JPS5955743A - 樹脂積層物の製造方法 - Google Patents

樹脂積層物の製造方法

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JPS5955743A
JPS5955743A JP16647982A JP16647982A JPS5955743A JP S5955743 A JPS5955743 A JP S5955743A JP 16647982 A JP16647982 A JP 16647982A JP 16647982 A JP16647982 A JP 16647982A JP S5955743 A JPS5955743 A JP S5955743A
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eva
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柿崎 哲司
正文 服部
英次 木村
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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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】 本発明は、スチレン系樹脂層とエチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物、ボリアぽド樹脂および熱可塑性ポリエ
ステル樹脂から選ばれたガスバリヤ性樹脂層とを特殊な
変性エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂組成物を接着層
として、溶融共押出することによシ樹脂積層物を製造す
る方法に関する。
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリアミド樹
脂および熱可塑性ポリエステル樹脂(以下、これらの樹
脂を総称して「ガスバリヤ樹脂」という。)は、気体透
過抵抗性、機械的強度および耐熱性等に優れておシ、包
装材料として好ましい性質を有している。しかし、樹脂
が比較的高価であるために単一材料として使用しにくい
こと、および水分透過率が高くヒートシール性が乏しい
こと、更には成形加工しにくいという欠点を有している
一方、スチレン系樹脂はその低価格性に加えて、良好な
機械的強度、水の不透過性、真空成形等の成形加工の容
易性を有しているために包装材料として広範に利用され
ている。しかし表から、瓶、カップ、トレイ等の食品容
器として使用した場合、内容物が酸敗する欠点があり、
また動植物油等の油脂類の容器として用いた場合、膨潤
、溶解を生じて変形を引き起こす問題が見られる。
ガスバリヤ樹脂とスチレン系樹脂が各々有する上述の長
所を生かし、これらを積層構造物として実用に供する試
みがなされて込る。しかし、このような積層構造物では
眉間をhかに強固に接着させるかが課題である。
本発明は、上記の目的を達成するものであって、ガスバ
リヤ樹脂層とスチレン系樹脂層とを、特殊な変性エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体樹脂組成物(以下、エチレン−
酢酸ビニル共重合体をFEVA」と略記することがある
。)を接着層として共押出により溶融接着して層間接着
力の高い樹脂積層物を製造する方法を提供するものであ
る。
本発明の他の目的は、水蒸気透過抵抗性、ガス透過抵抗
性が優れ、ヒートシール性、機械的強度が良好で、かつ
真空成形等の成形加工性に優れる樹脂積層物の製法を提
供することにある。
すなわち本発明は、スチレン系樹脂層と、エチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物、ポリアミド樹脂および熱可
塑性ポリエステル樹脂から選ばれたガスバリヤ性樹脂層
との樹脂層間の接着層として、(a)不飽和カルボン酸
もしくはその無水物でグラフト変性されたエチレン−酢
酸ビニル共重合体と(b)芳香族ビニル化合物でグラフ
ト変性されたエチレン−酢酸ビニル共重合体、またはさ
らに(C)未変性エチレン−酢酸ビニル共重合体または
/および他のエチレン系重合体とからなり、(a)、(
b)および(e’)の合計量に対して、酢酸ビニル成分
含量が10〜50重量%、不飽和カルボン酸もしくはそ
の無水物成分含量が帆01〜10重量%および芳香族ビ
ニル成分含量が5〜50重量%である変性エチレン−酢
酸ビニル共重合体樹脂組成物を用いて、溶融共押出する
ことによシ樹脂積層物を製造する方法を提供するもので
ある。
本発明におけるスチレン系樹脂とは、下記の一般式で示
される構造単位を樹脂中に少くとも25重pは0または
