JPH06166786A - ポリビニルアルコール組成物 - Google Patents

ポリビニルアルコール組成物

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JPH06166786A
JPH06166786A JP32077592A JP32077592A JPH06166786A JP H06166786 A JPH06166786 A JP H06166786A JP 32077592 A JP32077592 A JP 32077592A JP 32077592 A JP32077592 A JP 32077592A JP H06166786 A JPH06166786 A JP H06166786A
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JP
Japan
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acetic acid
pva
hydrotalcite
ion
present
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JP32077592A
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English (en)
Inventor
Hirotoshi Miyazaki
弘年 宮崎
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 けん化度20〜98モル%のPVA100重
量部に対し、ハイドロタルサイト0.01〜10重量部
の割合で配合してなるPVA組成物。 【効果】 本発明PVA組成物は、溶融成形して得られ
る成形物の遊離の酢酸がほぼ完全に抑えられる。

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組
成物に関する。さらに詳しくは、熱溶融成形が可能であ
り、かつ成形後の成形物に酢酸臭のないポリビニルアル
コール組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリビニルアルコール(以下、ポ
リビニルアルコールをPVAと略称することがある)は
耐油性、耐溶剤性、強靭性、引裂強度、透明性および帯
電防止性に優れており、かつ蒸気透過性を有しており、
さらに水に溶解したり崩壊するなど特異な性質を有して
いることから各種分野に使用されている。特に最近はP
VA単独あるいはPVAと他の熱可塑性プラスチックと
をブレンドして熱溶融して、押し出し成形、射出成形、
ブロー成形またはプレス成形等により、ボトル、シー
ト、フィルムおよびその他の種々の成形物に成されるこ
とが検討されており、強靭性、耐油性、親水性、帯電防
止性能、水崩壊性機能あるいは生分解性機能等を有する
新しい素材として注目され始めている。熱溶融性を有す
るPVAとしては、一般には、けん化度が低いことが必
要であるが、PVAを用いた溶融成形物は、加熱溶融す
る際に残存酢酸基がはずれて、酢酸が遊離するという問
題が生じている。この遊離の酢酸は異臭として問題にな
るばかりでなく、実際に使用する際に、接触する物質と
反応してその性質を阻害したり、食品を包装する場合に
はその味を変化させるなどの各種の悪影響を与えている
のが現状である。一方、エチレン−ビニルアルコール共
重合体の場合には、ビニルアルコール部分のけん化度が
99モル%以上であっても、溶融特性を示すために、こ
の酢酸の遊離の問題は存在しないか、存在してもPVA
の場合と比較して非常に微量である。しかしながら、エ
チレン−ビニルアルコール共重合体の場合には水に溶解
または分散しないことから廃棄物などとして環境に放置
された場合には、公害問題等が生じるという問題があっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】PVA系の熱溶融成形
物を作成し種々の用途に用いる際に問題になる遊離の酢
酸を除くために、過去に種々の検討がなされている。例
えばPVAの熱分解を促進すると言われている酢酸ソー
ダを取り除くために、メタノール洗浄を行なったり、け
ん化触媒をアルカリ金属化合物以外のものに変更するこ
とが検討されているが、遊離の酢酸の発生を完全に無く
することはできなかった。また熱分解防止剤として無機
酸類やキレート化剤などの添加が検討されているが、こ
の場合にも完全に酢酸の発生をなくすことはできなかっ
た。また酢酸を捕集する塩基性物質、例えば水酸化マグ
ネシウム、水酸化カルシウム、ステアリン酸カルシウム
またはステアリン酸マグネシウム等を添加することもな
されているが、この場合にも、酢酸の発生を完全には抑
えられないことに加えて、これらの添加によりポリマー
の熱分解の促進などが生じるという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる現
状に鑑み、鋭意検討した結果、けん化度20〜98モル
%のPVA100重量部に対し、ハイドロタルサイト
0.01〜10重量部の割合で配合してなるPVA組成
物を見出し、本発明を完成させるに至った。ハイドロタ
ルサイトは、アニオン性物質とのイオン交換能を有する
天然鉱物であり、塩素イオンやその他の酸性物質を吸着
した状態で加熱しても安定に存在することが知られてい
るが、PVAにブレンドして溶融成形することについて
は知られていない。
【0005】遊離する酢酸量の測定方法は、本発明にお
いてはヘッドスペースガスクロマトグラフを用いて、一
定の試料を試料管に入れ、120℃で20時間放置した
ときに発生する酢酸量を定量し、PVA当たりの酢酸発
生量に換算して評価するものとし、本発明によるとPV
A当たりの酢酸発生量5ppm以下が可能である。それ
