JPH0441540A - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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JPH0441540A
JPH0441540A JP14728390A JP14728390A JPH0441540A JP H0441540 A JPH0441540 A JP H0441540A JP 14728390 A JP14728390 A JP 14728390A JP 14728390 A JP14728390 A JP 14728390A JP H0441540 A JPH0441540 A JP H0441540A
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resin
pva
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silane compound
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JP14728390A
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Kiyobumi Matsuoka
松岡 清文
Kazuyuki Watanabe
和幸 渡辺
Yuji Kira
吉良 裕司
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Showa Denko KK
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 本発明は樹脂組成物に関し、詳L <は溶融押出成形が
可能であり、しかもガスバリア性及び機械的強度に優れ
た変性ポリオレフィン樹脂及びポリビニルアルコール系
樹脂からなる樹脂組成物に関する。
[従来の技術] 従来から一般に用いられているポリビニルアルコール系
樹脂(以下、PVAと略すことがある)は、熔融温度と
熱分解温度が極めて近い為、溶融押出成形が不可能であ
った。また、PVA膜は高湿度下では柔軟で強靭である
が、低湿度下では柔軟性を失い脆く破れ易くなる問題が
あった。
この問題の解決方法として、α−オレフィンと酢酸ビニ
ルを共重合し鹸化する方法が知られていた。その代表的
なものとしてはエチI/ンービニルアルコール共重合体
樹脂がある。
エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂は、溶融押出
成形が可能であるが、PVAよりも非常に高価であり、
しかも低湿度下の条件では、PVAよりもガスバリア性
に劣り、使用に際して制限があった。
通常、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物(以下、E
VOHと略すことがある)は、エチレン−酢酸ビニル共
重合体樹脂を、酸またはアルカリを用い鹸化反応によっ
て得られる〔米国特許第3510464号明細書、特公
昭43−14958号公報、同45−34152号公報
、同43−6630号公報、同45−18301号公報
、同45−40547号公報、化学工学第41巻第6号
316頁(1977))。しかし、直接鹸化する反応に
よる方法では、酢酸ビニル単位に対して当モル以上のア
ルカリを必要とし、経済的ではなかった。
また、エステル交換反応による方法では、触媒量の酸ま
たはアルカリを用いれば足りるが、多量の溶媒を必要と
し、その溶媒の回収に複雑な設備を必要とした。
その結果、従来EVOHは非常にコストの高いものとな
っていた。
一方、PVAは溶融押出成形が出来ないため、例えばフ
ィルムを得る為には、PVAを水及びグリコール類のよ
うな可塑剤とともに溶解し、次いで乾燥ドラムまたはベ
ルトの上にスリントを通して流延するか、ロールコータ
−によって塗布し、ドラムまたはベルトで水分を乾燥し
てフィルムを得るキャスティング法〔ポバールP−37
4:高分子刊行会(1984年4月25旧発行)〕およ
びPVAに可塑剤と適当量の水を含浸させベレットを作
