JP2000169652A - Ethylene-vinyl alcohol copolymer composition and laminated film - Google Patents
Ethylene-vinyl alcohol copolymer composition and laminated filmInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属酸化物を含有するエチレン−ビニルアル
コール共重合体組成物であって、高温及び高湿度の雰囲
気下においても優れたガスバリア性を高度に保持するこ
とができる組成物を提供する。
【解決手段】 本発明は、金属酸化物及びエチレン−ビ
ニルアルコール共重合体からなり、下記条件(1)〜
(4)を満足する組成物である。
(1)金属酸化物中の全金属原子基準でのSi含有率=
20モル%以上
(2)(金属原子)/(炭素原子)の重量比=0.00
1〜3.0
(3)エチレン−ビニルアルコール共重合体相及び金属
酸化物相の相分離構造が、(イ)共連続構造;又は
(ロ)エチレン−ビニルアルコール共重合体の海、及び
平均粒子径100nm以下の金属酸化物粒子中にエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体相が入り込んだ共連続構
造物の島からなる海島構造
(4)焼結残渣の平均細孔径=4.0nm以下PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ethylene-vinyl alcohol copolymer composition containing a metal oxide, which can highly maintain excellent gas barrier properties even in an atmosphere of high temperature and high humidity. Offer things. The present invention comprises a metal oxide and an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and comprises the following conditions (1) to (5):
It is a composition satisfying (4). (1) Si content based on all metal atoms in metal oxide =
20 mol% or more (2) Weight ratio of (metal atom) / (carbon atom) = 0.00
(3) The phase separation structure of the ethylene-vinyl alcohol copolymer phase and the metal oxide phase is (a) a co-continuous structure; or (b) the sea of the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the average. Sea-island structure consisting of islands of a co-continuous structure in which an ethylene-vinyl alcohol copolymer phase is embedded in metal oxide particles having a particle diameter of 100 nm or less (4) Average pore diameter of sintered residue = 4.0 nm or less
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリア性、特
に高温及び高湿度下でのガスバリア性に優れるエチレン
−ビニルアルコール共重合体組成物、並びに、該エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体組成物からなるガスバリ
ア層を含有する積層フィルムに関する。The present invention relates to an ethylene-vinyl alcohol copolymer composition having excellent gas barrier properties, particularly excellent gas barrier properties under high temperature and high humidity, and to the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition. The present invention relates to a laminated film containing a gas barrier layer.
【0002】[0002]
【従来の技術】食品や様々な物品を包装するための包装
材料には、ガスバリア性、特に酸素バリア性が要求され
ることが多い。これは、酸素等により包装内容物が酸化
劣化するなどの影響を防ぐためである。特に食品の包装
にあっては、酸素が存在することにより微生物が繁殖
し、内容物が腐敗するといった問題がある。このため、
従来の包装材料には、酸素の透過を防ぐガスバリア層を
設け、酸素等の透過を防止している。2. Description of the Related Art Packaging materials for packaging foods and various articles often require gas barrier properties, particularly oxygen barrier properties. This is to prevent effects such as oxidative deterioration of the package contents due to oxygen or the like. Particularly in the packaging of foods, there is a problem that the presence of oxygen causes microorganisms to propagate and the contents to spoil. For this reason,
A conventional packaging material is provided with a gas barrier layer for preventing the permeation of oxygen to prevent permeation of oxygen and the like.
【0003】このガスバリア層の一種としては、金属箔
や金属ないし金属化合物の蒸着層が挙げられ、一般的に
は、アルミニウム箔やアルミニウム蒸着層、酸化ケイ素
蒸着層などが使用されている。しかしながら、これらの
金属類を用いる場合には、包装の内容物が見えないこ
と、廃棄性に劣ることなどの欠点がある。As one type of the gas barrier layer, a metal foil or a vapor-deposited layer of a metal or a metal compound can be mentioned. In general, an aluminum foil, an aluminum vapor-deposited layer, a silicon oxide vapor-deposited layer, or the like is used. However, when these metals are used, there are drawbacks such as the invisible contents of the package and poor disposability.
【0004】エチレン−ビニルアルコール共重合体はガ
スバリア性に優れるため、ガスバリア層として用いられ
ることもある。エチレン−ビニルアルコール共重合体は
透明であり、廃棄面での問題も少ないという利点がある
ため、用途範囲が広まりつつある。[0004] Ethylene-vinyl alcohol copolymers are sometimes used as gas barrier layers because of their excellent gas barrier properties. Ethylene-vinyl alcohol copolymers have the advantage of being transparent and having few problems in terms of disposal, and are thus being used in a wider range of applications.
【0005】ところが、エチレン−ビニルアルコール共
重合体は、分子中の水酸基同士が水素結合することによ
り結晶化してガスバリア性を発揮するものであることか
ら、乾燥した状態では高いガスバリア性を示すものの、
雰囲気の水蒸気などにより吸湿した状態では、上記水素
結合が弛み、ガスバリア性が低下する傾向があることが
知られている。したがって、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体では、高度なガスバリア性を高温及び高湿度
下においても発揮させることは難しい。[0005] However, ethylene-vinyl alcohol copolymers exhibit high gas barrier properties in a dry state because they are crystallized by the hydrogen bond between the hydroxyl groups in the molecule to exhibit gas barrier properties.
It is known that in a state where moisture is absorbed by water vapor or the like in an atmosphere, the hydrogen bond is loosened and the gas barrier property tends to be reduced. Therefore, it is difficult for the ethylene-vinyl alcohol copolymer to exhibit high gas barrier properties even at high temperature and high humidity.
【0006】エチレン−ビニルアルコール共重合体の吸
湿性を低下させる方法のひとつとしては、エチレン単位
含有率を高める方法が挙げられるが、この方法ではビニ
ルアルコール単位の含有率の低下を伴うため、本来のガ
スバリア性能が損なわれる傾向がある。また、シリル基
変性エチレン−ビニルアルコール共重合体等の架橋性を
有する変性エチレン−ビニルアルコール共重合体を架橋
させたり、エチレン−ビニルアルコール共重合体をγ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリ
ング剤と反応させたり、又はエチレン−酢酸ビニル共重
合体等の架橋性を有するカルボン酸ビニル系共重合体を
けん化・架橋反応させることにより架橋構造を導入した
場合には、耐湿性を向上させることも可能であるが、ガ
スバリア性が低下する傾向が生じてくることは否めな
い。このガスバリア性低下の原因については、架橋点近
傍の位置と架橋点から比較的離れた位置との間における
架橋密度の相違に由来して、高湿度環境下において局所
的な空隙(以後、このような局所的な空隙をピンホール
と称することがある)が形成され、これが酸素の通り道
となってしまうものと考えられている。したがって、こ
れらの方法では、エチレン−ビニルアルコール共重合体
において、低湿度下及び高湿度下の両方で高いガスバリ
ア性を発揮させるには限界がある。One of the methods for reducing the hygroscopicity of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is to increase the content of ethylene units. However, this method involves a decrease in the content of vinyl alcohol units. Gas barrier performance tends to be impaired. Further, a crosslinked modified ethylene-vinyl alcohol copolymer having a crosslinking property such as a silyl group-modified ethylene-vinyl alcohol copolymer may be crosslinked, or the ethylene-vinyl alcohol copolymer may be γ-vinyl alcohol.
A crosslinked structure is introduced by reacting with a coupling agent such as glycidoxypropyltrimethoxysilane or by subjecting a crosslinkable vinyl carboxylate copolymer such as an ethylene-vinyl acetate copolymer to a saponification / crosslinking reaction. In such a case, it is possible to improve the moisture resistance, but it is undeniable that the gas barrier property tends to decrease. The cause of the gas barrier property decrease is based on a difference in crosslink density between a position near the crosslink point and a position relatively far from the crosslink point. It is considered that such a local void is sometimes referred to as a pinhole), which becomes a path for oxygen. Therefore, in these methods, there is a limit to exhibiting a high gas barrier property under both low humidity and high humidity in the ethylene-vinyl alcohol copolymer.
【0007】一方、いわゆる、ゾル−ゲル法を利用し
て、有機重合体存在下でシリコンアルコキシド等の金属
アルコキシドを重縮合することにより、有機重合体中に
金属酸化物が比較的細かく分散している有機/無機複合
体を調製することが提案されている。しかしながら、こ
れらの方法で得られる複合体は、かなり均質に混合され
たものであっても、ほとんどの場合、ミクロにみると不
均質であり、その結果不透明なものになりやすい。例え
ば、特開平9−278968号公報、特開平8−993
90号公報等では、改善された耐水性を有するエチレン
−ビニルアルコール共重合体系素材の取得を目的とし
て、エチレン−ビニルアルコール共重合体の存在下で金
属アルコキシドを重縮合することによる、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体と金属酸化物との組成物の調製
方法について提案がなされているが、出発物質であるエ
チレン−ビニルアルコール共重合体の結晶性の高さに由
来して、調製段階で僅かながらミクロ相分離が発生して
しまう。On the other hand, metal oxides such as silicon alkoxides are polycondensed in the presence of an organic polymer using a so-called sol-gel method, so that the metal oxide is relatively finely dispersed in the organic polymer. It has been proposed to prepare certain organic / inorganic composites. However, the composites obtained by these methods, even when mixed fairly homogeneously, are in most cases heterogeneous microscopically and consequently opaque. For example, JP-A-9-278968 and JP-A-8-993
No. 90, for example, in order to obtain an ethylene-vinyl alcohol copolymer material having improved water resistance, ethylene-vinyl by polycondensation of a metal alkoxide in the presence of an ethylene-vinyl alcohol copolymer Although a method for preparing a composition of an alcohol copolymer and a metal oxide has been proposed, a slight increase in the preparation stage due to the high crystallinity of the starting ethylene-vinyl alcohol copolymer has been proposed. Micro phase separation occurs.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明者等の検討によ
ると、上記のエチレン−ビニルアルコール共重合体又は
その変性物を出発物質として用いる調製法によって得ら
れるエチレン−ビニルアルコール共重合体と金属酸化物
との組成物では、上記のように分散状態及び/又は均質
性がまだ不十分であるために、透明性が不良となりやす
いばかりでなく、高湿度下でのピンホール発生に起因す
ると思われるガスバリア性能における耐湿性不足が判明
した。According to the study of the present inventors, it has been found that an ethylene-vinyl alcohol copolymer obtained by the above-mentioned preparation method using the ethylene-vinyl alcohol copolymer or a modified product thereof as a starting material is mixed with a metal. In the composition with the oxide, the dispersion state and / or the homogeneity are still insufficient as described above, so that not only the transparency tends to be poor, but also it is considered to be caused by pinhole generation under high humidity. Insufficient moisture resistance in gas barrier performance was found.
【0009】しかして本発明の課題のひとつは、金属酸
化物を含有するエチレン−ビニルアルコール共重合体組
成物であって、高温及び高湿度の雰囲気下においても優
れたガスバリア性を高度に保持することができる組成物
を提供することにある。また、本発明の他の課題は、こ
のような組成物をガスバリア層として有する、包装材料
として好適な素材を提供することにある。An object of the present invention, however, is to provide an ethylene-vinyl alcohol copolymer composition containing a metal oxide, which highly retains excellent gas barrier properties even in an atmosphere of high temperature and high humidity. To provide a composition that can be used. Another object of the present invention is to provide a material suitable for a packaging material, having such a composition as a gas barrier layer.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ミクロ相分離構
造、組成比等において特定の条件を満足する金属酸化物
含有エチレン−ビニルアルコール共重合体組成物及びそ
れを用いた積層フィルムを提供することにより、上記の
課題が解決されることを見いだし、本発明を完成するに
至った。The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that metal oxide-containing ethylene-vinyl resins satisfying specific conditions in micro phase separation structure, composition ratio and the like. The present inventors have found that the above problems can be solved by providing an alcohol copolymer composition and a laminated film using the same, and have completed the present invention.
【0011】すなわち、本発明は、第1には、金属酸化
物及びエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる組
成物であって、That is, the present invention firstly provides a composition comprising a metal oxide and an ethylene-vinyl alcohol copolymer,
【0012】(1)該金属酸化物中の全金属原子基準に
おけるケイ素原子の含有率が20モル%以上であり、(1) The content of silicon atoms on the basis of all metal atoms in the metal oxide is 20 mol% or more;
【0013】(2)組成物中に含有される該金属酸化物
由来の金属原子の重量Wmと組成物中に含有される炭素
原子の重量Wcとの比の値Wm/Wcが0.001〜3.
0の範囲内であり、(2) The ratio Wm / Wc of the weight Wm of the metal atom derived from the metal oxide contained in the composition to the weight Wc of the carbon atom contained in the composition is 0.001 to 0.001. 3.
0, and
【0014】(3)(イ)該エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体からなる相及び該金属酸化物からなる相がそ
れぞれ共連続構造を形成しているか、又は、(ロ)該エ
チレン−ビニルアルコール共重合体からなる相及び該金
属酸化物からなる相が海島構造を形成し、かつ海成分が
エチレン−ビニルアルコール共重合体からなり、島成分
が金属酸化物からなる平均粒子径が100nm以下であ
る粒子中にエチレン−ビニルアルコール共重合体からな
る相が入り込んだ共連続構造物からなる形態を有してお
り、かつ、(3) (a) the phase comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the phase comprising the metal oxide each form a co-continuous structure, or (b) the phase comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer The phase composed of the polymer and the phase composed of the metal oxide form a sea-island structure, and the sea component is composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the average particle diameter of the island component composed of the metal oxide is 100 nm or less. It has a form of a co-continuous structure in which a phase made of an ethylene-vinyl alcohol copolymer has entered the particles, and
【0015】(4)500℃での焼結残渣についてBE
T法で求めた平均細孔径が4.0nm以下である、(4) BE for sintering residue at 500 ° C.
The average pore diameter determined by the T method is 4.0 nm or less;
【0016】ことを特徴とするエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体組成物である。An ethylene-vinyl alcohol copolymer composition characterized by the following:
【0017】また、本発明は、第2には、該エチレン−
ビニルアルコール共重合体組成物からなる少なくとも1
つの層を含有する積層フィルムである。Further, the present invention provides, secondly, the ethylene-
At least one of a vinyl alcohol copolymer composition
It is a laminated film containing two layers.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0019】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物は、特定の金属酸化物及びエチレン−ビニル
アルコール共重合体から構成される有機/無機複合体で
ある。上記の金属酸化物は、その中の全金属原子基準に
おけるケイ素原子の含有率が20モル%以上であること
が必要である。20モル%未満の場合には、エチレン−
ビニルアルコール共重合体組成物の高湿度下でのガスバ
リア性及び力学的強度が低下する。高湿度下における高
度なガスバリア性及び高い力学的強度の観点からは、同
基準におけるケイ素原子の含有率は50モル%以上であ
ることが好ましく、80モル%以上であることがより好
ましい。該金属酸化物がケイ素以外の金属原子をも含む
場合、ケイ素以外の金属原子としては、チタン、アルミ
ニウム、ジルコニウム等の2価以上(より好ましくは3
価又は4価)の金属原子であることが好ましい。該金属
酸化物としては、シリカ、シリカ−チタニア、シリカ−
アルミナ、シリカ−ジルコニアなどが例示される。The ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention is an organic / inorganic composite composed of a specific metal oxide and an ethylene-vinyl alcohol copolymer. The above-mentioned metal oxide needs to have a silicon atom content of 20 mol% or more based on all metal atoms therein. If less than 20 mol%, ethylene-
Gas barrier properties and mechanical strength of the vinyl alcohol copolymer composition under high humidity are reduced. From the viewpoint of high gas barrier properties and high mechanical strength under high humidity, the content of silicon atoms on the same basis is preferably 50 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more. When the metal oxide also contains a metal atom other than silicon, the metal atom other than silicon may be a divalent or more (more preferably 3
(Valent or tetravalent) metal atoms. As the metal oxide, silica, silica-titania, silica-
Alumina, silica-zirconia and the like are exemplified.
【0020】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物を構成するエチレン−ビニルアルコール共重
合体は、エチレン単位(−CH2−CH2−)及びビニ
ルアルコール単位(−CH2−CH(OH)−)を主体と
する共重合体である。該エチレン−ビニルアルコール共
重合体は、エチレン単位及びビニルアルコール単位に加
えて、酢酸ビニル単位、プロピオン酸ビニル単位、2−
メチルプロオン酸ビニル単位等のカルボン酸ビニル単位
を有していてもよいが、エチレン−ビニルアルコール共
重合体組成物のガスバリア性の観点からは、ビニルアル
コール単位とカルボン酸ビニル単位との合計に対するビ
ニルアルコール単位の割合(けん化度)は80モル%以
上であることが好ましく、90モル%以上であることが
より好ましく、95モル%以上であることがさらに好ま
しく、99モル%以上であることが特に好ましい。ま
た、本発明におけるエチレン−ビニルアルコール共重合
体は、本発明の効果を喪失しない限りにおいて、少割合
(好ましくは全構成単位の10モル%未満)であれば、
プロピレン、1−ブテンなどの炭素数3以上のα−オレ
フィン;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、t−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;
アリルアルコール;ビニルトリメチルシラン等の、他の
付加重合性モノマーに由来する構成単位を含有していて
もよい。ただし、本発明のエチレン−ビニルアルコール
共重合体組成物においては、低湿度及び高湿度の両条件
下におけるガスバリア性のバランスの観点から、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体における全構成単位基準
でのエチレン単位含有率が、20〜70モル%の範囲内
であることが好ましく、30〜50モル%の範囲内であ
ることがより好ましい。The ethylene-vinyl alcohol copolymer constituting the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention comprises an ethylene unit (—CH 2 —CH 2 —) and a vinyl alcohol unit (—CH 2 —CH (OH) )-). The ethylene-vinyl alcohol copolymer includes a vinyl acetate unit, a vinyl propionate unit,
Although it may have a vinyl carboxylate unit such as a vinyl methylpropionate unit, from the viewpoint of the gas barrier properties of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition, from the viewpoint of the total of the vinyl alcohol unit and the vinyl carboxylate unit The ratio of the vinyl alcohol unit (degree of saponification) is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, further preferably 95 mol% or more, and more preferably 99 mol% or more. Particularly preferred. In addition, the ethylene-vinyl alcohol copolymer in the present invention has a small proportion (preferably less than 10 mol% of all the structural units) as long as the effects of the present invention are not lost.
