乙烯-乙烯基酯共聚物皂化物组合物和使用该组合物的多层结构体的制作方法_3

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脂层夹持从而生产多层结 构体。即使当将由此生产的多层结构体放置在高溫高湿条件下时,可W抑制在多层结构体 中的树脂组合物层与粘合树脂层之间的界面处伴随吸收过度的水的水中自溶W及水分移 动。运意味着可W生产具有优异的外观而没有如水泡等缺点的多层结构体。
[0098] 根据本发明,水合物形成性碱±金属盐(B)优选分散在EVOH树脂(A)中。
[0099] 对本发明的树脂组合物的EVOH树脂(A) /水合物形成性碱±金属盐(无水物)(B)的 含量重量比,即,重量比(A/B)没有特别限制,但在通常大于50/小于50至99/1 (即,大于50/ 50且99/1W下)、优选70/30至97/3、特别优选85/15至92/8的范围内。过高的比趋于降低侵 入EVOH树脂(A)中的水的捕捉效果,由此不会在热水处理或蒸煮处理之后提供充分的阻气 性。相反地,过低的比不能在树脂组合物中形成EVOH树脂相,导致阻气性不充分。A/B的值相 对小意味着碱±金属盐的含量大,运降低了树脂组合物的流动性和挤出成形性。
[0100] [(c)其它热塑性树脂]
[0101] 本发明的EVOH树脂组合物可W通常包含除了EVOH树脂(A) W外的热塑性树脂,将 其称为"(c)其它热塑性树脂",基于EVOH树脂(A)的重量,其量为30重量% W下。
[0102] 其它热塑性树脂(C)的实例包括:例如线性低密度聚乙締、低密度聚乙締、中密度 聚乙締、高密度聚乙締、乙締-乙酸乙締醋共聚物、离聚物、乙締-丙締共聚物、乙締-具有4至 20个碳原子的a-締控共聚物、乙締-丙締酸醋共聚物、聚丙締、丙締-具有4至20个碳原子的 a-締控、聚下締和聚戊締等的締控的均聚物或共聚物;聚环締控,或其中将运些均聚物或共 聚物使用不饱和簇酸或其醋来接枝改性的其接枝改性物,和广义的其它聚締控系树脂;聚 苯乙締系树脂、聚醋、聚酷胺、共聚酷胺、聚氯乙締、聚偏二氯乙締、丙締酷基系树脂、乙締基 醋系树脂、聚醋系弹性体、聚氨醋系弹性体、聚苯乙締系弹性体、氯化聚乙締、氯化聚丙締和 其它热塑性树脂。
[0103] (C)其它热塑性树脂的典型原料包括石脑油和来源自石油的其它材料。同时,来源 自例如页岩气等的天然气体的材料,包含于甘薦、甜菜、玉米和马铃馨中的糖或淀粉,和来 源自包含于水稻、小麦、粟和其它植物中的纤维素的精制材料可W用作其它热塑性树脂(C) 的原料。
[0104] 在本发明的树脂组合物用作包装食品的多层结构体的特定情况下,树脂组合物优 选包含聚酷胺系树脂,运是因为聚酷胺系树脂有效防止了通过热水处理在包装结束时EVOH 树脂的洗脱。因为聚酷胺系树脂具有对EVOH树脂中的OH基和/或醋基有活性的酷胺键,可W 形成网络结构,由此防止由热水处理导致的EVOH树脂的洗脱。因此,用于蒸煮食品(retort food)或煮制食品(boil food)的包装的优选的树脂组合物包含聚酷胺系树脂。
[0105] 可W使用任何已知的聚酷胺系树脂。
