JP5008290B2 - Ethylene-vinyl alcohol copolymer composition and multilayer structure using the same - Google Patents
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Description
本発明は、新規なエチレン−ビニルアルコール共重合体組成物、およびそれを用いた多層構造体に関し、さらに詳しくは、延伸性が向上し、非ネックイン性に優れた新規なエチレン−ビニルアルコール共重合体組成物およびそれを用いたガスバリア性能の安定性に優れた多層構造体に関する。 The present invention relates to a novel ethylene-vinyl alcohol copolymer composition and a multilayer structure using the same, and more specifically, a novel ethylene-vinyl alcohol copolymer having improved stretchability and excellent non-neck-in properties. The present invention relates to a polymer composition and a multilayer structure excellent in stability of gas barrier performance using the same.
一般に、エチレン−ビニルアルコール共重合体(以下、EVOHと略する。)は、透明性、ガスバリア性、保香性、耐溶剤性、耐油性などに優れており、かかる特性を生かして、食品包装材料、医薬品包装材料、工業薬品包装材料、農薬包装材料等の各種包装材料に用いられており、適用される容器形状への対応や、その機械的強度等の向上を目的として、加熱延伸処理されることも多く、また、近年においてはEVOHを含む多層延伸フィルムが多用されるようになり、その生産性を上げるために製膜速度、延伸速度も速くなる傾向にある。
このような高速製膜、高速延伸される場合においては、さらに延伸性の向上したEVOH、安定した製膜フィルムを得るために非ネックイン性に優れたEVOHが求められている。
In general, an ethylene-vinyl alcohol copolymer (hereinafter abbreviated as EVOH) is excellent in transparency, gas barrier properties, aroma retention, solvent resistance, oil resistance, and the like. It is used for various packaging materials such as materials, pharmaceutical packaging materials, industrial chemical packaging materials, and agricultural chemical packaging materials, and is heat-stretched for the purpose of adapting to applicable container shapes and improving its mechanical strength. In recent years, a multilayer stretched film containing EVOH has been frequently used, and the film forming speed and the stretching speed tend to increase in order to increase the productivity.
In the case of such high-speed film formation and high-speed stretching, EVOH having further improved stretchability and EVOH excellent in non-neck-in properties are required to obtain a stable film-forming film.
しかしながら、E V O H はポリプロピレンやポリスチレンに比べ、加熱延伸性に劣るため、その対策として、1 ) E V O H に可塑剤を添加する方法( 例えば、特許文献1 、2 参照。) や2 ) ポリアミド系樹脂をブレンドする方法( 例えば、特許文献3 , 4 参照。) などが提案されており、また一方では、3 ) 比較的延伸性能のよい低ガラス転移温度のE VO H を併用した樹脂組成物を用いる方法( 例えば、特許文献5 〜 1 1 参照。) 、さらに4) 特定の結晶融解挙動を示すE V O H 組成物を用いる方法( 例えば、特許文献1 2 参照。) なども提案されており、また5 ) E V O H にエチレン− ( メタ) アクリル酸共重合体を添加してその低温での加熱延伸性を改善する方法( 例えば、特許文献1 3 参照。) が提案され、さらに6 ) E V O H に溶融反応でエポキシ化合物をグラフトさせ、容器への熱成形性や延伸性を改善する検討も行われている( 例えば、特許文献1 4 , 1 5 参照。)
しかしながら、上記の方法について本発明者が詳細に検討したところ、上記の1)の方法ではガスバリア性が低下すること、2)の方法ではロングラン溶融成形性が低下すること、3)の方法では加熱延伸成形性の向上はある程度認められるものの、組成や構造の異なるEVOHのブレンドであるためその相溶性は完全に均一なものではなく、押出条件によってサージングやネックインといった現象が見られ、不良品の発生が避けられないこと、4)の方法においても実質的に組成の異なるEVOHをブレンドするためサージング、ネックインの発生が見られる。また、5)の方法では比較的低温での成形性が改善されるものの、ロングラン溶融成形性の低下が懸念され、ネックインといった現象は全く検討されていないことが判明し、6)の方法ではEVOHとエポキシ化合物を溶融状態で反応させるため、雑多な副反応生成物の発生を避けることができず、ロングラン成形性の低下や、安全衛生上の懸念が生じる可能性があり、また、ネックインといった現象は全く検討されていないことが判明した。そこで、延伸性、非ネックイン性に優れたEVOHであって、さらには延伸後のガスバリア性能の安定したEVOHの多層構造体が求められるところである。 However, when the present inventor examined the above method in detail, the gas barrier property is lowered in the method 1), the long run melt formability is lowered in the method 2), and the heating is carried out in the method 3). Although some improvement in stretch moldability is recognized, the compatibility is not completely uniform because it is a blend of EVOH with different composition and structure, and phenomena such as surging and neck-in are seen depending on the extrusion conditions. The occurrence of surging and neck-in is also observed in the method 4) because EVOH having substantially different compositions is blended. In addition, although the formability at a relatively low temperature is improved by the method 5), it has been found that the long-run melt formability is lowered, and the phenomenon such as neck-in has not been studied at all. Since EVOH and an epoxy compound are reacted in a molten state, generation of miscellaneous side reaction products cannot be avoided, which may cause deterioration of long-run moldability and safety and health concerns. Such a phenomenon has not been studied at all. Therefore, there is a demand for a EVOH multilayer structure that is excellent in stretchability and non-neck-in property, and further has stable gas barrier performance after stretching.
そこで、本発明者は、かかる現況に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、2 種以上の異なるE
V O H を含有してなり、かつ少なくとも1 種のE V O H がエチレン含有量が20〜60モル%であり、下記の構造単位( 1 ) を含有するものであるE V O H 組成物が上記の目的に合致することを見出して本発明を完成するに至った。
Therefore, as a result of intensive research in view of the present situation, the present inventor has obtained two or more different types of E.
E V O H composition comprising V O H and having at least one E V O H having an ethylene content of 20 to 60 mol% and containing the following structural unit (1): Was found to meet the above-mentioned purpose, and the present invention was completed.
本発明のEVOH組成物は、2種以上の異なるEVOHを含有し、かつ少なくとも1種のEVOHが特定の構造単位を有しているため、高速製膜を行った場合でもネックインが小さく、延伸時の延伸性に優れ、また、延伸後のガスバリア性能が安定した多層構造体を得ることができるものである。 The EVOH composition of the present invention contains two or more different EVOHs, and since at least one EVOH has a specific structural unit, the neck-in is small and stretched even when high-speed film formation is performed. It is possible to obtain a multilayer structure having excellent stretchability at the time and stable gas barrier performance after stretching.
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明のE V O H 組成物は、2 種以上の異なるE V O H からなり、すくなくともそのうちの1 種が上記の構造単位( 1 ) 、すなわち1 , 2 − グリコール結合を有する構造単位を含有するE V O H である。
まず、構造単位( 1 ) を有するE V O H ( A ) について説明する。かかるE V O H ( A )において、その主鎖と1 , 2 − グリコール結合構造とを結合する結合鎖( X ) に関しては、熱溶融安定性の点では結合種としてはアルキレンが好ましく、さらには炭素数が5 以下のアルキレンが好ましい。また、樹脂組成物のガスバリア性能が良好となる点で、炭素数はより少ないものが好ましく、n = 0 である1 , 2 − グリコール結合構造が直接、分子鎖に結合している構造が最も好ましい。また、R 1 〜 R 4 に関しては水素原子、アルキル基がモノマーの入手が容易である点で好ましく、さらには水素原子が樹脂組成物のガスバリア性が良好である点で好ましい。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The EVOH composition of the present invention comprises two or more different EVOH, and at least one of them contains the structural unit (1), that is, a structural unit having a 1,2-glycol bond. E V O H.
First, E V O H (A) having the structural unit (1) will be described. In such EVOH (A), with respect to the bond chain (X) that bonds the main chain to the 1,2-glycol bond structure, alkylene is preferable as the bond type in terms of thermal melting stability, Alkylene having 5 or less carbon atoms is preferred. Further, in terms of good gas barrier performance of the resin composition, those having a smaller number of carbon atoms are preferable, and a structure in which a 1,2-glycol bond structure in which n = 0 is directly bonded to a molecular chain is most preferable. . The water atom regard R 1 ~ R 4, preferred because the alkyl group is easily available monomers, more preferably in that a good gas barrier properties of the hydrogen atom resin composition.
本発明で用いられる構造単位(1)を含有するEVOH(A)の製造方法については特に限定されないが、最も好ましい構造である主鎖に直接1,2−グリコール結合構造を結合した構造単位を例とすると、3,4−ジオール−1−ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、3,4−ジアシロキシ−1−ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、3−アシロキシ−4−オール−1−ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、4−アシロキシ−3−オール−1−ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、3,4−ジアシロキシ−2−メチル−1−ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、2,2−ジアルキル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、およびビニルエチレンカーボネート、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化、脱炭酸する方法があげられる。また、結合鎖(X)としてアルキレンを有するものとしては4,5−ジオール−1−ペンテンや4,5−ジアシロキシ−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、5,6−ジオール−1−ヘキセン、5,6−ジアシロキシ−1−ヘキセン等とビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法が挙げられる。中でも、3,4−ジアシロキシ−1−ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法が共重合反応性に優れる点で好ましく、さらには3,4−ジアシロキシ−1−ブテンとして、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを用いることが好ましい。また、これらのモノマーの混合物を用いてもよい。また、少量の不純物として3,4−ジアセトキシ−1−ブタンや1,4−ジアセトキシ−1−ブテン、1,4−ジアセトキシ−1−ブタン等を含んでいても良い。また、かかる共重合方法について以下に説明するが、これに限定されるものではない。 The production method of EVOH (A) containing the structural unit (1) used in the present invention is not particularly limited, but a structural unit in which a 1,2-glycol bond structure is directly bonded to the main chain which is the most preferable structure is an example A method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing 3,4-diol-1-butene, a vinyl ester monomer and ethylene, 3,4-diacyloxy-1-butene, a vinyl ester monomer And a method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing ethylene, 3-acyloxy-4-ol-1-butene, a vinyl ester monomer and a copolymer obtained by copolymerizing ethylene A method for saponifying a copolymer obtained by copolymerizing 4-acyloxy-3-ol-1-butene, a vinyl ester monomer and ethylene, , 4-Diacyloxy-2-methyl-1-butene, a method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing a vinyl ester monomer and ethylene, 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3- Saponification of copolymer obtained by copolymerization of dioxolane, vinyl ester monomer and ethylene, and saponification of copolymer obtained by copolymerization of vinyl ethylene carbonate, vinyl ester monomer and ethylene And a method of decarboxylation. Moreover, as what has alkylene as a coupling chain (X), 4,5-diol- 1-pentene, 4, 5- diacyloxy-1-pentene, 4, 5-diol-3-methyl- 1-pentene, 4, Copolymers obtained by copolymerizing 5-diol-3-methyl-1-pentene, 5,6-diol-1-hexene, 5,6-diacyloxy-1-hexene and the like with vinyl ester monomers and ethylene The method of saponifying is mentioned. Among them, a method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing 3,4-diacyloxy-1-butene, a vinyl ester monomer and ethylene is preferable in terms of excellent copolymerization reactivity. It is preferable to use 3,4-diacetoxy-1-butene as -diasiloxy-1-butene. A mixture of these monomers may also be used. Further, 3,4-diacetoxy-1-butane, 1,4-diacetoxy-1-butene, 1,4-diacetoxy-1-butane and the like may be contained as a small amount of impurities. Moreover, although such a copolymerization method is demonstrated below, it is not limited to this.
なお、かかる3,4−ジオール−1−ブテンとは、下記(2)式、3,4−ジアシロキシ−1−ブテンとは、下記(3)式、3−アシロキシ−4−オール−1−ブテンは下記(4)式、4−アシロキシ−3−オール−1−ブテンは下記(5)式で示されるものである。
なお、上記の(2)式で示される化合物は、イーストマンケミカル社から、上記(3)式で示される化合物はイーストマンケミカル社やアクロス社の製品を市場から入手することができる。
The 3,4-diol-1-butene is represented by the following formula (2), and the 3,4-diacyloxy-1-butene is represented by the following formula (3), 3-acyloxy-4-ol-1-butene. Represents the following formula (4), and 4-acyloxy-3-ol-1-butene is represented by the following formula (5).
The compound represented by the above formula (2) can be obtained from Eastman Chemical Co., and the compound represented by the above formula (3) can be obtained from Eastman Chemical and Acros.
また、ビニルエステル系モノマーとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられるが、中でも酢酸ビニルが好ましく用いられる。 Examples of vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valelate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, Examples thereof include vinyl versatate, among which vinyl acetate is preferably used.
