JPH08217830A - 成形物 - Google Patents

成形物

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JPH08217830A
JPH08217830A JP4912695A JP4912695A JPH08217830A JP H08217830 A JPH08217830 A JP H08217830A JP 4912695 A JP4912695 A JP 4912695A JP 4912695 A JP4912695 A JP 4912695A JP H08217830 A JPH08217830 A JP H08217830A
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JP
Japan
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resin
based resin
mol
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pva
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JP4912695A
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English (en)
Inventor
Yoshihiko Miyamoto
佳彦 宮本
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的強度に優れると共に、他の疎水性樹脂
と併用した場合にも、他の疎水性樹脂の機械的強度を低
下させることなく、成形加工性にも優れたポリビニルア
ルコール系樹脂の成形物を提供すること。 【構成】 特定のN,N−ジ分岐アルキルアクリルアミ
ドを0.1〜20モル%、エチレン性不飽和カルボン酸
もしくはその塩の少なくとも1種を0.1〜20モル%
共重合成分として含有する共重合体よりなる新規なポリ
ビニルアルコール系樹脂からなる。

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
(以下、PVAと略記する)を用いた成形物に関し、更
に詳しくは、新規なPVA系樹脂を用いた機械強度に優
れた成形物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、繊維、フィルム、シート、パ
イプ、チューブ、防滴膜、暫定皮膜、ケミカルレース用
水溶性繊維等の成形物用途に広く利用されている。そし
て、該成形物の帯電防止性、防曇性、水溶性用途におけ
る水分散性の向上や結露性の低下や成形性の改善を目指
してPVA中にスルホン酸基を導入することが試みられ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スルホン酸基を導入する場合には、(メタ)アリルスル
ホン酸(ナトリウム)と酢酸ビニルを共重合した後ケン
化することが行われるが、かかるスルホン酸類による変
性では得られる成形物の機械強度が低下する傾向にあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる欠点を解決すべく
鋭意検討した結果、本発明者は、変性成分として下記の
化1で示されるN,N−ジ分岐アルキルアクリルアミド
(A)を0.1〜20モル%、エチレン性不飽和カルボ
ン酸もしくはその塩の少なくとも1種(B)を0.1〜
20モル%共重合体成分とする新規なPVA系樹脂の成
形物は機械強度に優れ、更には帯電防止性、親水性付与
等の目的で他の疎水性樹脂に配合されてもその機械強度
が低下しないことを見いだし本発明に至った。
【0005】
【化1】 ここでR0は化2で示される。
【化2】 (但し、nは1〜3、R1は水素又はメチル基、R2〜R
4は水素又はアルキル基又はアリール(aryl)基をそれぞ
れ示し同時に2個以上は水素でなく、R2〜R4の炭素数
の合計が4以上である。)
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
変性PVA(以下、単に変性PVAと称することがあ
る)系樹脂は、上記の如く(A)〜(B)単位を必須成
分としており、(A)単位は上記化1で示される如き
N,N−ジ分岐アルキルアクリルアミド成分でR1〜R4
の上記官能基を有するものでR2〜R4の官能基の炭素数
が、4未満ではケン化時の変性基の安定性、水溶液の保
存安定性が悪く、該炭素数は好ましくは4〜16であ
る。該(A)単位を含有する共重合可能な単量体として
は、N,N−ジイソブチルアクリルアミド、N,N−ジ
(2−エチルヘキシル)アクリルアミド、N,N−ジイ
ソアミルアクリルアミド、N,N−ジイソブチルメタア
クリルアミド、N,N−ジ(2−エチルヘキシル)メタ
アクリルアミド、N,N−ジイソアミルメタアクリルア
ミドなどが挙げられ、好ましくはジイソブチルアクリル
アミドが好適に使用される。
