JPS6215243A - 成形物の製造方法 - Google Patents

成形物の製造方法

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JPS6215243A
JPS6215243A JP15497785A JP15497785A JPS6215243A JP S6215243 A JPS6215243 A JP S6215243A JP 15497785 A JP15497785 A JP 15497785A JP 15497785 A JP15497785 A JP 15497785A JP S6215243 A JPS6215243 A JP S6215243A
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JP
Japan
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vinyl acetate
polyolefin resin
manufacturing
resin
acetate copolymer
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JP15497785A
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Inventor
Teruo Iwanami
岩波 照夫
Takamasa Moriyama
隆雅 守山
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
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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】 [産業上の利用分野1 本発明は溶融成形時のロングラン性並びに品質の顕著に
改善されたポリオレフィン系樹脂成形物の製造方法に関
するものである。
[従来の技術] マリエチレン、ポリプロピレンを始めとするポリオレフ
ィン系樹脂とエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(
以下EVOHと略記する)との混合物を溶融成形して各
種の成形物が得られるが、該技術の目的は、■ 各々単
独では得られない物性を得ること(例えば特公昭42−
1032号公報、同49−44579号公報、特開昭4
8−7038号公報、同50−65544号公報、同5
8−122950号公報などによって種々の提案がなさ
れている)、■ポリオレフィン系樹脂とEVOHとの積
層構造物の製造時に発生する製品のクズや端部、あるい
は不良品の回収による再利用の2つに大別される。工業
的な規模での実施に限るなら■の場合の方が産業上の有
用性は顕著である。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記の如き樹脂混合物を用いて溶融成形
等によってフィルム、シートの成形物を製造しようとす
る場合、該組成物が成形時にゲル化を起したり、又焼け
と呼ばれる熱着色樹脂や炭化した樹脂が押出機内に付着
して長期間にわたって連続して溶融成形が行えない、い
わゆるロングラン性が劣るという問題点がある。又、爺
平融時のゲル化物が成形物中にしばしば混入するため例
えばフィルム成形においてはフイシュアイの発生をはじ
めとする成形物の欠陥の大きな原因となり、製品の品質
(氏子を免れない。
かかる問題は、前述した如くポリ オレフィン系樹脂と
EVOHとの積層構造物の製造時の廃品の再利用に当っ
て特に重大な意味を有する。
即ち、最近では包装用のフィルム、シート、容器、ビン
等の用途においてポリオレフィン系樹脂やEVOHがそ
れぞれ単独で用いられることは少く、より多機能性の包
装材が市場から要求されていることがらポリオレフィン
系樹脂とEVOHを必要に応じて接着層を介在させて2
層、3層あるいは4層以上の積層構造物として用いるこ
とが多く、かかる積層構造物を製造する際には通常多量
の該構造物のクズや端部、更には不良品の発生を伴うた
め、業界ではこれらをリサイクル使用する必要があるた
めである。
勿論、かかるロングラン性はEVOH又はポリオレフィ