3,4−ジアシロキシ−1−ブテン、ビニルエステル系モノマー及びエチレンを共重合するに当たっては、特に制限はなく、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、分散重合、またはエマルジョン重合等の公知の方法を採用することができるが、通常は溶液重合が行われる。 There are no particular limitations on the copolymerization of 3,4-diacyloxy-1-butene, vinyl ester monomer, and ethylene, and known methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, or emulsion polymerization may be used. Although it can be employed, solution polymerization is usually performed.
共重合時のモノマー成分の仕込み方法としては特に制限されず、一括仕込み、分割仕込み、連続仕込み等任意の方法が採用される。
また、共重合体中にエチレンを導入する方法としては通常のエチレン加圧重合を行えばよく、その導入量はエチレンの圧力によって制御することが可能であり、目的とするエチレン含有量により一概にはいえないが、通常は25〜80kg/cm2の範囲から選択される。
The method for charging the monomer component at the time of copolymerization is not particularly limited, and any method such as batch charging, split charging, continuous charging, etc. may be employed.
In addition, as a method for introducing ethylene into the copolymer, ordinary ethylene pressure polymerization may be carried out, and the amount introduced can be controlled by the pressure of ethylene, and can be controlled according to the intended ethylene content. However, it is usually selected from the range of 25 to 80 kg / cm 2 .
かかる共重合に用いられる溶媒としては、通常、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコールやアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられ、工業的には、メタノールが好適に使用される。
溶媒の使用量は、目的とする共重合体の重合度に合わせて、溶媒の連鎖移動定数を考慮して適宜選択すればよく、例えば、溶媒がメタノールの時は、S(溶媒)/M(モノマー)=0.01〜10(重量比)、好ましくは0.05〜7(重量比)程度の範囲から選択される。
Examples of the solvent used for such copolymerization include usually lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and methanol is preferably used industrially.
The amount of the solvent used may be appropriately selected in consideration of the chain transfer constant of the solvent in accordance with the degree of polymerization of the target copolymer. For example, when the solvent is methanol, S (solvent) / M ( Monomer) = 0.01 to 10 (weight ratio), preferably 0.05 to 7 (weight ratio).
共重合に当たっては重合触媒が用いられ、かかる重合触媒としては、例えばアゾビスイソブチロニトリル、過酸化アセチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル等の公知のラジカル重合触媒やt−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、α,α’ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート等のパーオキシエステル類、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−iso−プロピルパーオキシジカーボネート]、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチルパーオキシ)ジカーボネート等のパーオキシジカーボネート類、3,3,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ジイソブチリルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド類などの低温活性ラジカル重合触媒等が挙げられ、重合触媒の使用量は、触媒の種類により異なり一概には決められないが、重合速度に応じて任意に選択される。例えば、アゾビスイソブチロニトリルや過酸化アセチルを用いる場合、ビニルエステル系モノマーに対して10〜2000ppmが好ましく、特には50〜1000ppmが好ましい。
また、共重合反応の反応温度は、使用する溶媒や圧力により40℃〜沸点の範囲から選択することが好ましい。
In the copolymerization, a polymerization catalyst is used. Examples of the polymerization catalyst include known radical polymerization catalysts such as azobisisobutyronitrile, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, and t-butylperoxyneodeca Noate, t-butylperoxypivalate, α, α′bis (neodecanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, 1,1,3,3, -tetramethylbutylperoxyneodeca Peroxyesters such as noate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxypivalate, di-n-propylperoxydi Carbonate, di-iso-propyl peroxydicarbonate], di-sec- Til peroxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, dimethoxybutyl peroxydicarbonate, di Peroxydicarbonates such as (3-methyl-3-methoxybutylperoxy) dicarbonate, diacyl peroxides such as 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide, diisobutyryl peroxide, lauroyl peroxide, etc. Examples include low temperature active radical polymerization catalysts, and the amount of polymerization catalyst used varies depending on the type of catalyst and cannot be determined unconditionally, but is arbitrarily selected according to the polymerization rate. For example, when azobisisobutyronitrile or acetyl peroxide is used, 10 to 2000 ppm is preferable with respect to the vinyl ester monomer, and 50 to 1000 ppm is particularly preferable.
Moreover, it is preferable to select the reaction temperature of a copolymerization reaction from the range of 40 degreeC-boiling point with the solvent and pressure to be used.
本発明では、上記触媒とともにヒドロキシラクトン系化合物またはヒドロキシカルボン酸を共存させることが得られる樹脂組成物の色調を良好(無色に近づける)にする点で好ましく、該ヒドロキシラクトン系化合物としては、分子内にラクトン環と水酸基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、L−アスコルビン酸、エリソルビン酸、グルコノデルタラクトン等を挙げることができ、好適にはL−アスコルビン酸、エリソルビン酸が用いられ、また、ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸等を挙げることができ、好適にはクエン酸が用いられる。 In the present invention, it is preferable to make the resin composition obtained by allowing the hydroxylactone compound or hydroxycarboxylic acid to coexist with the above catalyst to make the color tone good (close to colorless). The compound is not particularly limited as long as it has a lactone ring and a hydroxyl group, and examples thereof include L-ascorbic acid, erythorbic acid, glucono delta lactone, etc., preferably L-ascorbic acid and erythorbic acid are used. Examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, lactic acid, glyceric acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, salicylic acid, and the like, and preferably citric acid is used.
かかるヒドロキシラクトン系化合物またはヒドロキシカルボン酸の使用量は、回分式及び連続式いずれの場合でも、ビニルエステル系モノマー100重量部に対して0.0001〜0.1重量部、さらには0.0005〜0.05重量部、特には0.001〜0.03重量部が好ましく、かかる使用量が0.0001重量部未満では共存の効果が十分に得られないことがあり、逆に0.1重量部を超えるとビニルエステル系モノマーの重合を阻害する結果となって好ましくない。かかる化合物を重合系に仕込むにあたっては、特に限定はされないが、通常は低級脂肪族アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、tert−ブタノール等)やビニルエステル系モノマーを含む脂肪族エステル(酢酸メチル、酢酸エチル等)や水等の溶媒又はこれらの混合溶媒で希釈されて重合反応系に仕込まれる。 The amount of the hydroxylactone compound or hydroxycarboxylic acid used is 0.0001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.0005 to 100 parts by weight of the vinyl ester monomer in both batch and continuous systems. 0.05 part by weight, particularly 0.001 to 0.03 part by weight is preferable. If the amount used is less than 0.0001 part by weight, the coexistence effect may not be sufficiently obtained. Exceeding part is not preferable because it results in inhibiting the polymerization of the vinyl ester monomer. In preparing such a compound in a polymerization system, there is no particular limitation, but usually an aliphatic ester (methyl acetate, ethyl acetate) containing a lower aliphatic alcohol (methanol, ethanol, propanol, tert-butanol, etc.) or a vinyl ester monomer. Etc.), a solvent such as water, or a mixed solvent thereof, and charged into the polymerization reaction system.
なお、3,4−ジアシロキシ−1−ブテン等の仕込み量は、所望される上記の構造単位(1)の導入量に合わせて決定すればよい。 In addition, what is necessary is just to determine the preparation amount of 3, 4- diacyloxy 1-butene etc. according to the introduction amount of said structural unit (1) desired.
また、本発明では、上記の共重合時に本発明の効果を阻害しない範囲で共重合可能なエチレン性不飽和単量体を共重合していてもよく、かかる単量体としては、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいは炭素数1〜18のモノまたはジアルキルエステル類、アクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、2−アクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のアクリルアミド類、メタクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、2−メタクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のメタクリルアミド類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド等のN−ビニルアミド類、アクリルニトリル、メタクリルニトリル等のシアン化ビニル類、炭素数1〜18のアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルコキシアルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル類、ビニルシラン類、酢酸アリル、塩化アリル、アリルアルコール、ジメチルアリルアルコール、トリメチル−(3−アクリルアミド−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、グリセリンモノアリルエーテル、エチレンカーボネート等が挙げられる。 In the present invention, an ethylenically unsaturated monomer that can be copolymerized may be copolymerized as long as the effects of the present invention are not impaired during the above copolymerization. Examples of such monomers include propylene, 1 -Olefins such as butene and isobutene, unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) maleic acid and (anhydrous) itaconic acid, or salts thereof, or those having 1 to 18 carbon atoms Mono- or dialkyl esters, acrylamide, N-alkyl acrylamide having 1 to 18 carbon atoms, N, N-dimethylacrylamide, 2-acrylamidopropanesulfonic acid or its salt, acrylamidopropyldimethylamine or its acid salt or its quaternary salt, etc. Acrylamides, methacrylamide, N-alkyl methacryl having 1 to 18 carbon atoms Methacrylamides such as amide, N, N-dimethylmethacrylamide, 2-methacrylamide propanesulfonic acid or salts thereof, methacrylamide propyldimethylamine or acid salts thereof or quaternary salts thereof, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide N-vinylamides such as N-vinylacetamide, vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers having 1 to 18 carbon atoms, hydroxyalkyl vinyl ethers, alkoxyalkyl vinyl ethers, vinyl chloride, vinylidene chloride , Vinyl halides such as vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl bromide, vinyl silanes, allyl acetate, allyl chloride, allyl alcohol, dimethylallyl alcohol, trimethyl- (3- Acrylamide-3-dimethylpropyl) - ammonium chloride, acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, glycerol monoallyl ether, ethylene carbonate, and the like.
さらに、N−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、N−アクリルアミドエチルトリメチルアンモニウムクロライド、N−アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、2−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、2−メタクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、メタアリルトリメチルアンモニウムクロライド、3−ブテントリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロリド、ジエチルジアリルアンモニウムクロライド等のカチオン基含有単量体、アセトアセチル基含有単量体等も挙げられる。 Furthermore, N-acrylamidomethyltrimethylammonium chloride, N-acrylamidoethyltrimethylammonium chloride, N-acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, 2-acryloxyethyltrimethylammonium chloride, 2-methacryloxyethyltrimethylammonium chloride, 2-hydroxy-3- Cationic group-containing monomers such as methacryloyloxypropyltrimethylammonium chloride, allyltrimethylammonium chloride, methallyltrimethylammonium chloride, 3-butenetrimethylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride, diethyldiallylammonium chloride, acetoacetyl group-containing monomers And so on.
さらにビニルシラン類としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルイソブチルジメトキシシラン、ビニルエチルジメトキシシラン、ビニルメトキシジブトキシシラン、ビニルジメトキシブトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメトキシジヘキシロキシシラン、ビニルジメトキシヘキシロキシシラン、ビニルトリヘキシロキシシラン、ビニルメトキシジオクチロキシシラン、ビニルジメトキシオクチロキシシラン、ビニルトリオクチロキシシラン、ビニルメトキシジラウリロキシシラン、ビニルジメトキシラウリロキシシラン、ビニルメトキシジオレイロキシシラン、ビニルジメトキシオレイロキシシラン等を挙げることができる。 Further, vinyl silanes include vinyl trimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinyldimethylethoxysilane, vinylisobutyldimethoxysilane, vinylethyldimethoxysilane, vinylmethoxydioxysilane. Butoxysilane, vinyldimethoxybutoxysilane, vinyltributoxysilane, vinylmethoxydihexyloxysilane, vinyldimethoxyhexyloxysilane, vinyltrihexyloxysilane, vinylmethoxydioctyloxysilane, vinyldimethoxyoctyloxysilane, vinyltrioctyloxysilane , Vinylmethoxydilauryloxysilane, vinyldimethoxylauryloxysilane, vinylmethoxydioleoxysilane And vinyl dimethoxy I acetoxyphenyl silane.
得られた共重合体は、次いでケン化されるのであるが、かかるケン化にあたっては、上記で得られた共重合体をアルコール又は含水アルコールに溶解された状態で、アルカリ触媒又は酸触媒を用いて行われる。アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、tert−ブタノール等が挙げられるが、メタノールが特に好ましく用いられる。アルコール中の共重合体の濃度は系の粘度により適宜選択されるが、通常は10〜60重量%の範囲から選ばれる。ケン化に使用される触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート、リチウムメチラート等のアルカリ金属の水酸化物やアルコラートの如きアルカリ触媒、硫酸、塩酸、硝酸、メタスルフォン酸、ゼオライト、カチオン交換樹脂等の酸触媒が挙げられる。 The obtained copolymer is then saponified. In such saponification, an alkali catalyst or an acid catalyst is used in a state where the copolymer obtained above is dissolved in alcohol or hydrous alcohol. Done. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, propanol, tert-butanol and the like, and methanol is particularly preferably used. The concentration of the copolymer in the alcohol is appropriately selected depending on the viscosity of the system, but is usually selected from the range of 10 to 60% by weight. Catalysts used for saponification include alkali catalysts such as alkali metal hydroxides and alcoholates such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, sodium ethylate, potassium methylate, lithium methylate, etc., sulfuric acid, Examples include acid catalysts such as hydrochloric acid, nitric acid, metasulfonic acid, zeolite, and cation exchange resin.
