JP3313195B2 - アイオノマー包装材料 - Google Patents
アイオノマー包装材料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸湿性が少なく、透明
性が優れたアイオノマー包装材料に関する。
性が優れたアイオノマー包装材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体
のナトリウム中和アイオノマーは、透明性、ヒートシー
ル性、ホットタック性、深絞り成形性、耐油性、耐摩耗
性、耐ピンホール性などに優れ、かつ米国のＦＤＡや日
本の食品包装材としての規制に合格しているところか
ら、単一層フィルムとして或いは他の樹脂、金属箔、あ
るいは紙などの複層フィルムとして、肉用真空包装フィ
ルム、液体包装袋、乾燥・粉体食品包装、スナック食
品、ペースト状物の包装用チューブ、ガラス瓶用蓋材、
スキン包装など、広範な包装材用途に使用されている。
のナトリウム中和アイオノマーは、透明性、ヒートシー
ル性、ホットタック性、深絞り成形性、耐油性、耐摩耗
性、耐ピンホール性などに優れ、かつ米国のＦＤＡや日
本の食品包装材としての規制に合格しているところか
ら、単一層フィルムとして或いは他の樹脂、金属箔、あ
るいは紙などの複層フィルムとして、肉用真空包装フィ
ルム、液体包装袋、乾燥・粉体食品包装、スナック食
品、ペースト状物の包装用チューブ、ガラス瓶用蓋材、
スキン包装など、広範な包装材用途に使用されている。
【０００３】エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の
アイオノマーは、疎水性のエチレン連鎖に親水性のカル
ボキシル基が側鎖として結合しており、更にカルボキシ
ル基の一部もしくは全部が金属イオンによって中和され
た構造を持つ。このため、プラスチック類の中では、一
般にナイロンとポリエチレンの中間程度の吸湿性を持つ
が、アイオノマーの中でもナトリウムやカリウムなどの
アルカリ金属中和アイオノマーの吸湿性が、マグネシウ
ムなどのアルカリ土類金属や亜鉛などの遷移金属中和ア
イオノマーなどに比較してはるかに大きい。また、酸含
量が高い程、あるいは中和度が高い程、アイオノマーの
吸湿性は高くなる。
アイオノマーは、疎水性のエチレン連鎖に親水性のカル
ボキシル基が側鎖として結合しており、更にカルボキシ
ル基の一部もしくは全部が金属イオンによって中和され
た構造を持つ。このため、プラスチック類の中では、一
般にナイロンとポリエチレンの中間程度の吸湿性を持つ
が、アイオノマーの中でもナトリウムやカリウムなどの
アルカリ金属中和アイオノマーの吸湿性が、マグネシウ
ムなどのアルカリ土類金属や亜鉛などの遷移金属中和ア
イオノマーなどに比較してはるかに大きい。また、酸含
量が高い程、あるいは中和度が高い程、アイオノマーの
吸湿性は高くなる。
【０００４】このため、酸含量が高くかつ中和度の高い
ナトリウム中和アイオノマーペレットを高温高湿雰囲気
に放置すると、直ちに吸湿する。吸湿したアイオノマー
樹脂を高温で加工すると、水分が樹脂から脱着されて気
化するので、溶融樹脂中で気泡となる。こうした気泡
は、フィルムにピンホールや膜割れを生ずるために品質
の満足した製品が得られない。
ナトリウム中和アイオノマーペレットを高温高湿雰囲気
に放置すると、直ちに吸湿する。吸湿したアイオノマー
樹脂を高温で加工すると、水分が樹脂から脱着されて気
化するので、溶融樹脂中で気泡となる。こうした気泡
は、フィルムにピンホールや膜割れを生ずるために品質
の満足した製品が得られない。
【０００５】また、いったん吸湿したアイオノマー樹脂
は再乾燥しないと使用できないことが多いが、この乾燥
はペレットの融着温度（３５〜６０℃）以下で行う必要
があり、除湿空気を用いて２〜３日間の乾燥を必要とす
る。
は再乾燥しないと使用できないことが多いが、この乾燥
はペレットの融着温度（３５〜６０℃）以下で行う必要
があり、除湿空気を用いて２〜３日間の乾燥を必要とす
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
包装材料に優れたエチレン・（メタ）アクリル酸共重合
体のナトリウム中和アイオノマーにおいて、透明性など
の優れた特性を損なうことなく、効果的に吸湿性を実用
上問題ないレベルまで下げる方法について検討を行っ
た。その結果、後述するエチレン・（メタ）アクリル酸
共重合体の亜鉛中和アイオノマーを適量メルトブレンド
して得られる特定の赤外吸収スペクトルを有するアイオ
ノマー組成物を用いるときに、その目的が達成できるこ
とを見い出した。
包装材料に優れたエチレン・（メタ）アクリル酸共重合
体のナトリウム中和アイオノマーにおいて、透明性など
の優れた特性を損なうことなく、効果的に吸湿性を実用
上問題ないレベルまで下げる方法について検討を行っ
