JPH1180253A - エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出安定性と均一なフィルムまたはシートの
成形を可能にする成形安定性に優れたエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物を得るための処理方法を提供する
こと。 【解決手段】エチレン含有量 Ｅｔ（モル％），ケン化
度 ＳＶ（モル％）のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物を含水させるに当たり、下記（１）式を満たす条
件でエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物と水を接触
させて含水率１０〜５０重量％に処理する。 【数１】 （但し、Ｔは処理温度（℃），ｔは処理時間（分）を表
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン−酢酸ビ
ニル系共重合体ケン化物（以下、ＥＶＯＨと略記する）
の（含水）処理方法に関し、更に詳しくは成形安定性に
優れたＥＶＯＨの処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＥＶＯＨはその透明性、ガスバ
リヤー性、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、床暖房用導
管、壁紙等の建材、ガソリンタンク等の用途に用いら
れ、フィルム、シート、チューブ、ボトル、タンク、パ
イプ等形状に成形されて利用されている。かかる成形に
あたっては、通常溶融成形が行われ、かかる成形によ
り、上記の如きフィルム状、シート状、ボトル状、タン
ク状、カップ状、パイプ状、チューブ状等の形状に加工
されて実用に供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
成形時の溶融成形条件により成形物の外観不良や物性不
足等の不都合が起きることもしばしばあり、かかる溶融
成形条件は、非常に重要な問題で、外観性等の良好な溶
融成形条件が望まれるところであり、かかる溶融成形性
（高速成形性、透明性、機械的強度等）の向上を目的と
して、含水ＥＶＯＨを用いた溶融成形法も提案されてお
り（特公昭４７−２９５７８号公報）、かかる含水ＥＶ
ＯＨを用いることも成形性の向上には有用な手段である
ことが示されているが、原料となる含水ＥＶＯＨは、含
水率によりその溶融粘度が変化する為に、原料ＥＶＯＨ
の含水率が均一でない場合には、フィルムの膜厚変動や
吐出量の変化をきたし均一なフィルムを製造することが
難しい。それ故に、含水ＥＶＯＨを溶融押出成形する際
には、含水率を一定に制御された含水ＥＶＯＨを製造す
ることが重要な点となる。しかしながら、従来技術では
含水ペレットの製造においては何ら具体的な検討がなさ
れておらず、含水率を一定に制御したＥＶＯＨの含水処
理方法が望まれているところである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者がＥＶ
ＯＨの含水処理方法について鋭意研究した結果、エチレ
ン含有量 Ｅｔ（モル％），ケン化度 ＳＶ（モル％）の
ＥＶＯＨを含水させるに当たり、下記（１）式を満たす
条件でＥＶＯＨと水または水蒸気を接触させて含水率１
０〜５０重量％に処理することにより、ＥＶＯＨ中に水
を均一に含有させることができ、得られた含水ＥＶＯＨ
が成形安定性に優れることを見いだし、本発明を完成す
るに至った。

【数２】 （但し、Ｔは処理温度（℃），ｔは処理時間（分）を表
す。） すなわち、本発明では、含水させるＥＶＯＨの種類（エ
チレン含有量やケン化度）に合わせて含水処理の温度や
時間をコントロールして上記の（１）式の範囲内にする
ことにより、成形安定性に優れた含水ＥＶＯＨが得られ
るものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いるＥＶＯＨとしては、特に限定されない
が、エチレン含有量が１０〜６０モル％（更には２５〜
５５モル％）、ケン化度が９０モル％以上（更には９９
モル％以上）、該エチレン含有量が、１０モル％未満で
は耐水性が不十分となり、一方６０モル％を越える場合
や該ケン化度が、９０モル％未満の場合には、ガスバリ
ヤー性が低下して好ましくない。

【０００６】本発明に用いるＥＶＯＨには、少量の変性
成分として、例えば不飽和カルボン酸、その無水物、
塩、エステルやα−オレフィン類、ビニルエーテル、ニ
トリル、アミド類をはじめ任意の変性重合成分が含まれ
ていても良い。又、本発明においては、エチレン含有量
及びケン化度が上記の如き範囲のＥＶＯＨであれば、単
独で用いても、異なる組成のＥＶＯＨを２種以上併用し
て用いてもよい。

