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JP2001164070A - 低臭性に優れたエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる樹脂組成物 - Google Patents

低臭性に優れたエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる樹脂組成物

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Publication number
JP2001164070A
JP2001164070A JP2000294589A JP2000294589A JP2001164070A JP 2001164070 A JP2001164070 A JP 2001164070A JP 2000294589 A JP2000294589 A JP 2000294589A JP 2000294589 A JP2000294589 A JP 2000294589A JP 2001164070 A JP2001164070 A JP 2001164070A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
μmol
content
carboxylic acid
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000294589A
Other languages
English (en)
Inventor
Naokiyo Inomata
尚清 猪俣
Hiroyuki Niitome
裕之 新留
Naoyuki Himi
直之 氷見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2000294589A priority Critical patent/JP2001164070A/ja
Publication of JP2001164070A publication Critical patent/JP2001164070A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 外観性に優れ、溶融成形時のロングラン性に
優れ、回収時の着色が少なく、低臭性に優れ、かつ積層
体としたときに層間接着性に優れたエチレン−ビニルア
ルコール共重合体からなる樹脂組成物の提供。 【解決手段】 エチレン−ビニルアルコール共重合体か
らなる樹脂組成物であって、前記樹脂組成物が窒素雰囲
気下で220℃で加熱された際に、樹脂組成物のMFR
(230℃、10.9kg荷重)が加熱開始から10時
間以内に極小値を示し、極小値を示してから100時間
以内に極大値(MFRmax)を示し、カルボン酸
(A)を0.05〜4μmol/g含み、かつ式(1)
及び(2)を満足することを特徴とする樹脂組成物。 0.5≦MFRmax/MFR0≦45 (1) 0.1≦(a1)/(A)≦1.0 (2) ただし、 MFR0:加熱処理を施されていない樹脂組成物のMF
R (A):カルボン酸(A)およびその塩の総含有量(μ
mol/g) (a1):分子量75以上のカルボン酸(a1)および
その塩の含有量(μmol/g)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、着色、フィッシュ
アイ(ゲル・ブツ)、スジ等が少なく外観性に優れ、溶
融成形時のロングラン性に優れ、回収時の着色が少な
く、低臭性に優れ、かつ積層体としたときに層間接着性
に優れたエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる
樹脂組成物およびそれを用いた多層構造体に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】エチレン−ビニルアルコール共重合体
(以下、EVOHと略すことがある)は酸素遮蔽性、耐
油性、非帯電性、機械強度等に優れた有用な高分子材料
であり、フィルム、シート、容器など各種包装材料とし
て広く用いられている。このような包装材料は通常溶融
成形によって製造されており、溶融成形時のロングラン
性(長時間の成形においてもフィッシュアイやスジのな
い成形物が得られる)、成形物の外観性(着色が少な
く、フィッシュアイの発生が見られない成形物)が要求
される。また、近年においてはリサイクル性も重要な課
題となっており、EVOH成形物を回収して再び溶融成
形を行い熱履歴を重ねる場合にも、回収性(回収したE
VOHの成形性)が良好であり、かつ回収時の着色の少
ないEVOHが求められている。さらには、一般的には
機械的強度、耐湿性、ヒートシール性等を付与するため
にポリオレフィン系樹脂等の基材と接着剤層を介して共
押出されて積層体とされており、該積層体の層間接着性
も重要である。すなわち、成形物の外観性、溶融成形時
のロングラン性、回収性、さらには積層体の層間接着性
を十分満足する必要がある。
【0003】そこで従来、かかる対策として、種々の酸
や金属塩でエチレン−ビニルアルコール共重合体を処理
して良好な成形品を製造しようとする以下のような提案
がなされている。
【0004】例えば、(1)上記のロングラン性、ゲル
・ブツに代表される外観を改善するために、周期律表第
II属の金属塩を0.0005〜0.05重量%(金属
元素換算)、pKa3.5以上で沸点が180℃以上の
酸を0.002〜0.2重量%およびpKa3.5以上
で沸点が120℃以下の酸を0.01〜0.2重量%含
有させ、かつ特定の流動特性を示すEVOH組成物が開
示されている(特開昭64−66262号公報)。
(2)着色、外観、層間接着性を改善するために、ヒド
ロキシカルボン酸および/またはその塩、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、リン酸塩、ホウ素化合物を含
有するEVOH組成物が開示されている(特開平10−
67898号公報)。さらに該公報には実施例1とし
て、EVOH100重量部に対して、乳酸2000pp
m(乳酸根として)、アルカリ金属塩350ppm(金
属元素換算)、アルカリ土類金属50ppm(金属元素
換算)、リン化合物30ppm(リン換算)、ホウ素化
合物40ppm(ホウ素元素換算)を含有してなる樹脂
組成物が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)および(2)に開示されている技術では、成形物
の外観性、溶融成形時のロングラン性、積層体の層間接
着性、リサイクル性、低臭性を同時に満足するものは見
出されておらず、高度の機能、品質を有する成形物やそ
れを製造する際の作業環境の改善が要求されている現在
にあっては、充分に満足しえるレベルには到達していな
いのが現状である。
【0006】また、樹脂組成物の生産時や溶融成形時の
作業環境を改善するために、低臭性に優れたEVOHが
求められているが、上記の先行技術には臭気に関する記
載はない。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記に示した課題は、本
発明の樹脂組成物によって解決される。すなわち、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体からなる樹脂組成物で
あって、前記樹脂組成物が窒素雰囲気下で220℃で加
熱された際に、樹脂組成物のMFR(230℃、10.
9kg荷重)が加熱開始から10時間以内に極小値を示
し、極小値を示してから100時間以内に極大値(MF
Rmax)を示すことを特徴とし、カルボン酸(A)を
0.05〜4μmol/g含み、かつ下記式(1)およ
び(2)を満足することを特徴とする樹脂組成物を提供
することによって解決される。 0.5≦MFRmax/MFR0≦45 (1) 0.1≦(a1)/(A)≦1.0 (2) ただし、 MFRmax:樹脂組成物が窒素雰囲気下で220℃で
加熱された際の、樹脂組成物のMFR(230℃、1
0.9kg荷重)の極大値 MFR0:加熱処理を施されていない樹脂組成物のMF
R(230℃、10.9kg荷重) (A):カルボン酸(A)およびその塩の総含有量(μ
mol/g) (a1):分子量75以上のカルボン酸(a1)および
その塩の含有量(μmol/g)
【0008】好適な実施態様では、本発明の樹脂組成物
はアルカリ金属塩(B)を金属元素換算で50〜500
ppm含有してなる。
【0009】好適な実施態様では、本発明の樹脂組成物
はアルカリ土類金属塩(C)を金属元素換算で10〜1
20ppmを含有してなる。
【0010】好適な実施態様では、本発明の樹脂組成物
はリン酸化合物(D)をリン酸根換算で10〜500p
pm含有してなる。
【0011】好適な実施態様では、本発明の樹脂組成物
はホウ素化合物(E)をホウ素元素換算で50〜200
