WO2011043408A1 - エチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and more specifically, ethylene and vinyl ester, which are raw materials for an ethylene-vinyl alcohol copolymer (hereinafter also referred to as “EVOH”), are used as an alcohol.
- EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer
- the present invention relates to a method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer that can highly remove impurities such as by-products generated during polymerization and saponification, catalyst residues used during saponification, and alcohol solvents.
- Ethylene-vinyl alcohol copolymer is excellent in transparency, gas barrier properties against oxygen, solvent resistance, oil resistance, mechanical strength, etc., molded into films, sheets, bottles, etc. It is widely used as various packaging materials such as pharmaceutical packaging materials, industrial chemical packaging materials, and agricultural chemical packaging materials.
- This EVOH is usually produced by saponifying an ethylene-vinyl ester copolymer obtained by copolymerizing a fatty acid vinyl ester such as vinyl acetate with ethylene in an alcohol solvent in the presence of a catalyst under high temperature and high pressure conditions. Is done.
- the alcohol solution of EVOH in the high-temperature and high-pressure state obtained in the saponification step is brought into contact with water or water vapor in a container to replace the alcohol and water, and the EVOH stable at normal pressure.
- the viscosity is adjusted by adjusting the water / alcohol ratio and pressure, melt-kneaded using an extruder, and then extruded into a strand in a low-temperature coagulation bath mainly composed of water.
- a method is known in which a pellet is formed by cutting, and then the pellet is washed and dried to be used for forming a film, sheet, bottle or the like (see Patent Document 1).
- the EVOH water / alcohol mixed solution (EVOH and water / alcohol) which is stable at normal pressure is used.
- the paste comprising the mixture) was pelletized by reducing the water content using a kneader or the like, and the EVOH water-containing composition pellets thus obtained were washed and dried, and finally the above-mentioned extruder was used.
- a method for obtaining product pellets of EVOH is proposed (see Patent Documents 2 and 3).
- an EVOH hydrous composition pellet (hereinafter, this pellet may be referred to as an intermediate pellet) as an intermediate product, and the intermediate pellet are dried.
- This is disadvantageous in terms of manufacturing cost.
- it takes time and energy to dehydrate and dry the above intermediate pellets, and the EVOH intermediate pellets that have stayed in the dryer for a long period of time are subject to thermal degradation. There is a difficulty that it is likely to cause.
- the EVOH water-containing composition as an intermediate product usually contains impurities such as catalyst residues used during saponification, by-products generated during saponification, alcohol as a solvent, and the like.
- impurities such as catalyst residues used during saponification, by-products generated during saponification, alcohol as a solvent, and the like.
- problems such as coloring may occur in EVOH pellets obtained as a final product and molded articles such as films, sheets, and bottles using the pellets.
- Patent Documents 2 and 3 in which cleaning is performed after the intermediate pellet is formed, since the cleaning is performed in a solid (pellet shape) state, impurities are completely removed to the inside of the pellet. There was a problem that was difficult.
- the present inventors perform a pelletization for obtaining a final product using an extruder in a process of producing an EVOH composition, using a paste (a high-viscosity paste) made of a mixture of EVOH and water / alcohol.
- EVOH composition containing less than 10 parts by weight of alcohol and 20 to 100 parts by weight of water with respect to EVOH: 100 parts by weight.
- Japanese Patent Laid-Open No. 2002-80605 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-284811 (corresponding to US6838029) International Publication No. 2004/009313 (corresponding to US 2006108703) International Publication No. 2009/084509 (corresponding EP 2288405)
- Patent Document 4 the method for producing ethylene-vinyl alcohol copolymer pellets by the present inventors (Patent Document 4) has improved the impurity removal rate compared to the conventional EVOH production method described above. Further, as a result of further investigation, in this manufacturing method, the viscosity of the paste containing EVOH and alcohol to be cleaned is high, so that the high-viscosity EVOH paste maintained its shape only by stirring operation in water. It was found that the paste was hard to be exposed to water. Therefore, there is a possibility that the impurities are not sufficiently removed, and the improvement is desired.
- An object of the present invention is to provide a method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer that can be produced.
- the present invention introduces a paste containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer and alcohol into a horizontal cleaning tank, and contacts the cleaning water in the horizontal cleaning tank. Kneading by applying a shearing force so that the surface and the inside of the resin are repeatedly exchanged, and discharging a part or all of the alcohol together with the washing water to the outside of the tank, and containing the ethylene-vinyl alcohol copolymer with a low alcohol content.
- the gist of the present invention is a method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer comprising a main washing step for obtaining a composition.
- the present inventor has conducted further earnest research in order to solve the above problems.
- the high-viscosity paste containing EVOH and alcohol is not only simply stirred in water, but also forcibly kneaded while applying shearing force in contact with the washing water, The surface of the paste is renewed so that it can be repeatedly replaced, and the entire paste can be contacted with washing water many times (ie, by kneading in the liquid phase) so that the impurities in the paste can be almost completely removed. And reached the present invention.
- the above-described cleaning process which is the point of the present invention is referred to as a “main cleaning process”.
- the main cleaning does not mean that the difference in the residence time of the paste and the amount of impurities before and after cleaning is relatively different from other cleaning steps.
- the method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer of the present invention is based on the above knowledge. That is, a paste containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer and alcohol is introduced into a horizontal washing tank, and not only simply stirred while being brought into contact with the washing water introduced into the horizontal washing tank, but also the surface and the interior of the paste. Are repeatedly kneaded, in other words, the surface is renewed, and shearing force is applied for kneading. For this reason, not only the surface of the paste but also the inside thereof is in contact with the washing water, whereby a part or all of the alcohol together with the washing water and impurities such as residual catalyst and by-products during polymerization and saponification. Are removed with high efficiency.
- the horizontal cleaning tank when the horizontal cleaning tank is disposed so as to incline downward from above along the flow direction of the paste in the horizontal cleaning tank, it is put into the tank type container.
- the paste As the paste is kneaded, that is, the surface is renewed, the paste itself moves from the paste introduction side to the discharge side (that is, from upstream to downstream) along the slope due to the weight of the paste itself, and out of the tank container using gravity. It is taken out. Therefore, the method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer of the present invention can smoothly pass through this main washing step even if the paste has a high viscosity.
- the bath ratio of the horizontal cleaning tank is 0.5 to 10 in terms of the weight ratio of the introduced cleaning water / introduced paste, the water-alcohol replacement / cleaning efficiency and cost in the horizontal cleaning tank The balance with the counter effect is optimal.
- the horizontal cleaning tank has a screw that applies a shearing force in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal cleaning tank, and the clearance of the screw is 1 to 20 mm, the efficiency of renewing the surface of the paste is improved. More improved.
- additives such as carboxylic acid compounds, boron compounds and phosphoric acid compounds may be added to this EVOH.
- EVOH was formed into intermediate pellets, and then the pellets were immersed in an aqueous solution containing the above additives, and then dehydrated and dried.
- a technology for more uniformly dispersing the additives in the pellets there is a demand for a technology for more uniformly dispersing the additives in the pellets.
- the washing water in the main washing step contains at least one additive selected from carboxylic acid, carboxylate, boron compound, and phosphoric acid compound.
- the additive can be uniformly dispersed into the paste.
- there is no need to provide a process and equipment for adding the above-mentioned additive and there is an advantage that the number of man-hours involved in the production can be reduced and the equipment can be simplified.
- the water content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer water-containing composition obtained in the main washing step is 30 to 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer.
- a special extruder having a large L / D value (effective screw length / screw diameter) when the EVOH hydrous composition is melt-kneaded and pelletized with an extruder is necessary to use.
- the transfer efficiency of the resin tends to decrease, and conversely, if it is too high, the production efficiency tends to decrease when the resin is dehydrated and dried.
- a solution containing the ethylene-vinyl alcohol copolymer and alcohol is introduced into a washing container, A pre-cleaning step in which a part of the alcohol is discharged out of the container together with water or steam by contacting with water or steam in the cleaning container to obtain an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a paste containing the alcohol and water.
- substitution of alcohol (solvent) and water in the solution can be performed more efficiently.
- the ethylene-vinyl alcohol copolymer-containing composition obtained in the main washing step is supplied to an extruder and melt-kneaded.
- alcohol (solvent) in a solution containing EVOH and alcohol Since water replacement is performed efficiently, there is no need to perform pellet washing and subsequent heat drying after pelletization using an extruder.
- the method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer of the present invention can reduce the man-hours and simplify the equipment associated with EVOH pellet production, and can reduce the cost of EVOH production by speeding up the process and reducing energy consumption. Can be reduced.
- the water content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer pellet obtained from the step of obtaining the pellet is preferably less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- FIG. 2 is a flowchart showing an outline of one embodiment of a method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer of the present invention. It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram which shows the internal structure of the horizontal type
- FIG. 1 is a flowchart showing an outline of one embodiment of the method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer of the present invention.
- This EVOH production process involves saponification of an alcohol solution of an ethylene-vinyl ester copolymer (ethylene-vinyl acetate in this example) to obtain an EVOH alcohol solution (not shown).
- a pre-cleaning step in which a solution containing EVOH and alcohol is brought into contact with water vapor in a tower-type cleaning container to obtain a paste containing EVOH and alcohol, and the paste is contacted with cleaning water by applying a shearing force in a horizontal cleaning tank.
- the “paste containing EVOH and alcohol” (sometimes referred to as EVOH paste) in the present invention is a rubber-like (or jelly-like) water-containing gel, and is a soft, fluid, deformable solid.
- This EVOH paste can be easily cut into individuals with a knife or the like, a new surface is formed, and the cut individuals can merge with other individuals to form new individuals (this It can be repeated again).
- washing and / or heat stabilizer addition is performed while “surface renewal” is repeated by repeatedly cutting and coalescing the solid in the liquid phase by utilizing the properties of the soft and fluid rubbery EVOH paste. The processing is performed.
- the viscosity of the rubber-like EVOH paste is a value obtained by measuring the viscosity of 500 g of paste using a steel ball having a diameter of 3 mm with a glass autoclave and measuring the falling ball viscosity (Stokes formula), and is usually 10 1 to 10 6 mPa. S, preferably 10 2 to 10 6 mPa ⁇ s, particularly preferably 10 2 to 10 4 mPa ⁇ s.
- the viscosity of such EVOH paste depends on temperature, pressure, EVOH resin concentration, and alcohol content. Therefore, the kneading means used in the main cleaning step of the present invention needs to adopt a structure capable of repeatedly cutting and coalescing the EVOH paste. Usually, a screw type, a gear type, a paddle type, etc. described later are used. Is used.
- the viscosity is calculated with a stirring torque value that is correlated with the measured falling ball viscosity. That is, the falling ball viscosity of 500 g of a plurality of transparent pastes having different viscosities was measured, and the stirring torque value at a constant stirring speed was recorded in a glass autoclave having six paddle blades under the same conditions. The stirring torque value of the opaque paste is measured under the same conditions, and the falling ball viscosity measurement value is calculated from the data.
- the step of bringing the EVOH and alcohol-containing solution obtained in the saponification treatment step into contact with water vapor in a tower-type cleaning container to obtain a paste containing EVOH and alcohol is first performed.
- the pre-cleaning process means a process that precedes the main cleaning process, and is relatively different from other cleaning processes with respect to the residence time of the paste and the difference in the amount of impurities before and after cleaning. Does not mean.
- EVOH obtained in the present invention is a water-insoluble thermoplastic resin.
- the EVOH is usually obtained by saponifying an ethylene-vinyl ester copolymer obtained by copolymerizing a vinyl ester and ethylene.
- the EVOH is mainly composed of an ethylene structural unit and a vinyl alcohol structural unit. It contains some amount of vinyl ester structural units that sometimes remain.
- the vinyl ester compound is typically vinyl acetate, but also vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, laurin Vinyl acid vinyl, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl versatate and the like can be used alone or in combination.
- an ethylenically unsaturated monomer that can be copolymerized within a range that does not impair the properties required for EVOH may be copolymerized.
- ethylene and vinyl ester an ethylenically unsaturated monomer that can be copolymerized within a range that does not impair the properties required for EVOH may be copolymerized.
- olefins such as propylene, 1-butene, isobutene, 2-propen-1-ol, 3-buten-1-ol, 4-penten-1-ol, 5-hexen-1-ol, 3,4 -Hydroxy group-containing ⁇ -olefins such as dihydroxy-1-butene and 5-hexene-1,2-diol, acylated products and esterified products thereof include 3,4-diacyloxy-1- Examples include butene, particularly 3,4-diacetoxy-1-butene.
- unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) maleic acid, (anhydrous) itaconic acid or salts thereof, and mono- or dialkyl esters having 1 to 18 carbon atoms
- unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) maleic acid, (anhydrous) itaconic acid or salts thereof, and mono- or dialkyl esters having 1 to 18 carbon atoms
- acrylamide such as acrylamide, N-alkyl acrylamide having 1 to 18 carbon atoms, N, N-dimethylacrylamide, 2-acrylamidopropanesulfonic acid or a salt thereof, and acrylamidepropyldimethylamine or an acid salt thereof or a quaternary salt thereof.
- N-vinylamides such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile, alkyl vinyl ethers having 1 to 18 carbon atoms, hydroxyalkyl vinyl ethers, alkoxy Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl halides such as vinyl bromide, vinyl silanes such as trimethoxyvinyl silane, and allyl acetate, allyl chloride, trimethyl- ( 3-acrylamido-3-dimethylpropyl) -ammonium chloride, acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, vinyl ethylene carbonate, glycerin monoallyl ether and the like.
- the ethylene content of EVOH is determined at the time of polymerization of ethylene and vinyl ester, and does not change before and after saponification.
- the ethylene content is usually 20 to 60 mol%, preferably 20 to 55 mol%, more preferably 25 to 50 mol%, as measured in accordance with ISO 14663, as the ethylene content in EVOH. If the ethylene content is too low, the moldability during melt molding tends to be reduced, and conversely if too high, the gas barrier property when used in a molded product tends to be reduced.
- the average saponification degree of the vinyl ester component in the EVOH is a value measured based on JIS K6726 (however, EVOH is measured in a solution state in which water / methanol solvent is uniformly dissolved) and is usually 90 to 100 mol%.