に対して、ハイドロタルサイトが含まれていない場合に
は、PVA当たりの酢酸発生量は、20〜200ppm
程度の非常に多量の酢酸が発生する。
【0006】以下に本発明について詳細に説明する。本
発明のPVAは、ポリビニルエステルの加水分解あるい
はアルコリシスによって製造される。該ポリビニルエス
テルとは、ビニルエステルの単独重合体、2種以上のビ
ニルエステルの共重合体、およびビニルエステルと他の
エチレン性不飽和単量体との共重合体などが含まれる。
ここでビニルエステルとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ピ
バリン酸ビニル等が使用できるが、なかでも工業的に製
造され安価な酢酸ビニルが一般的に用いられる。本発明
で使用するPVAは、他の単量体と共重合を行ってもよ
く、また連鎖移動剤を使用してポリマー末端を修飾した
ものも使用できる。ビニルエステルと共重合可能なエチ
レン性不飽和単量体としては、ビニルエステルと共重合
可能なものであれば特に制限はなく、α−オレフィン、
ハロゲン含有単量体、カルボン酸含有単量体、(メタ)
アクリル酸エステル、ビニルエーテル、スルホン酸基含
有単量体、アミド基含有単量体、アミノ基含有単量体、
第4級アンモニウム塩基含有単量体、シリル基含有単量
体、水酸基含有単量体、アセチル基含有単量体等が挙げ
られる。
【0007】本発明のPVAの重合度は特に制限はない
が、粘度平均重合度で100〜4000であり、好まし
くは200〜2000、さらに好ましくは300〜15
00である。重合度が100未満では溶融成形した物
性、特に成形物の強度や耐久性等の点で問題がある。ま
た重合度が4000を越えると、溶融成形時の成形条件
に問題が生じる。ここで、粘度平均重合度とはJIS
K6726に準じて測定した値を言う。本発明のPVA
のけん化度は、溶融特性と遊離の酢酸の発生量との点か
ら、重要である。本発明のPVAのけん化度は、20〜
98モル%であり、好ましくは40〜90モル%、さら
に好ましくは50〜80モル%である。けん化度が20
モル%未満では、酢酸臭の発生が多く、成形物にしたと
きに強度および形態保持性などに問題が生じる。一方、
けん化度が98モル%を越えると、溶融特性が問題にな
り、溶融成形用の素材としては使用できない。
【0008】本発明に使用されるハイドロタルサイトは
次の一般式で示される。 〔M1-xx(OH)2]x+〔Ax/nmH2O]x- (ここで、Mは2価の金属イオン;Nは3価の金属イオ
ン;Aは水酸イオン、ハロゲン化イオン、炭酸イオン、
フェリシャンイオンなどのアニオン;xは0<x<0.
35の範囲の数;nはアニオンAのイオン価である。)
Mとしては、 2価の金属イオンであればとくに制限はな
いが、その具体例としては、マグネシウム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛などの各イオンが挙
げられる。このなかでもハイドロタルサイトには一般的
にはマグネシウムイオンがよく含まれている。Nの具体
例としては、アルミニウム、鉄、クロム、コバルト、イ
ンジウムなどの3価のイオンが挙げられる。このなかで
もハイドロタルサイトは一般的にアルミニウムイオンが
よく含まれている。Aの具体例としては、水酸基イオ
ン、フッ素、塩素、ブロムイオン、ハロゲンイオン、硝
酸イオン、炭酸イオン、硫酸イオン、フェリシャンイオ
ン、シュウ酸イオン、酢酸イオンなどの各イオンが挙げ
られるが、PVAから発生する酢酸を吸着することを考
慮すると、酢酸より弱酸のイオンが好ましく、特に炭酸
イオンが好ましい。ハイドロタルサイトは、そのままで
使用しても良いが、結晶構造内に存在する水や炭酸塩な
どを焼成して脱離させたものも使用できる。また他の樹
脂とのブレンド性の向上または分散性の向上のために、
ハイドロタルサイトの粉体表面に脂肪酸などを付着処理
したものも使用可能である。
【0009】ハイドロタルサイトのPVA100重量部
に対する配合割合は0.01〜10重量部である。ハイ
ドロタルサイトの配合割合が0.01重量部未満では遊
離の酢酸の捕捉が十分でなく、一方、10重量部を越え
ると酢酸捕集の効果のさらなる向上はなく、PVAの熱
に対する安定性がやや悪くなるので好ましくない。ハイ
ドロタルサイトの好ましい配合割合としては、0.03
〜5重量部であり、特に好ましくは0.05〜2重量部
である。本発明の組成物の製造方法は特に限定はなく、
どのような方法でも可能であるが、例えばPVAとハイ
ドロタルサイトを粉末状態で混合する方法、また両者を
溶融混練してペレットにする方法、ハイドロタルサイト
を水分散液にしてPVA粉末またはペレットに噴霧吸着
させる方法などがある。
【0010】本発明のPVA組成物は単独あるいはPV
Aと他の熱可塑性プラスチックとをブレンドしてボトル
やシート、フィルム、その他の種々の成形物として使用
することができる。本発明の組成物とブレンドできる熱
可塑性プラスチックとしては特に限定はなく、汎用に使
用されているプラスチックであれば、いずれも使用可能
である。そのプラスチックの具体的な例としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、それらの共重合体、ABS
樹脂、MBS樹脂、ポリスチレン、AS樹脂、ポリメタ
クリル酸メチル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル、EV
A系樹脂などが挙げられる。本発明のPVA組成物のプ
ラスチックへのブレンド率は特に限定はないが、通常、
プラスチックを主体とした成形体の場合であって、帯電
防止付与、親水性付与、廃棄中の成形物の崩壊性などの
効果を付与するためには、プラスチック100重量部に
対し、本発明のPVA組成物3〜60重量部が好まし
い。本発明の組成物は上述の如くPVAおよびハイドロ