0ppmを含有してなる。
【0012】また、好適な実施態様では、本発明の樹脂
組成物は下記式(3)を満足する。 〔B(μmol/g)+C(μmol/g)〕/〔A(μmol/g)+D(μmol/g)〕= 2〜9 (3) ただし、A:樹脂組成物の単位重量当たりのカルボン酸
(A)の含有量(μmol/g) B:樹脂組成物の単位重量当たりのアルカリ金属塩
(B)の含有量(μmol/g) C:樹脂組成物の単位重量当たりのアルカリ土類金属塩
(C)の含有量(μmol/g) D:樹脂組成物の単位重量当たりのリン酸化合物(D)
の含有量(μmol/g)
【0013】好適な実施態様では、本発明の樹脂組成物
はEVOH100重量部に対して滑剤を0.005〜1
重量部含有してなる。
【0014】好適な実施態様では、本発明の樹脂組成物
からなるペレットは、樹脂組成物100重量部に対して
滑剤を0.005〜0.5重量部、ペレットの外表面に
付着してなる。
【0015】また、本発明は、上記樹脂組成物からなる
層の少なくとも片面に熱可塑性樹脂を積層してなる多層
構造体に関する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるEVOHとし
ては、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化して得ら
れるものが好ましく、その中でも、エチレン含有量は好
適には3〜70モル%である。ガスバリア性と溶融成形
性に優れた成形物を得るという観点からは、エチレン含
有量は好適には10〜65モル%、さらに好適には20
〜65モル%、最適には25〜60モル%であるものが
好ましい。さらに、酢酸ビニル成分のケン化度は好まし
くは80%以上であり、ガスバリア性に優れた成形物を
得るという観点からは、より好ましくは95%以上、更
に好ましくは99%以上である。エチレン含有量が70
モル%を超える場合は、バリア性や印刷適性等が不足す
る虞がある。また、ケン化度が80%未満では、バリア
性、熱安定性、耐湿性が悪くなる虞がある。
【0017】一方、エチレン含有量が3〜20モル%の
EVOHは、水溶性を付与させたEVOHとして好適に
用いられ、かかるEVOH水溶液はバリア性、塗膜安定
性に優れ、優れたコート材料として用いられる。
【0018】また、エチレンと酢酸ビニルを共重合する
際に、その他の脂肪酸ビニルエステル(プロピオン酸ビ
ニル、ピバリン酸ビニルなど)も併用することもでき
る。また、EVOHは共重合成分としてビニルシラン化
合物0.0002〜0.2モル%を含有することができ
る。ここで、ビニルシラン系化合物としては、たとえ
ば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトキシ)シラン、
γ−メタクリルオキシプロピルメトキシシランが挙げら
れる。なかでも、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシランが好適に用いられる。
【0019】以下にEVOHの製造方法を具体的に説明
する。エチレンと酢酸ビニルの重合は溶液重合に限るも
のではなく、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、バルク重
合のいずれであっても良く、また連続式、回分式のいず
れであってもよいが、例えば、回分式の溶液重合の場合
の重合条件は次の通りである。
【0020】溶媒;アルコール類が好ましいが、その他
エチレン、酢酸ビニルおよびエチレン−酢酸ビニル共重
合体を溶解し得る有機溶剤(ジメチルスルホキシドな
ど)を用いることができる。アルコール類としてはメチ
ルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコー
ル、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール等を
用いることができ、特にメチルアルコールが好ましい。 触媒;2,2−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−
アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2−アゾビス−(4−メチル−2,4−ジメチルバレロ
ニトリル)、2,2−アゾビス−(4−メトキシ−2,
4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス−
(2−シクロプロピルプロピオニトリル)等のアゾニト
リル系開始剤およびイソブチリルパーオキサイド、クミ
ルパーオキシネオデカノエイト、ジイソプロピルパーオ
キシカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカー
ボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、ラ
ウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
t−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物系
開始剤等を用いることができる。 温度;20〜90℃、好ましくは40℃〜70℃。 時間;2〜15時間、好ましくは3〜11時間。 重合率;仕込みビニルエステルに対して10〜90%、
好ましくは30〜80%。 重合後の溶液中の樹脂分;5〜85%、好ましくは20
〜70%。 共重合体中のエチレン含有率;好ましくは3〜70モル
%、より好ましくは25〜60モル%。
【0021】なお、エチレンと酢酸ビニル以外にこれら
と共重合し得る単量体、例えば、プロピレン、イソブチ
レン、α−オクテン、α−ドデセン等のα−オレフィ
ン;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、イタコン酸等の不飽和酸またはその無水物、塩、あ
るいはモノまたはジアルキルエステル等;アクリロニト
リル、メタクリロニトリル等のニトリル類;アクリルア
ミド、メタクリルアミド等のアミド類;エチレンスルホ
ン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオ
レフィンスルホン酸またはその塩;アルキルビニルエー
テル類、ビニルケトン、N−ビニルピロリドン、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン等を少量共存させることも可能で
ある。
【0022】所定時間の重合後、所定の重合率に達した
後、必要に応じて重合禁止剤を添加し、未反応のエチレ
ンガスを蒸発除去した後、未反応酢酸ビニルを追い出
す。エチレンを蒸発除去したエチレン−酢酸ビニル共重
合体から未反応の酢酸ビニルを追い出す方法としては、
例えば、ラシヒリングを充填した塔の上部から該共重合
体溶液を一定速度で連続的に供給し、塔下部よりメタノ
ール等の有機溶剤蒸気を吹き込み塔頂部よりメタノール
等の有機溶剤と未反応酢酸ビニルの混合蒸気を留出さ
せ、塔底部より未反応酢酸ビニルを除去した該共重合体
溶液を取り出す方法などが採用される。
【0023】未反応酢酸ビニルを除去した該共重合体溶
液にアルカリ触媒を添加し、該共重合体中の酢酸ビニル
成分をケン化する。ケン化方法は連続式、回分式いずれ
も可能である。アルカリ触媒としては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、アルカリ金属アルコラートなどが
用いられる。例えば、回分式の場合のケン化条件は次の
通りである。 該共重合体溶液濃度;10〜50%。 反応温度;30〜60℃。 触媒使用量;0.02〜0.6当量(酢酸ビニル成分当
り)。 時間;1〜6時間。 ケン化反応後のケン化度は目的により異なるが好ましく
は酢酸ビニル成分の80%以上、より好ましくは95%
以上、更に好ましくは99%以上である。ケン化度は条
件によって任意に調整できる。
【0024】反応後のエチレン−ビニルアルコール共重
合体はアルカリ触媒、副生塩類、その他不純物等を含有
するため、これらを必要に応じて中和、洗浄することに
より除去することが好ましい。
【0025】本発明の樹脂組成物は、窒素雰囲気下で2
20℃で加熱された際に、樹脂組成物のMFR(230
℃、10.9kg荷重)が加熱開始から10時間以内に
極小値を示し、極小値を示してから100時間以内に極
大値(MFRmax)を示すことを特徴とし、かつ下記
式(1)を満たすことが極めて重要であり、かかる構成
を採用することによりはじめて溶融成形時の低臭性、ロ
ングラン性、成形物の外観性、回収性、回収時の耐着色
性および層間接着性に優れたEVOHからなる樹脂組成
物を得ることができる。 0.5≦MFRmax/MFR0≦45 (1) ただし、 MFRmax:樹脂組成物が窒素雰囲気下で220℃で
加熱された際の、樹脂組成物のMFR(230℃、1
0.9kg荷重)の極大値 MFR0:加熱処理を施されていない樹脂組成物のMF
