JP2015093389A - 変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の保存方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】脂肪族ポリエステル、たとえばεーカプロラクトン類のような開環重合性化合物がグラフト化された変性EVOH樹脂ペレットの保存温度をX(℃)、保存湿度をY(%RH)としたとき、下記式を満たす環境下で該変性EVOH樹脂ペレットを保存することで、変性EVOH樹脂ペレットの保存中での合一を防止する。Y<−2.2X+130変性EVOH樹脂のガラス転移点が、10〜50℃である。
【選択図】なし
Description
かかる問題点を解決する手段として、EVOH樹脂の存在下におけるラクトン類の開環重合反応による、EVOH樹脂の水酸基にエステル結合によって脂肪族ポリエステルがグラフトされた変性EVOH樹脂が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1の変性EVOH樹脂ペレットを、未変性EVOH樹脂ペレットと同様に常温で保存した場合、かかるペレット同士が合着する問題が生じた。
変性EVOH樹脂ペレットが合着した場合、溶融押出成形時の押出機のホッパーから安定な供給ができなくなることや、押出機内での溶融位置や樹脂の充満率が変化し、吐出が不安定になることや、押出中に機械への負荷が変化するなどの問題となることが判明した。
したがって、本発明は、変性EVOH樹脂ペレットが合着しない保存方法の提供を目的とするものである。
Y<−2.2X+130
すなわち、本発明は、変性EVOH樹脂を保存するにあたり、保存環境下における温度と湿度の関係性を見出したのが最大の特徴である。
本発明の変性EVOH樹脂は、EVOH樹脂の水酸基にラクトン類を開環重合させて、脂肪族ポリエステルがグラフトしてなる樹脂である。
なお、上記の変性EVOH樹脂中のEVOH樹脂単位の含有量、およびグラフトした脂肪族ポリエステル単位の含有量は、1H−NMR測定結果から算出することができる。
なお、上記の変性EVOH樹脂中の変性率は、1H−NMR測定結果から算出することができる。
なお、上記の変性EVOH樹脂中の脂肪族ポリエステル単位の平均鎖長は、1H−NMR測定結果から算出することができる。
なお、上記の変性EVOH樹脂中の数平均分子量は、GPC測定結果から算出することができる。
一般に、脂肪族ポリエステルがグラフトされることにより、骨格のEVOH樹脂における水酸基同士の水素結合等の分子間力が弱くなるため、変性EVOH樹脂中の変性率が高くなると、変性EVOH樹脂の融点が低くなる傾向がある。
なお、上記の変性EVOH樹脂の融点は、示差走査熱量計を用いて測定することができる。
なお、上記の変性EVOH樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計を用いて測定することができる。
本発明は、変性EVOH樹脂を保存する方法において、変性EVOH樹脂の保存温度をX(℃)、保存湿度をY(%RH)とし、下記式を満たす環境下で該変性EVOH樹脂を保存又は流通することにより、該変性EVOH樹脂が合着しないことを見出したものである。
Y<−2.2X+130
すなわち、本発明は、変性EVOH樹脂を保存するにあたり、保存環境下における温度と湿度の関係性を見出したのが最大の特徴である。
本発明の変性EVOH樹脂は、EVOH樹脂の存在下でラクトン類を開環重合し、脂肪族ポリエステルを形成させる方法によって製造することができる。
まず、本発明の変性EVOH樹脂の原料であるEVOH樹脂について説明する。
本発明で用いるEVOH樹脂は、通常、エチレンとビニルエステル系モノマーを共重合させた後にケン化させることにより得られる樹脂であり、非水溶性の熱可塑性樹脂である。上記ビニルエステル系モノマーは、経済的な面から、一般的には酢酸ビニルが用いられる。重合法も公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合を用いることができるが、一般的にはメタノールを溶媒とする溶液重合が用いられる。得られたエチレン−ビニルエステル共重合体のケン化も公知の方法で行い得る。
すなわち、EVOH樹脂は、エチレン構造単位とビニルアルコール構造単位を主とし、ケン化されずに残存した若干量のビニルエステル構造単位を含むものである。
かかるエチレン構造単位の含有量は、例えば、ISO14663に準じて計測することができる。
かかるビニルエステル成分のケン化度は、例えば、JIS K6726(ただし、EVOH樹脂は水/メタノール溶媒に均一に溶解した溶液にて)に準じて計測することができる。