り、特殊な溶解、混練り、脱泡機構を持った押出機で押
出成形する方法がある。ここで、この押出成形は、BR
ITISHPOLYMERJOURNAL VOL、2
ONO,4,P335(1988)に記載されているよ
うに、PVA溶液を二軸押出機で連続形成して、水溶液
は単軸押出機に導くとともに、温度を均一化しながら加
圧計量し、ろ過したのちTダイから押出し成形すること
により行われる。
このようにPVAの成形は、特殊な成形機を必要とする
のみならず、ゲル成分の除去の為のろ過工程や水溶液の
水分を成膜後乾燥する工程など煩雑な操作を必要とする
ものであった。
従って、熱可塑性樹脂のように容易に溶融成形できるこ
とが望まれていた。
PVAを溶融成形可能にし脆弱化を防止する方法として
は、例えばジプロピレングリコール1 トリエチレング
リコール、ジエチレングリコールグリセリン等の可塑剤
をPVAに添加して、融点および流動開始温度を低下す
る方法が知られている(R,に、Tubbs、J、Po
lymer、Sci、A3,4181(1965)およ
び高分子化学、第26巻、第118頁(1969)Eし
かし、この方法は、PVAの流動開始温度を低下するの
に有効であるが、ガスバリア性の低下や強度の低下を招
き、また高温下では水分を吸収して軟化しやすく、一方
低温下では硬くなり脆弱化する傾向があった。しかも、
長時間保存すると可塑剤が成形物の表面にブリードする
などの問題があった。
またPVAにEVOHを混合して溶融成形可能とする方
法(特開昭49−33945号公報)、炭素数が5〜3
0の長鎖α−オレフィン−酢酸ビニル共重合体の鹸化物
、いわゆる変性P V 7!、ととて、ポリオレフィン
以外のポリマーと混合する方法(特開昭49−1175
36号公報)、PVAにEVOHを混合して溶融成形可
能とする方法(特開昭49−33945号公報)、変性
PVAにビスフェノール類を混合する方法(特開昭50
123151号公報)、PVAにポリオレフィン樹脂を
グラフトし、このグラフト物とPVA及びポリオレフィ
ン樹脂を混合して溶融成形可能とする方法(特開昭6C
1−188488号公報)等が知られている。
さらに、不飽和シラン変性ポリオレフィンとPVAとの
組成物については、特開昭61155412号公報に、
またポリオレフィン樹脂とPVAとの混合物層の瞬接層
に不飽和シラン変性ポリオレフィン層を設けてガスバリ
ア層を形成する方法については、WO39100501
号公報にそれぞれ記載されている。ここでWO39/0
0501号公報では、粘度が4mPa−5で鹸化度が8
8モル%のPVAが使用されており、方、特開昭6i1
55412号公報では、Mo1viol 4 / 8 
Bあるいはアルコテックス72.5が使用されている。
この中でMowiolについては、Ind。
Eng、 Chem、 Prod、 Res、 Dev
、 (1984年、23巻、594〜595頁)におい
て、Harco ChemicalCo、(イギリス)
製の内部可塑化されたPVAであると記載されている。
更に、Plastverarbeiter(1981年
、32巻、8号、973〜981頁)によると、Mow
iolは軟化剤を含むものと紹介されている。
また、PVAを可塑化する方法としては、PVAにグリ
セリン/水を混合し、均等に分散させてPVAを軟化さ
せる方法(特開昭54 1、31654号公報)や、メタノール中において膨潤
したPVAを軟化剤と混合して軟化する方法(特開昭5
0−40651号公報)が開示されている。
しかし、PVAに可塑剤を添加する方法は、可塑剤の均
一混合性が悪く、またがスハリア性の低下がみられ、成
形後に成形物の表面から可塑剤がブリートする等の問題
がある。
しかし、これらの記載では、混合するPVAが不明瞭で
あり、しかもガスバリア性に優れた樹脂組成物は得られ
ず、その上、溶融成形もできながいものであった。
このように、これらの方法はいずれも溶融成形性、均一
混合性7ガスバリア性に劣るものであった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の従来の技術には、EVOHのように非常に製造コ
ストが掛かり経済的に問題があったり、PVAのように