た。その結果、後述するエチレン・（メタ）アクリル酸
共重合体の亜鉛中和アイオノマーを適量メルトブレンド
して得られる特定の赤外吸収スペクトルを有するアイオ
ノマー組成物を用いるときに、その目的が達成できるこ
とを見い出した。
【０００７】従って、本発明の目的は、吸湿が少なく、
透明性に優れたエチレンアイオノマー組成物包装材料を
提供することにある。
透明性に優れたエチレンアイオノマー組成物包装材料を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ナトリウム及
び亜鉛をイオン源とし、その原子比がＮａ／Ｚｎ＝１／
１〜３／１の範囲にあり、且つ１５６５ｃｍ −１ 近傍
に、ナトリウム塩と亜鉛塩の複塩の形成に由来する赤外
吸収ピークを有するエチレン・（メタ）アクリル酸共重
合体のアイオノマー組成物からなる包装材料に関する。
び亜鉛をイオン源とし、その原子比がＮａ／Ｚｎ＝１／
１〜３／１の範囲にあり、且つ１５６５ｃｍ −１ 近傍
に、ナトリウム塩と亜鉛塩の複塩の形成に由来する赤外
吸収ピークを有するエチレン・（メタ）アクリル酸共重
合体のアイオノマー組成物からなる包装材料に関する。
【０００９】本発明はまた、ナトリウム及び亜鉛をイオ
ン源とし、その原子比がＮａ／Ｚｎ＝１／１〜３／１の
範囲にあり、且つ１５６５ｃｍ −１ 近傍に、ナトリウム
塩と亜鉛塩の複塩の形成に由来する赤外吸収ピークを有
するエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノ
マーにも関する。
ン源とし、その原子比がＮａ／Ｚｎ＝１／１〜３／１の
範囲にあり、且つ１５６５ｃｍ −１ 近傍に、ナトリウム
塩と亜鉛塩の複塩の形成に由来する赤外吸収ピークを有
するエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノ
マーにも関する。
【００１０】
【作用】本発明に用いるアイオノマーは、ナトリウム中
和アイオノマーと亜鉛中和アイオノマーとの単なる混合
物とは異なる新規物質である。添付図面の図２を参照さ
れたい。ナトリウム中和アイオノマーは、カルボキシレ
ート基の非対称伸縮振動に帰属される波数１５４０ｃｍ
-1の赤外吸収ピークを示し、一方亜鉛中和アイオノマー
は、波数１５８５ｃｍ-1の赤外吸収ピークを示すが、本
発明に用いる特定組成比のアイオノマーは、これらの吸
収ピークとは全く異なる波数１５６５ｃｍ-1近傍に新し
い赤外吸収スペクトルを有しており、ナトリウム塩と亜
鉛塩との複塩を形成しているものと思われる。
和アイオノマーと亜鉛中和アイオノマーとの単なる混合
物とは異なる新規物質である。添付図面の図２を参照さ
れたい。ナトリウム中和アイオノマーは、カルボキシレ
ート基の非対称伸縮振動に帰属される波数１５４０ｃｍ
-1の赤外吸収ピークを示し、一方亜鉛中和アイオノマー
は、波数１５８５ｃｍ-1の赤外吸収ピークを示すが、本
発明に用いる特定組成比のアイオノマーは、これらの吸
収ピークとは全く異なる波数１５６５ｃｍ-1近傍に新し
い赤外吸収スペクトルを有しており、ナトリウム塩と亜
鉛塩との複塩を形成しているものと思われる。
【００１１】従来、低分子化合物では、ナトリウム塩と
亜鉛塩とが複塩を形成する事実が知られている。例え
ば、 ＺｎＯ＋２ＮａＯＨ −−＞ Ｎａ2 ＺｎＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ が古くから知られており、またＣＨ3 ＣＯＯＮａと（Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯ）2 Ｚｎの酢酸溶液から、 （ＣＨ3 ＣＯＯ）2 Ｚｎ・（ＣＨ3 ＣＯＯ）Ｎａ・４Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯＨ が単離されたという報告もある。
亜鉛塩とが複塩を形成する事実が知られている。例え
ば、 ＺｎＯ＋２ＮａＯＨ −−＞ Ｎａ2 ＺｎＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ が古くから知られており、またＣＨ3 ＣＯＯＮａと（Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯ）2 Ｚｎの酢酸溶液から、 （ＣＨ3 ＣＯＯ）2 Ｚｎ・（ＣＨ3 ＣＯＯ）Ｎａ・４Ｃ
Ｈ3 ＣＯＯＨ が単離されたという報告もある。
【００１２】本発明では、複塩の形成に伴いイオン凝集
体はより強固なイオン架橋を作り出すために曲げ剛性率
は向上し、またポリエチレン結晶の成長を阻害するため
に透明性も向上する。さらに複塩の形成に伴いイオン凝
集体のイオン基の性質が変わるために吸湿性も変化す
る。
体はより強固なイオン架橋を作り出すために曲げ剛性率
