JPS5938900B2 - 多層構造物 - Google Patents

多層構造物

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JPS5938900B2
JPS5938900B2 JP14187676A JP14187676A JPS5938900B2 JP S5938900 B2 JPS5938900 B2 JP S5938900B2 JP 14187676 A JP14187676 A JP 14187676A JP 14187676 A JP14187676 A JP 14187676A JP S5938900 B2 JPS5938900 B2 JP S5938900B2
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幸男 藤田
照夫 岩波
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【発明の詳細な説明】 本発明は層間密着性が特にすぐれた積層構造物に関する
ものである。
ポリオレフィン層とエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物層とを積層した構造を有する2層又は3層以上のラ
ミネート物は、ポリオレフィンの有する良好な耐水性と
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の有するすぐれ
た酸素遮断性、耐油・耐溶剤性とがうまく調和している
ので、食品包装用のフィルム、シート、袋、容器をはじ
め種々の用途が期待させる。
しかしながらポリオレフィンとエチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物とは互いに密着性が充分ではないので、
これらの樹脂を同時溶融押出法、メルトコーティング法
などによりラミネートしても層間剥離を起し、到底実用
に供しえないという問題点がある。そこでポリオレフィ
ン層/エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層よりな
る積層物の少なくとも一方の層に他方の層を構成する樹
脂をブレンドする方法、積層物の少なくとも一方の層に
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸
エステル共重合体、アイオノマー、エチレン含量の高い
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、不飽和多価カ
ルボン酸グラフトポリオレフィンなどの密着性付与樹脂
をブレンドする方法などが提案されているが、これらの
方法はエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の本来有
する酸素遮断性や耐油・耐溶剤性を損なう傾向があり、
又ポリオレフィン側にブレンドしても透明性や表面平滑
性を損なう傾向がある上、目的とする密着性向上効果も
必ずしも満足しうるものではない。
又別の層間密着性改善方法としてポリオレフィン層とエ
チレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層との間に接着層
を介在させる方法も種々検討されている。
この方法においてはポリオレフィン層とエチレン−酢酸
ビニル共重合体ケン化物層とはブレンド変性されずに存
在しているため、その本体有する性質はそのまま保たれ
るわけである。しかしてかかる接着層介在方法における
接着層としてはOポリオレフインとエチレン一酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物とのブレンド物(特公昭49−13
868号) Oアイオノマー又はエチレン一酢酸ビニル共重合体(特
開昭50−22078号)0エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体(米国特許第3595740号明細書)Oア
イオノマー、ポリアミド又はエチレン含量の高いエチレ
ン一酢酸ビニル共重合体ケン化物(特開昭50−534
81号)Oエチレン含量の高いエチレン一酢酸ビニル共
重合体ケン化物(実開昭50−JモV46号)0不飽和カ
ルボン酸又はその誘導体でグラフト変性された変性熱可
塑性樹脂(特開昭51一67384号) 0不飽和カルボン酸又はその誘導体をグラフトしたポリ
オレフイン樹脂(特開昭51一112887号) Oエチレン性不飽和カルボン酸又はこの無水物で変性し
た変性エチレン一酢酸ビニル共重合体(特開昭51−7
6366号)などが提案されているが、実用上完全に満
足しうるにはまだ一歩の感がある。
本発明者らは接着層介在法による層間密着性の改良につ
いて鋭意研究を重ねていたが、その結果ポリオレフイン
層とエチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物層との接着
層として炭素数4〜18のα−オレフインの含量が0.