可塑剤のブリードや、ガスバリア性の低下、溶融成形性
の欠如、均一混合性の不備等があった。
従って本発明の目的は、溶融成形性に優れ、しかもガス
バリア性、溶融流動性および機械的強度に優れたPVA
を含む組成物を得ることである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記の問題点を解決すべくなされたものであり
、その要旨とするところは、 (a)不飽和シラン化合物またはグリシジル基含有シラ
ン化合物変性ポリオレフィン樹脂5〜95重量%および
(b)重合度100〜2000.鹸化度50〜95%の
ポリビニルアルコール系樹脂95〜5重量%とからなる
樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物において(a)成分として用いる不
飽和シラン化合物またはグリシジル基含有シラン化合物
変性ポリオレフィン樹脂は、様々なものがあり、これら
は公知の方法によって得ることができる。例えば、特公
昭62−23779号公報、同62−15580号公報
、同6223979号公報、同57−26696号公報
同63−39427号公報、同61 1554、12号公報等、さらにはWO3910050
1号公報に記載されているように、ポリオレフィン樹脂
とシラン化合物をラジカル重合開始剤の存在下、高圧力
で共重合する方法や特開昭63−172712号公報1
特公昭4E11711号公報、特開昭47−8389号
公報等に記載されている押出機等を用いて、有機過酸化
物(ラジカル重合開始剤)の存在下でポリオレフィン樹
脂にシラン化合物をグラフトする方法によって得ること
ができる。このグラフト量については特に制限はないが
、例えばポリオレフィン樹脂に不飽和シラン化合物また
はグリシジル基含有シラン化合物が0.05〜5重量%
(珪素換算)、好ましくは0.1〜1重量%(珪素換算
)グラフトしたものが使用される。なお、ここで用いる
ポリオレフィン樹脂は、高密度、中密度1低密度ポリエ
チレン アイオノマー ボリブロピレンホモボリマーエ
チレンーブロピレンブロノクまたはランダム共重合体、
エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィン共重合体な
どである。このエチレンと炭素数3〜12のα−オレフ
ィン共重合体とは、例えばエチレン−プロピレン共重合
体、エチレン−ブチ7−1 共M合体、エチレンー4メ
チルペンテン1共重合体、エチレン−ヘキセン−1共重
合体、さらにはエチレン−プロピレンゴム等をブレンド
した変性ポリプロピレン、変性ポリブテン−1゜変性ポ
リ−4メチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
等も含まれる。
また、上記ポリオレフィン樹脂を変性する不飽和シラン
化合物やグリシジル基含有シラン化合物は、様々なもの
があるが、例えば不飽和シラン化合物としては、ビニル
トリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン等のビニル基含有シラン化合物
があり、またグリシジル基含有シラン化合物としては、
T−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等をあげ
ることができる。
なお、本発明の組成物における(a)成分は、上述の如
く不飽和シラン化合物またはグリシジル基含有シラン化
合物変性ポリオレフィン樹脂からなるが、得られる組成
物の溶融流動性を改良する目的で、未変性のポリオレフ
ィン樹脂を混合してもよい。この場合、未変性のポリオ
レフィン樹脂と上記シラン化合物変性ポリオレフィン樹
脂との比率は、各種状況に応じて異なり一義的には決定
できないが、一般には変性、未変性のポリオレフィン樹
脂の合計量に対して、未変性のポリオレフィン樹脂を8
0重量%以下とすることが、(b)成分であるPVAと
の相溶性およびガスバリア性を保持する上で望ましい。
次に本発明の組成物の(b)成分は、PVAであるが、
重合度100〜2000、好ましくは200〜1000
であって、鹸化度50〜95%、好ましくは70〜90
%のものである。ここで重合度及び鹸化度が上述の範囲