かかるケン化触媒の使用量については、ケン化方法、目標とするケン化度等により適宜選択されるが、アルカリ触媒を使用する場合は通常、ビニルエステル系モノマー及び3,4−ジアシロキシ−1−ブテン等のモノマーの合計量に対して0.001〜0.1当量、好ましくは0.005〜0.05当量が適当である。かかるケン化方法に関しては目標とする鹸化度等に応じて、バッチ鹸化、ベルト上の連続鹸化、塔式の連続鹸化の何れも可能で、鹸化時のアルカリ触媒量の低減できることや鹸化反応が高効率で進み易い等の理由により、好ましくは、一定加圧下での塔式鹸化が用いられる。また、ケン化時の圧力は目的とするエチレン含有量により一概に言えないが、2〜7kg/cm2の範囲から選択され、このときの温度は80〜150℃、好ましくは100〜130℃から選択される。 The amount of the saponification catalyst used is appropriately selected depending on the saponification method, the target degree of saponification, and the like. Usually, when an alkali catalyst is used, a vinyl ester monomer and 3,4-diacyloxy-1- 0.001-0.1 equivalent with respect to the total amount of monomers, such as butene, Preferably 0.005-0.05 equivalent is suitable. With regard to such a saponification method, batch saponification, continuous saponification on a belt, and continuous saponification of a tower type are possible depending on the target degree of saponification, etc. For reasons such as efficiency and ease of progress, tower saponification under constant pressure is preferably used. The pressure during saponification cannot be generally specified depending on the target ethylene content, but is selected from the range of 2 to 7 kg / cm 2 , and the temperature at this time is 80 to 150 ° C., preferably from 100 to 130 ° C. Selected.
かくして、上記の構造単位( 1 ) ( 1 , 2 − グリコール結合を有する構造単位) を有するE V O H ( A ) が得られるのであるが、本発明においては、得られたE V O H ( A ) のエチレン含有量やケン化度は、特に限定されないが、エチレン含有量を2 0 〜 6 0 モル%( 特には2 5 〜 4 8 モル% ) 、ケン化度を9 0 モル% 以上(さらには9 5 モル% 以上) とすることが好ましく、該エチレン含有量が1 0 モル% 未満では得られる成形物、特に延伸フィルムの高湿時のガスバリア性や外観性が低下する傾向にあり、逆に6 0 モル% を超えると延伸フィルムのガスバリア性が低下する傾向にあり、さらにケン化度が9 0 モル% 未満では延伸フィルムのガスバリア性や耐湿性等が低下する傾向にあり好ましくない。
Thus, EVOH (A) having the above structural unit (1) (structural unit having a 1,2-glycol bond) is obtained. In the present invention, the obtained EVOH ( the ethylene content and the saponification degree of a) is not particularly limited, an ethylene content of 2 0-6 0 mol% (2 5-4 8 mol%, especially), a degree of saponification 9 0 mol% It is preferable that the ethylene content is less than 10% by mole, and the molded product obtained, particularly a stretched film, tends to deteriorate the gas barrier property and appearance at high humidity. On the other hand, if it exceeds 60 mol%, the gas barrier property of the stretched film tends to decrease, and if the degree of saponification is less than 90 mol%, the gas barrier property and moisture resistance of the stretched film tend to decrease.
さらに、EVOH(A)中に導入される1,2−グリコール結合を有する構造単位量としては特に制限はされないが、0.1〜50モル%、さらには0.5〜40モル%、特には1〜30モル%が好ましく、かかる導入量が0.1モル%未満では本発明の効果が十分に発現されず、逆に50モル%を越えるとガスバリア性が低下する傾向にあり好ましくない。また、1,2−グリコール結合を有する構造単位量を調整するにあたっては、1,2−グリコール結合を有する構造単位の導入量の異なる少なくとも2種のEVOHをブレンドして調整することも可能である。また、そのうちの少なくとも1種が1,2−グリコール結合を有する構造単位を有していなくても構わない。このようにして1,2−グリコール結合量が調整されたEVOHに関しては、1,2−グリコール結合量は重量平均で算出しても差し支えなく、またそのエチレン含有量についても重量平均で算出させても差し支えないが、正確には後述する1H−NMRの測定結果より、エチレン含有量、1,2−グリコール結合量を算出することができる。 Further, the amount of the structural unit having a 1,2-glycol bond introduced into EVOH (A) is not particularly limited, but is 0.1 to 50 mol%, more preferably 0.5 to 40 mol%, The amount of introduction is preferably less than 0.1 mol%, and if the amount introduced is less than 0.1 mol%, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited. Further, in adjusting the amount of structural units having 1,2-glycol bonds, it is also possible to adjust by blending at least two types of EVOH having different introduction amounts of structural units having 1,2-glycol bonds. . Further, at least one of them may not have a structural unit having a 1,2-glycol bond. With regard to EVOH in which the 1,2-glycol bond amount is adjusted in this way, the 1,2-glycol bond amount can be calculated by weight average, and the ethylene content can also be calculated by weight average. However, precisely, the ethylene content and the 1,2-glycol bond amount can be calculated from the measurement result of 1 H-NMR described later.
かかる方法で得られた構造単位(1)を有するEVOH(A)はそのままで用いることもできるが、さらに、本発明の目的を阻害しない範囲において、酢酸、リン酸等の酸類やそのアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等の金属塩を添加させることが、また、ホウ素化合物としてホウ酸またはその金属塩を添加させることが樹脂の熱安定性を向上させる点で好ましい。 EVOH (A) having the structural unit (1) obtained by such a method can be used as it is, but furthermore, within the range not impairing the object of the present invention, acids such as acetic acid and phosphoric acid, and alkali metals thereof, It is preferable to add a metal salt such as an alkaline earth metal or a transition metal, and to add boric acid or a metal salt thereof as a boron compound from the viewpoint of improving the thermal stability of the resin.
酢酸の添加量としてはEVOH(A)100重量部に対して0.001〜1重量部(さらには0.005〜0.2重量部、特には0.010〜0.1重量部)とすることが好ましく、かかる添加量が0.001重量部未満ではその含有効果が十分に得られないことがあり、逆に1重量部を越えると得られる成形物の外観が悪化する傾向にあり好ましくない。
ホウ酸金属塩としてはホウ酸カルシウム、ホウ酸コバルト、ホウ酸亜鉛(四ホウ酸亜鉛,メタホウ酸亜鉛等)、ホウ酸アルミニウム・カリウム、ホウ酸アンモニウム(メタホウ酸アンモニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウム等)、ホウ酸カドミウム(オルトホウ酸カドミウム、四ホウ酸カドミウム等)、ホウ酸カリウム(メタホウ酸カリウム、四ホウ酸カリウム、五ホウ酸カリウム、六ホウ酸カリウム、八ホウ酸カリウム等)、ホウ酸銀(メタホウ酸銀、四ホウ酸銀等)、ホウ酸銅(ホウ酸第2銅、メタホウ酸銅、四ホウ酸銅等)、ホウ酸ナトリウム(メタホウ酸ナトリウム、二ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸ナトリウム等)、ホウ酸鉛(メタホウ酸鉛、六ホウ酸鉛等)、ホウ酸ニッケル(オルトホウ酸ニッケル、二ホウ酸ニッケル、四ホウ酸ニッケル、八ホウ酸ニッケル等)、ホウ酸バリウム(オルトホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム、二ホウ酸バリウム、四ホウ酸バリウム等)、ホウ酸ビスマス、ホウ酸マグネシウム(オルトホウ酸マグネシウム、二ホウ酸マグネシウム、メタホウ酸マグネシウム、四ホウ酸三マグネシウム、四ホウ酸五マグネシウム等)、ホウ酸マンガン(ホウ酸第1マンガン、メタホウ酸マンガン、四ホウ酸マンガン等)、ホウ酸リチウム(メタホウ酸リチウム、四ホウ酸リチウム、五ホウ酸リチウム等)などの他、ホウ砂、カーナイト、インヨーアイト、コトウ石、スイアン石、ザイベリ石等のホウ酸塩鉱物などが挙げられ、好適にはホウ砂、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム(メタホウ酸ナトリウム、二ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸ナトリウム等)があげられる。またホウ素化合物の添加量としては、組成物中の全EVOH100重量部に対してホウ素換算で0.001〜1重量部(さらには0.002〜0.2重量部、特には0.005〜0.1重量部)とすることが好ましく、かかる添加量が0.001重量部未満ではその含有効果が十分に得られないことがあり、逆に1重量部を越えると得られる成形物の外観が悪化する傾向にあり好ましくない。
The amount of acetic acid added is 0.001 to 1 part by weight (more preferably 0.005 to 0.2 part by weight, particularly 0.010 to 0.1 part by weight) with respect to 100 parts by weight of EVOH (A). If the amount added is less than 0.001 part by weight, the content may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the amount added exceeds 1 part by weight, the appearance of the resulting molded product tends to deteriorate. .
Metal borate salts include calcium borate, cobalt borate, zinc borate (zinc tetraborate, zinc metaborate, etc.), aluminum borate / potassium borate, ammonium borate (ammonium metaborate, ammonium tetraborate, pentaborate) Ammonium phosphate, ammonium octaborate, etc.), cadmium borate (cadmium orthoborate, cadmium tetraborate, etc.), potassium borate (potassium metaborate, potassium tetraborate, potassium pentaborate, potassium hexaborate, octaborate) Potassium), silver borate (silver metaborate, silver tetraborate, etc.), copper borate (cupric borate, copper metaborate, copper tetraborate, etc.), sodium borate (sodium metaborate, two Sodium borate, sodium tetraborate, sodium pentaborate, sodium hexaborate, sodium octaborate, etc.), boric acid (Lead metaborate, lead hexaborate, etc.), nickel borate (nickel orthoborate, nickel diborate, nickel tetraborate, nickel octaborate, etc.), barium borate (barium orthoborate, barium metaborate, two Barium borate, barium tetraborate, etc.), bismuth borate, magnesium borate (magnesium orthoborate, magnesium diborate, magnesium metaborate, trimagnesium tetraborate, pentamagnesium tetraborate, etc.), manganese borate ( (Manganese borate, manganese metaborate, manganese tetraborate, etc.), lithium borate (lithium metaborate, lithium tetraborate, lithium pentaborate, etc.), borax, carnite, inioite, and goethite , Borate minerals such as suian stone, zaiberite and the like, preferably borax, C acid, sodium borate (sodium metaborate, sodium diborate, sodium tetraborate, sodium pentaborate, sodium hexaborate acid, eight sodium borate, etc.). Moreover, as an addition amount of a boron compound, 0.001-1 weight part (further 0.002-0.2 weight part, especially 0.005-0 in conversion of boron with respect to 100 weight part of all EVOH in a composition). .1 part by weight), and if the amount added is less than 0.001 part by weight, the effect of the content may not be sufficiently obtained. It is not preferable because it tends to deteriorate.
また、かかる金属塩としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ラウリル酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸等の有機酸や、硫酸、亜硫酸、炭酸、リン酸等の無機酸の金属塩が挙げられ、好適には酢酸塩、リン酸塩、リン酸水素塩である。また、該金属塩の添加量としては、組成物中の全EVOH100重量部に対して金属換算で0.0005〜0.01重量部(さらには0.001〜0.05重量部、特には0.002〜0.03重量部)とすることが好ましく、かかる添加量が0.0005重量部未満ではその含有効果が十分に得られないことがあり、逆に0.1重量部を超えると得られる成形物の外観が悪化する傾向にあり好ましくない。尚、EVOHに2種以上のアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩を添加する場合は、その総計が上記の添加量の範囲にあることが好ましい。 Such metal salts include sodium, potassium, calcium, magnesium, and other organic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid, and behenic acid, sulfuric acid, sulfurous acid, carbonic acid, and phosphoric acid. And metal salts of inorganic acids such as acetate, phosphate and hydrogen phosphate are preferred. Further, the addition amount of the metal salt is 0.0005 to 0.01 parts by weight (more preferably 0.001 to 0.05 parts by weight, particularly 0) with respect to 100 parts by weight of the total EVOH in the composition. 0.0002 to 0.03 parts by weight), and if the amount added is less than 0.0005 parts by weight, the content may not be sufficiently obtained. The appearance of the resulting molded product tends to deteriorate, which is not preferable. In addition, when adding 2 or more types of alkali metal and / or alkaline-earth metal salt to EVOH, it is preferable that the total is in the range of said addition amount.