【0007】又(B)単位を含有する共重合可能な単量
体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット
酸、フマル酸、マレイン酸モノエステル、イタコン酸モ
ノエステル、シトラコン酸モノエステル、フマル酸モノ
エステル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シト
ラコン酸及びこれらの塩等が挙げられる。
【0008】通常本発明の変性PVAを製造するには
(A)、(B)とビニルエステル(C)を共重合して得
られるビニルエステル系共重合体をケン化するが、
(C)としてはギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、酪酸ビニル等が挙げられるが、経済的にみて酢
酸ビニルが好ましい。
【0009】上記変性PVAの各単位の割合は、水溶
性、造膜性という点から上記化1で示されるN,N−ジ
分岐アルキルアクリルアミド単位(A)を0.1〜20
モル%、経済性という点より好ましくは0.1〜10モ
ル%、エチレン性不飽和カルボン酸もしくはその塩の少
なくとも1種(B)を0.1〜20モル%、好ましくは
0.1〜10モル%、ビニルエステル単位(C)及びビ
ニルアルコール単位(D)が、合計で60〜99.8モ
ル%の範囲が適当である。更に、ケン化度(ビニルエス
テル単位(C)とビニルアルコール単位(D)との合計
量に対するビニルアルコール単位(D)の割合)は、特
に限定されないが、変性PVA系樹脂の生産性等の点よ
り、60モル%以上であることが好ましい。
【0010】本発明に用いられる変性PVA系樹脂の重
合度は、特に限定されないが、300〜3000が好ま
しく、重合度が300未満では機械的強度が低下し、逆
に3000を越えると成形性が低下する傾向にある。
【0011】次に本発明の変性PVA系樹脂の製造方法
について説明する。本発明の変性PVA系樹脂は、上記
の化1で示される特定の構造単位を有するN,N−ジ分
岐アルキルアクリルアミド単量体とエチレン性不飽和カ
ルボン酸もしくはその塩の少なくとも1種及びビニルエ
ステルの共重合体をケン化することによって得られる。
該共重合反応は、ラジカル重合における公知の重合方
法、例えば塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合な
どのうち任意に選択できるが、工業的にみて溶液重合が
好ましい。又バッチ重合、連続重合等のいずれの方法も
選択することができる。重合時の単量体の仕込み方法と
しては特に制限はなく、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が、分岐アルキルアク
リルアミド及びエチレン性不飽和カルボン酸若しくはそ
の塩をPVA分子中に均一に導入出来る点で分割仕込
み、或いは連続仕込み方法が有利である。
【0012】共重合に当たって触媒としてはアゾビスイ
ソブチルニトリル、アセチルパーオキサイド、ベンゾイ
ルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド等の公知の
ラジカル重合触媒及びアゾビスジメチルバレロニトリ
ル、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル等の低温
活性ラジカル触媒等が用いられる。又、反応温度は当業
者周知の温度範囲より好適に選択することができる。
【0013】かかる重合に当たっては、本発明の趣旨を
損なわない限り上記3成分以外にかかる単量体と共重合
可能な他の不飽和単量体、例えばアルキルビニルエーテ
ル、メタアクリルアミド、エチレン、プロピレン、α−
ヘキセン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタド
デセン等のオレフィン、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル等のニトリル類、アクリル酸アルキルエステ
ル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキ
ルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル、イタコン
酸ジアルキルエステル、シトラコン酸ジアルキルエステ
ル、フマル酸ジアルキルエステル等を少量共重合させて
もよい。
【0014】かかる方法により得られた共重合体は、次
にケン化される。ケン化方法としては、ニーダーケン
化、連続ケン化、パールケン化等のいずれの方法も採用
することができ、該ケン化工程においては、必要に応じ
て残存モノマーを追い出してから、常法に従ってケン化
される。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、或い
は硫酸、塩酸等の酸触媒が用いられる。又、ケン化反応
温度は特に制限はなく、通常10〜60℃、好ましくは
20〜50℃の範囲から選ばれ、ケン化反応は5〜24