は向上し、またポリエチレン結晶の成長を阻害するため
に透明性も向上する。さらに複塩の形成に伴いイオン凝
集体のイオン基の性質が変わるために吸湿性も変化す
る。
【００１３】添付図面の図１を参照されたい。この図に
は、ナトリウム中和アイオノマー（比較例１）、亜鉛中
和アイオノマー（比較例５）及び両者の５０：５０の混
合物から調製した複塩の放置時間と吸湿量との関係がプ
ロットされている。本発明のアイオノマー組成物では、
吸湿性はナトリウム中和アイオノマーより著しく小さく
なっており、亜鉛中和アイオノマーのそれに近い値とな
っている。
は、ナトリウム中和アイオノマー（比較例１）、亜鉛中
和アイオノマー（比較例５）及び両者の５０：５０の混
合物から調製した複塩の放置時間と吸湿量との関係がプ
ロットされている。本発明のアイオノマー組成物では、
吸湿性はナトリウム中和アイオノマーより著しく小さく
なっており、亜鉛中和アイオノマーのそれに近い値とな
っている。
【００１４】このため、本発明の包装材料においては、
加工時における発泡トラブルが著しく軽減される。また
ナトリウム中和アイオノマーの特長に加え、透明性や曲
げ剛性が改善されているので、種々の分野に使用するこ
とができる。
加工時における発泡トラブルが著しく軽減される。また
ナトリウム中和アイオノマーの特長に加え、透明性や曲
げ剛性が改善されているので、種々の分野に使用するこ
とができる。
【００１５】
【発明の好適態様】本発明のアイオノマー組成物は、一
般的にはエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のナト
リウム中和アイオノマーと、エチレン・（メタ）アクリ
ル酸共重合体の亜鉛中和アイオノマーとを、所定割合
で、前記赤外吸収ピークの複塩が形成されるに十分な時
間、溶融混合させることによって得ることができる。
般的にはエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のナト
リウム中和アイオノマーと、エチレン・（メタ）アクリ
ル酸共重合体の亜鉛中和アイオノマーとを、所定割合
で、前記赤外吸収ピークの複塩が形成されるに十分な時
間、溶融混合させることによって得ることができる。
【００１６】上記アイオノマーの原料となる上記エチレ
ン・（メタ）アクリル酸共重合体には、他の不飽和単量
体成分、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メ
タ）アクリル酸ｎーブチルのようなアクリル酸エステル
やメタクリル酸エステル、あるいは酢酸ビニルなどが共
重合されていてもよい。
ン・（メタ）アクリル酸共重合体には、他の不飽和単量
体成分、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メ
タ）アクリル酸ｎーブチルのようなアクリル酸エステル
やメタクリル酸エステル、あるいは酢酸ビニルなどが共
重合されていてもよい。
【００１７】このような共重合体は、一般にはエチレン
が８８〜９９．５モル％、とくに９２．５〜９９．０モ
ル％、（メタ）アクリル酸が０．５〜１０モル％、とく
に１．０〜７．５モル％、その他の不飽和単量体成分が
０〜１０モル％、とくに０〜５モル％の割合で共重合さ
れているものが好ましい。かかる共重合体は高温、高圧
下、各重合成分をランダム共重合することによって得る
ことができる。
が８８〜９９．５モル％、とくに９２．５〜９９．０モ
ル％、（メタ）アクリル酸が０．５〜１０モル％、とく
に１．０〜７．５モル％、その他の不飽和単量体成分が
０〜１０モル％、とくに０〜５モル％の割合で共重合さ
れているものが好ましい。かかる共重合体は高温、高圧
下、各重合成分をランダム共重合することによって得る
ことができる。
【００１８】本発明の原料となり得るナトリウム中和ア
イオノマーもしくは亜鉛中和アイオノマーは、上記エチ
レン・（メタ）アクリル酸共重合体と、ナトリウムイオ
ンもしくは亜鉛イオンを供給する金属化合物、例えばギ
酸塩、酢酸塩、炭酸塩、酸化物、水酸化物などと反応さ
せることによって容易に製造することができる。かかる
製造方法についてもすでによく知られている。
イオノマーもしくは亜鉛中和アイオノマーは、上記エチ
レン・（メタ）アクリル酸共重合体と、ナトリウムイオ
ンもしくは亜鉛イオンを供給する金属化合物、例えばギ
酸塩、酢酸塩、炭酸塩、酸化物、水酸化物などと反応さ
せることによって容易に製造することができる。かかる
製造方法についてもすでによく知られている。
【００１９】本発明においては、上記アイオノマーとし
て、中和度が１０〜９０モル％、とくに１５〜８０モル
％程度のものを使用するのが好ましく、また１９０℃，
２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０１
〜５００ｇ／１０分、とくに０．１〜１００ｇ／１０分