EVOH(A)に酸類やその金属塩を添加する方法については、特に限定されず、ア)含水率20〜80重量%のEVOH(A)の多孔性析出物を、酸類やその金属塩の水溶液と接触させて、酸類やその金属塩を含有させてから乾燥する方法、イ)EVOH(A)の均一溶液(水/アルコール溶液等)に酸類やその金属塩を含有させた後、凝固液中にストランド状に押し出し、次いで得られたストランドを切断してペレットとして、さらに乾燥処理をする方法、ウ)EVOH(A)と酸類やその金属塩を一括して混合してから押出機等で溶融混練する方法、エ)EVOH(A)の製造時において、ケン化工程で使用したアルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)を酢酸等の酸類で中和して、残存する酢酸等の酸類や副生成する酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等のアルカリ金属塩の量を水洗処理により調整したりする方法等を挙げることができる。本発明の効果をより顕著に得るためには、酸類やその金属塩の分散性に優れるア)、イ)またはエ)の方法が好ましい。また、酸類やその金属塩およびホウ素化合物は異なるEVOHを混合した後に添加しても良い。また、かかる添加剤を含有したEVOH組成物と、含有していないEVOHとをブレンドしてもよい。 The method for adding acids or metal salts thereof to EVOH (A) is not particularly limited. A) A porous precipitate of EVOH (A) having a water content of 20 to 80% by weight is converted into an aqueous solution of acids or metal salts thereof. A method in which the acid or its metal salt is added and then dried, and a) a uniform solution (water / alcohol solution, etc.) of EVOH (A) is mixed with the acid or its metal salt, and then in the coagulation liquid Extruded into strands, then cut the resulting strands into pellets and further dried, c) EVOH (A) and acids and their metal salts are mixed together and then melted in an extruder etc. Method of kneading d) During the production of EVOH (A), the alkali (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.) used in the saponification step is neutralized with acids such as acetic acid, and the remaining acids such as acetic acid By-product sodium acetate Potassium, the quantity of alkali metal salts such as potassium acetate may be a method like or to adjust the water washing treatment. In order to obtain the effects of the present invention more remarkably, the methods a), b) and d), which are excellent in dispersibility of acids and metal salts thereof, are preferred. Further, the acids, their metal salts and boron compounds may be added after mixing different EVOH. Moreover, you may blend EVOH composition containing this additive and EVOH which does not contain.
上記ア)、イ)またはエ)の方法で得られたEVOH組成物(A)は、塩類や金属塩が添加された後、乾燥が行われる。
かかる乾燥方法としては、種々の乾燥方法を採用することが可能である。例えば、実質的にペレット状のEVOHが、機械的にもしくは熱風により撹拌分散されながら行われる流動乾燥や、実質的にペレット状のEVOHが、撹拌、分散などの動的な作用を与えられずに行われる静置乾燥が挙げられ、流動乾燥を行うための乾燥器としては、円筒・溝型撹拌乾燥器、円管乾燥器、回転乾燥器、流動層乾燥器、振動流動層乾燥器、円錐回転型乾燥器等が挙げられ、また、静置乾燥を行うための乾燥器として、材料静置型としては回分式箱型乾燥器が、材料移送型としてはバンド乾燥器、トンネル乾燥器、竪型乾燥器等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。流動乾燥と静置乾燥を組み合わせて行うことも可能である。
The EVOH composition (A) obtained by the above methods a), b) or d) is dried after salts and metal salts are added.
As such a drying method, various drying methods can be employed. For example, fluidized drying in which substantially pellet-like EVOH is stirred and dispersed mechanically or with hot air, or substantially pellet-like EVOH is not subjected to dynamic actions such as stirring and dispersion. Examples of dryers for fluidized drying include cylindrical / groove-type stirred dryers, circular tube dryers, rotary dryers, fluidized bed dryers, vibrating fluidized bed dryers, and conical rotations. In addition, as a dryer for performing stationary drying, a batch type box dryer is used as a stationary material type, a band dryer, a tunnel dryer, and a vertical dryer are used as a material transfer type. Although a vessel etc. can be mentioned, it is not limited to these. It is also possible to combine fluidized drying and stationary drying.
該乾燥処理時に用いられる加熱ガスとしては空気または不活性ガス(窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等)が用いられ、該加熱ガスの温度としては、40〜150℃が、生産性とEVOHの熱劣化防止の点で好ましい。該乾燥処理の時間としては、EVOHの含水量やその処理量にもよるが、通常は15分〜72時間程度が、生産性とEVOHの熱劣化防止の点で好ましい。 Air or an inert gas (nitrogen gas, helium gas, argon gas, etc.) is used as the heating gas used in the drying process, and the temperature of the heating gas is 40 to 150 ° C., which is the productivity and the heat of EVOH. It is preferable in terms of preventing deterioration. The time for the drying treatment is usually from about 15 minutes to 72 hours, although it depends on the water content of EVOH and the amount of treatment, from the viewpoint of productivity and prevention of thermal degradation of EVOH.
上記の条件でEVOH組成物(A)が乾燥処理されるのであるが、該乾燥処理後の含水率は0.001〜5重量%(さらには0.01〜2重量%、特には0.1〜1重量部)になるようにするのが好ましく、該含水率が0.001重量%未満では、ロングラン成形性が低下する傾向にあり、逆に5重量%を超えると、押出成形時時に発泡が発生する虞があり好ましくない。 The EVOH composition (A) is dried under the above conditions. The water content after the drying treatment is 0.001 to 5% by weight (more preferably 0.01 to 2% by weight, especially 0.1%). It is preferable that the water content is less than 0.001% by weight. If the water content is less than 0.001% by weight, long-run moldability tends to decrease. Is not preferable.
かくして本発明のEVOH組成物(A)が得られるわけであるが、かかるEVOH組成物(A)には、本発明の目的を阻害しない範囲において、多少のモノマー残査(3,4−ジオール−1−ブテン、3,4−ジアシロキシ−1−ブテン、3−アシロキシ−4−オール−1−ブテン、4−アシロキシ−3−オール−1−ブテン、4,5−ジオール−1−ペンテン、4,5−ジアシロキシ−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、5,6−ジオール−1−ヘキセン、5,6−ジアシロキシ−1−ヘキセン、4,5−ジアシロキシ−2−メチル−1−ブテン等)やモノマーのケン化物(3,4−ジオール−1−ブテン、4,5−ジオール−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、4,5−ジオール−3−メチル−1−ペンテン、5,6−ジオール−1−ヘキセン等)を含んでいてもよい。 Thus, the EVOH composition (A) of the present invention can be obtained. In such an EVOH composition (A), some monomer residue (3,4-diol- 1-butene, 3,4-diacyloxy-1-butene, 3-acyloxy-4-ol-1-butene, 4-acyloxy-3-ol-1-butene, 4,5-diol-1-pentene, 4, 5-diacyloxy-1-pentene, 4,5-diol-3-methyl-1-pentene, 4,5-diol-3-methyl-1-pentene, 5,6-diol-1-hexene, 5,6- Diacyloxy-1-hexene, 4,5-diacyloxy-2-methyl-1-butene, etc.) and saponified monomers (3,4-diol-1-butene, 4,5-diol-1-pentene, 4,5 -Diol 3-methyl-1-pentene, 4,5-diol-3-methyl-1-pentene, it may also contain a 5,6-diol-1-hexene, etc.).
上述の方法によって得られたEVOH組成物(A)のメルトフローレート(MFR)(210℃、荷重2160g)については特に限定はされないが、0.1〜100g/10分(さらには0.5〜50g/10分、特には1〜30g/10分)が好ましく、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る傾向にあり、また該範囲よりも大きい場合には、加熱延伸成形時の外観性やガスバリア性が低下する傾向にあり好ましくない。 Although it does not specifically limit about the melt flow rate (MFR) (210 degreeC, load 2160g) of EVOH composition (A) obtained by the above-mentioned method, 0.1-100 g / 10min (Further 0.5- 50 g / 10 min, particularly 1 to 30 g / 10 min) is preferable, and when the melt flow rate is smaller than the range, the inside of the extruder tends to be in a high torque state at the time of molding, and the extrusion process tends to be difficult. If it is larger than the above range, the appearance and gas barrier properties at the time of heat-stretching molding tend to decrease, which is not preferable.
本発明のEVOH組成物は、上述の如き上記(1)の構造単位を含有するEVOH(A)とこれと異なるEVOH(B)を含有するもので、かかるEVOH(B)としては、例えばEVOH(A)と構造単位が異なるもの、エチレン含有量が異なるもの、ケン化度が異なるもの、分子量が異なるものなどを挙げることができる。
EVOH(A)と構造単位が異なるEVOH(B)としては、例えばエチレン構造単位とビニルアルコール構造単位のみからなるEVOHや、EVOHの側鎖に2−ヒドロキシエトキシ基などの官能基を有する変性EVOHなどを挙げることができる。
また、EVOH(B)がEVOH(A)とエチレン含有量が異なるものである場合、その構造単位は同じであっても異なっていてもよいが、そのエチレン含有量差は1モル%以上(さらには2モル%以上、特には2〜20モル%)であることが好ましい。かかるエチレン含有量差が大きすぎると延伸性が不良となる場合があり、好ましくない。
また、EVOH(B)がEVOH(A)とケン化度が異なるものである場合、そのケン化度差は2モル%以上であるものが好ましく、分子量が異なるものである場合、その差はMFRで1.0以上であるものが好ましい。
The EVOH composition of the present invention contains EVOH (A) containing the structural unit of the above (1) as described above and EVOH (B) different from this, and examples of such EVOH (B) include EVOH ( Examples thereof include those having different structural units from A), those having different ethylene contents, those having different degrees of saponification, and those having different molecular weights.
Examples of EVOH (B) having a structural unit different from EVOH (A) include, for example, EVOH consisting only of an ethylene structural unit and a vinyl alcohol structural unit, and a modified EVOH having a functional group such as a 2-hydroxyethoxy group in the side chain of EVOH. Can be mentioned.
When EVOH (B) is different from EVOH (A) in ethylene content, the structural unit may be the same or different, but the ethylene content difference is 1 mol% or more (further, Is preferably 2 mol% or more, particularly 2 to 20 mol%). If the ethylene content difference is too large, the stretchability may be poor, which is not preferable.
When EVOH (B) is different from EVOH (A) in saponification degree, the saponification degree difference is preferably 2 mol% or more, and when the molecular weight is different, the difference is MFR. It is preferable that it is 1.0 or more.
本発明のEVOH組成物を得るためのブレンド方法としては、特に限定されず、各EVOHを水−アルコールやジメチルスルフォキサイド等の溶剤に溶解して溶液状態で混合する方法、各EVOHのケン化前のエチレン−酢酸ビニル系共重合体をメタノール等のアルコール溶媒に溶解した状態で混合して同時にケン化する方法、あるいは各EVOH、あるいはこれに各種添加剤を配合したEVOH組成物を溶融混合する方法などが挙げられるが、通常は溶融混合する方法が採用される。 The blending method for obtaining the EVOH composition of the present invention is not particularly limited, and each EVOH is dissolved in a solvent such as water-alcohol or dimethyl sulfoxide and mixed in a solution state. A method in which the ethylene-vinyl acetate copolymer before conversion is dissolved in an alcohol solvent such as methanol and mixed at the same time, or each EVOH or an EVOH composition in which various additives are blended is melt mixed. In general, a melt mixing method is employed.
かかる溶融混合の方法としては、例えば、ニーダールーダー、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサー、プラストミルなどの公知の混練装置を使用して行うことができるが、通常は単軸又は二軸の押出機を用いることが工業上好ましく、また、必要に応じて、ベント吸引装置、ギヤポンプ装置、スクリーン装置等を設けることも好ましい。特に、水分や副生成物(熱分解低分子量物等)を除去するために、押出機に1個以上のベント孔を設けて減圧下に吸引したり、押出機中への酸素の混入を防ぐために、ホッパー内に窒素等の不活性ガスを連続的に供給したりすることにより、熱着色や熱劣化が軽減された品質の優れたEVOH組成物を得ることができる。 As such a melt mixing method, for example, a known kneading apparatus such as a kneader ruder, an extruder, a mixing roll, a Banbury mixer, a plast mill, etc. can be used. Usually, a single-screw or twin-screw extruder is used. It is industrially preferable to use it, and it is also preferable to provide a vent suction device, a gear pump device, a screen device, etc. as needed. In particular, in order to remove moisture and by-products (such as pyrolytic low molecular weight substances), one or more vent holes are provided in the extruder and suction is performed under reduced pressure, or oxygen is prevented from entering the extruder. Therefore, by continuously supplying an inert gas such as nitrogen into the hopper, an EVOH composition having excellent quality with reduced thermal coloring and thermal deterioration can be obtained.
