JPS6246643A - 耐気体透過性積層体 - Google Patents

耐気体透過性積層体

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JPS6246643A
JPS6246643A JP18602685A JP18602685A JPS6246643A JP S6246643 A JPS6246643 A JP S6246643A JP 18602685 A JP18602685 A JP 18602685A JP 18602685 A JP18602685 A JP 18602685A JP S6246643 A JPS6246643 A JP S6246643A
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JP
Japan
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mol
vinyl acetate
copolymer
ethylene
laminate
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JP18602685A
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Inventor
明正 青山
守谷 健
潔 米津
太一 祢宜
岡谷 卓司
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray 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】 A、産業上の利用分野 本発明は成形11. 、特に延伸性に顕著に優れ、耐気
体透;11B性に%f1だ積2層体に関する。
B、従来の技術 従来、エチl/ンービニル了ルコー#−#:?i合(、
Jjj、J下E v OHと記す)は吋気体透過性、耐
油性、・祈浴削住等に優ハ7ヶ溶融成Iト可能な7セへ
可塑性用1111として広ぐ一加も′71. R+ 、
rzの包装分野の包装用フィルム、就中、食品包装用の
フィルム、シート、″痺器等に好ユ・)jシこ用いらノ
tて八た。
しかしながら、EVOH付1脂によボ1ナオレフ・イン
等の熱可塑性at脂Vこ比較して溶、融成形か難しく、
特に延伸成Y性に劣り、絞り加工、上空成形、プラグア
シスト成形、延伸プロー成形等の塑性加工に際してクラ
ックや延伸むらが発生しやすく、づだ成形物の透明性に
むらができやすいという欠点を有している。
近年各棟包装容器の性能に対する要求が高変化される(
・こ従って、1由の慎j月F、たとえ;ずポリエチレン
、ポリプロピレン等のポリオレフィンやボリスチレ/等
と複合化されて用いられる場合が極めて多くなってきて
おシ、しかも他の樹脂と積層された多層シートの中間層
として用いられて固相圧空成形によってたとえば絞シ比
0.5〜3でカップ成形され、物理的緒特性の向上を付
与される場合が主流となってきている。しかしながら、
特に耐気体透過性に、より優れているエチレン含量25
〜40モル%、就中25〜40モル−〇領域にあるEV
OHCI溶融成形性、延伸成形性は上記の如く満足でき
るものではなく、該緒特性が要求される分野には耐気体
透過性を犠牲にして、エチレン含量が40モルチより多
い、就中45モルチより多い領域のEVOHを使用せざ
るをえないというのが実情である。
EVOHフィルムが単体または他の熱可塑性樹脂と積層
され丸形で延伸加工に付される場合においても実情は同
様である。すなわち、該エチレン含量領域にある単体フ
ィルムの、たとえば二軸延伸操作にあたっては何らかの
調湿または含水操作によって水分を付与して行わなけれ
ば満足な二軸延伸フィルムが得られないのが実態である
(たとえば、特開昭50−14476号公背、特公昭5
2−15570号公報、特開昭53−30670号公報
など)。
また該EVOHを中間層とする積層フィルム、該EVO
