、通常0.001〜1重量部の割合で用いられる。
【0023】本発明で用いる変性ポリエチレン樹脂(a
1)中における不飽和カルボン酸もしくはその誘導体か
ら誘導されるグラフト基のグラフト量(グラフト変性
率)は通常0.05〜10重量%、好ましくは0.05
〜5重量%となるグラフト量が望ましい。
【0024】(a1)成分としては前記変性ポリエチレ
ン樹脂を単独で使用することもできるし、変性ポリエチ
レン樹脂に変性前(未変性)のポリエチレン樹脂および
/またはオレフィン系エラストマーなど他の樹脂をブレ
ンドしたブレンド物を使用することもできる。(a1)
成分として変性ポリエチレン樹脂を用いる場合およびブ
レンド物を使用する場合とも、変性ポリエチレン樹脂組
成物(A)全重量に占めるグラフト基の割合(グラフト
変性率)は0.05〜0.5重量%、好ましくは0.0
8〜0.5重量%とする。
【0025】変性ポリエチレン樹脂(a1)に配合され
る上記オレフィン系エラストマーとしては、例えばポリ
イソブチレン、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・
1−ブテンゴム、エチレン・1−オクテンゴム、ブチル
ゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エ
チレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどがあげら
れる。またこれらのオレフィン系エラストマーを前記不
飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性した変性エラ
ストマーも例示することができる。これらの中では、ポ
リイソブチレン、エチレン・プロピレンゴム、エチレン
・1−ブテンゴム、エチレン・1−オクテンゴム、およ
びこれらの変性物が好ましい。オレフィン系エラストマ
ーは本発明の性能を損わない範囲で使用することができ
るが、その配合量は通常変性ポリエチレン樹脂100重
量部に対して30重量部以下、好ましくは20重量部以
下である。
【0026】《酸化防止剤(a2)》本発明において変
性ポリエチレン樹脂(A)に配合される酸化防止剤(a
2)としては、通常ポリオレフィンに用いられているフ
ェノール系抗酸化剤、リン系抗酸化剤、イオウ系抗酸化
剤等を単独でまたは組合せて使用することができるが、
フェノール系抗酸化剤とリン系抗酸化剤とを組合せて使
用するのが好ましい。
【0027】上記フェノール系抗酸化剤としては、2,
6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール(BH
T)、o−tert−ブチル−p−クレゾール(BH
A)、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−te
rt−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト〕メタン(イルガノックス1010)、4,4′−ブ
チリデンビス(6−tert−ブチル−m−クレゾー
ル)(SWP)、1,1−ビス(4−オキシフェニル)
シクロヘキサン、1,3,5−トリメチル−2,4,6
−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロ
キシベンゼン)、2,6−ビス(2′−ヒドロキシ−
3′−tert−ブチル−5′−メチルベンジル)−4
−メチルフェノール、2,2−チオビス(4−メチル−
6−tert−ブチルフェノール)、p−ヒドロキシ−
ジフェニルアミン、トコフェロール等のヒドロキシクロ
マン誘導体などがあげられる。
【0028】前記リン系抗酸化剤としては、トリス
(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファ
イト(イルガフォス168)、ビス(2,6−ジ−te
rt−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリト
ール−ジ−フォスファイト(Mark PEP−3
6)、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェ
ニル)4,4−ビフェニレンジフォスファイト(P−E
PQ)などが例示できる。
【0029】前記イオウ系抗酸化剤としては、ジラウリ
ル−チオジプロピオネート(DLTP)、ジステアリル
チオジプロピオネート(DSTP)等が例示される。酸
化防止剤(a2)の配合量は、変性ポリエチレン樹脂
(a1)100重量部に対して0.01〜0.5重量部
であることが好ましく、さらに好ましくは0.01〜
0.3重量部である。2種以上の酸化防止剤(a2)を
併用する場合は、合計量が上記範囲となるように配合す
る。本発明ではフェノール系抗酸化剤とリン系抗酸化剤
との併用が好ましいが、この場合のフェノール系抗酸化
剤とリン系抗酸化剤との重量比は5:1〜1:5である
のが好ましい。
【0030】《金属化合物(a3)》本発明において変
性ポリエチレン樹脂(A)に配合される金属化合物(a
3)の金属としては、IUPAC無機化学命名法改訂版
(1989)による族番号1〜18で表示される長周期
型の元素の周期表において、1、2、3、4、5、1
2、13または14族に属する元素があげられ、ナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロン
チウム、バリウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、
ケイ素、スズ、鉛、チタン等が好適に使用される。
【0031】またこれらの金属化合物(a3)として好
適に使用されるものとしては、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化
チタン等の金属酸化物;水酸化マグネシウム、水酸化カ
ルシウム、水酸化アルミニウム、オルソチタン酸等の金
属水酸化物;炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の金
属炭酸塩;硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、硫酸アルミニウム等の金属硫酸塩;メタケイ酸
ナトリウム、無水ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸リチウ
ム、無水ケイ酸リチウム、メタケイ酸カリウム、無水ケ
イ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、メタケイ酸マグネ
シウム、ケイ酸カルシウム等の他、アルミケイ酸塩等の
ケイ酸塩などがあげられる。これらは天然品、合成品い
ずれでもよく、2種以上の混合物でもよい。天然品には
タルク、ベントナイト、ハイドロタルサイト等も例示さ
れる。
【0032】また高級脂肪酸の金属塩としては、炭素数
7〜23、特に11〜21のカルボン酸の金属塩があげ
られ、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘ
ン酸などの直鎖脂肪族カルボン酸のナトリウム塩、マグ
ネシウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩を好適に使用するこ
とができる。
【0033】これらの金属化合物(a3)は、固体の場
合粒度が細かいほど好ましいが、少なくとも150μm
以下、特に40μm以下の平均粒径があれば十分であ
る。また形状は扁平、塊状、針状その他の形状であって
もよいが、好ましくは丸みを帯びた形状、特に球状が好
適である。
【0034】金属化合物(a3)の配合量は、変性ポリ
エチレン樹脂(a1)100重量部に対して0.01〜
0.4重量部であることが好ましい。2種以上の金属化
合物(a3)を併用する場合は、合計量が上記範囲とな
るように配合する。金属化合物(a3)の配合量が0.
01重量部未満の場合は有効な作用を起さないし、0.