Α-olefins having 3 or more carbon atoms such as propylene and 1-butene; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and t-butyl vinyl ether;
Allyl alcohol; may contain a structural unit derived from another addition-polymerizable monomer such as vinyltrimethylsilane. However, in the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, from the viewpoint of balance of gas barrier properties under both low humidity and high humidity conditions, ethylene based on all structural units in the ethylene-vinyl alcohol copolymer. The unit content is preferably in the range of 20 to 70 mol%, and more preferably in the range of 30 to 50 mol%.
【0021】また、エチレン−ビニルアルコール共重合
体は、本発明の効果を阻害しない範囲内であれば、シリ
ル基変性物、ボロン酸変性物等の変性物であってもさし
つかえない。ただし、エチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物中にガスの抜け道となるピンホールができに
くい点で、その変性量は0.1モル%以下に止めること
が好適であり、0.01モル%以下に止めることがより
好適であり、未変性であることが特に好適である。本発
明におけるエチレン−ビニルアルコール共重合体の分子
量については必ずしも限定されるものではない。したが
って、本発明には、目的に応じて、低分子量の場合から
高分子量の場合に至るまで、広範囲の態様が包含され
る。ただし、一般的には、その数平均分子量は5000
〜100000の範囲内、好適には10000〜500
00の範囲内であり、その重量平均分子量は10000
〜1000000の範囲内、好適には50000〜50
0000の範囲内である。The ethylene-vinyl alcohol copolymer may be a modified product such as a modified product of a silyl group and a modified product of boronic acid as long as the effect of the present invention is not impaired. However, since it is difficult to form pinholes, which serve as gas escape paths, in the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition, the modification amount is preferably limited to 0.1 mol% or less, and 0.01 mol% or less. Is more preferable, and it is particularly preferable that it is unmodified. The molecular weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer in the present invention is not necessarily limited. Thus, the present invention encompasses a wide range of embodiments, from low molecular weight to high molecular weight, depending on the purpose. However, generally, the number average molecular weight is 5000
100100,000, preferably 10,000 to 500
00 and its weight average molecular weight is 10,000.
~ 1,000,000, preferably 50,000 ~ 50
0000.
【0022】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物においては、含有される該金属酸化物由来の
金属原子の重量Wmと組成物中に含有される炭素原子の
重量Wcとの比の値Wm/Wcは、0.001〜3.0の
範囲内である。Wm/Wcの値が0.001未満の場合
には、エチレン−ビニルアルコール共重合体組成物の高
温・高湿度下でのガスバリア性が不十分となる。また、
Wm/Wcの値が3.0を超える場合には、エチレン−
ビニルアルコール共重合体組成物本来の柔軟性が大きく
損なわれ、単層フィルム又は他の基材との積層フィルム
の形態において耐屈折性が不足し、折り曲げ後にガスバ
リア性が著しく低下し易い。ガスバリア性と柔軟性との
バランスの観点からは、Wm/Wcの値は0.001〜
1.0の範囲内であることが好ましい。In the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, the value of the ratio of the weight Wm of the metal atom derived from the metal oxide to the weight Wc of the carbon atom contained in the composition is contained. Wm / Wc is in the range of 0.001 to 3.0. When the value of Wm / Wc is less than 0.001, the gas-barrier property of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition at high temperature and high humidity becomes insufficient. Also,
When the value of Wm / Wc exceeds 3.0, ethylene-
The inherent flexibility of the vinyl alcohol copolymer composition is greatly impaired, the refractive resistance is insufficient in the form of a single-layer film or a laminated film with another substrate, and the gas barrier property tends to be significantly reduced after bending. From the viewpoint of the balance between gas barrier properties and flexibility, the value of Wm / Wc is 0.001 to 0.001.
It is preferably in the range of 1.0.
【0023】上記のWm及びWcは、以下のようにし
て、蛍光X線分析法、有機元素分析法及び焼結残渣の重
量に基づいて求めることができる。すなわち、エチレン
−ビニルアルコール共重合体組成物の試料を500℃で
焼結し、次いで200℃で2時間加熱処理して得られた
残渣(金属酸化物からなる多孔性物質(ただし、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体組成物中に粘土鉱物等の
金属含有化合物が少量存在する場合には、その金属成分
由来の酸化物を含んでいてよい))の重量を金属酸化物
重量とみなす。そして、該残渣について蛍光X線分析法
により金属元素の定性及びその濃度の定量を行い、その
結果と上記の金属酸化物重量に基づいて、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体組成物中の金属原子の存在量
(Wm)を決定することができる。また、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体組成物の焼結前の試料について
の有機元素分析法による分析結果を、上記金属酸化物量
に基づき補正して計算することによって、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体組成物中の炭素原子の存在量
(Wc)を決定することができる。The above Wm and Wc can be determined based on the fluorescent X-ray analysis, the organic element analysis and the weight of the sintering residue as follows. That is, a sample obtained by sintering a sample of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition at 500 ° C. and then heat-treating it at 200 ° C. for 2 hours (a porous material composed of a metal oxide (however, ethylene-vinyl When a small amount of a metal-containing compound such as a clay mineral is present in the alcohol copolymer composition, an oxide derived from the metal component may be included))) is regarded as the weight of the metal oxide. Then, the residue is qualitatively determined for the metal element and the concentration thereof by X-ray fluorescence analysis. Based on the result and the weight of the metal oxide, the metal atom in the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is determined. The abundance (Wm) can be determined. Further, the analysis result of the sample before sintering of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition by the organic element analysis method is corrected based on the above-mentioned metal oxide amount and calculated, thereby obtaining the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition. The abundance (Wc) of carbon atoms in a substance can be determined.
【0024】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物においては、エチレン−ビニルアルコール共
重合体からなる相と金属酸化物からなる相とが共連続構
造又は特定の海島構造を形成する。ただし、該海島構造
の場合、海成分はエチレン−ビニルアルコール共重合体
からなり、島成分は金属酸化物からなる平均粒子径が1
00nm以下である粒子中にエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体からなる相が入り込んだ共連続構造物からな
るものである。このような相分離構造は、本発明のエチ
レン−ビニルアルコール共重合体組成物を電子顕微鏡写
真観察することによって確認することができる。また、
海島構造の場合における島成分の金属酸化物粒子の平均
粒子径も同様に、電子顕微鏡写真に基づいて決定するこ
とができる。上記のように限定された相分離構造を有し
ない組成物では、高温・高湿度条件下におけるガスバリ
ア性が低くなる。なお、海島構造の場合、高温・高湿度
条件下におけるガスバリア性の観点からは、島成分の粒
子の平均粒子径は50nm以下であることが好ましい。
また、同じ観点において、共連続構造であることがより
好ましい。In the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, the phase composed of the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the phase composed of the metal oxide form a co-continuous structure or a specific sea-island structure. However, in the case of the sea-island structure, the sea component is made of an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the island component is made of a metal oxide and has an average particle diameter of 1
It is composed of a co-continuous structure in which a phase of an ethylene-vinyl alcohol copolymer is embedded in particles having a size of 00 nm or less. Such a phase separation structure can be confirmed by observing the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention with an electron microscope photograph. Also,
Similarly, the average particle size of the metal oxide particles of the island component in the case of the sea-island structure can be determined based on an electron micrograph. A composition having no phase-separated structure limited as described above has low gas barrier properties under high temperature and high humidity conditions. In the case of the sea-island structure, the average particle diameter of the island component particles is preferably 50 nm or less from the viewpoint of gas barrier properties under high temperature and high humidity conditions.
In addition, from the same viewpoint, a bicontinuous structure is more preferable.
【0025】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物では、その500℃での焼結残渣についてB
ET法で求めた平均細孔径が4.0nm以下となるもの
であることが必要である。該平均細孔径が4.0nmよ
り大きい場合には、高温・高湿度条件下におけるガスバ
リア性が低くなる。エチレン−ビニルアルコール共重合
体組成物の500℃での焼結残渣とは、該エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体組成物を500℃で焼結し、次
いで200℃で2時間加熱処理した場合に得られる残渣
を意味する。本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物を500℃で加熱焼成し、次いで200℃で
2時間加熱処理すると、該組成物中の金属酸化物からな
る相はその形状が保持される反面、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体からなる相は完全燃焼するため、得ら
れる残渣は金属酸化物からなる多孔性物質となる。本発
明では、かかる多孔性物質についてBET法を用いて細
孔径分布を測定し、その分布に基づいて平均細孔径を計
算する。高温・高湿度条件下におけるガスバリア性が特
に良好となる点において、平均細孔径は2.0nm以下
であることが好ましく、0.5nm以下であることがよ
り好ましく、0.3nm以下であることが特に好まし
い。In the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, the sintering residue at 500 ° C.
It is necessary that the average pore diameter determined by the ET method is 4.0 nm or less. If the average pore diameter is larger than 4.0 nm, the gas barrier properties under high temperature and high humidity conditions will be low. The sintering residue of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition at 500 ° C. is obtained when the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is sintered at 500 ° C. and then heat-treated at 200 ° C. for 2 hours. Residue. When the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention is heated and calcined at 500 ° C., and then heat-treated at 200 ° C. for 2 hours, the phase of the metal oxide in the composition retains its shape, Since the phase composed of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is completely burned, the resulting residue is a porous substance composed of a metal oxide. In the present invention, the pore size distribution of such a porous substance is measured using the BET method, and the average pore size is calculated based on the distribution. The average pore diameter is preferably 2.0 nm or less, more preferably 0.5 nm or less, and more preferably 0.3 nm or less, in that the gas barrier properties under high-temperature and high-humidity conditions are particularly good. Particularly preferred.
【0026】なお、本発明のエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体組成物では、エチレン−ビニルアルコール共
重合体と金属酸化物との間で、部分的に、化学結合が形
成されていてもよい。ただし、この種の化学結合が形成
されている場合には、上記のエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体の平均分子量は、金属酸化物との化学結合を
切断した場合のものについての平均分子量を意味する。In the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, a chemical bond may be partially formed between the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the metal oxide. However, when this kind of chemical bond is formed, the average molecular weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer means the average molecular weight of the case where the chemical bond with the metal oxide is cut. .
【0027】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物は、所望に応じて、本発明の効果を損なわな
い範囲内において、金属塩、金属錯体、層状粘土化合
物、エチレン−ビニルアルコール共重合体以外の高分子
化合物、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤等
を、さらに含有していてもよい。金属塩の例としては、
炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩のような無機酸金属塩;シュウ
酸塩のような有機酸金属塩などが挙げられる。金属錯体
の例としては、アセチルアセトナート金属錯体、シクロ
ペンタジエニル金属錯体、シアノ金属錯体などが挙げら
れる。層状粘土化合物の例としては、天然スメクタイ
ト、親油性処理スメクタイト、親水性処理スメクタイ
ト、天然マイカ、親油性処理マイカ、タルク等が挙げら
れる。また、他の高分子化合物の例としては、ポリアミ
ド、ポリオレフィン、スチレン系ブロック共重合体等を
挙げることができる。The ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention may be, if desired, a metal salt, a metal complex, a layered clay compound, an ethylene-vinyl alcohol copolymer as long as the effects of the present invention are not impaired. A polymer compound other than the above, a plasticizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a flame retardant, and the like may be further contained. Examples of metal salts include:
Inorganic acid metal salts such as carbonate, hydrochloride and nitrate; organic acid metal salts such as oxalate and the like. Examples of the metal complex include an acetylacetonate metal complex, a cyclopentadienyl metal complex, and a cyano metal complex. Examples of the layered clay compound include natural smectite, lipophilic treated smectite, hydrophilic treated smectite, natural mica, lipophilic treated mica, talc, and the like. Examples of other polymer compounds include polyamide, polyolefin, and styrene-based block copolymer.
【0028】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物は、以下に示す方法によって製造することが
できる。本発明のエチレン−ビニルアルコール共重合体
組成物を製造することのできる方法は、シリコンアルコ
キシドを含有する金属アルコキシド又はそのオリゴマー
(以後、「シリコンアルコキシドを含有する金属アルコ
キシド又はそのオリゴマー」を「金属アルコキシド系成
分」と総称することがある)、カルボン酸ビニル重合体
及び有機溶剤を含有する溶液(ゾル)を用いて、有機溶
剤を包含する低沸点物を蒸発させながら、同一反応系中
において該金属アルコキシド又はオリゴマーの重縮合反
応と該カルボン酸ビニル重合体のけん化反応とを並行的
に行うことによって、金属酸化物及びポリビニルアルコ
ールからなるポリビニルアルコール組成物(ゲル状又は
固体状の有機/無機複合体)を製造する方法(例えば、
Polymer. Prep. Jpn.、第45巻(第5号)、第907頁(19
96年)及びAppl. Organometal. Chem.、第12巻、第755
頁(1998年)参照)(以後、この方法を「in sit
uけん化ゾルゲル法」と略記することがある)におい
て、カルボン酸ビニル重合体の代わりにエチレン−カル
ボン酸ビニル共重合体を使用することからなる製造方法
を基礎とすることができる。ただし、本発明のエチレン
−ビニルアルコール共重合体組成物を製造するために
は、以下の(i)及び(ii)の条件を満足するように反
応を行うことが好ましい。The ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention can be produced by the following method. The method for producing the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention includes a metal alkoxide containing a silicon alkoxide or an oligomer thereof (hereinafter, a “metal alkoxide or a oligomer thereof containing a silicon alkoxide” is referred to as a “metal alkoxide”). System component)), using a solution (sol) containing a vinyl carboxylate polymer and an organic solvent to evaporate low-boiling substances including the organic solvent, and evaporating the metal in the same reaction system. By conducting the polycondensation reaction of the alkoxide or oligomer and the saponification reaction of the vinyl carboxylate polymer in parallel, a polyvinyl alcohol composition (gel or solid organic / inorganic composite) comprising a metal oxide and polyvinyl alcohol ) Manufacturing method (for example,
Polymer. Prep. Jpn., Vol. 45 (No. 5), pp. 907 (19
96) and Appl. Organometal. Chem., Vol. 12, No. 755
(Refer to page (1998))
abbreviated as “u-saponified sol-gel method”), a production method comprising using an ethylene-vinyl carboxylate copolymer instead of a vinyl carboxylate polymer. However, in order to produce the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, the reaction is preferably performed so as to satisfy the following conditions (i) and (ii).
【0029】(i)金属アルコキシド系成分として、そ
の中の全金属原子基準におけるケイ素原子の含有率が2
0モル%以上であるものを使用すること(I) As a metal alkoxide-based component, the content of silicon atoms based on all metal atoms is 2%.
Use at least 0 mol%
【0030】(ii)エチレン−カルボン酸ビニル共重合
体から誘導されるエチレン−ビニルアルコール共重合体
中の炭素原子の重量の計算値及び金属アルコキシド系成
分中の金属原子の重量の計算値をそれぞれWc’及びW
m’で表わす場合、Wm’/Wc’の値が0.001〜
3.0の範囲内となるようにエチレン−カルボン酸ビニ
ル共重合体と金属アルコキシド系成分との使用割合を設
定すること(Ii) The calculated value of the weight of the carbon atom in the ethylene-vinyl alcohol copolymer derived from the ethylene-vinyl carboxylate copolymer and the calculated value of the weight of the metal atom in the metal alkoxide-based component are respectively: Wc 'and W
When represented by m ′, the value of Wm ′ / Wc ′ is 0.001 to
The use ratio between the ethylene-vinyl carboxylate copolymer and the metal alkoxide-based component is set so as to fall within the range of 3.0.
【0031】以下、上記の製造方法について詳細に説明
する。Hereinafter, the above manufacturing method will be described in detail.
【0032】上記製造方法において使用する金属アルコ
キシド系成分とは、シリコンアルコキシド、シリコンア
ルコキシド以外の金属アルコキシド、シリコンアルコキ
シド由来の単位を有する金属アルコキシドのオリゴマー
及びシリコンアルコキシド由来の単位を有しない金属ア
ルコキシドのオリゴマーからなる群から選ばれる少なく
とも1種の成分であって、かつ少なくとも1成分とし
て、シリコンアルコキシド又はシリコンアルコキシド由
来の単位を有する金属アルコキシドのオリゴマーを含む
ものを意味する。金属アルコキシド系成分は本発明のエ
チレン−ビニルアルコール共重合体組成物に含まれる金
属酸化物に誘導されるので、得られるエチレン−ビニル
アルコール共重合体組成物中の金属酸化物において所望
とするケイ素原子の含有率(全金属原子基準)と同程度
のケイ素原子の含有率(全金属原子基準)を有する金属
アルコキシド系成分を使用すればよい。したがって、使
用する金属アルコキシド系成分については、その全金属
原子基準におけるケイ素原子の含有率が20モル%以上
であるものがよく、50モル%以上であるものがより好
ましく、80モル%以上であるものが特に好ましい。The metal alkoxide-based component used in the above production method includes silicon alkoxide, metal alkoxides other than silicon alkoxide, oligomers of metal alkoxides having units derived from silicon alkoxide, and oligomers of metal alkoxides having no units derived from silicon alkoxide. At least one component selected from the group consisting of silicon alkoxide and an oligomer of a metal alkoxide having a unit derived from silicon alkoxide. Since the metal alkoxide-based component is derived from the metal oxide contained in the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, the desired silicon in the metal oxide in the obtained ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is obtained. A metal alkoxide-based component having a silicon atom content (based on all metal atoms) substantially equal to the atom content (based on all metal atoms) may be used. Therefore, the metal alkoxide-based component used preferably has a silicon atom content of 20 mol% or more based on all metal atoms, more preferably 50 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more. Those are particularly preferred.