1〜3の整数である。)具体的には、ポリスチレン、ゴ
ム変性ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重
合体、スチレン−ブタジェン−アクリロニトリル共重合
体などで例示されるスチレンおよびその誘導体の単独重
合体および共重合体が挙げられる。これらの樹脂にスチ
レン−共役ジエンブロック共電ゴムおよびその水添物を
ブレンドしたものも適用される。
本発明におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA
 )ケン化物は、好ましくはエチレン含有率10〜50
重量%、特に好ましくは20〜50モルチ、ケン化度9
0モルチ以上、好ましくは95モルチ以上のものである
結合を有する熱可塑性樹脂であシ、例えば、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またはこれらの2種以上の共重合体あるいはブ
レンド物等をいう。
本発明における熱可塑性ポリエステル樹脂とは、多価ア
ルコールと多価カルボン酸の縮合によって得られるエス
テル結合を有する熱可塑性樹脂で、例えば、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
エチレンテレフタレート/イソフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート/アジペート等をいう。
本発明において接着層として用いられる変性EVA樹脂
組成物について説明する。
不飽和カルボン酸もしくはその無水物、または芳香族ビ
ニル化合物でグラフト変性されるベース樹脂のEVAと
しては、EvA単独のほかKVAと他のエチレン系重合
体との混合物も含まれる。該エチレン系重合体としては
、高圧法、中圧法または低圧法ポリエチレン、エチレン
含量93〜99モルチで密度0.920〜0.9451
7cm”  のエチレン−αオレフィン共重合体、エチ
レン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ
)アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。ここで
(メタ)とはメタである場合とない場合の両ケースを示
す。
(a)不飽和カルボン酸もしくはその無水物でグラフト
変性されたEVA 不飽和カルボン酸またはその無水物としてはアクリル酸
、マレイン酸、イタコン酸、ハイミック酸またはこれら
の無水物が適用される。特に無水マレイン酸、アクリル
酸を用いることが好ましく、無水マレイン酸が最も好ま
しい。
EVA (前述の如く、EVAとエチレン系重合体の混
合物を含む。)をこれら不飽和カルボン酸もしくはその
無水物で変性するにはイオン化性放射線や紫外線等の照
射による方法、ラジカル発生剤を使用する方法、酸素、
オゾン、熱等の作用で過酸化する方法、混線機中で熱と
剪断力を利用する方法等積々の方法によってグラフト重
合を行なう。
該グラフト重合は、固体状態、溶液状態、スラリー状態
、溶融状態等公知の方法で行なうことができる。
(b)芳香族ビニル化合物でグラフト変性されたEVA
芳香族ビニル化合物としては、一般式 (式中R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基
、R2−R6はそれぞれ単独に水素原子、塩素原子また
は炭素数1〜4のアルキル基を示す。)で表わされるス
チレン系モノマー、たとえばスチレン、核置換スチレン
たとえばメチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルス
チレン、イソフロビルスチレン、およびクロルスチレン
、α−置換スチレンたとえばα−メチルスチレン、およ
びα−エチルスチレンなどが挙げられる。また、スチレ
ンとアクリル酸エステル、スチレンとメタクリル酸エス
テル、スチレンとアクリロニトリルなどの混合系も適用
される。
EVA (前述の如く、EvAとエチレン系共重合体の
混合物を含む。)を芳香族ビニル化合物で変性する方法
としては、先に述べた不飽和カルボン酸もしくはその無
水物でグラフト変性されたEVAの変性法と同様各種の
変性法が適用される。
好ましい方法として、例えば以下の手法を挙げることが
できる。
EVAの粒子と、好ましくは重合開始剤をあらかじめ溶
存させた芳香族ビニル化合物とを、水性懸澗重合に使用
されうる懸濁剤、例えば水溶性重合体としてポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース
など、あるいは難溶性無機物質としてリン酸カルシウム
、酸化マグネシウムなどの存在下に、水性媒体(各種水
溶性物質が溶存していてもよい)中に、系のかくはんが
容易に行なわれる任意の濃度で(一般に水100重量部
に対してEVAおよび芳香族ビニル化合物が5〜100