- the amount is preferably 95 to 100 mol%, more preferably 99 to 100 mol%.
- the melt flow rate (MFR) (210 ° C., load 2160 g) in EVOH is usually 0.1 to 100 g / 10 minutes, preferably 0.5 to 50 g / 10 minutes, more preferably 1 to 30 g / 10 minutes. It is. If this melt flow rate is too small, the molding process tends to be difficult due to a high torque state during melt molding, and if it is too large, the appearance and gas barrier properties of the molded product will be reduced. Tend to.
- solution polymerization For copolymerization of ethylene and vinyl ester, known polymerization methods such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization and bulk polymerization are used, and among these, solution polymerization is preferably used.
- a solvent used for solution polymerization it is necessary to dissolve ethylene and vinyl ester and an ethylene-vinyl ester copolymer which is a polymerization product thereof, and alcohol is usually used.
- alcohols having 1 to 4 carbon atoms Preferred are alcohols having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, t-butyl alcohol and the like.
- methanol is particularly preferably used as the polymerization solvent.
- Saponification of an ethylene-vinyl ester copolymer obtained by solution polymerization or the like is carried out using a saponification catalyst in a state where the copolymer is dissolved in an alcohol or a solvent containing alcohol such as water / alcohol. Done.
- the concentration of the ethylene-vinyl ester copolymer resin in the alcohol-containing solution of the ethylene-vinyl ester copolymer is usually 20 to 70% by weight, preferably 30 to 60% by weight.
- the solvent is preferably an alcohol solvent, but in the case of a water / alcohol mixed solvent, the mixing ratio is usually (1/99) to (30/70), preferably (1/1 /) in terms of a weight ratio of (water / alcohol). 99) to (20/80), more preferably (1/99) to (10/90).
- examples of the saponification catalyst include an alkali catalyst and an acid catalyst.
- specific examples of the alkali catalyst include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal alkoxides such as sodium methylate, sodium ethylate, potassium methylate and lithium methylate.
- the acid catalyst include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid, organic acids such as metasulfonic acid, zeolite, and cation exchange resin. From the viewpoint of handleability and industrial productivity, an alkali catalyst is preferable, and an alkali metal hydroxide is particularly preferable.
- the usage-amount of the said catalyst selects suitably by the target saponification degree etc.
- an alkali catalyst when used, it is usually 0.001 to 100 mmol equivalent, preferably 3 to 30 mmol equivalent, relative to the amount of fatty acid vinyl ester.
- any of batch type, continuous type (belt type) and tower type methods can be adopted according to the target saponification degree. It is preferable to use a tower-type apparatus (not shown) for the reason that the amount of catalyst during saponification can be reduced and the saponification reaction proceeds with high efficiency.
- the saponification reaction is carried out while keeping the system in a solution under heat and pressure in an alcohol solvent, and the pressure may be adjusted according to the ethylene content of the ethylene-vinyl ester copolymer.
- the pressure is usually selected from the range of 0 to 1 MPaG, preferably 0.1 to 0.5 MPaG, and the temperature is usually 50 to 180 ° C., preferably 80 to 160 ° C.
- the saponification reaction time is usually 0.1 to 6 hours.
- the “MPaG” unit is a unit in the gauge value and indicates a difference between absolute pressure and atmospheric pressure (the same applies to “MPaG” below).
- the EVOH after the saponification reaction is derived from the reaction system as a solution using a high-temperature and high-pressure alcohol solution or a water / alcohol solution as a solvent, and directly or if necessary once stored in a tank or the like, It is supplied to the cleaning container in the preliminary cleaning process.
- S in FIG. 1 S in FIG. 1
- the vinyl ester portion of the ethylene-vinyl ester copolymer is converted to a hydroxyl group, and the leaving group is by-produced as a carboxylic acid ester.
- the vinyl ester methyl acetate (MeAc) is by-produced as a by-product during saponification.
- the metal contained in the catalyst is by-produced as a carboxylic acid metal salt.
- the metal contained in the catalyst is by-produced as a carboxylic acid metal salt.
- vinyl acetate is used as the vinyl ester and sodium hydroxide is used as a catalyst
- sodium acetate is by-produced.
- a corresponding aldehyde is by-produced by reduction of carboxylic acid or oxidation of alcohol.
- acetaldehyde is by-produced during saponification of an ethylene-vinyl acetate copolymer.
- the method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer according to the present invention includes the replacement of alcohol in the EVOH solution containing alcohol with water, the by-product generated during saponification, and the catalyst used during saponification.
- the residue is removed by dissolution in water. Preferably, this is performed in a plurality of times. More specifically, when the process is performed in a plurality of times, the main cleaning process is provided after the preliminary cleaning process. At this time, in some cases, another cleaning step may be performed a plurality of times between the preliminary cleaning step and the main cleaning step.
- the cleaning container in the preliminary cleaning step includes a tower-type container such as a plate tower such as a perforated plate tower or a bubble tower, or a packed tower.
- a tower-type container such as a plate tower such as a perforated plate tower or a bubble tower, or a packed tower.
- the number of theoretical plates is usually 2 to 20 plates, preferably 5 to 15 plates.
- the packed tower type the amount of packing is set in accordance therewith.
- a solution containing EVOH and alcohol and water vapor and / or water are introduced into such a tower-type container, and a part of the alcohol in the EVOH solution is replaced with water by contacting both of them, so that EVOH, alcohol and water. And a mixture of water and alcohol are drawn from the tower vessel.
- the position at which the solution containing EVOH and alcohol, water vapor and / or water is introduced into the tower-type container, and the position at which the paste and water / alcohol mixture containing EVOH alcohol and water are derived are arbitrary.
- the contact of the alcohol solution of EVOH with water or water vapor may be either counter-current or co-current, but from the viewpoint of substitution efficiency, contact with counter-current is preferred.
- a solution containing EVOH and alcohol is introduced from the upper part of the tower, water vapor is introduced from the lower part of the tower and brought into countercurrent contact with the solution, and alcohol vapor is led out from the upper part of the tower together with the water vapor. It is preferable to adopt a form in which a paste containing is derived from the lower part of the tower.
- the supply position of the solution containing EVOH and alcohol is usually 2 to 8 stages below the top of the tower, and preferably 2 to 4 stages below.
- Forming an aqueous layer on the shelf by supplying water or adjusting the amount of water vapor derived to the stage above the supply position is a water and alcohol solution derived from the top of the tower. This is preferable because it prevents entrainment of EVOH and the like in the mixed steam and prevents contamination of the steam transfer pipe and the condenser.
- the supply position of water vapor is usually at the bottom of the column from the viewpoint of substitution efficiency, but may be 1 to 5 stages higher than that depending on circumstances.
- the mixed vapor of alcohol and water derived from the tower can be liquefied using a condenser, separated and purified, and reused.
- a solution containing EVOH and alcohol obtained in the saponification treatment step is used as a paste at the top of the tower.
- EVOH is introduced into the cleaning container 1 from the inlet 1a, and is brought into contact with water vapor (Steam) introduced into the cleaning container 1 from the steam inlet 1s at the bottom of the tower to replace a part of the alcohol in the solution.
- a paste containing alcohol and water is led out from the paste outlet 1b at the bottom of the tower, and part of the substituted alcohol is discharged out of the container from the outlet 1c at the top of the tower together with water vapor.
- EVOH derived from the tower container, alcohol in the paste containing alcohol and water, and the content of water are the amount of water (and / or water vapor) introduced into the solution containing EVOH and alcohol introduced into the container, It can be controlled by the temperature and pressure in the tower.
- the above water control method cannot be said unconditionally depending on the specifications of the tower type container to be used, for example, the number of shelves, the ratio of the cross-sectional area and the tower length, the number of shelves, the hole diameter and number of the perforated plate, etc.
- the conditions shown below are preferably used.
- the concentration of EVOH resin in the solution containing EVOH and alcohol introduced in the preliminary washing step is usually 10 to 70% by weight, preferably 20 to 65% by weight, and more preferably 30 to 60% by weight.
- the mixing ratio is usually (1/99) to (80/20), preferably (1/99) to (70/20) in terms of the weight ratio of (water / alcohol). 30), more preferably (1/99) to (60/40), and usually contains 80 to 500 parts by weight, preferably 100 to 300 parts by weight of alcohol with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- the amount of the water vapor is usually 0.01 to 30 times (weight ratio), preferably 0.1 to 10 times, more preferably 0.5 to 5 times the amount of EVOH solution introduced. .
- the temperature of water and water vapor to be introduced is usually 30 to 200 ° C., preferably 80 to 180 ° C., more preferably 100 to 150 ° C. From the viewpoint of substitution efficiency, it is particularly preferable that the water vapor be introduced into the container.
- the water and water vapor may be reused by purifying a mixed vapor of alcohol and water derived from the aforementioned container, or may be a mixed vapor containing a slight amount of alcohol.
- the alcohol content is usually 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of water vapor, and from the viewpoint of water-alcohol substitution efficiency, the alcohol content is more Less, ideally not containing at all.
- the temperature in the tower container is usually 80 to 200 ° C., preferably 100 to 180 ° C., more preferably 110 to 150 ° C. If the temperature is too low, the viscosity of the EVOH solution in the container may increase and the replacement efficiency may decrease. Conversely, if the temperature is too high, the resin itself tends to deteriorate.
- the pressure in the tower container is usually 0 to 1 MPaG, preferably 0 to 0.5 MPaG, more preferably 0.1 to 0.3 MPaG. If the pressure is too low, the replacement efficiency tends to decrease. If the pressure is too high, the temperature in the container rises and EVOH tends to thermally deteriorate.
- the paste containing EVOH, alcohol and water derived from the tower vessel through the preliminary washing step usually contains 10 to 200 parts by weight of alcohol with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- the amount of alcohol is preferably 20 to 150 parts by weight, more preferably 30 to 120 parts by weight, based on the entire paste.
- the paste has an EVOH resin content of usually 20 to 60% by weight, preferably 30 to 50% by weight, and usually contains 20 to 200 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of EVOH, preferably 30 to 150%. Part by weight, more preferably 40 to 100 parts by weight of water is contained.
- the viscosity of such a paste is a value measured by a falling ball viscosity measurement method (Stokes' method) using a steel ball having a diameter of 3 mm in a glass autoclave and usually having a viscosity of 10 1 to 10 5 mPa ⁇ s. Is 10 1 to 10 4 mPa ⁇ s, particularly preferably 10 1 to 10 3 mPa ⁇ s. As the alcohol content is relatively low, the paste viscosity tends to increase.
- the water / alcohol ratio at this time is usually (1/99) to (80/20), preferably (10/90) to (75/25), more preferably (water / alcohol) by weight. Is (30/70) to (70/30).
- a viscosity will become high, and there exists a tendency for the substitution efficiency of the latter half of a tower-type container to fall, or derivation
- the residual saponification catalyst contained in the paste becomes acetic acid salt of the cation when the saponification catalyst is an alkali catalyst, and becomes acetic acid when the saponification catalyst is an acid catalyst.
- the content of the residual saponification catalyst is usually 1000 to 4000 ppm with respect to EVOH, preferably 1500 to 3000 ppm, and more preferably 1700 to 2700 ppm.
- an alkali catalyst the content is obtained by extracting an alkali (metal) with a 1% by weight acetic acid solution and measuring the content by ion chromatography.
- a process for introducing water vapor) may be provided.
- a heat stabilizer in the paste before subjecting the paste obtained in the preliminary washing step to the main washing step, it is preferable to contain a heat stabilizer in the paste, and it is particularly preferable to contain acetic acid and boric acid.
- acetic acid the content is usually 1500 to 4000 ppm based on EVOH, and in the case of boric acid, the content can be usually added 100 to 1000 ppm based on EVOH.
- the EVOH paste used for the main cleaning process (hereinafter, the EVOH paste used for the main cleaning process may be referred to as EVOH paste (I) for convenience) is a paste containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer and alcohol. It is.
- the alcohol content of the EVOH paste (I) is usually 3 to 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight, and more preferably 10 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- the EVOH resin content is usually 10 to 60% by weight, preferably 10 to 50% by weight.
- the water content is usually 20 to 1000 parts by weight, preferably 40 to 500 parts by weight, more preferably 40 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH. is there.
- the water / alcohol ratio at this time is usually (1/99) to (70/30), preferably (10/90) to (70/30), more preferably (water / alcohol) by weight ratio. (30/70) to (70/30).
- the viscosity of the EVOH paste is a value obtained by measuring the viscosity of 500 g of paste using a steel ball having a diameter of 3 mm with a glass autoclave using a falling ball viscosity measurement method (Stokes formula), and is usually 10 1 to 10 6 mPa ⁇ s.
- the pressure is preferably 10 2 to 10 6 mPa ⁇ s, particularly preferably 10 2 to 10 4 mPa ⁇ s.
- EVOH paste (I) is a paste containing EVOH and alcohol which does not contain water
- the paste EVOH paste (I) subjected to the main washing step is still in a state of containing a residual saponification catalyst, and the content of the residual saponification catalyst is usually 1000 to 4000 ppm with respect to EVOH. It is preferably 1500 to 3000 ppm, more preferably 1700 to 2700 ppm.
- the content is obtained by extracting an alkali (metal) with a 1% by weight acetic acid solution and measuring the content by ion chromatography.
- the main cleaning step usually uses a horizontal cleaning tank having a paste inlet, a paste outlet, a cleaning water inlet, and a drain outlet at arbitrary positions.
- a horizontal cleaning tank having a paste inlet, a paste outlet, a cleaning water inlet, and a drain outlet at arbitrary positions.
- Specific examples of the shape of the horizontal cleaning tank include a rectangular parallelepiped type and a cylindrical type.
- the paste is transferred in the longitudinal direction of the horizontal cleaning tank.
- the main cleaning step is the EVOH paste (I) [preferably the EVOH paste (I) obtained by preliminarily containing water and reducing the alcohol content in the preliminary cleaning step] the paste provided in the horizontal cleaning tank It is introduced into the tank from the inlet, and brought into contact with the cleaning water introduced into the tank from the cleaning water inlet provided in the separate horizontal cleaning tank, and the remaining part or all of the alcohol in the paste is washed.