H層が熱可塑性フィルムの片面に積層されたフィルムを
該EVOHが実質的に非含水の状態で延伸、就中、2軸
延伸するときには前記絞り加工、延伸ブロー成形におけ
ると同様に、該EVOHNKクラックや延伸むらを生じ
やすいという欠点がある。
他方、EVOHの溶融成形性を向−ヒさせる方法として
特定のエチレン含量領域にあシ、特定の組成をもつ異な
るEVOHを溶融混練した樹脂組成物をフィルム、シー
ト、容器の成形に供するもの(特公昭58−20976
号公報)、−iたEVOHとナイロンとのブレンドが提
案されている(たとえば、特開昭58−129035号
公秤、特開昭58−154755号公報など)。しかし
ながら前者においては溶融成形性にある程度の改善効果
が認められるものの成形物の透明性が十分でないなどの
欠点がある。また、後者においては耐気体透過性に劣る
ナイロンとのブレンドによってEVOHの高度の耐気体
透過性が損われるばかりでなく、熱安定性が不良で特に
溶融成形時の熱的操作に際して、該両者の反応に起因す
るとみられるゲル状物の発生のために、満足に実用化さ
れるに至っていない。
また、成形性に優れた食品包装材料として特公昭51−
8125号などにおいて、プロピレンを代表とするα−
オレフィンで変性されたEVOH樹脂が提案されている
。しかしながら、これらの樹脂は成形性、成形物の透明
性にある程度の改善効果が紹められるものの耐気体透過
性が不十分であり、実用化されるに至っていない。
C0発明が解決しようとする問題点 本発明は前記欠点のない、すなわち成形性、特に延伸性
に優れ、成形物の透明性が顕著に高く、クラックや延伸
むらのない美麗な耐気体透過性の高い積層体を提供せん
とするものである。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、酢酸アリル単位
、エチレン単位および酢酸ビニル単位の各々を特定の量
含む三元共重合体のけん化物の層と他の熱可塑性樹脂の
層との少なくとも二層を含む積層体は従来のEVOH樹
脂を用いた積層体等よシ格段に成形性が改善され、透明
性が高く、極めて美麗であるとともに耐気体透過性が高
く、食品包装用等の材料として顕著に優れていることを
見出し、本発明を完成するに至った。
E0作用効果 本発明によれば、酢酸アリル単位、エチレン単位および
酢酸ビニル単位の各々を特定の量含む三元共重合体のけ
ん化物は他の熱可塑性樹脂と、たとえば共押出しして、
多層のシートするいはパイプ等を成形し、ついで該積層
シートを固相圧空成形法等により深絞りした場合、ある
いは該積層パイプをブロー成形した場合、クラックや延
伸むらを生じず極めて延伸性が良好であるという特長を
有している。また、従来のEVOH樹脂を用いた積層体
に匹敵する優れた耐気体透過性、保香性、耐油性ならび
に機械的性質を有しているので各種包装分野に丸・いて
、就中、食品包装分野においてフィルム、シート、容器
等の形態で好適に用いられる。
F0発明のより詳細な説明 本発明の耐気体透過性に優れた積層体は、酢酸アリル単
位の含量0.1〜5モル%、エチレン単位の含昂20〜
55モル係、および残りが酢酸ビニル単位からなる三元
共重合体をけX7化して得られた酢酸ビニル成分のけん
化度が9gモルチ以上の共重合体の13と他の熱可塑性
樹脂の層との少なくども二層を含む積層体からなるもの
である。
酢酸アリル単位の含量は01〜5モルチの範囲にあるこ
とが重要で、いっそう好適な範囲は0.5〜2モルチで
ある。酢酸アリル単位の含量がO1モル係より小さいと
成形性、就中、延伸性が改善されないため、クラックや
延伸むらのない透明性の高い美麗な成形物が得られず、
他方5モルチよυ大きいと、耐水性・耐湿性が低下する
とともに高1髭時の耐気体透過性が損わわ、て好ましく
ない。
エチレン単位の含量は20〜55モルチの範囲にあるこ
とが重要で、いっそう好適な範囲は25〜50モルチで
ある。エチレン単位の含量が20モルチより小さいと、
耐水性・耐湿性が低下するとともに、高湿時の耐気体透