【0033】上記シリコンアルコキシドとしては、1個
のケイ素原子を有し、2、3又は4個のアルコキシ基が
ケイ素原子に結合した化学構造を有するものが好まし
い。ここで、アルコキシ基の個数は3個又は4個である
ことがより好ましく、4個であることが特に好ましい。
なお、アルコキシ基の個数が2個又は3個の場合、ケイ
素原子にはさらにアルキル基(メチル基等)、アリール
基(フェニル基等)、ハロゲン原子(塩素原子等)等が
結合する。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキ
シ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等
が例示される。シリコンアルコキシドの具体例として
は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン、クロロトリメトキシシラ
ンなどが挙げられる。The silicon alkoxide is preferably one having one silicon atom and having a chemical structure in which two, three or four alkoxy groups are bonded to a silicon atom. Here, the number of alkoxy groups is more preferably three or four, and particularly preferably four.
When the number of alkoxy groups is two or three, an alkyl group (eg, a methyl group), an aryl group (eg, a phenyl group), a halogen atom (eg, a chlorine atom), and the like are further bonded to the silicon atom. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group. Specific examples of silicon alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane,
Examples include phenyltrimethoxysilane and chlorotrimethoxysilane.
【0034】上記のシリコンアルコキシド以外の金属ア
ルコキシドとしては、チタン、アルミニウム、ジルコニ
ウム等の2価以上(より好ましくは3価又は4価)の金
属原子を1個有し、これに1個以上(より好ましくは2
個以上、特に好ましくは3個以上)のアルコキシ基が結
合している化学構造を有する化合物が好ましい。アルコ
キシ基の具体例としては、上記シリコンアルコキシドに
ついて例示したようなものが挙げられる。金属原子はア
ルコキシ基以外の置換基を有していてもよく、その置換
基としてはアルキル基(メチル基等)、アリール基(フ
ェニル基等)、ハロゲン原子(塩素原子等)等が例示さ
れる。該金属アルコキシドの具体例としては、テトラメ
トキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロ
ポキシチタン、メチルトリイソプロポキシチタン等のア
ルコキシチタン化合物;トリメトキシアルミニウム、ト
リエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニ
ウム、メチルジイソプロポキシアルミニウム、トリブト
キシアルミニウム、ジエトキシアルミニウムクロリド等
のアルコキシアルミニウム化合物;テトラエトキシジル
コニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、メチル
トリイソプロポキシジルコニウム等のアルコキシジルコ
ニウム化合物などが挙げられる。The metal alkoxide other than the above silicon alkoxide has one or more (more preferably trivalent or tetravalent) metal atom such as titanium, aluminum and zirconium, and has one or more (more than one) metal atom. Preferably 2
(Preferably 3 or more, particularly preferably 3 or more) compounds having a chemical structure to which alkoxy groups are bonded. Specific examples of the alkoxy group include those exemplified above for the silicon alkoxide. The metal atom may have a substituent other than the alkoxy group, and examples of the substituent include an alkyl group (such as a methyl group), an aryl group (such as a phenyl group), and a halogen atom (such as a chlorine atom). . Specific examples of the metal alkoxide include alkoxytitanium compounds such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, and methyltriisopropoxytitanium; trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, and methyldiisopropoxy. Alkoxyaluminum compounds such as aluminum, tributoxyaluminum and diethoxyaluminum chloride; and alkoxyzirconium compounds such as tetraethoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium and methyltriisopropoxyzirconium.
【0035】上記のシリコンアルコキシド由来の単位を
有する金属アルコキシドのオリゴマーには、上記のよう
なシリコンアルコキシド単独のオリゴマー、及び上記の
ようなシリコンアルコキシドと他の金属アルコキシドと
のコオリゴマーが包含される。該他の金属アルコキシド
としては、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等の2
価以上(より好ましくは3価又は4価)の金属原子を1
個有し、これに1個以上(より好ましくは2個以上、特
に好ましくは3個以上)のアルコキシ基が結合している
化学構造を有する化合物が好ましい。シリコンアルコキ
シド由来の単位を有する金属アルコキシドのオリゴマー
は、シリコンアルコキシドを単独で又は他の金属アルコ
キシドとの混合物で、公知の方法により加水分解・重縮
合することによって製造することのできる、低分子量の
水酸基含有オリゴマーであることが好ましい。シリコン
アルコキシド由来の単位を有する金属アルコキシドのオ
リゴマーの好ましい具体例としては、シラノール基含有
テトラメトキシシラン二量体又はその三量体以上のオリ
ゴマー、シラノール基含有テトラエトキシシラン二量体
又はその三量体以上のオリゴマー、シラノール末端変性
オリゴジメチルシロキサンなどが挙げられる。その重合
度は、必ずしも限られるものではないが、2〜25の範
囲内であることが好ましく、2〜10の範囲内であるこ
とがより好ましい。The above-mentioned oligomers of metal alkoxides having units derived from silicon alkoxide include oligomers of the above-mentioned silicon alkoxides alone and co-oligomers of the above-mentioned silicon alkoxides with other metal alkoxides. Examples of the other metal alkoxide include titanium, aluminum, zirconium and the like.
One or more (more preferably trivalent or tetravalent) metal atoms
Compounds having a chemical structure in which one or more (more preferably two or more, particularly preferably three or more) alkoxy groups are bonded thereto are preferred. Oligomers of metal alkoxides having units derived from silicon alkoxides can be produced by hydrolyzing / polycondensing a silicon alkoxide alone or in a mixture with other metal alkoxides by a known method, and having a low molecular weight hydroxyl group. It is preferably an oligomer containing. Preferred specific examples of the oligomer of a metal alkoxide having a unit derived from a silicon alkoxide include a silanol group-containing tetramethoxysilane dimer or an oligomer of a trimer or more thereof, and a silanol group-containing tetraethoxysilane dimer or a trimer thereof The above oligomers, silanol-terminal-modified oligodimethylsiloxane, and the like can be mentioned. Although the degree of polymerization is not necessarily limited, it is preferably in the range of 2 to 25, and more preferably in the range of 2 to 10.
【0036】また、上記のシリコンアルコキシド由来の
単位を有しない金属アルコキシドのオリゴマーとして
は、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等の2価以上
(より好ましくは3価又は4価)の金属原子(ただし、
ケイ素原子を除く)を1個有し、これに1個以上(より
好ましくは2個以上、特に好ましくは3個以上)のアル
コキシ基が結合している化学構造を有する化合物の1種
又は2種以上を、公知の方法により加水分解・重縮合す
ることによって製造することのできる、低分子量の水酸
基含有オリゴマーであることが好ましい。シリコンアル
コキシド由来の単位を有しない金属アルコキシドのオリ
ゴマーの好ましい具体例としては、水酸基含有テトライ
ソプロポキシチタン二量体又はその三量体以上のオリゴ
マーなどが挙げられる。その重合度は、必ずしも限られ
るものではないが、2〜25の範囲内であることが好ま
しく、2〜10の範囲内であることがより好ましい。Examples of the metal alkoxide oligomer having no unit derived from silicon alkoxide include divalent or higher (more preferably trivalent or tetravalent) metal atoms such as titanium, aluminum and zirconium.
One or two compounds having a chemical structure in which one or more (excluding silicon atoms) is bonded to one or more (more preferably two or more, particularly preferably three or more) alkoxy groups The above is preferably a low molecular weight hydroxyl group-containing oligomer which can be produced by hydrolysis and polycondensation by a known method. Preferred specific examples of the oligomer of a metal alkoxide having no unit derived from silicon alkoxide include a hydroxyl group-containing tetraisopropoxy titanium dimer or an oligomer of a trimer or more thereof. Although the degree of polymerization is not necessarily limited, it is preferably in the range of 2 to 25, and more preferably in the range of 2 to 10.
【0037】上記製造方法で使用されるエチレン−カル
ボン酸ビニル共重合体は、エチレン単位及びカルボン酸
ビニル単位を主体とする共重合体である。エチレン−カ
ルボン酸ビニル共重合体は本発明のエチレン−ビニルア
ルコール共重合体組成物に含まれるエチレン−ビニルア
ルコール共重合体に誘導されるので、得られるエチレン
−ビニルアルコール共重合体組成物中のエチレン−ビニ
ルアルコール共重合体において所望とする化学構造、分
子量等に応じて、適宜好適なものを使用するのがよい。
エチレン−カルボン酸ビニル共重合体としては、例え
ば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピ
オン酸ビニル共重合体等の二元共重合体が好ましいが、
他のコモノマー由来の単位や変性部分を少割合含有して
いてもよい。エチレン−カルボン酸ビニル共重合体とし
て部分的にけん化されたものを使用することも可能であ
るが、本発明の組成物が得られやすい点から、そのけん
化度は10モル%以下に止めておくことが好ましく、1
モル%以下に止めておくことがより好ましい。また、使
用されるエチレン−カルボン酸ビニル共重合体の平均分
子量については特に限定されるものではないが、それを
けん化して得られるエチレン−ビニルアルコール共重合
体の数平均分子量において一般的には5000〜100
000の範囲内、好適には10000〜50000の範
囲内となり、かつ該エチレン−ビニルアルコール共重合
体の重量平均分子量において一般的には10000〜1
000000の範囲内、好適には50000〜5000
00の範囲内となるものが使用される。The ethylene-vinyl carboxylate copolymer used in the above production method is a copolymer mainly composed of ethylene units and vinyl carboxylate units. Since the ethylene-vinyl alcohol copolymer is derived from the ethylene-vinyl alcohol copolymer contained in the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention, the resulting ethylene-vinyl alcohol copolymer composition contains Depending on the desired chemical structure, molecular weight, etc. of the ethylene-vinyl alcohol copolymer, it is preferable to use a suitable one as appropriate.
As the ethylene-vinyl carboxylate copolymer, for example, a binary copolymer such as an ethylene-vinyl acetate copolymer or an ethylene-vinyl propionate copolymer is preferable,
It may contain a small proportion of units or modified portions derived from other comonomers. Although it is possible to use a partially saponified ethylene-carboxylate copolymer, the degree of saponification is limited to 10 mol% or less because the composition of the present invention is easily obtained. Preferably, 1
It is more preferable to keep the amount to not more than mol%. Further, the average molecular weight of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used is not particularly limited, but in general, the number-average molecular weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer obtained by saponifying it is generally used. 5000-100
000, preferably in the range of 10,000 to 50,000, and the weight average molecular weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is generally 10,000 to 1
000000, preferably 50,000-5000
Those that fall within the range of 00 are used.
【0038】上記製造方法における反応において使用す
るエチレン−カルボン酸ビニル共重合体及び金属アルコ
キシド系成分については、上記定義のWm’/Wc’の
値が0.001〜3.0の範囲内となるように、両者の使
用割合を設定することが好ましい。Wm’/Wc’の値
は、通常、得られるエチレン−ビニルアルコール共重合
体組成物におけるWm/Wcの値に近いものとなるの
で、Wm’/Wc’の値が0.001〜1.0の範囲内と
なるように設定することがより好ましい。With respect to the ethylene-vinyl carboxylate copolymer and the metal alkoxide component used in the reaction in the above-mentioned production method, the value of Wm '/ Wc' defined above falls within the range of 0.001 to 3.0. Thus, it is preferable to set the usage ratio of both. Since the value of Wm ′ / Wc ′ is usually close to the value of Wm / Wc in the obtained ethylene-vinyl alcohol copolymer composition, the value of Wm ′ / Wc ′ is 0.001 to 1.0. Is more preferably set to be within the range.
【0039】上記製造方法における反応は、上記の金属
アルコキシド系成分の重縮合反応とエチレン−カルボン
酸ビニル共重合体のけん化反応とを同一系中において並
行的に進行させるものであり、基本的にはin sit
uけん化ゾルゲル法において公知の反応手法に準じるも
のである。金属アルコキシド系成分の重縮合反応は巨大
分子化した金属酸化物を生成するものであり、金属アル
コキシドのようにアルコキシ基を含有する化合物又はア
ルコキシ基を含有するオリゴマーを使用する場合にはア
ルコキシ基が水酸基に変化する加水分解反応を経由する
脱水縮合反応により進行するが、水酸基を含有するオリ
ゴマーを使用する場合には加水分解反応を経ることなく
脱水縮合反応のみにより進行することがある。いずれの
場合でも適用可能である。一方、エチレン−カルボン酸
ビニル共重合体のけん化反応はエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体を生成するものであり、エチレン−カルボ
ン酸ビニル共重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来す
るアシルオキシ基が水酸基に変換され、それと同時にカ
ルボン酸系化合物(使用する有機溶剤、触媒の種類等に
応じて相違するが、通常は、カルボン酸、カルボン酸エ
ステル及びカルボン酸塩のうちの1種以上の化合物)が
副生する。なお、この同時的反応によって得られるエチ
レン−ビニルアルコール共重合体組成物においては、エ
チレン−ビニルアルコール共重合体と金属酸化物との間
で部分的に共有結合が形成されることがあるものと推定
される。The reaction in the above-mentioned production method is such that the above-mentioned polycondensation reaction of the metal alkoxide-based component and the saponification reaction of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer proceed in parallel in the same system. Is in sit
This is based on a known reaction technique in the u-saponification sol-gel method. The polycondensation reaction of the metal alkoxide-based component produces a macromolecularized metal oxide. When a compound containing an alkoxy group or an oligomer containing an alkoxy group is used, such as a metal alkoxide, the alkoxy group is used. It proceeds by a dehydration condensation reaction via a hydrolysis reaction that changes into a hydroxyl group, but when an oligomer containing a hydroxyl group is used, it may proceed only by a dehydration condensation reaction without going through a hydrolysis reaction. Either case is applicable. On the other hand, the saponification reaction of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer produces an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the acyloxy group derived from the vinyl carboxylate unit in the ethylene-vinyl carboxylate copolymer becomes a hydroxyl group. At the same time, carboxylic acid compounds (depending on the type of organic solvent and catalyst used, but usually one or more compounds of carboxylic acids, carboxylic esters and carboxylate salts) are converted to secondary compounds. Live. In addition, in the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition obtained by this simultaneous reaction, a covalent bond may be partially formed between the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the metal oxide. Presumed.
【0040】上記反応においては、in situけん
化ゾルゲル法において公知の酸触媒のほか、一般的なゾ
ルゲル法において公知の各種触媒を使用することができ
る。使用可能な触媒としては、塩酸、硫酸、p−トルエ
ンスルホン酸、安息香酸、酢酸、乳酸、炭酸等の酸性触
媒;及びアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、エチレン
ジアミン等の塩基性触媒を挙げることができ、これらを
単独で用いても組み合せて用いてもよい。一般的には、
酸性触媒を用いることが好ましく、酸性触媒と塩基性触
媒を組み合せて用いることがより好ましい。ただし、上
記金属アルコキシド系成分として、予め、ある程度加水
分解・重縮合された低分子量の水酸基含有オリゴマーを
使用する場合には、塩基性触媒を用いることが好まし
い。触媒の使用量は必ずしも厳密に限定されるものでは
ないが、使用する金属アルコキシド系成分中のアルコキ
シ基のモル数と使用するエチレン−カルボン酸ビニル共
重合体のカルボン酸ビニル単位に由来するアシル基のモ
ル数との和(総モル数)の1モルに対して0.001〜
0.1グラム当量の範囲内であることが好適であり、0.
01〜0.05グラム当量の範囲内であることがより好
適である。In the above reaction, in addition to the acid catalyst known in the in situ saponification sol-gel method, various catalysts known in the general sol-gel method can be used. Examples of usable catalysts include acidic catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, benzoic acid, acetic acid, lactic acid, and carbonic acid; and ammonia, sodium hydroxide, magnesium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, ethylenediamine and the like. Basic catalysts can be mentioned, and these may be used alone or in combination. In general,
It is preferable to use an acidic catalyst, and it is more preferable to use a combination of an acidic catalyst and a basic catalyst. However, when a low molecular weight hydroxyl group-containing oligomer that has been hydrolyzed and polycondensed to some extent in advance is used as the metal alkoxide-based component, it is preferable to use a basic catalyst. The amount of the catalyst used is not strictly limited, but the number of moles of the alkoxy group in the metal alkoxide component used and the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used 0.001 to 1 mole of the sum (total mole number) of
Preferably it is in the range of 0.1 gram equivalent,
More preferably, it is in the range of from 0.01 to 0.05 gram equivalent.
【0041】上記製造方法における反応では、エチレン
−カルボン酸ビニル共重合体と金属アルコキシド系成分
を有機溶剤に溶解させてなる溶液(ゾル)を使用する。
その際に使用される有機溶剤は、エチレン−カルボン酸
ビニル共重合体と金属アルコキシド系成分との両方を十
分に溶解し得るものであれば特に限定されないが、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のア
ルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキ
シド類などを単独で又は2種以上を混合して用いるのが
好ましく、これらの中でもメタノール、エタノール、ジ
メチルスルホキシド等が特に好ましい。有機溶剤の使用
量は必ずしも限定されるものではないが、エチレン−カ
ルボン酸ビニル共重合体と金属アルコキシド系成分との
総重量の100重量部に対して、20〜2000重量部
の範囲内が好適であり、100〜1000重量部の範囲
内がより好ましい。反応系中の有機重合体(使用したエ
チレン−カルボン酸ビニル共重合体のけん化反応により
誘導される最終目的物又はその中間体)における使用し
たエチレン−カルボン酸ビニル共重合体中のカルボン酸
ビニル単位に由来するアシル基の残存率を下げたい場合
には、所定のエチレン−ビニルアルコール共重合体と親
和性を有する有機溶剤を5重量%以上含有してなる均一
な溶剤が好適に用いられる。In the reaction in the above production method, a solution (sol) obtained by dissolving an ethylene-vinyl carboxylate copolymer and a metal alkoxide-based component in an organic solvent is used.
