本發(fā)明涉及酸改性聚酯系樹(shù)脂,更詳細(xì)而言,涉及在聚乙烯醇系樹(shù)脂層(以下將聚乙烯醇稱為“pva”)與聚乳酸等生物降解性樹(shù)脂層的粘接層中優(yōu)選使用的酸改性聚酯系樹(shù)脂。另外,本發(fā)明涉及具有含有該酸改性聚酯系樹(shù)脂的層的層疊體和含有該酸改性聚酯系樹(shù)脂的生物降解性粘接劑。
背景技術(shù):
1、塑料因成型性、強(qiáng)度、耐水性、透明性等優(yōu)異而被廣泛用作包裝材料。作為該包裝材料中使用的塑料,可列舉出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系樹(shù)脂;聚苯乙烯、聚氯乙烯等乙烯基系樹(shù)脂;聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等芳香族聚酯系樹(shù)脂。然而,這些塑料欠缺生物降解性,若在使用后向自然界中丟棄,則有時(shí)長(zhǎng)時(shí)間殘留而損害景觀或者成為環(huán)境破壞的原因。
2、與此相對(duì),近年來(lái)在土壤中、水中發(fā)生生物降解或水解、對(duì)于防止環(huán)境污染而言有用的生物降解性樹(shù)脂備受關(guān)注,正在進(jìn)行實(shí)用化。作為該生物降解性樹(shù)脂,已知的是脂肪族聚酯系樹(shù)脂、乙酸纖維素、改性淀粉等。作為包裝材料,從透明性、耐熱性、強(qiáng)度優(yōu)異的方面出發(fā),可以使用聚乳酸、己二酸/對(duì)苯二甲酸/1,4-丁二醇的縮聚物、琥珀酸/1,4-丁二醇/乳酸的縮聚物等。
3、然而,聚乳酸等脂肪族聚酯系樹(shù)脂的阻氧性不充分,因此,無(wú)法單獨(dú)用作食品、化學(xué)藥品等有可能氧化劣化的內(nèi)容物的包裝材料。
4、因而,提出了在聚乳酸薄膜的至少一個(gè)面形成有涂布層的層疊體,所述涂布層基于阻氣性優(yōu)異、也具備生物降解性的pva(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
5、另外,作為通過(guò)使用能夠進(jìn)行熔融成型的pva系樹(shù)脂而能夠進(jìn)行共擠出層壓、進(jìn)而能夠進(jìn)行拉伸處理的生物降解性層疊體,提出了阻氣層的兩面被與該阻氣層的熔點(diǎn)差為20℃以下的脂肪族聚酯層夾持而成的生物降解性層疊體,所述阻氣層以側(cè)鏈具有1,2-二醇結(jié)構(gòu)的pva系樹(shù)脂作為主成分(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
6、然而,聚乳酸系樹(shù)脂層與pva系樹(shù)脂層的表面特性明顯不同,因此,兩層欠缺粘接性,難以通過(guò)兩層的直接層疊來(lái)獲得實(shí)用的層間粘接強(qiáng)度。例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了對(duì)聚乳酸薄膜進(jìn)行的電暈放電處理、火焰處理、臭氧處理等表面活化處理、錨涂處理,尚無(wú)法令人滿足,存在改善的余地。
7、另外,專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,通過(guò)進(jìn)行共擠出層壓而略微改善聚乳酸系樹(shù)脂層與pva系樹(shù)脂層的層間粘接性,但在實(shí)用方面尚不充分。
8、因此,為了獲得聚乳酸系樹(shù)脂層與pva系樹(shù)脂層的良好層間粘接性,需要在兩層之間設(shè)置粘接層。進(jìn)而,為了活用聚乳酸系樹(shù)脂與pva系樹(shù)脂的生物降解性,尋求包含它們的層疊體中使用的粘接層也為生物降解性。
9、出于該情況,提出了將使生物降解性聚酯系樹(shù)脂與α,β-不飽和羧酸或其酐發(fā)生接枝反應(yīng)而得到的具有極性基團(tuán)的聚酯系樹(shù)脂作為粘接層(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。
10、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
11、專(zhuān)利文獻(xiàn)
12、專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2000-177072號(hào)公報(bào)
13、專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009-196287號(hào)公報(bào)
14、專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2013-212682號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問(wèn)題
2、然而,上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出的生物降解性聚酯系樹(shù)脂有時(shí)在多層制膜時(shí)的流動(dòng)性變差、熔融成型性差,制成層疊體時(shí)的外觀有時(shí)降低。因此,第一課題在于,提供熔融成型性優(yōu)異、例如在含有pva系樹(shù)脂層和生物降解性樹(shù)脂層的層疊體中用作兩層的粘接層時(shí)能夠得到外觀性優(yōu)異的層疊體的酸改性聚酯系樹(shù)脂。
3、另外,上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3的技術(shù)中,有時(shí)樹(shù)脂的熔體流動(dòng)速率(mfr)在保管中經(jīng)時(shí)降低,在用于多層制膜時(shí),擠出機(jī)中的樹(shù)脂的流動(dòng)性變差,因而,熔融成型性有時(shí)惡化。因此,第二課題在于,提供保管時(shí)的mfr的降低受到抑制、熔融成型性優(yōu)異的酸改性聚酯系樹(shù)脂。
4、用于解決問(wèn)題的方案
5、本發(fā)明人等針對(duì)上述課題進(jìn)行深入研究。