- a drainage outlet provided separately with water is discharged out of the horizontal washing tank, and a paste-like EVOH hydrous composition having a lower alcohol content is obtained from a separate paste outlet [hereinafter, for convenience, by the main washing step.
- the obtained paste is sometimes referred to as EVOH paste (II)].
- the greatest feature of the present invention is that a device for kneading the paste is incorporated in the horizontal cleaning tank, and the paste containing the EVOH and alcohol introduced in the cleaning water [EVOH The paste (I)] is kneaded while the surface is renewed so that the surface and the inside of the paste are repeatedly exchanged, and the paste-like EVOH resin can be uniformly contacted with the washing water to the inside of the paste. It is. That is, kneading is performed in the liquid phase.
- the contact between the introduced paste and the washing water can be either counter-current or co-current, but is preferably made counter-current from the viewpoint of substitution efficiency.
- the supply of the EVOH paste (I) to the cleaning tank can be performed continuously or intermittently, but is preferably continuous supply from the viewpoint of production efficiency.
- the amount of dealcohol per 100 parts by weight of EVOH in the horizontal washing tank of such paste is usually 80 to 100% by weight of the amount of alcohol contained in the paste before introduction of the horizontal washing tank.
- the amount is preferably 90 to 100% by weight, particularly preferably 96 to 100% by weight.
- the EVOH paste (I) is introduced into the horizontal washing tank 2 from the paste introduction (injection) port 2a at the upper part of the tank, and the horizontal washing tank is introduced from the washing water introduction port 2w at the lower part of the tank. 2 is brought into contact with the washing water introduced into the EVOH paste (I) to replace part or all of the alcohol in the EVOH paste (I) with water. Discharge.
- a paste-like EVOH hydrous composition [EVOH paste (II)] having a low alcohol content is obtained from the paste outlet 2b at the bottom of the tank.
- the bath ratio of the horizontal washing tank can be expressed as a weight ratio of introduced washing water / introduced paste, and is usually 0.5 to 10, preferably 0.6 to 5, and more preferably 0.8 to 3. .
- the bath ratio affects the alcohol replacement efficiency. If the bath ratio is too high, the economy tends to decrease. If the bath ratio is too low, the replacement / cleaning efficiency tends to decrease.
- the residence time of the paste in the horizontal cleaning tank varies depending on the characteristics of the target EVOH, but is usually 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 8 hours, more preferably 1 to 5 hours. It's time.
- the amount of EVOH paste (I) introduced into the washing tank varies depending on the bath ratio, but is usually 10 to 90% by volume / hour, preferably 10 to 50% by volume / hour, with respect to the internal volume of the horizontal washing tank. Preferably, it is 10 to 25% by volume / hour. If the amount is too small, the efficiency of substitution with alcohol tends to be reduced. Conversely, if the amount is too large, the derivation speed from the washing tank cannot catch up and tends to be uneconomical.
- the temperature of the introduced EVOH paste (I) is usually 40 to 110 ° C., preferably 50 to 100 ° C.
- the residence time of the washing water is usually 0.5 to 20 hours, preferably 0.5 to 15 hours.
- the temperature in the cleaning tank is usually 50 to 150 ° C., preferably 60 to 120 ° C., more preferably 70 to 110 ° C.
- the temperature is preferably adjusted with washing water. This is to maintain the fluidity of the introduced paste. Therefore, the temperature of the washing water is usually 70 to 160 ° C., preferably 80 to 130 ° C. in consideration of natural heat dissipation.
- the main washing step in the present invention can be performed under normal pressure conditions, but can be performed by changing the pressure as necessary.
- the pressure is usually 0 to 1 MPaG, preferably 0 to 0.6 MPaG, more preferably 0 to 0.3 MPaG. If the pressure is too high, the temperature in the container rises and EVOH tends to be thermally deteriorated.
- the thermal stabilizer can be uniformly dispersed in the paste simultaneously with washing.
- carboxylic acid a carboxylic acid having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and a monovalent or divalent carboxylic acid is preferably used.
- oxalic acid, succinic acid, benzoic acid, citric acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid and the like are exemplified, and among these, acetic acid is preferably used from the viewpoint of cost and availability.
- the content of carboxylic acid in the EVOH paste (II) obtained after the main washing step is a value measured by a titration method, and is usually 10 to 10,000 ppm, preferably 50 to 3000 ppm, more preferably 100 to 2000 ppm. If the content of carboxylic acid is too small, the effect of containing carboxylic acid tends to be insufficient, and conversely if too large, it tends to be difficult to obtain a uniform film.
- the concentration of the carboxylic acid in the cleaning liquid is usually 10 to 3000 ppm, preferably 20 to 1000 ppm, and more preferably 30 to 500 ppm.
- a carboxylate may be added from the viewpoint of the equilibrium effect of the heat stabilizer, and the carboxylate is usually a carboxylate having 2 to 4 carbon atoms.
- Monovalent or divalent ones are preferably used.
- salts such as alkali metal salts (sodium, potassium, etc.) and alkaline earth metal salts (calcium, magnesium, etc.) such as oxalic acid, succinic acid, benzoic acid, citric acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, etc.
- acetate is preferable from the viewpoint of cost and availability, and sodium acetate is particularly used.
- the carboxylate content in the EVOH paste (II) obtained after the main washing step is usually 10 to 5000 ppm with respect to the EVOH paste in terms of metal in atomic absorption analysis. It is preferably 30 to 1000 ppm, more preferably 50 to 700 ppm. If the amount is too small, coloring may occur during melt molding, and if the amount is too large, the melt viscosity may increase.
- the concentration of the carboxylate in the cleaning liquid is usually 10 to 3000 ppm, preferably 20 to 1000 ppm, more preferably 30 to 500 ppm.
- Examples of the boron compound include boric acids such as boric acid, boric acid esters and borates, and borohydrides, but are not limited to these, but boric acid or borates are particularly preferably used.
- examples of boric acids include orthoboric acid, metaboric acid, and tetraboric acid.
- examples of boric acid esters include triethyl borate and trimethyl borate.
- examples include alkali metal salts of acids, alkaline earth metal salts, and borax. Of these compounds, boric acid is preferred.
- the content of the boron compound in the EVOH paste (II) obtained after the main washing step is usually in terms of boron (after ashing and analyzed by ICP emission analysis) with respect to the EVOH paste. 10 to 10000 ppm, preferably 100 to 8000 ppm, more preferably 100 to 7000 ppm. If the content of the boron compound is too small, the effect of improving the thermal stability is small, and if it is too large, gelation may occur or moldability tends to be poor.
- the concentration of the boron compound in the cleaning liquid is usually 10 to 3000 ppm, preferably 20 to 1000 ppm, more preferably 30 to 500 ppm.
- the phosphoric acid compound examples include various acids such as phosphoric acid and phosphorous acid, and salts thereof.
- the phosphate may be contained in any form of primary phosphate, secondary phosphate, and tertiary phosphate, and the cation species is not particularly limited, but alkali metal Salts and alkaline earth metal salts are preferred. Among these, it is preferable to add the phosphate compound in the form of sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate.
- the content of the phosphoric acid compound in the EVOH paste (II) obtained after the main washing step is usually in terms of phosphate radicals (analyzed by ion chromatography) with respect to the EVOH paste, 1 to 1000 ppm in terms of phosphate radical.
- concentration of the phosphoric acid compound in the cleaning liquid is usually 1 to 3000 ppm, preferably 10 to 1000 ppm, more preferably 20 to 500 ppm.
- the horizontal cleaning tank includes a kneading device that applies a shearing force to the paste, and examples thereof include a kneading device having a screw, a gear, a paddle, and the like.
- the shearing force applied to the paste by these kneading devices is preferably in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal washing tank, in other words, in the direction perpendicular to the flow direction of the paste.
- temperature control means such as a jacket, a coil, or a heater built-in screw shaft, is desirable.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (cut model) in the vertical direction showing the internal configuration of the horizontal cleaning tank 2 used in the main cleaning step of the present embodiment.
- FIG. 3 shows the inside of the horizontal cleaning tank 2 from above.
- the horizontal cleaning tank in the present embodiment is mainly composed of a substantially rectangular (box-shaped) tank body capable of storing water therein and a screw for kneading the paste.
- a screw for kneading the paste There may be one screw or a plurality of screws, but the cleaning efficiency tends to be better when there are a plurality of screws.
- 2 to 5 are preferable from the viewpoint of operation efficiency, and 2 is particularly preferable.
- the horizontal cleaning tank 2 in the present embodiment is prepared by kneading the paste with the substantially rectangular (box-shaped) tank body 2 d capable of storing water therein.
- a pair of (two) screws 2s and 2s' for the purpose is configured mainly, and these screws are configured to apply a shearing force in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal cleaning tank.
- the tank body is installed horizontally or inclined. When it is installed with an inclination, it is arranged with an inclination of ⁇ ° with respect to the horizontal.
- This ⁇ ° is usually more than 0 to 45 °, preferably 10 to 30 °.
- the EVOH paste (I) charging port is installed on the upper side, and the cleaning is completed.
- the horizontal cleaning tank 2 in this embodiment is inclined by 15 ° with respect to the horizontal as shown in FIG.
- a paste inlet 2a is provided as an inlet for a paste containing a mixture of EVOH and water / alcohol derived from the preliminary cleaning step.
- the paste-like EVOH hydrous composition [EVOH paste (II)], which has been kneaded and washed in the tank body 2d, is derived on the lower surface of the other end side (the right side in the figure) which is the lower side.
- a paste outlet 2b is provided.
- 2 is a washing water introduction port
- 2c is this drainage port for washing water, and it is comprised so that the said washing water can contact a paste countercurrently.
- the paste outlet 2b is formed with a watertight structure that allows only the paste to be taken out without leaking water (washing water).
- the screw can be composed of a shaft and a plurality of wings assembled to the shaft.
- a so-called “biaxial kneader” type kneading is arranged in the tank body 2d along the longitudinal direction and arranged in parallel so that the tips of the blades are in light contact with each other.
- this biaxial kneader type kneading apparatus is different from a general kneader (kneader) in that a large gap (space: also called clearance) is provided between the screw and the tank body.
- a “clearance kneader” in which the screw rotates in the water (washing water) filled in the gap, the surface is renewed by applying a shearing force to the paste, and the paste is kneaded in the liquid phase.
- the alcohol and impurities therein are efficiently dissolved in the washing water.
- the “clearance” indicates the closest distance between the tip of the screw blade and the inner wall of the horizontal cleaning tank.
- the clearance is usually 1 to 20 mm, preferably 5 to 15 mm, more preferably 5 to 10 mm. If the clearance is too wide, the surface renewal efficiency of the paste tends to decrease, and if it is too narrow, the transfer efficiency of the paste tends to decrease. In addition, although a contact opportunity with washing
- the arrangement of the screws so that the surface of the paste containing EVOH and water / alcohol can be renewed so that the surface and the inside of the paste are repeatedly switched.
- the rotation direction of the screw may be adjusted so that the screw teeth are in the meshing direction.
- the kneader-type kneading apparatus uses two screws 2s and 2s ′ in different directions as shown in FIG. It is designed to rotate in the direction of meshing. And since the inside of the said tank main body 2d is satisfy
- the blade (paddle) assembled to the shaft includes, for example, a flat paddle (Pf) for the purpose of kneading, a helical paddle (Ph) that takes feed into kneading, a reverse helical paddle (Pr) that feeds back the material, etc. And is used in combination with a screw part (Ps) that feeds (feeds) the material downstream.
- the combination of paddles in this embodiment is a combination of a screw part (Ps), a helical paddle (Ph) and a reverse helical paddle (Pr) as shown in FIG. Can be changed as appropriate.
- a kneading apparatus such as a double-arm kneader type, a kneader type, or a botter type may be used in addition to the biaxial kneader type.
- Horizontal types such as ribbon type, screw type, paddle type, muller type, radial rod type mixers, pin mixers, cutter mixers, rod mixers, internal mixers, etc., ball rod mills, pug mills, etc. It is also possible to use a kneading apparatus having a single axis or multiple axes. In the present invention, both continuous processing and batch processing can be adopted, but from the viewpoint of production efficiency, the continuous processing type is preferred.
- the paste introduced into the horizontal cleaning tank 2 is upstream in the cleaning liquid due to the feed action by the screw portion of each screw (2s, 2s ′) and / or the inclination of the bottom surface of the horizontal cleaning tank 2.
- the outer surface of the paste is transported smoothly from the paste introduction port 2a on the side toward the paste outlet port 2b on the downstream side, and the outer surface of the paste is caused by the shearing action that occurs when passing between the opposing paddles and between the screw parts. Kneading so that the inside of the paste goes out and the inside of the paste goes out, and the surface of this paste is renewed sequentially, in other words, by kneading in the liquid phase, sufficient contact with the washing water is achieved. Done.
- the paste containing the ethylene-vinyl alcohol copolymer and alcohol in the present embodiment together with the washing water, part or all of the alcohol and impurities such as catalyst residues and by-products used during saponification, Removed with high efficiency. Further, since at least one additive selected from a carboxylic acid, a carboxylate, a boron compound, and a phosphoric acid compound is added to the washing water as a heat stabilizer, The additive can be uniformly dispersed and mixed in the paste.
- the paste-like EVOH water-containing composition [EVOH paste (II)] obtained in the main washing step of the present invention has an EVOH resin content of usually 30 to 80% by weight, preferably 40 to 70% by weight.
- the amount is usually 30 to 400 parts by weight, preferably 40 to 240 parts by weight, and more preferably 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- its content is usually less than 10 parts by weight, preferably less than 5 parts by weight, more preferably less than 100 parts by weight of EVOH. Less than 3 parts by weight.
- the viscosity of the above EVOH paste is a value measured by a falling ball viscosity measurement method (Stokes formula) using a steel ball having a diameter of 3 mm in a glass autoclave and usually having a viscosity of 10 1 to 10 6 mPa ⁇ s. Is 10 3 to 10 6 mPa ⁇ s, particularly preferably 5 ⁇ 10 4 to 10 6 mPa ⁇ s. As the alcohol content is very low, the paste viscosity tends to increase.