R(230℃、10.9kg荷重) かかる溶融挙動を示す本発明のEVOHからなる樹脂組
成物は、溶融成形時の樹脂のダイ付着量が少ない。ま
た、極めて長時間の溶融成形時においても、成形物(フ
ィルムなど)のゲル・ブツの抑制可能である。すなわ
ち、本発明のEVOHからなる樹脂組成物は、極めてロ
ングラン性に優れる。
【0026】一方、EVOHからなる樹脂組成物が、上
記の構成を有さない場合(比較例4:図1参照)ではダ
イ付着量の低減効果が得られないだけでなく、長期間の
連続運転を行った場合に、ゲル・ブツの発生個数が増加
していくことが明らかである。
【0027】また、本発明者らの詳細な検討の結果、上
記の構成を有しないEVOHからなる樹脂組成物は、長
期運転時にゲル・ブツの発生頻度が急激に増加すること
があることが明らかになった。このゲル・ブツの発生頻
度の急増は永続的なものではなく、通常はゲル・ブツの
発生頻度が急増してから、数分〜数十分程度経過した
後、再び通常レベルのゲル・ブツの発生頻度に戻るので
あるが、ゲル・ブツの発生頻度が急増した時の成形品は
外観が不良であり、通常、実用に耐えるものは得られな
い。ところが、本発明者らが開発した、本発明の樹脂組
成物を用いることにより、長時間の溶融成形時において
もゲル・ブツの発生頻度の急増を効果的に抑制すること
が可能となった。このように、本発明の樹脂組成物を用
いることにより、フィルムなどのように、極めて高い外
観を要求される用途においても、長時間の成形が問題な
く行え、生産性を向上させることができる。かかる観点
からも、本発明の意義は大きい。
【0028】本発明のEVOHからなる樹脂組成物は、
下記式(1)を満足する。 0.5≦MFRmax/MFR0≦45 (1) ただし、 MFRmax:樹脂組成物が窒素雰囲気下で220℃で
加熱された際の、樹脂組成物のMFR(230℃、1
0.9kg荷重)の極大値 MFR0:加熱処理を施されていない樹脂組成物のMF
R(230℃、10.9kg荷重) MFRmax/MFR0の下限はより好ましくは0.7
であり、さらに好ましくは1である。また、MFRma
x/MFR0の上限はより好ましくは35であり、より
好ましくは25であり、さらに好ましくは20であり、
最適には10である。MFRmax/MFR0の値がか
かる範囲にあることで、樹脂組成物の溶融成形時におけ
る熱劣化した樹脂の成形機ダイへの付着量および成形物
のゲル・ブツの発生が少なく、ゲル・ブツの発生頻度の
変動が抑制された、耐着色性に優れたEVOHからなる
樹脂組成物を得ることができる。
【0029】MFRmax/MFR0の値が0.5未満
の場合には、成形機ダイへの樹脂付着量が多くなりロン
グラン性が悪化するほか、ゲル・ブツの発生頻度の変動
の抑制効果が不充分なものとなる。また、MFRmax
/MFR0の値が45を超える場合には、EVOHの分
解による着色が著しくなり外観が不良となることが比較
例5より明らかである。
【0030】本発明の樹脂組成物に用いられるカルボン
酸(A)としては、酢酸、プロピオン酸などの飽和脂肪
族カルボン酸、オレイン酸などの不飽和脂肪族カルボン
酸、グリコール酸、乳酸などのヒドロキシカルボン酸、
安息香酸などの芳香族カルボン酸、などが例示される
が、それらの25℃におけるpKaは3.5以上である
ことが好ましい。25℃におけるpKaが3.5に満た
ない場合、EVOHからなる樹脂組成物のpHの制御が
困難となる虞があり、耐着色性や層間接着性が不満足な
ものとなる虞がある。
【0031】本発明の樹脂組成物はカルボン酸(A)を
0.05〜4μmol/g含有し、かつ、下記式(2)
を満足する。 0.1≦(a1)/(A)≦1.0 (2) ただし、 (A):カルボン酸(A)およびその塩の総含有量(μ
mol/g) (a1):分子量75以上のカルボン酸(a1)および
その塩の含有量(μmol/g)
【0032】本発明に用いられる分子量75以上のカル
ボン酸(a1)としてはコハク酸、アジピン酸、安息香
酸、カプリン酸、ラウリン酸、グリコール酸、乳酸など
が例示されるが、コハク酸、アジピン酸等のジカルボン
酸を用いた場合は成形時にゲル・ブツが発生しやすくな
る虞がある。グリコール酸、乳酸等のヒドロキシカルボ
ン酸を用いた場合は上記のような問題が生じず、かつ水
溶性に優れる観点で好適であり、中でも乳酸を用いるこ
とが好適である。
【0033】特に、分子量75以上のカルボン酸(a
1)として乳酸を使用した場合、上記の通り水溶性に優
れる他、酢酸と比較して揮発性が極めて小さい点で好適
である。EVOH樹脂組成物からなるペレットを生産す
る場合、通常、含水状態の当該ペレットを乾燥する必要
があるが、かかる乾燥工程においても、乳酸を用いるこ
とにより酸成分の揮発が大幅に抑制され、より安定した
品質の製品を生産することができる。また、乳酸(25
℃におけるpKa=3.858)は酢酸(25℃におけ
るpKa=4.756)よりも強い酸であるため、使用
する酸の量を低減することが可能である。乳酸は揮発性
が小さく、使用量が少なくて済むため、EVOH樹脂組
成物の生産工程における、系外への酸成分の流出が顕著
に低下させることが可能であり、作業者の負担を軽減す
ることができる。さらに、生産設備(工場など)の周辺
の環境への負荷を大幅に軽減できる。
【0034】分子量75以上のカルボン酸(a1)とし
ては、分子量80以上のカルボン酸がより好適であり、
分子量85以上がさらに好適であり、分子量90以上で
あることが特に好適である。分子量の高いカルボン酸を
用いることにより、成形時の揮発成分を低減させること
が可能であり、低臭性およびロングラン性に優れた樹脂
組成物を得ることができる。
【0035】本発明の樹脂組成物中のカルボン酸(A)
の含有量は0.05〜4μmol/gである。カルボン酸
(A)の含有量が0.05μmol/g未満の場合、溶融
時の着色が著しい。また4μmol/gを超える場合は低
臭性の改善効果、および共押出成形における接着性樹脂
との接着力の改善効果が不充分となる他、ダイ付着量が
増加する傾向にある。カルボン酸(A)の含有量の下限
は好適には0.1μmol/g以上であり、さらに好適に
は0.2μmol/g以上である。また、カルボン酸
(A)の含有量の上限は好適には3μmol/g以下であ
り、より好適には2.5μmol/g以下であり、さらに
好適には2μmol/g以下であり、最適には1.5μmol
/g以下である。
【0036】また、上記の通り、本発明の樹脂組成物は
下記式(2)を満足する。 0.1≦(a1)/(A)≦1.0 (2) ただし、 (A):カルボン酸(A)およびその塩の総含有量(μ
mol/g) (a1):分子量75以上のカルボン酸(a1)および
その塩の含有量(μmol/g)
【0037】本発明の樹脂組成物中のカルボン酸(A)
およびその塩の総含有量(μmol/g)に対する分子量
75以上のカルボン酸(a1)およびその塩の含有量
(μmol/g)の比、すなわち上記式(2)における
(a1)/(A)の下限は0.1以上である。該比が
0.1に満たない場合は、低臭性、ロングラン性の改善
効果が不充分なものとなる。上記式(2)における(a
1)/(A)の下限は0.5以上が好適であり、より好
ましくは0.7以上であり、特に好ましくは0.9以上
であり、最適には0.98以上である。
【0038】本発明の樹脂組成物は、アルカリ金属塩
(B)を金属元素換算で50〜500ppm含有するこ
とが接着性を向上させる観点から好適であり、100〜
300ppm含有することがさらに好適である。アルカ
リ金属塩(B)は特に限定されるものではないが、ナト
リウム塩、カリウム塩等が好適なものとして挙げられ
る。アルカリ金属塩(B)のアニオン種は特に限定され
るものではないが、酢酸アニオン、乳酸アニオンおよび
リン酸アニオンが好適なアニオン種として例示され、中
でも乳酸アニオンが好ましい。
【0039】アルカリ金属塩(B)が50ppm未満の
場合、接着性の改善効果が不満足なものとなる虞があ
り、また500ppmを超える場合は溶融時の耐着色性
の改善効果が不充分なものとなる虞がある。
【0040】また、本発明の樹脂組成物はアルカリ土類
金属塩(C)を金属元素換算で10〜120ppm含有
することが好適であり、20〜100ppm含有するこ
とがさらに好適である。かかる範囲のアルカリ土類金属
塩を含有することで、EVOHからなる樹脂組成物の経
時的MFRのコントロールが容易となり、該樹脂組成物
を用いた溶融成形時における熱劣化した樹脂の成形機ダ
イ内部への付着量を低減できるのみならず、ロングラン
性を向上させることが可能である。アルカリ土類金属塩
の含量が10ppm未満の場合にはロングラン性の改善
効果が不満足になる虞があり、120ppmを超えると
溶融時の着色が著しい。
【0041】アルカリ土類金属塩(C)は特に限定され
るものではないが、マグネシウム塩、カルシウム塩、バ
リウム塩、ベリリウム塩など挙げられ、特にマグネシウ
ム塩とカルシウム塩が好適である。アルカリ土類金属塩