重量部)添加し、かくはん分散する。
次いで重合処理が行なわれるが、それに先立ち、この水
性懸濁液を使用重合開始剤の分解が10重量%以下にと
どまる範囲内で、好ましくは実質的に分解しないよう加
熱して、芳香族ビニル化合物をEVA粒子中に含浸させ
る。含浸処理は、含浸促進の点から考えれば加熱温度が
高い方がよいが、高すぎると重合開始剤の過早分解によ
って含浸前の芳香族ビニル化合物が単独で重合するので
、これを防止する点からは加熱温度は低い方がよく、好
ましくは室温から50℃である。このような温度条件下
に芳香族ビニル化合物の80重量−以上、好ましくは9
0重量%以上がEVA粒子中に含浸または耐着されるま
で、すなわち遊離の芳香族ビニル化合物液滴が20重量
%未満、好ましくは10重量%未満の量となるまで水性
懸濁液を好ましくは攪拌下に1〜5時間程放置する。
未含浸の芳香族ビニル化合物が20重量%以上の場合、
独立の芳香族ビニル重合体粒子が析出する可能性があυ
、またEVA粒子中の芳香族ビニル重合体の分散が不均
一となる。なお、20重11%未満であれば、遊離の芳
香族ビニル化合物は次の重合工程においてEVA粒子内
に含浸され、あるいはEVA粒子表面に耐着して重合す
るため、生成物中には芳香族ビニル重合体粒子がEVA
粒子と独立して存在することは事実上認められない。
このようにして用意した水性懸濁液を、好ましくは攪拌
下に、更に高温に加熱して芳香族ビニル化合物の重合を
完成させることによシ、芳香族ビニル化合物がグラフト
重合した変性EVAが調整される。この際、加熱温度は
使用重合開始剤の充分な分解が生じる温度であるべきで
ある。しかし、130℃を越えないことが好ましい。1
30℃を越えると、生成変性EVA樹脂中にゲル状物質
が生じる傾向がある。一般には50〜130℃の温度が
適当である。重合中の温度は必ずしも一定でなくてもよ
い。
(c)未変性エチレン−酢酸ビニル共重合体または/お
よび他のエチレン系重合体 他のエチレン系重合体としては、前述の変性EVA (
a)および(b)のベース樹脂としてEVAと混合使用
可能な他のエチレン系重合体と同様のものを使用するこ
とができる。
前述の変性EVA (a)と変性EVA (b)または
さらに未変性EVAまたは/および他のエチレン系重合
体(c)を混合して本発明の接着層樹脂組成物として用
いるが、(a) + (b) ” (c)の変性EVA
樹脂組成物の総和に対して、不飽和カルボン酸もしくは
その無水物成分含量が0.01〜10重量%、好ましく
は0.1〜3重量%、芳香族ビニル化合物成分含量が5
〜50重量%、好ましくは5〜30重量%、酢酸ビニル
成分含量が10〜50重量%、好ましくは15〜35重
量%である。
不飽和カルボン酸もしくはその無水物成分含量が上記範
囲よシ少ないと共押出した際のガスバリヤ樹脂との層間
接着性が劣シ、10重量%を越えると接着性はそれ以上
向上せず、かつ例えば無水マレイン酸の高含量変性EV
Aを製造するに当シ、EVAの架橋反応が併発するのを
避けきれないため押出加工性等に支障をきたす傾向にあ
シ好ましくない。芳香族ビニル化合物成分含量が上記範
囲よシ少ないとスチレン系樹脂層との層間接着性が劣シ
、50重量%を越えると接着層としての柔軟性。
低温時耐衝撃性等が劣るため好ましくない。さらに、酢
酸ビニル含量が上記範囲より少ないとスチレン系樹脂層
との層間接着性およびガスバリヤ樹脂がエチレン−酢酸
ビニル共重合ケン化物もしくはポリエステル樹脂の場合
のこれらとの層間接着性が劣る。50重量%を越えると
変性EVA樹脂組成物のペレット状態でのブロッキング
が激しくなり共押出成形機への定量フィード等に支障を
きたし成形時のハンドリングが困難になること、および
共押出においてダイ内に滞留した組成物が架橋劣化を起
こし易くなるなど熱安定性が不良になる傾向にあり好ま
しくない。
以上に述べたスチレン系樹脂、ガスバリヤ樹脂および接
着層としての変性EVA樹脂組成物とからなる樹脂積層
物を製造する方法は、それぞれを別個の押出機で溶融し
同一のダイスより共押出する方法であシ、グイ内ラミネ
ート法、ダイ外ラミネート法等を適用できる。
共押出成形の際の変性EVA樹脂組成物の温度は140
〜250℃、好ましくは180〜240℃である。
スチレン系樹脂の温度は180〜260℃、好ましくは
200〜250℃である。一方、ガスバリヤ樹脂の温度
は各々の樹脂の融点ないし280℃、好ましくは融点+
1()℃ないし250℃であるが、一般には200〜2
30℃範囲が最も好ましい。
本発明のスチレン系樹脂層とガスバリヤ樹脂層からなる
積層物の層構成としては、スチレン系樹脂/変性EVA
樹脂組成物/ガスバリヤ樹脂の3層構造、あるいはスチ
レン系樹脂/変性EVA樹脂組成物/ガスバリヤ樹脂/
変性E’/A樹脂組成物/スチレン系樹脂ないしガスバ
リヤ樹脂/変性EVA樹脂組成物/スチレン系樹脂/変
