JP2011099050A5 - - Google Patents
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なお、上記ペレットを得る工程から得られたエチレン−ビニルアルコール系共重合体のペレットの含水量は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部に対して10重量部未満であることが望ましい。 The water content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer pellets obtained from the step of obtaining the pellets is desirably less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer .
ケン化の方法に関しては、目標とするケン化度に応じて、バッチ式、連続式(ベルト式)、塔式のいずれかの方法を採用することが可能である。ケン化時の触媒量が低減できることやケン化反応が高効率で進み易い等の理由より、好ましくは、塔式装置(図示省略)を用いることが好ましい。 Regarding the saponification method, any one of a batch method, a continuous method (belt method), and a column method can be adopted depending on the target saponification degree. For reasons such as reduction of the amount of catalyst during saponification and the saponification reaction proceeding with high efficiency, it is preferable to use a tower type apparatus (not shown).
上記カルボン酸を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト中のカルボン酸の含有量は、滴定法にて測定した値で、EVOHに対して通常10〜10000ppm、好ましくは50〜3000ppm、さらに好ましくは100〜2000ppmである。カルボン酸の含有量が少なすぎると、カルボン酸の含有効果が充分に得られない傾向があり、逆に多すぎると均一なフィルムを得ることが難しくなる傾向がある。なお、洗浄水におけるカルボン酸の濃度は、通常10〜3000ppmであり、好適には20〜1000ppm、さらに好適には30〜500ppmである。 When the carboxylic acid is added, the content of carboxylic acid in the EVOH paste obtained after the main washing step is a value measured by a titration method and is usually 10 to 10,000 ppm, preferably 50 to 3000 ppm, more preferably EVOH. Preferably it is 100-2000 ppm. If the content of carboxylic acid is too small, the effect of containing carboxylic acid tends to be insufficient, and conversely if too large, it tends to be difficult to obtain a uniform film. In addition, the density | concentration of carboxylic acid in wash water is 10-3000 ppm normally, Preferably it is 20-1000 ppm, More preferably, it is 30-500 ppm.
上記カルボン酸塩を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト中のカルボン酸塩の含有量は、原子吸光分析における金属換算にて、EVOHペーストに対して通常10〜5000ppmであり、好適には30〜1000ppm、さらに好適には50〜700ppmである。少なすぎると溶融成形時に着色が発生することがあり、また多すぎると溶融粘度が高くなることがある。なお、洗浄水におけるカルボン酸塩の濃度は、通常10〜3000ppmであり、好ましくは20〜1000ppm、さらに好ましくは30〜500ppmである。 When the carboxylate is added, the carboxylate content in the EVOH paste obtained after the main washing step is usually 10 to 5000 ppm with respect to the EVOH paste in terms of metal in atomic absorption analysis. Is 30 to 1000 ppm, more preferably 50 to 700 ppm. If the amount is too small, coloring may occur during melt molding, and if the amount is too large, the melt viscosity may increase. In addition, the density | concentration of the carboxylate salt in washing water is 10-3000 ppm normally, Preferably it is 20-1000 ppm, More preferably, it is 30-500 ppm.
上記ホウ素化合物を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト中のホウ素化合物の含有量は、ホウ素換算(灰化後、ICP発光分析法にて分析)で通常、EVOHペーストに対して10〜10000ppmであり、好ましくは100〜8000ppm、さらに好ましくは100〜7000ppmである。上記ホウ素化合物の含有量が少なすぎると熱安定性の改善効果が少なく、また、多すぎるとゲル化の原因となったり、成形性不良となる傾向がある。なお、洗浄水におけるホウ素化合物の濃度は、通常10〜3000ppmであり、好適には20〜1000ppm、さらに好適には30〜500ppmである。 When adding the boron compound, the content of the boron compound in the EVOH paste obtained after the main washing step is usually 10 to the EVOH paste in terms of boron (after ashing and analyzed by ICP emission spectrometry). It is 10000 ppm, preferably 100 to 8000 ppm, more preferably 100 to 7000 ppm. If the content of the boron compound is too small, the effect of improving the thermal stability is small, and if it is too large, gelation may occur or moldability tends to be poor. In addition, the density | concentration of the boron compound in wash water is 10-3000 ppm normally, Preferably it is 20-1000 ppm, More preferably, it is 30-500 ppm.