を逸脱するものでは、樹脂組成物のガスバリア性や溶融
流動性が劣る。
本発明の組成物の(b)成分であるPVAとしては、以
下に述べる共重合物の部分鹸化物を用いても良い。例え
ば、酢酸ビニルと炭素数4〜18のオレフィンとの共重
合物、酢酸ビニルとカルボン酸ビニル(バーサチック酸
ビニル、ステアリン酸ヒニル等)との共重合物、酢酸ビ
ニルとアルキルビニルエーテル(ラウリルビニルエーテ
ル、メチルビニルエーテル等)との共重合物、酢酸ビニ
ルと(メタ)アクリレート(メチルメタアクリレート等
)との共重合物、酢酸ビニルとアクリルアミド(アクリ
ルアミド、メタクリルアミド、N、N−ジメチルアクリ
ルアミド等)との共重合体、酢酸ビニルと不飽和カルボ
ン酸、またはこれらの無水物もしくはエステル(アクリ
ル酸、クロトン酸マレイン酸フマール酸、イタコン酸等
)との共重合’lh、 酢I!ビニルとスルホン酸モノ
マー(ビニルスルホン酸、アクリスルホン酸等)共重合
体、酢酸ビニルとカチオン性モノマー(ジメチルアミノ
エチルメタクリレート ビニルイミダゾール、ビニルピ
リジン、ビニルサクシ−イミド等)との共重合物、酢酸
ビニルとその他のモノマー(ビニレンカーボネート、ア
リルアルコール、アリルアセテート等)との共重合物な
どである。
本発明の樹脂組成物では、上記(a)成分と(b)成分
よりなるものであり、その混合割合は(a)成分5〜9
5重量%、好ましくは30〜70重量%、(b)成分9
5〜5重量%、好ましくは70〜30重量%である。こ
こで(b)成分であるPVAの割合が少なすぎると充分
なガスバリア性が発現せず、使用に耐えないものとなる
。逆に多ずぎると溶融流動性が低下して成形性が悪(な
る。
本発明の樹脂組成物は、その熔融指数(MFRJIS−
に6758に準拠して荷重2.16廟、温度230″C
で測定)は特に制限されず、成形法によって選ばれるが
、押出成形の場合には0.1〜50の範囲が適当である
。本発明の樹脂組成物は公知の溶融成形法及び圧縮成形
法によりフィルムシート チューブ、ボトル等に成形で
きる。
本発明の樹脂組成物からフィルム、ンート乙こ成形した
ものをそのまま用いることもできるが、さらに他層と積
層して、多層積層体として用いることもできる。例えば
、この様な積層方法とじてはウレタン系1 アクリル系
等のドライラミネーション接着剤を用い、本発明の樹脂
組成物の単層品にその他の熱可塑性樹脂層を積層する、
いわゆるドライラミネーション成形法やサンドラミネー
ション法によって行なわれるか、又は共押出ラミネーシ
ョン、共押出法(フィードブロック、マルチマ二ホール
ド法)、共射出成形法、共押出パイプ成形法、さらには
本発明の樹脂組成物を溶媒に溶解しコーティングする溶
液コート成形性等各種の方法がある。
このようにして得られた多層積層体は、さらに真空成形
機、圧縮成形機、延伸ブロー成形機等を用いて再加熱し
、延伸操作を加える方法、あるいは前述の多層積層体を
一軸あるいは二軸延伸機を用いて加熱延伸操作を施すこ
とができる。
本発明の樹脂組成物に積層するその他の熱可塑性樹脂と
しては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチ
レンと炭素数が3〜12のα−オレフィンの共重合体、
アイオノマー樹脂等のポリオレフィン樹脂、またポリス
チレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等
の熱可塑性樹脂がある。上述のエチレンと炭素数が3〜
12のα−オレフィンの共重合体とは、エチレンブテン
−1共重合体、エチレンー4メチルペンテン−1共重合
体、エチレンーヘキセンー1共重合体、及びエチレン−
プロピレンゴムなどをブレンドした変性ポリプロピレン
、変性ポリブテン変性ポリ−4メチルペンテン、或は上
述のポリオレフィン系ポリマーに不飽和カルボン酸又は
その無水物を有機過酸化物のもとにグラフト或は他のモ
ノマー(例えばメチルメタアクリレート、エチルアクリ
レート等)とともに共重合したものも対象として含まれ
る。
多層積層体の層構成は、本発明の樹脂組成物をA層、接
着樹脂層をB層、その他の熱可塑性樹脂を0層とすると