4重量部を超えると発泡等の成形不良を引起す原因とな
る。
【0035】《ポリオレフィン樹脂(B)》本発明で用
いるポリオレフィン(B)としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテンなど、それぞれの特性に応じ
て任意のものが使用できる。水蒸気バリヤー性、耐衝撃
性に優れたポリオレフィン樹脂(B)としては、ポリエ
チレンが用いられる。また水蒸気バリヤー性、耐熱性に
優れたポリオレフィン樹脂(B)としてはポリプロピレ
ンが用いられる。
【0036】(B)成分としてポリエチレンを使用する
場合は、密度0.92〜0.97g/cm3、好ましく
は0.94〜0.97g/cm3、ASTM D123
8Dによる190℃、2.16kg荷重におけるメルト
フローレート〔MFR(190℃)〕0.01〜5g/
10分、好ましくは0.01〜1g/10分の高分子量
の高密度ポリエチレンが好ましい。
【0037】(B)成分として使用するポリエチレンは
エチレン単独重合体であっても、エチレンとα−オレフ
ィンとのランダム共重合体であってもよい。後者の場
合、α−オレフィンから導かれる構造単位は10モル%
以下、好ましくは5モル%以下であるのが望ましい。上
記α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、1−ブ
テン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−
オクテン、1−デセン等の炭素数3〜10のα−オレフ
ィンがあげられる。
【0038】ポリオレフィン樹脂(B)には、後述の易
リサイクル性樹脂組成物(D)が本発明の目的を損わな
い範囲で混入していてもよい。
【0039】《エチレン・ビニルアルコール共重合体
(C)》本発明で用いるエチレン・ビニルアルコール共
重合体(C)(以下、EVOHと略記する場合がある)
は、エチレンと酢酸ビニル等のビニルエステル類との共
重合体のケン化物である。
【0040】エチレン・ビニルアルコール共重合体
(C)中のエチレンから導かれる構造単位は15〜60
モル%、好ましくは25〜50モル%、共重合モノマー
から導かれる構造単位は85〜40モル%、好ましくは
75〜50モル%であるのが望ましい。
【0041】エチレン含有量が上記範囲にある場合、エ
チレン・ビニルアルコール共重合体(C)は成形可能温
度と分解温度との間に差があり成形が容易であり、かつ
ガス透過抵抗性(ガスバリヤー性)、機械的性質に優れ
ており、このようなエチレン・ビニルアルコール共重合
体(C)からなる層を積層することにより、後述のガス
透過抵抗性に優れた多層積層体が得られる。また容易に
リサイクルして多層積層体を得ることができ、資源の有
効利用が可能になる。
【0042】エチレン・ビニルアルコール共重合体
(C)のケン化度は80〜100%、好ましくは90〜
100%であるのが望ましい。ケン化度が上記範囲にあ
る場合、エチレン・ビニルアルコール共重合体(C)は
機械的性質、耐油性、耐水性に優れている。
【0043】本発明で使用するエチレン・ビニルアルコ
ール共重合体(C)には、本発明の目的を損なわない範
囲で他の重合体、例えばナイロン、ポリエステル、ポリ
オレフィン、ポリカーボネート、アイオノマー樹脂、ポ
リ酢酸ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂、アクリル樹
脂、塩化ビニル樹脂等が混合されていてもよく、またエ
ポキシ化合物、イソシアネート化合物等で変性されてい
てもよい。
【0044】《易リサイクル性樹脂組成物(D)》本発
明の易リサイクル性樹脂組成物(D)は、前記変性ポリ
エチレン樹脂(A)、ポリオレフィン樹脂(B)および
エチレン・ビニルアルコール共重合体(C)を含む組成
物である。各成分の配合量は(A)成分2〜30重量
%、好ましくは4〜20重量%、(B)成分97〜50
重量%、好ましくは94〜75重量%、(C)成分1〜
20重量%、好ましくは2〜10重量%であるのが望ま