過性が損われ、他方55モルチより太きいと耐水性・耐
湿性は改瞥されるものの低湿時の耐気体透過性が悪化し
、いずれも包装用、就中、食品包装用、!l:l−ては
不適肖である。
酢酸ビニル成分のけん化度け99モルφ以上の高けん化
度であることが必要で、いっそう好適には9945モル
チ以上である。けん化度が99モルチより小さいと熱安
定性が悪化[2、溶融成形時にゲル化が起こりやすい欠
点があられれ、また、耐気体透過性も不良となって好ま
しくない。
該共重合体の固有粘度、すなわち、フェノール85重惜
チと水15重@チとの混合溶媒中、30℃の温度で測定
した固有粘度は特に制限は々いが0.07〜0.177
!/rの範囲にあることが好ましい。
一般に固有粘度が0.071/?より小さいと成形物の
機械的性質が不良になり、他方0.177/f’より大
きいと、溶融成形時にゲル化が起こりやすくなり、いず
れの場合も好ましくない。
酢酸アリル単位、エチレン単位および酢酸ビニル単位か
らなる三元共重合体のけん化物は従来公知の方法で工業
的に製造できる。すなわち、メタノール等のアルコール
の存在下、あるいは無存在下に、酢酸アリル、エチレン
および酢酸ビニルをα、α′−アゾビスインブチロニト
リル等の公知のラジカル重合開始剤を用いて共重合し、
ついで得られた共重合体を水酸化す) IJウム等のア
ルカリ触媒を用いてアルコール溶液中でけん化して得ら
れる。
核共重合体と積層するために用いられる熱可塑性樹脂と
しては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リエチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル%
 6−ナイロン、6.6−ナイロン等のポリアミド樹脂
、ボリスチ1/ン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート
等が好すしい。
こi−らのうち、特に好ましいのはポリプロピレン、ポ
リエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、熱可塑性
ポリエステル、ポリスチレンである。
本発明の積層体は前記の如く酢酸アリル単位、エチレン
単位および酢酸ビニル増位から彦る三元共重合体をけん
化して得られる共重合体の層と上記の他の熱可塑性樹脂
の層との少なくとも二層を含む積層体であるが、その構
成は該共重合体7/熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂/該共
重合体/熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂/該共重合体/熱
可塑件樹脂/該共重合体/熱可塑性樹脂等であり、そ第
1.それの熱可塑性樹脂は単層であってもよいし、場合
によっては多層であってもよい。
該積層体の成形は押出成形、射出成形等の公知の方法で
可能である。たとえば押出成形の場合は酢酸アリル単位
、エチレン単位および酢酸ビニル単位からなる三元共重
合体のけん化物用の押出機と他の熱可塑性樹脂用の押出
機を使用して、こわ2ら樹脂層を隣凄関係位置で多重・
多層用のTり”イあるいはインフレーション用ダイ等を
通して共押出する手段が採用される。また、該積層体は
押出ラミネート等のラミネート技術やコーティング技術
等によっても成形可能である。
かくして成形された積層体は、従来のEVOH樹脂を用
いた積層体と比較して延伸成形性が極めて良好であり、
たとえば深絞り成形、延伸ブロー成形する場合等に前記
構成中の該共重合体層にクラックや延伸むらの生じない
顕著に透明性の亮い、耐気体透過性の優れた成形物を得
ることができる。
該積層体(フィルム、シート、パイプ、パリソン)は少
なくとも一軸に延伸された積層フィルム、深絞り容器、
延伸ブロー容器等の材料として使用できるが、特に深絞
り容器、就中、絞り比0.5以上、さらには絞り比0.