The organic solvent used at this time is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve both the ethylene-vinyl carboxylate copolymer and the metal alkoxide-based component, but methanol, ethanol, propanol, butanol, and the like. It is preferable to use alcohols; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; and sulfoxides such as dimethylsulfoxide alone or in combination of two or more. Among them, methanol, ethanol, dimethylsulfoxide and the like are particularly preferable. The use amount of the organic solvent is not necessarily limited, but is preferably in the range of 20 to 2,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total weight of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer and the metal alkoxide-based component. And more preferably in the range of 100 to 1000 parts by weight. Vinyl carboxylate units in the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used in the organic polymer in the reaction system (the final product derived from the saponification reaction of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used or an intermediate thereof) When it is desired to reduce the residual ratio of acyl groups derived from the above, a uniform solvent containing 5% by weight or more of an organic solvent having an affinity for a predetermined ethylene-vinyl alcohol copolymer is suitably used.
【0042】上記反応においては、必要に応じて、反応
系中に水を存在させてもよい。例えば、金属アルコキシ
ド系成分としてアルコキシ基を有する金属アルコキシド
又はアルコキシ基を有するオリゴマーを使用する場合、
該アルコキシ基の加水分解反応を進行させる上で水の存
在が必要となる。水の使用量については、必ずしも限定
されるものではなく、上記のように、使用する金属アル
コキシド系成分、触媒の種類等を考慮して適宜設定する
ことができるが、一般的には、使用する金属アルコキシ
ド系成分中のアルコキシ基に対して1.5〜4.0倍モル
の範囲内から選択することが好ましい。なお、塩酸のよ
うに水を含有する成分を使用する場合には、その成分に
よって導入される水の量も考慮して水の使用量を決定す
べきである。In the above reaction, if necessary, water may be present in the reaction system. For example, when using a metal alkoxide having an alkoxy group or an oligomer having an alkoxy group as a metal alkoxide-based component,
The progress of the hydrolysis reaction of the alkoxy group requires the presence of water. The amount of water used is not necessarily limited, and as described above, can be appropriately set in consideration of the metal alkoxide-based component to be used, the type of catalyst, and the like. It is preferable to select from a range of 1.5 to 4.0 times the mole of the alkoxy group in the metal alkoxide component. When a water-containing component such as hydrochloric acid is used, the amount of water to be used should be determined in consideration of the amount of water introduced by the component.
【0043】本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物に、金属塩、金属錯体、層状粘土化合物、他
の高分子化合物、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
難燃剤等の他の成分を含有させたい場合には、含有させ
たい任意成分を、上記のエチレン−カルボン酸ビニル共
重合体と金属アルコキシド系成分とを含有する溶液中に
添加しておくのが好ましい。なお、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン等のカップリング剤の添加は、得られるエチ
レン−ビニルアルコール共重合体組成物における高温・
高湿条件下でのガスバリア性の改良の妨げとなることが
あるために、このようなカップリング剤を使用しない方
が好結果を与えることが多い。ただし、上記のような金
属塩、金属錯体、層状粘土化合物等を配合する場合に
は、それらの分散性を向上させる上でカップリング剤の
使用が有効となることがある。したがってカップリング
剤を使用する場合には、使用する金属アルコキシド系成
分中の金属成分基準において0.1モル%以下に止める
ことが望ましく、0.01モル%以下に止めることがよ
り望ましい。The ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention may contain a metal salt, a metal complex, a layered clay compound, another polymer compound, a plasticizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber,
When it is desired to include other components such as a flame retardant, it is preferable to add an optional component to be contained in a solution containing the ethylene-vinyl carboxylate copolymer and the metal alkoxide-based component. preferable. Note that the addition of a coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and the like in the resulting ethylene-vinyl alcohol copolymer composition high temperature·
The use of such a coupling agent often gives better results because it may hinder the improvement of gas barrier properties under high humidity conditions. However, when the above-mentioned metal salts, metal complexes, layered clay compounds and the like are blended, the use of a coupling agent may be effective in improving their dispersibility. Therefore, when a coupling agent is used, it is desirable to keep the amount to 0.1 mol% or less, more preferably 0.01 mol% or less, based on the metal component in the metal alkoxide-based component used.
【0044】上記製造方法における反応は、生成するエ
チレン−ビニルアルコール共重合体のけん化度が、好ま
しくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以
上、さらに好ましくは95モル%以上、特に好ましくは
99モル%以上となるまで継続する。このようにけん化
度を高めるためには、少なくとも途中以降の段階におい
て、低沸点物を蒸発させながら反応を行うことが好まし
い。該低沸点物としては、有機溶剤、カルボン酸ビニル
重合体のけん化によって副生する上記のカルボン酸系化
合物、金属アルコキシド系成分の重縮合によって副生す
る水等、過剰の水を添加した場合には過剰分の水などが
包含される。なお、けん化度を高度に高めるには、例え
ば、反応系内の水分率を3重量%以下、より好ましくは
1重量%以下、さらに好ましくは0.5重量%以下にな
るよう溶剤の使用量を調整すること、反応系内の水の量
を金属アルコキシド系成分に由来するアルコキシ基に対
して30〜100モル%の範囲内、より好ましくは40
〜75モル%の範囲内に調整すること、並びに、金属ア
ルコキシド系成分として、アルコキシ基と水酸基とを、
アルコキシ基/水酸基のモル比において1/0.5〜1
/2.0の範囲内、より好ましくは1/0.8〜1/
1.25の範囲内で含有する金属アルコキシド又はその
オリゴマーを使用することのうち1つ以上の条件を採用
することが望ましい。In the reaction in the above production method, the degree of saponification of the resulting ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferably at least 80 mol%, more preferably at least 90 mol%, further preferably at least 95 mol%, particularly preferably at least 95 mol%. Continue until 99 mol% or more. In order to increase the degree of saponification in this way, it is preferable to carry out the reaction while evaporating the low-boiling substances at least at a later stage. As the low-boiling point compound, when an excess amount of water such as an organic solvent, the above-mentioned carboxylic acid-based compound by-produced by saponification of a vinyl carboxylate polymer, and water by-produced by polycondensation of a metal alkoxide-based component is added. Includes excess water and the like. In order to highly increase the degree of saponification, for example, the amount of the solvent used is adjusted so that the water content in the reaction system is 3% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, and further preferably 0.5% by weight or less. Adjusting the amount of water in the reaction system within the range of 30 to 100 mol%, more preferably 40 to 100 mol%, based on the alkoxy group derived from the metal alkoxide component.
~ 75 mol% in the range, and, as a metal alkoxide-based component, an alkoxy group and a hydroxyl group,
1 / 0.5 to 1 in molar ratio of alkoxy group / hydroxyl group
/2.0, more preferably 1 / 0.8-1 /
It is desirable to employ one or more conditions of using a metal alkoxide or an oligomer thereof contained in the range of 1.25.
【0045】得られるエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物が透明性に優れ、かつ色調も良好である(す
なわち、茶褐色、黒色などの着色が生じない)ものとな
る点において、反応系中の有機重合体(使用したエチレ
ン−カルボン酸ビニル共重合体のけん化反応により誘導
される最終目的物又はその中間体)におけるエチレン−
カルボン酸ビニル共重合体中のカルボン酸ビニル単位に
由来するアシル基の残存率Xが40モル%以下である領
域において、上記カルボン酸系化合物を下記式The ethylene-vinyl alcohol copolymer composition obtained has an excellent transparency and good color tone (ie, does not cause coloring such as brown, black, etc.). Ethylene in the polymer (the final product or its intermediate derived by the saponification reaction of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used)
In the region where the residual ratio X of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate copolymer is 40 mol% or less, the carboxylic acid-based compound is represented by the following formula:
【0046】[0046]
【数1】Y ≦ 0.9X+5.0 (I)[Equation 1] Y ≦ 0.9X + 5.0 (I)
【0047】(式中、Xは上記のアシル基の残存率(単
位:モル%)を表し、Yは、使用したエチレン−カルボ
ン酸ビニル共重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来す
るアシル基の初期量を基準とした場合における反応系に
含まれる上記カルボン酸系化合物の量の相対割合(単
位:モル%)を表す。)(In the formula, X represents the residual ratio (unit: mol%) of the above acyl group, and Y represents the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used. (Represents the relative ratio (unit: mol%) of the amount of the carboxylic acid compound contained in the reaction system based on the initial amount.)
【0048】を満足するように反応系(反応初期は溶液
状であるが、反応終了時には固体状)から除去しながら
反応を行うことが望ましい。反応系中の有機重合体のア
シル基の残存率X(モル%)は、使用したエチレン−カ
ルボン酸ビニル共重合体中のアシル基の初期量を基準と
した場合における反応系に含まれる有機重合体中のアシ
ル基の量の相対割合であり、使用したエチレン−カルボ
ン酸ビニル共重合体からのけん化反応のみによる有機重
合体のけん化度をZ(モル%)で示すと、100−Zで
表すことができる。It is desirable to carry out the reaction while removing it from the reaction system (the reaction is in a solution state at the beginning of the reaction, but in a solid state at the end of the reaction) so as to satisfy the following. The residual ratio X (mol%) of the acyl group of the organic polymer in the reaction system was determined based on the organic weight contained in the reaction system based on the initial amount of the acyl group in the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used. It is a relative ratio of the amount of the acyl group in the coalescence, and the degree of saponification of the organic polymer by only the saponification reaction from the used ethylene-vinyl carboxylate copolymer is represented by Z (mol%), and is represented by 100-Z. be able to.
【0049】上記式(I)は、定性的には、反応が進行
するに従って、副生するカルボン酸系化合物の反応系中
での含有量をより低減させる必要があること、すなわ
ち、該カルボン酸系化合物の反応系からの除去をより厳
密に行う必要があることを意味している。式(I)を満
足させる目的においては、反応途中の時点(反応系中の
有機重合体におけるアシル基の残存率Xが40モル%と
なる時点又はそれ以前の時点)から後には、反応系中に
存在するカルボン酸系化合物を定量しながら、その定量
値に基づいて制御された減圧条件下で反応を行うことに
より、カルボン酸系化合物の蒸発を促進させることが好
ましい。ただし、カルボン酸系化合物のうちカルボン酸
塩は蒸発による除去ができないため、カルボン酸塩の生
成を抑制しカルボン酸及び/又はカルボン酸エステルが
優先的に生成できるようにすることが好ましい。The above formula (I) qualitatively indicates that the content of the by-produced carboxylic acid compound in the reaction system must be further reduced as the reaction proceeds, that is, the carboxylic acid This means that removal of the system compound from the reaction system needs to be performed more strictly. For the purpose of satisfying the formula (I), after the point in time during the reaction (the point when the residual ratio X of the acyl group in the organic polymer in the reaction system becomes 40 mol% or before), the reaction system It is preferable to promote the evaporation of the carboxylic acid compound by performing a reaction under reduced pressure conditions controlled based on the quantitative value while quantifying the carboxylic acid compound present in the carboxylic acid compound. However, since the carboxylate salt cannot be removed by evaporation among the carboxylic acid compounds, it is preferable to suppress the formation of the carboxylate salt so that the carboxylic acid and / or the carboxylic acid ester can be preferentially formed.
【0050】反応系からカルボン酸系化合物を除去する
ために反応系を減圧下とする場合、圧力条件は式(I)
を満足できるように適宜調節すればよい。ただし、圧力
を必要以上に低くすると、有機溶剤の蒸発が早すぎて均
一な組成物が得られなくなったり、発泡により組成物を
所定形状で得ることができなくなったりするような不都
合が生じるため、反応系の状態を観察しながら、徐々に
圧力を下げることが好ましい。これらのことから、減圧
時における圧力条件としては、一般に、絶対圧において
0.01〜700mmHgの範囲内から選択することが
好ましく、0.1〜400mmHgの範囲内から選択す
ることがより好ましい。When the pressure of the reaction system is reduced to remove the carboxylic acid compound from the reaction system, the pressure condition is expressed by the formula (I)
May be adjusted appropriately so as to satisfy the following. However, if the pressure is lowered unnecessarily, the evaporation of the organic solvent may be too early to obtain a uniform composition, or the composition may not be obtained in a predetermined shape due to foaming. It is preferable to gradually lower the pressure while observing the state of the reaction system. From these facts, it is generally preferable that the pressure condition at the time of pressure reduction is selected from the range of 0.01 to 700 mmHg in absolute pressure, more preferably from the range of 0.1 to 400 mmHg.
【0051】上記のアシル基の残存率X及びカルボン酸
系化合物の存在量Yは、それぞれ、反応途中において適
時、反応系から採取した少量の試料を用いた定量分析に
より決定することができる。すなわち、アシル基の残存
率Xは、例えば、液体状(ゾル状)、ゲル状又は固体状
の反応系から採取した少量の試料を40℃程度の温度で
速やかに減圧乾燥して得た反応途中の有機重合体を含有
する組成物について、FT−IRを用いて拡散反射法に
よりアシル基(アセチル基、プロピオニル基等)を定量
分析し、その分析値と、使用したエチレン−カルボン酸
ビニル共重合体について同様にして定量分析して得たア
シル基の分析値に基づいて決定することができる。ま
た、カルボン酸系化合物の存在量Yは、例えば、液体状
(ゾル状)、ゲル状又は固体状の反応系から採取した少
量の試料を重水素化メタノールに溶解させ、13C−N
MRを用いて、反応途中の有機重合体及び副生したカル
ボン酸系化合物が有するすべてのアシル基(アセチル
基、プロピオニル基等)を定量分析し、その分析値につ
いて、使用したエチレン−カルボン酸ビニル共重合体に
対して同様にして定量分析して得た該エチレン−カルボ
ン酸ビニル共重合体のアシル基の分析値を基準とする相
対割合(モル%)を算出し、該相対割合と前記アシル基
の残存率Xとの差を求めることにより決定することがで
きる。なお、上記式(I)を満足させたい場合であって
も、有機重合体におけるアシル基の残存率Xが40モル
%以下である領域において、該残存率X及びカルボン酸
系化合物の存在量Yを常時定量することは必ずしも必要
ではない。また、アシル基残存率Xが40モル%以下の
領域において式(I)を常時満足することが望ましい
が、瞬間的であれば条件を外れていても差支えない。し
たがって、上記式(I)をある適度余裕を持って満足し
得る条件を採用する限り、適当な時間間隔を置いて両者
を定量し、必要に応じて圧力条件を制御するのが実用的
である。The residual ratio X of the acyl group and the abundance Y of the carboxylic acid compound can be determined by quantitative analysis using a small amount of a sample collected from the reaction system at any time during the reaction. That is, the residual ratio X of the acyl group is, for example, a value obtained by quickly drying a small amount of a sample collected from a liquid (sol), gel or solid reaction system at a temperature of about 40 ° C. under reduced pressure. (Acetyl group, propionyl group, etc.) was quantitatively analyzed by a diffuse reflection method using FT-IR for the composition containing the organic polymer of The determination can be made on the basis of the analysis value of the acyl group obtained by quantitatively analyzing the merging in the same manner. Further, the abundance Y of the carboxylic acid-based compound can be determined by, for example, dissolving a small amount of a sample collected from a liquid (sol), gel, or solid reaction system in deuterated methanol, using 13 C—N
Using an MR, quantitative analysis of all acyl groups (acetyl group, propionyl group, etc.) of the organic polymer in the course of the reaction and the carboxylic acid compound produced as a by-product was carried out. The relative ratio (mol%) based on the analysis value of the acyl group of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer obtained by quantitatively analyzing the copolymer in the same manner was calculated. It can be determined by obtaining the difference from the residual ratio X of the group. Even when it is desired to satisfy the above formula (I), in a region where the residual ratio X of the acyl group in the organic polymer is 40 mol% or less, the residual ratio X and the abundance Y of the carboxylic acid compound are present. It is not always necessary to always determine It is desirable that the formula (I) is always satisfied in a region where the acyl group residual ratio X is 40 mol% or less, but the condition may be out of order as long as it is instantaneous. Therefore, as long as a condition that satisfies the above formula (I) with a certain margin is adopted, it is practical to determine both of them at appropriate time intervals and to control the pressure condition as necessary. .
【0052】上記製造方法における反応での反応系の温
度は、必ずしも限定されるものではないが、通常20〜
100℃の範囲内であり、好ましくは40〜60℃の範
囲内である。反応時間は触媒の量、種類等の反応条件に
応じて相違するが、反応は、通常0.5〜120時間の
範囲内、好ましくは1〜60時間の範囲内であり、より
好ましくは1〜24時間の範囲内において、所定のけん
化度に達成するまで継続すればよい。また、反応系の雰
囲気については、必ずしも限定されるものではなく、空
気の雰囲気下、窒素気流下などの条件を採用することが
できる。The temperature of the reaction system in the reaction in the above production method is not necessarily limited, but is usually 20 to
It is in the range of 100C, preferably in the range of 40-60C. The reaction time varies depending on the reaction conditions such as the amount and type of the catalyst. The operation may be continued until a predetermined degree of saponification is achieved within a range of 24 hours. The atmosphere of the reaction system is not necessarily limited, and conditions such as an air atmosphere and a nitrogen stream can be adopted.
【0053】上記製造方法における反応では、反応初期
(アシル基残存率Xが40モル%に到達する前の段階)
には有機溶剤等の蒸発を抑制し、それに次ぐ反応後期
に、有機溶剤、カルボン酸系化合物等を蒸発させながら
行うことが好ましい。このためには、反応初期は常圧下
又は加圧下で反応を行い、反応後期において減圧系に移
行させることが好ましい。In the reaction in the above-mentioned production method, the initial stage of the reaction (the stage before the acyl group residual ratio X reaches 40 mol%)
It is preferable to carry out the reaction while suppressing the evaporation of the organic solvent and the like, and evaporating the organic solvent, the carboxylic acid compound and the like in the latter half of the subsequent reaction. For this purpose, it is preferable to carry out the reaction under normal pressure or under pressure in the initial stage of the reaction, and to shift to a reduced pressure system in the latter stage of the reaction.
