JPH0596617A - ポリビニルアルコール延伸成形物 - Google Patents

ポリビニルアルコール延伸成形物

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JPH0596617A
JPH0596617A JP3263962A JP26396291A JPH0596617A JP H0596617 A JPH0596617 A JP H0596617A JP 3263962 A JP3263962 A JP 3263962A JP 26396291 A JP26396291 A JP 26396291A JP H0596617 A JPH0596617 A JP H0596617A
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JP
Japan
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pva
polyvinyl alcohol
metal salt
layer
melt
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JP3263962A
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Hiroyuki Oba
弘行 大場
Kazuhiko Hirose
和彦 広瀬
Hideaki Tanaka
英明 田中
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Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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Publication date
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリビニルアルコール1g当り0.01〜3ミリ
モルの金属塩を含有するポリビニルアルコールを熱溶融
して得られるフィルム、シート等を延伸したものであ
る。このフィルム、シート等は単層でも多層でもよく、
多層の場合は共押出物が好ましい。 【効果】 金属塩を特定量含むため熱溶融成形が可能で
あり、延伸も容易となり、得られた延伸成形物は高湿度
下でもガスバリヤー性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリビニルアルコール
(以後PVAと略称する)と特定量の金属塩との組成物
からなる溶融成形物を延伸して得られる延伸PVA成形
物又は該成形物からなる層を少くとも1層含む積層成形
物に関する。
【0002】
【従来の技術】PVAは透明性、ガスバリヤー性、耐油
性、強度などの点で非常に優れた性質を有している樹脂
であり、広く工業的に利用されている。しかし、PVA
は結晶融点が熱分解開始温度より高いためポリエチレン
やポリ塩化ビニル或いはポリプロピレンなどでは容易に
採用できた簡単な溶融成形法をPVAへ適用することは
困難であった。この問題に対して、本発明者等は先に特
願平2-338796号において、PVAへの特定量の金属塩の
添加が、従来は溶融加工が特に難しいとされた高けん化
度のPVAでも、その高ガスバリヤー性を低下させるこ
となくPVAの溶融成形を可能にすることを示した。
【0003】しかし、かくして得られた金属塩を含有す
るPVA溶融成形物も金属塩を含まないPVA成形物と
同様に湿度の影響を受けやすく、吸湿することにより気
体透過性が著しく増加する傾向があった。
【0004】一方、PVAフィルムに耐湿性を付与する
方法として、表面保護性を有する高分子物質の溶液を塗
布して溶剤を蒸散させ、フィルム表面に保護膜を形成す
る方法(特公昭 48-1238号公報)が提案されているが、
PVAそのものの耐湿性を改善するものではなく、また
有機溶剤溶液の塗布工程や溶剤蒸散工程などの複雑な工
程が必要であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
塩をある特定の割合で含有した上記のPVA溶融成形物
の耐湿性、即ち高湿度下でのガスバリヤー性を向上せし
め、熱溶融成形が容易でかつ耐湿性の優れたPVA成形
物を提供することにある。
【0006】そして、本発明者等は鋭意研究を重ねた結
果、該PVA溶融成形物が優れた延伸性を持つこと、お
よび延伸処理によりPVAの高湿度下でのガスバリヤー
性が顕著に向上することを知見し、本発明に到達した。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、PVA1g
当り0.01〜3.0 ミリモルの金属塩を含有したPVAから
なる溶融成形物を延伸して得られる本発明のPVA成形
物および該成形物からなる層を少なくとも1層有する積
層成形物によって達成される。
【0008】本発明で用いられるPVAは一般に、重合
度 200以上、けん化度80%以上、好ましく90%以上、さ
らに好ましく95%以上のものである。けん化度が80%未
満では十分なガスバリヤー性が得られず、また、重合度
が 200未満では粘度が低くなり、通常の成形装置の使用
に適さない。
【0009】金属塩はPVAの分解開始温度(Td)を