タルサイトを含んでいることが必須の条件であるが、そ
れ以外にも各種添加剤、他の樹脂類などを配合すること
ができる。添加剤としては、各種充填剤、各種顔料や染
料、各種可塑性、各種滑剤、各種界面活性剤あるいは熱
分解防止剤などが挙げられる。他の樹脂類としては前述
した各種プラスチック類、これらの樹脂との相溶化剤な
どがあり、本発明に支障のない範囲で配合することがで
きる。
【0011】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれによって限定されるものでは
ない。なお実施例中とくに断りのない限り、「%」およ
び「部」は重量基準を表す。 〔酢酸発生量の測定方法〕ヘッドスペースガスクロを用
いて測定する。酢酸の定量方法としては、密閉したサン
プル瓶に希釈した酢酸溶液を注入量を変えて注入し12
0℃、15分後にサンプル瓶から1ミリリットル(m
l)吸入しガスクロマトグラフで酢酸量を定量した。ガ
スクロチャートの約5分間のリテンションタイムの酢酸
に由来するピーク面積と注入した酢酸量との関係を調べ
検量線を書いたところ、 酢酸量(μg)=3.05×10-3×〔ピーク面積〕 の関係を得た。次に16メッシュパスの試料粉末を3g
精秤してサンプル瓶に入れ、窒素置換した後、密封し、
120℃、20時間放置した後に発生した酢酸量を上記
関係から定量して、仕込んだ試料当たりの量として計算
してppm単位に換算した。
【0012】実施例1 粘度平均重合度560、けん化度60モル%の部分けん
化PVA100部とハイドロタルサイト(Mg0.75Al
0.25(OH)2(CO32O)0.25、協和化学工業株式会
社製、DHT−4A)0.4部をブラベンダーで温度2
00℃、10分間混練した後、粉砕して16メッシュパ
ス品とした。この試料粉末を上記〔酢酸発生量の定量方
法〕にしたがって、酢酸発生量を測定したところ、発生
した遊離の酢酸は0.8ppm(対サンプル)であっ
た。結果を表1に示す。測定後のサンプル瓶を開けて匂
いをチェックしたところ、酢酸臭は無かった。
【0013】比較例1 実施例1のPVA組成物のハイドロタルサイトを配合し
ないPVAのみを用いて、実施例1と同様にしてブラベ
ンダーで混練した後、同方法で発生する酢酸量を定量し
たところ、143ppm(対PVA)であった。結果を
表1に示す。測定後のサンプル瓶を開けて匂いをチェッ
クしたところ、強い酢酸臭がした。
【0014】実施例2 粘度平均重合度550、けん化度73モル%の部分けん
化PVA100部とハイドロタルサイト(Mg0.70Al
0.30(OH)2(CO32O)0.30、協和化学工業株式会
社製、キョウーワード1100)0.2部を用いて、実
施例1と同様にして混練し、発生する酢酸量を定量し
た。結果を表1に示す。
【0015】実施例3 粘度平均重合度1230、けん化度80モル%の部分け
ん化PVA100部と可塑剤としてグリセリン10部、
実施例1に使用したハイドロタルサイト0.1部を実施
例1と同様にして混練し、発生する酢酸量を定量した。
結果を表1に示す。
【0016】実施例4 粘度平均重合度340、けん化度61モル%の部分けん
化PVA100部と実施例1に使用したハイドロタルサ
イト1.0部及びポリエチレン(三井ポリケミカル製、
ミラソン402)500部を用いて、実施例1と同様に
して混練し、発生する酢酸量を定量した。結果を表1に
示す。
【0017】比較例2 実施例1のハイドロタルサイトに代えて、ステアリン酸
マグシウムを用いた他は、実施例1と同様にして混練
し、発生する酢酸量を定量した。結果を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明の組成物は水溶解性または水分散
性を有しており、かつ溶融混練時の酢酸の発生が非常に
少ない。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 けん化度20〜98モル%のポリビニル
    アルコール100重量部に対し、ハイドロタルサイト
    0.01〜10重量部の割合で配合してなるポリビニル
    アルコール組成物
JP32077592A 1992-11-30 1992-11-30 ポリビニルアルコール組成物 Pending JPH06166786A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0860471A1 (en) * 1997-02-25 1998-08-26 CEDAL S.r.l. Three stages process for the preparation of solid thermoplastic compositions based on polyvinyl alcohol and moldable and extrudable compositions obtained accordingly
JP2008260916A (ja) * 2007-03-16 2008-10-30 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The ビニルエステル系樹脂組成物及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0860471A1 (en) * 1997-02-25 1998-08-26 CEDAL S.r.l. Three stages process for the preparation of solid thermoplastic compositions based on polyvinyl alcohol and moldable and extrudable compositions obtained accordingly
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