ン系樹脂を単独で使用する場合には問題となることは少
いが、EVOHがわずがでも該樹脂と共存する時に一員
澤に起る特有の現象であり、実際の溶融成形作業におい
ては上記ゲル化物が極めて頻繁にスクリーンメツシュに
詰まったり、あるいは樹脂溶融物がスクリューに付着す
るため1こそのたびごとに押出機を解体してスクリーン
メツシュあるいはスクリューを清掃しなければならない
という非常に面倒な作業を強いられているのである。
E問題点を解決するための手段1 しかるに本発明者等は上記の如き問題点を解決するため
に種々の検討を重ねた結果、 エチレン含量20〜80モル%、酢酸ビニル部分のケン
化度90モル%以上のEVOH(A)とポリオレフィン
系樹脂(B)の混合物を溶融成形するに際して一般式%
式% (式中MはMB、Ca又はZn、EはCO3又はHPO
4、X。
y、zは正数、aはO又は正数)で示される複合化合物
(C)を共存せしめる場合に極めて顕著なゲル化防止及
びロングラン性向上効果を達成でき、更に又該複合化合
物(C)及び炭素数10〜22の高級脂肪酸の金属塩(
D)を共存せしめる場合には上記効果は勿論溶融物とく
押ta内の)金属との密着性を低下せしめて優れた滑剤
効果、しいて(段と優れたロングラン性が得られること
を見出し、本発明を完成するに到った。
本発明においては先にも述べた様にEVOH(A)とポ
リオレフィン系樹脂(B)の混合物を溶融成形する際に
顕著に起るゲル化という問題が前記化合物(C)、ある
いはこれと(D)を使用した時に初めて解決できるので
ある。
従ってEVOH(A)とポリオレフィン系樹脂(B)の
混合割合は両方が混在すればその混合比は特に規定する
ものではないが、ポリオレフィン系樹脂(B)に対し、
EVOH(A)が0.1〜40重量%、特に0.5〜2
0重量%存在するときにゲル発生が著しいので、かがる
混合割合の混合物に対し、適用するとより効果がg者で
ある。
以下、EVOH(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)、
複合化合物(C)、高級脂肪酸の金属塩(D)について
各々説明する6 まず、本発明において用いるEVOH(A)としてはエ
チレン含量20〜80モル%、好ましくは25〜70モ
ル%、酢酸ビニル部分のケン化度90モル%以上、好ま
しくは97モル%以上の組成を有するものがあげられる
エチレン含量20モル%未満では熱安定性が悪く、溶融
量性が低下し、エチレン含量が80モル%を越える時は
酸素遮断性が低下するばが9でなく、その組成がポリエ
チレンに近くなり、ゲル化という問題はほとんど起らな
くなるので、複合化合物(、C)の必要性がなくなる。
又、酢酸ビニル部分のケン化度が90モル%未満では熱
安定性が不良であり、又酸素遮断性、耐油性、耐水性等
の物性に劣るので実用性に乏しい。上記EVOH(A)
はエチレンと酢酸ビニル(あるいはそれをケン化したビ
ニルアルコール)のほかに不飽和カルボン酸又はそのエ
ステル又は塩、不飽和スルホン酸又はその塩、(メタ)
アクリルアミド、(メタ)アクリはニトリル、プロピレ
ン、ブテン、a−オクテン、a−オクタデセンなどのα
−オレフィン、酢酸ビニル以外のビニルエステルなどの
第3成分を10モル%程度以下の少量含んでいてもよい
次にポリオレフィン系樹脂(B)としては高密度、中密
度、低密度の各種ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブテン、ポリペンテン等の単独重合体、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン又はプロピレンを主体として
1−ブテン、1−ヘキセン等の炭素数2〜20程度のα
−オレフィンとの共重合体、更にエチレン又はプロピレ
ン等のオレフィンの含量が90モル%以上である比較的
ポリオレフィンに近い組成を有するオレフィン−酢酸ビ
ニル共重合体、オレフィン−(メタ)アクリル酸エステ
ル共重合体等、あるいは上記ポリオレフィン系樹脂の単
独又は共重合体を不飽和カルボン酸等でグラフト変性し
たもの等力q種又は2種以上任意に使用可能である。こ
れらのうちでは特に210″Cにおけるメルトインデッ
クスが0.1〜15のポリエチレン系樹脂又は0.2〜
12のポリプロピレン系tl脂の使用においてデル化の
問題が発生しやすく、又本願の効果も優れている。