また、各EVOHまたはその組成物を押出機に供給する方法についても特に限定されず、イ)各EVOHを押出機に供給する前に予めブレンド(前述の溶液混合やケン化前混合等)しておく方法、ロ)各EVOHをドライブレンドして一括して押出機に供給する方法、ハ)1種以上のEVOHを押出機に供給して溶融させたところに固体状の他のEVOHを供給する方法(ソリッドサイドフィード法)、ニ)1種以上のEVOHを押出機に供給して溶融させたところに溶融状態の他のEVOHを供給する方法(メルトサイドフィード法)等を挙げることができるが、中でも、ロ)の方法が装置の簡便さ、ブレンド物のコスト面等で工業上実用的である。 Further, the method for supplying each EVOH or a composition thereof to the extruder is not particularly limited. (A) Before each EVOH is supplied to the extruder, it is blended in advance (such as the above-mentioned solution mixing or pre-saponification mixing). B) A method of dry blending each EVOH and supplying it to the extruder in a batch. C) Supplying one or more types of EVOH to the extruder and melting them to supply another EVOH in a solid state. A method (solid side feed method), and d) a method in which one or more types of EVOH are supplied to an extruder and melted to supply another EVOH in a molten state (melt side feed method). Of these, the method (b) is industrially practical in terms of the simplicity of the apparatus and the cost of the blend.
なお、構造単位(1)を有するEVOH(A)と、これと異なるEVOH(B)との配合割合は特に限定されないが、重量比で0.05〜200、さらには0.1〜100であることが好ましく、具体的には重量比がEVOH(A)/EVOH(B)=99.5/0.5〜0.05/99.5(さらには99/1〜1/99)であり、かかる配合割合が大きすぎたり、逆に小さすぎるとガスバリア性もしくは延伸性が低下し好ましくない。
また、EVOH(A)と異なるEVOH(B)が複数である場合は、それらを合計したものをEVOH(B)の重量として考えればよい。
The blending ratio of EVOH (A) having the structural unit (1) and EVOH (B) different from this is not particularly limited, but is 0.05 to 200, more preferably 0.1 to 100 by weight. Specifically, the weight ratio is EVOH (A) / EVOH (B) = 99.5 / 0.5 to 0.05 / 99.5 (further 99/1 to 1/99), If the blending ratio is too large or too small, the gas barrier property or stretchability is lowered, which is not preferable.
Moreover, when there are a plurality of EVOH (B) different from EVOH (A), the sum of them may be considered as the weight of EVOH (B).
なお、本発明のEVOH組成物中の1,2−グリコール含有量に関しては、全組成物の各成分の平均された含有量から算出することができ、より詳細には後述の1H―NMRの測定結果から算出される。その平均された含有量に関しては0.1〜30モル%(さらには0.5〜20モル%、特には1〜10モル%)が好ましく、かかる導入量が0.1モル%未満では本発明の効果が十分に発現されず、逆に30モル%を越えるとガスバリア性が低下する傾向にあり好ましくない。 The 1,2-glycol content in the EVOH composition of the present invention can be calculated from the average content of each component of the entire composition, and more specifically, the 1 H-NMR described later. Calculated from the measurement results. The average content is preferably 0.1 to 30 mol% (more preferably 0.5 to 20 mol%, particularly 1 to 10 mol%). However, if the amount exceeds 30 mol%, the gas barrier property tends to decrease, which is not preferable.
かくして得られた本発明のEVOH組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲において、さらに、飽和脂肪族アミド(例えばステアリン酸アミド等)、不飽和脂肪酸アミド(例えばオレイン酸アミド等)、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等)、脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等)、低分子量ポリオレフィン(例えば分子量500〜10,000程度の低分子量ポリエチレン、又は低分子量ポリプロピレン等)などの滑剤、無機塩(例えばハイドロタルサイト等)、可塑剤(例えばエチレングリコール、グリセリン、ヘキサンジオール等の脂肪族多価アルコールなど)、酸素吸収剤(例えば無機系酸素吸収剤として、還元鉄粉類、さらにこれに吸水性物質や電解質等を加えたもの、アルミニウム粉、亜硫酸カリウム、光触媒酸化チタン等が、有機化合物系酸素吸収剤として、アスコルビン酸、さらにその脂肪酸エステルや金属塩等、ハイドロキノン、没食子酸、水酸基含有フェノールアルデヒド樹脂等の多価フェノール類、ビス−サリチルアルデヒド−イミンコバルト、テトラエチレンペンタミンコバルト、コバルト−シッフ塩基錯体、ポルフィリン類、大環状ポリアミン錯体、ポリエチレンイミン−コバルト錯体等の含窒素化合物と遷移金属との配位結合体、テルペン化合物、アミノ酸類とヒドロキシル基含有還元性物質の反応物、トリフェニルメチル化合物等が、高分子系酸素吸収剤として、窒素含有樹脂と遷移金属との配位結合体(例:MXDナイロンとコバルトの組合せ)、三級水素含有樹脂と遷移金属とのブレンド物(例:ポリプロピレンとコバルトの組合せ)、炭素−炭素不飽和結合含有樹脂と遷移金属とのブレンド物(例:ポリブタジエンとコバルトの組合せ)、光酸化崩壊性樹脂(例:ポリケトン)、アントラキノン重合体(例:ポリビニルアントラキノン)等や、さらにこれらの配合物に光開始剤(ベンゾフェノン等)や過酸化物補足剤(市販の酸化防止剤等)や消臭剤(活性炭等)を添加したものなど)、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、界面活性剤、抗菌剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、充填材(例えば無機フィラー等)、他樹脂(例えばポリオレフィン、ポリアミド等)等を配合しても良い。 The EVOH composition of the present invention thus obtained is further added to a saturated aliphatic amide (such as stearic acid amide), an unsaturated fatty acid amide (such as oleic acid amide), bis, etc., as long as the object of the present invention is not impaired. Fatty acid amide (for example, ethylene bis-stearic acid amide), fatty acid metal salt (for example, calcium stearate, magnesium stearate, etc.), low molecular weight polyolefin (for example, low molecular weight polyethylene having a molecular weight of about 500 to 10,000, or low molecular weight polypropylene, etc.) Lubricants, inorganic salts (for example, hydrotalcite), plasticizers (for example, aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, glycerin, hexanediol), oxygen absorbers (for example, reduced iron powders as inorganic oxygen absorbers) In addition to this, water-absorbing substances and electrolytes are added. Minium powder, potassium sulfite, photocatalytic titanium oxide and the like are organic compound-based oxygen absorbers such as ascorbic acid, fatty acid esters and metal salts thereof, hydroquinone, gallic acid, polyhydric phenols such as hydroxyl group-containing phenol aldehyde resin, bis -Coordination conjugate of nitrogen-containing compound and transition metal such as salicylaldehyde-imine cobalt, tetraethylenepentamine cobalt, cobalt-Schiff base complex, porphyrins, macrocyclic polyamine complex, polyethyleneimine-cobalt complex, terpene compound, A reaction product of amino acids and a hydroxyl group-containing reducing substance, a triphenylmethyl compound, or the like as a polymer oxygen absorber is a coordinated conjugate of a nitrogen-containing resin and a transition metal (eg, a combination of MXD nylon and cobalt). , Blends of tertiary hydrogen-containing resins and transition metals (E.g., a combination of polypropylene and cobalt), a blend of a carbon-carbon unsaturated bond-containing resin and a transition metal (e.g., a combination of polybutadiene and cobalt), a photo-oxidatively disintegrating resin (e.g., a polyketone), an anthraquinone polymer (Example: Polyvinylanthraquinone) etc., and these compounds added with photoinitiators (benzophenone, etc.), peroxide supplements (commercial antioxidants, etc.) and deodorants (activated carbon, etc.)) , Heat stabilizers, light stabilizers, antioxidants, UV absorbers, colorants, antistatic agents, surfactants, antibacterial agents, antiblocking agents, slip agents, fillers (eg inorganic fillers), other resins ( For example, polyolefin, polyamide, etc.) may be blended.
かくして本発明のEVOH組成物が得られるわけであるが、かかるEVOH組成物は、成形物に有用で、特に溶融成形に有用でかかる溶融成形について以下に説明する。
成形物としては単層あるいは複層(積層)のフィルムやシート、容器、チューブ等を挙げることができ、他の基材と積層するときの積層方法としては、例えば本発明のEVOH組成物のフィルム、シート等に他の基材を溶融押出ラミネートする方法、逆に他の基材に該樹脂を溶融押出ラミネートする方法、該樹脂と他の基材とを共押出する方法、該樹脂(層)と他の基材(層)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、ポリウレタン化合物等の公知の接着剤を用いてドライラミネートする方法等が挙げられるが、多層構造体として延伸性が良好な点で共押出する方法が好ましい。
Thus, although the EVOH composition of the present invention is obtained, such an EVOH composition is useful for a molded product, particularly useful for melt molding, and such melt molding will be described below.
Examples of the molded product include single-layered or multilayered (laminated) films, sheets, containers, tubes, and the like, and examples of the laminating method when laminating with other base materials include the film of the EVOH composition of the present invention. , A method of melt extrusion laminating another substrate on a sheet, a method of melt extrusion laminating the resin to another substrate, a method of coextruding the resin and another substrate, and the resin (layer) And other base materials (layers) may be dry-laminated using known adhesives such as organic titanium compounds, isocyanate compounds, polyester compounds, polyurethane compounds, etc. In particular, a method of co-extrusion is preferable.
かかる共押出法としては、具体的には、マルチマニーホールドダイ法、フィードブロック法、マルチスロットダイ法、ダイ外接着法等の公知の方法を採用することができる。ダイスの形状としてはTダイス、丸ダイスがあるが、製膜直後に急冷することにより、より延伸性を向上できる点でTダイスが好ましい。また、製膜速度に関しては10〜200m/分が生産性、フィルム物性の安定性の点で好ましい。また溶融押出時の溶融成形温度は、150〜300℃が好ましい。 As the co-extrusion method, specifically, a known method such as a multi-many hold die method, a feed block method, a multi-slot die method, or a die external bonding method can be employed. As the shape of the die, there are a T die and a round die, and the T die is preferable in that the stretchability can be further improved by quenching immediately after film formation. The film forming speed is preferably 10 to 200 m / min from the viewpoint of productivity and stability of film properties. The melt molding temperature during melt extrusion is preferably 150 to 300 ° C.
かかる他の基材としては、熱可塑性樹脂が有用で、具体的には、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超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、アイオノマー、エチレン−プロピレン(ブロックおよびランダム)共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン(炭素数4〜20のα−オレフィン)共重合体、ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンの単独又は共重合体、或いはこれらのオレフィンの単独又は共重合体を不飽和カルボン酸又はそのエステルでグラフト変性したものなどの広義のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂(共重合ポリアミドも含む)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ビニルエステル系樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、芳香族または脂肪族ポリケトン、さらにこれらを還元して得られるポリアルコール類、更には他のEVOH等が挙げられるが、多層構造体の物性(特に強度)等の実用性の点から、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン(ブロック又はランダム)共重合体、ポリアミド、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)が好ましく用いられる。 As such other base materials, thermoplastic resins are useful. Specifically, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra-low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer Polymer, ionomer, ethylene-propylene (block and random) copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, polypropylene, propylene-α-olefin (α-olefin having 4 to 20 carbon atoms) ) Polyolefin resins and polyesters in a broad sense, such as copolymers, polybutenes, polypentenes and other olefins or copolymers, or those olefins alone or copolymers grafted with unsaturated carboxylic acids or esters thereof Resin, polyamide resin (including copolyamide) ), Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, acrylic resin, polystyrene, vinyl ester resin, polyester elastomer, polyurethane elastomer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, aromatic or aliphatic polyketone, and reduction of these Polyalcohols, and other EVOH, etc., but from the viewpoint of practicality such as physical properties (particularly strength) of the multilayer structure, polypropylene, ethylene-propylene (block or random) copolymer, polyamide, polyethylene , Ethylene-vinyl acetate copolymer, polystyrene, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) are preferably used.
さらに、本発明のEVOH組成物のフィルムやシート、延伸フィルム等の成形物に他の基材を押出コートしたり、他の基材のフィルム、シート等を接着剤を用いてラミネートする場合、かかる基材としては、前記の熱可塑性樹脂以外に任意の基材(紙、金属箔、一軸又は二軸延伸プラスチックフィルム又はシートおよびその無機物蒸着物、織布、不織布、金属綿状、木質等)が使用可能である。 Furthermore, when the other substrate is extrusion coated on a molded product such as a film, sheet or stretched film of the EVOH composition of the present invention, or a film or sheet of another substrate is laminated using an adhesive, it takes. As the base material, any base material (paper, metal foil, uniaxial or biaxially stretched plastic film or sheet and its inorganic deposit, woven fabric, non-woven fabric, metallic cotton, wood, etc.) can be used in addition to the thermoplastic resin. It can be used.
