JPH04246533A - 積層物 - Google Patents

積層物

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JPH04246533A
JPH04246533A JP3221091A JP3221091A JPH04246533A JP H04246533 A JPH04246533 A JP H04246533A JP 3221091 A JP3221091 A JP 3221091A JP 3221091 A JP3221091 A JP 3221091A JP H04246533 A JPH04246533 A JP H04246533A
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Takashi Takeuchi
尚 竹内
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は積層体に関し、詳しくは
エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層を中間層とし
、接着剤層を介して、ポリオレフィン樹脂層/エチレン
−酢酸ビニル共重合体けん化物/エチレン系共重合体の
混合組成物の層と最内外層がポリオレフィン系樹脂層か
らなる、高温多湿状態においても優れたバリア性を有す
る積層物を提供することを目的とするものである。
【0002】
【従来の技術】エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物
は、機械的に良好であり、しかもガスバリア性、保香性
、耐油性等に優れた熱可塑性樹脂である。しかし、親水
性であるため高湿度の雰囲気にさらされたり、水やアル
コールなどの極性溶剤に接触すると上記の特性が失われ
る欠点を有する。そこでエチレン−酢酸ビニル共重合体
けん化物と疎水性ポリオレフィンとの少なくとも3層よ
りなる積層物、特にエチレン−酢酸ビニル共重合体けん
化物を中間層とし、接着剤層を介して、その最内外層を
ポリオレフィンによって保護した3種5層からなる積層
物が現在の市場でよく使われている。
【0003】しかし、近年、食品、医薬品等の分野にお
いて滅菌、殺菌などが必要になり、レトルト処理などの
高温多湿状態でガスバリア性が優れた材料が求められて
いるが、このような材料では高温時におけるポリオレフ
ィン層の水蒸気バリア効果の喪失が、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体けん化物の多湿下でのバリア性低下をまね
き、バリア材料としての役割を果たさない欠点があった
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように従来技術の
エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物を中間層とし、
接着剤層を介して、その最内外層をポリオレフィンにし
た積層物は、レトルト処理等の高温多湿条件下でガスバ
リア性が著しく悪化する問題があった。以上のことから
本発明は、これらの欠点(問題点)がなく、すなわちエ
チレン−酢酸ビニル共重合体けん化物の特性であるガス
バリア性、保香性等を生かし、レトルト処理等の高温多
湿条件下でガスバリア性が著しく悪化しない積層物を得
ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に従えばこれらの
課題は、エチレンの共重合割合が10〜65モル%であ
り、エチレン−酢酸ビニル共重合体を少なくとも90%
以上けん化させることによって得られる、エチレン−酢
酸ビニル共重合体けん化物層を中間層とし、接着剤層を
介して、(a)ポリオレフィン系樹脂が100重量部に
対して(b)エチレンの共重合割合が10〜65モル%
であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体を少なくとも9
0%以上けん化させることによって得られる、エチレン
−酢酸ビニル共重合体けん化物が10〜90重量部(c
)スチレン系熱可塑性エラストマー及びそのマレイン酸
変性樹脂が5〜70重量部、とを配合した、混合組成物
の層と最内外層がポリオレフィン系樹脂層からなること
を特徴とする積層物によって解決できる。
【0006】以下本発明を具体的に説明する。 A.ポリオレフィン系樹脂 本発明のポリオレフィン系樹脂層を製造するために用い
られるポリオレフィン系樹脂及び混合物の層とに用いる
ポリオレフィン系樹脂の代表例としては、ポリプロピレ
ンがあげられるが、他にプロピレンとエチレンとのラン
ダムまたはブロック共重合体、プロピレンおよび/また
はエチレンと炭素数が多くとも12個の他のα−オレフ
ィンとのランダム又はブロック共重合体(α−オレフィ
ンとの共重合割合は多くとも20重量%)、エチレンの
単独重合体、エチレンと炭素数が3〜12個のα−オレ
フィンとの共重合体、炭素数が4〜6個のα−オレフィ
ンの単独重合体もあげられる。