01〜5モル%のα−オレフイン変性ポリエチレン閃又
は該α−オレフイン変性ポリエチレン閃の混合割合が5
重量%以上のα−オレフイン変性ポリエチレン(代)と
それ以外の熱可塑性樹脂(7)との混合樹脂を用いると
きは従来到底達しえなかつたような顕著な層間密着性が
得られることを見出し、本発明を完成するに至つた。
なお熱可塑性樹脂(7)としてポリオレフイン系樹脂に
不飽和カルボン酸化合物を0,01〜2.5重量%グラ
フトした変性ポリオレフイン系樹脂(Y1)を用い、こ
れとα−オレフイン変性ポリエチレン閃とを併用すると
閃単独の場合に比しさらに一段と層間密着性が向上する
という相乗効果が得られること、又熱可塑性樹脂(至)
としてポリアミド(Y2)、ポリウレタンエラストマー
(Y3)又はポリエステルエラストマ一(Y4)を用い
、これとα−オレフイン変性ポリエチレン閃とを併用し
てもそれぞれの樹脂単独の場合から予想される接着強度
を上回る密着性が得られることがわかつた。本発明にお
いてポリオレフイン層(4)としては低密度・中密度・
高密度ポリエチレン、アイオノマー、エチレン−プロピ
レン共重合体、結晶性ポリプロピレン、ポリブテン、酢
酸ビニル含量の比較的小さいエチレン一酢酸ビニル共重
合体などがあげられる。特に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、アイソタクチツ
クポリプロピレンが実用的に重要である。エチレン一酢
酸ビニル共重合体ケン化物層(Oとしてはエチレン含量
15〜60モル%、酢酸ビニル成分のケン化度90モル
%以上の組成を有するものが用いられ、エチレン含量が
15モル%未満では溶融成形性が低下し、60モル%を
越えるときは酸素遮断性が低下し、又酢酸ビニル成分の
ケン化度が90モル%未満のときも酸素遮断性が低下す
る。
なおエチレンと酢酸ビニル(又はそれをケン化したビニ
ルアルコール)以外に、アクリル酸、メタクリル酸、ク
ロトン酸、マレイン酸などの不飽和酸或いはそのアルキ
ルエステル、プロピレン、ブテン、α−デセン、α−オ
クタデセンなどのα−オレフイン等をコモノマー成分と
して少量含んでいても差支えない。次に接着層(B)は
、炭素数4〜18のα−オレフインの含量が0.01〜
5モル%のα−オレフイン変性ポリエチレン閃で構成さ
れる。
α−オレフイン変性ポリエチレン閃はエチレンと炭素数
4〜18のα−オレフインを主成分とする共重合体であ
つて、一種のエラストマーである。α−オレフインの炭
素数は4〜18の範囲内にあることが必要であつて炭素
数が3以下或いは19以上の場合には所規の層間密着強
度がえられない。α−オレフインの変性量は0.01〜
5モル%の範囲内にあることが必要であつて、0.01
モル%未満では改質効果が不足し、一方5モル%を越え
るときはかえつて接着強度は低下し、特にヒートシール
部分でのラミネート強度が劣り、好ましくない。かかる
α−オレフイン変性ポリエチレン閃は他の熱可塑性樹脂
(7)との混合樹脂の形でもすぐれた層間密着性を示す
。ただし混合樹脂中のα−オレフイン変性ポリエチレン
〜の割合は5重量%以上、好ましくは15重量%以上を
占めることを要する。熱可塑性樹脂(Y)としてはポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブデン、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン一酢酸ビニル共重合体又は
そのケン化物、エチレン−アクリル酸エステル共重合体
、アイオノマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロ
ピレン、エチレン一酢酸ビニル共重合体の塩化ビニルグ