程度のものを使用するのが好ましい。
て、中和度が１０〜９０モル％、とくに１５〜８０モル
％程度のものを使用するのが好ましく、また１９０℃，
２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０１
〜５００ｇ／１０分、とくに０．１〜１００ｇ／１０分
程度のものを使用するのが好ましい。
【００２０】ナトリウム中和アイオノマーの１例とし
て、ハイミラン１６０１，１６０５，１７０７等、また
亜鉛中和アイオノマーの１例としてハイミラン１６５
２，１７０６等（いずれも三井・デュポンポリケミカル
社製）などを市場で入手し得る代表例として挙げること
ができる。
て、ハイミラン１６０１，１６０５，１７０７等、また
亜鉛中和アイオノマーの１例としてハイミラン１６５
２，１７０６等（いずれも三井・デュポンポリケミカル
社製）などを市場で入手し得る代表例として挙げること
ができる。
【００２１】本発明の包装材料は、このようなナトリウ
ム中和アイオノマーと亜鉛中和アイオノマーとを、ナト
リウム／亜鉛（原子比）が１／１〜３／１、好ましくは
１．５／１〜２．５／１となるような割合で溶融混合し
て得られる組成物から形成することができる。溶融混合
の条件は、得られる組成物のカルボキシレート基の非対
称伸縮振動に帰属される赤外吸収ピークが、ナトリウム
中和アイオノマー（１５４０ｃｍ-1近傍）や亜鉛中和ア
イオノマー（１５８５ｃｍ-1近傍）と異なる１５６５ｃ
ｍ-1近傍に有するものとして得られるなら如何なる条件
でもよい。例えばナトリウム中和アイオノマーと亜鉛中
和アイオノマーを、単軸あるいは２軸の押出機で１００
〜２５０℃の温度下で溶融混練する方法が最も簡便な方
法である。
ム中和アイオノマーと亜鉛中和アイオノマーとを、ナト
リウム／亜鉛（原子比）が１／１〜３／１、好ましくは
１．５／１〜２．５／１となるような割合で溶融混合し
て得られる組成物から形成することができる。溶融混合
の条件は、得られる組成物のカルボキシレート基の非対
称伸縮振動に帰属される赤外吸収ピークが、ナトリウム
中和アイオノマー（１５４０ｃｍ-1近傍）や亜鉛中和ア
イオノマー（１５８５ｃｍ-1近傍）と異なる１５６５ｃ
ｍ-1近傍に有するものとして得られるなら如何なる条件
でもよい。例えばナトリウム中和アイオノマーと亜鉛中
和アイオノマーを、単軸あるいは２軸の押出機で１００
〜２５０℃の温度下で溶融混練する方法が最も簡便な方
法である。
【００２２】本発明の包装材料となるアイオノマー組成
物を得る他の方法は、イオン源となる前述のナトリウム
化合物と亜鉛化合物をあらかじめ所定量混合したのち、
エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体と反応すること
によっても得ることができる。この際、イオン化反応の
原料は、単軸あるいは２軸押出機などで１８０〜２８０
℃の温度下に溶融混練するのが良い。又副生する水、炭
酸ガス等を除くためにベント式押出機を用いるのが好ま
しい。
物を得る他の方法は、イオン源となる前述のナトリウム
化合物と亜鉛化合物をあらかじめ所定量混合したのち、
エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体と反応すること
によっても得ることができる。この際、イオン化反応の
原料は、単軸あるいは２軸押出機などで１８０〜２８０
℃の温度下に溶融混練するのが良い。又副生する水、炭
酸ガス等を除くためにベント式押出機を用いるのが好ま
しい。
【００２３】本発明の包装材料に用いるアイオノマー組
成物において、亜鉛に対するナトリウムの割合が前記範
囲より大きくなると吸湿性の改善が充分でなく、またそ
の割合が前記範囲より小さくなると、ナトリウム中和ア
イオノマーの有する優れた包装材料特性が失われるので
好ましくない。
成物において、亜鉛に対するナトリウムの割合が前記範
囲より大きくなると吸湿性の改善が充分でなく、またそ
の割合が前記範囲より小さくなると、ナトリウム中和ア
イオノマーの有する優れた包装材料特性が失われるので
好ましくない。
【００２４】アイオノマー組成物における平均中和度と
しては、１０〜９０モル％、とくに１５〜８０モル％の
ものが好適であり、また加工性、機械的特性を考慮する
と、１９０℃，２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレ
ートが０．０１〜５００ｇ／１０分、とくに０．１〜１
００ｇ／１０分のものが好ましい。
しては、１０〜９０モル％、とくに１５〜８０モル％の
ものが好適であり、また加工性、機械的特性を考慮する
と、１９０℃，２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレ
ートが０．０１〜５００ｇ／１０分、とくに０．１〜１