しい。
【0045】(A)〜(C)の各成分は新品を使用する
こともできるし、(A)〜(C)成分からなる各層が積
層された多層積層体のスクラップ、バリ等の不要部分を
リサイクル(再利用)して、このようなリサイクル品を
各成分の成分原料とすることもできる。リサイクル品を
使用する場合、(A)〜(C)のすべての成分を全量リ
サイクル品から供給することもできるし、新品と混合し
て使用することもできる。
【0046】上記多層積層体としては、(A)成分から
なる層(以下、A層という場合がある)、(B)成分か
らなる層(以下、B層という場合がある)および(C)
成分からなる層(以下、C層という場合がある)が積層
された多層積層体が利用できるほか、このような多層積
層体を再利用して成形した多層積層体、すなわちA層、
B層およびC層に加えて、(A)、(B)および(C)
成分の混合樹脂(D)からなるリサイクル層が積層され
た多層積層体などが利用できる。
【0047】上記の多層積層体を利用する場合は、
(A)〜(C)の各層の積層体、または(A)〜(C)
の各層にこれらのリサイクル品からなるリサイクル層
(D)がさらに積層された多層積層体を粉砕し、これを
溶融混合して均質化することにより得られる。
【0048】《多層積層体》本発明の多層積層体は、変
性ポリエチレン樹脂組成物(A)からなるA層がポリオ
レフィン樹脂(B)からなるB層と、エチレン・ビニル
アルコール共重合体(C)からなるC層との間に積層さ
れている多層積層体;変性ポリエチレン樹脂組成物
(A)からなるA層がエチレン・ビニルアルコール共重
合体(C)からなるB層と、易リサイクル性樹脂組成物
(D)からなる(D)層との間に積層されている多層積
層体;後者にさらにポリオレフィン樹脂(B)からなる
B層が積層された多層積層体;ならびにこれらが組合わ
された多層積層体などである。
【0049】上記の多層積層体の例としては、(B)/
(A)/(C)、(B)/(A)/(C)/(A)/
(B)、(D)/(A)/(C)、(B)/(A)/
(C)/(A)/(D)、(B)/(D)/(A)/
(C)、(B)/(D)/(A)/(C)/(A)/
(A)、(B)/(D)/(A)/(C)/(A)/
(D)、(B)/(D)/(A)/(C)/(A)/
(D)/(B)、(B)/(D)/(A)/(C)/
(A)/(C)/(A)/(B)、(B)/(D)/
(A)/(C)/(A)/(C)/(A)/(D)、
(B)/(D)/(A)/(C)/(A)/(C)/
(A)/(D)/(B)などの各層の積層体があげられ
る。
【0050】これらの中ではポリオレフィン樹脂(B)
からなるB層または易リサイクル性樹脂組成物(D)か
らなるD層が両側の層に積層された多層積層体、特にポ
リオレフィン樹脂(B)からなるB層が両側の層に積層
された多層積層体が好ましい。本発明の多層積層体は、
例えば押出シート成形、キャスト成形、インフレーショ
ン成形、フロー成形などにより所望の形態に成形するこ
とができる。
【0051】多層積層体全体の厚さに対する各層の厚さ
の比率は、接着剤層となる変性ポリエチレン樹脂組成物
(A)からなるA層が1〜20%、外層となるポリオレ
フィン樹脂層(B)からなるB層が30〜95%、ガス
バリヤー層となるEVOH(C)からなるC層が1〜2
0%、易リサイクル性樹脂組成物(D)からなるD層が
20〜60%とするのが好ましい。
【0052】上記の多層積層体において、変性ポリエチ
レン樹脂層(A)は接着剤層となり、ポリエチレン樹脂
(A)からなるA層または易リサイクル性樹脂組成物
(D)からなるD層と、エチレン・ビニルアルコール共
重合体(C)からなるC層とを接着するために用いられ
る。B層とD層は接着性が良好であり、直接積層するこ
とができる。
【0053】上記の接着剤層として用いる変性ポリエチ
レン樹脂組成物(A)はリサイクル層となるD層におい
てはポリオレフィン樹脂(B)とEVOH(C)との相
溶化剤としての役割を果たす。この場合変性ポリエチレ
ン樹脂組成物(A)のグラフト変性率が低すぎると、E