8〜3の深絞り容器の材料として著効を示す。深絞り容
器、たとえばカップ状容器は、該積層体からなるシート
を延伸温度において絞り成形、圧空成形、真空成形、プ
ラグアシスト成形などして得られる。また延伸ブローボ
トルは該積層体からなるパリソンなどの予備成形物を延
伸温度において機械的に延伸するとともに流体の吹込み
により周方向にブロー延伸して得られる。
本発明において、積層体中のj文具重合体層の厚さは得
られる深絞り容器、延伸ブローボトル等の要求性能によ
って異なるが、2〜40μにしておくのが好ましい。ま
た、該共重合体を用いて積層体を得る場合において各層
は接着性樹脂を介して配されるのが好ましく、該接着性
樹脂としては特に制限はないが、ポリエチレン、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレンおよびエチレ
ンニアクリル酸エステル共重合体等のカルボキシル基変
性物、就中、無水マレイン酸変性物がそのまま、あるい
は未変性の該重合体とブレンドされて、より好適に用い
られる。
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、
これらの実施例は本発明を何ら限定するものではない。
実施例1 酢酸アリル単位の含量1.0モル%、エチレン単位の含
!33.9モル%、酢酸ビニル単位の含量651モルチ
の酢酸アリル−エチレン−酢酸ビニル共重合体をメタノ
ール中で水酸化ナトリウムを触媒としてけん化[2、酢
酸ビニル成分のけん化度99.6モルチのけん化物(共
■合体A)を得た。
該共重合体の、フェノール85重量%と水15重rk 
<との混合溶媒中、30 ’Cの温度で測定した固有粘
度(以下〔η〕phと記す)は0.103 I/?であ
り、メルトインデックス(190℃、荷重2160y)
は2.7V/10分であった。
該共重合体を用いて次の方法で3神5層の積層体を得た
。すなわち直径65覗、有効長さ1430節のフルフラ
イト型スクリューを内蔵し、かつ2流路に分岐したメル
トチャンネルを備えた内外層用押出機、直径50m、有
効長さ1100mのフルフライト型スクリューを備えた
中間層用押出機および直径40m、有効長i 880 
mのフルフライト型スクリューを内蔵し、かつ2流路に
分岐したメルトチャンネルを備えた接着層用押出機の組
合せと、5層Tダイを用いて巾200m、厚さ1.1簡
の積層シートを得た。成形に使用した樹脂は中間層が前
記共重合体A1内外層はメルトインデックス1.4f7
10分(230℃、荷重216(1)のポリプロピレン
(三菱油化、商品名三菱ノーブレンMA−6)、’また
、接着層はメルトインデックス3.8r/10分(23
0℃、荷y216(1’)の無水マレイン酸で変性され
たポリプロピレン(三片石油化学、商品名アトマーQF
500)である。
成形温度は中間層用押出機180〜225°C1内外層
用押出機200〜240℃、接着層用押出機160〜2
40°C%Tダイ240°Cである。次に、該積層シー
トを固相圧空成形法によってシート表面温度が145°
Cと7ケる条件で内径(D)が100酊、深さくL)が
200鰭(絞り比L/D、、、2 )、肉厚が05齢で
内容積1.61の円筒状のカップを得た。外層・接着層
・中間層:接着層:内層の厚み比は、45:2.5:5
:2.5:45であった。
該カップの性質を表1に示す。
また対照例として、エチレン単位の含!34.2モル%
、酢酸ビニル単位の含i65.8モル係のエチレン−酢
酸ビニル共重合体をけん化して得た酢酸ビニル成分のけ
ん化[f99.5モル係、〔η〕phO,1101/?
、メルトインデックス(190°C1荷重2160? 
)2.25’/lo分のEVOH(共重合体B)を中間
層に用いたほかは実施例1と同様にして円筒状カップを
成形した場合(対照例1)、プロピレン単位の含量12
モモル係エチレン単位の含(st 34.1モル係、酢
酸ビニル含量647モルチのプロピレン−エチレン−酢
酸ビニル共重合体をけん化して得た酢酸ビニル成分のけ
ん化度993モル憎、〔η)ph O,1051/?、
メルトインデックス(190°C1荷重216Of )
3、Or/10分のブ(コビレンで変性したE V O
H(#重合体C)を用いたほかは実施例1と同様にして
円筒状カップを成形し、た場合(対照例2)、エチレン
単位の含↑貫31.0モル係、酢酸ビニル単位の含量6
90モルモル係チレン−酢酸ビニル共重合体をけん化し
て得た酢酸ビニル成分のけん仕度993モルモル係η)
ph 0.118 th7y、メルトインデックス1.