多層構造体の層構成は、本発明のEVOH組成物の層をa(a1、a2、・・・)、他の基材、例えば熱可塑性樹脂層をb(b1、b2、・・・)とするとき、フィルム、シート、ボトル状であれば、a/bの二層構造のみならず、b/a/b、a/b/a、a1/a2/b、a/b1/b2、b2/b1/a/b1/b2、b2/b1/a/b1/a/b1/b2等任意の組み合わせが可能であり、さらには、少なくとも該EVOH組成物と熱可塑性樹脂の混合物からなるリグラインド層をRとするとき、b/R/a、b/R/a/b、b/R/a/R/b、b/a/R/a/b、b/R/a/R/a/R/b等とすることも可能であり、フィラメント状ではa、bがバイメタル型、芯(a)−鞘(b)型、芯(b)−鞘(a)型、或いは偏心芯鞘型等任意の組み合わせが可能である。なお、上記の層構成において、それぞれの層間には、必要に応じて接着性樹脂層を設けることができ、かかる接着性樹脂としては、種々のものを使用することもでき、延伸性に優れた多層構造体が得られる点で好ましく、bの樹脂の種類によって異なり一概に言えないが、不飽和カルボン酸またはその無水物をオレフィン系重合体(上述の広義のポリオレフィン系樹脂)に付加反応やグラフト反応等により化学的に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を挙げることができ、具体的には、無水マレイン酸グラフト変性ポリエチレン、無水マレイン酸グラフト変性ポリプロピレン、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−プロピレン(ブロックおよびランダム)共重合体、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−エチルアクリレート共重合体、無水マレイン酸グラフト変性エチレン−酢酸ビニル共重合体等から選ばれた1種または2種以上の混合物が好適なものとして挙げられる。このときの、熱可塑性樹脂に含有される不飽和カルボン酸又はその無水物の量は、0.001〜3重量%が好ましく、さらに好ましくは0.01〜1重量%、特に好ましくは0.03〜0.5重量%である。該変性物中の変性量が少ないと、接着性が不充分となることがあり、逆に多いと架橋反応を起こし、成形性が悪くなることがあり好ましくない。またこれらの接着性樹脂には、本発明のEVOH組成物や他のEVOH、ポリイソブチレン、エチレン−プロピレンゴム等のゴム・エラストマー成分、さらにはb層の樹脂等をブレンドすることも可能である。特に、接着性樹脂の母体のポリオレフィン系樹脂と異なるポリオレフィン系樹脂をブレンドすることにより、接着性が向上することがあり有用である。 The layer structure of the multilayer structure is such that the EVOH composition layer of the present invention is a (a1, a2,...) And another base material, for example, a thermoplastic resin layer is b (b1, b2,...). If it is a film, sheet or bottle, not only a / b two-layer structure, but also b / a / b, a / b / a, a1 / a2 / b, a / b1 / b2, b2 / Arbitrary combinations such as b1 / a / b1 / b2, b2 / b1 / a / b1 / a / b1 / b2, etc. are possible. Furthermore, a regrind layer comprising at least a mixture of the EVOH composition and a thermoplastic resin is provided. When R, b / R / a, b / R / a / b, b / R / a / R / b, b / a / R / a / b, b / R / a / R / a / R / B and the like, and in the filament form, a and b are bimetal type, core (a) -sheath (b) type, core (b) -sheath (a) type, or Any combination Kokoroshinsaya type or the like are possible. In the above layer structure, an adhesive resin layer can be provided between the respective layers as necessary, and various adhesive resins can be used, and the stretchability is excellent. It is preferable in that a multilayer structure can be obtained, and differs depending on the type of resin b. It cannot be generally stated, but an unsaturated carboxylic acid or its anhydride is added to an olefin polymer (the above-mentioned broadly defined polyolefin resin) by addition reaction or grafting. Examples thereof include modified olefin polymers containing a carboxyl group obtained by chemical bonding by reaction or the like. Specifically, maleic anhydride graft-modified polyethylene, maleic anhydride graft-modified polypropylene, maleic anhydride graft Modified ethylene-propylene (block and random) copolymer, maleic anhydride graft modified ethylene Ethyl acrylate copolymer, maleic anhydride graft-modified ethylene anhydride - one or a mixture of two or more species selected from vinyl acetate copolymers and the like as preferred. At this time, the amount of the unsaturated carboxylic acid or anhydride thereof contained in the thermoplastic resin is preferably 0.001 to 3% by weight, more preferably 0.01 to 1% by weight, particularly preferably 0.03. ~ 0.5 wt%. If the amount of modification in the modified product is small, the adhesiveness may be insufficient. On the other hand, if the amount is too large, a crosslinking reaction may occur and the moldability may be deteriorated. Further, these adhesive resins can be blended with the EVOH composition of the present invention, other EVOH, rubber / elastomer components such as polyisobutylene, ethylene-propylene rubber, and the resin of the b layer. In particular, blending a polyolefin resin different from the base polyolefin resin of the adhesive resin is useful because the adhesiveness may be improved.
多層構造体の各層の厚みは、層構成、bの種類、用途や容器形態、要求される物性などにより一概に言えないが、通常は、a層は2〜500μm(さらには3〜200μm)、b層は10〜5000μm(さらには30〜1000μm)、接着性樹脂層は1〜400μm(さらには2〜150μm)程度の範囲から選択される。 The thickness of each layer of the multilayer structure cannot be generally stated depending on the layer configuration, the type of b, the application and container form, the required physical properties, etc., but usually the a layer is 2 to 500 μm (further 3 to 200 μm), The b layer is selected from a range of about 10 to 5000 μm (more preferably 30 to 1000 μm) and the adhesive resin layer is about 1 to 400 μm (further 2 to 150 μm).
また、基材樹脂層に従来知られているような酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、核材、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、ワックス等を含んでいても良い。 The base resin layer may contain an antioxidant, an antistatic agent, a lubricant, a core material, an antiblocking agent, an ultraviolet absorber, a wax and the like as conventionally known.
かくして得られた多層構造体を延伸する際には、一軸延伸、二軸延伸のいずれであってもよく、できるだけ高倍率の延伸を行ったほうが物性的に良好である。一軸延伸の場合では5倍以上、特に10倍以上、二軸延伸の場合では面積倍率で5倍以上、特に10倍以上とすることが、物性的に好ましいが、本発明においては面積倍率で20倍以上、特に24〜50倍とすることも可能で、このときでも延伸時にピンホールやクラック、延伸ムラ等の生じない延伸フィルムや延伸シート等が得られる。 When the multilayer structure thus obtained is stretched, it may be either uniaxial stretching or biaxial stretching, and it is better in terms of physical properties to perform stretching as high as possible. In the case of uniaxial stretching, it is preferably 5 times or more, particularly 10 times or more, and in the case of biaxial stretching, the area magnification is preferably 5 times or more, particularly preferably 10 times or more, but in the present invention, the area magnification is 20 times. It is also possible to make it at least twice, particularly 24 to 50 times. Even at this time, a stretched film or stretched sheet that does not cause pinholes, cracks, stretch unevenness, etc. during stretching can be obtained.
延伸方法としては、ロール延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法、延伸ブロー法等の他、深絞成形、真空成形等のうち延伸倍率の高いものも採用できる。二軸延伸の場合は同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式のいずれの方式も採用できる。延伸温度は80〜170℃、好ましくは100〜160℃程度の範囲から選ばれる。 As the stretching method, in addition to a roll stretching method, a tenter stretching method, a tubular stretching method, a stretching blow method, and the like, a deep drawing method, a vacuum forming method, or the like having a high stretching ratio can be employed. In the case of biaxial stretching, both a simultaneous biaxial stretching method and a sequential biaxial stretching method can be employed. The stretching temperature is selected from the range of about 80 to 170 ° C, preferably about 100 to 160 ° C.
かくして延伸が終了した後、次いで熱固定を行う。熱固定は周知の手段で実施可能であり、上記延伸フィルムを緊張状態を保ちながら80〜170℃、好ましくは100〜160℃で2〜600秒間程度熱処理を行う。又、得られる延伸フィルムは必要に応じ、冷却処理、圧延処理、印刷処理、ドライラミネート処理、溶液又は溶融コート処理、製袋加工、深しばり加工、箱加工、チューブ加工、スプリット加工等を行うことができる。 Thus, after stretching is completed, heat setting is then performed. The heat setting can be carried out by a known means, and the heat treatment is performed at 80 to 170 ° C., preferably 100 to 160 ° C. for about 2 to 600 seconds while keeping the stretched film in a tension state. Moreover, the stretched film obtained is subjected to cooling treatment, rolling treatment, printing treatment, dry laminating treatment, solution or melt coating treatment, bag making processing, depth sticking processing, box processing, tube processing, split processing, etc. Can do.
このようにして得られた多層構造体は延伸後に安定したガスバリア性有し、多層構造体の流れ方向のどの部分でも、つまり多層構造体の中央部、端部を比較した場合に置いても、同様に良好なガスバリア性を有する多層構造体を得ることができ、食品、医薬品、工業薬品、農薬等各種の包装材料として有用である。 The multilayer structure obtained in this way has a stable gas barrier property after stretching, and can be placed in any part of the multilayer structure in the flow direction, that is, when comparing the central part and end part of the multilayer structure, Similarly, a multilayer structure having good gas barrier properties can be obtained, and it is useful as various packaging materials such as foods, pharmaceuticals, industrial chemicals and agricultural chemicals.
以下に、実施例を挙げて本発明の方法を具体的に説明する。なお、以下「%」とあるのは、特にことわりのない限り、重量基準を意味する。 Hereinafter, the method of the present invention will be specifically described with reference to examples. In the following, “%” means a weight basis unless otherwise specified.
重合例1
下記の方法によりEVOH組成物(A1)を得た。
冷却コイルを持つ1m3の重合缶に酢酸ビニルを500kg、メタノール35kg、アセチルパーオキシド500ppm(対酢酸ビニル)、クエン酸20ppm、および3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを14kgを仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、次いでエチレンで置換して、エチレン圧が45kg/cm2となるまで圧入して、攪拌した後、67℃まで昇温して、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを15g/分で全量4.5kgを添加しながら重合し、重合率が50%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量38モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体を得た。
Polymerization example 1
An EVOH composition (A1) was obtained by the following method.
A 1 m 3 polymerization can with a cooling coil is charged with 500 kg of vinyl acetate, 35 kg of methanol, 500 ppm of acetyl peroxide (vs. vinyl acetate), 20 ppm of citric acid, and 14 kg of 3,4-diacetoxy-1-butene, and the system is nitrogen After substituting once with gas, then substituting with ethylene, injecting until the ethylene pressure reaches 45 kg / cm 2 , stirring, and then raising the temperature to 67 ° C., and 3,4-diacetoxy-1-butene Polymerization was carried out while adding a total amount of 4.5 kg at 15 g / min, and polymerization was carried out for 6 hours until the polymerization rate reached 50%. Thereafter, the polymerization reaction was stopped to obtain an ethylene-vinyl acetate copolymer having an ethylene content of 38 mol%.
該エチレン−酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液を棚段塔(ケン化塔)の塔上部より10kg/時の速度で供給し、同時に該共重合体中の残存酢酸基に対して、0.012当量の水酸化ナトリウムを含むメタノール溶液を塔上部より供給した。一方、塔下部から15kg/時でメタノールを供給した。塔内温度は100〜110℃、塔圧は3kg/cm2Gであった。仕込み開始後30分から、1,2−グリコール結合を有する構造単位を有するEVOH(A1)のメタノール溶液(EVOH(A1)30%、メタノール70%)が取出された。かかるEVOH(A1)の酢酸ビニル成分のケン化度は99.5モル%であった。 A methanol solution of the ethylene-vinyl acetate copolymer was supplied at a rate of 10 kg / hour from the top of the plate tower (saponification tower), and at the same time 0.012% of the remaining acetic acid groups in the copolymer. A methanol solution containing an equivalent amount of sodium hydroxide was fed from the top of the tower. On the other hand, methanol was supplied at 15 kg / hour from the bottom of the tower. The tower temperature was 100 to 110 ° C., and the tower pressure was 3 kg / cm 2 G. From 30 minutes after the start of charging, a methanol solution of EVOH (A1) having a structural unit having a 1,2-glycol bond (EVOH (A1) 30%, methanol 70%) was taken out. The saponification degree of the vinyl acetate component of EVOH (A1) was 99.5 mol%.
次いで、得られた該EVOH(A1)のメタノール溶液をメタノール/水溶液調整塔の塔上部から10kg/時で供給し、120℃のメタノール蒸気を4kg/時、水蒸気を2.5kg/時の速度で塔下部から仕込み、塔頂部よりメタノールを8kg/時で留出させると同時に、ケン化で用いた水酸化ナトリウム量に対して6当量の酢酸メチルを塔内温95〜110℃の塔中部から仕込んで塔底部からEVOH(A1)の水/アルコール溶液(樹脂濃度35%)を得た。 Subsequently, the obtained methanol solution of EVOH (A1) was supplied at a rate of 10 kg / hour from the top of the methanol / water solution adjusting tower, 120 ° C. methanol vapor at a rate of 4 kg / hour, and water vapor at a rate of 2.5 kg / hour. Charge from the bottom of the column and distill methanol from the top of the column at 8 kg / hr. At the same time, 6 equivalents of methyl acetate with respect to the amount of sodium hydroxide used in the saponification is charged from the middle of the column at 95-110 ° C. Thus, a water / alcohol solution (resin concentration 35%) of EVOH (A1) was obtained from the bottom of the tower.