(C)のアニオン種は特に限定されるものではないが、
酢酸アニオン、乳酸アニオンおよびリン酸アニオンが好
適なアニオン種として例示され、中でも乳酸アニオンが
好ましい。
【0042】本発明の樹脂組成物中のアルカリ土類金属
塩(C)がマグネシウム塩の場合、その好適な含有量は
金属元素換算で10〜60ppmであり、より好ましく
は20〜50ppmである。また、樹脂組成物中のアル
カリ土類金属塩(C)がカルシウム塩の場合の好適な含
有量は、金属元素換算で20〜120ppmであり、よ
り好ましくは40〜100ppmである。
【0043】本発明の樹脂組成物は分子量75以上のカ
ルボン酸(a1)という、高沸点のカルボン酸を適切な
割合で含有するため、長時間の溶融成形時においても耐
着色性および外観に優れた成形物が得られる。このた
め、生産時におけるコストメリット、および生産の簡便
性からリン酸化合物(D)を添加しない方が好ましい場
合もあるが、リン酸化合物(D)の添加により樹脂組成
物のロングラン性、回収性をさらに向上させることが可
能である。特に、数日間におよぶ長時間の連続運転を行
うときや、熱履歴を重ねるときなど(成形物を回収する
際など)の耐着色性の改善効果への寄与が大きい。
【0044】リン酸化合物(D)の添加量としては、リ
ン酸根換算で10〜500ppmが好適である。リン酸
化合物(D)の含有量はリン酸根換算で10〜200p
pmであることがより好ましく、さらに好ましくは20
〜150ppmである。かかる範囲のリン酸化合物を含
有することで、より着色が少なく、ロングラン性に優れ
た、良好な成形品外観を与える樹脂組成物を得ることが
できる。リン酸化合物(D)の含有量が10ppm未満
の場合は、溶融成形時の耐着色性の改善効果が不充分と
なる虞があり、外観性が低下する虞がある。特に熱履歴
を重ねるときにその傾向が顕著であるために、樹脂組成
物は回収性に乏しいものとなる虞がある。500ppm
を超えると成形物のゲル・ブツの発生が顕著になり、外
観性が低下する。リン酸化合物(D)としては、リン
酸、亜リン酸等の各種の酸やその塩等が例示されるが、
これらに限定されない。リン酸塩としては第1リン酸
塩、第2リン酸塩、第3リン酸塩のいずれの形で含まれ
ていても良く、そのカチオン種も特に限定されるもので
はないが、上述のようなアルカリ金属塩、アルカリ土類
金属塩であることが好ましい。中でもリン酸二水素ナト
リウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウ
ム、リン酸水素二カリウムの形でリン酸化合物(D)を
添加することが好ましい。
【0045】また、本発明の樹脂組成物に対し、ホウ素
化合物(E)をホウ素元素換算で50〜2000ppm
含有させることも好適である。ホウ素化合物(E)とし
ては、ホウ酸類、ホウ酸エステル、ホウ酸塩、水素化ホ
ウ素類等が挙げられるが、これらに限定されない。具体
的には、ホウ酸類としては、オルトホウ酸、メタホウ
酸、四ホウ酸などが挙げられ、ホウ酸エステルとしては
ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリメチルなどが挙げられ、
ホウ酸塩としては上記の各種ホウ酸類のアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、ホウ砂などが挙げられる。こ
れらの化合物の中でもオルトホウ酸(以下、単にホウ酸
と表示する場合がある)が好ましい。
【0046】EVOHからなる樹脂組成物にホウ素化合
物を添加した場合、低重合度のEVOHを用いた場合で
も、溶融粘度を高めることが可能であり、かかる低重合
度のEVOHを用いることによって、通常のEVOHよ
りもゲル・ブツの発生を抑制し、ロングラン性を向上さ
せることが可能である。本発明の樹脂組成物がホウ素化
合物(E)を含有する場合は、数日間におよぶような長
時間の溶融成形時において、ダイ付着量の低減効果が若
干低下する虞があるが、成形物のゲル・ブツの発生を極
めて効果的に抑制することが可能である。ホウ素化合物
(E)の含有量の下限はホウ素元素換算で50ppm以
上であることが好ましく、より好ましくは100ppm
以上であり、さらに好ましくは150ppm以上であ
る。また、ホウ素化合物(E)の含有量の上限はホウ素
元素換算で1500ppm以下であることが好ましく、
より好ましくは1000ppm以下である。ホウ素化合
物(E)の含有量が50ppmに満たない場合は、成形
時間が長くなるに従いゲル・ブツの発生が増加する虞が
あるため、長期間連続運転を行う場合は成形品の外観が
悪化する虞がある。また、ホウ素化合物(E)の含有量
が2000ppmを超えるとゲル化しやすく、成形性不
良となる虞がある。
【0047】また、本発明においては、本発明の樹脂組
成物が下記式(3)を満足するとき、本発明の作用効果
をさらに顕著に得ることが可能となり好ましい。 〔B(μmol/g)+C(μmol/g)〕/〔A(μmol/g)+D(μmol/g)〕= 2〜9 (3) ただし、A:樹脂組成物の単位重量当たりのカルボン酸
(A)の含有量(μmol/g) B:樹脂組成物の単位重量当たりのアルカリ金属塩
(B)の含有量(μmol/g) C:樹脂組成物の単位重量当たりのアルカリ土類金属塩
(C)の含有量(μmol/g) D:樹脂組成物の単位重量当たりのリン酸化合物(D)
の含有量(μmol/g)
【0048】EVOHからなる樹脂組成物中のアルカリ
金属塩(B)およびアルカリ土類金属(C)の含有量を
増加させることにより、樹脂組成物の接着性およびダイ
付着量の低減効果が向上し、MFRmax/MFR0は
一般的に増大する。しかしながら、過剰量のアルカリ金
属塩(B)およびアルカリ土類金属塩(C)の添加は、
耐着色性を悪化させる他、樹脂組成物の分解により低臭
性に悪影響を及ぼす。
【0049】一方、EVOHからなる樹脂組成物中のカ
ルボン酸(A)およびリン酸化合物(D)の含有量を増
加させることにより成形物の耐着色性を改善可能であ
り、MFRmax/MFR0は一般的に低下する。ま
た、カルボン酸(A)およびリン酸化合物(D)の適量
の添加によりロングラン性を向上させることも可能であ
る。しかしながら、過剰量のカルボン酸(A)およびリ
ン酸化合物(D)の添加は却ってゲル・ブツの増加を招
き、さらに樹脂組成物の接着性を低下させる。このよう
に、カルボン酸(A)、アルカリ金属塩(B)、アルカ
リ土類金属塩(C)およびリン酸化合物(D)が樹脂組
成物の性質に与える影響は、それぞれ相互に関係があ
り、これらをバランス良く配合することにより、低臭
性、溶融成形時のロングラン性、外観性、回収性、耐着
色性および層間接着性の総ての観点において高度な性能
を発揮するEVOHからなる樹脂組成物を得ることが可
能である。
【0050】ここで、本発明の樹脂組成物が、上記の
(3)式を満足することにより、特に層間接着強度と成
形品外観において高度にバランスのとれた樹脂組成物を
得ることが可能となる。〔B(μmol/g)+C(μmol
/g)〕/〔A(μmol/g)+D(μmol/g)〕が2未
満の時には層間接着強度が低下する虞があり、9を超え
る場合には着色が著しくなり成形品外観が悪化する虞が
ある。〔B(μmol/g)+C(μmol/g)〕/〔A(μ
mol/g)+D(μmol/g)〕の下限はより好適には3以
上であり、さらに好適には4以上である。また、上限は
より好適には8以下であり、さらに好適には7以下であ
る。
【0051】また、本発明のEVOH樹脂組成物には、
EVOH100重量部に対して滑剤を0.005〜1重
量部添加することも好適である。滑剤を添加することに
より、ダイ付着量を低減させるのみならず、回収時に着
色しにくく、ロングラン性の良好なEVOHからなる樹
脂組成物を得ることができる。かかる滑剤の効果は、本
発明の樹脂組成物がホウ素化合物(E)を含有してなる
ときに特に顕著である。また、本発明の樹脂組成物がホ
ウ素化合物(E)を含有してなる場合は、極めて長時間
の溶融成形を連続で行う際に、ゲル・ブツの発生頻度の
変動の抑制効果が若干低下することがある。しかしなが
ら、本発明者らが詳細な検討を行った結果、驚くべきこ
とに、かかるEVOHからなる樹脂組成物の、EVOH
100重量部に対して滑剤を0.005〜1重量部含有
させることにより、ゲル・ブツの発生頻度の変動の抑制
効果を極めて長期間に渡って維持可能であることが見出
された。
【0052】好適な滑剤の含有量は、EVOH100重
量部に対して滑剤が0.005〜1重量部である。滑剤
含有量がEVOH100重量部に対して0.005重量
部未満の場合は上記に示すような滑剤の添加効果が不充
分となる虞があり、1重量部を超える場合はサージング
が起こり易くなる虞があり、押出安定性が悪化する虞が
ある。滑剤の含有量の下限はより好適にはEVOH10
0重量部に対して0.01重量部以上である。また、滑
剤の含有量の上限はより好適にはEVOH100重量部
に対して0.8重量部以下であり、さらに好適には0.