[0106] 聚酷胺系树脂的具体实例包括聚己酷胺(尼龙6)、聚-CO-氨基庚酸(尼龙7),聚-氨基壬酸(尼龙9)、聚十一酷胺(尼龙11)、聚月桂基内酷胺(尼龙12)等均聚物。共聚酷胺 系树脂的实例包括聚乙二胺己二酷胺(尼龙26)、聚(四亚甲基己二酷胺)(尼龙46)、聚(六亚 甲基己二酷胺)(尼龙66)、聚(六亚甲基癸二酷胺)(尼龙610)、聚(六亚甲基十二烧二酷胺) (尼龙612)、聚(八亚甲基己二酷胺)(尼龙86)、聚(十亚甲基己二酷胺)(尼龙108)、己内酷 胺/月桂基内酷胺共聚物(尼龙6/12)、己内酷胺/CO-氨基壬酸共聚物(尼龙6/9)、己内酷胺/ 己二酸己二胺共聚物(尼龙6/66)、月桂基内酷胺/己二酸己二锭共聚物(尼龙12/66)、乙二 胺己二酷胺/己二酸己二锭共聚物(尼龙26/66)、己内酷胺/己二酸己二锭/癸二酸己二锭共 聚物(尼龙66/610)、己二酸亚乙基锭/己二酸己二锭/癸二酸己二锭共聚物(尼龙6/66/610) 等脂族共聚酷胺;聚(六亚甲基间苯二甲酯胺)、聚(六亚甲基对苯二甲酯胺)、聚(间亚二甲 苯基己二酷胺)、六亚甲基间苯二甲酯胺/对苯二甲酯胺共聚物、聚对亚苯基对苯二甲酯胺、 聚对亚苯基-3,4'-二苯酸对苯二甲酯胺等芳香族聚酷胺;无定形聚酷胺、使用例如亚甲基 苄基胺或间二甲苯二胺等芳香族胺改性的聚酷胺系树脂;己二酸间亚二甲苯基二锭。可W 包括其中将前述聚酷胺系树脂在其末端改性的末端改性的聚酷胺系树脂。优选使用末端改 性的聚酷胺系树脂。
[0107]通常的末端改性的聚酷胺系树脂是其末端使用具有1至22个碳原子的控基改性的 聚酷胺系树脂,并且市售可得。特别地,优选使用满足W下等式的末端改性的聚酷胺系树 脂,其中[a]表示末端COOH基的数目,[b]表示末端CONRiV堪的数目,其中Ri嗦示具有语 22个碳原子的控基并且护*^表示氨原子或具有1至22个碳原子的控基。
[010 引 l00Xb/(a+b)^
[0109] 通常的末端改性的聚酷胺系树脂是其中将通常的原始的聚酷胺系树脂的簇基使 用末端控制剂来改性的N取代的酷胺,并且基于包含于改性之前的聚酷胺系树脂中的簇基 的总数,具有5% W上的改性比率。具有过低的改性比率的末端改性的聚酷胺系树脂具有相 对多的簇基,其在烙融成形时与EVOH树脂反应从而产生凝胶等物质,导致损害作为产品的 膜的外观。末端改性的聚酷胺系树脂可W通过记载于例如肝8-19302B中的方法来生产。
[0110] 作为末端控制剂,能够与簇基反应的胺类可W用于降低在聚酷胺系树脂中的簇基 数。该胺可W是由其中RW是氨原子的HNRiV嗦示的单取代胺,或由HNRiV嗦示的二取代 胺。RW和/或RW为有机基团的HNRIDrW可W是没有簇基的控基,并且在不阻害本发明效果的 范围内,可W包含径基、氨基、幾基和其它官能团。优选脂族控基。具体地,Ri哺RW各自是具 有1至22个碳原子、优选5至20个碳原子的控基,并且RW和RW可W彼此相同或不同。
[0111] 优选的末端改性的聚酷胺系树脂包含小含量的残留的未改性的末端簇基。就每聚 合物Ig的摩尔当量而言,基于Ig的聚合物,通过制备了溶解在苯甲醇中的聚酷胺树脂的溶 液并且将该溶液使用0.1 N的氨氧化钢水溶液滴定的未改性的末端簇基的定量含量通常是0 至50iieq,优选0至30iieq,特别优选0至25iieq。如果未改性的末端簇基的含量过高,在膜的生 产中产生凝胶等物质,运会赋予膜不良的外观和降低的蒸煮性(retortabiIity)。过低含量 的未改性的末端簇基导致降低生产性,然而,几乎不影响物性。因此,相对于Ig的聚合物,未 改性的末端簇基可^^通常5至50化9、优选10至30化9、特别15至25化9的小含量残留。