【0054】上記製造方法における反応では、金属アル
コキシド系成分、エチレン−カルボン酸ビニル共重合
体、有機溶剤及び必要に応じてさらに他の成分(触媒、
水等)を含有する溶液(ゾル)を用いて反応を開始する
が、有機溶剤等の低沸点物及びカルボン酸系化合物を系
外に除去しながら反応を行うため、反応時間の経過とと
もに反応系の状態は変化し、反応途中では、エチレン−
ビニルアルコール共重合体、金属酸化物及び少量の有機
溶媒を含むゲル状の有機/無機複合体が形成され、最終
的には、固体の組成物が形成される。なお、反応系が液
体状の場合には攪拌してもよい。In the reaction in the above production method, the metal alkoxide-based component, the ethylene-vinyl carboxylate copolymer, the organic solvent and, if necessary, other components (catalyst,
The reaction is started using a solution (sol) containing water, etc.). Changes during the reaction, ethylene-
A gel-like organic / inorganic composite containing a vinyl alcohol copolymer, a metal oxide and a small amount of an organic solvent is formed, and finally, a solid composition is formed. When the reaction system is liquid, stirring may be performed.
【0055】上記製造方法では、反応後期及び/又は反
応終了後で熱処理を行ってもよく、その温度は50〜2
50℃の範囲内であることが好適であり、60〜200
℃の範囲内であることがより好適である。In the above-mentioned production method, the heat treatment may be performed at the latter stage of the reaction and / or after the completion of the reaction.
It is preferably in the range of 50 ° C.,
More preferably, it is in the range of ° C.
【0056】上記の反応において、反応当初又は反応途
中の溶液を所定形状の金型内に配置しておくことによっ
て、エチレン−ビニルアルコール共重合体組成物をフィ
ルム・シート状などの所定形状で製造することができ
る。有機溶剤が残った状態でのエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体及び金属酸化物からなるゲル状の有機/無
機複合体について、公知の手法に準じて紡糸し、次いで
反応を追い込むことによって、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体組成物を繊維状で製造することができる。
また、反応当初又は反応途中の溶液を布帛などの繊維集
合体からなる基材に含浸させた後、反応を行うことによ
り、エチレン−ビニルアルコール共重合体組成物が繊維
集合体基材に含浸された形態の複合体を製造することが
できる。In the above reaction, the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is produced in a predetermined shape such as a film or sheet by placing the solution at the beginning or during the reaction in a mold having a predetermined shape. can do. A gel-like organic / inorganic composite comprising an ethylene-vinyl alcohol copolymer and a metal oxide in a state where an organic solvent remains is spun according to a known method, and then the reaction is driven to obtain an ethylene-vinyl alcohol. The alcohol copolymer composition can be manufactured in a fibrous form.
Further, after the reaction at the beginning or in the middle of the reaction is impregnated into a substrate made of a fiber aggregate such as a fabric, by performing the reaction, the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is impregnated into the fiber aggregate base. Can be produced.
【0057】さらに、上記の反応において反応当初又は
反応途中の溶液からなる膜を所定形状の基材上に形成さ
せた後、反応を行うことにより、エチレン−ビニルアル
コール共重合体組成物からなる層を有する積層体を製造
することができる。基材としては、必ずしも限定される
ものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
等のポリエステル;ナイロン6、ナイロン66等のポリ
アミド;ポリ塩化ビニル等の重合体などからなる成形品
などを採用することができる。基材上に該溶液からなる
膜を形成させるためには、キャスト法、ディッピング
法、ロールコーティング法、スプレー法、スクリーン印
刷法などの公知の手法を採用することができる。基材上
への該溶液の付与は複数回繰り返して行ってもよく、そ
れによって反応後に形成される組成物層の厚みを調整す
ることも可能である。積層体における組成物層の厚み
は、必ずしも限られるものではないが、0.01〜20
0μmの範囲内であることが好ましく、0.01〜50
μmの範囲内であることがより好ましい。Further, in the above reaction, after forming a film comprising a solution at the beginning or in the middle of the reaction on a substrate having a predetermined shape, the reaction is carried out to form a layer comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition. Can be produced. The substrate is not necessarily limited and includes, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyamides such as nylon 6 and nylon 66; A molded article made of a polymer or the like can be employed. In order to form a film made of the solution on the substrate, a known method such as a casting method, a dipping method, a roll coating method, a spray method, and a screen printing method can be adopted. The application of the solution to the substrate may be repeated a plurality of times, whereby the thickness of the composition layer formed after the reaction can be adjusted. The thickness of the composition layer in the laminate is not necessarily limited, but may be 0.01 to 20.
0 μm, preferably 0.01 to 50 μm.
More preferably, it is within the range of μm.
【0058】このようにして製造される積層体の中で
も、本発明のエチレン−ビニルアルコール共重合体組成
物からなる少なくとも1つの層を含有する積層フィルム
においては、本発明のエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物の特長が特に有効に発揮される。積層フィル
ムの基材としては、必ずしも限られるものではないが、
強度等の観点から、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延
伸ナイロン66フィルムなどの延伸樹脂フィルムが好ま
しい。積層フィルムは、基材からなる層を2層以上有し
ていてもよく、また、基材層の少なくとも1つとして紙
からなる層を有していてもよい。積層フィルムの全厚み
については、必ずしも限られるものではないが、一般
に、0.01〜0.3mmの範囲内である。上記の積層フ
ィルムは、例えば、ヒートシール法などの接着法によ
り、三方シール袋、四方シール袋、ガゼト状袋、スタン
ディングパウチ、ピロー包装袋等に加工することがで
き、これらの形態で、食品用包装材料等の包装材料とし
て使用することができる。[0058] Among the laminates thus produced, the laminated film containing at least one layer comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of the present invention includes the ethylene-vinyl alcohol copolymer of the present invention. The characteristics of the united composition are particularly effectively exhibited. The substrate of the laminated film is not necessarily limited,
From the viewpoint of strength and the like, biaxially stretched polypropylene film,
A stretched resin film such as a biaxially stretched polyethylene terephthalate film or a biaxially stretched nylon 66 film is preferred. The laminated film may have two or more layers made of a base material, and may have a layer made of paper as at least one of the base material layers. The total thickness of the laminated film is not necessarily limited, but is generally in the range of 0.01 to 0.3 mm. The laminated film can be processed into a three-sided seal bag, a four-sided seal bag, a gazette-like bag, a standing pouch, a pillow packaging bag, and the like by an adhesive method such as a heat sealing method. It can be used as a packaging material such as a packaging material.
【0059】[0059]
【実施例】以下、実施例により本発明の方法をさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらにより制限されるも
のではない。EXAMPLES The method of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.
【0060】なお、以下の実施例等における測定又は評
価は、次に示す方法(1)〜(8)で行った。The measurement or evaluation in the following examples and the like was performed by the following methods (1) to (8).
【0061】(1)アシル基量:使用したエチレン−カ
ルボン酸ビニル共重合体(エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−プロピオン酸ビニル共重合体等)及び最
終的に得られた組成物中の対応するエチレン−ビニルア
ルコール共重合体については、FT−IR(株式会社島
津製作所製「FTIR8200」)を用いて拡散反射法
により、アシル基(アセチル基又はプロピオニル基)を
定量分析した。反応途中のアシル基含有有機重合体につ
いては、液体状(ゾル状)、ゲル状又は固体状の反応系
から少量の試料を採取し、40℃で速やかに減圧乾燥し
た後、同様にしてアシル基を定量分析した。なお、反応
途中の有機重合体及び最終的なエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体におけるアシル基残存率(単位:モル%)
は、これらのアシル基量に基づいて算出した。(1) Amount of acyl group: Ethylene-vinyl carboxylate copolymer (ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl propionate copolymer, etc.) and the finally obtained composition For the corresponding ethylene-vinyl alcohol copolymer, the acyl group (acetyl group or propionyl group) was quantitatively analyzed by FT-IR ("FTIR8200" manufactured by Shimadzu Corporation) by a diffuse reflection method. For the acyl group-containing organic polymer in the course of the reaction, a small amount of a sample is collected from the liquid (sol), gel or solid reaction system, dried at 40 ° C. under reduced pressure, and dried in the same manner. Was quantitatively analyzed. The residual ratio of acyl groups in the organic polymer during the reaction and the final ethylene-vinyl alcohol copolymer (unit: mol%)
Was calculated based on the amount of these acyl groups.
【0062】(2)カルボン酸系化合物量:上記のアシ
ル基量測定の場合と同時に、液体状(ゾル状)、ゲル状
又は固体状の反応系から少量の試料を採取し、重水素化
メタノールに溶解させ、100MHz13C−NMR
(日本電子製「JNM−LA400/WB」)を用い
て、反応途中の有機重合体及び副生したカルボン酸系化
合物(酢酸及びその誘導体(エステル、塩等)、又はプ
ロピオン酸及びその誘導体)が有するすべてのアシル基
(アセチル基、プロピオニル基等)を定量分析した。そ
の分析値について、使用したエチレン−カルボン酸ビニ
ル共重合体に対して同様にして定量分析して得た該エチ
レン−カルボン酸ビニル共重合体のアシル基の分析値を
基準とする相対割合(モル%)を算出し、該相対割合と
上記アシル基残存率との差を求めることにより、反応系
中におけるカルボン酸系化合物量(単位:モル%)を決
定した。(2) Carboxylic acid compound amount: Simultaneously with the above-mentioned measurement of the acyl group amount, a small amount of a sample is sampled from a liquid (sol), gel or solid reaction system and deuterated methanol is added. Dissolved in 100 MHz 13 C-NMR
(JNM-LA400 / WB, manufactured by JEOL) using an organic polymer in the course of the reaction and a carboxylic acid-based compound (acetic acid and its derivatives (esters, salts, etc.) or propionic acid and its derivatives) produced as a by-product. All of the acyl groups (acetyl group, propionyl group, etc.) were quantitatively analyzed. With respect to the analysis value, a relative ratio (mol) based on the analysis value of the acyl group of the ethylene-vinyl carboxylate copolymer obtained by quantitatively analyzing the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used in the same manner. %) And the difference between the relative ratio and the above-mentioned residual ratio of acyl groups was determined to determine the amount (unit: mol%) of the carboxylic acid compound in the reaction system.
【0063】(3)組成物のWm/Wc比:エチレン−
ビニルアルコール共重合体組成物の試料を500℃で焼
結し、次いで200℃で2時間加熱処理して得られた残
渣の重量を金属酸化物重量とみなした。そして、該残渣
について蛍光X線分析法により金属元素の定性及びその
濃度の定量を行い、その結果と上記の金属酸化物重量に
基づいて、エチレン−ビニルアルコール共重合体組成物
中の金属原子の存在量(Wm)を決定した。また、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体組成物の焼結前の試料
についての有機元素分析法による分析結果を、上記金属
酸化物量に基づき補正して計算することによって、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体組成物中の炭素原子の
存在量(Wc)を決定した。これらのWm及びWcの値
に基づいてWm/Wc比を算出した。(3) Wm / Wc ratio of the composition: ethylene-
A sample of the vinyl alcohol copolymer composition was sintered at 500 ° C. and then heat-treated at 200 ° C. for 2 hours, and the weight of the residue obtained was regarded as the weight of the metal oxide. Then, the residue is qualitatively determined for the metal element and the concentration thereof by X-ray fluorescence analysis. Based on the result and the weight of the metal oxide, the metal atom in the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is determined. The abundance (Wm) was determined. Further, the analysis result of the sample before sintering of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition by the organic element analysis method is corrected based on the above-mentioned metal oxide amount and calculated, thereby obtaining the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition. The abundance (Wc) of carbon atoms in the product was determined. The Wm / Wc ratio was calculated based on the values of Wm and Wc.
【0064】(4)組成物のモルフォロジー:得られた
エチレン−ビニルアルコール共重合体組成物を電子顕微
鏡写真観察することによって、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体相と金属酸化物相のミクロ相分離構造を確
認した。また、海島構造の場合における島成分の金属酸
化物粒子の平均粒子径も同様に、電子顕微鏡写真に基づ
いて決定した。(4) Morphology of the composition: By observing the obtained ethylene-vinyl alcohol copolymer composition with an electron microscope photograph, the microphase separation structure between the ethylene-vinyl alcohol copolymer phase and the metal oxide phase was obtained. It was confirmed. In addition, the average particle diameter of the metal oxide particles of the island component in the case of the sea-island structure was similarly determined based on an electron micrograph.
【0065】(5)焼結残渣の平均細孔径:得られたエ
チレン−ビニルアルコール共重合体組成物を500℃で
焼結し、次いで200℃で2時間加熱処理して得た残渣
について、BET法を用いて細孔径分布を測定し、その
分布に基づいて平均細孔径を計算した。(5) Average pore size of sintered residue: The obtained ethylene-vinyl alcohol copolymer composition was sintered at 500 ° C. and then heat-treated at 200 ° C. for 2 hours. The pore size distribution was measured using the method, and the average pore size was calculated based on the distribution.
【0066】(6)ガスバリア性:得られたフィルム状
のエチレン−ビニルアルコール共重合体組成物又は積層
フィルムについて、酸素透過量測定装置(モダンコント
ロール社製「MOCON OX−TRAN2/20」)
を用いて、温度20℃、湿度65%RHの条件下、温度
60℃、湿度100%RHの条件下及び温度90℃、湿
度100%RHの条件下で、それぞれ酸素透過量(単
位:cc・20μm/m2・24hr・atm)を測定した(酸素圧:2.
5kg/cm2)。温度20℃、湿度65%RHの条件
下での酸素透過量が小さいほど、通常の条件下において
ガスバリア性に優れると判定できる。また、温度20
℃、湿度65%RHの条件下を基準とする、温度60
℃、湿度100%RHの条件下又は温度90℃、湿度1
00%RHの条件下における酸素透過量の相対値が小さ
く1に近い値であるほど、ガスバリア性が湿度等の環境
の変化の影響を受けにくいと判定できる。(6) Gas barrier property: The obtained film-form ethylene-vinyl alcohol copolymer composition or laminated film was measured for oxygen permeation amount ("MOCON OX-TRAN 2/20" manufactured by Modern Control Co., Ltd.).
The oxygen permeation amount (unit: cc ·) under the conditions of temperature 20 ° C and humidity 65% RH, temperature 60 ° C and humidity 100% RH and temperature 90 ° C and humidity 100% RH, respectively. 20μm / m 2 · 24hr · atm ) was measured (oxygen pressure: 2.
5 kg / cm 2 ). It can be determined that the smaller the oxygen permeation amount under the condition of the temperature of 20 ° C. and the humidity of 65% RH, the better the gas barrier property under the normal condition. In addition, temperature 20
60 ° C., humidity 65% RH, temperature 60
° C, humidity 100% RH or temperature 90 ° C, humidity 1
It can be determined that the smaller the relative value of the oxygen permeation amount under the condition of 00% RH and the value is closer to 1, the less likely the gas barrier property is to be affected by environmental changes such as humidity.
【0067】(7)柔軟性:得られたフィルム状のエチ
レン−ビニルアルコール共重合体組成物又は積層フィル
ムの柔軟性については、厚さ0.1mmのダンベル状の
試験片を作製し、引張り試験機(島津製作所製「AG5
000」)を用いて、温度20℃、湿度40%RH、歪
み速度50cm/minの条件下でそれぞれ引張伸度
(単位:%)を測定し、エチレン−ビニルアルコール共
重合体単体(数平均分子量:26000;重量平均分子
量:92000;エチレン単位含有率:44モル%;け
ん化度:99.9モル%)について同様にして測定した
引張伸度を基準として、その値が50〜150%の範囲
内であれば「良好(○)」、33%以上かつ50%(半
分)未満の場合又は150%より大きくかつ167%以
下の場合については「やや不良(△)」、33%未満の
場合又は167%より大きい場合については「不良
(×)」と判定した。(7) Flexibility: Regarding the flexibility of the obtained film-like ethylene-vinyl alcohol copolymer composition or laminated film, a 0.1 mm-thick dumbbell-shaped test piece was prepared and subjected to a tensile test. Machine (Shimadzu “AG5”
000 "), the tensile elongation (unit:%) was measured under the conditions of a temperature of 20 ° C., a humidity of 40% RH and a strain rate of 50 cm / min, respectively, and the ethylene-vinyl alcohol copolymer alone (number average molecular weight : 26000; weight average molecular weight: 92000; ethylene unit content: 44 mol%; saponification degree: 99.9 mol%), the value of which is in the range of 50 to 150% based on the tensile elongation similarly measured. In this case, “good (」) ”,“ 33% or more and less than 50% (half) ”or“ more than 150% and 167% or less ”is“ slightly poor (△) ”, and“ less than 33% or 167 ” %, It was judged as "poor (x)".
【0068】(8)外観:得られたフィルム状のエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体組成物又は積層フィルム
の透明性及び呈色については、目視により確認した。無
色透明な場合については「良好(○)」、不透明である
か又は呈色している場合については「不良(×)」と判
定した。(8) Appearance: The transparency and color of the obtained film-form ethylene-vinyl alcohol copolymer composition or laminated film were visually confirmed. The case of colorless and transparent was judged as “good (○)”, and the case of opaque or colored was judged as “bad (x)”.