7重量部以下であり、最適には0.5重量部以下であ
る。
【0053】本発明で使用できる滑剤は特に限定される
ものではなく、例えば高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸金
属塩(例えばステアリン酸カルシウムなど)、低分子量
ポリオレフィン(例えば分子量500〜10000程度
の低分子量ポリエチレン、または低分子量ポリプロピレ
ンなど)などが挙げられるが、これに限定されない。中
でも、高級脂肪酸アミドを用いることが好適であり、具
体的には高級飽和脂肪酸アミド(例えばステアリン酸ア
ミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸アミドなど)、
高級不飽和脂肪酸アミド(例えばオレイン酸アミド、エ
ルカ酸アミドなど)、高級ビス脂肪酸アミド(例えばエ
チレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリ
ン酸アミドなど)などが例示される。なお、ここで高級
脂肪酸とは、炭素数6以上の脂肪酸のことを意味する
が、炭素数が10以上であることがより好ましい。
【0054】滑剤の形態は粉末状、溶液状、分散液状な
どいずれであっても良く、特に限定されない。また、滑
剤の含有形態も特に限定されず、樹脂組成物と滑剤を溶
融混合する方法、滑剤の添加されたケン化反応後の溶液
を凝固液中にストランド状に押し出す方法、これらを複
合した方法等がある。
【0055】また、本発明の樹脂組成物からなるペレッ
トの外表面に、樹脂組成物100重量部に対して滑剤が
0.005〜0.5重量部付着してなる樹脂組成物ペレ
ットも本発明の実施態様として好適である。滑剤のペレ
ットへの付着量の下限はより好適にはEVOH100重
量部に対して0.01重量部以上である。また、滑剤の
ペレットへの付着量の上限はより好適にはEVOH10
0重量部に対して0.3重量部以下であり、さらに好適
には0.2重量部以下であり、最適には0.1重量部以
下である。樹脂組成物からなるペレットの外表面に付着
する滑剤の量が、樹脂組成物100重量部に対して0.
5重量部を超える場合は、押出機へのペレットのフィー
ドが安定しにくくなる虞がある。かかる樹脂組成物ペレ
ットの製法は特に限定されないが、EVOH樹脂組成物
ペレットと滑剤をドライブレンドする方法が好適なもの
として例示される。
【0056】本発明で得られたEVOHからなる樹脂組
成物の好適なメルトフローレート(MFR)(190
℃、2160g荷重下で測定;ただし、融点が190℃
付近あるいは190℃を越えるものは2160g荷重
下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶
対温度の逆数を横軸、メルトフローレートを縦軸(対
数)としてプロットし、190℃に外挿した値)は好適
には0.1〜200g/10min.である。MFRの
下限はより好適には0.2g/10min.以上であ
り、さらに好適には0.5g/10min.以上であ
り、最適には1g/10min.以上である。また、M
FRの上限はより好適に50g/10min.以下であ
り、さらに好適には10g/10min.以下であり、
最適には7g/10min.以下である。該メルトフロ
ーレートが該範囲よりも小さい場合には、成形時に押出
機内が高トルク状態となって押出加工が困難となり、ま
た該範囲よりも大きい場合には成形物の機械強度が不足
して好ましくない。
【0057】また、本発明の樹脂組成物に本発明の目的
を阻害しない範囲で、重合度、エチレン含有率およびケ
ン化度の異なるEVOHをブレンドし溶融成形すること
も可能である。また、本発明の目的を阻害しない範囲
で、該樹脂組成物に他の各種可塑剤、安定剤、界面活性
剤、色剤、紫外線吸収剤、スリップ剤、帯電防止剤、乾
燥剤、架橋剤、金属塩、充填剤、各種繊維等の補強剤等
を適量添加することも可能である。
【0058】また、本発明の目的を阻害しない範囲で該
樹脂組成物以外の熱可塑性樹脂を適量配合することも可
能である。熱可塑性樹脂としては各種ポリオレフィン
(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポ
リ4−メチル−1−ペンテン、エチレン−プロピレン共
重合体、エチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの
共重合体、ポリオレフィンと無水マレイン酸との共重合
体、エチレン−ビニルエステル共重合体、エチレン−ア
クリル酸エステル共重合体、またはこれらを不飽和カル
ボン酸またはその誘導体でグラフト変性した変性ポリオ
レフィンなど)、各種ナイロン(ナイロン−6、ナイロ
ン−6,6、ナイロン−6/6,6共重合体など)、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポ
リスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポ
リアセタールおよび変性ポリビニルアルコール樹脂など
が用いられる。
【0059】EVOHにカルボン酸(A)、さらに必要
に応じてアルカリ金属塩(B)、アルカリ土類金属塩
(C)、リン酸化合物(D)およびホウ素化合物(E)
を含有させる方法は特に限定されない。例えば、上記化
合物が溶解している溶液に該EVOHを浸漬する方法、
該EVOHを溶融して上記化合物を混合する方法、該E
VOHを適当な溶媒に溶解して上記化合物を混合する方
法等がある。
【0060】なかでも、本発明の効果をより顕著に発揮
させるためには、EVOHを上記化合物の溶液に浸漬さ
せる方法が望ましい。この処理は、バッチ方式、連続方
式のいずれによる操作でも実施可能である。また、その
際該EVOHの形状は、粉末、粒状、球状、円柱形ペレ
ット状等の任意の形状であってよい。
【0061】EVOHをカルボン酸(A)、さらに必要
に応じてアルカリ金属塩(B)、アルカリ土類金属塩
(C)、リン酸化合物(D)およびホウ素化合物(E)
を含む溶液に浸漬する場合、上記溶液中のカルボン酸
(A)、さらに必要に応じて添加されるアルカリ金属塩
(B)、アルカリ土類金属塩(C)、リン酸化合物
(D)およびホウ素化合物(E)のそれぞれの濃度は、
特に限定されるものではない。また溶液の溶媒は特に限
定されないが、取扱い上の理由等から水溶液であること
が好ましい。浸漬時間はEVOHの形態によってその好
適範囲は異なるが、1〜10mm程度のペレットの場合
には1時間以上、好ましくは2時間以上が望ましい。
【0062】上記各種化合物の溶液への浸漬処理は、複
数の溶液に分けて浸漬してもよく、一度に処理しても構
わない。なかでも、カルボン酸(A)、さらに必要に応
じて添加されるアルカリ金属塩(B)、アルカリ土類金
属塩(C)、リン酸化合物(D)およびホウ素化合物
(E)の総てを含む溶液で処理することが、工程の簡素
化の点から好ましい。上記のように溶液に浸漬して処理
した場合、最後に乾燥を行い、目的とするEVOH組成
物が得られる。
【0063】得られた本発明の樹脂組成物は溶融成形に
よりフィルム、シート、容器、パイプ、繊維等、各種の
成形体に成形される。これらの成形物は再使用の目的で
粉砕し再度成形することも可能である。また、フィル
ム、シート、繊維等を一軸または二軸延伸することも可
能である。溶融成形法としては押出成形、インフレーシ
ョン押出、ブロー成形、溶融紡糸、射出成形等が可能で
ある。溶融温度は該共重合体の融点等により異なるが1
50〜270℃程度が好ましい。
【0064】本発明の樹脂組成物は、上述した如く該樹
脂組成物のみを単層とする樹脂成形物の製造以外に、本
発明の組成物フィルム、シート等の成形物を少なくとも
1層とする多層構造体として実用に供せられることが多
い。該多層構造体の層構成としては、本発明の樹脂組成
物をE、接着性樹脂をAd、熱可塑性樹脂をTで表わす
と、E/Ad/T、T/Ad/E/Ad/T等が挙げら
れるが、これに限定されない。それぞれの層は単層であ
ってもよいし、場合によっては多層であってもよい。
【0065】上記に示す多層構造体を製造する方法は特
に限定されない。例えば、本発明の樹脂組成物からなる
成形物(フィルム、シート等)に熱可塑性樹脂を溶融押
出する方法、本発明の樹脂組成物と他の熱可塑性樹脂と
を共押出する方法、熱可塑性樹脂とEVOHからなる樹
脂組成物を共射出する方法、更には本発明のEVOHか
らなる樹脂組成物より得られた成形物と他の基材のフイ
ルム、シートとを有機チタン化合物、イソシアネート化