[0112] 在未改性的聚酷胺系树脂中,不仅末端簇基,末端N此基也优选使用具有1至22个 碳原子的控基来改性。用于该改性的末端控制剂是能够与氨基反应从而降低包含于聚酷胺 系树脂中的氨基数的簇酸。簇酸可W是由其中R是具有1至22个碳原子的控基的RCOOH表示 的单簇酸。
[0113] 此类末端改性的聚酷胺系树脂的烙点通常为200至250°C,优选200至230°C。
[0114] 在使用聚酷胺系树脂作为其它热塑性树脂(C)的情况下,EVOH树脂/聚酷胺系树脂 的含量重量比在通常99/1至70/30、优选97/3至75/25、特别优选95/5至85/15的范围内。过 高含量的聚酷胺树脂会提供不充分的长期成形性(long-run moldability)和阻气性。过低 含量的聚酷胺树脂会降低在热水处理之后的EVOH树脂的洗脱的抑制效果。
[0115] 水合物形成性碱±金属盐(B)与聚酷胺系树脂(C)的含量重量比在通常95/5至5/ 95、优选70/30至30/70、特别优选60/40至40/60的范围内,其中碱±金属盐的含量采用碱± 金属盐完全脱水物的含量。如果聚酷胺树脂的含量过大,则在热水处理之后的阻气性会恶 化。如果聚酷胺树脂的含量过小,贝化VOH树脂会在热水处理时洗脱。
[0116] [(D)分散剂]
[0117] 根据本发明,优选的树脂组合物进一步包含分散剂。
[0118] 可W使用常规用于树脂组合物的分散剂。分散剂的实例包括高级脂肪酸(例如,月 桂酸、肉豆違酸、栋桐酸、硬脂酸、山斋酸、油酸等),高级脂肪酸金属盐(例如硬脂酸等的高 级脂肪酸的侣盐、巧盐、锋盐、儀盐、和领盐等),高级脂肪酸醋(高级脂肪酸的甘油醋、甲醋、 异丙醋、下醋、和辛醋),高级脂肪酸酷胺(例如硬脂酷胺和山斋酸酷胺等的饱和脂族酷胺, 和例如油酸酷胺和芥酸酷胺等的不饱和脂肪酸酷胺,例如亚乙基双硬脂酷、亚乙基双油酸 酷胺、亚乙基双芥酸酷胺和亚乙基双月桂酸酷胺等的双脂肪酸酷胺),例如各自分子量为约 500至10,000的低分子量聚乙締和低分子量聚丙締等的低分子量聚締控,酸改性的聚締控, 高级醇,醋低聚物,和氣化乙締树脂。其中,优选高级脂肪酸和/或其金属盐、醋或酷胺,并且 进一步优选硬脂酸的碱±金属盐和/或高级脂肪酸的甘油醋。
[0119] 水合物形成性碱±金属盐(B)的添加趋于在混炼树脂组合物时增加扭矩。同时,为 有效防止EVOH树脂的洗脱而添加聚酷胺树脂,趋于在混炼树脂组合物时增加扭矩。此类粘 度增加的趋势是不优选的,运是因为在其颗粒的生产W及膜的挤出成形等中的长期性能 (long-run propedy)不足。然而,分散剂的添加可W抑制粘度增加的趋势。运推测是:高级 脂肪酸的金属盐,特别金属硬脂酸盐可W表现得像在树脂组合物中的水合物形成性金属盐 的润滑剂,并且可W发挥粘度增加的抑制效果。
[0120] 在有效防止EVOH树脂的洗脱的聚酷胺树脂的存在下,可W展示出通过分散剂的添 加产生的EVOH树脂组合物的粘度增加的抑制或优异的长期性能。因此,在将聚酷胺树脂添 加至树脂组合物的情况下,分散剂的进一步添加可W改善在高溫高湿条件下放置之后没有 水泡的外观优异的多层结构体的生产性。
[0121] 此类分散剂W优选0.01至5重量%、更优选0.1至5重量%、进一步更优选0.5至3重 量%的含量包含于树脂组合物中,但不限于此。
[0122] [(E)其它添加剂]
[0123] (E-I)板状无机填料
[0124] 本发明的EVOH树脂组合物可W进一步包含板状无机填料来改善其阻气性。