００ｇ／１０分のものが好ましい。
【００２５】このようなエチレンアイオノマー組成物に
は、目的に応じ任意の添加剤、例えば酸化防止剤、耐候
安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、着色剤、無機充填剤など
を配合することができる。
は、目的に応じ任意の添加剤、例えば酸化防止剤、耐候
安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、着色剤、無機充填剤など
を配合することができる。
【００２６】本発明のエチレンアイオノマー組成物から
なる包装材料は、フィルム、シート、チューブ、中空容
器などの各種形状で使用できる。これらの用途によって
異なるが、アイオノマー組成物層の厚みは、例えば５〜
５００μｍの範囲とすることができる。
なる包装材料は、フィルム、シート、チューブ、中空容
器などの各種形状で使用できる。これらの用途によって
異なるが、アイオノマー組成物層の厚みは、例えば５〜
５００μｍの範囲とすることができる。
【００２７】この包装材料の押出加工性は良好であるの
で、インフレーション法あるいはＴダイキャスト法によ
り包装品を成形することができる。このような包装品は
１軸又は２軸に延伸したり、あるいは深絞り加工を行う
ことができる。また、このような包装品の一方の面に、
他の層が形成されていてもよい。このような層として、
ポリオレフィン、エチレン・ビニルアルコール共重合
体、ポリ塩化ビニリデン、金属箔、あるいは紙などを例
示することができる。このような層は勿論、単層でも複
層であってもよい。
で、インフレーション法あるいはＴダイキャスト法によ
り包装品を成形することができる。このような包装品は
１軸又は２軸に延伸したり、あるいは深絞り加工を行う
ことができる。また、このような包装品の一方の面に、
他の層が形成されていてもよい。このような層として、
ポリオレフィン、エチレン・ビニルアルコール共重合
体、ポリ塩化ビニリデン、金属箔、あるいは紙などを例
示することができる。このような層は勿論、単層でも複
層であってもよい。
【００２８】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、実施例、比較例に原料として用いたエチレ
ン・（メタ）アクリル酸共重合体アイオノマーの組成、
ならびに各種評価試験方法は次の通りである。
する。なお、実施例、比較例に原料として用いたエチレ
ン・（メタ）アクリル酸共重合体アイオノマーの組成、
ならびに各種評価試験方法は次の通りである。
【００２９】（１） エチレン・（メタ）アクリル酸共
重合体アイオノマーの組成 エチレン・（メタ）アクリル酸ランダム共重合体アイオ
ノマーの組成を表１に示す。
重合体アイオノマーの組成 エチレン・（メタ）アクリル酸ランダム共重合体アイオ
ノマーの組成を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】（２） 評価試験方法 ２−１ ＭＦＲ １９０℃，２１６０ｇ荷重で、メルトインデクサーより
１０分間に流出するポリマーの重量をＭＦＲとして測定
した。
１０分間に流出するポリマーの重量をＭＦＲとして測定
した。
【００３２】２−２ 吸湿性 熱プレスにより１８０℃，１００ｋｇ／ｃｍ2 ，５分
間の条件で作成した３ｍｍ厚プレスシートより試験片
（１０ｃｍ×２ｃｍ×３ｍｍ）を打ち抜き、２３℃、５
０％相対湿度に放置したときの試験片重量を１５日毎に
９０日間測定した。更に、吸湿した試験片を１８０℃真
空乾燥器で２０分間乾燥した時の重量減少を水分の脱着
によるものと見なし吸湿量を算出した。吸湿量の報告値
は５試験片の測定結果の平均値である。
間の条件で作成した３ｍｍ厚プレスシートより試験片
（１０ｃｍ×２ｃｍ×３ｍｍ）を打ち抜き、２３℃、５
０％相対湿度に放置したときの試験片重量を１５日毎に
９０日間測定した。更に、吸湿した試験片を１８０℃真
空乾燥器で２０分間乾燥した時の重量減少を水分の脱着
によるものと見なし吸湿量を算出した。吸湿量の報告値
は５試験片の測定結果の平均値である。
【００３３】２−３ 透明性 熱プレスにより１８０℃，１００ｋｇ／ｃｍ2 ，５分間
の条件で作成した３ｍｍ厚プレスシートの曇度（ヘイ
ズ）を、スガ試験機社製曇度計モデルＨＧＭ−２Ｋを用
いて測定した。測定値の低いほど曇度が少なく透明性が
良いことを示す。
の条件で作成した３ｍｍ厚プレスシートの曇度（ヘイ
ズ）を、スガ試験機社製曇度計モデルＨＧＭ−２Ｋを用
いて測定した。測定値の低いほど曇度が少なく透明性が
良いことを示す。
【００３４】２−４ 曲げ剛性率 熱プレスにより１８０℃，１００ｋｇ／ｃｍ2 ，５分間
の条件で作成した３ｍｍ厚プレスシートより試験片（１
０ｃｍ×１ｃｍ×３ｍｍ）を打ち抜き、防湿アルミ袋に
密封して２〜３週間２３℃でエージングしたのち、ＡＳ