その流動開始温度(Tf)より高くするものであればい
かなる金属塩であっても良いが、例示すればリチウム、
ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、カルシウ
ム、マグネシウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類
金属、コバルト、スズ、マンガン、ニッケル、鉄、チタ
ン、などの2〜4価の重金属の塩化物、臭化物、ヨウ化
物などのハロゲン化物や炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの
無機酸塩、酢酸塩、乳酸塩、ステアリン酸塩などの有機
酸塩が好適である。これらの金属塩の中では、リチウム
塩と2価の金属塩がPVAに特に優れた延伸性を与え、
特に好ましく用いられる。また、これらの金属塩は単独
であっても、混合物であってもよい。
【0010】金属塩の量は金属塩の種類によって異なる
がPVA1gに対し0.01〜3.0 ミリモル、好ましくは
0.1〜 2.0ミリモルが用いられる。0.01ミリモルよりも
少ないとTdを上昇させる効果が低下し、 3.0ミリモル
を超えると却ってTdが低下してTd>Tfの条件が得
られ難くなり、熱分解による着色が顕著となる。 0.1〜
2.0 ミリモルの範囲ではPVAのガスバリヤー性を更に
向上させることができるので、高ガスバリヤー性を利用
する用途には特に好ましい。
【0011】本発明の目的及び効果を阻害しない範囲内
で、PVAと金属塩の組成物にポリエチレン、マレイン
酸グラフトポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエステル、エチレン−アクリル酸共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エ
チル共重合体等の変性ポリオレフィン、アイオノマーで
示される熱可塑性樹脂、エラストマー及び可塑剤、安定
剤、滑剤、抗酸化剤、無機フィラー、顔料等の無機及び
有機添加物を添加することができる。
【0012】このようなPVA−金属塩組成物は熱プレ
ス成形、射出、押出成形(T−ダイ、ブロー)等の溶融
成形によりフィルム、シート、チューブ、容器等の任意
の成形品に成形される。
【0013】このようにして得られたPVA溶融成形物
はテンター延伸、インフレーション延伸等により延伸さ
れる。延伸倍率は高い方が好ましく、少くとも面積延伸
倍率が2倍以上であることが好ましい。面積倍率が2倍
以下では高湿度下のバリヤー性がそれ程向上しない。延
伸は一般に80〜150 ℃、時間5分以内好ましくは2秒〜
1分で行なわれる。延伸によりガスバリヤー性が向上す
る理由はPVAの分子鎖の配向結晶化が向上するためと
考えられる。
【0014】本発明のPVA延伸成形物は単層もしくは
多層の成形物として好ましくはシート、フィルムあるい
はカップやボトルなどの容器に使用される。
【0015】多層成形物は本発明の延伸成形物のシー
ト、フィルム又は容器に他の樹脂からなるシートあるい
はフィルムを貼り合わせて形成してもよく、或いはPV
A−金属塩組成物と他の樹脂を複数の押出機を用いて、
多層用のダイから共押出積層して、多層フィルムや容器
等に成形した後、これらの成形物を延伸してもよい。
【0016】本発明の多層成形物の層構成は任意である
が少くとも1層が本発明のPVA延伸成形物の層であれ
ばよく、その厚みは1〜100 μm 好ましくは3〜50μm
であることが好ましい。
【0017】多層を構成する他の層としては共押出可能
な熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体、アイオノマー等の
オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、
ポリカーボネート等を例示し得る。これらの樹脂は、必
要に応じて共押出し可能な接着剤の層を層間に設けて、
PVA−金属塩組成物と共押出しして積層成形される。
そして、得られた多層溶融成形物を延伸すると、本発明
の共押出多層成形物となる。
【0018】共押出多層成形物の層構成としては、PV
A−金属塩組成物の層を芯層となし、両外層に上記の熱
可塑性樹脂の層を配した構成が好ましく、特に熱可塑性
樹脂がオレフィン樹脂である場合には、両外層で水分の
侵入が抑制されるので、延伸によるPVA層の耐湿性の
向上と相俟って高湿度下でも高いガスバリヤー性能を保
持し得、特に好ましい層構成が達成される。
【0019】更に、本発明の単層もしくは多層の延伸成
形物は必要に応じ延伸後熱固定される。熱固定は好まし
くは80〜200 ℃、1分以内で行なわれる。
【0020】また、本発明の単層もしくは多層の延伸シ
ートなしいフィルムはその対向する端縁部分をエポキシ
系やイソシアネート系等の接着剤、或いはヒートシール
や高周波シール等の接合手段によって貼り合わせてパウ
チ(袋)状の容器とすることができる。
【0021】
【実施例】実施例1〜7 金属塩水溶液をPVA(クラレ(株)製ポバール(登録
商標)PVA105 、重合度500 、けん化度98.5%)に対
し、金属塩含量が表1に示される量になるように重量比
で1対1に混合し、室温で1晩含浸させた後、 120℃で
3時間乾燥させ、金属塩添加PVAを得た。この金属塩