ラフト物、ポリエチレン又はポリプロピレン又はエチレ
ン一酢酸ビニル共重合体に不飽和酸化合物をグラフトし
たもの、ポリ塩化ビニル又は塩化ビニル共重合体、α−
オレフイン一酢酸ビニル共重合体又はそのケン化物、ポ
リスチレン又はスチレン共重合体、ABC樹脂、MBS
樹脂、ポリアクリル酸エステル又はアクリル酸エステル
共重合体、ポリメタクリル酸エステル又はメタクリル酸
エステル共重合体、エチレン一酢酸ビニル共重合体ケン
化物の不飽和酸又は不飽和酸エステルグラフト物、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネー
トなど種々のホモポリマー、コポリマー、グラフトポリ
マーがあげられる。これらの樹脂を2種以上α−オレフ
イン変性ポリエチレン閃と併用することもできる。とこ
ろでこれら熱可塑性樹脂(7)の併用はα−オレフイン
変性ポリエチレン閃単独の場合の層間密着性をそれほど
損なわないので実用上密着性が不足するということはな
いが、熱可塑性樹脂(至)としてポリオレフイン系樹脂
に不飽和カルボン酸化合物を0.01〜2.5重量%グ
ラフトした変性ポリオレフイン系樹脂(Y,)ポリアミ
ド(YDl ポリウレタンエラストマー(Y3)又は ポリエステルエラストマー(Y4) を用いてα−オレフイン変性ポリエチレン閃と併用した
場合は、閃単独の場合よりもさらにすぐれた相乗効果が
奏されること、特に(X)と(Y1)とを併用したとき
は相乗効果が最も大きいことを見出した。
変性ポリオレフイン系樹脂(Y1)における幹ポリマー
としてのポリオレフイン系樹脂とはポリエチレン、ポリ
プロピレン、酢酸ビニル含量0.01〜10重量%のポ
リエチレンに近い組成を有するエチレン一酢酸ビニル共
重合体を指す。
かかる幹ポリマーにグラフトさせる不飽和カルボン酸化
合物とはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレ
イン酸、フマル酸、イタコ〜酸などの不飽和カルボン酸
或いはこれらのアルキルエステル、アクリル酸アミド、
マレイン酸ジアミド、フマル酸N,N−ジアミド、マレ
イン酸イミド、無水マレイン酸、アクリル酸亜鉛、アク
リル酸アンモニウム、メタクリル酸ナトリウムなどを言
う。即ち不飽和カルボン酸のみならず、その無水酸、ア
ルキルエステル、アミド、イミド、塩なども含む。グラ
フト化はポリオレフイン系樹脂に不飽和カルボン酸化合
物とラジカル発生剤とを混合し溶融反応する方法、適当
な溶剤中にポリオレフイン系樹脂を懸濁又は溶解し、こ
れに不飽和カルボン酸化合物、ラジカル発生剤及び必要
に応じて少量のラジカル重合性モノマーを添加してグラ
フト化反応を行なう方法、そのほかイオン化放射線、紫
外線照射による方法、酸素、オゾン、熱、剪断力を利用
する方法など公知の任意のグラフト化方法が採用される
。グラフト化物(Y1)中の不飽和カルボン酸化合物の
含量は0.01〜2.5重量%の範囲から選ばれ、0.
01重量%未満では効果が不足し、一方2.5重重量%
を越えるときは熱分解やゲル化を起しやすくなる上、α
−オレフイン変性ポリビニルアルコール閃との併用によ
る相乗効果が充分に期待しえなくなる。ポリアミド(Y
2)としてはナイロン6、ナイロン66、ナイロン11
、ナイロン12、ナイロン610或いはこれらの2種以
上の共重合ナイロンがあげられる。
ポリウレタンエラストマー(Y3)としては直鎖構造を
有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーが用いられ、
ポリエステル系、ポリエーテル系のいずれの構造であつ
てもよいが、軟化温度の低い軟質タイプのものが特に良
好な結果を与える。
かかる熱可塑性ポリウレタンエラストマーの市販品とし