合物、ポリエステル系化合物等の公知の接着剤を用いて
ラミネートする方法等が挙げられ、中でも他の熱可塑性
樹脂とを共押出する方法が好ましく用いられる。
【0066】用いられる熱可塑性樹脂としては、直鎖状
低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリプロピ
レン、プロピレン−α−オレフィン共重合体(炭素数4
〜20のα−オレフィン)、ポリブテン、ポリペンテン
等のオレフィンの単独またはその共重合体、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル、ポリエステルエラ
ストマー、ナイロン−6、ナイロン−6,6等のポリア
ミド樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポ
リウレタンエラストマー、ポリカーボネート、塩素化ポ
リエチレン、塩素化ポリプロピレンなどが挙げられる。
上記の中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレ
ン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエステルが好まし
く用いられる。
【0067】本発明の樹脂組成物と熱可塑性樹脂とを積
層するに際し、接着性樹脂を使用する場合があり、この
場合の接着性樹脂としてはカルボン酸変性ポリオレフィ
ンからなる接着性樹脂が好ましい。ここでカルボン酸変
性ポリオレフィンとは、オレフィン系重合体にエチレン
性不飽和カルボン酸またはその無水物を化学的(たとえ
ば付加反応、グラフト反応により)結合させて得られる
カルボキシル基を含有する変性オレフィン系重合体のこ
とをいう。また、ここでオレフィン系重合体とはポリエ
チレン(低圧、中圧、高圧)、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ボリブテンなどのポリオレフィ
ン、オレフィンと該オレフィンとを共重合し得るコモノ
マー(ビニルエステル、不飽和カルボン酸エステルな
ど)との共重合体、たとえばエチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸エチルエステル共重合体な
どを意味する。このうち直鎖状低密度ポリエチレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニルの含有量5〜
55重量%)、エチレン−アクリル酸エチルエステル共
重合体(アクリル酸エチルエステルの含有量8〜35重
量%)が好適であり、直鎖状低密度ポリエチレン及びエ
チレン−酢酸ビニル共重合体が特に好適である。エチレ
ン性不飽和カルボン酸またはその無水物とはエチレン性
不飽和モノカルボン酸、そのエステル、エチレン性不飽
和ジカルボン酸、そのモノまたはジエステル、その無水
物があげられ、このうちエチレン性不飽和ジカルボン酸
無水物が好適である。具体的にはマレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マ
レイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエ
ステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメ
チルエステルなどが挙げられ、なかんずく、無水マレイ
ン酸が好適である。
【0068】エチレン性不飽和カルボン酸またはその無
水物のオレフィン系重合体への付加量またはグラフト量
(変性度)はオレフィン系重合体に対し0.0001〜
15重量%、好ましくは0.001〜10重量%であ
る。エチレン性不飽和カルボン酸またはその無水物のオ
レフィン系重合体への付加反応、グラフト反応は、たと
えば溶媒(キシレンなど)、触媒(過酸化物など)の存
在下でラジカル重合法などにより得られる。このように
して得られたカルボン酸変性ポリオレフィンの190℃
で測定したメルトフローレート(MFR)は0.2〜3
0g/10分であることが好ましく、より好ましくは
0.5〜10g/10 分である。これらの接着性樹脂
は単独で用いてもよいし、また二層以上を混合して用い
ることもできる。
【0069】本発明の組成物と熱可塑性樹脂との共押出
の方法は特に限定されず、マルチマニホールド合流方式
Tダイ法、フィードプロック合流方式Tダイ法、インフ
レーション法のいずれでもよい。
【0070】このようにして得られた共押出多層構造体
を二次加工することにより、各種成形品(フィルム、シ
ート、チューブ、ボトルなど)を得ることができ、たと
えば以下のようなものが挙げられる。 (1)多層構造体(シート又はフィルムなど)を一軸ま
たは二軸方向に延伸、又は二軸方向に延伸、熱処理する
ことによる多層共延伸シート又はフィルム (2)多層構造体(シート又はフィルムなど)を圧延す
ることによる多層圧延シート又はフィルム (3)多層構造体(シート又はフィルムなど)真空成
形、圧空成形、真空圧空成形、等熱成形加工することに
よる多層トレーカップ状容器 (4)多層構造体(パイプなど)からのストレッチブロ
ー成形等によるボトル、カップ状容器 このような二次加工法には特に制限はなく、上記以外の
公知の二次加工法(ブロー成形など)も採用できる。
【0071】このようにして得られた多層構造体は低臭
性に優れ、フィッシュアイが少なく、透明で、スジが少
ないので、食品容器の材料、たとえば深絞り容器、カッ
プ状容器、ボトル等の材料として好適に用いられる。
【0072】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。以下「%」、「部」とあるのは特に断わりのない限
り重量基準である。尚、水はすべてイオン交換水を使用
した。
【0073】(1)カルボン酸(A)の含有量の定量 試料とする乾燥ペレット20gをイオン交換水100m
lに投入し、95℃で6時間加熱抽出した。抽出液をフ
ェノールフタレインを指示薬として、1/50規定のN
aOHで中和滴定し、カルボン酸(A)の含有量を定量
した。
【0074】(2)カルボン酸(A)およびその塩の総
含有量(μmol/g)に対する分子量75以上のカルボ
ン酸(a1)およびその塩の含有量(μmol/g)の比
の定量 試料とする乾燥ペレット20gをイオン交換水100m
lに投入し、95℃で6時間加熱抽出した。該抽出液を
用いて、カラムに(株)横河電機製のSCS5−252
を使用し、溶離液として0.1%のリン酸水溶液を用い
たイオンクロマトグラフィーによりそれぞれのカルボキ
シルアニオンを定量し、それぞれの酸及びその塩の含有
量を求めた。
【0075】(3)アルカリ金属塩(B)およびアルカ
リ土類金属塩(C)の定量(Naイオン、Kイオン、M
gイオン、およびCaイオンの定量) 試料とする乾燥ペレット10gを0.01規定の塩酸水
溶液50mlに投入し、95℃で6時間撹拌した。撹拌
後の水溶液をイオンクロマトグラフィーを用いて定量分
析し、Naイオン、Kイオン、MgイオンおよびCaイ
オンの量を定量した。カラムは、(株)横河電機製のI
CS−C25を使用し、溶離液は5.0mMの酒石酸と
1.0mMの2,6−ピリジンジカルボン酸を含む水溶
液とした。なお、定量に際してはそれぞれ塩化ナトリウ
ム水溶液、塩化カリウム水溶液、塩化マグネシウム水溶
液および塩化カルシウム水溶液で作成した検量線を用い
た。こうして得られたNaイオン、Kイオン、Mgイオ
ン、およびCaイオンの量から、乾燥ペレット中のアル
カリ金属塩(B)およびアルカリ土類金属塩(C)の量
を金属元素換算の量で得た。
【0076】(4)リン酸化合物(D)の定量(リン酸
イオンの定量) 試料とする乾燥ペレット10gを0.01規定の塩酸水
溶液50mlに投入し、95℃で6時間撹拌した。撹拌
後の水溶液をイオンクロマトグラフィーを用いて定量分
析し、リン酸イオンの量を定量した。カラムは、(株)
横河電機製のICS−A23を使用し、溶離液は2.5
mMの炭酸ナトリウムと1.0mMの炭酸水素ナトリウ
ムを含む水溶液とした。なお、定量に際してはリン酸二
水素ナトリウム水溶液で作成した検量線を用いた。こう
して得られたリン酸イオンの量から、リン酸化合物
(D)の含有量をリン酸根換算で得た。
【0077】(5)ホウ素化合物(E)の定量 試料とする乾燥ペレット100gを磁性ルツボに入れ、
電気炉内で灰化させた。得られた灰分を0.01規定の
硝酸水溶液200mLに溶解し、原子吸光分析によって
定量し、ホウ素元素換算の量でホウ素化合物(E)の含