0分にわたって行われる。ケン化反応終了後、中和し、
必要に応じてアルコール等で洗浄し乾燥することにより
目的とする変性PVA系樹脂が得られる。次に得られた
変性PVA系樹脂を用いた成形物の成形法について説明
する。
【0015】該変性PVA系樹脂は、単独で用いること
も他の樹脂と併用して用いることもできる。該変性PV
A系樹脂単独で成形する方法としては、公知のPVA系
樹脂の成形方法を採用することができる。例えば、流延
法、キャスト法等の方法が採用でき、これらの成形方法
を行うとき該PVA系樹脂は1〜50重量%の水溶液と
して成形に供され、フィルムやシート等の成形物が得ら
れるのである。又、本発明の変性PVA系樹脂は、他の
樹脂と併用して用いることも大変有用で、他の樹脂とし
ては、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の疎水性樹脂
が挙げられる。
【0016】該PVA系樹脂と該疎水性樹脂の配合割合
は、該疎水性樹脂の種類により一概に言えないが、通常
は該PVA系樹脂100重量部に対して該疎水性樹脂が
50〜100000重量部の範囲から選択される。上記
のPVA系樹脂と疎水性樹脂とのブレンドに当たって
は、それぞれの所定量をドライブレンドする方法や溶融
ブレンドする方法が可能である。上記の如き疎水(熱可
塑)性樹脂を併用するときは、溶融成形が可能で、溶融
成形法としては、射出成形法、押出成形法、トランスフ
ァー成形法等が挙げられる。尚、上記の押出成形法には
ブロー成形、インフレーション成形、共押出成形、押出
コーティング等も含まれる。
【0017】射出条件としては、例えばシリンダー温度
150〜250℃、金型温度10〜100℃、射出圧力
500〜2000kg/cm2程度の範囲から好適に条
件設定され、又押出条件としては、例えばダイ温度を1
50〜250℃程度に設定して、スクリュー圧縮部温度
を吐出部温度より5〜30℃程度高い温度に設定して行
うことが好ましい。かかる方法で得られた本発明の成形
物は、変性PVA系樹脂単体においては、他の(変性)
PVA系樹脂に比して機械的強度に優れ、又他の疎水性
樹脂との併用においては、他の疎水性樹脂の機械的強度
を低下させることなく、成形加工性にも優れており、繊
維、フィルム、シート、パイプ、チューブ、防滴膜、暫
定皮膜、ケミカルレース用水溶性繊維等の用途に大変有
用である。
【0018】
【作用】本発明の成形物は、特定の変性PVA系樹脂を
用いているため、変性PVA系樹脂単体においては、他
の(変性)PVA系樹脂に比して機械的強度に優れ、又
他の疎水性樹脂との併用においては、他の疎水性樹脂の
機械的強度を低下させることなく、成形加工性にも優れ
ており、繊維、フィルム、シート、パイプ、チューブ、
防滴膜、暫定皮膜、ケミカルレース用水溶性繊維等の用
途に大変有用である。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、実施例中「%」、「部」とあるのは、断り
のない限り重量基準を意味する。 (変性PVA系樹脂の製造)還流冷却器、滴下漏斗、攪
拌機を備えた重合缶に酢酸ビニル1000部、メタノー
ル250部を仕込み攪拌しながら窒素気流下で温度を上
昇させ62℃においてアゾイソブチロニトリル0.4部
をメタノール19.6部に溶解した溶液を投入し重合を
開始した。重合開始点よりマレイン酸モノメチル8.0
部とN,N−ジイソブチルアクリルアミド22.6部を
溶解したメタノール溶液61.2部を5時間にわたって
連続的に滴下しながら重合を行い、酢酸ビニルエステル
の重合率が50%になった時点で重合を終了した。続い
てメタノール蒸気を吹き込む方法により未反応の酢酸ビ
ニルモノマーを系外に除去し共重合体のメタノール溶液
を得た。次いで、該溶液をメタノールで希釈して濃度を
30%に調製してニーダーに仕込み、溶液温度を35℃
に保ちながら水酸化ナトリウムを加えて中和した。
【0020】これに更に水酸化ナトリウムをポリマー中
の酢酸ビニル単位に対して30ミリモル加えて混練りし
た。ケン化反応進行と共にケン化物が析出し、遂には粒
子状となった。生成した変性PVA系樹脂を濾過し、メ
タノールでよく洗浄して熱風乾燥器中で乾燥し、目的物
を得た。得られた変性PVA系樹脂をソックスレー抽出
器を用いてメタノールで抽出洗浄し、N,N−ジイソブ
チルアクリルアミドによる変性度を1H−NMRで分析
した結果、変性度は2.0モル%であった。又、マレイ
ン酸モノメチルの変性度はケン化前の共重合体の滴定に
よる酸分定量で分析を行ったところ、変性度は1.0モ
ル%であり、変性PVA系樹脂のケン化度は、残存酢酸
ビニル単位の加水分解に要するアルカリ消費量の定量で
分析を行ったところ90モル%であった。尚、この変性
PVA系樹脂のB型粘度計による4%水溶液の粘度は、
30cps/20℃であった。
【0021】更に、得られた変性PVA系樹脂のIRス
ペクトル及び1H−NMR(D2O)スペクトルの帰属を