本発明における最大のvf@は上記混合物の溶融成形時
に MxA 1y(OH)2x+:+y−2z(E )2−
aH20(式中MはM g + Ca又はZn%Eはc
o、又はHPOいX。
y、Zは正数、aは0又は正数)で示される複合化合物
(C)を共存せしめる事である。かがる複合化合物(C
)としては Mg<、sA 12(OH)、3c O3・3.5H2
0゜Mg5A 12(OHL4CO:+ −4H20。
Mg6A 12(OHL6COs I4 H20tMg
sA +2(OH)20CO:l −5H20tMgl
QA +2(OH)22(CO))2 ” 4 H20
1Mg5A +2(o H)+6HP O4・4 H2
0−CaaA 12(OH)1ac O3・4 H20
−Zn=Als(OH)IiCO9・4 I20゜など
が挙げられる。又、以上に限らず例えばMg2A l(
OH)−・3H20 中のOHの一部がCO3又はHPO,に置換された如き
化学式の明確に示されないものや更には結晶水の除去さ
れたもの(a=0)であっても同等の効果が期待できる
。特にこれらのうちMがMgであり、AがCO2である
化合物が最も顕著な効果を示す。かがる複合化合物(C
)のEVOH(A)及びポリオレフィン系樹脂(B)の
混合物に対する共存量は特に限定するものではないが、
50〜20.0OODI)IIl、 J:り好ましくは
80−10.OOOppmである。S Oppm未満で
はゲル化防止の効果が得られず、又20*000ppm
を越えて共存させても量の割に効果は期待できず、経済
的でない。
該複合化合物(C)はEVOH(A)とポリオレフィン
系樹脂(B)の混合物の溶融成形時に共存していれば良
いので、その添加時期には特に制限はなく、例えば複合
化合物(C)をEVOH(A)又はポリオレフィン系樹
脂(B)のいずれか、あるいは両方に予め添加しておき
、両樹脂を混合し溶融成形に供する方法、EVOH(A
)及びポリオレフィン系樹脂(B)の混合物に複合化合
物(C)を添加した後、溶融成形する方法など任意の手
段が採用できる。
上記複合化合物(C)と共に炭素数10〜22の高級脂
肪酸の金属塩(D)を併用してEVOH(A)とポリオ
レフィン系樹脂(B)の混合物中に共存させる場合、ゲ
ル化防止効果に加えて優れた滑剤効果が得られるので、
ロングラン性に更に有用となる。
かかる高級脂肪酸(D)としては、ラウリン酸、トリデ
シル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸
、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸等が挙
げられ、又金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩
の如きアルカリ金属塩、マグネシウム塩、カルシウム塩
、バリウム塩の如きアルカリ土類金属塩の他、亜鉛金属
塩等も使用される。かかる中でもステアリン酸の金属塩
が効果の点で特に顕著である。該金属塩(D)のEVO
H(A)とポリオレフィン系樹脂(B)の混合物に対す
る共存量は50〜10,000ppm、より好ましくは
80−8*OOOppmの範囲である。50 ppm未
満では効果が得られず、一方10,000ppmを越え
ると経済的に不利となるばかりでなく、押出加工性が劣
り得られる成形物の物性も低下する傾向があり、望まし
くない。
該金属塩(D)の添加時期も複合化合物(C)の場合と
同様、任意である。又金属塩(D)は複合化合物(C)
と前もって混合した後、系中に添加しても良い。
以上の複合化合物(C)又はこれと高級脂肪酸金属塩(
D)の添加・配合はEVOH(A)、ポリオレフィン系
樹脂(B)の粉末又はペレット、あるいは(A)/(B
)ラミネート構造物のクズ、端部、不良品等の破砕品に
ヘンシェルミキサー、タンブラ−等で混合する。かがる
後、該配合物を押出機に供給してそのまま目的の成形に
供したり、又は一旦これをベレット化してから目的の成
形に供する等、適宜好適な手段が採用される。
溶融成形に際しての温度条件としては約160〜260
°Cとするのが望ましい。成形に際しては必要に応じガ
ラス繊維、炭素a維など窃補強材、低分子量ポリエチレ
ン、を分子tポリプロピレン、パラフィン、??イド系
、エポキシ系等の滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、発