【0007】さらに、本発明においてはこれらのポリオ
レフィン系樹脂に少なくとも1個の二重結合を有する化
合物(たとえば、不飽和のカルボン酸、ビニルシラン化
合物)をグラフト重合することによって得られる変性ポ
リオレフィンも含まれる。これらのポリオレフィン系樹
脂および変性ポリオレフィンは、それぞれ単独で使用し
てもよく、2種以上併用してもよい。また、これらのポ
リオレフィン系樹脂および変性ポリオレフィンのうち、
2種以上を任意の割合で樹脂ブレンドとして用いてもよ
い。
【0008】さらに、これらのポリオレフィン系樹脂に
さらに無機充填剤を配合してもよく、無機充填剤は、一
般に合成樹脂およびゴムの分野において広く使われてい
るものである。これらの無機充填剤としては、酸素およ
び水と反応しない無機化合物であり、混練時および成形
時において分解しないものが好んで用いられる。
【0009】該無機充填剤としては、アルミニウム、銅
、鉄、鉛、ニッケル、マグネシウム、カルシウム、バリ
ウム、亜鉛、ジルコニウム、モリブデン、ケイ素、アン
チモン、チタンなどの金属の酸化物、その水和物(水酸
化物)、硫酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩のごとき化合物、こ
れらの複塩ならびにこれらの混合物に大別される。
【0010】該無機充填剤の代表例としては、前記の酸
化アルミニウム(アルミナ)、その水和物、水酸化カル
シウム、酸化マグネシウム(マグネシア)、水酸化マグ
ネシウム、酸化亜鉛(亜鉛華)、鉛丹および鉛白のごと
き鉛の酸化物、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、塩
基性炭酸マグネシウム、ホワイトカーボン、アスベスト
、マイカ、タルク、ガラス繊維、ガラス粉末、ガラスビ
ーズ、クレー、ケイソウ土、シリカ、ワラストナイト、
酸化鉄、酸化アンチモン、酸化チタン(チタニア)、リ
トボン、軽石粉、硫酸アルミニウム(石膏など)、ケイ
サンジルコニウム、酸化ジルコニウム、炭酸バリウム、
ドロマイト、二硫化モリブデンおよび砂鉄があげられる
【0011】これらの無機充填剤のうち、粉末状のもの
はその径が20μm 以下(好適には10μm 以下)
のものが好ましい。また繊維状のものでは、径が1〜5
00μm (好適には 1〜300μm )であり、長
さが0.1〜6mm(好適には0.1〜5mm)のもの
が望ましい。さらに、平板状のものは径が30μm 以
下(好適には10μm 以下)のものが好ましい。これ
らの無機充填剤のうち、特に平板状(フレーク状)のも
のおよび粉末状のものが好適である。
【0012】前記ポリオレフィン系樹脂のメルトインデ
ックス〔JIS K7210 にしたがい、条件が14
で測定、以下「MI(1) 」と云う〕は、通常0.0
05〜100g/10分であり、0.01〜80g/1
0分のものが望ましく、とりわけ0.02〜50g/1
0分のものが好適である。MI(1) が0.005g
/10分未満のポリオレフィン系樹脂を使用すると、流
動性が悪いために押出成形ができずシートの層を作るこ
とができない。一方、100g/10分を超えたポリオ
レフィン系樹脂を使うならば、これらの共押し出しシー
トを製造するさいにドローダウンが大きく良好な製品を
得ることができない。
【0013】なお、無機充填剤を配合する場合、ポリオ
レフィン系樹脂と無機充填剤との合計量中に占める無機
充填剤の配合割合は、一般には多くとも80重量%であ
り、70重量%以下が好ましく、特に60重量%以下が
好適である。これらの合計量中に占める無機充填剤の配
合割合が80重量%を超えるならば、シートに成形する
押出成形が難しく良好なシートが得られない。
【0014】B.エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化
物 また本発明においてエチレン−酢酸ビニル共重合体けん
化物層に使われるエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化
物、また混合組成物層に使われる、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体けん化物はエチレン含有量が10〜65モル
%であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を少なくとも9
0モル%以上けん化したものである。
【0015】さらにフィルム状及びシート状に成形でき
る分子量の物が望ましく、メルトインデックス〔JIS
 K7210 にしたがい、温度が210℃及び荷重が
2.16kgで測定、以下「MI(2) 」と云う〕は
通常0.1〜50g/10分であり、0.1〜20g/
10分の物が望ましい。MI(2) が0.1g/10
分未満のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物を使う
と積層物を製造するさい、樹脂の流動性が低いため樹脂
がながれず良好な積層体が得られない。一方、20g/