【０００７】かかるＥＶＯＨの含水率は１０〜５０重量
％で、好ましくは１５〜４０重量％、更に好ましくは２
０〜３０重量％であり、かかる含水率が１０重量％未満
では押出成形温度を上げる必要があり、ロングラン加工
（成形）性が低下するだけでなく、二次加工困難とな
り、逆に５０重量％を越えると押出機中で樹脂と水分の
一部分離が起こり押出しが不安定となり好ましくない。
本発明においては、かかるＥＶＯＨを得る為に、下記
（１）式を満足する条件で水と接触させることを最大の
特徴とするものである。ここで、ＥｔはＥＶＯＨのエチ
レン含有量（モル％）、ＳＶはＥＶＯＨのケン化度（モ
ル％）、ｔは処理時間（分）、Ｔは処理温度（℃）であ
る。

【数３】

【０００８】かかる範囲を越える処理条件で含水処理を
行うと、含水率の斑を生じたり充分な吸水が行われず、
均一に含水したＥＶＯＨを製造することが困難であり、
またかかる範囲未満で含水処理を行った場合も、ＥＶＯ
Ｈ中に局在化した水の状態が非常に不安定となり、含水
させてもＥＶＯＨ中から経時的に水分が排斥され、含水
率が不均一な部分が発生して、本発明の目的を達成する
ことができない。より好ましくは、上記（１）式の範囲
は２０〜９０である。

【０００９】上記の条件を満足させる含水の処理方法、
すなわち、ＥＶＯＨと水を接触させる方法としては、特
に限定されず、水にＥＶＯＨを浸せきさせる方法、水蒸
気中にＥＶＯＨを放置させる方法、ＥＶＯＨに水をスプ
レー等で吹き付ける方法等が挙げられるが、具体的に
は、オートクレーブ等の装置を用いて処理を行うことが
好ましく、通常該オートクレーブは、密閉の耐熱・耐圧
容器中に水の存在下で加熱して水蒸気で処理を行うもの
で、一例を挙げて説明すれば、０．５〜１０ｌ容量のス
テンレス容器にペレット状または粉末状のＥＶＯＨを
０．１〜５ｋｇ程度を入れて、オートクレーブ中で、上
記（１）式を満足するようにＥＶＯＨの種類も考慮しな
がら適宜選択すればよい。また、このとき吸水させやす
くするために、該ステンレス容器中にＥＶＯＨと一緒に
水を入れて、ＥＶＯＨを水に浸漬させた状態でオートク
レーブで処理を行ってもよい。

【００１０】かかる処理の時間は（１）式を満たす範囲
内であれば特に限定されないが、通常は１〜２００分
（更には５〜１２０分）程度が好ましく、該時間が１分
未満ではＥＶＯＨ中に水分が充分吸収されず、逆に２０
０分を越えるとＥＶＯＨに吸収される水分の量が飽和に
達し、長時間にわたる処理を行っても吸水率を上げるこ
とができず効果がなく好ましくない。かかる処理温度は
（１）の条件を満たす範囲内であれば特に限定されない
が、通常は５０〜１６０℃（更には５５〜１５５℃）が
好ましく、該温度が５０℃未満では、充分な吸水が行わ
れずに含水率の斑を生じ、逆に１６０℃を越えると、Ｅ
ＶＯＨ自身が吸水する前に溶融してしまい好ましくな
い。かかる処理中に若干のメタノール，イソプロピルア
ルコール等のアルコールと共に含水させることも可能
で、更には、この際、少量のエチレングリコール，プロ
ピレングリコール，グリセリンなどの可塑剤を含んでい
てもよい。

【００１１】かくして、本発明の処理方法により、含水
率（１０〜５０重量％）が制御されたＥＶＯＨが得られ
るわけであるが、得られたＥＶＯＨは成形安定性に優れ
るもので、成形にあたっては、通常溶融押出機が用いら
れ、フィルム等の成形物に成形される。かかる成形時の
条件としては、特に限定されないが、通常はノンベン
ト、スクリュータイプ押出機を用い溶融温度４０〜１５
０℃で押出製膜される。製膜されたフィルム中に均一な
分布で水を残留させる為に、圧縮比２．０〜４．０スク
リューを用いる。得られた成形物は、更に二次加工性、
特に延伸処理等により非常に優れたフィルムや容器等を
得ることができる。かかる延伸に関しては、通常の方法
で行うことも可能で、１軸延伸法、２軸延伸法（同時、
逐次）等があり、特に限定されない。