有量を得た。
【0078】(6)加熱時間とMFRの関係 試料とする乾燥ペレット3〜4gを窒素雰囲気下でステ
ンレス製パイプ(内径2.2cm、長さ12.5cm、
内容積50cm3)の中に入れ、ステンレスパイプ内を
窒素ガスにて十分に置換を行った後、220℃にて加熱
処理を実施した。加熱処理後樹脂のMFRを、メルトイ
ンデクサー{宝工業株式会社製 メルトインデクサーL
203(試料を入れるシリンダーの孔径 φ9.48m
m、ピストン径 φ9.48mm、ダイ径 φ2.09
mm、ダイ長さ 8.01mm)}中で、樹脂を230
℃で6分間加熱した後、10.9kgで荷重を行い測定
した。
【0079】(7)加熱溶融着色試験 試料とする乾燥ペレット8gを230℃に加熱した熱板
(シンドー式卓上テストプレスYS−5)の間にはさ
み、熱板間の間隙を5mmに保って10分間加熱し、着
色度を肉眼で判定し以下のように判定した。 A;着色なし B;やや黄変 C;黄変 D;激しい着
【0080】(8)単層製膜試験 以下の方法で単層フィルムを作製し、成形品の外観、ダ
イ付着量、ロングラン性を評価した。 形式 単軸押出機(ノンベントタイプ) L/D 20 口径 20mmφ スクリュー 一条フルフライトタイプ、表面窒化鋼 スクリュー回転数 40rpm ダイス 300mm幅コートハンガーダイ リップ間隙 0.3mm シリンダー、ダイ温度設定 C1/C2/C3/ダイ=195/230/230/2
20(℃)
【0081】(8−a)ゲル状ブツの発生個数およびゲ
ル状ブツの発生頻度の変動 上記の製膜を8日間連続で行い、1時間毎にフィルムを
サンプリングしてゲル状ブツ(肉眼で確認できる約15
0μm以上のもの)を数えて1.0m2あたりに換算
し、得られたデータからゲル状ブツ数の1日あたりの平
均値を求めた。また、製膜試験の間、スジ、ゲル状ブツ
の状況を連続して目視観察し、スジ、ゲル状ブツが一時
的に急激に増える(100個/m2以上)一日あたりの
回数を測定した。 (8−b)ダイ付着量 試料樹脂組成物を用いてEVOHの単層製膜を8時間実
施後、MFR=1のLDPE(低密度ポリエチレン)で
押出機内のEVOH樹脂を1時間かけて置換した後、ダ
イ内部に付着したEVOH熱劣化樹脂の重量を測定し
た。その重量により以下の様に判定した。 A;1.5g未満 B;1.5〜5g C;5〜10g
D;10g以上
【0082】(9)層間接着力 以下の共押出成形によって得られた3種5層フィルムの
製膜直後のエチレン−ビニルアルコール共重合体/接着
性樹脂間のT型剥離強度を20℃−65%RH条件下、
オートグラフ(引張速度250mm/min)を用いて
測定した。剥離強度の値によって以下のように判定し
た。 A;500g/15mm以上 B;300〜500g/
15mm未満 C;300g/15mm未満 (共押出成形条件) 層構成:LLDPE/接着性樹脂/EVOH樹脂組成物
/接着性樹脂/LLDPE(厚み50/10/10/1
0/50:単位はμm) LLDPE:三井化学製ウルトゼックス3523L 接着性樹脂:住友化学工業製 ボンダイン TX803
0 各樹脂の押出温度:C1/C2/C3/ダイ=170/
170/220/220℃ 各樹脂の押出機、Tダイ仕様: LLDPE;32φ押出機 GT−32−A型(プラス
チック工学研究所製) 接着性樹脂;25φ押出機 P25−18AC(大阪精
機製) EVOH ;20φ押出機 ラボ機ME型CO−EXT
(東洋精機製) Tダイ ;300mm幅3種5層用 (プラスチック工
学研究所製) 冷却ロールの温度:50℃ 引き取り速度 :4m/分
【0083】(10)回収性 製膜したEVOH単層フィルム(製膜開始後2時間まで
の製膜品)を粉砕し、溶融して再びペレット化を行い
(ペレット化温度は220℃)、該ペレットを用いて再
度、単層製膜を実施した。 (10−a)耐着色性 フィルムを紙管に巻き取り、フィルム端面の着色度を肉
眼で判定し以下のように判定した。 A;着色なし B;やや黄変 C;黄変 D;激しい着
色 (10−b)ブツ発生 単層製膜を実施し1時間後のフィルムのゲル状ブツ(肉
眼で確認できる約150μm以上のもの)を数え、1.
0m2あたりに換算した。ブツの個数によって以下のよ
うに判定した。 A;20個未満 B;20〜40個 C;40〜60個
D;60個以上
【0084】(11)臭気性 EVOHからなる樹脂組成物の試料ペレット20gを1
00mlガラス製サンプル管に入れ、アルミホイルで口
部を蓋をした後、熱風乾燥機内で150℃で90分加熱
した。乾燥機から取り出し、室温で1時間放冷した後、
サンプル管を2〜3回振り混ぜた後、アルミホイルの蓋
を取り臭気を評価した。試料ペレットの臭気の強さを以
下のような基準で判定した。 A;臭いなし B;弱いにおい C;明らかに感じる臭
い D;かなり強い臭い
【0085】(12)固有粘度 EVOHからなる樹脂組成物の試料ペレット0.20g
を精秤し、これを含水フェノール(水/フェノール=1
5/85wt%)40mlに60℃にて3〜4時間加熱
溶解させ、温度30℃にて、オストワルド型粘度計にて
測定し(t0=90秒)、下式により固有(極限)粘度
[η]を求めた。 [η]=(2×(ηsp−lnηrel))1/2/C (l/
g) ηsp= t/ t0−1 (specific viscosity) ηrel= t/ t0 (relative viscosity) C ;EVOH濃度(g/l) ・t0:ブランク(含水フェノール)が粘度計を通過す
る時間 ・t:サンプルを溶解させた含水フェノール溶液が粘度
計を通過する時間
【0086】実施例1 エチレン含有量38モル%のエチレン−酢酸ビニル共重
合体の45%メタノール溶液をケン化反応器に仕込み、
苛性ソーダ/メタノール溶液(80g/L)を共重合体
中の酢酸ビニル成分に対し、0.4当量となるように添
加し、メタノールを添加して共重合体濃度が20%にな
るように調整した。60℃に昇温し反応器内に窒素ガス
を吹き込みながら約4時間反応させた。4時間後、酢酸
で中和し反応を停止させ、円形の開口部を有する金板か
ら水中に押し出して析出させ、切断することで直径約3
mm、長さ約5mmのペレットを得た。得られたペレッ
トは遠心分離機で脱液しさらに大量の水を加え脱液する
操作を繰り返した。
【0087】こうして得られたエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体の含水ペレット(エチレン含有量38モル
%、ケン化度99.4%、含水率55重量%)100重
量部を、乳酸ナトリウム0.8g/L、乳酸マグネシウ
ム0.31g/L、リン酸二水素カリウム0.17g/
L、乳酸0.08g/L、ホウ酸0.32g/Lを含有
する水溶液370重量部に25℃で6時間浸漬した。浸
漬後脱液し、80℃で3時間、引き続いて107℃で2
4時間熱風乾燥機を用いて乾燥を行い、乾燥ペレットを
得た。この乾燥ペレット100重量部に滑剤アルフロー
H−50T(日本油脂製;エチレンビスステアリン酸ア
ミド)0.02重量部をドライブレンドし、充分に混合
してEVOH樹脂組成物ペレットを得た。
【0088】得られた乾燥ペレット中のカルボン酸
(A)の含有量は0.90μmol/g、カルボン酸
(A)およびその塩の総含有量は10.3μmol/g
(その内の分子量75以上のカルボン酸(a1)および
その塩の含有量10.3μmol/g)アルカリ金属塩
(B)の含有量は金属元素換算で220ppm、アルカ
リ土類金属塩(C)の含有量は金属元素換算で35pp
m、リン酸化合物(D)の含有量はリン酸根換算で10
0ppm、ホウ素化合物(E)の含有量はホウ素元素換
算で240ppmであった。また、得られたEVOH樹
脂組成物ペレットのMFR(190℃、2160g荷重
下で測定)は2.0g/10min、固有粘度は0.0
85l/gであった。
【0089】得られたEVOH樹脂組成物ペレットを用
い、上記の方法に従って加熱時間とMFRの関係を調べ
(図1参照)、加熱溶融着色試験を行った。MFRma
x/MFR0は1.8であり、加熱溶融着色試験の結果
はA判定であった。また、上記の樹脂組成物はMFRが
加熱開始から10時間以内に極小値を示し、かつ極小値
を示した後100時間以内に極大値(MFRmax)を
示した。
【0090】得られたEVOH樹脂組成物ペレットを用
いて上記の方法に従って単層製膜試験を行い、ゲル状ブ
ツの発生個数、ゲル状ブツの発生頻度の変動およびダイ
付着量について調べた。ゲル状ブツの発生は8日間の平
均で6〜7個/m2と少なく、スジやゲル状ブツの一時
的な急激な増加も認められず、良好な外観の成形品が得