- the content of the residual saponification catalyst is usually 0 to 3000 ppm with respect to EVOH, preferably It is 0 to 2000 ppm, more preferably 0 to 1000 ppm.
- the said content is calculated
- the pre-cleaning process using the tower-type cleaning container does not completely remove the alcohol, and the processing efficiency is reduced by keeping the paste in a fluid state. Then, in the main washing process using a horizontal washing tank, it is possible to efficiently bring alcohol and water into contact with washing water while forcibly stirring and kneading even if the paste has a high concentration and high viscosity. As a result, EVOH, which was in a swollen state containing alcohol, contracted as the alcohol content decreased, and water, catalyst residues and by-products used during saponification were discharged from the paste together with alcohol. A high purity and high quality EVOH water-containing composition (water content: 30 to 400 parts by weight, preferably 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH) is obtained. It is.
- the low alcohol content EVOH water-containing composition [EVOH paste (II)] as obtained in the present invention can be obtained only in the tower-type cleaning container 1 in the preliminary cleaning step. In the latter half, the viscosity of the EVOH paste becomes too high, the fluidity is lowered, the alcohol-water replacement efficiency is lowered, and it is difficult to derive from the cleaning container 1, which is difficult.
- the step of replacing the alcohol in the solution containing EVOH and alcohol with water is preferably performed in multiple stages by providing a preliminary cleaning step or the like.
- the pelletizing step includes (A) a paste-like EVOH water-containing composition having a low alcohol content [EVOH paste (II)], which is formed into a pellet shape with the water content, and then the water content is reduced; and (B) The method of shape
- a paste-like EVOH-containing composition having a low alcohol content [EVOH paste (II)] is extruded through a hole and cut in a fluid state to obtain round pellets.
- EVOH paste (II) a paste-like EVOH-containing composition having a low alcohol content
- the obtained pellet is dried with various well-known drying methods.
- the water content in the paste-like EVOH hydrous composition [EVOH paste (II)] having a low alcohol content using a centrifuge or an extruder in advance is adjusted to 100 parts by weight of EVOH.
- the water content is reduced to usually 1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 40 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight, and then pelletized using an extruder or the like.
- EVOH resin is extruded into a strand shape by an extruder and cut to obtain a cylindrical pellet, or the molten resin immediately after being extruded from the extruder is cut to obtain a round pellet. And a method (hot cut) to obtain.
- the extruder used in the pelletizing step examples include a single screw extruder and a twin screw extruder.
- the diameter (mm ⁇ ) of the extruder is usually 40 to 180, preferably 60 to 140, more preferably 70 to 110.
- the L / D of the extruder is usually 10 to 80, preferably 15 to 70, and more preferably 15 to 60. If the L / D is too small, the dehydration effect tends to be insufficient or the ejection tends to be unstable, and conversely if too large, there is a tendency to cause excessive shearing heat generation.
- a twin screw extruder having the same screw rotation direction is more preferable in that sufficient kneading can be obtained by appropriate shearing.
- the temperature of the resin in the extruder is usually 80 to 250 ° C., preferably 90 to 240 ° C., more preferably 100 to 230 ° C.
- the method for adjusting the resin temperature is not particularly limited, but usually, a method of appropriately setting the temperature of the cylinder in the extruder is used.
- the screw rotation speed of the extruder is usually 10 to 1000 rpm depending on the size of the shaft, preferably 30 to 800 rpm, more preferably 50 to 400 rpm. If the rotational speed is too small, the discharge tends to be unstable, and if it is too large, the resin may be deteriorated due to shearing heat generation.
- a paste-like EVOH comprising a first extruder 3 and a second extruder 4, a strand cutter (pelletizer: not shown), etc., and obtained in the main cleaning step.
- the water-containing composition [EVOH paste (II)] is sequentially charged into the first extruder 3 and the second extruder 4 and melt-kneaded to gradually reduce the moisture in the EVOH water-containing composition, and the second After cooling the EVOH composition in the form of a strand or ribbon discharged from the extruder 4, the EVOH composition is cut into a predetermined size using a strand cutter or the like, and EVOH pellets (EVOH with low alcohol and low water content) -Pellet).
- first extruder 3 and the second extruder 4 used in the pelletizing step a general single screw extruder, a twin screw extruder, or the like can be used.
- a twin screw extruder is more preferable in that sufficient kneading can be obtained by appropriate shearing.
- the resin temperature in the extruder is usually set to 80 to 250 ° C.
- the water content of the EVOH composition after discharging the first extruder 3 is usually 30 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- the water content of the EVOH composition after discharging the extruder 4 is adjusted to be usually less than 10 parts by weight, preferably 0 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- the resin temperature in the extruder is usually set in the range of 120 to 250 ° C, preferably 150 to 230 ° C. Is done.
- the resin temperature in the extruder is usually 80 to 105 ° C, preferably 85 to 100 ° C, More preferably, it is set in the range of 90 to 100 ° C.
- the extrusion using the extruder it is preferable to discharge water or water vapor from at least one place of the extruder in order to melt and knead the EVOH composition [EVOH paste (II)] in a water-containing state.
- the water discharging means for that purpose is not particularly limited, and a method of discharging from a dewatering hole, a vent port or a dewatering slit provided in a cylinder (barrel) of the extruder can be adopted.
- a dehydration slit can discharge
- the method of pelletizing the EVOH composition discharged from the second extruder 4 is not particularly limited, but the EVOH composition is extruded in a strand form from a die (die) of the extruder, and after cooling, an appropriate method is obtained. A method of cutting to a suitable length is preferably used.
- a method for cooling the discharged strand a method of contacting a liquid held at a temperature lower than the temperature of the extruded resin, a method of blowing cool air, or the like is used.
- the shape of the cut pellet is usually cylindrical. From the viewpoint of convenience when used as a molding material later, the die diameter is 2 to 6 mm ⁇ and the strand cut length is About 1 to 6 mm is preferably used. In addition, the method of cutting in air
- EVOH paste (II) two or more types of EVOH compositions obtained through a process different from the EVOH water-containing composition [EVOH paste (II)] differing in polymerization degree, ethylene content, saponification degree, etc. It is also possible to blend and melt form the product.
- other plasticizers, lubricants, stabilizers, surfactants, colorants, UV absorbers, antistatic agents, desiccants, crosslinkers, metal salts, fillers, and various fiber reinforcing agents are added in appropriate amounts.
- melt kneading can also be performed.
- the EVOH pellets obtained from the above pelletizing step can be used as they are if the moisture is sufficiently removed in the extruder and the moisture content is less than 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH. Moreover, when the moisture removal is inadequate, excess moisture is removed by using for a pellet drying process.
- a known drying method can be employed. Specific examples include a stationary drying method and a fluidized drying method. It is also possible to employ a multi-stage drying method using different drying methods. In particular, the method of drying by the fluidized drying method in the first stage and the stationary drying method in the second stage is preferable in that the color tone of the pellet and the molded product using the pellet is good. In drying, it is also preferable to circulate an inert gas such as nitrogen gas (N 2 Gas) from the viewpoint that the color tone of the molded product becomes good.
- N 2 Gas nitrogen gas
- the volatile content of the EVOH pellets obtained in the pelletizing step is finally determined.
- the product level is reduced to less than 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of EVOH.
- this volatile matter is what calculated the weight change at the time of drying a pellet for 5 hours at 150 degreeC (an alcohol is included).
- ⁇ Saponification process> A methanol solution of the above ethylene-vinyl acetate copolymer (resin content of 48% by weight) from which the residual vinyl acetate in the reaction solution has been removed is supplied from the top of the plate tower at a rate of 30 parts by weight / hour. At the same time, 0.54 parts by weight of sodium hydroxide / methanol solution equivalent to 6 mmole equivalent to the number of moles of acetic acid groups in the copolymer was supplied from the top of the column. On the other hand, methanol was supplied from the lower part of the tower at 60 parts by weight / hour. The tower internal temperature was 120 to 140 ° C., and the tower pressure was 0.36 MPaG.
- a methanol solution of EVOH was obtained 0.5 hours after the start of charging.
- the EVOH has an ethylene content of 29 mol% and a saponification degree of 99.5 mol%, and the solution contains sodium acetate corresponding to the sodium content of sodium hydroxide as a saponification catalyst.
- the “MPaG” unit is a unit in the gauge value and indicates a difference between the absolute pressure and the atmospheric pressure.
- the methanol solution of EVOH was supplied to a tower-type washing container (10-stage tray tower).
- a methanol solution of EVOH having a resin concentration of 51% by weight was continuously supplied at 80 parts by weight / hour from the top of the tower-type washing container to the second shelf.
- steam at 130 ° C. was continuously supplied from the bottom shelf at 60 parts by weight / hour, and the methanol solution of EVOH and the steam were brought into contact with each other countercurrently in the tray tower.
- the temperature in the tower-type cleaning container was 120 ° C., and the pressure in the container was 0.2 MPaG.
- the EVOH resin content of the entire paste was 40% by weight.
- 4700 ppm sodium acetate was contained in the obtained paste.
- the water / alcohol solvent solution containing boric acid and acetic acid was added to the EVOH paste, and the water content of the paste was adjusted at the same time.
- the viscosity of the paste is 7000 mPa ⁇ s, which is a value obtained by measuring the viscosity of 500 g of paste with a glass autoclave at 80 ° C. using a steel ball having a diameter of 3 mm and a normal pressure falling ball viscosity measurement method (Stokes type).
- washing water composition (relative to water) : Acetic acid 160ppm Sodium acetate 200ppm Boric acid 110ppm Sodium dihydrogen phosphate 80ppm Calcium phosphate 150ppm -Introduction amount: 16 parts by weight / hour-Temperature: 85 ° C
- the bath ratio (washing water weight / EVOH paste weight ratio) was adjusted to 0.94.
- the obtained EVOH paste contains 83 parts by weight of water and 2 parts by weight of methanol with respect to 100 parts by weight of EVOH, and the EVOH resin content is 49% by weight.
- the viscosity is a value measured by measuring the viscosity of 500 g of paste using a steel ball having a diameter of 3 mm at 120 ° C. by a falling ball viscosity measurement method (Stokes formula) with a glass autoclave at 80000 mPa ⁇ s. is there.
- the dealcoholization amount per 100 parts by weight of EVOH in the horizontal cleaning tank of the paste is 99% by weight of the alcohol content of the paste before the horizontal cleaning tank is introduced.
- the EVOH paste was molded into a sheet at room temperature, further cut into a strip and dried to obtain EVOH pellets.
- the MFR (210 ° C., load 2160 g) of the pellet is 3.0 g / 10 min.
- [Methanol solution of EVOH] A polymerization vessel having a cooling coil was charged with 330 parts by weight of vinyl acetate, 55 parts by weight of methanol, and 300 ppm of acetyl peroxide (with respect to vinyl acetate). The system was temporarily replaced with nitrogen gas, and then replaced with ethylene. The ethylene was injected until the pressure became 3.3 MPa. Then, it heated up to 68 degreeC, stirring, and superposed
- ⁇ Saponification process> A methanol solution of the above ethylene-vinyl acetate copolymer (resin concentration is 56% by weight) from which residual vinyl acetate in the reaction solution has been removed is supplied at a rate of 31 parts by weight / hour from the top of the plate column. At the same time, 0.94 parts by weight / hour of a sodium hydroxide methanol solution of 6 millimole equivalents per mole of acetic acid groups in the copolymer was fed from the top of the column. On the other hand, methanol was supplied from the bottom of the tower at 52 parts by weight / hour. The tower internal temperature was 120 to 140 ° C., and the tower pressure was 0.36 MPaG.
- a methanol solution of EVOH was obtained 0.5 hours after the start of charging.
- the EVOH has an ethylene content of 29 mol% and a saponification degree of 99.5 mol%, and the solution contains sodium acetate corresponding to the sodium content of sodium hydroxide as a saponification catalyst.
- the “MPaG” unit is a unit in the gauge value and indicates a difference between the absolute pressure and the atmospheric pressure.
- methanol solution of EVOH was supplied to a tower-type washing container (10-stage tray tower).
- a methanol solution of EVOH having a concentration of 56% by weight of the resin component was continuously supplied at a rate of 52 parts by weight / hour from the top of the tower-type washing container to the second shelf.
- steam at 130 ° C. was continuously supplied from the bottom shelf at 14 parts by weight / hour, and the methanol solution of EVOH and the steam were brought into contact in countercurrent in the tray tower.
- the temperature in the tower-type cleaning container was 120 ° C., and the pressure in the container was 0.26 MPaG.
- a paste [water / methanol (weight ratio) 33/66] containing 100 parts by weight of methanol and 50 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of EVOH was obtained from the paste outlet at the bottom of the tower-type cleaning container. .
- the EVOH resin content of the entire paste was 40% by weight.
- 5000 ppm sodium acetate was contained in the obtained paste.
- the aqueous solution containing boric acid and acetic acid was added to the EVOH paste, and the water content of the paste was adjusted simultaneously.
- the viscosity is 8000 mPa ⁇ s, which is a value obtained by measuring the viscosity of 500 g of paste by a glass autoclave using a steel ball having a diameter of 3 mm at 80 ° C. and a normal pressure falling ball viscosity measurement method (Stokes type).
- washing water composition (relative to water) : Acetic acid 150ppm Sodium acetate 140ppm Boric acid 30ppm Sodium dihydrogen phosphate 130ppm Calcium phosphate 150ppm ⁇ Introduction amount: 34 parts by weight / hour ⁇ Temperature: 85 ° C.
- the bath ratio (washing water weight / EVOH paste weight ratio) was adjusted to be 2.
- the obtained EVOH paste contains 83 parts by weight of water and 2 parts by weight of methanol with respect to 100 parts by weight of EVOH, and the EVOH resin content is 54% by weight.
- the viscosity is a value measured by measuring the viscosity of 500 g of paste using a steel ball having a diameter of 3 mm in a glass autoclave at 120 ° C. with a falling ball viscosity measurement method (Stokes formula), and is 88000 mPa ⁇ s. is there.