2P/lO分(190°C1荷重216OfりのEVO
H60重量部とエチレン単位の含量404モルモル係酸
ビニル単位の含fit 59.6モル係のエチレン−h
 mビニル共■(合体をけん化して得た、酢酸ビニル成
分のけん化度996モル係、〔η、)pho。0974
/f。
メルトインデックス5.0f/10分(190℃、荷重
2160 ”) ノE V OH40重+3 W5 ト
ラa 合へ’ット化してpJたEVOH(共重合体D)
を用いたほかは実施例1と同様(tこして円筒状カップ
を放生・した場合(対照例3)についても表1に七のゼ
4−質を示す。
表   1 (注1)透明性 (注2)クランク [×  クラックが非常に多い(6個1crAJd上)
(注3)延伸むら (注4)酸素透過率 温、変20°C゛、J+1対湿]象65チおよび85チ
の雰囲気でカップを平衡(′こ至るーまで訃引湿した後
、同一雰囲気]でガス透過試験機−で用いて酸素T4過
)もを測定した。
実施例2 酢Hアリル単位の含で16モル係、エチレン単位の含量
428モルモル係酸ビニルJli位の含’455.6モ
ル係の酢酸アリル−エチレン−酢酸ビニル共重合体をけ
ん化して、酢酸ビニル成分のけん什U 99.7 モル
%、Cη)ph o、o 91 t!/ii’、 メ#
 ) インデックス(190°C1荷重216(1)6
.2ii’/]O分の共重合体(共重合体E)を得た。
該、共重合体を用いて実施例1と同じ押出機およびTダ
イにより3種5層の積層シートを得た。成形に使用した
樹脂は中間層が前記共重合体E、内外層はメルトインデ
ックス(200℃、W’t50001)3y/10分の
ポリスチレン(出光石油化学、商品名出光スチロールE
T−11)、接着層(づ′メルトインデックス(190
°C1荷重2160り)2f/10分の無水マレイン酸
変性エチレン−酢酸ビニル共1(合体(東洋(1達、商
品名 メル七ンFvi−5420)である。成形温度は
中間18用押Lセ)19180〜225℃、内外層用押
出機150−220”C1接着層用押出機130〜22
0°C1ダイ220°cである。次に、該積層シートを
固相圧空成形法によって、シート表面温度が120℃と
なる粂件で、内径(D)が100ww、深さくL)が2
00 m (llり比L>D=2 )、肉厚が0.5額
で内容積167!の円筒状のカップを得た。外層:接着
rvj:中間層:接着層:内層の厚み比は、45:2.
5+5+2.5+45であった。該カップの性質を表2
に示す。
捷た、対照例として、エチレン単位の含@431モル%
、酢酸ビニル単位の含量56.9モル係の工チレンー酢
酸ビニル共重合体をけん化して得た酢酸ビニル成分のけ
ん化度99.5モル%、〔η〕phO,095l/f、
メルトインデックス(190℃、荷重216C1)5.
6 r/10分のEVOH(共重合体F)を中間層に用
いたほかは実施例2と同様にして円筒状カップを成形し
た場合(対照例4)、イソブチン単位の含量1.9モル
%、エチレン単位の含量423モルモル酢酸ビニル単位
の含量55.9モルチのインブテン−エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体をけん化して得た酢酸ビニル成分のけん化
度99.4モル%、〔η〕ph o、o 921/f、
メルトインデックス(190℃、荷重2160F)7.