6、并且,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn):在經(jīng)酸改性的聚酯系樹(shù)脂中,通過(guò)使用樹(shù)脂的mfr比以往更高、具有特定mfr值的酸改性聚酯系樹(shù)脂,從而能夠解決上述第一課題,由此完成了本發(fā)明。
7、另外,本發(fā)明人等針對(duì)上述第二課題反復(fù)進(jìn)行深入研究,并發(fā)現(xiàn):在經(jīng)酸改性的聚酯系樹(shù)脂中,通過(guò)使用滿足特定式的酸改性聚酯系樹(shù)脂,從而能夠解決上述課題。
8、即,本發(fā)明涉及下述方式1~11。
9、本發(fā)明的方式1是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其是脂肪族-芳香族聚酯系樹(shù)脂接枝有α,β-不飽和羧酸和/或其酐(x)的酸改性聚酯系樹(shù)脂,所述脂肪族-芳香族聚酯系樹(shù)脂包含脂肪族二醇單元、脂肪族二羧酸單元和芳香族二羧酸單元,
10、前述酸改性聚酯系樹(shù)脂的熔體流動(dòng)速率(210℃、載荷2160g)為1.4~15g/10min,且前述α,β-不飽和羧酸和/或其酐(x)的含量相對(duì)于前述脂肪族-芳香族聚酯系樹(shù)脂100質(zhì)量份為0.0001~0.8質(zhì)量份。
11、本發(fā)明的方式2是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其中,在方式1的酸改性聚酯系樹(shù)脂中,
12、具有合計(jì)為50摩爾%以上的前述脂肪族二醇單元和前述脂肪族二羧酸單元。
13、本發(fā)明的方式3是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其中,在方式1或2的酸改性聚酯系樹(shù)脂中,
14、進(jìn)一步在接枝時(shí)含有自由基引發(fā)劑(y)。
15、本發(fā)明的方式4是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其中,在方式3的酸改性聚酯系樹(shù)脂中,
16、由前述自由基引發(fā)劑(y)得到的自由基(y’)與前述α,β-不飽和羧酸和/或其酐(x)的含量比(y’/x)以摩爾比計(jì)為0.5~5。
17、本發(fā)明的方式5是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其特征在于,
18、基于下述式(ii)針對(duì)每個(gè)保管溫度標(biāo)繪mfr變化速度系數(shù)k時(shí)求出的溫度依賴系數(shù)α滿足下述式(iii),
19、所述mfr變化速度系數(shù)k是利用下述式(i)對(duì)在多個(gè)溫度下進(jìn)行保管時(shí)的經(jīng)時(shí)mfr(熔體流動(dòng)速率)變化進(jìn)行標(biāo)繪而算出的。
20、mfr(t)=mfr(0)×e^(-k×t)…(i)
21、ln(k)=α/t+β…(ii)
22、|α|<10000…(iii)
23、(上述式(i)中,mfr(t)表示自保管起經(jīng)過(guò)t天后的樹(shù)脂的mfr(210℃、2160g載荷),mfr(0)表示保管開(kāi)始時(shí)的樹(shù)脂的mfr(210℃、2160g載荷)。進(jìn)而,k為mfr變化速度系數(shù),t為自保管起經(jīng)過(guò)的時(shí)間(天)。上述式(ii)中,t表示保管時(shí)的溫度(k),β表示常數(shù)項(xiàng)。上述式(ii)和式(iii)中,α表示mfr變化速度系數(shù)的溫度依賴系數(shù)。)
24、本發(fā)明的方式6是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其中,在方式5的酸改性聚酯系樹(shù)脂中,
25、具有選自下述通式(1)~(3)所示的結(jié)構(gòu)單元中的至少1種結(jié)構(gòu)單元。
26、
27、〔式(1)中,l為2~8的整數(shù)?!?/p>
28、
29、〔式(2)中,m為2~10的整數(shù)?!?/p>
30、
31、〔式(3)中,n為2~9的整數(shù)?!?/p>
32、本發(fā)明的方式7是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其中,在方式6的酸改性聚酯系樹(shù)脂中,
33、具有合計(jì)為50摩爾%以上的選自前述通式(1)~(3)所示的結(jié)構(gòu)單元中的至少1種結(jié)構(gòu)單元。
34、本發(fā)明的方式8是一種酸改性聚酯系樹(shù)脂,其中,在方式5~7中任一項(xiàng)的酸改性聚酯系樹(shù)脂中,其是聚酯系樹(shù)脂接枝有α,β-不飽和羧酸和/或其酐的酸改性聚酯系樹(shù)脂。
35、本發(fā)明的方式9是一種生物降解性粘接劑,其含有方式1~8中任一項(xiàng)的酸改性聚酯系樹(shù)脂。
36、本發(fā)明的方式10是一種層疊體,其具有至少一層含有方式1~8中任一項(xiàng)的酸改性聚酯系樹(shù)脂的層。
37、本發(fā)明的方式11是一種層疊體,其是在聚乙烯醇系樹(shù)脂(b)層與生物降解性樹(shù)脂(c)層之間設(shè)置有粘接層的層疊體,
38、前述粘接層含有方式1~8中任一項(xiàng)的酸改性聚酯系樹(shù)脂。
39、發(fā)明的效果
40、本發(fā)明的酸改性聚酯系樹(shù)脂的熔融成型性優(yōu)異,例如,在含有pva系樹(shù)脂層和生物降解性樹(shù)脂層的層疊體中用作兩層的粘接層時(shí),能夠得到外觀性優(yōu)異的層疊體。
41、另外,本發(fā)明的酸改性聚酯系樹(shù)脂在保管時(shí)的mfr的降低受到抑制,熔融成型性優(yōu)異。本發(fā)明的酸改性聚酯系樹(shù)脂在例如含有pva系樹(shù)脂層和生物降解性樹(shù)脂層的層疊體中作為兩層的粘接層是有用的。