- the dealcoholization amount per 100 parts by weight of EVOH in the horizontal cleaning tank of the paste is 99% by weight of the alcohol content of the paste before the horizontal cleaning tank is introduced.
- the EVOH paste was molded into a sheet at room temperature, further cut into a strip and dried to obtain EVOH pellets.
- the MFR (210 ° C., load 2160 g) of the pellet was 3.4 g / 10 minutes.
- [Methanol solution of EVOH] A polymerization vessel having a cooling coil was charged with 400 parts by weight of vinyl acetate, 80 parts by weight of methanol, and 390 ppm of acetyl peroxide (vs. vinyl acetate), and the system was temporarily replaced with nitrogen gas, and then replaced with ethylene. The ethylene was injected until the pressure became 3.6 MPa. Then, it heated up to 67 degreeC, stirring, and superposed
- ⁇ Saponification process> A methanol solution of the above ethylene-vinyl acetate copolymer (resin concentration is 53 wt%) from which residual vinyl acetate in the reaction solution has been removed is supplied at a rate of 32 parts by weight / hour from the top of the plate tower. At the same time, 8 parts by weight of sodium hydroxide / methanol solution (1 part by weight / hour) was fed from the top of the column with respect to the number of moles of acetic acid groups in the copolymer. On the other hand, methanol was supplied from the lower part of the tower at 50 parts by weight / hour. The temperature in the tower was 100 to 120 ° C., and the tower pressure was 0.3 MPaG.
- a methanol solution of EVOH was obtained 0.5 hours after the start of charging.
- the EVOH has an ethylene content of 32 mol% and a saponification degree of 99.6 mol%, and the solution contains sodium acetate corresponding to the sodium content of sodium hydroxide as a saponification catalyst.
- the “MPaG” unit is a unit in the gauge value and indicates a difference between absolute pressure and atmospheric pressure.
- methanol solution of EVOH was supplied to a tower-type washing container (10-stage tray tower).
- a methanol solution of EVOH having a resin content of 53 wt% was continuously supplied at a rate of 80 parts by weight / hour from the top of the tower-type washing vessel to the second shelf.
- steam at 130 ° C. was continuously supplied from the bottom shelf at 6 parts by weight / hour, and the methanol solution of EVOH and steam were brought into contact with each other countercurrently in the tray tower.
- the temperature in the tower-type cleaning container was 111 ° C.
- the pressure in the container was 0.2 MPaG.
- the aqueous solution containing boric acid and acetic acid was added to the EVOH paste, and the water content of the paste was adjusted simultaneously.
- the following components and properties of EVOH paste were supplied to the horizontal washing tank 2 described in the embodiment, and washed under the following conditions.
- the viscosity of the paste is 7000 mPa ⁇ s, which is a value obtained by measuring the viscosity of 500 g of paste with a glass autoclave at 80 ° C. using a steel ball having a diameter of 3 mm and a normal pressure falling ball viscosity measurement method (Stokes type).
- washing (kneading / stirring) conditions • Screw rotation speed: 60 rpm -Clearance between the screw and the inner wall of the tank: 8mm -Tank temperature (at the water temperature before the outlet): 100 ° C
- EVOH paste conditions ⁇ Introduction amount: 11 parts by weight / hour ⁇ Introduction paste temperature: 80 ° C. Paste residence time: 1.5 hours
- Washing water conditions Washing water composition (relative to water) : Acetic acid 350ppm Sodium acetate 370ppm Boric acid 40ppm Calcium phosphate 15ppm ⁇ Introduction amount: 23 parts by weight / hour ⁇ Temperature: 100 ° C.
- the bath ratio (washing water weight / EVOH paste weight ratio) was adjusted to be 2.
- the obtained EVOH paste contains 80 parts by weight of water and 1 part by weight of methanol with respect to 100 parts by weight of EVOH, and the resin content of EVOH is 55% by weight.
- the viscosity is 85000 mPa ⁇ s, which is a value obtained by measuring the viscosity of 500 g of paste with a glass autoclave using a steel ball having a diameter of 3 mm at 120 ° C. by a falling ball viscosity measurement method (Stokes formula).
- the dealcoholization amount per 100 parts by weight of EVOH in the horizontal cleaning tank of the paste is 99% by weight of the alcohol content of the paste before the horizontal cleaning tank is introduced.
- the EVOH paste was molded into a sheet at room temperature, further cut into a strip and dried to obtain EVOH pellets.
- the MFR (210 ° C., load 2160 g) of the pellet was 4.8 g / 10 minutes.
- the method for producing an ethylene-vinyl alcohol copolymer of the present invention impurities in the obtained EVOH product are reduced, and the quality of a molded product using the EVOH and EVOH is improved. Moreover, the obtained EVOH pellets are formed into molded articles such as films, sheets, cups, bottles, etc. by melt molding such as extrusion molding and injection molding. Widely used for packaging applications such as agricultural chemicals.
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Abstract
ケン化の際に生じるケン化触媒の残渣,副生物や溶媒等の不純物が高度に除去され、高品質で均質な製品を効率的に製造することのできるエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法を提供する。エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストを、横型の洗浄槽に導入し、この横型洗浄槽内で洗浄水と接触させながら、上記ペーストの表面と内部とが繰り返し入れ替わるようにせん断力を加えて混練して、上記アルコールの一部または全部を洗浄水とともに槽外に排出し、アルコール含有量の少ないエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物を得る主洗浄工程を備えることにより、上記アルコールの一部または全部と、不純物等とが高い効率で除去される。
Description
本発明は、エチレン-ビニルアルコール系共重合体を製造する方法に関し、さらに詳しくは、エチレン-ビニルアルコール系共重合体(以下、「EVOH」ともいう)の原料となるエチレンとビニルエステルとをアルコール中で重合,ケン化する際に生じる副生成物や、ケン化時に使用する触媒の残渣,アルコール溶媒等の不純物を高度に除去することのできるエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法に関する。
エチレン-ビニルアルコール系共重合体(EVOH)は、透明性,酸素等に対するガスバリア性,耐溶剤性,耐油性,機械強度等に優れており、フィルム,シート,ボトル等に成形され、食品包装材料,医薬品包装材料,工業薬品包装材料,農薬包装材料等の各種包装材料として広く用いられている。
このEVOHは、通常、酢酸ビニル等の脂肪酸ビニルエステルとエチレンとの共重合によって得られるエチレン-ビニルエステル系共重合体を、アルコール溶媒中、触媒の存在下、高温高圧条件下でケン化して製造される。近年かかる製造方法として、上記ケン化工程で得られた高温高圧状態のEVOHのアルコール溶液を、容器中で水または水蒸気と接触させることにより、アルコールと水を置換し、常圧で安定なEVOHの水/アルコール混合溶液として、水/アルコールの比率や圧力を調節することによって粘度を調整し、押出機を用いて溶融混練した後、水等を主体とする低温の凝固浴中にストランド状に押出し、切断することによりペレット化してから該ペレットを洗浄・乾燥して、フィルム,シート,ボトル等の成形加工に供される方法が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来のEVOHの製造方法においては、EVOHの水/アルコール溶液を凝固浴中に押し出してEVOHをストランド化し、アルコールを洗浄して除去する際に、凝固浴に洗出されたアルコールが空気中に揮散し、作業環境を悪化させる原因となるという問題点を有していた。
そこで、上記の問題を解決する方法として、押出機を用いた最終製品を得るためのペレット化を行う前に、上記常圧で安定なEVOHの水/アルコール混合溶液(EVOHと水/アルコールとの混合物からなるペースト)を、ニーダー等を使用して水分量を減らして一旦ペレット化し、これにより得られたEVOH含水組成物ペレットを洗浄-乾燥させたうえで、上記押出機を用いて、最終的なEVOHの製品ペレットを得る方法が提案されている(特許文献2,3参照)。
しかし、これら特許文献2,3に開示の製造方法では、中間生成物であるEVOH含水組成物ペレット(以下、かかるペレットを中間ペレットと称することがある)を製造する装置と、この中間ペレットを乾燥するための装置が必要となるため、製造コストの点で不利となる。また、上記中間ペレットの脱水・乾燥に時間とエネルギーがかかるうえ、乾燥機中に長期滞留したEVOHの中間ペレットが熱劣化しやすく、これが後の製品ペレットや成形加工に混入することで、異物の原因となる可能性が大きいという難点がある。
さらに、中間生成物であるEVOH含水組成物は、通常、ケン化時に使用する触媒の残渣や、ケン化の際に生じる副生物、溶媒としてのアルコール等の不純物を含んでおり、これら不純物が多量に含まれる場合は、最終製品として得られるEVOHペレットおよびそのペレットを用いたフィルム,シート,ボトル等の成形品に着色等の問題が生じるおそれがある。しかしながら、中間ペレットを作成した後に洗浄を行う上記EVOHの製造方法(特許文献2,3)は、その洗浄を固形(ペレット形状)の状態で行うため、不純物をペレットの内部まで完全に除去することが難しいという問題があった。
そこで、本発明者らは、EVOH組成物の製造過程において、EVOHと水/アルコールとの混合物からなるペースト(高粘度のペースト)を、押出機を用いた最終製品を得るためのペレット化を行う前に、撹拌容器内で撹拌しながら水と接触させ、このペーストの組成を、EVOH:100重量部に対し、10重量部未満のアルコールと、20~100重量部の水を含有するEVOH組成物とすることにより、ペレット化後の洗浄や加熱乾燥を行うことなく、低含水率のEVOH組成物を得ることができるエチレン-ビニルアルコール系共重合体組成物およびそのペレットの製造方法を提案している(特許文献4参照)。