、A/B/C,C/B/A/B/C,C/B/金属箔/
A/B/C等が代表的なものとして挙げられる。ここで
両外層の熱可塑性樹脂は異なるものでも、また、同じ樹
脂を用いてもよい。なお、接着樹脂層とは前述したウレ
タン系アクリル系、ポリエステル系等のいわゆるドライ
ラミネーション接着剤及び共押出成形法においては公知
の接着性樹脂を利用できる。例えば、ポリオレフィン樹
脂に不飽和カルボン酸、酸無水物またはエステル単量体
をグラフトまたは共重合した樹脂がある。これらグラフ
ト方法はポリオレフィン樹脂を有機過酸化物と上記成分
を溶融グラフト変性する方法、あるいは熱キンレンにポ
リオレフィン樹脂を溶解し有機過酸化物で上記成分をグ
ラフトする方法で得ることができる。不飽和カルボン酸
、酸無水物、エステル単量体としては、例えばメタクリ
ル酸、アクリル酸、エタクリル酸、メタクリル酸グリシ
ジル、アクリル酸2−ヒドロキソエチル メタクリル酸
2−ヒドロキシエチルマレイン酸ジエチル、マレイン酸
モノエチル、マレインfiジーn−ブチル、マレイン酸
、マレイン酸無水物、フマル酸、フマル酸無水物、イタ
コン酸、イタコン酸無水物、5−ノルボルネン−23−
無水物、シトラコン酸、シトラコン酸無水物。
クロトン酸、クロトン酸無水物、アクリロニトリル、メ
ククリロニトリル、アクリル酸ナトリウムアクリル酸カ
ルシウム、アクリル酸マグネシウム等である。これらグ
ラフト重合体については、米国特許4026967号明
細書および同3953655号明細書、特開昭51−9
8784号公報、特公昭44−15423公報、同49
4822公報等に詳細に記載されている。
また本発明の樹脂組成物を得る為のブレンド方法に関し
ては、特に制限ないが、例えばりガンフレンダー、高速
ミキサー、ニーダ−、ベレタイザミキシングロールなど
を用いペレット化し、乾燥するのが好ましい。一方、(
a)、 (b)の各成分を直接成形機に供給し成形加工
しでも良い。
本発明の樹脂組成物は、基本的には(a)成分と(b)
成分とからなるものであるが、所望により熱可塑性樹脂
に慣用の他の添加剤を配合できる。このような添加剤の
例としては、酸化防止剤として25−ジ−t−ブチルハ
イドロキノン;2,6−ジし一ブチルーp−クレゾール
;4,4−チオビス−(6−t−ブチルフェノール);
2.2メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフ
ェノール);オクタデシル−3−(3′、5ジーt−ブ
チル−1゛−ヒドロキシフェニル)プロピネート;4,
4’−チオビス=(6−ブチルフェノール)、紫外線吸
収側としてはエチル−2−シアノ−3,3〜ジフェニル
アクリレート;2(2゛−ヒドロキシ−5−メチルフェ
ニル)ヘンシトリアゾール;2−ヒドロキシ−4−オク
トキシベンゾフェノン、可塑剤としてフタル酸ジメチル
、グリセリン、ジプロピレングリコール、トリエチレン
グリコール、ジエチレングリコールフタル酸ジエチル、
ワックス、流動パラフィン、りん酸エステル、帯電防止
剤としてはモノステアレート、ソルビタンモノパルミテ
ート硫酸化オレイン酸、ポリエチレンオキシド、カーボ
ワックス、滑剤としてエチレンビスステアロアミド ブ
チルステアレート等、着色剤としてカーボンブラックフ
タロシアニン、キナクリドン、インドリン、アブ系顔料
、酸化チタン、ヘンガラ等、充填剤としてグラスファイ
バー、アスヘスト、マイカ、バラストナイトケイ酸カル
シウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム等である
。又、他の多(の高分子化合物も本発明の作用効果が阻
害されない程度にブレンドすることもできる。
〔作用〕
本発明の樹脂組成物はガスバリア性、溶融流動性に優れ
たものである。樹脂組成物のPVA部分をエツチングし
走査型電子顕微鏡で観察すると、後述の第1図及び第2
図に示したように、鹸化度が95%を超えるPVAを混
合したものは、PVA粒子が大きく分散度の悪いもので
あり、一方、重合度及び鹸化度が本発明の範囲に入るP
VAを混合したものは分散状態が非常に良かった。
このように、重合度及び鹸化度を上述のように選定した
PVAは、シラン変性ポリオレフィン樹脂との相互作用