10分を超えたエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物
を使うと積層物を製造するさい、樹脂の流動性が高すぎ
て良好な積層体が得られない。
【0016】C.スチレン系熱可塑性エラストマー本発
明において混合組成物に使われる、スチレン系熱可塑性
エラストマーはスチレンと水添ブタジエン共重合体又は
スチレンと水添イソプレン共重合体及び、スチレンと水
添ブタジエン共重合体であり、さらにスチレンと水添イ
ソプレン共重合体に無水マレイン酸を付加したものも非
常に良好である。
【0017】スチレンと水添ブタジエン共重合体又はス
チレンと水添イソプレン共重合体はスチレン重合体ブロ
ックと水添ブタジエンあるいは水添イソプレンブロック
からなり、スチレン系重合体の例としてはスチレン、α
−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルキシレ
ン、ビニルナフタレン、及びそれらの混合物が挙げられ
る。
【0018】また本発明に使われるスチレンと水添ブタ
ジエン共重合体又はスチレンと水添イソプレン共重合体
、及びスチレンと水添ブタジエン共重合体又はスチレン
と水添イソプレン共重合体に無水マレイン酸を付加した
ものは、スチレンの含有量が10〜40重量%であり、
溶液粘度(25℃、25重量%トルエン溶液中)が10
0〜50,000CPSの特性を有するものである。
【0019】溶液粘度が100CPS未満では流動性が
高く、混合組成物での相溶性が不良となりガスバリア効
果、ポリオレフィン樹脂との接着強度が発揮されない。 また、溶液粘度が50,000CPSを超えると流動性
が悪く、混合組成物での相溶性が不良となりガスバリア
効果、ポリオレフィン樹脂との接着強度が発揮されない
【0020】また、これらの物は商業的に入手可能であ
り、当業者に周知の方法によって製造できる物でもある
【0021】D.混合組成物の混合割合とその製造本発
明の混合組成物層に使われる各樹脂の混合割合は、ポリ
オレフィン系樹脂100重量部に対して、エチレン−酢
酸ビニル共重合体けん化物10〜90重量部、スチレン
系熱可塑性エラストマー及びそのマレイン酸変性樹脂が
5〜70重量部であり、ポリオレフィン系樹脂は混合物
組成物中での割合が20〜80重量部であり、好適には
30〜70重量%である。
【0022】混合組成物中におけるポリオレフィン系樹
脂の割合が10重量%未満では、最内外層のポリオレフ
ィン層との接着が弱く実用に耐えられる積層体が得られ
ず、一方80重量%を超えるとレトルト処理等の高温高
湿度条件下でガスバリア性が著しく悪化したものしか得
られない。
【0023】また、混合物中におけるエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体けん化物の割合はポリオレフィン系樹脂1
00重量部に対して10〜90重量部であり、好適には
15〜80重量部ある。10重量部未満ではレトルト処
理等の高温高湿度条件下でガスバリア性が著しく悪化し
たものしか得られなく、一方90重量部を超えると最内
外層のポリオレフィン層との接着が弱く実用に耐えられ
る積層体が得られない。
【0024】さらに混合組成物中におけるスチレン系熱
可塑性エラストマー及びそのマレイン酸変性樹脂の割合
はポリオレフィン系樹脂100重量部に対して5〜70
重量部であり、好適には10〜50重量部である。スチ
レン系熱可塑性エラストマー及びそのマレイン酸変性樹
脂の割合が5重量部未満では混合組成物中におけるエチ
レン−酢酸ビニル共重合体けん化物の分散が悪いため、
耐衝撃性が著しく低いものか、高温高湿度条件下でのガ
スバリア性悪化防止効果が発揮されないものになる。
【0025】一方70重量部を超えるとレトルト処理等
の高温高湿度条件下でガスバリア性が著しく悪化したも
のあるいは耐衝撃性が低いものか、ポリオレフィン層と
の接着性不良のものしか得られなく、いずれかの問題で
実用に耐えられる積層体が得られない。
【0026】本発明の混合組成物の製造は混合組成物を
構成する各樹脂をタンブラー、ヘンシェルミキサー、ス
ーパーミキサー等の混合ミキサー等で混合すればよく、
また押出機前の原料供給系の混合ミキサーで混合しても
得られ、さらに混合組成物を構成する各樹脂をスクリュ
ー式押出機、バンバリーミキサー、ニーダーなどの一般
に合成樹脂分野において使われている混練機を使用して
溶融混合させることによっても製造できる。
【0027】E.積層物の製造 本発明の積層体はエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化
物層を中間層とし、接着剤層を介して上記説明の混合組
成物層と最内外層がポリオレフィン系樹脂層とからなる
積層物である。これらの層の積層物は一般的に公知の共
押出法によって得られ、例えば共押出Tダイ成形でフィ
ルム、シート、共サーキュラーダイ成形でフィルム、シ
ート、共押出中空成形で容器、ボトル、共射出成形で各
種容器、等の各種型ものを得ることができる。
【0028】本発明の積層物を得る共押出成形の押出温
度は、一般的には100〜350℃であり、150〜3