しかしながら、上記本発明者らによるエチレン-ビニルアルコール系共重合体ペレットの製造方法(特許文献4)は、先に述べた従来のEVOH製造方法に比べ、上記不純物の除去率は向上しているものの、さらに検討を加えたところ、この製造方法では、洗浄対象であるEVOHとアルコールを含有するペーストの粘性が高いため、水中での撹拌操作だけでは、上記高粘度のEVOHペーストがその形状を保ったまま撹拌され、ペーストの内部が水に晒されにくくなっていることが判明した。そのため、上記不純物を充分に除去しきれていない可能性があり、その改善が望まれている。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ケン化の際に生じるケン化触媒の残渣,副生物や溶媒等の不純物が高度に除去され、高品質で均質な製品を効率的に製造することのできるエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストを、横型の洗浄槽に導入し、この横型洗浄槽内で洗浄水と接触させながら、上記ペーストの表面と内部とが繰り返し入れ替わるようにせん断力を加えて混練して、上記アルコールの一部または全部を洗浄水とともに槽外に排出し、アルコール含有量の少ないエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物を得る主洗浄工程を備えるエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法をその要旨とする。
すなわち、本発明者は、前記課題を解決するためにさらに鋭意研究を重ねた。その結果、EVOHとアルコールを含む高粘度ペーストを、水の中で単に撹拌するだけでなく、洗浄水に接触させた状態でせん断力を与えながら強制的に混練し、上記ペーストの表面と内部とが繰り返し入れ替わるように表面更新させて、このペースト全体を余すところなく何度も洗浄水に接触させること(すなわち、液相中混練を行うこと)により、上記ペースト中の不純物をほぼ完全に除去できることを見出し、本発明に到達した。
なお、本発明においては、本発明のポイントである上記の洗浄工程を「主洗浄工程」と称する。本発明において、主洗浄とは、ペーストの滞留時間や洗浄前後の不純物の量の差について、他の洗浄工程と相対的に異なることを意味するものではない。
本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法は、以上のような知見にもとづきなされたものである。すなわち、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストを横型洗浄槽に導入し、この横型洗浄槽に導入した洗浄水と接触させながら、単に撹拌するだけでなく、上記ペーストの表面と内部とが繰り返し入れ替わるように、言い換えれば表面更新されるようにして、せん断力を加えて混練している。そのため、ペーストの表面だけでなく、その内部も洗浄水と接触し、それによって、上記洗浄水とともに上記アルコールの一部または全部と、重合およびケン化の際の残存触媒や副生物等の不純物とが、高い効率で除去される。したがって、本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法によれば、得られるEVOH含水組成物中の不純物が低減され、最終製品であるEVOHおよびEVOHを用いた成形品の品質を向上させることができる。
また、そのなかでも、上記横型洗浄槽が、この横型洗浄槽内における上記ペーストの流れ方向に沿って、上方から下方に向かって傾斜するように配置されている場合は、槽型容器内に投入されたペーストが、混練すなわち表面更新されながら、ペースト自体の自重により、上記傾斜に沿ってペースト導入側から導出側に(すなわち上流から下流へ)移動し、重力を利用して槽型容器外へ取り出される。したがって、本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法は、ペーストが高粘度であっても、この主洗浄工程をスムーズに通過させることができる。
また、上記横型洗浄槽の浴比が、導入洗浄水/導入ペーストの重量比にて0.5~10である場合には、この横型洗浄槽内における水-アルコールの置換・洗浄効率と、費用対効果とのバランスが最適となる。
また、上記横型洗浄槽が、横型洗浄槽の長手方向に対して垂直方向にせん断力を加えるスクリューを有し、上記スクリューのクリアランスが1~20mmである場合は、上記ペーストの表面更新の効率がより向上する。
一方、エチレン-ビニルアルコール系共重合体の耐熱性等の物性を向上させるために、このEVOHに、カルボン酸化合物,ホウ素化合物,リン酸化合物などの添加剤を添加する場合があり、従来のEVOHの製造方法では、EVOHを中間ペレット化した後、このペレットを上記添加剤を含有する水溶液に浸漬し、その後脱水-乾燥する方法がとられていた。しかしながら、近年の成形技術の高度化による樹脂性能への要求の高まりにより、上記添加剤をより高度にペレット中に均一に分散させる技術が求められている。
これに対して、本発明の製造方法のなかでも、上記主洗浄工程の洗浄水が、カルボン酸,カルボン酸塩,ホウ素化合物,リン酸化合物から選ばれる少なくとも一種の添加剤を含有する場合には、上記ペーストの混練すなわち表面更新に伴って、上記添加剤をペーストの内部まで均一に分散させることができる。また、上記添加剤を添加するための工程や設備を設ける必要がなく、製造に伴う工数の削減や設備の簡略化を実現できるという利点を有する。
さらに、本発明において、上記主洗浄工程で得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物の含水量が、エチレン-ビニルアルコール系共重合体100重量部に対して30~400重量部である場合には、このEVOH含水組成物を押出機で溶融混練-ペレット化する際に、L/D値(スクリューの有効長さ/スクリューの直径)が大きいなどの特別な押出機を用いる必要がなく、有利である。
なお、上記主洗浄工程で得られたペースト状のエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物の含水量が、低すぎる場合には、エチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物の粘度が上がって、樹脂の移送効率が低下する傾向があり、逆に、高すぎる場合には、樹脂を脱水乾燥する際に生産効率が低下する傾向がある。
つぎに、本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法のなかでも、上記主洗浄工程を行う前に、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含む溶液を洗浄容器に導入し、この洗浄容器内で水または水蒸気と接触させて、上記アルコールの一部を水または水蒸気とともに容器外に排出し、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールおよび水を含むペーストを得る予備洗浄工程を備えている場合は、該溶液中の、アルコール(溶媒)と水の置換を、さらに効率よく行うことができる。
また、本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法のなかでも、上記主洗浄工程で得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物を押出機に供給し、溶融混練した後、吐出して切断し、エチレン-ビニルアルコール系共重合体のペレットを得る工程を備えている場合は、このペレット化工程の前に、EVOHとアルコールを含有する溶液中の、アルコール(溶媒)と水の置換が効率よく行われているため、押出機を用いたペレット化後に、ペレットの洗浄およびそれに伴う加熱乾燥を行う必要がない。したがって、本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法は、EVOHペレット製造に伴う工数の削減や設備の簡略化を実現できるとともに、工程のスピードアップや省エネルギー化により、EVOH製造のコストの低減することができる。
なお、上記ペレットを得る工程から得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体のペレットの含水量は、EVOH100重量部に対して10重量部未満であることが望ましい。
つぎに、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
図1は、本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法の一態様の概略を示すフロー図である。
このEVOHの製造工程は、エチレン-ビニルエステル系(本例においてはエチレン-酢酸ビニル)共重合体のアルコール溶液に対してケン化を施し、EVOHのアルコール溶液を得るケン化処理工程(図示省略)と、EVOHとアルコールを含む溶液を塔型の洗浄容器中で水蒸気と接触させ、EVOHとアルコールを含むペーストを得る予備洗浄工程と、ペーストを横型洗浄槽でせん断力を加えて洗浄水と接触させ、ペーストの内部と表面とを繰り返し入れ替え、すなわち液相中混練して、アルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物(EVOH-Paste)を得る主洗浄工程と、洗浄後のEVOH含水組成物を押出機およびストランドカッタ等を用いてペレット化するペレット化工程(図示省略)と、から構成されている。
このEVOHの製造工程は、エチレン-ビニルエステル系(本例においてはエチレン-酢酸ビニル)共重合体のアルコール溶液に対してケン化を施し、EVOHのアルコール溶液を得るケン化処理工程(図示省略)と、EVOHとアルコールを含む溶液を塔型の洗浄容器中で水蒸気と接触させ、EVOHとアルコールを含むペーストを得る予備洗浄工程と、ペーストを横型洗浄槽でせん断力を加えて洗浄水と接触させ、ペーストの内部と表面とを繰り返し入れ替え、すなわち液相中混練して、アルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物(EVOH-Paste)を得る主洗浄工程と、洗浄後のEVOH含水組成物を押出機およびストランドカッタ等を用いてペレット化するペレット化工程(図示省略)と、から構成されている。
本発明における「EVOHとアルコールを含むペースト」(EVOHペーストと称することがある)は、ゴム状(またはゼリー状)の含水ゲルであり、柔らかく流動性がある、変形自在な固体である。このEVOHペーストは、ナイフ等によって個体に簡単に切断することができ、新たな表面が形成され、切断された個体同士は、別の個体と合体し新たな個体を形成することができる(これを再び繰り返すこともできる)。本発明では、この柔らかく流動性のあるゴム状のEVOHペーストの性質を利用し、液相中で固体を切断および合体させることを繰り返す「表面更新」をしながら、洗浄および/または熱安定剤添加処理を行うものである。
上記ゴム状のEVOHペーストの粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用い、落球粘度測定法(ストークス式)にて測定した値で、通常101~106mPa・s、好ましくは102~106mPa・s、特に好ましくは102~104mPa・sである。かかるEVOHペーストの粘度は、温度、圧力、EVOH樹脂分の濃度、アルコール含有量に依存する。したがって、本発明の主洗浄工程で用いる混練手段は、上記EVOHペーストの切断・合体を繰り返し行うことができる構造のものを採用する必要があり、通常、後述するスクリュー型,ギア型,パドル型等が用いられる。
なお、上記EVOHペーストが不透明である場合、該落球粘度測定値と相関関係にある撹拌トルク値にて粘度を算出する方法が用いられる。すなわち、粘度が異なる複数の透明ペースト500gの落球粘度を測定し、同条件下において6枚パドル翼を有するガラスオートクレーブにて、一定撹拌速度における撹拌トルク値を記録し、かかるデータを基準として、別途同一条件下で不透明ペーストの撹拌トルク値を測定し、かかるデータから上記該落球粘度測定値を算出する。
なお、本発明においては、上記ケン化処理工程で得られたEVOHとアルコールを含有する溶液を、塔型の洗浄容器中で水蒸気と接触させ、EVOHとアルコールを含むペーストを得る工程を、先に述べたように「予備洗浄工程」と称する。本発明において、予備洗浄工程とは、主洗浄工程よりも前にある工程であることを意味し、ペーストの滞留時間や洗浄前後の不純物の量の差に関して他の洗浄工程と相対的に異なることを意味するものではない。
まず、本発明において用いられるエチレン-ビニルエステル系共重合体および本発明において得られるEVOHについて予め説明する。
本発明において得られるEVOHは、非水溶性の熱可塑性樹脂である。上記EVOHは、通常、ビニルエステルとエチレンを共重合して得られたエチレン-ビニルエステル系共重合体をケン化して得られるものであり、エチレン構造単位とビニルアルコール構造単位を主とし、ケン化時に残存する若干量のビニルエステル構造単位を含むものである。
本発明において得られるEVOHは、非水溶性の熱可塑性樹脂である。上記EVOHは、通常、ビニルエステルとエチレンを共重合して得られたエチレン-ビニルエステル系共重合体をケン化して得られるものであり、エチレン構造単位とビニルアルコール構造単位を主とし、ケン化時に残存する若干量のビニルエステル構造単位を含むものである。
上記ビニルエステル系化合物としては代表的には酢酸ビニルであるが、他にもギ酸ビニル,酢酸ビニル,プロピオン酸ビニル,バレリン酸ビニル,酪酸ビニル,イソ酪酸ビニル,ピバリン酸ビニル,カプリン酸ビニル,ラウリン酸ビニル,ステアリン酸ビニル,安息香酸ビニル,バーサチック酸ビニル等を、単独でもしくは併せて用いることができる。
なお、本発明では、エチレンとビニルエステル以外に、EVOHに要求される特性を阻害しない範囲で共重合可能なエチレン性不飽和単量体を共重合していてもよく、上記単量体としては、下記のものがあげられる。例えば、プロピレン、1-ブテン、イソブテン等のオレフィン類や、2-プロペン-1-オール、3-ブテン-1-オール、4-ペンテン-1-オール、5-ヘキセン-1-オール、3,4-ジヒドロキシ-1-ブテン、5-ヘキセン-1,2-ジオール等のヒドロキシ基含有α-オレフィン類や、そのアシル化物、エステル化物があげられ、エステル化物としては、3,4-ジアシロキシ-1-ブテン、特に、3,4-ジアセトキシ-1-ブテン等があげられる。また、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩、ならびに、炭素数1~18のモノまたはジアルキルエステル類があげられる。また、アクリルアミド、炭素数1~18のN-アルキルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、2-アクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、ならびに、アクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のアクリルアミド類や、メタクリルアミド、炭素数1~18のN-アルキルメタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、2-メタクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩ならびにその4級塩等のメタクリルアミド類があげられる。また、N-ビニルピロリドン、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド等のN-ビニルアミド類、アクリルニトリル、メタクリルニトリル等のシアン化ビニル類や、炭素数1~18のアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルコキシアルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル類、トリメトキシビニルシラン等のビニルシラン類、ならびに、酢酸アリル、塩化アリル、トリメチル-(3-アクリルアミド-3-ジメチルプロピル)-アンモニウムクロリド、アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、ビニルエチレンカーボネート、グリセリンモノアリルエーテル等があげられる。
また、EVOHのエチレン含有量は、エチレンとビニルエステルの重合時に決定するものであり、ケン化の前後で変化するものではない。上記エチレン含有量は、EVOHにおけるエチレン含有量として、ISO14663にもとづいて測定した値で、通常20~60モル%であり、好ましくは20~55モル%、さらに好ましくは25~50モル%である。このエチレン含有量が少なすぎる場合、溶融成形する際の成形性が低下する傾向にあり、逆に多すぎる場合、成形物に用いたときのガスバリア性が低下する傾向がある。