ＴＭＤ−７４７に従って東洋精機社製スティフネステス
ターを用いて測定した。曲げ剛性率の報告値は５試験片
の測定結果の平均値である。
の条件で作成した３ｍｍ厚プレスシートより試験片（１
０ｃｍ×１ｃｍ×３ｍｍ）を打ち抜き、防湿アルミ袋に
密封して２〜３週間２３℃でエージングしたのち、ＡＳ
ＴＭＤ−７４７に従って東洋精機社製スティフネステス
ターを用いて測定した。曲げ剛性率の報告値は５試験片
の測定結果の平均値である。
【００３５】２−５ 赤外スペクトルの測定 熱プレスにより１８０℃，１００ｋｇ／ｃｍ2 ，５〜１
０分間の条件で厚さ約５０μｍのフィルムを作成し、室
温で、デジラボ社製ＦＴ・１Ｒ モデルＦＴＳ−４０を
用いて、分解能２ｃｍ-1、積算回数６４回で赤外スペク
トルを測定した。
０分間の条件で厚さ約５０μｍのフィルムを作成し、室
温で、デジラボ社製ＦＴ・１Ｒ モデルＦＴＳ−４０を
用いて、分解能２ｃｍ-1、積算回数６４回で赤外スペク
トルを測定した。
【００３６】実施例１〜５、比較例１〜７ （１） 表２上段に示した配合処方（重量部）により、
東洋精機社製ラボプラストミル モデルＲ-１００を用い
て、ローター回転数６０ｒｐｍ、樹脂温度２００℃で１
０分間溶融混練してアイオノマー組成物を調整した。比
較例１，２，５，６，７の非ブレンド物も、熱履歴を一
定とするために同一処理を行った。
東洋精機社製ラボプラストミル モデルＲ-１００を用い
て、ローター回転数６０ｒｐｍ、樹脂温度２００℃で１
０分間溶融混練してアイオノマー組成物を調整した。比
較例１，２，５，６，７の非ブレンド物も、熱履歴を一
定とするために同一処理を行った。
【００３７】得られたアイオノマー組成物について吸湿
性、グロス、及び曲げ剛性率を評価した。結果を表２の
下段に示す。表２において、実施例１〜５はエチレン・
（メタ）アクリル酸共重合体のナトリウム中和アイオノ
マーにエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の亜鉛中
和アイオノマーをブレンドした組成物であり、ナトリウ
ムイオンと亜鉛イオンの配合比は本発明の範囲内１／１
〜３／１（モル／モル）にある。
性、グロス、及び曲げ剛性率を評価した。結果を表２の
下段に示す。表２において、実施例１〜５はエチレン・
（メタ）アクリル酸共重合体のナトリウム中和アイオノ
マーにエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の亜鉛中
和アイオノマーをブレンドした組成物であり、ナトリウ
ムイオンと亜鉛イオンの配合比は本発明の範囲内１／１
〜３／１（モル／モル）にある。
【００３８】実施例１〜５のグロスは、全て原料である
非ブレンド物よりも良い値を示し、かつ実施例１〜５の
曲げ剛性率は全て原料である非ブレンド物よりも高い値
を示した（実施例１に対して比較例１と５、実施例２〜
４に対して比較例２と５、実施例５に対して比較例６と
７）。また、実施例１の吸湿性の評価試験結果を比較例
１，５の結果と合わせて図１に示す。
非ブレンド物よりも良い値を示し、かつ実施例１〜５の
曲げ剛性率は全て原料である非ブレンド物よりも高い値
を示した（実施例１に対して比較例１と５、実施例２〜
４に対して比較例２と５、実施例５に対して比較例６と
７）。また、実施例１の吸湿性の評価試験結果を比較例
１，５の結果と合わせて図１に示す。
【００３９】実施例１の組成は、比較例１の５０重量部
と比較例５の５０重量部の配合物であるが、吸湿性は亜
鉛中和アイオノマーである比較例５の吸湿性とほとんど
変わらず、ナトリウム中和アイオノマーである比較例１
の吸湿性が著しく改善されていることは明瞭である。図
２に示すように、ナトリウムイオンと亜鉛イオンの配合
比が１/１〜３／１（モル／モル）の時に、カルボキシ
レート基の非対称伸縮振動に新しい吸収ピークが現われ
る。
と比較例５の５０重量部の配合物であるが、吸湿性は亜
鉛中和アイオノマーである比較例５の吸湿性とほとんど
変わらず、ナトリウム中和アイオノマーである比較例１
の吸湿性が著しく改善されていることは明瞭である。図
２に示すように、ナトリウムイオンと亜鉛イオンの配合
比が１/１〜３／１（モル／モル）の時に、カルボキシ
レート基の非対称伸縮振動に新しい吸収ピークが現われ
る。
【００４０】複塩の形成に伴いイオン凝集体はより強固
なイオン架橋を作り出すために曲げ剛性率は向上し、ま
たポリエチレン結晶の成長を阻害するために透明性も向
上する。さらに複塩の形成に伴いイオン凝集体のイオン
基の性質が変わるために吸湿性も変化する。このように
エチレンアイオノマーの固体構造の変化から物性の変化
を極めて合理的に説明することができる。尚、本発明の
範囲を逸脱する比較例４，５の赤外チャートには、複塩
の形成を示す新しい赤外ピークは観測されない。
なイオン架橋を作り出すために曲げ剛性率は向上し、ま