30℃が好適であり、特に180〜300℃が好適であ
る。
【0029】また、本発明の積層物の各層の厚みは、中
間層をなすエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層が
2〜500μであり、好適には5〜 300μである。 中間層をなすエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層
の厚みが2μ未満ではガスバリア効果が乏しく、一方5
00μを超えると効果はあるが、コストが高くなり実用
性がない商品になる。
【0030】混合組成物層の厚みは片面が10〜300
0μであり、好適には15〜2000μである。混合組
成物層の厚みが10μ未満では高温高湿度条件下でのガ
スバリア性悪化防止効果が発揮されなく、一方3000
μを超えると成形加工が困難で、実用性に乏しい製品に
なる。
【0031】さらに、最内外層をなすポリオレフィン系
樹脂層は片面が10〜3000μであり、好適には15
〜2000μである。最内外層をなすポリオレフィン層
の片面が10μ未満では、高温高湿度条件下でのガスバ
リア性悪化防止効果がなく、一方3000μを超えると
成形加工が困難で、実用性に乏しい製品しか得られない
【0032】また、本発明におけるエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体けん化物と混合物層との接着剤は当業界では
すでに公知のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物と
ポリオレフィン樹脂との接着剤であるマレイン酸変性ポ
リオレフィン等からなる樹脂を接着層樹脂として使用す
ればよい。
【0033】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳しく説
明する。なお、実施例および比較例における各サンプル
の酸素透過率は、酸素透過測定装置「モダンコントロー
ル社(米国)型式OX−RTAN10/50」で、測定
温度23℃、相対湿度60%の条件で測定した。また、
接着強度は得られた積層シートのうち15mm幅の試料
をサンプリングし、この資料を引取速度100mm/分
、180度の方向に剥離試験を行い接着強度を求めた。 さらに、シートの耐衝撃性強度は、製造した積層シート
から横150mm×幅150mmのシートを切断して測
定用試料を作り、落錘衝撃試験をASTM  D  1
709に準拠して、23℃における耐衝撃性強度を求め
た。実施例および比較例において使ったポリオレフィン
系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物、スチ
レン系熱可塑性エラストマー及びそのマレイン酸変性樹
脂の種類、物性などを下記に示す。
【0034】〔(A)ポリオレフィン系樹脂〕ポリオレ
フィン系樹脂として、MI(1) が0.6g/10分
であり、エチレンの共重合割合が18重量%であるエチ
レン−プロピレンブロック共重合体〔以下「PP(A)
」と云う〕、MI(1) が2.0g/10分であるプ
ロピレン単独重合体〔以下「PP(B)」と云う〕、J
ISK7210にしたがい条件が4で測定したMI(3
) が0.2g/10分であり、密度が0.955g/
cm3 であるエチレン単独重合体〔以下「PE(1)
 」と云う〕、PP(A)が85重量%、PE(1) 
が15重量%の混合物〔以下「PP(c)」と云う〕を
使った。
【0035】〔(B)エチレン−酢酸ビニル共重合体け
ん化物〕エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物として
、エチレンの共重合割合が25モル%である、エチレン
−酢酸ビニル共重合体をけん化させることによって得ら
れるけん化物〔けん化度99%、MI(2) 5.0g
/10分、以下「EVOH(1) 」と云う〕。また、
エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物として、エチレ
ンの共重合割合が38モル%であるエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体をけん化させることによって得られるけん化
物〔けん化度99%、MI(2) 3.0g/10分、
以下「EVOH(2) 」と云う〕。
【0036】〔(C)スチレン系熱可塑性エラストマー
及びそのマレイン酸変性樹脂〕スチレン系熱可塑性エラ
ストマー及びそのマレイン酸変性樹脂として、シェル化
学(株)製FG1901X[スチレン含有量28重量%
、無水マレイン酸付加率2重量%、溶液粘度6000C
PS、以下「SEBS−M」と云う]。またクラレ(株
)製  商品名  セプトン1001[スチレン含有量
35重量%、溶液粘度6100CPS、以下「SEBS
」と云う]。
【0037】〔(D)接着剤〕エチレン−酢酸ビニル共
重合体けん化物と混合物層との接着剤は最内外層ポリプ
ロピレン系樹脂の場合は昭和電工(株)社製変性ポリオ
レフィン樹脂ER321P〔以下「ER321P」と云