泡剤などの公知の添加剤を適当配合することもある。
又EVOH(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)には改
質用の熱可塑性樹脂を適当量配合することもできる。
溶融成形法としては射出成形法、圧縮成形法、押出成形
法など任意の成形法が採用できる。このうち押出成形法
としてはT−グイ法、中空成形法、パイプ押出法、線条
押出法、異型ダイ押出法、インフレーション法などがあ
げられる。本願の方法によって得られる成形物の形状は
任意であり、フィルム、シート、テープ、ボトル、パイ
プ、フィラメント、異型断面押出物などのみならず、こ
れと他の樹脂との多層積層物も重要である。
積層する場合の相手側樹脂としては特にガスバリアー性
を付与する目的で行うことが多いので、かかる物性を有
するEVOH、ナイロン−6、ナイロン−6,6等のポ
リアミド系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等がよく使用さ
れる。勿論、上記以外の通常の熱可塑性樹脂、例えばポ
リカーボネート、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、
スチレン系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリエステル
系樹脂及びポリエステルエラストマー、ポリウレタンエ
ンの池、前述したポリオレフィン系樹脂であっても可算
差支えない。
層構成は、本願により得られる成形物の層をA(A、。
A2.、、、)、ガスバリアー性樹脂を主とする池の樹
脂層をB(B、、B2.、、、)、必要に応じて設けら
れる接着層をCとする時、フィルム、シート、ボトル状
であればA/Bの2層構造のみならず、A/B/ASB
/A/BSB。
/B2/A、、B/A、/A2、A/B/A/B/A、
A2/A、/B/A、/A2、A / C/ B 、 
A / C/ B / C/ A、B/C/A/C/B
SA/C/B/C/A/C/B/C/Aなど任意の構成
が可能であり、フィラメント状であればA、Bがバイメ
タル型、芯(A)−鞘(B)型、芯(B)−I(A)型
あるいは偏心芯鞘型など任意の組合せが可能である。又
、上記A、Hのいずれが又は両方に他方の樹脂をブレン
ドしたり、両樹脂の密着性を向上させる樹脂を配合した
りすることもある。
溶融成形後の成形物、共押出成形物、溶融コート成形物
は必要に応じ熱処理、冷却処理、圧延処理、−軸又は二
軸延伸処理、印刷処理、ドライラミネート処理、溶液チ
ューブ加工、スプリット加工等を行うことができる。
[効  果1 かくして本発明の方法によって、上記溶融成形工程にお
けるデル化の問題は著しく改善されてロングラン性か向
上し、又デル化の低減により溶融物中へのゲル化物の混
入が抑制され、更に又、樹脂の焼け・コゲが激減してこ
れらのスクリュー・磯壁への付着は少くなり、これも又
ロングラン性に多大に寄与する。得られる成形物は例え
ばフィルムにおいてはフイシュ・アイの少い品質の良好
なものとなりうる。かかる効果は本願の樹脂混合物を利
用した多層構造成形物の品質にも大きく影響するのでそ
の有用性は極めて大きいものである。
[作  用1 本発明の方法によって得られる成形物は食品包装用を初
めとする各種の包装用フィルム、容器、ビン、食品トレ
イ、シート、各種機器部品等の種々の目的に使用するこ
とが可能である。
[実施例] 次に例をあげて本発明の組成物をさらに説明する。以下
「部」とあるのは特にことわりのない限り重量基準で表
わしたものである。
使用したEVOH (A −1):エチレン含量31モル%、酢酸ビニル成
分のケン化度99.1モル%、210℃における(以下
条件同じ)メルトインデックス(Ml)4.0 (A −2):エチレン含量40モル%、酢酸ビニル成
分のケン化度99.3モル%、Ml  7.5使用した
ポリオレフィン系樹脂 (B −1):ポリプロピレン(Ml:1.0.比重:
0.890)(B −2):高密度ポリエチレン(HD
PE)(Ml:0.8.密度:0.960) (B −3):高密度ポリエチレン(HDPE)(MI
:6.5.密度0.968) (B −4):線状低密度ポリエチレン(LLDPE)