【0069】<実施例1>エチレン−酢酸ビニル共重合
体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子量:
60000;重量平均分子量:400000)16.5
重量部をメタノール200重量部に溶解させた後、テト
ラメトキシシラン1.26重量部、蒸留水0.5重量部及
び1N(規定)−塩酸1.0重量部を加えてゾルを調製
し、これを攪拌しながら60℃で4時間反応を行った。
得られたゾルを平底のポリテトラフルオロエチレン(デ
ュポン製「テフロン」)製容器に高さ2mmになるよう
に移し替え、次いで容器の上部開放部分をポリ塩化ビニ
リデンフィルム(旭化成工業製「サランラップ」)で被
覆し、60℃でさらに4時間反応させた。その後、被覆
フィルム面積基準で開孔率1%になるように被覆フィル
ムに針で穴を開けて、60℃でさらに4時間反応を続け
た。次いで系内の有機重合体におけるアシル基残存率
(本実施例ではアセチル基残存率)が60モル%になっ
たところで反応系内を減圧系(圧力:100mmHg)
に移行し、反応系中のカルボン酸系化合物(本実施例で
は酢酸系化合物)存在量が上記式(I)を満足するよう
制御しながら60℃で反応を行った。4時間後、圧力を
20mmHgに変更し、40℃で4時間反応を続けた。
このようにして、エチレン−ビニルアルコール共重合体
/シリカ複合体からなる無色透明なフィルムを得た。得
られたフィルムについて、Wm/Wc比の決定、モルフ
ォロジー観察、焼結残渣の平均細孔径の測定、ガスバリ
ア性評価及び柔軟性評価を行った。得られた結果を表1
に示す。なお、表1には、アシル基残存率45モル%以
下の段階において該残存率10モル%ごとに、反応系中
におけるカルボン酸系化合物の存在量を併せて示す。Example 1 Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight:
60000; weight average molecular weight: 400,000) 16.5
After dissolving parts by weight in 200 parts by weight of methanol, 1.26 parts by weight of tetramethoxysilane, 0.5 parts by weight of distilled water and 1.0 parts by weight of 1N (normal) -hydrochloric acid were added to prepare a sol. Was reacted at 60 ° C. for 4 hours while stirring.
The obtained sol is transferred to a flat-bottomed polytetrafluoroethylene (Dupont “Teflon”) container so as to have a height of 2 mm, and then the upper open part of the container is made of a polyvinylidene chloride film (Asahi Kasei Kogyo “Saran Wrap”). And reacted at 60 ° C. for another 4 hours. Thereafter, a hole was formed in the coated film with a needle so that the porosity was 1% based on the area of the coated film, and the reaction was continued at 60 ° C. for 4 hours. Next, when the residual ratio of acyl groups (residual ratio of acetyl groups in this example) in the organic polymer in the system reached 60 mol%, the pressure in the reaction system was reduced (pressure: 100 mmHg).
The reaction was carried out at 60 ° C. while controlling the amount of the carboxylic acid compound (acetic acid compound in this example) in the reaction system to satisfy the above formula (I). After 4 hours, the pressure was changed to 20 mmHg, and the reaction was continued at 40 ° C for 4 hours.
Thus, a colorless and transparent film composed of the ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained. About the obtained film, Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation were performed. Table 1 shows the obtained results.
Shown in In Table 1, the amount of the carboxylic acid compound present in the reaction system is also shown for each 10 mol% residual ratio at the stage where the acyl group residual ratio is 45 mol% or less.
【0070】<実施例2〜6>実施例1において、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体(エチレン単位含有率:32
モル%;;数平均分子量:60000;重量平均分子
量:400000)16.5重量部とテトラメトキシシ
ラン1.26重量部との組合わせを、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体(エチレン単位含有率:32モル%;数平
均分子量:35000;重量平均分子量:20000
0)15.6重量部とテトラメトキシシラン2.5重量部
との組合わせ(実施例2)、エチレン−酢酸ビニル共重
合体(エチレン単位含有率:44モル%;数平均分子
量:20000;重量平均分子量:50000)11.
4重量部とテトラメトキシシラン7.6重量部との組合
わせ(実施例3)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(エ
チレン単位含有率:44モル%;数平均分子量:420
00;重量平均分子量:150000)8.2重量部と
テトラエトキシシラン17.3重量部との組合わせ(実
施例4)、エチレン−プロピオン酸ビニル共重合体(エ
チレン単位含有率:38モル%;数平均分子量:430
00;重量平均分子量:200000)4.1重量部と
テトラメトキシシラン20.2重量部との組合わせ(実
施例5)、又はエチレン−酢酸ビニル共重合体(エチレ
ン単位含有率:32モル%;数平均分子量:3500
0;重量平均分子量:200000)15.6重量部と
メチルトリメトキシシラン2.03重量部との組合わせ
(実施例6)に変更した以外は同様に反応を行うことに
よって、エチレン−ビニルアルコール共重合体/シリカ
複合体からなる無色透明なフィルムを得た。ただし、反
応中におけるカルボン酸系化合物存在量の推移は表1に
示すとおりであった。得られたフィルムについて、Wm
/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平均
細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価を行っ
た結果を、表1に併せて示す。<Examples 2 to 6> In Example 1, the ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32
Mol% ;; number average molecular weight: 60000; weight average molecular weight: 400,000). A combination of 16.5 parts by weight and 1.26 parts by weight of tetramethoxysilane was mixed with an ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 Mol%; number average molecular weight: 35,000; weight average molecular weight: 20,000
0) Combination of 15.6 parts by weight and 2.5 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 2), ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 44 mol%; number average molecular weight: 20,000; weight) (Average molecular weight: 50,000) 11.
A combination of 4 parts by weight and 7.6 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 3), an ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 44 mol%; number average molecular weight: 420)
00; weight average molecular weight: 150,000) in combination with 8.2 parts by weight of tetraethoxysilane (17.3 parts by weight) (Example 4), ethylene-vinyl propionate copolymer (ethylene unit content: 38 mol%; Number average molecular weight: 430
00; weight average molecular weight: 200000) in combination with 4.1 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 5), or ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; Number average molecular weight: 3500
0; weight average molecular weight: 200000) The reaction was carried out in the same manner except that the combination was changed to 15.6 parts by weight of methyltrimethoxysilane and 2.03 parts by weight of methyltrimethoxysilane (Example 6). A colorless and transparent film composed of the polymer / silica composite was obtained. However, the transition of the amount of the carboxylic acid compound during the reaction was as shown in Table 1. About the obtained film, Wm
Table 1 also shows the results of the determination of the / Wc ratio, the morphology observation, the measurement of the average pore size of the sintered residue, the evaluation of gas barrier properties, and the evaluation of flexibility.
【0071】<比較例1>エチレン−酢酸ビニル共重合
体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子量:
35000;重量平均分子量:200000)0.8重
量部をメタノール150重量部及び蒸留水50重量部か
らなる混合溶液に溶解させた後、テトラメトキシシラン
24.0重量部及び1N−塩酸2.0重量部を加えてゾル
を調製し、これを攪拌しながら60℃で4時間反応を行
った。得られたゾルを平底のポリテトラフルオロエチレ
ン(デュポン製「テフロン」)製容器に高さ2mmにな
るように移し替え、次いで容器の上部開放部分をポリ塩
化ビニリデンフィルム(旭化成工業製「サランラッ
プ」)で被覆し、60℃でさらに4時間反応させた。そ
の後、被覆フィルム面積基準で開孔率1%になるように
被覆フィルムに針で穴を開けて、80℃でさらに8時間
反応を続けた。次いで反応系内を減圧系(圧力:20m
mHg)に移行し、40℃で4時間反応を続けた。この
ようにして、エチレン−ビニルアルコール共重合体/シ
リカ複合体からなる無色透明なフィルムを得た。得られ
たフィルムについて、Wm/Wc比の決定、モルフォロ
ジー観察、焼結残渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性
評価及び柔軟性評価を行った。得られた結果を表1に示
す。なお、表1には、アシル基残存率45モル%以下の
段階において該残存率10モル%ごとに、反応系中にお
けるカルボン酸系化合物の存在量を併せて示す。Comparative Example 1 Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight:
(35,000; weight-average molecular weight: 200000) was dissolved in a mixed solution consisting of 150 parts by weight of methanol and 50 parts by weight of distilled water, and then 24.0 parts by weight of tetramethoxysilane and 2.0 parts by weight of 1N hydrochloric acid. A sol was prepared by adding the mixture, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 4 hours while stirring. The obtained sol is transferred to a flat-bottomed polytetrafluoroethylene (Dupont “Teflon”) container so as to have a height of 2 mm, and then the upper open part of the container is made of a polyvinylidene chloride film (Asahi Kasei Kogyo “Saran Wrap”). And reacted at 60 ° C. for another 4 hours. Thereafter, a hole was formed in the coating film with a needle so that the porosity was 1% based on the coating film area, and the reaction was continued at 80 ° C. for further 8 hours. Next, the inside of the reaction system was evacuated (pressure: 20 m).
mHg), and the reaction was continued at 40 ° C for 4 hours. Thus, a colorless and transparent film composed of the ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained. About the obtained film, Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation were performed. Table 1 shows the obtained results. In Table 1, the amount of the carboxylic acid compound present in the reaction system is also shown for each 10 mol% residual ratio at the stage where the acyl group residual ratio is 45 mol% or less.
【0072】[0072]
【表1】 [Table 1]
【0073】なお、表1中の「カルボン酸系化合物の存
在量」とは、副生したカルボン酸系化合物の反応系中に
おける存在量を、使用したエチレン−カルボン酸ビニル
共重合体中のアシル基を基準とするモル分率で表わした
ものである。また、「アシル基残存率」とは、反応系中
の有機重合体又は最終的に得られた組成物中のエチレン
−ビニルアルコール共重合体におけるアシル基の残存量
を、使用したエチレン−カルボン酸ビニル共重合体中の
アシル基を基準とするモル分率で表わしたものである。
「モルフォロジー」の欄における「共連続」は、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体相と金属酸化物相とから
なる共連続構造であることを意味する。また、同欄の
「海島」は、特に指示のない限り、海成分がエチレン−
ビニルアルコール共重合体相からなり、島成分が金属酸
化物からなる粒子中にエチレン−ビニルアルコール共重
合体相が入り込んだ共連続構造物からなる海島構造であ
ることを意味する。ただし、比較例1における「海島
(島:EVOH)」は、島成分がエチレン−ビニルアル
コール共重合体相からなり、海成分が金属酸化物相から
なる海島構造であることを意味する。さらに、表1中の
「ガスバリア性」の項目において、「20℃、65%R
H」の欄は、温度20℃、湿度65%RHの条件下にお
ける酸素透過量を「cc・20μm/m2・24hr・atm」の単位で
表わしたものである。「(60℃、100%RH)/
(20℃、65%RH)」及び「(90℃、100%R
H)/(20℃、65%RH)」はそれぞれ、温度60
℃、湿度100%RHの条件下での酸素透過量及び温度
90℃、湿度100%RHの条件下での酸素透過量を、
温度20℃、湿度65%RHの条件下での酸素透過量を
基準とする相対値で表わしたものである。The "amount of the carboxylic acid compound" in Table 1 means the amount of the by-produced carboxylic acid compound in the reaction system by the amount of acyl in the ethylene-vinyl carboxylate copolymer used. It is expressed as a mole fraction based on the group. Further, the "acyl group residual ratio" refers to the residual amount of the acyl group in the organic polymer in the reaction system or the ethylene-vinyl alcohol copolymer in the finally obtained composition, and the ethylene-carboxylic acid used It is represented by a mole fraction based on the acyl group in the vinyl copolymer.
“Cocontinuous” in the column of “morphology” means a bicontinuous structure composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer phase and a metal oxide phase. In addition, “sea island” in the same column indicates that the sea component is ethylene-unless otherwise specified.
It means a sea-island structure composed of a vinyl alcohol copolymer phase and a co-continuous structure in which the ethylene-vinyl alcohol copolymer phase is embedded in particles composed of a metal oxide as an island component. However, “sea-island (island: EVOH)” in Comparative Example 1 means that the island component has an ethylene-vinyl alcohol copolymer phase and the sea component has a sea-island structure including a metal oxide phase. Further, in the item of “gas barrier properties” in Table 1, “20 ° C., 65% R
Column of H "is a representation temperature 20 ° C., the oxygen permeability under conditions of RH 65% humidity in units of" cc · 20μm / m 2 · 24hr · atm ". "(60 ° C, 100% RH) /
(20 ° C, 65% RH) ”and“ (90 ° C, 100% RH)
H) / (20 ° C., 65% RH) ”, respectively.
° C, the amount of oxygen permeation under the condition of 100% RH and the temperature of 90 ° C, the amount of oxygen permeation under the condition of 100% RH,
It is a relative value based on the amount of oxygen permeated under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% RH.
【0074】<実施例7>エチレン−酢酸ビニル共重合
体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子量:
35000;重量平均分子量:200000)15.6
重量部をメタノール200重量部に溶解させた後、窒素
雰囲気下で、テトラメトキシシラン2.28重量部、テ
トライソプロポキシチタン0.35重量部及び1N−塩
酸1.0重量部を加えてゾルを調製し、これを攪拌しな
がら60℃で4時間反応を行った。得られたゾルを平底
のポリテトラフルオロエチレン(デュポン製「テフロ
ン」)製容器に高さ2mmになるように移し替え、次い
で容器の上部開放部分をポリ塩化ビニリデンフィルム
(旭化成工業製「サランラップ」)で被覆し、60℃で
さらに4時間反応させた。その後、被覆フィルムを外
し、60℃でさらに4時間反応を続けた。次いで系内の
有機重合体におけるアセチル基残存率が60モル%にな
ったところで反応系内を減圧系(圧力:100mmH
g)に移行し、反応系中のカルボン酸系化合物(本実施
例では酢酸系化合物)存在量が上記式(I)を満足する
よう制御しながら60℃で反応を行った。4時間後、圧
力を20mmHgに変更し、40℃で4時間反応を続け
た。このようにして、エチレン−ビニルアルコール共重
合体/シリカ−チタニア複合体からなる無色透明なフィ
ルムを得た。得られたフィルムについて、Wm/Wc比
の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平均細孔径の
測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価を行った。得ら
れた結果を表2に示す。なお、表2には、アシル基残存
率45モル%以下の段階において該残存率10モル%ご
とに、反応系中におけるカルボン酸系化合物の存在量を
併せて示す。Example 7 Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight:
35000; weight-average molecular weight: 200000) 15.6
After dissolving the sol in 200 parts by weight of methanol, 2.28 parts by weight of tetramethoxysilane, 0.35 parts by weight of tetraisopropoxytitanium and 1.0 part by weight of 1N hydrochloric acid were added under a nitrogen atmosphere, and the sol was added. It was prepared and reacted at 60 ° C. for 4 hours while stirring. The obtained sol is transferred to a flat-bottomed polytetrafluoroethylene (Dupont “Teflon”) container so as to have a height of 2 mm, and then the upper open part of the container is made of a polyvinylidene chloride film (Asahi Kasei Kogyo “Saran Wrap”). And reacted at 60 ° C. for another 4 hours. Thereafter, the coating film was removed, and the reaction was continued at 60 ° C. for another 4 hours. Next, when the residual ratio of acetyl groups in the organic polymer in the system reached 60 mol%, the reaction system was decompressed (pressure: 100 mmH).
g), and the reaction was carried out at 60 ° C. while controlling the amount of the carboxylic acid compound (acetic acid compound in this example) in the reaction system to satisfy the above formula (I). After 4 hours, the pressure was changed to 20 mmHg, and the reaction was continued at 40 ° C for 4 hours. Thus, a colorless and transparent film composed of the ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica-titania composite was obtained. About the obtained film, Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation were performed. Table 2 shows the obtained results. Table 2 also shows the amount of the carboxylic acid compound present in the reaction system for each 10 mol% of the residual ratio of acyl groups at a stage of 45 mol% or less.
【0075】<実施例8>テトラメトキシシラン2.2
8重量部とテトライソプロポキシチタン0.35重量部
との組合わせの代わりにテトラメトキシシラン2.02
重量部とテトライソプロポキシチタン0.71重量部と
の組合わせを用いた以外は実施例7と同様に反応を行う
ことによって、エチレン−ビニルアルコール共重合体/
シリカ−チタニア複合体からなる無色透明なフィルムを
得た。ただし、カルボン酸系化合物存在量の推移は表2
に示すとおりであった。得られたフィルムについて、W
m/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平
均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価を行
った。結果を表2に併せて示す。Example 8 Tetramethoxysilane 2.2
Instead of the combination of 8 parts by weight and 0.35 parts by weight of tetraisopropoxytitanium, 2.02 parts of tetramethoxysilane were used.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 7 except that a combination of 0.71 parts by weight of tetraisopropoxytitanium and 0.71 parts by weight of tetraisopropoxytitanium was used.
A colorless and transparent film composed of the silica-titania composite was obtained. However, changes in the amount of carboxylic acid compounds are shown in Table 2.
Was as shown in FIG. About the obtained film, W
The m / Wc ratio was determined, the morphology was observed, the average pore diameter of the sintering residue was measured, the gas barrier properties were evaluated, and the flexibility was evaluated. The results are shown in Table 2.
【0076】<実施例9>テトラメトキシシラン2.2
8重量部とテトライソプロポキシチタン0.35重量部
との組合わせの代わりにテトラメトキシシラン1.77
重量部とテトライソプロポキシチタン1.06重量部と
の組合わせを用いた以外は実施例7と同様に反応を行う
ことによって、エチレン−ビニルアルコール共重合体/
シリカ−チタニア複合体からなる無色透明なフィルムを
得た。ただし、カルボン酸系化合物存在量の推移は表2
に示すとおりであった。得られたフィルムについて、W
m/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平
均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価を行
った。結果を表2に併せて示す。Example 9 Tetramethoxysilane 2.2
Instead of the combination of 8 parts by weight and 0.35 parts by weight of tetraisopropoxytitanium, 1.77 of tetramethoxysilane was used.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 7 except that a combination of 1.06 parts by weight of tetraisopropoxytitanium and 1.06 parts by weight of tetraisopropoxytitanium was used.
A colorless and transparent film composed of the silica-titania composite was obtained. However, changes in the amount of carboxylic acid compounds are shown in Table 2.
Was as shown in FIG. About the obtained film, W
The m / Wc ratio was determined, the morphology was observed, the average pore diameter of the sintering residue was measured, the gas barrier properties were evaluated, and the flexibility was evaluated. The results are shown in Table 2.
【0077】<実施例10>テトラメトキシシラン2.