得られたEVOH(A1)の水/アルコール溶液を、孔径4mmのノズルより、メタノール5%、水95%よりなる5℃に維持された凝固液槽にストランド状に押し出して、凝固終了後、ストランド状物をカッターで切断し、直径3.8mm、長さ4mmの含水率45%のEVOH(A1)の多孔性ペレットを得た。
該多孔性ペレット100部に対して水100部で洗浄した後、0.032%のホウ酸及び0.007%のリン酸二水素カルシウムを含有する混合液中に投入し、30℃で5時間撹拌した。さらにかかる多孔性ペレットを回分式通気箱型乾燥器にて、温度70℃、水分含有率0.6%の窒素ガスを通過させて12時間乾燥を行って、含水率を30%とした後に、回分式塔型流動層乾燥器を用いて、温度120℃、水分含有率0.5%の窒素ガスで12時間乾燥を行って目的とするEVOH組成物(A1)のペレットを得た。かかるペレットは、EVOH(A1)100重量部に対して、ホウ酸およびリン酸二水素カルシウムをそれぞれ0.015重量部(ホウ素換算)および0.005重量部(リン酸根換算)含有し、MFR(210℃ 2160g)は4.0g/10分であった。
The obtained water / alcohol solution of EVOH (A1) was extruded in a strand form from a nozzle with a pore diameter of 4 mm into a coagulation liquid tank maintained at 5 ° C. composed of 5% methanol and 95% water. The material was cut with a cutter to obtain a porous pellet of EVOH (A1) having a diameter of 3.8 mm and a length of 4 mm and a moisture content of 45%.
After washing with 100 parts of water with respect to 100 parts of the porous pellets, the mixture was put into a mixed solution containing 0.032% boric acid and 0.007% calcium dihydrogen phosphate, and at 30 ° C. for 5 hours. Stir. Further, the porous pellets were dried for 12 hours by passing nitrogen gas having a temperature of 70 ° C. and a moisture content of 0.6% in a batch-type ventilated box dryer, and the moisture content was adjusted to 30%. Using a batch tower type fluidized bed dryer, drying was performed with nitrogen gas having a temperature of 120 ° C. and a water content of 0.5% for 12 hours to obtain pellets of the target EVOH composition (A1). Such pellets contain 0.015 parts by weight (in terms of boron) and 0.005 parts by weight (in terms of phosphate radicals) of boric acid and calcium dihydrogen phosphate with respect to 100 parts by weight of EVOH (A1). 210 ° C. 2160 g) was 4.0 g / 10 min.
また、1,2−グリコール結合の導入量は、ケン化前のエチレン−酢酸ビニル共重合体を1H−NMR(内部標準物質:テトラメチルシラン、溶媒:d6−DMSO)で測定して算出したところ、2.5モル%であった。なお、NMR測定には日本ブルカー社製「AVANCE DPX400」を用いた。
[1H−NMR](図1参照)
1.0〜1.8ppm:メチレンプロトン(図1の積分値a)
1.87〜2.06ppm:メチルプロトン
3.95〜4.3ppm:構造(I)のメチレン側のプロトン+未反応の3,4−ジア セトキシ−1−ブテンのプロトン(図1の積分値b)
4.6〜5.1ppm:メチンプロトン+構造(I)のメチン側のプロトン(図1の積 分値c)
5.2〜5.9ppm:未反応の3,4−ジアセトキシ−1−ブテンのプロトン(図1 の積分値d)
[ 1 H-NMR] (see FIG. 1)
1.0 to 1.8 ppm: methylene proton (integrated value a in FIG. 1)
1.87 to 2.06 ppm: methyl proton 3.95 to 4.3 ppm: proton on the methylene side of structure (I) + unreacted 3,4-diacetoxy-1-butene proton (integral value b in FIG. 1) )
4.6 to 5.1 ppm: methine proton + proton on the methine side of structure (I) (integral value c in FIG. 1)
5.2 to 5.9 ppm: unreacted 3,4-diacetoxy-1-butene proton (integral value d in FIG. 1)
[算出法]
5.2〜5.9ppmに4つのプロトンが存在するため、1つのプロトンの積分値はd/4、積分値bはジオールとモノマーのプロトンが含まれた積分値であるため、ジオールの1つのプロトンの積分値(A)は、A=(b−d/2)/2、積分値cは酢酸ビニル側とジオール側のプロトンが含まれた積分値であるため、酢酸ビニルの1つプロトンの積分値(B)は、B=1−(b−d/2)/2、積分値aはエチレンとメチレンが含まれた積分値であるため、エチレンの1つのプロトンの積分値(C)は、C=(a−2×A−2×B)/4=(a−2)/4と計算し、構造単位(1)の導入量は、100×{A/(A+B+C)} =100×(2×b−d)/(a+2)より算出した。
[Calculation method]
Since there are four protons in 5.2 to 5.9 ppm, the integral value of one proton is d / 4, and the integral value b is an integral value including the protons of the diol and the monomer. The integral value (A) of the proton is A = (b−d / 2) / 2, and the integral value c is an integral value including the protons on the vinyl acetate side and the diol side. Since the integral value (B) is B = 1− (b−d / 2) / 2 and the integral value a is an integral value including ethylene and methylene, the integral value (C) of one proton of ethylene is , C = (a−2 × A−2 × B) / 4 = (a−2) / 4, and the introduction amount of the structural unit (1) is 100 × {A / (A + B + C)} = 100 × Calculated from (2 × b−d) / (a + 2).
重合例2
下記の方法によりEVOH組成物(A2)を得た。
重合例1において、初期仕込みのメタノール量を20kgとし、アセチルパーオキシドの代わりにt−ブチルパーオキシネオデカノエート210ppm(対酢酸ビニル)を5時間かけて添加し、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを15g/分として全量4.5kgを添加しながら重合し、ホウ酸を添加しなかった以外は同様に行い、エチレン含有量が38モル%、1,2−グリコール結合を有する構造単位の導入量が2.5モル%で、リン酸二水素カルシウム0.005重量部(リン酸根換算)含有、MFRが5.2g/10分のEVOH組成物(A2)を得た。
Polymerization example 2
An EVOH composition (A2) was obtained by the following method.
In Polymerization Example 1, the amount of methanol initially charged was 20 kg, and 210 ppm of t-butylperoxyneodecanoate (with respect to vinyl acetate) was added over 5 hours instead of acetyl peroxide, and 3,4-diacetoxy-1 -Polymerization while adding 4.5 kg in total of butene at 15 g / min, and carrying out in the same manner except that no boric acid was added. The ethylene content was 38 mol%, and a structural unit having a 1,2-glycol bond An EVOH composition (A2) having an introduction amount of 2.5 mol%, containing 0.005 parts by weight of calcium dihydrogen phosphate (in terms of phosphate radical) and having an MFR of 5.2 g / 10 min was obtained.
重合例3
下記の方法によりEVOH組成物(A3)を得た。
重合例1の3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの代わりに3,4−ジアセトキシ−1−ブテンと3−アセトキシ−4−オール−1−ブテンと1,4−ジアセトキシ−1−ブテンの70:20:10の混合物を用いた以外は同様に行い、エチレン含有量が38モル%、1,2−グリコール結合を有する構造単位の導入量が2.0モル%、エチレン含有量38モル%、ホウ酸含有量0.015重量部(ホウ素換算)、リン酸二水素カルシウム0.005重量部(リン酸根換算)含有、MFRが3.7g/10分のEVOH組成物(A3)を得た。
Polymerization example 3
An EVOH composition (A3) was obtained by the following method.
70 of 3,4-diacetoxy-1-butene, 3-acetoxy-4-ol-1-butene and 1,4-diacetoxy-1-butene instead of 3,4-diacetoxy-1-butene in polymerization example 1: The procedure is the same except that a 20:10 mixture was used. The ethylene content was 38 mol%, the introduction amount of structural units having 1,2-glycol bonds was 2.0 mol%, the ethylene content 38 mol%, boron An EVOH composition (A3) having an acid content of 0.015 part by weight (in terms of boron), 0.005 part by weight of calcium dihydrogen phosphate (in terms of phosphate group), and MFR of 3.7 g / 10 min was obtained.
重合例4
下記の方法によりEVOH組成物(A4)を得た。
重合例1のメタノールの仕込量を100kgとしエチレン圧を35kg/cm2とした以外は同様に行い、エチレン含有量29モル%、1,2−グリコール結合を有する構造単位の導入量が2.5モル%で、ホウ酸含有量0.015重量部(ホウ素換算)、リン酸二水素カルシウム0.005重量部(リン酸根換算)含有、MFRが3.5g/10分のEVOH組成物(A4)を得た。
Polymerization example 4
An EVOH composition (A4) was obtained by the following method.
The same procedure as in Polymerization Example 1 was conducted except that the amount of methanol charged was 100 kg and the ethylene pressure was 35 kg / cm 2. The ethylene content was 29 mol% and the amount of structural units having 1,2-glycol bonds introduced was 2.5. EVOH composition (A4) containing 0.015 parts by weight of boric acid (in terms of boron), 0.005 parts by weight of calcium dihydrogen phosphate (in terms of phosphate groups), and MFR of 3.5 g / 10 min. Got.
重合例5
下記の方法によりEVOH組成物(A5)を得た。
重合例1と同様の条件で重合反応を行い、エチレン含有量38モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体を得た。該エチレン−酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液を棚段塔(ケン化塔)の塔上部より7kg/時の速度で供給し、同時に該共重合体中の残存酢酸基に対して、0.008当量の水酸化ナトリウムを含むメタノール溶液を塔上部より供給した。一方、塔下部から15kg/時でメタノールを供給した。塔内温度は100〜110℃、塔圧は3kg/cm2Gであった。仕込み開始後30分から、1,2−グリコール結合を有する構造単位を含有するEVOH(A5)のメタノール溶液(EVOH(A5)30%、メタノール70%)が取出された。かかるEVOH(A5)の酢酸ビニル成分のケン化度は98.0モル%であった。これ以降の操作は実施例1と同様に行い、側鎖に1,2−グリコール結合を有する構造単位の導入量が2.5モル%で、MFR3.7g/10分で、ホウ酸0.015重量部(ホウ素換算)、リン酸二水素カルシウム0.007重量部(リン酸根換算)含有のEVOH組成物(A5)のペレットを得た。このEVOH組成物(A5)の1H―NMR測定から、未ケン化部分の残存アセチル基は全て酢酸ビニルモノマーを基とするものであり、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを基とするものは存在していないことが確認された。
Polymerization example 5
An EVOH composition (A5) was obtained by the following method.
A polymerization reaction was carried out under the same conditions as in Polymerization Example 1 to obtain an ethylene-vinyl acetate copolymer having an ethylene content of 38 mol%. A methanol solution of the ethylene-vinyl acetate copolymer was supplied at a rate of 7 kg / hour from the top of the plate tower (saponification tower), and at the same time, 0.008 to the remaining acetate groups in the copolymer. A methanol solution containing an equivalent amount of sodium hydroxide was fed from the top of the tower. On the other hand, methanol was supplied at 15 kg / hour from the bottom of the tower. The tower temperature was 100 to 110 ° C., and the tower pressure was 3 kg / cm 2 G. From 30 minutes after the start of charging, a methanol solution of EVOH (A5) containing a structural unit having a 1,2-glycol bond (EVOH (A5) 30%, methanol 70%) was taken out. The saponification degree of the vinyl acetate component of EVOH (A5) was 98.0 mol%. Subsequent operations were carried out in the same manner as in Example 1. The amount of structural units having a 1,2-glycol bond in the side chain was 2.5 mol%, MFR was 3.7 g / 10 min, boric acid was 0.015. A pellet of EVOH composition (A5) containing parts by weight (in terms of boron) and 0.007 parts by weight of calcium dihydrogen phosphate (in terms of phosphate group) was obtained. From the 1 H-NMR measurement of this EVOH composition (A5), all remaining acetyl groups in the unsaponified portion are based on vinyl acetate monomer, and are based on 3,4-diacetoxy-1-butene. Was confirmed not to exist.