性EVA樹脂組成物/ガスバリヤ樹脂の5層構造などが
ある。なお、上記積層物に更に変性EVA樹脂組成物も
しくはガスバリヤ樹脂のいずれかと共押出した際に接着
性が良好な樹脂、例えば、変性EVA樹脂組成物の場合
はポリエチレン、ポリプロピレン等、ガスバリヤ樹脂が
ポリアミド樹脂の場合は、エチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物、ポリエステル樹脂、酸変性ポリオレフィン
(例えばアイオノマー等)等の層が積層された積層物も
包含される。例えばスチレン系樹脂/変性EVA樹脂組
成物/ガスバリヤ樹脂/変性EVA樹脂組成物/ポリエ
チレン、スチレン系樹脂/変性EVA樹脂組成物/ポリ
アミド樹脂/エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等
スチレン系樹脂、変性EVA樹脂組成物、ガスバリヤ樹
脂の構成要素を含む範囲内で種々の組合せが可能である
本発明の樹脂積層物はフィルム、シート、瓶等として提
供され、特に食品包装材等の用途に好適である。
次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。
参考例I EVA (M I 12.O9710分、密度0.94
97cm”、酢酸ビニル含量20重量%)に2,5−ジ
メチルヘキサン−2,5−シバイドロバ−オキサイド0
.6重量%と無水マレイン酸1.0重量%をヘンシェル
ミキサーを用いて充分に混合し、4Qmm径押出機(V
D=28)を用いて押出温度160℃でペレット化した
得られたペレットを冷凍粉砕後、アセトンにて未反応の
無水マレイン酸を充分抽出したのち、赤外線吸収スペク
トルによって0.70  重量%の無水マレイン酸が付
加していることを確認した。
参考例2 EVA (M I 30.O9710分、密度0.95
97cm3、酢酸ビニル含量33重量%)に2.5−ジ
メチルヘキサン−2,5−シバイドロバ−オキサイド1
.2重量%と無水マレイン酸2・0重量%を参考例1と
同様の方法で反応させ、1.80重量%の無水マレイン
酸が付加した変性EVAを得た。
参考例3 内容量501のオートクレーブ内に純水20Kgおよび
懸濁剤として第三リン酸カルシウム600Fとドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム0.6fとを加えて水性
媒質となし、これにEVA (M I 15.0’/7
0分、密度(L95 r/z3 、酢減ビニル含量28
重量φ)粒子6Kfを攪拌によシ懸濁させた。・別に重
合開始剤として過酸化ベンゾイル81およびt−ブチル
パーオキシベンゾエート4fをスチレン6Kgに溶解さ
せ、これを前記懸濁系に投入し、オートクレーブ内温度
を45℃に昇温させ、該温度で3時間保持して重合開始
剤を含むスチレンをEVA粒子中に含浸させた。この水
性懸濁液を80℃に昇温し5時間、および125℃で5
時間維持して重合を完結させた。得られた変性EVA粒
子中にはスチレン重合体がほぼ定量的に50重景チ存在
することが確認された。
実施例1 参考例1〜2の無水マレイン酸変性EVAと参考例3の
スチレン変性EVAまたはこれに未変性EVA(M I
 12.OtAo分、密度0.94 f/rn” 、酢
酸ビニル含量20重量%)または未変性EVA (M 
I 4.OfAO分、密度0−98 t/car”、酢
酸ビニル含量45重量%)または低密度ポリエチレン(
M I 4.O9710分、密度0.92497cm”
 )を所定量ブレンドし、4Q mrn 径押出機にて
160℃の温度で博融混練し、均質に混合されたペレッ
トを得た。この変性EVA樹脂組成物を中間接着層とし
て、ゴム変性ポリスチレン〔三菱モンサント社製ダイヤ
レックスHT516〕トエチレンー酢酸ビニル共重合体
ケン化物〔クラレ社製エバールgp−p)とを3台の押
出機でそれぞれ200℃、220℃、215℃の樹脂温
度で同一のダイスに供給し、ダイ内ラミネート法にて3
層の積層シート(ゴム変性ポリスチレン650μ、変性
EvA樹脂組成物50μ、エチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物50μの厚み構成)を成形した。この積層シ
ートから巾10 mm の試験片を切シ取シ、インスト
ロン型引張試験機で層間接着強度を測定した(引張速度
50關/分、180°剥離)。結果を第1表に示す。ま
た、この積層シートを用いて130℃で円筒状コツプを
真空成形したが、絞シ比1においても各樹脂層間の剥離
現象は見られず、外観良好な真空成形品が得られた。
比較例1 実施例1において中間接着層の配合比率を第1表のよう
に変える以外は実施例1と同様に実施した。結果を第1
表に示す。
比較例2 実施例1において中間接着層として未変性EVA(M 