【００１２】かくして得られたＥＶＯＨフィルム（未延
伸も含む）は、単層のみならず、かかるフィルムを少な
くとも一層とする積層体として実用に供せられることが
多い。該積層体の製造に当たっては、得られたフィル
ム、シート等の樹脂成形物の層の片面又は両面に他の基
材をラミネートするのであるが、ラミネート方法として
は、例えば、該樹脂成形物と他の基材のフィルム、シー
トとを有機チタン化合物、イソシアネート化合物、ポリ
エステル系化合物等の公知の接着剤を用いてラミネート
する方法等が挙げられる。

【００１３】かかる他の基材フィルムとしては、直鎖状
低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、ＥＶＡ、アイオノマ
ー、エチレン−プロピレン共重合体、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
ト変性したもの等の広義のポリオレフィン系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、ポリエステル、ポリアミド、共重合ポ
リアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アク
リル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリエステルエラ
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、ＥＶＯＨ等が挙げられ、
更には、紙、金属箔、１軸又は２軸延伸プラスチックフ
ィルム又はシート、織布、不織布、金属綿条、木質面な
ども使用可能である。積層体の層構成としては、ＥＶＯ
Ｈフィルムの層をI（I₁，I₂，・・・）、他の基材、例
えば熱可塑性樹脂層をII（II₁，II₂，・・・）とすると
き、フィルム、シート状であれば、I／IIの二層構造の
みならず、II／I／II、I／II／I、I₁／I₂／II、I／II₁
／II₂、II₂／II₁／I／II₁／II₂など任意の組合せが可能
である。

【００１４】かくして、得られたＥＶＯＨフィルムやそ
の積層体は、その特性、即ち外観特性、ガスバリヤー性
等に優れるため、食品や医薬品、農薬品、工業薬品包装
用のフィルム、シート、チューブ、袋、容器等の用途に
非常に有用である。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。尚、例中、「部」、「％」とあるのは、特に断り
のない限り重量基準を意味する。 実施例１ エチレン含有量３５モル％、ケン化度９９．８モル％の
ＥＶＯＨ（ペレット状）１ｋｇを１ｋｇの水と共に３ｌ
のステンレスバットに入れた後、５０ｌ容のオートクレ
ーブにセットした。処理温度１２０℃、処理時間３０分
の条件で含水処理を行って含水率３１％の含水ＥＶＯＨ
を得た。このときの（１）式の値は５０であった。得ら
れた含水ＥＶＯＨの安定性を以下の要領で調べた。

【００１６】（含水ＥＶＯＨの安定性）含水ＥＶＯＨ製
造後、マヨネーズ瓶に含水ＥＶＯＨを入れ、密閉した
後、１ヶ月室温放置後のペレット中の含水率を測定し
て、以下のとおり評価した。 ○ −−− 含水率の減少が１％未満 △ −−− 含水率の減少が１〜３％ × −−− 含水率の減少が３％を越える また、得られた含水ＥＶＯＨをＴダイを備えた単軸押出
機に供給し、厚さ３０μｍのＥＶＯＨフィルムの成形を
行った。単軸押出機による製膜条件は下記の通りとし
た。 スクリュー内径 ６５ｍｍ Ｌ／Ｄ ２８ スクリュー圧縮比 ３．８ Ｔダイ コートハンガータイプ ダイ巾 ４５０ｍｍ 押出温度 Ｃ1：１１０℃、 Ｈ：９５℃ Ｃ2：１２０℃、 Ｄ：９５℃ Ｃ3：１１０℃、 Ｃ4：９５℃ Ｃ5：９５℃ 上記のＥＶＯＨフィルムの成形に当たっては、９６時間
の連続成形を行って、以下の評価を行った。

【００１７】（押出安定性）上記の成形中の押出機の電
流変動を測定し、電流（Ａ）の最大値と最小値との差を
もって、以下の様に評価した。 ○ −−− （最大値−最小値）≦４ × −−− （最大値−最小値）＞４ （フィルムの均一性の評価）クロスニコルの状態で重ね
合わせた２枚の偏光板の間に製膜したフィルムを置き、
フィルムの均一性（スジ等の発生がないか等）を目視評
価して、以下のとおり評価した。 ○ −−− 良好 △ −−− やや良好 × −−− 不均一