添加PVAを卓上プレス((株)神藤金属工業所、AY
SR5型)を用い、温度 220〜230 ℃でプレス成形した
後、2軸延伸機(東洋精機(株)製)で延伸温度80〜15
0 ℃で延伸し、延伸性の評価を行った。表1には面積延
伸倍率で4倍以上の延伸が可能なものを○で示す。
【0022】
【表1】
【0023】実施例8〜13、比較例1〜3 金属塩水溶液をPVA(クラレ(株)製ポバール(登録
商標)PVA105 、重合度500 、けん化度98.5%)に対
し、金属塩含量が表2に示される量になるように重量比
で1対1に混合し、室温で1晩含浸させた後、 120℃で
3時間乾燥させ、金属塩添加PVAを得た。これらの金
属塩含有PVAをT−ダイをセットした30φ単軸スクリ
ュー押出機(L/D=22)で溶融押し出しし、厚さ30μ
m の未延伸フィルムを得た(比較例1〜3)。ダイス温
度は 220〜240 ℃であった。続いて得られた未延伸フィ
ルムを2軸延伸機(東洋精機(株)製)で表2に示され
た延伸倍率に延伸した。未延伸フィルム並びに延伸フィ
ルムの酸素透過度(延伸フィルムは30μm 換算値)を表
2に示した。未延伸フィルムに比し、延伸フィルムの酸
素透過度は非常に小さくなった。
【0024】フィルムの酸素透過度はASTM D3985
-81 に従って、モダンコントロール社製MOCON(登
録商標)OXTRAN(登録商標)−100 型を用い、30
℃80%RHの条件で測定した。
【0025】
【表2】
【0026】実施例14、比較例4 塩化カルシウム 0.5ミリモル/gを添加したPVAを実
施例1と同様にして得た。第1層エチレン−酢酸ビニル
共重合体(日本ユニカ(株)製NUC3190)、第5層の
アイオノマー樹脂(三井デュポン(株)製ハイミラ
ン)、第2層、第4層の接着樹脂(三井石油化学工業
(株)製アドマーSF750)並びに第3層の上記塩化カル
シウム添加PVAをそれぞれの押出機を通してサーキュ
ラーダイから温度 225℃で、PVA−金属塩組成物を芯
層とした上述の層構成となるように共押出し、急冷した
後インフレーション法で縦横各々3倍で2軸延伸した。
延伸条件は温度95℃、時間約5秒であった。得られた延
伸フィルム(実施例14)の各層の厚みは第1層12μm 、
第2層及び第4層2μm 、第3層10μm 、第5層28μm
であり、全層の厚みは54μm であった。
【0027】また、実施例14と同じ樹脂を、同じ層構成
となるように幅350mm のT−ダイからダイス温度 225℃
で共押出しした。この未延伸フィルムと延伸フィルムの
30℃、80%RHにおける酸素透過度は夫々 140cc/m2
・day ・atm と40cc/m2 ・day ・atm であり、延伸フ
ィルムの酸素透過度が未延伸フィルムに比し非常に向上
することが判る。
【0028】
【発明の効果】本発明では、PVAに特定量の金属塩を
加え、溶融成形後、延伸することによって、従来、困難
とされてきた高湿度下でのガスバリヤー性に優れたPV
A延伸物を得ることができる。
【0029】特に、加熱下の延伸処理は熱処理効果と延
伸効果が相挨って高湿度下でも高いガスバリヤー性を発
現することができる。
【0030】本発明の成形物は溶融成形物であるため、
流延法などに比較し、工業的な製造が容易である。
【0031】本発明の延伸シートないしフィルム及び容
器はガスバリヤー性に優れているため、酸素ガスによっ
て変質しやすい食品、例えば、畜肉、ハム、ソーセージ
あるいは炭酸ガスが透過することによって、商品価値が
低下する炭酸飲料等の包装材料に適している。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 5/00 7167−4J C08L 29/04 LGM 6904−4J LGN 6904−4J // B29K 29:00 4F B29L 7:00 4F

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリビニルアルコール1g当り0.01〜3.
    0 ミリモルの金属塩を含有するポリビニルアルコールの
    溶融成形物を延伸してなるポリビニルアルコール延伸成
    形物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のポリビニルアルコール
    延伸成形物からなる層を少くとも1層有する積層成形
    物。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のポリビニルアルコール
    延伸成形物からなる層を少くとも1層有する共押出し積
    層成形物。
JP3263962A 1990-11-30 1991-10-11 ポリビニルアルコール延伸成形物 Pending JPH0596617A (ja)

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DE69113956T DE69113956T2 (de) 1990-11-30 1991-11-29 Gegenstand aus Polyvinylalkohol und diesen enthaltenden Mehrschichtgegenstand.
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