たポリエチレン結晶の成長を阻害するために透明性も向
上する。さらに複塩の形成に伴いイオン凝集体のイオン
基の性質が変わるために吸湿性も変化する。このように
エチレンアイオノマーの固体構造の変化から物性の変化
を極めて合理的に説明することができる。尚、本発明の
範囲を逸脱する比較例４，５の赤外チャートには、複塩
の形成を示す新しい赤外ピークは観測されない。
【００４１】（２） インフレーションフィルム成形試
験 表２上段に示した実施例１の配合処方（重量部）によ
り、単軸押出機（スクリュー径３０ｍｍ，Ｌ／Ｄ＝３
２）を用いて樹脂温度２００℃、押出速度３ｋｇ／ｈで
混練し造粒した。このペレット、ならびに比較例１のペ
レットを２０℃で水に２４時間浸漬したのち、除湿空気
を用いて乾燥し、乾燥時間を調整することで水分含量の
異なる試料を作成した。
験 表２上段に示した実施例１の配合処方（重量部）によ
り、単軸押出機（スクリュー径３０ｍｍ，Ｌ／Ｄ＝３
２）を用いて樹脂温度２００℃、押出速度３ｋｇ／ｈで
混練し造粒した。このペレット、ならびに比較例１のペ
レットを２０℃で水に２４時間浸漬したのち、除湿空気
を用いて乾燥し、乾燥時間を調整することで水分含量の
異なる試料を作成した。
【００４２】これらの試料を、インフレダイス（口径５
０ｍｍ）を装備した単軸押出機（スクリュー径３０ｍ
ｍ，Ｌ／Ｄ＝３０）を使用して、巻取速度３ｍ／ｍｉｎ
で引き取り、折幅２００ｍｍ、厚み５０μｍのフィルム
を作成した。この際、樹脂温度を１８０から２３０℃ま
で変化させて、インフレダイスから出る樹脂に発泡が見
られるかどうかを目視で判定した。結果を図３に示す。
エチレンアイオノマーは、一般に樹脂温度１８０〜２０
０℃でフィルム成形されるが、図３から明らかなよう
に、水分濃度が０．２ｗｔ％以下では発泡が起こらな
い。実施例１の２３℃，５０％相対温度における平衡水
分濃度は０．２ｗｔ％であるので、実施例１の吸湿性は
実用上問題ないレベルまで低減されていることは明白で
ある
０ｍｍ）を装備した単軸押出機（スクリュー径３０ｍ
ｍ，Ｌ／Ｄ＝３０）を使用して、巻取速度３ｍ／ｍｉｎ
で引き取り、折幅２００ｍｍ、厚み５０μｍのフィルム
を作成した。この際、樹脂温度を１８０から２３０℃ま
で変化させて、インフレダイスから出る樹脂に発泡が見
られるかどうかを目視で判定した。結果を図３に示す。
エチレンアイオノマーは、一般に樹脂温度１８０〜２０
０℃でフィルム成形されるが、図３から明らかなよう
に、水分濃度が０．２ｗｔ％以下では発泡が起こらな
い。実施例１の２３℃，５０％相対温度における平衡水
分濃度は０．２ｗｔ％であるので、実施例１の吸湿性は
実用上問題ないレベルまで低減されていることは明白で
ある
【００４３】
【表２】
【００４４】
【発明の効果】本発明の包装材料に用いられるアイオノ
マー組成物は、実施例や図面で示すようにナトリウム中
和アイオノマーや亜鉛中和アイオノマーのカルボキシレ
ート基の非対称伸縮振動に帰属される赤外吸収ピークと
異なる吸収スペクトルを有している。また前述した物性
改善の事実と考え合せ、またナトリウム化合物と亜鉛化
合物の低分子化合物同志の反応に基づく複塩形成の事実
から見て、上記アイオノマー組成物は複塩を形成してい
るものと想定される。
マー組成物は、実施例や図面で示すようにナトリウム中
和アイオノマーや亜鉛中和アイオノマーのカルボキシレ
ート基の非対称伸縮振動に帰属される赤外吸収ピークと
異なる吸収スペクトルを有している。また前述した物性
改善の事実と考え合せ、またナトリウム化合物と亜鉛化
合物の低分子化合物同志の反応に基づく複塩形成の事実
から見て、上記アイオノマー組成物は複塩を形成してい
るものと想定される。
【００４５】かかるアイオノマー組成物を用いた包装材
料は、吸湿性はナトリウム中和アイオノマーより著しく
小さくなっており、加工時における発泡トラブルが著し
く軽減される。またナトリウム中和アイオノマーの特長
に加え、透明性や曲げ剛性が改善されているので、種々
の分野に使用することができる。
料は、吸湿性はナトリウム中和アイオノマーより著しく
小さくなっており、加工時における発泡トラブルが著し
く軽減される。またナトリウム中和アイオノマーの特長
に加え、透明性や曲げ剛性が改善されているので、種々
の分野に使用することができる。
【図１】エチレンアイオノマー組成物を２３℃，５０％
相対温度でエージングしたときの、エージング時間と吸
湿量の関係を示した図表である。
相対温度でエージングしたときの、エージング時間と吸
湿量の関係を示した図表である。
【図２】エチレンアイオノマー組成物のナトリウムイオ
ンと亜鉛イオンの配合比と、赤外スペクトルにおけるカ
ルボキシレート基の非対称伸縮振動吸収の変化を示した
図表である。
ンと亜鉛イオンの配合比と、赤外スペクトルにおけるカ
ルボキシレート基の非対称伸縮振動吸収の変化を示した