上記EVOHにおけるビニルエステル成分の平均ケン化度は、JIS K6726(ただし、EVOHが、水/メタノール溶媒に均一に溶解した溶液状態で測定)にもとづいて測定した値で、通常90~100モル%、好ましくは95~100モル%、さらに好ましくは99~100モル%である。上記ケン化度が低すぎる場合、ガスバリア性や耐湿性等が低下する傾向にある。
また、EVOHにおけるメルトフローレート(MFR)(210℃、荷重2160g)は通常0.1~100g/10分であり、好ましくは0.5~50g/10分、さらに好ましくは1~30g/10分である。このメルトフローレートが小さすぎる場合には、溶融成形時に高トルク状態となって成形加工が困難となる傾向にあり、また大きすぎる場合には、成形物としたときの外観性やガスバリア性が低下する傾向にある。
エチレンとビニルエステルの共重合には、溶液重合,懸濁重合,乳化重合,バルク重合などの公知の重合法が用いられ、なかでも溶液重合が好ましく用いられる。なお、溶液重合に使用される溶媒としては、エチレンとビニルエステル、およびその重合生成物であるエチレン-ビニルエステル系共重合体を溶解するものであることが必要であり、通常はアルコールが用いられる。好ましくは炭素数が1~4のアルコールであり、具体的には、メタノール,エタノール,n-プロピルアルコール,イソプロピルアルコール,t-ブチルアルコール等があげられる。そして、後述するケン化処理を考慮して、ケン化処理で用いる溶媒と上記重合時の溶媒と同じにすると、溶媒置換の必要がなく、回収再利用等の処理もあわせて効率的に行えることから、上記重合溶媒にはメタノール(MeOH)が特に好ましく用いられる。
溶液重合等により得られたエチレン-ビニルエステル系共重合体のケン化は、この共重合体をアルコールまたは水/アルコール等のアルコールを含有する溶媒に溶解させた状態で、ケン化触媒を用いて行われる。そして、エチレン-ビニルエステル系共重合体のアルコール含有溶液におけるエチレン-ビニルエステル系共重合体樹脂分の濃度は、通常20~70重量%であり、好適には30~60重量%である。溶媒は好ましくはアルコール溶媒であるが、水/アルコール混合溶媒の場合、その混合比は(水/アルコール)の重量比にて通常(1/99)~(30/70)、好ましくは(1/99)~(20/80)、さらに好ましくは(1/99)~(10/90)である。
また、ケン化触媒としては、アルカリ触媒,酸触媒等があげられる。例えば具体的に、アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物,ナトリウムメチラート,ナトリウムエチラート,カリウムメチラート,リチウムメチラート等のアルカリ金属アルコキシド等があげられる。酸触媒としては、硫酸,塩酸,硝酸等の無機酸、メタスルフォン酸等の有機酸、ゼオライト、カチオン交換樹脂等があげられる。取扱い性や工業生産性の観点から好ましくはアルカリ触媒であり、特に好ましくはアルカリ金属水酸化物である。上記触媒の使用量については、目標とするケン化度等により適宜選択される。例えば、アルカリ触媒を使用する場合は通常、脂肪酸ビニルエステル量に対して通常0.001~100ミリモル当量、好ましくは3~30ミリモル当量である。
ケン化の方法に関しては、目標とするケン化度に応じて、バッチ式、連続式(ベルト式)、塔式のいずれの方法を採用することが可能である。ケン化時の触媒量が低減できることやケン化反応が高効率で進み易い等の理由より、塔式装置(図示省略)を用いることが好ましい。
また、通常、アルコール溶媒中で加熱加圧下で系を溶液状態に保ちながらケン化反応を行うが、その圧力はエチレン-ビニルエステル系共重合体のエチレン含有量により調節すればよい。例えば具体的には、圧力は通常0~1MPaG、好ましくは0.1~0.5MPaGの範囲から選択され、温度は通常50~180℃、好ましくは80~160℃である。また、ケン化反応時間は通常0.1~6時間である。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである(以下の「MPaG」も同様)。
そして、ケン化反応後のEVOHは、高温高圧状態のアルコール溶液または水/アルコール溶液などを溶媒とする溶液として反応系から導出され、直接、あるいは必要に応じて一旦タンク等に貯留した後、前記予備洗浄工程の洗浄容器に供給される。例えば、具体的には、図1中のSである。
なお、ケン化反応においては、エチレン-ビニルエステル系共重合体のビニルエステル部分が水酸基に変換され、脱離基がカルボン酸エステルとして副生する。例えば、上記ビニルエステルとして酢酸ビニルを用いた場合、ケン化時の副生物として酢酸メチル(MeAc)が副生される。
このほかにも、ケン化触媒がアルカリ触媒の場合、触媒が有する金属がカルボン酸金属塩となって副生される。例えば、上記ビニルエステルとして酢酸ビニルを用い、水酸化ナトリウムを触媒として用いた場合、酢酸ナトリウムが副生される。また、カルボン酸が還元されたり、アルコールが酸化されたりすることによって、対応するアルデヒドが副生される。例えば、エチレン-酢酸ビニル系共重合体のケン化時には、アセトアルデヒドが副生される。
つぎに、上記ケン化処理工程で得られたEVOHとアルコールを含む溶液中のアルコールの一部を水に置換し、アルコール含有量の少ないEVOH含水組成物を得る工程について説明する。
本発明におけるエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法は、上記EVOHのアルコールを含む溶液中の、アルコールの水への置換と、ケン化する際に生じる副生成物、ケン化時に使用する触媒の残渣等の水への溶解による除去を行うものである。そして好ましくは、これを複数回に分けて行うものである。複数回に分けて行う場合、より詳細には、予備洗浄工程の後に主洗浄工程を備えるものである。このとき、場合によっては予備洗浄工程と主洗浄工程の間に、他の洗浄工程を複数回行っても差し支えない。
<予備洗浄工程の説明>
まず、予備洗浄工程における洗浄容器は、多孔板塔,泡鐘塔などの棚段塔や充填塔等の塔型容器を備えるものである。上記棚段塔式では、その理論段数は通常2~20段であり、好ましくは5~15段である。また、充填塔式でも、それに準じて充填物量が設定される。このような塔型容器に、EVOHとアルコールを含む溶液と水蒸気および/または水とが導入され、両者が接触することによってEVOH溶液中のアルコールの一部が水に置換され、EVOHとアルコールおよび水を含むペースト、および、水とアルコールの混合物が塔型容器から導出される。
まず、予備洗浄工程における洗浄容器は、多孔板塔,泡鐘塔などの棚段塔や充填塔等の塔型容器を備えるものである。上記棚段塔式では、その理論段数は通常2~20段であり、好ましくは5~15段である。また、充填塔式でも、それに準じて充填物量が設定される。このような塔型容器に、EVOHとアルコールを含む溶液と水蒸気および/または水とが導入され、両者が接触することによってEVOH溶液中のアルコールの一部が水に置換され、EVOHとアルコールおよび水を含むペースト、および、水とアルコールの混合物が塔型容器から導出される。
塔型容器へのEVOHとアルコールを含む溶液、水蒸気および/または水の導入位置、および、EVOHのアルコールおよび水を含むペースト、水/アルコール混合物の導出位置は任意である。上記EVOHのアルコール溶液と水または水蒸気との接触は向流、並流のいずれでも可能であるが、置換効率の観点から、向流で接触させることが好ましい。具体的には、EVOHとアルコールを含む溶液を塔上部から導入し、水蒸気を塔下部から導入して前記溶液と向流接触させ、アルコール蒸気を水蒸気とともに塔上部から導出し、EVOHのアルコールおよび水を含むペーストを塔下部から導出する形態を採用することが好ましい。
なお、棚段塔を用いる場合のEVOHとアルコールを含む溶液の供給位置は、通常塔頂部よりも通常2~8段下であり、好ましくは2~4段下である。上記供給位置よりも上の段には、水を供給したり、水蒸気の導出量を調整したりして、棚上に水層を形成することが、塔上部から導出される、水とアルコールの混合蒸気中へのEVOH等の飛沫の同伴を防ぎ、蒸気の移送管や凝縮器中の汚染を防止することができるため、好ましい。
また、水蒸気の供給位置は、置換効率の観点から、通常、塔底部であるが、場合によってはそれよりも1~5段上であっても構わない。なお、上記塔から導出されたアルコールと水との混合蒸気は、凝縮器などを用いて液化し、分離精製して再使用することが可能である。
例えば具体的には、図1のように、多数の棚段1dを有する塔型の洗浄容器1を用いて、前記ケン化処理工程で得られたEVOHとアルコールを含む溶液を、塔上部のペースト導入口1aから洗浄容器1内に導入し、塔下部の水蒸気導入口1sから洗浄容器1内に導入された水蒸気(Steam)と接触させて、上記溶液中のアルコールの一部を置換し、EVOHとアルコールおよび水を含むペーストを、塔底部のペースト導出口1bから導出するとともに、上記置換されたアルコールの一部を水蒸気とともに塔頂部の排気口1cから容器外に排出する。
なおこのとき、上記排気口1cからは、水(および/または水蒸気)と置換されたアルコールのほか、上記水とともにケン化時の副生物も部分的に排出され、EVOHおよびその成形品に着色等の問題を発生させる不純物を低減することができる。
上記塔型容器から導出されるEVOHとアルコールおよび水を含むペースト中のアルコール、および水の含有量は、容器に導入されるEVOHとアルコールを含む溶液に対する水(および/または水蒸気)の導入量、塔内の温度や圧力、などによって制御することが可能である。上記水の制御方法は、用いる塔型容器の仕様、例えば、棚段の数、断面積と塔長の比率、棚段の数、多孔板の孔径や数、などによって一概に言えないが、例えば、以下に示す条件が好ましく用いられる。
予備洗浄工程に導入されるEVOHとアルコールを含む溶液のEVOH樹脂分の濃度は、通常10~70重量%であり、好ましくは20~65重量%、さらに好ましくは30~60重量%である。また、溶媒が水/アルコールである場合、その混合比は(水/アルコール)の重量比にて通常(1/99)~(80/20)、好適には(1/99)~(70/30)、さらに好適には(1/99)~(60/40)であり、通常、EVOH100重量部に対してアルコールを80~500重量部含有し、好ましくは100~300重量部である。
塔型容器に導入される水蒸気(または水)の導入量は、少なすぎるとアルコールとの置換効率が不足し、逆に多すぎるとコスト面で不利となる。上記水蒸気の量は、EVOH溶液の導入量に対して通常0.01~30倍(重量比)であり、好適には0.1~10倍、さらに好適には0.5~5倍である。
導入される水および水蒸気の温度は通常30~200℃であり、好ましくは80~180℃であり、さらに好ましくは100~150℃である。置換効率の観点から、特に水蒸気として容器中に導入されることが好ましい。上記水および水蒸気は前述の容器から導出されたアルコールと水の混合蒸気を精製したものを再使用したものであってもよく、若干量のアルコールを含む混合蒸気であっても差し支えない。なお、若干量のアルコールを含む混合蒸気の場合、アルコールの含有量は通常水蒸気100重量部に対して10重量部以下であり、水-アルコールの置換効率の観点からは、アルコールの含有量がより少なく、理想的には全く含まないものが好ましい。
塔型容器内の温度は、通常は80~200℃、好適には100~180℃、さらに好適には110~150℃である。上記温度が低すぎると、容器内でのEVOH溶液の粘度が高くなり、置換効率が低下する場合があり、逆に温度が高すぎると、樹脂そのものが劣化する傾向がある。
塔型容器内の圧力は、通常は0~1MPaGであり、好ましくは0~0.5MPaG、さらに好ましくは0.1~0.3MPaGである。上記圧力が低すぎると置換効率が低下する傾向があり、また、高すぎると容器内の温度が上昇してEVOHが熱劣化しやすくなる傾向がある。
上記予備洗浄工程を経て、塔型容器から導出されるEVOHとアルコールおよび水を含むペーストは、EVOH100重量部に対してアルコールを通常10~200重量部含有するものである。このアルコール量としては、ペースト全体をベースとして好ましくは20~150重量部、さらには30~120重量部とすることが好ましい。また、このペーストは、EVOH樹脂分が通常20~60重量%、好ましくは30~50重量%であり、水をEVOH100重量部に対して通常20~200重量部含有し、好適には30~150重量部、さらに好適には40~100重量部の水を含有する。かかるペーストの粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用い、落球粘度測定法(ストークス式)にて測定した値で、通常101~105mPa・s、好ましくは101~104mPa・s、特に好ましくは101~103mPa・sである。アルコール含有量が比較的少なくなるほど、ペースト粘度が上昇する傾向がある。
なお、このときの水/アルコール比は、(水/アルコール)の重量比にて通常(1/99)~(80/20)、好ましくは(10/90)~(75/25)、さらに好ましくは(30/70)~(70/30)である。上記アルコールおよび水の含有量が多すぎると、ついで行われる主洗浄工程の負担が大きくなる傾向がある。また、アルコールや水の含有量が少なすぎると粘度が高くなって、塔型容器後半の置換効率が低下したり、塔型容器からの導出が困難になる傾向がある。
さらに、ペーストが有する残存ケン化触媒は、ケン化触媒がアルカリ触媒であった場合にはそのカチオンの酢酸塩に、また、ケン化触媒が酸触媒であった場合には酢酸になる。上記残存ケン化触媒の含有量は、EVOHに対して通常1000~4000ppmであり、好適には1500~3000ppm、さらに好適には1700~2700ppmである。なお、上記含有量は、アルカリ触媒の場合、1重量%の酢酸溶液でアルカリ(金属)を抽出し、イオンクロマトグラフィーで測定して求められる。
なお、必要に応じて、この予備洗浄工程と、後述する主洗浄工程の間に、公知の水/メタノール調整工程や、後述する公知の添加剤を添加する工程や、EVOHに水(および/または水蒸気)を導入する工程等を設けても差し支えない。例えば、予備洗浄工程にて得られたペーストを主洗浄工程に供する前に、上記ペーストに熱安定剤を含有させることが好ましく、特には、酢酸およびホウ酸を含有させることが好ましい。上記含有量は、酢酸の場合EVOHに対して通常1500~4000ppmであり、ホウ酸の場合はEVOHに対して通常100~1000ppm添加することができる。
<主洗浄工程の説明>
つぎに、本発明の特徴的工程である主洗浄工程について説明する。
主洗浄工程に供されるEVOHペースト(以下、便宜上、主洗浄工程に供されるEVOHペーストをEVOHペースト(I)と称することがある)は、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストである。かかるEVOHペースト(I)が有するアルコールの含有量は、EVOH100重量部に対して通常3~200重量部であり、好ましくは5~150重量部、さらに好ましくは10~120重量部である。また、EVOH樹脂分が通常10~60重量%、好ましくは10~50重量%である。
つぎに、本発明の特徴的工程である主洗浄工程について説明する。
主洗浄工程に供されるEVOHペースト(以下、便宜上、主洗浄工程に供されるEVOHペーストをEVOHペースト(I)と称することがある)は、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストである。かかるEVOHペースト(I)が有するアルコールの含有量は、EVOH100重量部に対して通常3~200重量部であり、好ましくは5~150重量部、さらに好ましくは10~120重量部である。また、EVOH樹脂分が通常10~60重量%、好ましくは10~50重量%である。
該ペーストが水を含有する場合、その水の含有量は、EVOH100重量部に対して通常20~1000重量部であり、好適には40~500重量部、さらに好適には40~300重量部である。なお、このときの水/アルコール比は(水/アルコール)の重量比にて通常(1/99)~(70/30)、好ましくは(10/90)~(70/30)、さらに好ましくは(30/70)~(70/30)である。
かかるEVOHペーストの粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用い、落球粘度測定法(ストークス式)にて測定した値で、通常101~106mPa・s、好ましくは102~106mPa・s、特に好ましくは102~104mPa・sである。
なお、EVOHペースト(I)が水を含有しないEVOHとアルコールを含むペーストである場合は、温度や圧力にて粘度を調節し、上記のペースト状態として主洗浄工程に供することが好ましい。
ここで、主洗浄工程に供されるペーストEVOHペースト(I)は、未だ残存ケン化触媒を含有している状態であり、上記残存ケン化触媒の含有量は、EVOHに対して通常1000~4000ppmであり、好適には1500~3000ppm、さらに好適には1700~2700ppmである。なお、上記含有量は、アルカリ触媒の場合、1重量%の酢酸溶液でアルカリ(金属)を抽出し、イオンクロマトグラフィーで測定して求められる。