上記リン酸化合物を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト中のリン酸化合物の含有量は、EVOHペーストに対してリン酸根換算で(イオンクロマトグラフィーにて分析)で通常、リン酸根換算で1〜1000ppmである。上記範囲となるように添加することで、成形物の着色およびゲルやフィッシュアイの発生を抑制することでき、上記含有量が少なすぎると溶融成形時が着色しやすくなる傾向が見られ、逆に多すぎると成形物のゲルやフィッシュアイが発生しやすくなる場合がある。なお、洗浄水におけるリン酸化合物の濃度は、通常1〜3000ppmであり、好ましくは10〜1000ppm、さらに好ましくは20〜500ppmである。 When the above phosphate compound is added, the content of the phosphate compound in the EVOH paste obtained after the main washing step is usually converted to phosphate radicals (analyzed by ion chromatography) with respect to the EVOH paste and converted to phosphate radicals. 1 to 1000 ppm. By adding so as to be in the above range, coloring of the molded product and generation of gels and fish eyes can be suppressed, and if the content is too small, a tendency to color during melt molding is seen, conversely If the amount is too large, gels and fish eyes of the molded product may be easily generated. In addition, the density | concentration of the phosphoric acid compound in washing water is 1-3000 ppm normally, Preferably it is 10-1000 ppm, More preferably, it is 20-500 ppm.
上記の構成によれば、塔型洗浄槽2内に導入されたEVOHと水/アルコールとの混合物からなるペーストは、洗浄水中で、スクリューによるフィード作用および重力により、上流側となるペースト導入口2aから、下流側となるペースト導出口2bに向かってスムーズに輸送されるとともに、対向する各プロペラと各棚板の間を通過するときに生じるせん断作用によって、ペーストの外面が内側に入るように、かつ、ペーストの内部が外に出るように混練され、このペーストの表面層が順次更新されて、上記洗浄水との充分な接触が行われる。 According to the above configuration, a paste consisting of a mixture of EVOH and water / alcohol introduced into the tower-type cleaning tank 2, with wash water in, by the feeding action and gravity by the screw, the paste inlet on the upstream side The outer surface of the paste enters the inside by the shearing action that occurs when passing between the propellers and the shelves facing each other while being smoothly transported from 2a to the paste outlet 2b on the downstream side, and Then, the paste is kneaded so that the inside of the paste comes out, and the surface layer of the paste is sequentially renewed, and sufficient contact with the washing water is performed.
上記の構成によれば、塔型洗浄槽3内に導入されたEVOHと水/アルコールとの混合物からなるペーストは、第1実施形態と同様、洗浄水中で、スクリューによるフィード作用および重力により、上流側となるペースト導入口3aから、下流側となるペースト導出口3bに向かってスムーズに輸送されるとともに、対向する各回転ピンと各固定ピンの間を通過するときに生じるせん断作用によって、ペーストの外面が内側に入るように、かつ、ペーストの内部が外に出るように混練され、このペーストの表面層が順次更新されて、上記洗浄水との充分な接触が行われる。したがって、本第2実施形態の塔型洗浄槽3においても、上記ペースト中のアルコールや不純物等を、洗浄水に効率的に溶解させることができる。 According to the above configuration, a paste consisting of a mixture of EVOH and water / alcohol introduced into the tower-type cleaning tank 3, as in the first embodiment, in the wash water in, by the feeding action and gravity by the screw, The paste is smoothly transported from the upstream paste introduction port 3a to the downstream paste outlet 3b, and the shearing action that occurs when the paste passes between each rotating pin and each fixed pin, The paste is kneaded so that the outer surface enters the inside and the inside of the paste comes out, and the surface layer of the paste is sequentially renewed to make sufficient contact with the washing water. Therefore, also in the tower type washing tank 3 of the second embodiment, alcohol, impurities, etc. in the paste can be efficiently dissolved in the washing water.
<ケン化工程>
反応溶液内の残存酢酸ビニルを除去した、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液を、棚段塔の塔上部より30重量部/時間の速度で供給し、同時にこの共重合体中の酢酸基のモル数に対して、6ミリモル当量の水酸化ナトリウムメタノール溶液0.54重量部/時間を塔上部より供給した。一方、塔下部から60重量部/時間でメタノールを供給した。塔内温度は120〜140℃、塔圧は0.36MPaGであった。仕込み開始後0.5時間後から、EVOHのメタノール溶液が得られた。上記EVOHは、エチレン含有量29モル%,ケン化度99.5モル%であり、ペースト中には、ケン化触媒である水酸化ナトリウムのナトリウム分に相当する酢酸ナトリウムが含まれる。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである。
<Saponification process>
A methanol solution of the above-mentioned ethylene-vinyl acetate copolymer, from which the residual vinyl acetate in the reaction solution had been removed, was fed at a rate of 30 parts by weight / hour from the top of the plate tower, and at the same time, the acetic acid in this copolymer A sodium hydroxide methanol solution of 0.54 parts by weight / hour was fed from the top of the column with respect to the number of moles of the group. On the other hand, methanol was supplied from the lower part of the tower at 60 parts by weight / hour . The tower internal temperature was 120 to 140 ° C., and the tower pressure was 0.36 MPaG. A methanol solution of EVOH was obtained 0.5 hours after the start of charging. The EVOH has an ethylene content of 29 mol% and a saponification degree of 99.5 mol%, and the paste contains sodium acetate corresponding to the sodium content of sodium hydroxide as a saponification catalyst. The “MPaG” unit is a unit in the gauge value and indicates a difference between the absolute pressure and the atmospheric pressure.