に優れるものと思われる。
〔実施例〕
次に本発明を実施例及び比較例に基いて更に詳しく説明
する。
実施例1〜8及び比較例1〜8 (1)シラン化合物変性ポリオレフィン樹脂の調製神戸
製鋼製KTX−37同方向2軸ヘント付押出機(ダイス
温度200°C)を用い、また昭和電工製ショウレック
ス低密度ポリエチレンL170(MI=7.密度−0,
917)に、有機過酸化物として、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ベキサン(化薬
アクゾ製カヤヘキサAD)ジクミルパーオキサイド(化
薬アクゾ製力ヤクミJしD)  あるいは0−メチルヘ
ンゾールパーオキサイド20PP  (化薬アクゾ製パ
ー力ドノクス20PP)を加え、またプラン化合物とし
て東しシリコン製ビニルトリアセトキシシラン、ビニル
トリメトキシシランあるいはT−グリシドキシプロビル
トリメトキシシランの量を変えて加え、加熱混練して、
表−1に示すシラン化合物変性樹脂を得た。尚、シラン
のグラフト量については未反応の不飽和シラン化合物を
イソプロパツールで還流下で5時間抽出した後、理学電
気製蛍光X線測定装置によって求めた。
(2)シラン化合物変性ポリオレフィン樹脂とPVAと
の混合 神戸製鋼製KTX−37型同方向2軸ヘント付押出機を
使用し、温度210″Cで上記(1)で得たシラン化合
物変性樹脂とPVAを混合し、表−2に示す樹脂組成物
を得た。
この様にして得た樹脂組成物を、温度230°Cで吉井
鉄工製の内径40mmのTダイ成形機を用い、厚み10
0μmのフィルムを作成し、このフィルムについて、モ
ダンコントロール社製0XTRAN−10150Aを使
用して、酸素透過量の測定をおこない、またJIS−に
6758に従って、M F Rの測定を行なった。これ
らの結果を表−2乙こ併せて示した。また、実施例2の
樹脂組成物のPVA部分をエツチングしたものの走査型
電子顕微鏡写真を第1図に、また比較例5の樹脂組成物
の同様の電子顕微鏡写真を第2図にそれぞれ示す。
(以下余白) PVA−Fl :重合度−300,鹸化度=88zrV
A−1:重合度−1,700,鹸化度−88χPVA−
J :重合度=500.鹸化度−88χ。
PVA−K :重合度= 500.鹸化度=80χ。
PVA−L :重合度−1、100,鹸化度−78χP
VA−M :重合度−2,000,鹸化度−99χ〔発
明の効果] 本発明の樹脂組成物は、溶融成形性、ガスバリア性1機
械的強度等が極めて良好であり、食品包装材料、医薬品
包装材料、化粧品包装材料、更にはガスバリヤ−性を要
求される容器として有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例2の樹脂組成物のPVA部分をエツチン
グしたものの走査型電子顕微鏡写真であり、第2図は比
較例5の樹脂組成物の同様の電子顕微鏡写真である。 特許出願人  昭和電工株式会社rつ 代理人 弁理士  大 谷  保!、・−■−ヒ一二二 第1 第2

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)不飽和シラン化合物またはグリシジル基含
    有シラン化合物変性ポリオレフィン樹脂 5〜95重量% および (b)重合度100〜2000、鹸化度50〜95%の
    ポリビニルアルコール系樹脂95 〜5重量% とからなる樹脂組成物。
  2. (2)(a)不飽和シラン化合物またはグリシジル基含
    有シラン化合物変性ポリオレフィン樹脂が、未変性のポ
    リオレフィン樹脂を含むものである請求項1記載の樹脂
    組成物。
  3. (3)(a)不飽和シラン化合物またはグリシジル基含
    有シラン化合物変性ポリオレフィン樹脂が、ポリオレフ
    ィン樹脂にシラン化合物が0.05〜5重量%(珪素原
    子換算)グラフトしたものである請求項1又は2記載の
    樹脂組成物。
JP14728390A 1990-06-07 1990-06-07 樹脂組成物 Pending JPH0441540A (ja)

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