図表である。
【図３】エチレンアイオノマー組成分をインフレーショ
ン法により加工成型した際の、発泡現象と水分、加工温
度の関係を示した図表である。
ン法により加工成型した際の、発泡現象と水分、加工温
度の関係を示した図表である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36 C08F 210/00 - 210/18 B65D 1/09
Claims (2)
- 【請求項１】 ナトリウム及び亜鉛をイオン源とし、そ
の原子比がＮａ／Ｚｎ＝１／１〜３／１の範囲にあり、
且つ１５６５ｃｍ −１ 近傍に、ナトリウム塩と亜鉛塩の
複塩の形成に由来する赤外吸収ピークを有するエチレン
・（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマー組成物か
らなる包装材料。 - 【請求項２】 ナトリウム及び亜鉛をイオン源とし、そ
の原子比がＮａ／Ｚｎ＝１／１〜３／１の範囲にあり、
且つ１５６５ｃｍ −１ 近傍に、ナトリウム塩と亜鉛塩の
複塩の形成に由来する赤外吸収ピークを有するエチレン
・（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16221893A JP3313195B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | アイオノマー包装材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16221893A JP3313195B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | アイオノマー包装材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0753636A JPH0753636A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3313195B2 true JP3313195B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=15750213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16221893A Expired - Fee Related JP3313195B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | アイオノマー包装材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313195B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| AU2006304765B2 (en) * | 2005-10-21 | 2011-05-19 | Performance Materials Na, Inc. | Mixed ion ionomeric sheets and high strength laminates produced therefrom |
| KR100802882B1 (ko) * | 2005-11-18 | 2008-02-13 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 압전 소자, 그 제조 방법 및 터치 패널 장치 |
| CN102325812A (zh) * | 2008-12-31 | 2012-01-18 | 纳幕尔杜邦公司 | 具有低雾度和高耐湿性的离聚物组合物以及包含该组合物的制品 |
| WO2012105150A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | 株式会社クレハ | 樹脂組成物およびその用途 |
| JPWO2022186090A1 (ja) * | 2021-03-01 | 2022-09-09 | ||
| WO2024073542A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | Dow Global Technologies Llc | Process to produce ionomers |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16221893A patent/JP3313195B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0753636A (ja) | 1995-02-28 |
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