39710分のイソブチンで変性されたEVOH(共重
合体G)を中間層に用いたほかは実施例2と同様にして
円筒状カップを成形した場合(対照例5)、さらにエチ
レン単位の含!42.2モル%、酢酸ビニル単位の含1
57.8モルチのエチレン−酢酸ビニル共重合体をけん
化して得た酢酸ビニル成分のけん化度97.2モル%、
〔η)ph O,097tt /y、メルトインデック
ス(190℃、荷重2161’)4.5り710分のE
VOH(共重合体H)を中間層に用いたほかは実施例2
と同様にして円筒状カップを成形した場合(対照例6)
についても表2にその性質を示す。
表   2 (注1)外観の○、Δ、×の意味は表1の場合と同じで
ある。
(注2)共重合体Hを用いた場合は積層シートを成形す
る際に中間層用押出機内でゲルが多量生成し、5時間以
上の成形は困難であった。その他の樹脂を用いた場合は
100時間以上安定な状態で成形を続けることが可能で
あった。
実施例3 酢酸アリル単位の含量0.6モル%、エチレン単位の含
量29.2モル%、酢酸ビニル単位の含量7゛0.2モ
ルチの酢酸アリル−エチレン−酢酸ビニル共重合体をけ
ん化して、酢酸ビニル成分のけん化度99.6モル%、
〔η)ph o、123p7t、メルトインデックス(
190℃、荷重2160 r ”10.809/10分
の共重合体(共重合体重)を得た。
該共重合体を用いて実施例1と同様にして、3柚の押出
機と共押出5JV1用ダイを用いて3種5層のパイプを
成形した。成形に使用した樹脂は中間層が前記共重合体
重、内外層および接着層は°実施例1の場合と同一で、
それぞれポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレンである。成形温度は中間層用押出機190〜23
5℃、内外層用押出機200〜240℃、接着層用押出
機160〜240°C1ダイ240℃である。かくして
得られたパイプの肉厚は約10wR1内径は30簡、長
さは30鮎であり、各パイプの外層:接着層:中間層;
接着層;内層の厚み比は100:2:5:2:100で
あった。次に、該積層パイプを160℃に加熱した後、
その両端をクランプではさみ、最初にパイプの縦方向に
延伸した後、ブロー用金型ではさみ、ついで接方向に圧
縮空気によシ膨張させてプロー成形を行った。得られ九
二軸延伸ブローボトルは、内径100m、高さ150閣
、胴部平均肉厚0.6 聾、内容積1180CCの円筒
状ボトルである。該ボトルの性質を表3に示す。
また、対照例としてエチレン単位の含量284モルモル
酢酸ビニル単位の含量71.6モルチのエチレン−酢酸
ビニル共重合体をけん化して得た酢酸ビニル成分のけん
化度99.4モル%、〔η〕phO,1281/?、メ
ルトインデックス(200℃、荷重216M )1.0
9710分のEVOH(共重合体J)を中間層に用いた
ほかは実施例3と同様にして円筒状ボトルを成形した場
合(対照例7)、1−ブテン単位の含量0.6モル%、
エチレン単位の含fk28.1モル係、酢酸ビニル単位
の含量71.3モルチの1−ブテン−エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体をけん化して得た酢酸ビニル成分のけん化
度99.5モル%、〔η)ph O,1251/f、メ
ルトインデックス(190℃、荷重216C1)0.7
21710分の1−ブテンで変性したEVOH(共重合
体K)を中間層として用いたほかは実施例3と同様にし
て円筒状ボトルを成形した場合(対照例3)についても
表3にその性質を示す。
表   3 (注)外観の○、Δ、×の意味は表1の場合と同じであ
る0

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酢酸アリル単位の含量0.1〜5モル%、エチレ
    ン単位の含量20〜55モル%および残りか酢酸ビニル
    単位からなる三元共重合体をけん化して得られ、酢酸ビ
    ニル成分のけん化度が99モル%以上である共重合体の
    層と他の熱可塑性樹脂の層との少なくとも二層を含む耐
    気体透過性積層体。
  2. (2)熱可塑性樹脂がポリプロピレン、ポリエチレン、
    エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル
    共重合体、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ポリス
    チレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネートから選ばれ
    る少なくとも一種の樹脂である特許請求の範囲第1項記
    載の耐気体透過性積層体。
  3. (3)積層体が食品包装用積層体である特許請求の範囲
    第1項の耐気体透過性積層体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102492223A (zh) * 2011-12-08 2012-06-13 大连工业大学 新型eva动态硫化增韧改性聚丙烯材料及其制备方法
EP3660105A4 (en) * 2017-07-25 2021-04-21 Showa Denko K.K. GAS BARRIER RESIN COMPOSITION AND ITS USE

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