別途、エチレン含有量3 2 モル% 、ケン化度9 9 . 5 モル% 、M F R = 3 . 5 g / 分(2 1 0 ℃ 、2 1 6 0 g ) 、ホウ酸の含有量( ホウ素換算) 0 . 0 1 5 重量部、リン酸0 .0 0 5 重量部( リン酸根換算) 含有のE V O H 組成物( B 1 ) 、エチレン含有量3 2 モル% 、ケン化度9 9 . 5 モル% 、M F R = 3 . 1 g / 分( 2 1 0 ℃ 、2 1 6 0 g ) 、ホウ酸未添加、リン酸0 . 0 0 5 重量部( リン酸根換算) 含有のE V O H 組成物( B 2 ) 、エチレン含有量4 4 モル% 、ケン化度9 6 モル% 、M F R = 8 . 0 g / 分( 2 1 0 ℃ 、2 1 6 0g ) 、ホウ酸未添加、リン酸0 . 0 0 5 重量部( リン酸根換算) 含有、のE V O H 組成物( B 3 ) を用意した。
Separately, ethylene content 3 2 mol%, saponification degree 9 9. 5 mol%, M F R = 3. 5 g / min (2 10 ° C., 2 1 60 g), boric acid content (in terms of boron) 0. 0 1 5 parts by weight, phosphoric acid 0. E V O H composition (B 1) containing 0.55 parts by weight (converted to phosphate group), ethylene content 3 2 mol%, saponification degree 9 9. 5 mol%, M F R = 3. 1 g / min (2 1O 0 C, 2 1 60 g), no boric acid added , phosphoric acid 0. E V O H composition (B 2) containing 0.55 parts by weight (converted to phosphate group), ethylene content 44 mol%, saponification degree 96 mol%, M F R = 8. 0 g / min (2 1O 0 C, 2 1 60 g), no boric acid added, phosphoric acid 0. An E V O H composition (B 3) containing 0 5 parts by weight (in terms of phosphate radical) was prepared.
実施例1
上記で得られたEVOH組成物(A1)とEVOH組成物(B1)を配合重量比が30:70となるように単軸押出機に供給し220℃で溶融混合して、本発明のEVOH組成物のペレットを得た。
このペレットについて1H−NMR(内部標準物質:テトラメチルシラン、溶媒:d6−DMSO)で測定して、エチレン含有量の平均値および構造単位(1)の導入量の平均値を算出したところ、エチレン含有量の平均値は33.6モル%、構造単位(1)の導入量の平均値は0.9モル%であった。なお、NMR測定には日本ブルカー社製「AVANCE DPX400」を用いた。
Example 1
The EVOH composition (A1) and EVOH composition (B1) obtained above are supplied to a single screw extruder so that the blending weight ratio is 30:70, and melt-mixed at 220 ° C. to obtain the EVOH composition of the present invention. A product pellet was obtained.
The pellet was measured by 1 H-NMR (internal standard substance: tetramethylsilane, solvent: d6-DMSO), and the average value of the ethylene content and the average value of the introduction amount of the structural unit (1) were calculated. The average value of the ethylene content was 33.6 mol%, and the average value of the introduction amount of the structural unit (1) was 0.9 mol%. In addition, “AVANCE DPX400” manufactured by Nippon Bruker Co., Ltd. was used for NMR measurement.
[1H−NMR](図2参照)
1.0〜1.75ppm:メチレンプロトン(図2の積分値e)
1.75〜1.90ppm:構造(1)の主鎖のメチンプロトン(図2の積分値f)
1.90〜2.02ppm:未ケン化酢酸ビニルのメチルプロトン(図2の積分値g)
3.25〜3.95ppm:1,2−グリコールのメチンプロトン+1,2−グリコー ルのメチレンプロトン+ビニルアルコールのメチンプロト ン(図2の積分値h)
[ 1 H-NMR] (see FIG. 2)
1.0 to 1.75 ppm: methylene proton (integrated value e in FIG. 2)
1.75 to 1.90 ppm: methine proton in the main chain of structure (1) (integrated value f in FIG. 2)
1.90 to 2.02 ppm: methyl proton of unsaponified vinyl acetate (integral value g in FIG. 2)
3.25 to 3.95 ppm: 1,2-glycol methine proton + 1,2-glycol methylene proton + vinyl alcohol methine proton (integral value h in FIG. 2)
[算出法]
エチレン含有量の平均値は、100×(3e+12f−2g−6h)/(3e−12f+2g+6h)より算出し、構造単位(1)の導入量は、100×12f/(3e−12f+2g+6h)より算出した。
[Calculation method]
The average value of ethylene content was calculated from 100 × (3e + 12f−2g−6h) / (3e−12f + 2g + 6h), and the introduction amount of structural unit (1) was calculated from 100 × 12f / (3e−12f + 2g + 6h).
上記で得られたペレット(EVOH組成物)をフィードブロック3種5層の多層Tダイを備えた多層押出装置に供給して、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製『ノバテックPP LF6H』)層/接着樹脂(三菱化学社製『モディックAP P513V』)層/EVOH組成物層/接着樹脂層(同左)/ポリプロピレン層(同左)の層構成(厚み90/20/40/20/90μm)の多層フィルム(多層構造体)を得た。Tダイのリップ幅は400mmでリップからキャストロールまでの距離は16mmであった。また、このときの製膜速度は80m/分であった。 The pellets (EVOH composition) obtained above are supplied to a multilayer extrusion apparatus equipped with a multilayer T die of 3 types and 5 layers of feed blocks, and a polypropylene ("Novatec PP LF6H" manufactured by Nippon Polypro Co.) layer / adhesive resin ( Multi-layer film (multi-layer structure) (layer thickness 90/20/40/20/90 μm) of “Modic AP P513V”) / EVOH composition layer / adhesive resin layer (same as left) / polypropylene layer (same as left) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Body). The lip width of the T die was 400 mm, and the distance from the lip to the cast roll was 16 mm. Moreover, the film forming speed at this time was 80 m / min.
(非ネックイン性)
上記の多層フィルム(多層構造体)の製造において、ダイスのリップの幅と得たフィルムの幅を測定しその差を求めて、それをネックイン量として、以下のように評価した。
○・・・20mm未満
△・・・20mm以上、40mm未満
×・・・40mm超
(Non-neck-in)
In the production of the above-mentioned multilayer film (multilayer structure), the width of the lip of the die and the width of the obtained film were measured to obtain the difference, and the difference was determined as the neck-in amount and evaluated as follows.
○ ・ ・ ・ less than 20mm △ ・ ・ ・ 20mm or more, less than 40mm × ・ ・ ・ over 40mm
(延伸性)
上記で得られた多層フィルム(多層構造体)を120℃のロール延伸機により3倍に縦延伸し、更に140℃の雰囲気のテンター延伸機により5.5倍に横延伸せしめ、続いて150℃の雰囲気中で熱固定して、得られた多層構造体を目視観察して、以下のように評価した。
○・・・多層延伸フィルムに白化やスジが観察されず、均一に延伸されている
△・・・多層延伸フィルム端部の一部に白化やスジが観察される
×・・・多層延伸フィルムの全面に白化やスジが観察される
(Extensible)
The multilayer film (multilayer structure) obtained above was longitudinally stretched 3 times by a roll stretching machine at 120 ° C., further stretched 5.5 times by a tenter stretching machine in an atmosphere of 140 ° C., and subsequently 150 ° C. The obtained multilayer structure was visually observed and evaluated as follows.
○: Whitening and streaks are not observed in the multi-layer stretched film, and are uniformly stretched. Δ ... Whitening and streaks are observed in part of the end of the multi-layer stretched film. Whitening and streaks are observed on the entire surface
(ガスバリア性の安定性)
多層延伸フィルムのTD方向(巻き方向に対して垂直な方向)に間隔を均等にとって端から端までの5カ所の酸素透過度(cc/m2・day・atm)を、温度23℃、湿度80%RHの条件で酸素透過度測定装置(MOCON社製『OXTRAN10/50』)を用いて測定し、その測定結果の標準偏差を算出した。また酸素透過度の平均値も同時に算出した。
(Gas barrier stability)
The oxygen permeability (cc / m 2 · day · atm) from end to end with a uniform spacing in the TD direction (direction perpendicular to the winding direction) of the multilayer stretched film was measured at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 80 Measurement was performed using an oxygen permeability measuring device (“OXTRAN 10/50” manufactured by MOCON) under the condition of% RH, and the standard deviation of the measurement result was calculated. The average value of oxygen permeability was also calculated at the same time.
実施例2
実施例1において、EVOH組成物(A1)/EVOH組成物(B1)の重量比を60/40とした以外は同様にEVOH組成物を作製し、同様に評価を行った。EVOH組成物の平均したエチレン含有量は35.2モル%、構造単位(1)の導入量は1.5モル%であった。
Example 2
In Example 1, an EVOH composition was prepared in the same manner except that the weight ratio of EVOH composition (A1) / EVOH composition (B1) was 60/40, and evaluation was performed in the same manner. The average ethylene content of the EVOH composition was 35.2 mol%, and the amount of structural unit (1) introduced was 1.5 mol%.
実施例3
実施例1において、EVOH組成物(A1)の代わりにEVOH組成物(A2)を使用し、EVOH組成物(B1)の代わりにEVOH組成物(B2)を使用した以外は同様にEVOH組成物を作製し、同様の評価を行った。EVOH組成物の平均したエチレン含有量は33.6モル%、構造単位(1)の導入量は0.9モル%であった。
Example 3
In Example 1, EVOH composition (A2) was used instead of EVOH composition (A1), and EVOH composition (B2) was used instead of EVOH composition (B1). A similar evaluation was made. The average ethylene content of the EVOH composition was 33.6 mol%, and the amount of structural unit (1) introduced was 0.9 mol%.
実施例4
実施例1において、EVOH組成物(A1)の代わりにEVOH組成物(A3)を使用した以外は同様にEVOH組成物を作製し、同様の評価を行った。
EVOH組成物の平均したエチレン含有量は33.6モル%、構造単位(1)の導入量は0.7モル%であった。
Example 4
In Example 1, an EVOH composition was prepared in the same manner except that the EVOH composition (A3) was used instead of the EVOH composition (A1), and the same evaluation was performed.
The average ethylene content of the EVOH composition was 33.6 mol%, and the amount of structural unit (1) introduced was 0.7 mol%.
実施例5
実施例1において、EVOH組成物(B1)の代わりにEVOH組成物(A4)を使用した以外は同様にEVOH組成物を作製し、同様の評価を行った。
EVOH組成物の平均したエチレン含有量は31.5モル%、構造単位(1)の導入量は2.5モル%であった。
Example 5
In Example 1, an EVOH composition was prepared in the same manner except that the EVOH composition (A4) was used instead of the EVOH composition (B1), and the same evaluation was performed.
The average ethylene content of the EVOH composition was 31.5 mol%, and the amount of structural unit (1) introduced was 2.5 mol%.
実施例6
実施例1において、EVOH組成物(A1)の代わりにEVOH組成物(A5)を使用し、EVOH組成物(A5)とEVOH組成物(B1)の溶融混合比を20/80とした以外は同様にEVOH組成物を作製し、同様の評価を行った。EVOH組成物の平均したエチレン含有量は33.1モル%、構造単位(1)の導入量は0.7モル%であった。
Example 6
In Example 1, EVOH composition (A5) was used instead of EVOH composition (A1), and the melt mixing ratio of EVOH composition (A5) and EVOH composition (B1) was set to 20/80. An EVOH composition was prepared and evaluated in the same manner. The average ethylene content of the EVOH composition was 33.1 mol%, and the amount of structural unit (1) introduced was 0.7 mol%.
比較例1
実施例1においてEVOH組成物(A1)を用いず、EVOH組成物(B1)のみを用いて同様に評価を行った。
Comparative Example 1
In Example 1, evaluation was similarly performed using only the EVOH composition (B1) without using the EVOH composition (A1).
比較例2
実施例1において、EVOH組成物(A1)の代わりにEVOH(B3)を用い、EVOH組成物(B1)/EVOH組成物(B3)の重量比を70/30としてEVOH組成物を得た以外は同様に評価を行った。
Comparative Example 2
In Example 1, EVOH (B3) was used in place of the EVOH composition (A1), and the EVOH composition was obtained by setting the EVOH composition (B1) / EVOH composition (B3) to a weight ratio of 70/30. Evaluation was performed in the same manner.
実施例及び比較例の評価結果を表1にまとめて示す。 The evaluation results of Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1.
〔表1〕
*:測定上限を超えたため測定不可
[Table 1]
*: Measurement is not possible because the measurement upper limit has been exceeded.
本発明のEVOH組成物は、非ネックイン性、延伸性に優れ、さらにはこの組成物を少なくとも1層とする多層構造体はガスバリア性能が安定しており、食品や医療品の包装材料として有用である。 The EVOH composition of the present invention is excellent in non-neck-in property and stretchability. Furthermore, the multilayer structure comprising this composition as at least one layer has stable gas barrier performance and is useful as a packaging material for foods and medical products. It is.
Claims (15)
レフィン樹脂の層が配されてなることを特徴とする請求項1 3 記載の多層構造体。 14. The multilayer structure according to claim 13 , wherein a layer of the ethylene-vinyl alcohol copolymer composition is used as an intermediate layer, and a polyolefin resin layer is disposed on both outer layers.
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