VOH(C)との接着力が低下するばかりでなく、リサ
イクル層(D)内での相溶化剤としての機能が低くな
り、EVOH(C)の分散粒子径が大きくなり、ひいて
は多層積層体の機械的強度低下を招く。
【0054】また通常商業生産においてはリサイクル層
は熱履歴を何度も受けるため、接着剤層にある程度の酸
化防止剤を含まなければ熱劣化を起こし、相溶化剤とし
ての機能が低下するが、本発明では変性ポリエチレン樹
脂組成物(A)中に酸化防止剤(a2)を含むため、リ
サイクル時の熱劣化が防止される。
【0055】一般にEVOH(C)はポリエチレンや変
性ポリエチレン樹脂組成物に比べて熱劣化しやすい樹脂
であり、黄変やゲル化を起こしやすい。リサイクル使用
する場合、外層のPEの触媒残渣に起因して発生する塩
酸によってEVOHのゲル化は促進される。EVOH層
(C)に隣接する接着剤層(A)に塩酸吸収剤として金
属化合物(a3)を配合することにより、この黄変やゲ
ル化を効率的に抑えることが可能である。
【0056】この金属化合物(a3)の配合量が少なす
ぎると黄変やゲル化を抑えることができない。一方多量
に配合した場合は、押出時に発泡して成形不良を引起し
たり、逆に接着力の低下を招いたり、また多層積層体の
機械的強度低下を招くので好ましくない。
【0057】本発明の多層積層体は、優れた層間接着力
を示すばかりでなく、リサイクル層の機械的強度低下は
少ない。すなわち変性ポリエチレン樹脂組成物(A)は
層間接着力とともに、相溶化性を有することから、ポリ
オレフィン樹脂(B)とEVOH(C)との相溶性が高
くなり、易リサイクル性樹脂組成物(D)の均一性が高
くなる。このためリサイクル層(D)が押出成形に際し
て均一かつ安定して成形され、ゲル化その他の不均一成
形は起こらず、このため衝撃強度、引張り伸び等の機械
的強度ならびに外観に優れ、黄変性もない。
【0058】《容 器》本発明の容器は前記のような多
層積層体を容器状に成形したものである。容器の形状と
してはタンク、ボトル、カップ、トレイなど、任意の形
状のものとすることができる。これらの容器は外層とし
てポリオレフィン樹脂層(D)、リサイクル層(D)と
するのが好ましいが、特にポリオレフィン樹脂層(D)
とするのが好ましい。内層も同様とするのが好ましい。
【0059】上記の容器はブロー成形、圧空または真空
成形等により成形することができ、タンク、ボトル等の
場合はブロー成形により成形することができる。このよ
うな容器は特に大型容器として有利に使用でき、例えば
自動車用のガソリンタンクとして好適に使用できる。ガ
ソリンタンクとして使用する場合、層間接着性に優れる
ことから、ガソリンやガソホール等を充填しても層間剥
離やリサイクル層の劣化を生ずることなく、長期にわた
り使用可能である。
【0060】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図1においてPE層1としてポリエチ
レン樹脂層(B)からなるB層、EVOH層2としてE
VOH(C)からなるC層、接着性樹脂層3として変性
ポリエチレン樹脂組成物(A)からなるA層、リサイク
ル層4として易リサイクル性樹脂組成物(D)からなる
D層が用いられている。PE層1またはリサイクル層4
とEVOH層2との間に接着性樹脂層3が積層され、隣
接するPE層1とリサイクル層4とは直接積層されてい
る。
【0061】図1の多層積層体はガソリンタンク等の容
器に用いられるものであり、PE層1が水蒸気バリヤー
性、耐衝撃性を有し、リサイクル層4もほぼこれに近い
特性を有し、EVOH層2がガスバリヤー性を有し、接
着性樹脂層3がこれらの各層の接着性を有するため、ガ
スバリヤー性、水蒸気バリヤー性とともに、耐衝撃性そ
の他の機械的特性に優れた容器が得られる。
【0062】図1の層構成はガソリンタンク等の容器に
適したものであるが、他の目的の多層積層体の層構成と
しては、その目的に応じて各層の材質、積層順序等を変
更することができる。