[0125] 板状无机填料的实例包括高岭±、云母、蒙脱±和滑石等。高岭±是水合娃酸侣作 为主要组分的板状颗粒。云母和蒙脱±是层状娃酸矿物。滑石由氨氧化儀和娃酸盐组成。优 选的板状无机填料是高岭±。对高岭±的种类和般烧没有限制,但优选般烧的高岭±。
[0126] 运些板状无机填料可W进一步改善树脂组合物的阻气性。因为板状无机填料具有 层状结构,水合物形成性碱±金属盐的完全脱水物或部分脱水物可W在混炼时侵入板状无 机填料的层之间。运可W避免在接触或碰撞时板状无机填料的破坏或破碎。另外,板状无机 填料易于在膜的生产中在平面方向上取向。在平面方向上取向的板状无机填料可W阻碍氧 进入树脂组合物层中。
[0127]对板状无机填料的添加量没有特别限制,但基于EVOH树脂的重量,选自通常1至20 重量%、优选3至20重量%、更优选5至15重量%的范围。
[012引化-2)氧吸收剂
[0129] 本发明的EVOH树脂组合物可W进一步包含氧吸收剂(oxygen scavenger)来改善 在热水处理(例如,蒸煮处理)之后的阻气性。
[0130] 氧吸收剂是与包装的物质相比更快地捕捉氧的化合物和复合物。具体地,氧吸收 剂包括无机系氧吸收剂、有机系氧吸收剂、和由无机催化剂和有机化合物组合的复合型氧 吸收剂。
[0131] 无机系氧吸收剂包括通过与氧反应来吸收氧的金属和金属化合物。例如Fe、Zn、 1邑、41、1(、化、化和511等的具有与氨相比较大的离子化趋势的金属优选用于无机系氧吸收剂 的金属。典型地使用铁。优选使用粉末状金属。铁粉包括还原铁粉、原子化铁粉、和电解铁粉 等。常规已知的铁粉可W在不根据其制造方法的情况下使用。将氧化的铁还原从而用于氧 吸收剂。也使用氧缺陷型金属化合物。氧缺陷型金属的实例包括氧化姉(C e 0 2 )、氧化铁 (Ti化)、和氧化锋(ZnO)等,其中将氧通过还原而抽离从而变为氧缺陷状态。处于此类氧缺 陷状态的物质通过与大气中的氧反应来吸收氧。运些金属和化合物可W与例如金属面化物 等的反应促进剂一起使用。
[0132] 有机系氧吸收剂的实例包括含径基的化合物、酿系化合物、含双键的化合物和容 易氧化的树脂。运些化合物包含与氧反应的径基或双键,由此消除氧。优选的有机系氧吸收 剂包括例如聚辛締 (polyocteny Iene)等的环烧类的开环聚合物、和例如下二締聚合物等的 聚共辆二締和其环化产物。
[0133] 复合型氧吸收剂是过渡金属催化剂和有机化合物的组合。过渡金属催化剂使氧活 化并且使有机化合物与氧反应,由此消除氧。在复合型氧吸收剂中的有机化合物与例如食 品等的包装的物质相比可W更快地与氧反应。构成过渡金属系催化剂的过渡金属选择来自 由铁、饥、铭、儘、铁、钻、儀、铜、锋、错、钉、和钮组成的组的至少一种。特别地,从与树脂的相 容性、催化剂的功能性和安全性的观点,优选钻。优选的有机化合物包括例如聚辛締等的环 烧类的开环聚合物、和例如下二締等的共辆二締的聚合物、和其环化产物。优选的其它有机 化合物包括例如MXD尼龙等的含氮的树脂、例如聚丙締等的含叔氨的树脂、例如具有聚亚烧 基酸单元的嵌段共聚物等的含聚亚烷基酸键的树脂、蔥酿聚合物。
[0134] 对氧吸收剂的添加量没有特别限制,但基于EVOH树脂的重量,在通常1至30重 量%、优选3至25重量%、更优选5至
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