ては、たとえばパラプレン22S1同26S(日本ポリ
ウレタン工業)、Estane(グツドリツチ・タイヤ
)、UrepanE(バイエル)、0rthane(オ
ハイオ・ラバ一)などがあげられる。ポリエステルエラ
ストマー(Y4)としては不飽和型ポリエステルエラス
トマー、多官能型ポリエステルエラストマーなどの架橋
型ポリエステルエラストマー、ランダム型ポリエステル
エラストマー、プロツク型ポリエステルエラストマーな
どの非架橋型ポリエステルエラストマー等のエラストマ
ーが用いられる。
これらの中ではハードセグメントとソフトセグメントと
をプロツク的に縮合させたプロツク型ポリエステルエラ
ストマーが最もよく使用される。なおプロツク型ポリエ
ステルエラストマーをさらに分類すると、芳香族ポリエ
ステル/脂肪族ポリエステル型、芳香族ポリエステル/
ポリエーテル型、芳香族ポリエーテルエステル/ポリエ
ーテル型、ポリアミドエステル/ポリエーテル型、ポリ
イミドエステル/ポリエーテル型などがある。そして先
にも述べたように閃と(Y1)との混合樹脂がポリオレ
フイン層(4)とエチレン一酢酸ビニルケン化物層(O
との間に介在させる接着層(有)として特にすぐれた相
乗効果を発揮し、ついで閃と(Y2),(Y3)又は(
Y4)との組合せがそれに相乗効果を発揮するのである
ポリオレフイン層(4)、接着層I3)及びエチレン一
酢酸ビニル共重合体ケン化物(C)よりなる多層構造物
は、(A),I3)及び0を同時に溶融押出してダイ内
又はダイ外で接触させる方法、(Oのフイルムに(Bを
メルトコートし、さらに(4)をメルトコートする方法
、或いは(Oのフイルムに(4)と(B)とを同時にメ
ルトコートする方法、(4)のフイルムに(8)をメル
トコートし、あさに(Oをメルトコートする方法、或い
は(4)のフイルムに(B)と(Oとを同時にメルトコ
ートする方法、CA)/(B)よりなる二層フイルムの
(B)側に(Oを重ね加熱加圧して積層する方法、或い
は(有)/(Oよりなる二層フイルムの(3)側に(4
)を重ね加熱加圧して積層する方法、(!S)/Q3)
よりなる二層フイルムと(B)/(C)よりなる二層フ
イルムとを(B)同志が接触するように重ね、加熱加圧
して積層する方法などがいずれも採用される。
又(A)/(B)/(C)よりなる三層構造に限らず、
VLN′1晶″′1V″1↓η1V1リ′VJI′\ν
1などの多層構造物や(A)/(B)/C)を基本構造
とし、これに他の樹脂のフイルム、紙、アルミニウム箔
などを付加した構造物も作成することができる。
本発明の多層構造物は食品、嗜好品、調昧料、医薬品、
工業薬品、香気含有物等の包装用のフイルム、シート、
袋、容器として好適に用いることができる。次に例をあ
げて本発明の多層構造物をさらに説明する。
例1 (4)密度0.9249/CClメルトインデツクス3
.0の低密度ポリエチレン(B) ドデセン一1とテト
ラデセン一1の混合比がモルで5:5のα−オレフイン
含量1.2モル%のエチレン一α−オレフイン共重合体
(C)エチレン含量30モル%、酢酸ビニル成分のケン
化度99モル%のエチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化
物上記CA),(自)及び(C)を三層インフレーシヨ
ン押出機に供給して(A)180℃、(B)180℃、
(0210℃の温度条件下に溶融混練し、温度190℃
のダイ内で溶融樹脂を互いに接合させてダイ(ダイ径1
0011t7!l)より押出し、空気圧で膨張させて折
巾600m11の次のような構成を有する三層フイルム
を得た。
このフイルムから短冊型の試験片を切りとつて各層間の
剥離強度を測定すると共に、試験片を2枚(4)層が向
き合うように重ね合せ、ついで5m11巾にヒートシー