られ、良好なロングラン性を示した。また、ダイ付着量
の試験結果もA判定であった。
【0091】得られたEVOH樹脂組成物ペレットを用
い、上記に示した方法で層間接着力を測定した。製膜直
後のEVOHからなる樹脂組成物/接着性樹脂間のT型
剥離強度はA判定であった。
【0092】単層製膜試験で得られたフィルム(製膜開
始後2時間までの製膜品)を用いて、上記の方法で回収
性((a)耐着色性および(b)ブツ発生)の試験を行
った。試験結果は、 (a)耐着色性および(b)ブツ
発生のいずれの評価項目においても、回収性はA判定だ
った。
【0093】得られたEVOH樹脂組成物ペレットを用
い、上記に示した方法で臭気性の試験を行った。臭気性
はA判定であった。
【0094】実施例2〜6、比較例1〜5 表2に記載の固有粘度を有するEVOHを用い、ケン
化、洗浄、脱液後のエチレン含有量38モル%、ケン化
度99.4%のEVOHからなるペレットを浸漬する液
の組成を表1にまとめて示すように変更すること、およ
び滑剤添加の有無を除いて実施例1と同様にして乾燥ペ
レットを作製し、フィルムを作製した。それぞれの実施
例および比較例で用いられたペレットの組成を表2に、
各種試験の評価結果を表3にまとめて示す。
【0095】実施例2〜6、比較例1〜3、および比較
例5の樹脂組成物はMFRが加熱開始から10時間以内
に極小値を示し、かつ極小値を示した後100時間以内
に極大値(MFRmax)を示した。しかし比較例4の
樹脂組成物では、MFRは極小値も極大値も示さなかっ
た。
【0096】
【表1】
【0097】
【表2】
【0098】
【表3】
【0099】本発明の構成を有する実施例1〜6のEV
OHからなる樹脂組成物は、いずれにおいても着色、フ
ィッシュアイ(ゲル・ブツ)、スジ等が少なく外観性に
優れ、溶融成形時のロングラン性に優れ、回収時の着色
が少なく、かつ積層体としたときに層間接着性に優れて
いた。滑剤を含有していない実施例6では、実施例1と
比較した場合に、回収時の耐着色性およびゲル・ブツ発
生の改善効果およびダイ付着量の低減効果が若干低下
し、ゲル・ブツの抑制効果、およびゲル状ブツの発生個
数の急激な増加頻度を抑制する効果が幾らか低減してい
たが、実用に供しうるものだった。
【0100】ところが、樹脂組成物中のカルボン酸
(A)の含有量が4μmol/gを超える比較例1では
充分な接着性が得られず、逆にカルボン酸(A)の含有
量が0.05μmol/gに満たない比較例2では、耐
着色性が不満足なものとなり、かつゲル・ブツの発生の
抑制効果が充分に得られなかった。
【0101】また、カルボン酸(A)として酢酸を用
い、カルボン酸(A)およびその塩の総含有量(μmol
/g)に対する分子量75以上のカルボン酸(a1)お
よびその塩の含有量(μmol/g)の比が0である比較
例3では、臭気性の改善効果が不満足なものであった。
【0102】また、樹脂組成物の窒素雰囲気下220℃
での加熱時間とMFR(230℃、10.9kg荷重)
の関係において、MFRが加熱開始から10時間以内に
極小値を示し、かつ極小値を示した後100時間以内に
極大値(MFRmax)を示すという本発明の構成を有
さない比較例4では、ダイ付着量の低減効果が得られ
ず、かつ一日に複数回、ゲル・ブツの発生頻度が急増
し、生産性に劣った。
【0103】また、前述の特開平10−67898号公
報の実施例1と同様の構成を有する本願比較例5では、
MFRmax/MFR0が45を超えるため耐着色性に
乏しく、接着性も不充分なものであり、かつ長時間運転
を行うに従いゲル・ブツの発生が増加した。
【0104】
【発明の効果】着色、フィッシュアイ(ゲル・ブツ)、
スジ等が少なく外観性に優れ、溶融成形時のロングラン
性に優れ、回収時の着色が少なく、低臭性に優れ、かつ
積層体としたときに層間接着性に優れたエチレン−ビニ
ルアルコール共重合体からなる樹脂組成物およびそれを
用いた多層構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 EVOHからなる樹脂組成物の窒素雰囲気下
220℃での加熱時間とMFR(230℃、10.9k
g荷重)の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/09 C08K 5/09 C08L 23/26 C08L 23/26

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン−ビニルアルコール共重合体か
    らなる樹脂組成物であって、前記樹脂組成物が窒素雰囲
    気下で220℃で加熱された際に、樹脂組成物のMFR
    (230℃、10.9kg荷重)が加熱開始から10時
    間以内に極小値を示し、極小値を示してから100時間
    以内に極大値(MFRmax)を示すことを特徴とし、
    カルボン酸(A)を0.05〜4μmol/g含み、か
    つ下記式(1)および(2)を満足することを特徴とす
    る樹脂組成物。 0.5≦MFRmax/MFR0≦45 (1) 0.1≦(a1)/(A)≦1.0 (2) ただし、 MFRmax:樹脂組成物が窒素雰囲気下で220℃で
    加熱された際の、樹脂組成物のMFR(230℃、1
    0.9kg荷重)の極大値MFR0:加熱処理を施され
    ていない樹脂組成物のMFR(230℃、10.9kg
    荷重) (A):カルボン酸(A)およびその塩の総含有量(μ
    mol/g) (a1):分子量75以上のカルボン酸(a1)および
    その塩の含有量(μmol/g)
  2. 【請求項2】 アルカリ金属塩(B)を金属元素換算で
    50〜500ppm含有してなる請求項1記載の樹脂組
    成物。
  3. 【請求項3】 アルカリ土類金属塩(C)を金属元素換
    算で10〜120ppm含有してなる請求項1または2
    に記載の樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 リン酸化合物(D)をリン酸根換算で1
    0〜500ppm含有してなる請求項1〜3のいずれか
    に記載の樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 ホウ素化合物(E)をホウ素元素換算で
    50〜2000ppm含有してなる請求項1〜4のいず
    れかに記載の樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 分子量75以上のカルボン酸(a1)が
    ヒドロキシカルボン酸である請求項1〜5のいずれかに
    記載の樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 分子量75以上のカルボン酸(a1)が
    乳酸である請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成
    物。
  8. 【請求項8】 下記式(3)を満足することを特徴とす
    る請求項1〜7のいずれかに記載の樹脂組成物。 2≦〔B(μmol/g)+C(μmol/g)〕/〔A(μmol/g)+D(μmol/g) 〕≦9 (3) ただし、 A:樹脂組成物の単位重量当たりのカルボン酸(A)の
    含有量(μmol/g) B:樹脂組成物の単位重量当たりのアルカリ金属塩
    (B)の含有量(金属元素換算:μmol/g) C:樹脂組成物の単位重量当たりのアルカリ土類金属塩
    (C)の含有量(金属元素換算:μmol/g) D:樹脂組成物の単位重量当たりのリン酸化合物(D)
    の含有量(リン酸根換算:μmol/g)
  9. 【請求項9】 エチレン−ビニルアルコール共重合体1
    00重量部に対して滑剤を0.005〜1重量部含有し
    てなる請求項1〜8のいずれかに記載の樹脂組成物。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の樹脂
    組成物からなるペレットの外表面に、樹脂組成物100
    重量部に対して滑剤が0.005〜0.5重量部付着し
    てなる樹脂組成物ペレット。
  11. 【請求項11】 請求項1〜9のいずれかに記載の樹脂
    組成物からなる層の少なくとも片面に熱可塑性樹脂を積
    層してなることを特徴とする多層構造体。
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