<予備洗浄工程>
つぎに、上記EVOHのメタノール溶液を、塔型洗浄容器(10段の棚段塔)に供給した。上記塔型洗浄容器の塔頂から2段目の棚板に、上記サンプリングしたEVOHのメタノール溶液を、80重量部/時間で連続的に供給した。他方、130℃の水蒸気を、最下段の棚板から60重量部/時間で連続的に供給して、EVOHのメタノール溶液と水蒸気とを棚段塔内で向流で接触させた。塔型洗浄容器内の温度は120℃で、容器内の圧力は0.2MPaGであった。
<Preliminary washing process>
Next, the methanol solution of EVOH was supplied to a tower-type washing container (10-stage tray tower). The sampled methanol solution of EVOH was continuously supplied at 80 parts by weight / hour from the top of the tower-type washing container to the second shelf. On the other hand, steam at 130 ° C. was continuously supplied from the bottom shelf at 60 parts by weight / hour , and the methanol solution of EVOH and the steam were brought into contact with each other countercurrently in the tray tower. The temperature in the tower-type cleaning container was 120 ° C., and the pressure in the container was 0.2 MPaG.
A)洗浄(混練・撹拌)条件
・スクリュー回転数:60rpm
・スクリューと槽内壁との間のクリアランス:10mm
・スクリューと棚段との間のクリアランス:10mm
・槽内温度(排出口前の水温にて):79℃
B)EVOHペースト条件
・供給量:17重量部/時間
・供給ペースト温度:80℃
・ペースト滞留時間:3時間
・吐出量:6.4重量部/時間
C)洗浄水条件
洗浄水組成(水に対して)
酢酸 160ppm
酢酸ナトリウム 200ppm
ホウ酸 110ppm
リン酸二水素ナトリウム 80ppm
リン酸カルシウム 150ppm
・供給量:16重量部/時間
・温度:85℃
なお、浴比(洗浄水重量/ペースト重量比)が0.94になるように調整して行った。
A) Washing (kneading / stirring) conditions • Screw rotation speed: 60 rpm
-Clearance between screw and tank inner wall: 10mm
-Clearance between screw and shelf: 10mm
-Tank temperature (at the water temperature before the outlet): 79 ° C
B) EVOH paste conditions ・ Supply amount: 17 parts by weight / hour ・ Supply paste temperature: 80 ° C.
・ Paste residence time: 3 hours ・ Discharge amount: 6.4 parts by weight / hour C) Wash water conditions Wash water composition (relative to water)
Acetic acid 160ppm
Sodium acetate 200ppm
Boric acid 110ppm
Sodium dihydrogen phosphate 80ppm
Calcium phosphate 150ppm
-Supply amount: 16 parts by weight / hour-Temperature: 85 ° C
The bath ratio (washing water weight / paste weight ratio) was adjusted to 0.94.
そして、上記塔型洗浄槽2のペースト導出口2bより、モチ状の白濁高粘度ペーストとなったEVOH水/メタノールペースト:EVOH樹脂分54重量%、水45重量%、メタノール1%(EVOH100重量部に対し、水83重量部、メタノールを2重量部)酢酸 1360ppm、酢酸ナトリウム 530ppm、ホウ酸 4550ppm、リン酸二水素ナトリウム 80ppm、リン酸カルシウム 150ppmを得た。 Then, from the paste outlet 2b of the tower-type washing tank 2, EVOH water / methanol paste that becomes a mochi-like cloudy high-viscosity paste: 54% by weight of EVOH resin, 45% by weight of water, 1% of methanol (100 parts by weight of EVOH) to 83 parts by weight of water, to give methanol and 2 parts by weight) acetate 1360Ppm, sodium acetate 530 ppm, 4550Ppm boric acid, sodium dihydrogen phosphate 80 ppm, the calcium phosphate 150 ppm.
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