28重量部とテトライソプロポキシチタン0.35重量
部との組合わせの代わりにテトラエトキシシラン3.2
9重量部とトリイソプロポキシアルミニウム0.20重
量部との組合わせを用いた以外は実施例7と同様に反応
を行うことによって、エチレン−ビニルアルコール共重
合体/シリカ−アルミナ複合体からなる無色透明なフィ
ルムを得た。ただし、カルボン酸系化合物存在量の推移
は表2に示すとおりであった。得られたフィルムについ
て、Wm/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残
渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評
価を行った。結果を表2に併せて示す。Example 10 Tetramethoxysilane 2.
Instead of the combination of 28 parts by weight and 0.35 parts by weight of tetraisopropoxytitanium, 3.2 parts by weight of tetraethoxysilane were used.
By conducting the reaction in the same manner as in Example 7 except that a combination of 9 parts by weight and 0.20 parts by weight of triisopropoxyaluminum was used, a colorless ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica-alumina composite was obtained. A transparent film was obtained. However, the transition of the amount of the carboxylic acid-based compound was as shown in Table 2. About the obtained film, Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation were performed. The results are shown in Table 2.
【0078】<実施例11>テトラメトキシシラン2.
28重量部とテトライソプロポキシチタン0.35重量
部との組合わせの代わりにテトラエトキシシラン3.2
9重量部とテトライソプロポキシジルコニウム0.13
重量部との組合わせを用いた以外は実施例7と同様に反
応を行うことによって、エチレン−ビニルアルコール共
重合体/シリカ−ジルコニア複合体からなる無色透明な
フィルムを得た。ただし、カルボン酸系化合物存在量の
推移は表2に示すとおりであった。得られたフィルムに
ついて、Wm/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼
結残渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟
性評価を行った。結果を表2に併せて示す。Example 11 Tetramethoxysilane 2.
Instead of the combination of 28 parts by weight and 0.35 parts by weight of tetraisopropoxytitanium, 3.2 parts by weight of tetraethoxysilane were used.
9 parts by weight and 0.13 of tetraisopropoxy zirconium
A colorless and transparent film composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica-zirconia composite was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Example 7 except that the combination with parts by weight was used. However, the transition of the amount of the carboxylic acid-based compound was as shown in Table 2. About the obtained film, Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation were performed. The results are shown in Table 2.
【0079】[0079]
【表2】 [Table 2]
【0080】なお、表2中における「シリカ/金属酸化
物」とは、生成した金属酸化物全体に対するシリカの割
合を金属原子のモル分率(モル%)によって表わしたも
のである。また、「カルボン酸系化合物の存在量」、
「アシル基残存率」、「モルフォロジー」及び「ガスバ
リア性」については、上記表1において説明したとおり
である。The term "silica / metal oxide" in Table 2 indicates the ratio of silica to the total metal oxide produced by the mole fraction of metal atoms (mol%). In addition, "abundance of carboxylic acid compound",
The “acyl group remaining rate”, “morphology” and “gas barrier property” are as described in Table 1 above.
【0081】<実施例12>蒸留水0.5重量部を添加
しない点以外は実施例2と同様に反応を行うことによっ
て、エチレン−ビニルアルコール共重合体/シリカ複合
体からなる無色透明なフィルムを得た。反応中における
カルボン酸系化合物存在量の推移、並びに得られたフィ
ルムについて行ったWm/Wc比の決定、モルフォロジ
ー観察、焼結残渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性評
価及び柔軟性評価の結果を表3に示す。<Example 12> A colorless and transparent film comprising an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained by conducting the reaction in the same manner as in Example 2 except that 0.5 parts by weight of distilled water was not added. I got Changes in the amount of carboxylic acid compounds during the reaction, determination of the Wm / Wc ratio, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, evaluation of gas barrier properties, and evaluation of flexibility were performed on the obtained film. It is shown in Table 3.
【0082】<実施例13>1N−塩酸の使用量を1.
0重量部から0.1重量部に変更した点以外は実施例2
と同様に反応を行うことによって、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体/シリカ複合体からなる無色透明なフ
ィルムを得た。反応中におけるカルボン酸系化合物存在
量の推移、並びに得られたフィルムについて行ったWm
/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平均
細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価の結果
を表3に示す。<Example 13> The amount of 1N hydrochloric acid used was changed to 1.
Example 2 except for changing from 0 parts by weight to 0.1 parts by weight
By carrying out the reaction in the same manner as described above, a colorless and transparent film composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained. Changes in the amount of the carboxylic acid compound during the reaction, and Wm performed on the obtained film
Table 3 shows the results of the determination of the / Wc ratio, the morphology observation, the measurement of the average pore diameter of the sintering residue, the evaluation of the gas barrier properties, and the evaluation of the flexibility.
【0083】<実施例14>1N−塩酸1.0重量部の
代わりに酢酸0.6重量部を使用した点以外は実施例2
と同様に反応を行うことによって、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体/シリカ複合体からなる無色透明なフ
ィルムを得た。反応中におけるカルボン酸系化合物存在
量の推移、並びに得られたフィルムについて行ったWm
/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平均
細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価の結果
を表3に示す。<Example 14> Example 2 was repeated except that 0.6 parts by weight of acetic acid was used instead of 1.0 part by weight of 1N hydrochloric acid.
By carrying out the reaction in the same manner as described above, a colorless and transparent film composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained. Changes in the amount of the carboxylic acid compound during the reaction, and Wm performed on the obtained film
Table 3 shows the results of the determination of the / Wc ratio, the morphology observation, the measurement of the average pore diameter of the sintering residue, the evaluation of the gas barrier properties, and the evaluation of the flexibility.
【0084】<実施例15>1N−塩酸の使用量を1.
0重量部から0.1重量部に変更し、かつポリテトラフ
ルオロエチレン製容器に移す前の段階でゾルにトリエチ
ルアミン0.1重量部を添加し完全に溶解させた点以外
は実施例2と同様に反応を行うことによって、エチレン
−ビニルアルコール共重合体/シリカ複合体からなる無
色透明なフィルムを得た。反応中におけるカルボン酸系
化合物存在量の推移、並びに得られたフィルムについて
行ったWm/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結
残渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性
評価の結果を表3に示す。Example 15 The amount of 1N hydrochloric acid used was changed to 1.
Same as Example 2 except that the sol was changed from 0 parts by weight to 0.1 parts by weight, and 0.1 parts by weight of triethylamine was added to the sol and completely dissolved before the transfer to the polytetrafluoroethylene container. To obtain a colorless and transparent film composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite. Changes in the amount of carboxylic acid compounds during the reaction, determination of the Wm / Wc ratio, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, evaluation of gas barrier properties, and evaluation of flexibility were performed on the obtained film. It is shown in Table 3.
【0085】<比較例2>エチレン−酢酸ビニル共重合
体15.6重量部の代わりに、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体(株式会社クラレ製「EVAL EP−F
101」)9.0重量部を用いた以外は実施例2と同様
にして反応(ただし、本比較例においてはテトラメトキ
シシランの重縮合反応のみ)を行うことによって、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体/シリカ複合体からな
るフィルムを得た。得られたフィルムについて、Wm/
Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平均細
孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価を行っ
た。得られた結果を表3に示す。Comparative Example 2 Instead of 15.6 parts by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVAL EP-F manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was used.
101 "), except that 9.0 parts by weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer were used. / Silica composite was obtained. About the obtained film, Wm /
The Wc ratio was determined, the morphology was observed, the average pore size of the sintering residue was measured, the gas barrier property was evaluated, and the flexibility was evaluated. Table 3 shows the obtained results.
【0086】[0086]
【表3】 [Table 3]
【0087】なお、表3中における「カルボン酸系化合
物の存在量」、「アシル基残存率」、「モルフォロジ
ー」及び「ガスバリア性」については、上記表1におい
て説明したとおりである。The "amount of carboxylic acid compound", "acyl group residual ratio", "morphology" and "gas barrier property" in Table 3 are as described in Table 1 above.
【0088】<実施例16>エチレン−酢酸ビニル共重
合体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子
量:35000;重量平均分子量:200000)1
5.6重量部の代わりに部分けん化エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体(エチレン単位含有率:32モル%;けん化
度:10モル%;数平均分子量:33500;重量平均
分子量:190000)14.9重量部を用いた以外は
実施例2と同様に反応を行うことによって、エチレン−
ビニルアルコール共重合体/シリカ複合体からなる無色
透明なフィルムを得た。反応中におけるカルボン酸系化
合物存在量の推移、並びに得られたフィルムについて行
ったWm/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残
渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評
価の結果を表4に示す。Example 16 Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight: 35,000; weight average molecular weight: 200000) 1
14.9 weight parts saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; saponification degree: 10 mol%; number average molecular weight: 33500; weight average molecular weight: 190000) instead of 5.6 parts by weight The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that
A colorless and transparent film composed of a vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained. Changes in the amount of carboxylic acid compounds during the reaction, determination of the Wm / Wc ratio, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, evaluation of gas barrier properties, and evaluation of flexibility were performed on the obtained film. It is shown in Table 4.
【0089】<実施例17>エチレン−酢酸ビニル共重
合体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子
量:35000;重量平均分子量:200000)1
5.6重量部の代わりに、エチレン−酢酸ビニル共重合
体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子量:
35000;重量平均分子量:200000)14.0
重量部とエチレン−ビニルアルコール共重合体(エチレ
ン単位含有率:32モル%;けん化度:99.95モル
%;数平均分子量:20000;重量平均分子量:11
6000)0.9重量部との混合物(混合物の見かけの
けん化度:10モル%)を用いた点以外は実施例2と同
様に反応を行うことによって、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体/シリカ複合体からなる無色透明なフィル
ムを得た。反応中におけるカルボン酸系化合物存在量の
推移、並びに得られたフィルムについて行ったWm/W
c比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平均細孔
径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価の結果を表
4に示す。Example 17 Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight: 35000; weight average molecular weight: 200000) 1
Instead of 5.6 parts by weight, an ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight:
35000; weight average molecular weight: 200000) 14.0
Weight part and ethylene-vinyl alcohol copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; saponification degree: 99.95 mol%; number average molecular weight: 20,000; weight average molecular weight: 11
6000) except that a mixture with 0.9 parts by weight (apparent degree of saponification of the mixture: 10 mol%) was used. A colorless transparent film consisting of a body was obtained. Changes in the amount of the carboxylic acid compound present during the reaction, and Wm / W performed on the obtained film
Table 4 shows the results of the determination of the c ratio, the morphology observation, the measurement of the average pore size of the sintering residue, the evaluation of gas barrier properties, and the evaluation of flexibility.
【0090】<実施例18>エチレン−酢酸ビニル共重
合体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子
量:35000;重量平均分子量:200000)1
5.6重量部の代わりに、エチレン−酢酸ビニル共重合
体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子量:
20000;重量平均分子量:80000)12.5重
量部とポリ酢酸ビニル3.5重量部の混合物を用いた点
以外は実施例2と同様に反応を行うことによって、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体とポリビニルアルコー
ルとの混合物/シリカ複合体からなる無色透明なフィル
ムを得た。反応中におけるカルボン酸系化合物存在量の
推移、並びに得られたフィルムについて行ったWm/W
c比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平均細孔
径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価の結果を表
4に示す。Example 18 Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight: 35000; weight average molecular weight: 200000) 1
Instead of 5.6 parts by weight, an ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight:
20,000; weight average molecular weight: 80000) By reacting in the same manner as in Example 2 except that a mixture of 12.5 parts by weight and 3.5 parts by weight of polyvinyl acetate was used, an ethylene-vinyl alcohol copolymer was obtained. A colorless and transparent film composed of a mixture with polyvinyl alcohol / silica composite was obtained. Changes in the amount of the carboxylic acid compound present during the reaction, and Wm / W performed on the obtained film
Table 4 shows the results of the determination of the c ratio, the morphology observation, the measurement of the average pore size of the sintering residue, the evaluation of gas barrier properties, and the evaluation of flexibility.
【0091】<実施例19>エチレン−酢酸ビニル共重
合体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子
量:35000;重量平均分子量:200000)1
5.6重量部の代わりに0.1モル%(アセトキシ基基
準)シリル基変性した変性エチレン−酢酸ビニル共重合
体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子量:
30000;重量平均分子量:180000)15.6
重量部を用いた点以外は実施例2と同様に反応を行うこ
とによって、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体
/シリカ複合体からなる無色透明なフィルムを得た。反
応中におけるカルボン酸系化合物存在量の推移、並びに
得られたフィルムについて行ったWm/Wc比の決定、
モルフォロジー観察、焼結残渣の平均細孔径の測定、ガ
スバリア性評価及び柔軟性評価の結果を表4に示す。Example 19 Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight: 35000; weight average molecular weight: 200000) 1
Instead of 5.6 parts by weight, a modified ethylene-vinyl acetate copolymer modified with 0.1 mol% (based on acetoxy group) silyl group (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight:
30,000; weight average molecular weight: 180000) 15.6
A colorless and transparent film comprising a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Example 2 except that the parts by weight were used. Changes in the amount of the carboxylic acid compound present during the reaction, and determination of the Wm / Wc ratio performed on the obtained film,
Table 4 shows the results of the morphology observation, the measurement of the average pore size of the sintering residue, the evaluation of the gas barrier property, and the evaluation of the flexibility.
【0092】<実施例20>テトラメトキシシラン2.
5重量部の代わりに、テトラメトキシシラン2.2重量
部、アスペクト比1000の親水性処理スメクタイト
0.10重量部及びγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン0.1重量部からなる混合物を用いた点以外
は実施例2と同様に反応を行うことによって、エチレン
−ビニルアルコール共重合体/シリカ複合体からなる無
色透明なフィルムを得た。反応中におけるカルボン酸系
化合物存在量の推移、並びに得られたフィルムについて
行ったWm/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結
残渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性
評価の結果を表4に示す。Example 20 Tetramethoxysilane 2.
Instead of 5 parts by weight, a mixture consisting of 2.2 parts by weight of tetramethoxysilane, 0.10 parts by weight of hydrophilic treated smectite having an aspect ratio of 1000 and 0.1 part by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was used. A colorless and transparent film comprising an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Example 2 except for the above points. Changes in the amount of carboxylic acid compounds during the reaction, determination of the Wm / Wc ratio, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, evaluation of gas barrier properties, and evaluation of flexibility were performed on the obtained film. It is shown in Table 4.
【0093】<比較例3>エチレン−ビニルアルコール
共重合体、テトラメトキシシラン、メタノール、蒸留水
及び1N−塩酸からゾルを調製する際、さらにγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン(カップリング
剤)0.1重量部を添加した以外は比較例2と同様に反
応を行うことによって、エチレン−ビニルアルコール共
重合体/シリカ複合体からなるフィルムを得た。得られ
たフィルムについて、Wm/Wc比の決定、モルフォロ
ジー観察、焼結残渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性
評価及び柔軟性評価を行った。得られた結果を表4に示
す。Comparative Example 3 In preparing a sol from ethylene-vinyl alcohol copolymer, tetramethoxysilane, methanol, distilled water and 1N hydrochloric acid, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (coupling agent) was used. By conducting the reaction in the same manner as in Comparative Example 2 except that 0.1 part by weight was added, a film comprising an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained. About the obtained film, Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation were performed. Table 4 shows the obtained results.
【0094】<比較例4>0.1モル%(水酸基基準)
シリル基変性した変性エチレン−ビニルアルコール共重
合体(エチレン単位含有率:32モル%;けん化度:9
9モル%;数平均分子量:30000;重量平均分子
量:180000)9.0重量部を蒸留水120重量部
及びプロパノール180重量部からなる混合液に溶解さ
せた後、テトラメトキシシラン2.5重量部及び1N−
塩酸1.0重量部を加えてゾルを調製し、これを攪拌し
ながら60℃で4時間反応を行った。得られたゾルを平
底のポリテトラフルオロエチレン(デュポン製「テフロ
ン」)製容器に高さ3mmになるように移し替え、次い
で容器の上部開放部分をポリ塩化ビニリデンフィルム
(旭化成工業製「サランラップ」)で被覆し、60℃で
さらに4時間反応させた。その後、被覆フィルム面積基
準で開孔率2%になるように被覆フィルムに針で穴を開
けて、その後、60℃でさらに6時間反応を続けた。次
いで反応系内を減圧系(圧力:100mmHg)に移行
し、反応系中の低沸点物を60℃で4時間除去した。こ
のようにして、変性エチレン−ビニルアルコール共重合
体/シリカ複合体からなる無色透明なフィルムを得た。
得られたフィルムについて、Wm/Wc比の決定、モル
フォロジー観察、焼結残渣の平均細孔径の測定、ガスバ
リア性評価及び柔軟性評価を行った。得られた結果を表
4に示す。Comparative Example 4 0.1 mol% (based on hydroxyl group)
Modified ethylene-vinyl alcohol copolymer modified with a silyl group (ethylene unit content: 32 mol%; saponification degree: 9)
(9 mol%; number average molecular weight: 30000; weight average molecular weight: 180,000) is dissolved in a mixture of 120 parts by weight of distilled water and 180 parts by weight of propanol, and then 2.5 parts by weight of tetramethoxysilane is dissolved. And 1N-
A sol was prepared by adding 1.0 part by weight of hydrochloric acid, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 4 hours while stirring. The obtained sol is transferred to a flat-bottomed polytetrafluoroethylene (Dupont “Teflon”) container so as to have a height of 3 mm, and then the upper open part of the container is a polyvinylidene chloride film (Asahi Kasei Kogyo “Saran Wrap”). And reacted at 60 ° C. for another 4 hours. Thereafter, a hole was formed in the coating film with a needle so that the porosity was 2% based on the area of the coating film, and the reaction was continued at 60 ° C. for further 6 hours. Next, the inside of the reaction system was transferred to a reduced pressure system (pressure: 100 mmHg), and low boiling substances in the reaction system were removed at 60 ° C. for 4 hours. Thus, a colorless and transparent film composed of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained.