【0063】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例になんら制約される
ものではない。 実施例1〜3 《変性ポリエチレン樹脂組成物の製造》密度=0.92
g/cm3、ASTM D1238DによるMFR(1
90℃)=2.0g/10分、1−ブテン含量=4モル
%のエチレン・ブテン共重合体100重量部に、無水マ
レイン酸1.0重量部と過酸化物〔パーヘキシン−25
B、日本油脂(株)製、商標〕0.08重量部とを混合
し、得られた混合物を230℃に設定した一軸押出機で
溶融グラフト変性することによって変性エチレン・ブテ
ン共重合体(MAH−PE−1)を得た。この変性エチ
レン・ブテン共重合体のグラフト量をIR分析を行った
ところ無水マレイン酸グラフト量は0.95重量%であ
った。また、MFRは0.23g/10分であった。
【0064】上記変性エチレン・ブテン共重合体(MA
H−PE−1)に未変性のエチレン・ブテン共重合体を
15:85の重量比でブレンドし、このブレンド物10
0重量部に対してフェノール系安定剤であるイルガノッ
クス1010(チバガイギー社製、商標)、リン系安定
剤であるイルガフォス168(チバガイギー社製、商
標)、および合成ハイドロタルサイト(平均粒径=1μ
m)を表1に示す割合で配合した。この配合物を1軸押
出機で溶融混合して、接着剤層として用いる変性ポリエ
チレン樹脂組成物を得た。この組成物の物性を表1に示
す。
【0065】《対EVOH接着力の評価》エチレン・ビ
ニルアルコール共重合体〔EVOH:エバールEP−
F、(株)クラレ製、商標、MFR(190℃)(AS
TM D1238、E)=1.3g/10分、密度=
1.19g/cm3、エチレン含有量=32モル%、ケ
ン化度=100%〕、上記変性ポリエチレン樹脂組成物
および高密度ポリエチレン〔HDPE:ハイゼックス6
200B、三井石油化学工業(株)製、商標、密度=
0.958g/cm3、ASTM D1238Dによる
MFR(190℃)=0.35g/10分〕を用いて、
以下の条件で高さ200mm、内容量500mlの3種
5層ブローボトルを成形した。 ・成形条件 層構成:PE層/接着剤層/EVOH層/接着剤層/P
E層=1/0.2/0.2/0.2/1mm 成形温度:230℃
【0066】上記ブローボトル側面より15mm幅でサ
ンプルを切り出し、接着剤層のEVOH層に対する接着
力(対EOVH接着力)をT−剥離法、剥離速度50m
m/分で測定した。結果を表1に示す。
【0067】《リサイクル性の評価》前記ブローボトル
を粉砕機を用いて粒状にし、これを再度1軸押出機で溶
融混合し、リサイクルペレットを得た。得られたペレッ
トは倉敷紡績(株)製の色差計COLOR710にてA
STM−D2244に準じて黄変度(b値)を測定し
た。次いで加熱溶融プレス成形機を用いて2mmおよび
3mmのプレスシートを成形した。3mmのシートから
ダンベルで打抜いた試験片についてアイゾット衝撃試験
(ASTM D256)により衝撃強度を測定した。2
mmのシートからダンベルで打抜いた試験片について引
張り試験(ASTM D638)を実施し、伸び率を測
定した。
【0068】フィルム外観 L−LDPE〔ネオゼックス2015M、三井石油化学
工業(株)製、商標、密度=0.920g/cm3、A
STM D1238DによるMFR(190℃)=1.
0g/10分〕とリサイクルペレットを用いて下記2種
3層のキャストフィルムを成形し、フィルム外観(目
視)および平滑性を調べることによってリサイクルペレ
ットの分散度を観た。 ・層構成:L−LDPE/リサイクルペレット/L−L
DPE=50/100/50μm 上記リサイクル性の評価結果を表1に示す。
【0069】実施例4、5 実施例1〜3で用いた合成ハイドロタルサイトの代わり
にステアリン酸カルシウムを表1に示す割合で使用した
こと以外は実施例1〜3と同様に行った。結果を表1に
示す。
【0070】実施例6 実施例1〜3に示した変性ポリエチレン樹脂組成物に、
さらにエチレン・プロピレンゴム(EPR:密度=0.