本発明の変性EVOH樹脂は、EVOH樹脂の存在下でラクトン類を開環重合し、脂肪族ポリエステルを形成させる方法によって製造することができる。
かかるグラフト反応による脂肪族ポリエステルの形成は、EVOH樹脂の水酸基を開始末端とするものである。
EVOH樹脂の存在下におけるラクトン類の開環重合反応およびグラフト反応は、通常、例えば、EVOH樹脂の溶融状態で行われ、例えば、攪拌翼を有する攪拌槽型製造装置中で、加熱、攪拌しながら、あるいは押出機等で行うことができるが、反応時間の制御が容易な攪拌槽型製造装置を用いる方法が好ましく用いられる。
各材料の仕込みは、各々順次行ってもよいし、予め混合して行ってもよい。中でも、先ずEVOH樹脂を仕込み、これに触媒を溶解させたラクトン類を仕込む方法が最も好ましい。かかるラクトン類と触媒の仕込みは、EVOH樹脂を攪拌しながら行う方法が好ましく用いられる。
触媒の使用量は、ラクトン類100重量部に対して、通常は0.01〜1重量部、好ましくは0.03〜0.5重量部、特に好ましくは0.05〜0.3重量部である。使用量が少なすぎると、変性率が低下する傾向があり、一方で、使用量が多すぎると、変性率が低下する傾向がある。
かくして保存された本発明の変性EVOH樹脂は、溶融成形により、例えばフィルム、シート、カップやボトルなどに成形することができる。かかる溶融成形方法としては、押出成形法(T−ダイ押出、インフレーション押出、ブロー成形、溶融紡糸、異型押出等)、射出成形法が主として採用される。溶融成形温度は、通常150〜300℃の範囲から選ぶことが多い。
尚、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EVOH樹脂の製造〕
エチレン含有量32モル%、酢酸ビニル部分のケン化度99.6モル%の組成を有するEVOH樹脂100重量部、ε−カプロラクトン30重量部、テトラ−n−ブトキシチタン0.03重量部を縦型攪拌槽型反応装置に仕込み、窒素気流下にて、回転数:30rpmで撹拌しながら、昇温速度:1.5℃/minで25℃から200℃まで昇温し、この温度で3時間グラフト反応させ、脂肪族ポリエステルがグラフトされた変性EVOH樹脂(EVOH樹脂/ε−カプロラクトン=77/23、変性率:7.2モル%、平均鎖長:1.3個、融点:108℃、Tg:30℃、)を得た。得られた変性EVOH樹脂ペレットの寸法は、直径3.9mm、長さ3.1mmの円筒形であった。
得られた変性EVOH樹脂ペレット200個を2〜3段に重なるようにアルミカップに入れて、温度:23℃、湿度:0%RHの恒温恒湿機で1週間保存した。
次いで、かかる変性EVOH樹脂ペレット積み重ねたアルミカップを恒温恒湿機から取り出し、変性EVOH樹脂ペレットの合着数を目視観察した。
実施例1において、恒温恒湿機の条件を、表1に示したものとした以外は、実施例1と同様に変性EVOH樹脂を作製し、同様に評価した。
比較例2において、変性EVOH樹脂の変わりに、未変性EVOH樹脂を用いた以外は、比較例2と同様に評価した。
[表1]
Claims (4)
- 脂肪族ポリエステルがグラフトされた変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の保存方法であって、下記式を満たすことを特徴とする変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の保存方法。
Y<−2.2X+130
[ここで、Yは保存湿度(%RH)であり、Xは保存温度(℃)である。] - 変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物のガラス転移点が、10〜50℃であることを特徴とする請求項1記載の変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の保存方法。
- 脂肪族ポリエステルが、ε―カプロラクトン類の開環重合物であることを特徴とする請求項1又は2記載の変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の保存方法。
- 変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物が、ペレットであることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の変性エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の保存方法。
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