ルし、ヒートシール強度を測定した。
結果を第1表に示す。対照例 1〜10 次の場合についても比較のための実験を行なつた。
以下の対照例は例1において接着層(B)のみを変更し
た場合である。結果を第1表に合せて示す。
対照例 1 接着層(B)として例1における(4)と(C)との重
量で1:1の混合樹脂を使用。
対照例 2 接着層(B)として酢酸ビニル含量28重量%の工チレ
ン一酢酸ビニル共重合体を使用。
対照例 3 接着層(B)としてアクリル酸エチル含量5モル%のエ
チレン−アクリル酸エチル共重合体を使用。
対照例 4接着層(B)としてアイオノマー(デユポン
社製サーリンAl7O7、メルトインデツクス0.5)
を使用。
対照例 5 接着層(B)としてエチレン含量70重量%、酢酸ビニ
ル成分のケン化度82モル%のエチレン一酢酸ビニル共
重合体ケン化物を使用。
対照例 6 接着層(B)として低密度ポリエチレンに無水マレイン
酸を0.3重量%グラフトした変性ポリエチレンを使用
対照例 7 接着層(B)として酢酸ビニル含量28重量%の工チレ
ン一酢酸ビニル共重合体に無水マレイン酸を0.6重量
%グラフトした変性エチレン一酢酸ビニル共重合体を使
用。
対照例 8 接着層(B)としてナイロン−6を使用。
対照例 9 接着層(B)として熱可塑性ポリウレタンエラストマー
(日本ポリウレタン工業株式会社製パラプレン22S)
を使用。
対照例 10 接着層(8)として熱可塑性ポリエステルエラストマー
(東洋紡績株式会社製ペルプレンP−40H)を使用。
例2〜10 接着層8として次の混合樹脂を用いたほかは例1と同様
にして実験を行なつた。
結果を第2表に示す。例2 例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と低密
度ポリエチレンに無水マレイン酸を0.31:1の混合
樹脂。
例3 例1で用いたコチレン一α−オレフイン共重合体とナイ
ロン−6との重量で1:1の混合樹脂。
例4例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と
熱可塑性ポリウレタンエラストマー(日本ポで1:1の
混合樹脂。
例5 例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と熱可
塑性ポリエステルエラストマー(東洋紡積社製ペルプレ
ンP−40H)との重量で1:1の混合樹脂。
例6 例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と酢酸
ビニル含量28重量%のエチレンー酢酸ビニル共重合体
との重量で1:1の混合樹脂。
例7例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と
エチレン含量30モル%、酢酸ビニル成分のケン化度9
6モル%のエチレンー酢酸ビニル共重合体ケン化物との
重量で1:1の混合樹脂。
例8例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と
酢酸ビニル含量28重量%のエチレンー酢酸ビニル共重
合体に無水マレイン酸を0.6重量%グラフトした変性
エチレンー酢酸ビニル共重合体との重量で1:1の混合
樹脂。
例9 例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と低密
度ポリエチレンに無水マレイン酸を0.3重量%グラフ
トした変性ポリエチレンとの重量で1:2の混合樹脂。
例10 例1で用いたエチレン一α−オレフイン共重合体と低密
度ポリエチレンに無水マレイン酸を0.3重量%グラフ
トした変性ポリエチレンとの重量で2:1の混合樹脂。
例11 ^ 密度0.920y/CC)メルトインデツクス1.