【００１８】実施例２ 実施例１において、処理温度１００℃、処理時間３０分
の含水処理条件とした以外は同様に行って、含水率１４
％のＥＶＯＨを得た。このときの（１）式の値は６０で
あった。得られたＥＶＯＨの評価を実施例１と同様に行
った。

【００１９】実施例３ 実施例１において、処理温度１３０℃、処理時間１２０
分の含水処理条件とした以外は同様に行って、含水率４
０％のＥＶＯＨを得た。このときの（１）式の値は２８
であった。得られたＥＶＯＨの評価を実施例１と同様に
行った。

【００２０】実施例４ 実施例１において、エチレン含有量２９モル％、ケン化
度９９．８モル％のＥＶＯＨ（ペレット状）を用いた以
外は同様に行って、含水率４８％のＥＶＯＨを得た。こ
のときの（１）式の値は４４であった。得られたＥＶＯ
Ｈの評価を実施例１と同様に行った。

【００２１】実施例５ ５ｌ容のステンレスバットに３ｌの水と１ｋｇのＥＶＯ
Ｈ（ペレット状：エチレン含有量３５モル％、ケン化度
９９．８モル％、含水率１６ｗｔ％）を入れて、直火で
１１０℃で３００分加熱して、含水率３０％のＥＶＯＨ
を得た。このときの（１）式の値は３２であった。得ら
れたＥＶＯＨの評価を実施例１と同様に行った。

【００２２】実施例６ 実施例１において、エチレン含有量４４モル％、ケン化
度９９．８モル％のＥＶＯＨ（ペレット状）を用いて、
温度１２０℃で６０分間処理を行った以外は同様に行っ
て、含水率２８％のＥＶＯＨを得た。このときの（１）
式の値は４３であった。得られたＥＶＯＨの評価を実施
例１と同様に行った。

【００２３】比較例１ 実施例１において、処理温度８０℃、処理時間１０分の
含水処理条件とした以外は同様に行って含水率９％のＥ
ＶＯＨ（（１）式の値＝１５４）を得て、同様に評価を
行った。

【００２４】比較例２ 実施例１において、エチレン含有量２７モル％、ケン化
度９９．８モル％のＥＶＯＨを用い、処理温度１４０
℃、処理時間１８０分の含水処理条件とした以外は同様
に行って含水率５５％のＥＶＯＨ（（１）式の値＝１
９）を得て、実施例１と同様に評価を行った。実施例及
び比較例の評価結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】 （含水ＥＶＯＨの安定性）（押出安定性）（フィルムの均一性） 実施例１ ○ ○ ○ 〃 ２ ○ ○ ○ 〃 ３ ○ ○ ○ 〃 ４ △ △ ○ 〃 ５ ○ ○ ○ 〃 ６ ○ ○ ○ 比較例１ ○ × △ 〃 ２ × 押出機内で樹脂と水分が分離したため製膜せず

【００２６】

【発明の効果】本発明の方法で含水処理したＥＶＯＨ
は、含水率が安定しているため、押出加工中における粘
度の変動が少なく加工安定性に優れている。それ故に、
均一性に優れており、厚み斑の少ないフィルムやシート
等の成形物を得ることができ、食品や医薬品、農薬品、
工業薬品包装用のフィルム、シート、チューブ、袋、容
器等の用途に非常に有用である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン含有量 Ｅｔ（モル％），ケン
   化度 ＳＶ（モル％）のエチレン−酢酸ビニル共重合体
   ケン化物を含水させるに当たり、下記（１）式を満たす
   条件でエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物と水また
   は水蒸気を接触させて含水率１０〜５０重量％に処理す
   ることを特徴とするエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
   化物の処理方法。 【数１】 （但し、Ｔは処理温度（℃），ｔは処理時間（分）を表
   す。）
2. 【請求項２】 オートクレーブを用いて処理してなるこ
   とを特徴とする請求項１記載のエチレン−酢酸ビニル共
   重合体ケン化物の処理方法。
3. 【請求項３】 エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
   のエチレン含有量（Ｅｔ）が１０〜６０モル％でケン化
   度（ＳＶ）が９０モル％以上であることを特徴とする請
   求項１または２記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケ
   ン化物の処理方法。