I 15.0 r710分、密度0.95 t/cm3
、酢酸ビニル含量28重量%)を用いた結果を第1表に
示す。
比較例3 実施例1におりて中間接着層として参考例3のスチレン
変性EVAのみを用いた結果を第1表に示す。
比較例4 参考例1と同様の方法でEVA (M I 3.O97
10分、密度0.92η−1酢酸ビニル含量5重量%)
を変性し、無水マレイン酸変性EVA (無水マレイン
酸含量148重量%)を得た。また、参考例3と同様の
方法で上記EVAを変性し、スチレン成分含量50重量
%のスチレン変性gVAを得た。これらの変性EVAの
等量ブレンド品を中間接着層として、実施例1と同様の
評価を実施した。結果を第1表に示す。
比較例5 参考例2の無水マレイン酸変性EVA 10重量%と参
考例3のスチレン変性EVA 10重量%と未変性EV
A (M I 3.59710分、密度1.02 t/
cm”、酢酸ビニル含量60重量%)80重量%(樹脂
組成物中の酢酸ビニル含量52.7  重量%)をバン
バリーミキサ−にて120℃で溶融混練し、ロールでシ
ーテイング後ペレタイザーを用いて角ベレットを得た。
この角ベレットを43 mm径押出機にて150℃の温
度で溶融混練しペレット化したが、ペレット同志のブロ
ッキングが著るしくシート成形機へ安定供給が難かしく
、また220℃の押出温度でEVAの架橋劣化が起とシ
実用に耐えな込ことが確認された。
実施例2 参考例1の無水マレイン酸変性EVAと参考例3のスチ
レン変性EVAまたはさらに未変性1ffA (MI 
12.09710分、密度0.94 f/♂、酢酸ビニ
ル含量20重量%)を所定量ブレンドし、4Q mm径
押出機にて160℃の温度で溶融混練し、均質に混合さ
れたペレットを得た。この変性EVA樹脂組成物を中間
接着層として、ゴム変性ポリスチレン〔旭ダウ社製タフ
レックス475 D ]とナイロン6〔三菱化成社製ツ
バミツド1020 CA 、:lとを3台の押出機で、
それぞれ190℃、215℃、215℃の樹脂温度で押
出し、215℃で同時に同心円状に樹脂の通路が設けら
れたダイ内に供給し中空容器を得た。該容器のブロー比
は2、層構成は外側がナイロン6で50μ、中間接着層
が50μ、内側がゴム変性ポリスチレンで200μであ
った。該中空容器から巾10nnm の試験片を切夛取
シ、インストロン型引張試験機で層間接着強度を測定し
た(引張速度50myL/分、180°剥離)。結果を
第2表に示す。
比較例6 実施例2において中間接着層として参考例1の無水マレ
イン酸変性EVAのみを用いた結果を第2表に示す。
実施例3 参考例2の無水マレイン酸変性EVAと参考例3のスチ
レン変性EVAまたはさらに未変性EVA (MI 1
2.09/10分、密度0.94 t/cm”、酢酸ビ
ニル含量加重量%)を所定量ブレンドし、溶融混練して
均質に混合されたペレットを得た。
この変性EVA樹脂組成物を中間接着層として、実施例
1においてエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の代
わシにポリエチレンテレフタレートCAKZO社製ar
nite A 200 )を用い、押出時の樹脂温度を
250℃に変更した以外は全く同一の方法でゴム変性ポ
リスチレン/変性EVA樹脂組成物/ポリエチレンテレ
フタレートの3層の積層シートを成形した。層間接着強
度の測定結果を第3表に示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スチレン系樹脂層と、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケ
    ン化物、ポリアミド樹脂および熱可塑性ポリエステル樹
    脂から選ばれたガスバリヤ性樹脂層との樹脂層間の接着
    層として、(a)不飽和カルボン酸もしくはその無水物
    でグラフト変性されたエチレン−酢酸ビニル共重合体と
    (b)芳香族ビニル化合物でグラフト変性されたエチレ
    ン−酢酸ビニル共重合体、またけさらに(C)未変性エ
    チレン−酢酸ビニル共重合体または/および他のエチレ
    ン系重合体とからな、D、(a)、(b)および(c)
    の、合計禁に対して、酢酸ビニル成分含量が10〜50
    重量%、不飽和カルボン酸もしくはその無水物成分含量
    が帆01〜10重量%および芳香族ビニル成分含量が5
    〜50重量%である変性エチレン−酢酸ビニル共重合体
    樹脂組成物を用いて、溶融共押出することを特徴とする
    樹脂積層物の製造方法。
JP16647982A 1982-09-27 1982-09-27 樹脂積層物の製造方法 Granted JPS5955743A (ja)

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