(MI:1.0.密度:0,922) 実施例1〜23 上記ポリオレフィン系樹脂100部に対し、第1表に示
す如き複合化合物(C)を添加して溶融・混練したペレ
ッ)100部と上記E V OHを表の如く混合し、下
記条件で成形・フィルム化(厚み30μ)した。
成形条件 押出機      40m径押出機 スクリュー     L/D=26.圧縮比3.5スク
リーンメツシユ 60/120/60メツシユダ イ 
       フイシュテールダイ押出温度     
 シリレンダ−先端部230℃グ   イ      
            210  ℃スクリュー固転
数  75rpm かかる成形時の押出機内におけるゲルの発生状況、ロン
グラン性、フィルムの品質を後記する方法で評価した。
結果を第1〜2表にまとめて記す。
対照例1,2 実施例1及び4において複合化合物(C)を添加しなか
った以外は同側に準じてフィルム化を行った時の結果を
vJ3表に記す。
参考例1,2 参考のために(B−1)のポリプロピレンを単独でフィ
ルム化した(参考例1)、(A−1)のEVOHを単独
でフィルム化した(参考例2)時の成形性、フィルム品
質について第3表に併せて記す。
○評価方法 ・ゲル化発生状況 48時間連続して押出成形を行った後に、押出機を解体
し、スクリーンメツシュ上のゲル付着状況を1(全くな
し)〜5(全面的に付着)で又スクリュー表面への焼け
・コゲの付着量を1(全くなし)〜5(全面的に付着)
で5段階評価した。
・ロングラン性 96時間連続して押出成形を行った時のトルク変動、樹
脂圧、サージング(吐出量変動)、吐出量低下のいずれ
かの挙動が発生した時にそれを表示。
・フィルムの品質 フィッシュ・アイの数(拡大鏡を用いて観察)に上って
、以下の5段階評価を行った。
1 二〇〜5(個/100c輸2) 2 :5〜10 3 : 11〜50 4 :51〜200 5:201以上 実施例24〜30 実施例1,5,12,16.23において添加した複合
化合物(C)に加えて更に以下に示す如き高級脂肪酸の
金属塩(D)をEVOH(A)とポリオレフィン系樹脂
(B)との合計量1こ対し、500 ppm添加した併
用系について前記に準じてフィルム化したところ、ゲル
発生状況、フィルムの品質は同程度もしくはそれ以上で
あり、ロングラン性は更に向上した。
結果を第4表に示す。
(以下余白) 第   4   表 (以下余白) 更に以下の如き実験を行った。
内層が厚み5μの(A−1)のEVOH及び外層が厚み
80μの(B−1)のポリプロピレンと中間層に接着層
として無水マレイン酸をポリエチレン10重量%グラフ
トさせた変性ポリエチレン(MI2.0)との3層の積
層フィルムを下記条件で製造した。
成形条件 押出機  30mm径押出磯押出層用)30n+m径押
出l91(中間層用) 65mm径押出磯押出層用) スクリュー 共にL/D=28.圧縮比3.2タイ  
ス  スパイラルタイプ3層イン7レーシタングイ、3
00mmφ 押出温度  シリンダー 220°C(奥部)、230°C(中間部)240°C
(先端部) グイ  220°C スクリュー回転数 内層用 30rpm 中間層用  30rpm 外層用 100 rpm この際に発生したフィルムの端部及び不良品を径1〜5
m+o角程度に破砕した。この破砕品(A−1層接着剤
/B’−1の平均重量組#L8/7/100)を外層と
し、EVOH(A−1)を内層とする積層フィルムを上
記と同一条件で共押出して製造した。
実施例31〜35 しかして上記の如く端部破砕物の再利用によって積層フ
ィルムを製造する場合において、該破砕物に対して30
0ppa+量の第3表に示す如き各種複合化合物(C)
を添加した場合(実施例31〜35)と無添加の場合(
対照例3)とで、ゲルの発生状況、ロングラン性積層フ
ィルムの品質を前の方法の方法によって評価した。
結果を第5表に示す。
尚、実施例31〜35においても別途更にステアリン酸
カルシウム塩(C17H−s COO) 2 Caを破
砕物におけるEVOH(A−1)とポリプロピレン(B
 −1)の合計量に対し、800ppm併用して共押出
しに供したところ、ゲル発生状況ならびにフィルム品質
は実施例31と同程度であったが、ロングラン性は実施
例24と同程度に向上し、併用による顕著な効果が認め
られた。
実施例36〜39 前記において外層としてポリプロピレン(B−1)の代
わりにポリエチレン(B −2)を用いた以外は回倒に