About the obtained film, Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore diameter of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation were performed. Table 4 shows the obtained results.
【0095】[0095]
【表4】 [Table 4]
【0096】なお、表4中における「エチレン−ビニル
アルコール共重合体又は前駆体」とは組成物を調製する
のに用いたエチレン−ビニルアルコール共重合体及び/
又はエチレン−ビニルアルコール共重合体形成性前駆体
を意味し、「EVAc」及び「EVOH」は、それぞれ
「エチレン−酢酸ビニル共重合体」及び「エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体」を表わす。「その他の添加物
質」の項目における「PVAc」は「ポリ酢酸ビニル」
を表わす。また、「カルボン酸系化合物の存在量」、
「アシル基残存率」、「モルフォロジー」及び「ガスバ
リア性」については、上記表1において説明したとおり
である。The term “ethylene-vinyl alcohol copolymer or precursor” in Table 4 refers to the ethylene-vinyl alcohol copolymer used for preparing the composition and / or
Or, it means an ethylene-vinyl alcohol copolymer-forming precursor, and “EVAc” and “EVOH” represent “ethylene-vinyl acetate copolymer” and “ethylene-vinyl alcohol copolymer”, respectively. "PVAc" in the item "Other additives" is "Polyvinyl acetate"
Represents In addition, "abundance of carboxylic acid compound",
The “acyl group remaining rate”, “morphology” and “gas barrier property” are as described in Table 1 above.
【0097】<実施例21>被覆フィルムの開孔率を1
%から10%に変更し、かつ以後の反応操作を、60℃
で4時間反応させ、次いで反応系中の有機重合体のアシ
ル基残存率が55モル%になった時点で反応系を減圧系
(圧力:150mmHg)に移行し、反応系中のカルボ
ン酸系化合物(本実施例では酢酸系化合物)存在量が上
記式(I)を満足するように制御しながら60℃で反応
を行い、4時間後、圧力30mmHg、40℃の条件下
に4時間反応を続けるように変更した点以外は、実施例
2と同様に反応を行うことによって、エチレン−ビニル
アルコール共重合体/シリカ複合体からなる無色透明な
フィルムを得た。反応中におけるカルボン酸系化合物存
在量の推移、並びに得られたフィルムについて行ったW
m/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平
均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価の結
果を表5に示す。<Example 21> The porosity of the coated film was set to 1
% To 10%, and the subsequent reaction operation was performed at 60 ° C.
For 4 hours, and when the residual ratio of acyl groups of the organic polymer in the reaction system reaches 55 mol%, the reaction system is transferred to a reduced pressure system (pressure: 150 mmHg), and the carboxylic acid compound in the reaction system is reacted. (Acetic acid compound in this example) The reaction is carried out at 60 ° C. while controlling the amount to satisfy the above formula (I). After 4 hours, the reaction is continued for 4 hours under the conditions of pressure of 30 mmHg and 40 ° C. A colorless and transparent film composed of an ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Example 2 except for the above changes. Changes in the amount of the carboxylic acid-based compound during the reaction, and W performed on the obtained film
Table 5 shows the results of the determination of the m / Wc ratio, the morphology observation, the measurement of the average pore size of the sintering residue, the evaluation of the gas barrier property, and the evaluation of the flexibility.
【0098】<実施例22、23>反応圧力及び反応温
度を変更することにより、反応系中におけるカルボン酸
系化合物存在量を表5に示すように変更した点以外は、
実施例21と同様に反応を行うことによって、エチレン
−ビニルアルコール共重合体/シリカ複合体からなる無
色透明なフィルムを得た。得られたフィルムについて行
ったWm/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残
渣の平均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評
価の結果を表5に示す。<Examples 22 and 23> Except that the amount of the carboxylic acid compound in the reaction system was changed as shown in Table 5 by changing the reaction pressure and the reaction temperature,
By carrying out the reaction in the same manner as in Example 21, a colorless and transparent film comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite was obtained. Table 5 shows the results of the Wm / Wc ratio determination, morphology observation, measurement of the average pore size of the sintering residue, gas barrier property evaluation, and flexibility evaluation performed on the obtained film.
【0099】[0099]
【表5】 [Table 5]
【0100】なお、表5中における「カルボン酸系化合
物の存在量」、「アシル基残存率」、「モルフォロジ
ー」及び「ガスバリア性」については、上記表1におい
て説明したとおりである。The "amount of carboxylic acid compound", "residual acyl group", "morphology" and "gas barrier property" in Table 5 are as described in Table 1 above.
【0101】上記表1〜5によると、実施例1〜23で
得られた本発明に従うエチレン−ビニルアルコール共重
合体組成物では、通常の温度及び湿度の条件下において
優れたガスバリア性を有するのみならず、高温及び高湿
度の条件下においてもガスバリア性の低下が少ないこと
が分かる。これらの中でも、Wm/Wc比が0.001
〜1.0の範囲内にある実施例1〜4及び実施例6〜2
3で得られたエチレン−ビニルアルコール共重合体組成
物では、さらに、柔軟性に特に優れることが分かる。According to Tables 1 to 5, the ethylene-vinyl alcohol copolymer compositions according to the present invention obtained in Examples 1 to 23 only have excellent gas barrier properties under ordinary temperature and humidity conditions. In addition, it can be seen that the gas barrier property is hardly reduced even under high temperature and high humidity conditions. Among them, the Wm / Wc ratio is 0.001.
Examples 1-4 and Examples 6-2 within the range of ~ 1.0
It can be seen that the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition obtained in 3 is further excellent in flexibility.
【0102】これに対して、Wm/Wc比、モルフォロ
ジー及び焼結残渣の平均細孔径において本発明とは相違
する比較例1のエチレン−ビニルアルコール共重合体組
成物、並びに、モルフォロジー及び焼結残渣の平均細孔
径において本発明とは相違する比較例2〜4のエチレン
−ビニルアルコール共重合体組成物では、高温及び高湿
度の条件下におけるガスバリア性の低下が著しいことが
分かる。On the other hand, the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition of Comparative Example 1, which is different from the present invention in the Wm / Wc ratio, the morphology and the average pore diameter of the sinter residue, the morphology and the sinter residue It can be seen that in the ethylene-vinyl alcohol copolymer compositions of Comparative Examples 2 to 4, which differ from the present invention in the average pore diameter of the present invention, the gas barrier properties under the conditions of high temperature and high humidity are significantly reduced.
【0103】<実施例24>エチレン−酢酸ビニル共重
合体(エチレン単位含有率:32モル%;数平均分子
量:60000;重量平均分子量:400000)1
6.5重量部をメタノール100重量部に溶解させた
後、テトラメトキシシラン1.26重量部、蒸留水0.4
重量部及び1N−塩酸1.2重量部を加えてゾルを調製
し、これを攪拌しながら60℃で6時間反応を行った。
得られたゾルを厚み100μmのポリエチレンテレフタ
レートフィルム上に塗布し、60℃で4時間反応させ
た。その後、反応系を減圧系に移行し、反応系中のカル
ボン酸系化合物(本実施例では酢酸系化合物)存在量が
上記式(I)を満足するよう制御しながら150℃で反
応を行った。このようにして、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体/シリカ複合体の層とポリエチレンテレフ
タレートの層からなる無色透明な積層フィルムを得た。
該積層フィルムはそりのない、良好な形態を有してい
た。得られた積層フィルムのエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体/シリカ複合体の層について、Wm/Wc比
の決定、モルフォロジー観察及び焼結残渣の平均細孔径
の測定を行い、積層フィルムについて、ガスバリア性評
価及び柔軟性評価を行った。得られた結果を表6に示
す。なお、表6には、アシル基残存率45モル%以下の
段階において該残存率10モル%ごとに、反応系中にお
けるカルボン酸系化合物の存在量を併せて示す。<Example 24> Ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight: 60000; weight average molecular weight: 400,000) 1
After dissolving 6.5 parts by weight in 100 parts by weight of methanol, 1.26 parts by weight of tetramethoxysilane and 0.4 of distilled water are dissolved.
A sol was prepared by adding 1 part by weight and 1.2 parts by weight of 1N-hydrochloric acid, and reacted at 60 ° C. for 6 hours while stirring.
The obtained sol was applied on a 100 μm-thick polyethylene terephthalate film and reacted at 60 ° C. for 4 hours. Thereafter, the reaction system was transferred to a reduced pressure system, and the reaction was carried out at 150 ° C. while controlling the amount of the carboxylic acid compound (acetic acid compound in this example) in the reaction system to satisfy the above formula (I). . Thus, a colorless and transparent laminated film composed of the layer of the ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite and the layer of polyethylene terephthalate was obtained.
The laminated film had good morphology without warpage. For the layer of the ethylene-vinyl alcohol copolymer / silica composite of the obtained laminated film, the Wm / Wc ratio was determined, the morphology was observed, and the average pore size of the sintering residue was measured. And flexibility evaluation. Table 6 shows the obtained results. Table 6 also shows the amount of the carboxylic acid-based compound present in the reaction system for each residual ratio of 10 mol% at a stage where the residual ratio of acyl groups is 45 mol% or less.
【0104】<実施例25〜28>実施例24におい
て、エチレン−酢酸ビニル共重合体(エチレン単位含有
率:32モル%;数平均分子量:60000;重量平均
分子量:400000)16.5重量部とテトラメトキ
シシラン1.26重量部との組合わせを、エチレン−酢
酸ビニル共重合体(エチレン単位含有率:32モル%;
数平均分子量:35000;重量平均分子量:2000
00)15.6重量部とテトラメトキシシラン2.5重量
部との組合わせ(実施例25)、エチレン−酢酸ビニル
共重合体(エチレン単位含有率:44モル%;数平均分
子量:20000;重量平均分子量:50000)1
1.4重量部とテトラメトキシシラン7.6重量部との組
合わせ(実施例26)、エチレン−酢酸ビニル共重合体
(エチレン単位含有率:44モル%;数平均分子量:4
2000;重量平均分子量:150000)8.2重量
部とテトラメトキシシラン12.6重量部との組合わせ
(実施例27)、又はエチレン−酢酸ビニル共重合体
(エチレン単位含有率:47モル%;数平均分子量:3
6000;重量平均分子量:130000)3.2重量
部とテトラメトキシシラン20.2重量部との組合わせ
(実施例28)に変更した以外は同様に反応を行うこと
によって、エチレン−ビニルアルコール共重合体/シリ
カ複合体からなる無色透明なフィルムを得た。ただし、
反応中におけるカルボン酸系化合物存在量の推移は表6
に示すとおりであった。得られたフィルムについて、W
m/Wc比の決定、モルフォロジー観察、焼結残渣の平
均細孔径の測定、ガスバリア性評価及び柔軟性評価を行
った結果を、表6に併せて示す。<Examples 25 to 28> In Example 24, 16.5 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%; number average molecular weight: 60000; weight average molecular weight: 400,000) Combination with 1.26 parts by weight of tetramethoxysilane was combined with an ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 32 mol%;
Number average molecular weight: 35000; Weight average molecular weight: 2000
00) Combination of 15.6 parts by weight and 2.5 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 25), ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 44 mol%; number average molecular weight: 20,000; weight) (Average molecular weight: 50,000) 1
A combination of 1.4 parts by weight and 7.6 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 26), an ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 44 mol%; number average molecular weight: 4)
2000; weight average molecular weight: 150,000) in combination with 8.2 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 27), or ethylene-vinyl acetate copolymer (ethylene unit content: 47 mol%; Number average molecular weight: 3
6000; weight average molecular weight: 130,000) The reaction was carried out in the same manner except that the combination was changed to 3.2 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 28) to obtain a copolymer of ethylene-vinyl alcohol. A colorless and transparent film composed of the combined / silica composite was obtained. However,
Table 6 shows changes in the amount of carboxylic acid compounds present during the reaction.
Was as shown in FIG. About the obtained film, W
Table 6 also shows the results of the determination of the m / Wc ratio, the morphology observation, the measurement of the average pore size of the sintering residue, the evaluation of the gas barrier property, and the evaluation of the flexibility.
【0105】[0105]
【表6】 [Table 6]
【0106】なお、表6中における「カルボン酸系化合
物の存在量」、「アシル基残存率」、「モルフォロジ
ー」及び「ガスバリア性」については、上記表1におい
て説明したとおりである。The "amount of carboxylic acid compound", "acyl group residual ratio", "morphology" and "gas barrier property" in Table 6 are as described in Table 1 above.
【0107】上記表6によると、実施例24〜28で得
られた本発明に従う積層フィルムでは、通常の温度及び
湿度の条件下において優れたガスバリア性を有するのみ
ならず、高温及び高湿度の条件下においてもガスバリア
性の低下が少ないことが分かる。これらの中でも、Wm
/Wc比が0.001〜1.0の範囲内にある実施例24
〜27で得られた積層フィルムでは、さらに、柔軟性に
特に優れることが分かる。According to Table 6, the laminated films obtained in Examples 24 to 28 according to the present invention not only have excellent gas barrier properties under normal temperature and humidity conditions, but also have high temperature and high humidity conditions. It can be seen that the lowering of the gas barrier property is small even below. Among them, Wm
Example 24 in which the / Wc ratio was in the range of 0.001 to 1.0
It can be seen that the laminated films obtained in Nos. To 27 were particularly excellent in flexibility.
【0108】[0108]
【発明の効果】本発明によれば、金属酸化物を含有する
エチレン−ビニルアルコール共重合体組成物であって、
酸素、水蒸気、炭酸ガス、窒素等の気体に対して優れた
バリア性を有し、しかもその優れたバリア性を高温・高
湿度条件下でも高度に保持し得る組成物が提供される。
また本発明によれば、該エチレン−ビニルアルコール共
重合体組成物の特長が効果的に発揮される積層フィルム
が提供される。したがって、本発明のエチレン−ビニル
アルコール共重合体組成物及び積層フィルムは、湿度等
の環境条件に左右されない良好なガスバリア性が要求さ
れる食品用包装材料などのフィルム状包装材料として特
に有用である。According to the present invention, there is provided an ethylene-vinyl alcohol copolymer composition containing a metal oxide,
Provided is a composition having excellent barrier properties against gases such as oxygen, water vapor, carbon dioxide gas, and nitrogen, and capable of maintaining the excellent barrier properties to a high degree even under high temperature and high humidity conditions.
Further, according to the present invention, there is provided a laminated film in which the features of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition are effectively exhibited. Therefore, the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition and the laminated film of the present invention are particularly useful as a film-like packaging material such as a food packaging material that requires good gas barrier properties that are not affected by environmental conditions such as humidity. .
Claims (3)
ール共重合体からなる組成物であって、(1)該金属酸
化物中の全金属原子基準におけるケイ素原子の含有率が
20モル%以上であり、(2)組成物中に含有される該
金属酸化物由来の金属原子の重量Wmと組成物中に含有
される炭素原子の重量Wcとの比の値Wm/Wcが0.
001〜3.0の範囲内であり、(3)(イ)該エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体からなる相及び該金属酸
化物からなる相がそれぞれ共連続構造を形成している
か、又は、(ロ)該エチレン−ビニルアルコール共重合
体からなる相及び該金属酸化物からなる相が海島構造を
形成し、かつ海成分がエチレン−ビニルアルコール共重
合体からなり、島成分が金属酸化物からなる平均粒子径
が100nm以下である粒子中にエチレン−ビニルアル
コール共重合体からなる相が入り込んだ共連続構造物か
らなる形態を有しており、かつ、(4)500℃での焼
結残渣についてBET法で求めた平均細孔径が4.0n
m以下である、ことを特徴とするエチレン−ビニルアル
コール共重合体組成物。1. A composition comprising a metal oxide and an ethylene-vinyl alcohol copolymer, wherein (1) the content of silicon atoms based on all metal atoms in the metal oxide is 20 mol% or more. (2) the value Wm / Wc of the ratio of the weight Wm of the metal atom derived from the metal oxide contained in the composition to the weight Wc of the carbon atom contained in the composition is 0.5.
(3) (a) the phase comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the phase comprising the metal oxide each form a bicontinuous structure, or B) The phase comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the phase comprising the metal oxide form a sea-island structure, and the sea component comprises the ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the island component comprises the metal oxide. It has a form of a co-continuous structure in which a phase made of an ethylene-vinyl alcohol copolymer is embedded in particles having an average particle diameter of 100 nm or less, and (4) a sintering residue at 500 ° C. The average pore diameter determined by the BET method is 4.0 n
m or less, wherein the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is not more than m.
エチレン単位含有率が全構成単位基準で20〜70モル
%の範囲内である請求項1記載のエチレン−ビニルアル
コール共重合体組成物。2. The ethylene-vinyl alcohol copolymer composition according to claim 1, wherein the ethylene unit content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is in the range of 20 to 70 mol% based on all constitutional units.
アルコール共重合体組成物からなる少なくとも1つの層
を含有する積層フィルム。3. A laminated film comprising at least one layer comprising the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27066399A JP2000169652A (en) | 1998-09-28 | 1999-09-24 | Ethylene-vinyl alcohol copolymer composition and laminated film |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29001498 | 1998-09-28 | ||
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JP27066399A JP2000169652A (en) | 1998-09-28 | 1999-09-24 | Ethylene-vinyl alcohol copolymer composition and laminated film |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009101930A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Teijin Techno Products Limited | Flame-retardant resin composition, flame-retardant fiber, flame-retardant cloth, and heat-resistant protective clothing |
JP2022011056A (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-17 | サカタインクス株式会社 | Barrier coating composition and barrier composite film |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP27066399A patent/JP2000169652A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009101930A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Teijin Techno Products Limited | Flame-retardant resin composition, flame-retardant fiber, flame-retardant cloth, and heat-resistant protective clothing |
JP5580057B2 (en) * | 2008-02-12 | 2014-08-27 | 帝人株式会社 | Flame retardant resin composition, flame retardant fiber, flame retardant fabric and heat resistant protective clothing |
JP2022011056A (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-17 | サカタインクス株式会社 | Barrier coating composition and barrier composite film |
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