865g/cm3、ASTM D1238DによるMF
R(190℃)=0.5g/10分、エチレン含有量=
80モル%)を表1に示す割合で使用したこと以外は実
施例1〜3と同様に行った。結果を表1に示す。
【0071】比較例1 実施例1で使用した変性ポリエチレン樹脂組成物の代わ
りに、表2に示す割合で配合した組成物を使用した以外
は実施例1と同様に行った。結果を表2に示す。表2の
結果からわかるように、接着力が低くかつ相溶化剤とし
ての機能が低く、リサイクル性評価においても良好な結
果は得られなかった。
【0072】比較例2 実施例1で使用した合成ハイドロタルサイトを配合しな
かったこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表2
に示す。表2の結果からわかるように、EVOHの劣化
に起因する黄変が著しく、かつリサイクル性評価におけ
るフィルム外観も不良であった。
【0073】比較例3 実施例1で使用した合成ハイドロタルサイトの配合量を
0.5重量部に増加した以外は実施例1と同様に行っ
た。結果を表2に示す。表2の結果からわかるように、
ブロー成形時に接着剤層が発泡し、成形品を得ることが
できなかった。
【0074】比較例4 実施例1で用いた変性ポリエチレン樹脂組成物の代わり
に、グラフト量の多い組成物を使用する以外は実施例1
と同様に行った。結果を表2に示す。
【0075】
【表1】
【0076】
【表2】
【0077】
【発明の効果】本発明の変性ポリエチレン樹脂組成物
は、特定の変性ポリエチレン樹脂、酸化防止剤および金
属化合物を特定量含むため、ポリオレフィン樹脂とエチ
レン・ビニルアルコール共重合体との層間接着性に優れ
るとともに、両者の相溶化性にも優れ、このためこれら
の各層からなる多層積層体をリサイクル材として多量に
使用することが可能になる。
【0078】変性ポリエチレン樹脂としてエチレン・α
−オレフィン共重合体のグラフト変性物を用いることに
より、上記の接着性および相溶化性はさらに高くなり、
特にポリエチレン樹脂とエチレン・ビニルアルコール共
重合体との接着性および相溶化性が高くなる。
【0079】本発明の易リサイクル性樹脂は前記変性ポ
リエチレン樹脂組成物、ポリオレフィン樹脂およびエチ
レン・ビニルアルコール共重合体からなるため、変性ポ
リエチレン樹脂組成物によりポリオレフィン樹脂とエチ
レン・ビニルアルコール共重合体の相溶性が改善され
て、これらが均一に分散しており、リサイクル材として
多量に用いることが可能であり、リサイクル材として用
いた場合は耐衝撃強度その他の機械的特性などポリオレ
フィン樹脂とほぼ同等の特性が得られる。
【0080】変性ポリエチレン樹脂としてエチレン・α
−オレフィン共重合体のグラフト変性物を用いることに
より、上記の特性はさらに高くなり、特にポリエチレン
樹脂とエチレン・ビニルアルコール共重合体との組成物
をリサイクルする際に優れた特性を示す。
【0081】本発明の多層積層体はポリオレフィン樹脂
からなる層および/または前記易リサイクル性樹脂組成
物からなる層と、エチレンビニルアルコールからなる層
との間を変性ポリエチレン樹脂組成物で接着するように
構成されるため、層間接着性に優れ、各層の特性が発揮
される状態で一体化し、層間剥離を起こすことのない積
層体が得られ、リサイクル層もポリオレフィン樹脂層と
ほぼ同等の特性を維持することができる。
【0082】本発明の容器は上記多層積層体からなるた
め、ガソリン等を充填しても層間剥離は生じることがな
く、耐衝撃強度、ガスバリヤー性等の特性に優れた容器
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の多層積層体の断面図である。
【符号の説明】
1 PE層 2 EVOH層 3 接着性樹脂層 4 リサイクル層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 3/24 KED C08K 3/24 KED 3/34 KEF 3/34 KEF 5/00 5/00 5/098 KEP 5/098 KEP C08L 23/00 LCG C08L 23/00 LCG 29/04 LGT 29/04 LGT 51/06 LLD 51/06 LLD

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)(a1)密度0.88〜0.97
    g/cm3のポリエチレン樹脂を不飽和カルボン酸もし
    くはその誘導体でグラフト変性した変性ポリエチレン樹
    脂と、(a2)酸化防止剤と、(a3)金属酸化物、金