3の低密度ポリエチレン(B)ヘキセン一1とオクテン
−1とデセン一1の混合比がモルで1:2:1のα−オ
レフイン含量2.6モル%のエチレン一α−オレフイン
共重合体(C)エチレン含量40モル%、酢酸ビニル成
分のケン化度99モル%のエチレンー酢酸ビニル共重合
体ケン化物上記(自),(B)及び(C)をΞ層中空成
形機に供給して(A)210℃、(B)190℃、(C
)210℃の温度条件下に溶融混練し、温度180℃の
ダイ内で各溶融体を接合すると共にダイより押出し、さ
らに空気を吹込んで型に押しつけて容量200ccの次
のような構成を有する三層中空成形容器を製造した。
外層 (A) 55μ中間層 (自) 15μ 内層 (C) 20μ この容器から短冊型の試験片を切りとつて各層間の剥離
強度を測定した。
結果を第3表に示す。
対照例 11〜17 次の場合についても比較のための実験を行なつた。
以下の対照例は例11において接着層(B)のみを変更
した場合である。結果を第3表に示す。
対照例 11 接着層(B)として例11における(4)と(Oとの重
量で1:1の混合樹脂を使用。
対照例 12 接着層13)として酢酸ビニル含量28重量%のエチレ
ン一酢酸ビニル共重合体を使用。
対照例 13 接着層(3)としてアクリル酸エチル含量5モル%のエ
チレン−アクリル酸エチル共重合体を使用。
対照例 14接着層I3)としてアイオノマー(デユポ
ン社製サーリンA)を使用。
対照例 15 接着層(自)としてエチレン含量95モル%、酢酸ビニ
ル成分のケン化度85モル%のエチレン一酢酸ビニル共
重合体ケン化物を使用。
対照例 16 接着層(日として低密度ポリエチレンに無水マレイン酸
を0.3重量%グラフトした変性ポリエチレンを使用。
対照例 17 接着層(自)として酢酸ビニル含量28重量%の工チレ
ン一酢酸ビニル共重合体に無水マレイン酸を0.6重量
%グラフトした変性エチレン一酢酸ビニル共重合体を使
用。
例12〜17 次の場合についても例11と同様にして中空容器を製造
した。
結果を第3表に示す。
例12 接着層(B)として例11におけるエチレン一αーオレ
フイン共重合体と酢酸ビニル含量5重量%のエチレン一
酢酸ビニル共重合体に無水マレイン酸を0.5重量%グ
ラフトした変性エチレン一酢酸ビニル共重合体との重量
で1:1の混合樹脂を用いた場合。
例13 接着層(B)として例11におけるエチレン一α−オレ
フイン共重合体と低密度ポリエチレンにアクリル酸を0
.6重量%グラフトした変性ポリエチレンとの重量で1
:1の変性ポリエチレンを用いた場合。
例14 接着層(B)として例11におけるエチレン一α−オレ
フイン共重合体と低密度ポリエチレンにフマル酸を1.
1重量%グラフトした変性ポリエチレンとの重量で1:
2の変性ポリエチレンを用いた場合。
例15 ポリオレフイン層(4)として密度0.9509/CC
メルトインデツクス0.5の高密度ポリエチレンを用い
た場合。
例16 ポリオレフイン層(4)としてアイオノマー(デユポン
社製サーリンAl7O7、メルトインデツクス0.7)
を用いた場合。
例17 ポリオレフイン層(4)としてメルトインデツクス0.
5のアイソタクチツクポリプロピレンを用いた場合。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の多層構造物の断面図である。 1・・・・・・ポリオレフイン層(4)、2・・・・・
・α−オレフイン変性ポリエチレン層03)、3・・・
・・・エチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物層(C)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリオレフィン層(A)、接着層(B)及びエチレ
    ン含量15〜60モル%、酢酸ビニル成分のケン化度9
    0モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
    層(C)より構成された多層構造物において、前記(B
    )層が炭素数4〜18のα−オレフィンの含量が0.0
    1〜5モル%のα−オレフィン変性ポリエチレン(X)
    又は該α−オレフィン変性ポリエチレン(X)の混合割
    合が5重量%以上のα−オレフィン変性ポリエチレン(
    X)とそれ以外の熱可塑性樹脂(Y)との混合樹脂であ
    ることを特徴とする多層構造物。 2 熱可塑性樹脂(Y)がポリオレフィン系樹脂に不飽
    和カルボン酸化合物を0.01〜2.5重量%グラフト
    した変性ポリオレフィン系樹脂である特許請求の範囲第
    1記載の多層構造物。 3 熱可塑性樹脂(Y)がポリアミドである特許請求の
    範囲1記載の多層構造物。 4 熱可塑性樹脂(Y)がポリウレタンエラストマーで
    ある特許請求の範囲1記載の多層構造物。 5 熱可塑性樹脂(Y)がポリエステルエラストマーで
    ある特許請求の範囲1記載の多層構造物。
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