以下に示す。 IR : 3350cm-1、1100cm-1 −OH 2950cm-1、1420cm-1 −CH 1650cm-1 −C=O 1585cm-1 −COONa1 H−NMR: 1.0ppm −CH(CH33のメチルプロトン 2.1ppm −O−CO−CH3のメチルプロトン
【0022】実施例1 上記の変性PVA系樹脂の10%水溶液を調製後、該水
溶液をガラス板上に流して乾燥厚みが100μmのフィ
ルムを作製した。次に該フィルムを3号ダンベルに打ち
抜いて20℃,65%RH下で(株)島津製作所製オー
トグラフIM−1100型(ロードセル5kg,引張速
度100mm/min)にて、機械的強度(引張り強
度、伸び)を測定した。
【0023】実施例2〜7、比較例1〜8 表1に示した成分及び仕込み量で上記の(変性PVA系
樹脂の製造)と同様の手順により酢酸ビニルとの共重合
(比較例8では、変性用の単量体を添加せず)及びケン
化を行い表2に示す種々の変性PVA系樹脂を製造し、
該PVA系樹脂を用いて実施例1と同様にフィルムを作
製し、実施例1と同様に機械的強度の測定を行った。実
施例及び比較例の評価結果を表3に示す。
【0024】
【表1】 酢酸ビニルと共重合した単量体種類、仕込み量及び重合率 (A) 単 量 体 (B) 単 量 体 重合率 種 類 仕込み量 種 類 仕込み量 (%) (モル%) (モル%) 実施例1 D−i−BAAm 2.0 3M 1.0 50 〃 2 D−i−BAAm 2.0 3M 1.0 50 〃 3 D−i−BAAm 8.0 3M 4.0 46 〃 4 D−i−BAAm 0.5 3M 0.5 54 〃 5 D−i−BAAm 2.0 イタコン酸 1.0 52 〃 6 D−i−PAAm 2.0 3M 1.0 54 〃 7 D−EHAAm 2.0 3M 1.0 46 比較例1 D−i−BAAm 2.0 −− − 50 〃 2 N−n−OAAm 2.5 3M 1.0 47 〃 3 VeoVa−10 1.0 AS 1.0 55 〃 4 VeoVa−10 3.0 イタコン酸 1.0 50 〃 5 MRM 3.0 −− − 55 〃 6 −− − AMPS 2.0 55 〃 7 −− − 3M 1.0 60 〃 8 −− − −− − 87
【0025】 注)仕込み量は、モノマーの総仕込み量に対する(A)或いは(B)各単量体の 仕込みモル分率(モル%)を表す。 略語は以下の通り。 D−i−BAAm;N,N−ジイソブチルアクリルアミド D−i−PAAm;N,N−ジイソペンチルアクリルアミド D−EHAAm;N,N−ジ(2エチルヘキシル)アクリルアミド N−n−OAAm;N−n−オクチルアクリルアミド 3M;マレイン酸モノメチル AS;アリルスルホン酸ナトリウム MRM;モノ(ジイソプロピルメチル)マレート VeoVa−10;下記化3で示される単量体
【化3】 (但し、R1,R2,R3は水素又はアルキル基でR1,R
2,R3の炭素数の合計は平均で10である。) AMPS;N−スルホイソブチレンアクリルアミドナト
リウム
【0026】
【表2】 変 性 P V A ケン化度 (A)単量体 (B)単量体 4%粘度 の含有量 の含有量 (モル%) (モル%) (モル%) (cps) 実施例1 90 2.0 1.0 30 〃 2 80 2.0 1.0 25 〃 3 85 7.7 4.0 20 〃 4 90 0.5 0.5 30 〃 5 75 2.0 1.0 30 〃 6 90 2.0 1.0 30 〃 7 75 2.0 1.0 35 比較例1 90 2.0 − 30 〃 2 85 2.0 1.0 30 〃 3 75 0.8 1.0 30 〃 4 90 2.0 1.0 30 〃 5 90 2.0 − 30 〃 6 90 − 2.0 30 〃 7 90 − 1.0 30 〃 8 90 − − 30
【0027】尚、上記実施例2〜7で得られた変性PV
A系樹脂のIRスペクトル及び1H−NMR(D2O)ス
ペクトルの帰属を以下に示す。 (実施例2の変性PVA系樹脂) IR : 3350cm-1、1100cm-1 −OH 2950cm-1、1420cm-1 −CH 1650cm-1 −C=O 1585cm-1 −COONa1 H−NMR: 1.0ppm −CH(CH33のメチルプロトン 2.1ppm −O−CO−CH3のメチルプロトン
【0028】 (実施例3の変性PVA系樹脂) IR : 3350cm-1、1100cm-1 −OH 2950cm-1、1420cm-1 −CH 1650cm-1 −C=O 1585cm-1 −COONa1 H−NMR: 1.0ppm −CH(CH33のメチルプロトン 2.1ppm −O−CO−CH3のメチルプロトン
【0029】 (実施例4の変性PVA系樹脂) IR : 3350cm-1、1100cm-1 −OH 2950cm-1、1420cm-1 −CH 1650cm-1 −C=O 1585cm-1 −COONa1 H−NMR: 1.0ppm −CH(CH33のメチルプロトン 2.1ppm −O−CO−CH3のメチルプロトン