準じて積層フィルムの製造を行った。尚、成形条件は以
下の如くである。
成形条件 押出1a   30mm径押出t!!(内層用)301
IIIIl径押出機(中間層用)65mm径押出磯押出
層用) スクリュー 共にL/I)=28.圧縮比3.2ダイ 
ス  スパイラルタイプ3層イン7レーシミンタイ30
oIIIIIlφ 押出温度  シリンダー先端部 内層:190℃、中間層:210”C。
外層:220’C グイ  210 ’C スクリュー回転数 内層用 30rp輸 中間層用  3Orpm 外層用 100 ram 以下、実施例31に準じて破砕品を再使用しての積層フ
ィルム製造の際に第5表に示す如き各種複合化合物を添
加(添加量は破砕物に対し500ppm) した時につ
いて各種評価を行った。
結果を第5表に示す。
(以下余白)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、エチレン含量20〜80モル%、酢酸ビニル部分の
    ケン化度90モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合
    体ケン化物(A)とポリオレフイン系樹脂(B)の混合
    物を溶融成形するに際して一般式 M_xAl_y(OH)_2_x_+_3_y_−_2
    _z(E)_z・_aH_2O(式中MはMg、Ca又
    はZn、EはCo_3又はHPO_4、x、y、zは正
    数、aは0又は正数)で示される複合化合物(C)を共
    存せしめることを特徴とする成形物の製造方法。 2、ポリオレフイン系樹脂(B)に対するエチレン−酢
    酸ビニル共重合体ケン化物(A)の混合比が0.1〜4
    0重量%である特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 3、ポリオレフイン系樹脂(B)がポリエチレン系樹脂
    又はポリプロピレン系樹脂である特許請求の範囲第1項
    記載の製造方法。 4、複合化合物(C)の共存量がエチレン−酢酸ビニル
    共重合体ケン化物(A)とポリオレフイン系樹脂(B)
    の合計量に対し、50〜20,000ppmの範囲であ
    る特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 5、エチレン含量20〜80モル%、酢酸ビニル部分の
    ケン化度90モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合
    体ケン化物(A)とポリオレフイン系樹脂(B)の混合
    物を溶融成形するに際して一般式 M_xAl_y(OH)_2_x_+_y_−_2_z
    (E)_z・_aH_2O(式中MはMg、Ca又はZ
    n、EはCO_3又はHPO_4、x、y、zは正数、
    aは0又は正数)で示される複合化合物(C)及び炭素
    数10〜22の高級脂肪酸の金属塩(D)を共存せしめ
    ることを特徴とする成形物の製造方法。 6、ポリオレフイン系樹脂(B)に対するエチレン−酢
    酸ビニル共重合体ケン化物(A)の混合比が0.1〜4
    0重量%である特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 7、ポリオレフイン系樹脂(B)がポリエチレン系樹脂
    又はポリプロピレン系樹脂である特許請求の範囲第5項
    記載の製造方法。 8、複合化合物(C)の共存量がエチレン−酢酸ビニル
    共重合体ケン化物(A)とポリオレフイン系樹脂(B)
    の合計量に対し、50〜20,000ppmの範囲であ
    る特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 9、高級脂肪酸の金属塩(D)の共存量がエチレン−酢
    酸ビニル共重合体ケン化物(A)とポリオレフイン系樹
    脂(B)の合計量に対し、50〜10,000ppmの
    範囲である特許請求の範囲第5項記載の製造方法。 10、高級脂肪酸の金属塩(D)がステアリン酸の金属
    塩である特許請求の範囲第5項記載の製造方法。
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