    属水酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属ケイ酸塩お
    よび高級脂肪酸の金属塩からなる群から選ばれる1種以
    上の金属化合物とを含む組成物であって、グラフト変性
    率が0.05〜0.5重量%であり、各成分の配合割合
    が変性ポリエチレン樹脂(a1)100重量部に対して
    酸化防止剤(a2)0.01〜0.5重量部、金属化合
    物(a3)0.01〜0.4重量部であることを特徴と
    する変性ポリエチレン樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 ポリエチレン樹脂がエチレン・α−オレ
    フィン共重合体であることを特徴とする請求項1記載の
    変性ポリエチレン樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 不飽和カルボン酸もしくはその誘導体が
    無水マレイン酸であることを特徴とする請求項1または
    2記載の変性ポリエチレン樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 金属化合物(a3)が天然または合成ハ
    イドロタルサイトであることを特徴とする請求項1ない
    し3のいずれかに記載の変性ポリエチレン樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 接着用組成物であることを特徴とする請
    求項1ないし4のいずれかに記載の変性ポリエチレン樹
    脂組成物。
  6. 【請求項6】 (A)請求項1ないし5のいずれかに記
    載の変性ポリエチレン樹脂組成物、 (B)ポリオレフィン樹脂、および (C)エチレン・ビニルアルコール共重合体 を含むことを特徴とする易リサイクル性樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 ポリオレフィン樹脂(B)が密度0.9
    2〜0.97g/cm3のポリエチレンであることを特
    徴とする請求項6記載の易リサイクル性樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 (A)、(B)および(C)成分からな
    る組成物が(A)成分からなる層と、(B)成分からな
    る層と、(C)成分からなる層とが積層された多層積層
    体のリサイクル品であることを特徴とする請求項6また
    は7記載の易リサイクル性樹脂組成物。
  9. 【請求項9】 (A)、(B)および(C)成分からな
    る組成物が(A)成分からなる層と、(B)成分からな
    る層と、(C)成分からなる層と、(A)、(B)およ
    び(C)成分含む易リサイクル性樹脂組成物からなるリ
    サイクル層とが積層された多層積層体のリサイクル品で
    あることを特徴とする請求項6または7記載の易リサイ
    クル性樹脂組成物。
  10. 【請求項10】 (A)請求項1ないし5のいずれかに
    記載の変性ポリエチレン樹脂組成物からなる層が、 (B)ポリオレフィン樹脂からなる層と、 (C)エチレン・ビニルアルコール共重合体からなる層
    と の間に積層されていることを特徴とする多層積層体。
  11. 【請求項11】 (B)/(A)/(C)/(A)/
    (B)の各層の積層体からなる請求項10記載の多層積
    層体。
  12. 【請求項12】 (A)請求項1ないし5のいずれかに
    記載の変性ポリエチレン樹脂組成物からなる層が、 (C)エチレン・ビニルアルコール共重合体からなる層
    と、 (D)請求項6ないし9のいずれかに記載の易リサイク
    ル性樹脂組成物からなる層との間に積層されていること
    を特徴とする多層積層体。
  13. 【請求項13】 (D)/(A)/(C)/(A)/
    (D)の各層の積層体からなる請求項12記載の多層積
    層体。
  14. 【請求項14】 (B)ポリオレフィン樹脂からなる層
    がさらに積層された請求項12または13記載の多層積
    層体。
  15. 【請求項15】 (B)/(D)/(A)/(C)/
    (A)/(D)、(B)/(D)/(A)/(C)、ま
    たは(B)/(D)/(A)/(C)/(A)/(D)
    /(C)の各層の積層体からなる請求項14記載の多層
    積層体。
  16. 【請求項16】 請求項10ないし15のいずれかに記
    載の多層積層体からなることを特徴とする容器。
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