【0030】 (実施例5の変性PVA系樹脂) IR : 3350cm-1、1100cm-1 −OH 2950cm-1、1420cm-1 −CH 1650cm-1 −C=O 1585cm-1 −COONa1 H−NMR: 1.0ppm −CH(CH33のメチルプロトン 2.1ppm −O−CO−CH3のメチルプロトン
【0031】 (実施例6の変性PVA系樹脂) IR : 3350cm-1、1100cm-1 −OH 2950cm-1、1420cm-1 −CH 1650cm-1 −C=O 1585cm-1 −COONa1 H−NMR: 0.9ppm −CH2CH3のメチルプロトン 2.1ppm −O−CO−CH3のメチルプロトン
【0032】 (実施例7の変性PVA系樹脂) IR : 3350cm-1、1100cm-1 −OH 2950cm-1、1420cm-1 −CH 1650cm-1 −C=O 1585cm-1 −COONa1 H−NMR: 0.9ppm −CH2CH3のメチルプロトン 2.1ppm −O−CO−CH3のメチルプロトン
【0033】
【表3】
【0034】実施例8〜11 実施例1で用いた変性PVA系樹脂を用いて、硬質ポリ
塩化ビニル及びナイロン12に表4に示す如くそれぞれ
ブレンドし、溶融成形により厚さ100μmのフィルム
を作製して、該フィルムの機械的強度(引張強度、伸
度)及び成形性を調べた。評価結果を表4に併せて示
す。また、硬質ポリ塩化ビニル及びナイロン12それぞ
れを単独で用いた場合の機械的強度(引張強度、伸度)
及び成形性を参考例1及び2として表4に併せて示す。
尚、機械的強度の測定方法は実施例1の方法に準じ、成
形性については、200〜210℃でTダイでの溶融押
出において、厚さ30μmのフィルム成形が可能かどう
かを調べた。
【0035】
【表4】 ブレンド組成物 フィルムの機械的強度 成形性 疎水性樹脂 ブレンド比 引張り強度 伸び (重量比) (kg/cm2) (%) 参考例1 PVC 100/ 0 480 14 成形可能 実施例8 PVC 100/10 465 13 成形可能 〃 9 PVC 100/20 450 13 成形可能 参考例2 NY12 100/ 0 451 233 成形可能 実施例10 NY12 100/10 435 220 成形可能 〃 11 NY12 100/20 430 210 成形可能 注)PVCは硬質ポリ塩化ビニルを、NY12はナイロン12をそれぞれ表し、 ブレンド比は疎水性樹脂/変性PVA系樹脂を示す。
【0036】
【発明の効果】本発明の成形物は、特定の変性PVA系
樹脂を用いているため、変性PVA系樹脂単体において
は、他の(変性)PVA系樹脂に比して機械的強度に優
れ、又他の疎水性樹脂との併用においては、他の疎水性
樹脂の機械的強度を低下させることなく、成形加工性に
も優れており、繊維、フィルム、シート、パイプ、チュ
ーブ、防滴膜、暫定皮膜、ケミカルレース用水溶性繊維
等の用途に大変有用である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年4月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 ここでR0は化2で示される。
【化2】 (但し、nは1〜3、R1は水素又はメチル基を示す。
又、R2〜R4は水素又はアルキル基又はアリール(aryl)
基をそれぞれ示し、同時に2個以上は水素ではなく、R
2〜R4の炭素数の合計が4以上である。)
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08L 23/00 LCK C08L 23/00 LCK 27/06 LET 27/06 LET 67/00 LPB 67/00 LPB 77/00 LQS 77/00 LQS

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の化1で示されるN,N−ジ分岐ア
    ルキルアクリルアミド(A)を0.1〜20モル%、エ
    チレン性不飽和カルボン酸もしくはその塩の少なくとも
    1種(B)を0.1〜20モル%共重合成分とする共重
    合体よりなるポリビニルアルコール系樹脂を含有するこ
    とを特徴とする成形物。 【化1】 ここでR0は化2で示される。 【化2】 (但し、nは1〜3、R1は水素又はメチル基を示す。
    又、R2〜R4は水素又はアルキル基又はアリール(aryl)
    基をそれぞれ示し、同時に2個以上は水素ではなく、R
    2〜R4の炭素数の合計が4以上である。)
  2. 【請求項2】 疎水性樹脂がポリアミド系樹脂、ポリオ
    レフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル
    系樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴と
    する請求項1記載の成形物。
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