う〕、最内外層がポリエチレン系樹脂の場合は昭和電工
(株)社製変性ポリオレフィン樹脂ER403〔以下「
ER403」と云う〕を使った。
【0038】実施例1〜5、比較例1〜4混合組成物層
を構成する混合組成物を、表1に示した各樹脂の混合割
合で、L/D=24、口径65mmφの押出機を用い、
押出温度220℃で混練・混合を行い混合組成物層用の
ペレットを作成した。
【0039】次に、得られた混合組成物層用ペレット、
及びポリオレフィン系樹脂、接着剤樹脂、エチレン−酢
酸ビニル共重合体けん化物の各樹脂を4種7層多層シー
ト製造装置(東芝機械(株)社製  フィードブロック
方式65mmφ押出機2台、40mmφ押出機2台)を
用いてポリオレフィン系樹脂層/混合組成物層/接着剤
層/エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層/接着剤
層/混合組成物層/ポリオレフィン系樹脂層からなり、
エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層を中心層とす
る対象構造の積層シートを製造した。
【0040】積層シートの製造において、ポリオレフィ
ン系樹脂層は口径65mmφ押出機を用い、押出温度2
30℃で、混合組成物層は口径40mmφ押出機を用い
、押出温度230℃で、接着剤層は口径40mmφ押出
機を用い、押出温度220℃で、エチレン−酢酸ビニル
共重合体けん化物層は口径40mmφ押出機を用い、押
出温度200℃で、各層の構成は表2に示す構成で積層
シートを製造した。このようにして、得られた各積層シ
ートの接着強度と耐衝撃性強度を測定した結果を表2に
示す。
【0041】さらに、これらの各積層シートを真空成形
機(浅野研究所社製、型式  FLX02)を用いて直
径が81.2mm、深さ40mm、容量160ccの容
器を製造した。そして、得られた各容器に全内容量の5
%が空間部になるように水を充填させ、厚さが20μの
アルミニウム箔を介在して両面の厚さが60μであるプ
ロピレン系重合体で製造した蓋を温度が200℃、圧力
が2.5kg/cm2 の条件で3秒間リングシールを
行い、水が充填された容器を作成した。この容器をレト
ルト釜(大和製罐、空気圧式、レトルト処理装置)に入
れ120℃の温度で20分間レトルト処理を行った。こ
れらの、レトルト処理した容器及びレトルト未処理の容
器の酸素透過率を酸素透過測定装置で測定した結果を表
2に示す。
【0042】また、比較例は本発明範囲外の樹脂構成で
ある表1に示す混合組成物6〜9のペレットを作成し、
表2に示した構成の積層シートを製造した。そして、得
られた積層シートの接着強度及び耐衝撃性強度を測定し
、その結果を表2に示す。さらに得られた積層シートを
実施例1と同様に真空成形で容器を作成して、レトルト
処理した容器及びレトルト未処理の容器の酸素透過率を
測定し、得られた結果を表2に示す。
【0043】以上のようにして、得られた結果は表2に
実施例及び比較例として示してあるが、本発明の積層シ
ートは接着強度が強く、耐衝撃性が優れ、レトルト処理
前後においてもバリア性がほとんど変化していないこと
が明らかである。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】
【発明の効果】本発明の積層物は共押出Tダイ成形、共
押出サーキュラーダイ成形、共押出中空成形、共押出射
出成形、などによりフィルム、シート、パイプ、及び各
種容器類例えばボール状、トレイ状、ボトル状、タンク
状に賦形された容器に成形され、一般食品包装、化学品
、医薬品などの包装、ならびに一般産業用途などの広い
分野に使用され、特にレトルト処理等の高温高湿で使用
する用途分野において優れた効果を発揮する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  エチレンの共重合割合が10〜65モ
    ル%であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体を少なくと
    も90%以上けん化させることによって得られる、エチ
    レン−酢酸ビニル共重合体けん化物層を中間層とし、接
    着剤層を介して、(a)ポリオレフィン系樹脂が100
    重量部に対して(b)エチレンの共重合割合が10〜6
    5モル%であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体を少な
    くとも90%以上けん化させることによって得られる、
    エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物が10〜90重
    量部(c)スチレン系熱可塑性エラストマー及びそのマ
    レイン酸変性樹脂が5〜70重量部、とを配合した、混
    合組成物の層と最内外層がポリオレフィン系樹脂層から
    なることを特徴とする積層物。
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