上記主洗浄工程は、通常、ペースト導入口、ペースト導出口、洗浄水導入口、排水口をそれぞれ任意の位置に有する横型洗浄槽を用いるものである。上記横型洗浄槽の形状としては、例えば具体的には直方体型、円柱型等があげられる。上記ペーストはこの横型洗浄槽の長手方向に移送される。
また、主洗浄工程はEVOHペースト(I)を〔好ましくは上記予備洗浄工程であらかじめ水を含有させ、アルコール分を低減させて得られたEVOHペースト(I)を〕横型洗浄槽に設けられたペースト導入口から槽内に導入し、別途横型洗浄槽に設けられた洗浄水導入口から槽内に導入された洗浄水と接触させて、上記ペースト中のアルコールの残りの一部または全部をこの洗浄水とともに別途設けられた排水口から横型洗浄槽外に排出し、別途ペースト導出口から、よりアルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物を得るものである〔以下、便宜上、主洗浄工程により得られたペーストをEVOHペースト(II)と称することがある〕。
そして、本発明の最大の特徴は、上記主洗浄工程において、その横型洗浄槽内に、ペーストを混練する装置が内蔵されており、洗浄水中で、上記導入されたEVOHとアルコールを含むペースト〔EVOHペースト(I)〕が、その表面と内部とが繰り返し入れ替わるように表面更新されながら混練され、このペースト状のEVOH樹脂がペーストの内部まで洗浄水に万遍なく接触できるように構成されている点である。すなわち、液相中混練を行う点である。
上記導入されたペーストと洗浄水との接触は向流、並流のいずれでも可能であるが、置換効率の観点から向流で接触させることが好ましい。上記洗浄槽へのEVOHペースト(I)の供給は、連続あるいは断続的に行うことが可能であるが、生産効率の観点から、好ましくは連続供給である。
また、かかるペーストの横型洗浄槽内におけるEVOH100重量部あたりの脱アルコール量は、横型洗浄槽導入前のペーストが含有するアルコール量の通常80~100重量%である。好ましくは90~100重量%であり、特に好ましくは96~100重量%である。
例えば、具体的には図1のように、槽上部のペースト導入(投入)口2aからEVOHペースト(I)を横型洗浄槽2内に導入し、槽下部の洗浄水導入口2wから横型洗浄槽2内に導入された洗浄水と接触させて、上記EVOHペースト(I)中のアルコールの残りの一部または全部を水と置換し、これを洗浄水とともに槽上部の排水口2cから容器外に排出する。一方、槽底部のペースト導出口2bから、アルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕を得る。
上記横型洗浄槽の浴比は、導入洗浄水/導入ペーストの重量比にて表すことができ、通常0.5~10、好ましくは0.6~5、さらに好ましくは0.8~3である。上記浴比は、アルコールの置換効率に影響するものであって、この浴比が高すぎる場合、経済性が低下する傾向があり、また低すぎる場合、置換・洗浄効率が低下する傾向がある。
さらに、上記横型洗浄槽内におけるペーストの滞留時間は、目的とするEVOHの特性により変化するが、通常0.5~10時間であり、好適には1~8時間、さらに好適には1~5時間である。
EVOHペースト(I)の洗浄槽への導入量は、浴比によって変化するが、通常横型洗浄槽の内容積に対して10~90容積%/時間、好ましくは10~50容積%/時間、さらに好ましくは10~25容積%/時間である。少なすぎるとアルコールとの置換効率が低下する傾向があり、逆に多すぎると洗浄槽からの導出速度が追いつかず、非経済的となる傾向がある。
なお、導入されるEVOHペースト(I)の温度は、通常40~110℃であり、好ましくは50~100℃である。また、洗浄水の滞留時間は、通常0.5~20時間であり、好ましくは0.5~15時間である。
また、洗浄槽内の温度を一定に保つことが好ましい。洗浄槽内の温度は通常50~150℃であり、好ましくは60~120℃であり、さらに好ましくは70~110℃である。上記温度が高すぎる場合、ペースト粘度が低くなり、低すぎる場合、粘度が上昇し取り扱いしにくくなる場合がある。特に、上記温度は洗浄水によって調節することが好ましい。これは、導入ペーストの流動性を維持するためである。したがって、洗浄水の温度は、自然放熱を考慮して、通常70~160℃であり、好適には80~130℃である。
さらに、本発明における主洗浄工程は、常圧条件下で行うことができるが、必要に応じて圧力を変化させて行うことが可能である。上記圧力は、通常0~1MPaG、好ましくは0~0.6MPaG、さらに好ましくは0~0.3MPaGである。上記圧力が高すぎると容器内の温度が上昇してEVOHが熱劣化しやすくなる傾向がある。
また、上記横型洗浄槽内に導入される洗浄水には、カルボン酸,カルボン酸塩,ホウ素化合物,リン酸化合物から選ばれる少なくとも一種の熱安定剤を添加することが好ましい。上記洗浄水中におけるペーストの混練に伴って、洗浄と同時にこの熱安定剤をペースト中に均一に分散させることができる。
上記カルボン酸としては、炭素数が2~4のカルボン酸が好ましく、また、1価あるいは2価のものが好適に用いられる。具体的には、シュウ酸,コハク酸,安息香酸,クエン酸,酢酸,プロピオン酸,乳酸等が例示され、これらのなかでも、コストおよび入手の容易さなどの面から、酢酸が好ましく用いられる。
上記カルボン酸を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト(II)中のカルボン酸の含有量は、滴定法にて測定した値で、EVOHに対して通常10~10000ppm、好ましくは50~3000ppm、さらに好ましくは100~2000ppmである。カルボン酸の含有量が少なすぎると、カルボン酸の含有効果が充分に得られない傾向があり、逆に多すぎると均一なフィルムを得ることが難しくなる傾向がある。なお、洗浄液におけるカルボン酸の濃度は、通常10~3000ppmであり、好適には20~1000ppm、さらに好適には30~500ppmである。
また、熱安定剤の平衡効果の観点からカルボン酸塩をあえて添加する場合があり、上記カルボン酸塩は通常炭素数が2~4のカルボン酸塩である。また、1価あるいは2価のものが好適に用いられる。具体的には、シュウ酸,コハク酸,安息香酸,クエン酸,酢酸,プロピオン酸,乳酸等のアルカリ金属塩(ナトリウム、カリウム等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム、マグネシウム等)などの塩が例示され、これらのなかでも、コストおよび入手の容易さなどの面から、酢酸塩が好ましく、特には酢酸ナトリウムが用いられる。
上記カルボン酸塩を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト(II)中のカルボン酸塩の含有量は、原子吸光分析における金属換算にて、EVOHペーストに対して通常10~5000ppmであり、好適には30~1000ppm、さらに好適には50~700ppmである。少なすぎると溶融成形時に着色が発生することがあり、また多すぎると溶融粘度が高くなることがある。なお、洗浄液におけるカルボン酸塩の濃度は、通常10~3000ppmであり、好ましくは20~1000ppm、さらに好ましくは30~500ppmである。
ホウ素化合物としては、ホウ酸,ホウ酸エステル,ホウ酸塩などのホウ酸類,水素化ホウ素類などがあげられ、これらに限定されるものではないが、特にホウ酸あるいはホウ酸塩が好ましく用いられる。具体的には、ホウ酸類としては、オルトホウ酸,メタホウ酸,四ホウ酸などがあげられ、ホウ酸エステルとしてはホウ酸トリエチル,ホウ酸トリメチルなどがあげられ、ホウ酸塩としては上記の各種ホウ酸類のアルカリ金属塩,アルカリ土類金属塩,ホウ砂などがあげられる。これらの化合物のなかでもホウ酸が好ましい。
上記ホウ素化合物を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト(II)中のホウ素化合物の含有量は、ホウ素換算(灰化後、ICP発光分析法にて分析)で通常、EVOHペーストに対して10~10000ppmであり、好ましくは100~8000ppm、さらに好ましくは100~7000ppmである。上記ホウ素化合物の含有量が少なすぎると熱安定性の改善効果が少なく、また、多すぎるとゲル化の原因となったり、成形性不良となる傾向がある。なお、洗浄液におけるホウ素化合物の濃度は、通常10~3000ppmであり、好適には20~1000ppm、さらに好適には30~500ppmである。
上記リン酸化合物としては、リン酸,亜リン酸などの各種の酸や、その塩などが例示される。リン酸塩としては、第一リン酸塩,第二リン酸塩,第三リン酸塩のいずれの形で含まれていてもよく、そのカチオン種も特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩,アルカリ土類金属塩であることが好ましい。なかでも、リン酸二水素ナトリウム,リン酸二水素カリウム,リン酸水素二ナトリウム,リン酸水素二カリウムの形でリン酸化合物を添加することが好ましい。
上記リン酸化合物を添加する場合、主洗浄工程後に得られるEVOHペースト(II)中のリン酸化合物の含有量は、EVOHペーストに対してリン酸根換算で(イオンクロマトグラフィーにて分析)で通常、リン酸根換算で1~1000ppmである。上記範囲となるように添加することで、成形物の着色およびゲルやフィッシュアイの発生を抑制することでき、上記含有量が少なすぎると溶融成形時が着色しやすくなる傾向が見られ、逆に多すぎると成形物のゲルやフィッシュアイが発生しやすくなる場合がある。なお、洗浄液におけるリン酸化合物の濃度は、通常1~3000ppmであり、好ましくは10~1000ppm、さらに好ましくは20~500ppmである。
つぎに、上記主洗浄工程で用いられる横型洗浄槽の内部構造について詳しく説明する。
横型洗浄槽は、上記ペーストにせん断力を与える混練装置を備えており、例えば、スクリュー、ギア、パドル等を有する混練装置があげられる。これらの混練装置がペーストに与えるせん断力は、横型洗浄槽の長手方向に対して垂直方向であることが好ましく、言い換えれば、ペーストの流れ方向に対して垂直方向であることが好ましい。また、付属する設備としてはジャケットやコイル、あるいはヒーター内蔵スクリュー軸等の温度調節手段を備えたものが望ましい。図2は、本実施形態の主洗浄工程で用いられる横型洗浄槽2の内部構成を示す縦方向の断面模式図(カットモデル)であり、図3は、この横型洗浄槽2の内部を上側から見た断面模式図である。
横型洗浄槽は、上記ペーストにせん断力を与える混練装置を備えており、例えば、スクリュー、ギア、パドル等を有する混練装置があげられる。これらの混練装置がペーストに与えるせん断力は、横型洗浄槽の長手方向に対して垂直方向であることが好ましく、言い換えれば、ペーストの流れ方向に対して垂直方向であることが好ましい。また、付属する設備としてはジャケットやコイル、あるいはヒーター内蔵スクリュー軸等の温度調節手段を備えたものが望ましい。図2は、本実施形態の主洗浄工程で用いられる横型洗浄槽2の内部構成を示す縦方向の断面模式図(カットモデル)であり、図3は、この横型洗浄槽2の内部を上側から見た断面模式図である。
本実施形態における横型洗浄槽は、その内部に水を貯めておくことのできる略方形状(箱形)の槽本体と、上記ペーストを混練するためのスクリューとを主体として構成されている。上記スクリューは1本でも複数でもよいが、複数である場合のほうが洗浄効率に優れる傾向がある。なかでも、運転効率の面から2~5本が好ましく、特には2本であることが好ましい。具体的には、図3に示すように、本実施形態における横型洗浄槽2は、その内部に水を貯めておくことのできる略方形状(箱形)の槽本体2dと、上記ペーストを混練するための一対(2本)のスクリュー2s,2s’とを主体として構成されており、これらのスクリューは、横型洗浄槽の長手方向に対して垂直方向にせん断力を加える形態のものである。
本発明において上記槽本体は、水平、または傾斜して設置される。傾斜して設置される場合、水平に対してθ°傾斜して配置される。このθ°は通常0超~45°であり、好ましくは10~30°である。ここで、横型洗浄槽を水平に対してθ°傾斜させた場合(θ°>0の場合)、上記EVOHペースト(I)の投入口を上側に設置し、洗浄が終了した、ペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕を導出するためのペースト導出口を下側に設置することが好ましく、同時に洗浄水注入口を下側に設置し、洗浄水排出口を上側に設置することが好ましい。設置位置をこのように調節することで、ペーストと洗浄水の向流接触を効率よく行うことが可能であり、かつ比重の重いペーストを槽下部から導出することができ、洗浄後のペーストの回収効率が向上する傾向がある。
具体的には、本実施形態における横型洗浄槽2は、図2のように、水平に対して15°傾斜するものである。傾斜させた場合に上側となる一端側(図示左方)の上面には、上記予備洗浄工程から導出されたEVOHと水/アルコールとの混合物を含むペーストの投入口となるペースト導入口2aが設けられ、下側となる他端側(図示右方)の下面には、この槽本体2d内での混練,洗浄が終了した、ペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕を導出するためのペースト導出口2bが設けられている。なお、図2中の符号2wは洗浄水導入口、2cはこの洗浄水の排水口であり、上記洗浄水がペーストと向流的に接触できるように構成されている。また、ペースト導出口2bには、水(洗浄水)を漏出させずにペーストだけを取り出すことのできる水密構造が形成されている。
スクリューは、シャフトとこのシャフトに組み付けられた複数の翼から構成することが可能である。例えば具体的には、上記槽本体2dの長手方向に沿ってその内部に配置され、互いの各翼先端が軽接触するように平行に配設されて、いわゆる「二軸形ニーダー」型の混練装置を形成している。ただし、この二軸形ニーダー型混練装置が、一般的なニーダー(混練機)と異なる点は、スクリューと上記槽本体との間に大きな隙間(空間:クリアランスともいう)が設けられた、「大クリアランス型ニーダー」であり、上記スクリューがこの隙間に満たされた水(洗浄水)の中で回転し、ペーストに対してせん断力を加えて表面更新させ、液相中で混練することにより、ペースト中のアルコールや不純物等を、洗浄水に効率的に溶解させている点である。
なお、上記「クリアランス」は、スクリューの翼の先端部と横型洗浄槽の内壁との最も近い距離を示すものである。クリアランスは、通常1~20mmであり、好ましくは5~15mm、さらに好ましくは5~10mmである。上記クリアランスが広すぎる場合、ペーストの表面更新効率が低下する傾向があり、狭すぎる場合、ペーストの移送効率が低下するという傾向がある。なお、洗浄水との接触機会が多少減少するが、一般的なニーダーでも使用することができる。
また、本発明においてはEVOHと水/アルコールを含むペーストを、その表面と内部とが繰り返し入れ替わるように表面更新することが可能となるように、上記スクリューの配置を調整することが好ましい。例えば、スクリュー歯が噛み合い方向になるようにスクリューの回転方向を調整したりすることがあげられる。
例えば、本実施形態においては、スクリューが2本である場合、ニーダー型混練装置は、2本のスクリュー2s,2s’が、図3のように、それぞれ違う方向(本例においては、両方とも内向き噛み合い方向)に回転するように設計されている。そして、上記槽本体2d内が水で満たされることから、スクリューのシャフトを支持する部位(軸受等)は水密・防水構造となっている。また、各スクリューは、図示しないモータ等の回転動力源に接続されている。
なお、シャフトに組み付けられる翼(パドル)には、例えば混練を目的としたフラットパドル(Pf)や、混練に送りを加味したヘリカルパドル(Ph),材料を逆送りする逆ヘリカルパドル(Pr)等があり、材料を下流側に送る(フィードする)スクリュー部(Ps)と組み合わせて使用される。本実施形態におけるパドルの組合せは、図3のように、スクリュー部(Ps)とヘリカルパドル(Ph)および逆ヘリカルパドル(Pr)を組み合わせたものであるが、この組合せはペーストの粘度等にあわせて適宜変更することができる。
また、本実施形態において使用できる混練装置の条件としては、ペーストにせん断を加えるために、撹拌・混練と同時に解砕機能を有することが求められる。したがって、供給されるペーストを連続で洗浄処理する場合は、上記二軸形ニーダータイプのほか、双腕形ニーダータイプやコニーダタイプ,ボテータタイプ等の混練装置を使用してもよい。また、リボン形,スクリュー形,パドル形,マラー形,放射ロッド形等の混合機や、ピンミキサー,カッタミキサー,ロッドミキサー,インターナルミキサー等のミキサー、ボール・ロッドミル,パグミル等のミルなど、水平な単軸あるいは複軸を有する混練装置を用いることもできる。本発明においては連続処理とバッチ処理方式ともに採用可能であるが、生産効率の観点から、好ましくは連続処理型である。
例えば具体的には、横型洗浄槽2内に導入されたペーストは、洗浄液中で、各スクリュー(2s,2s’)のスクリュー部によるフィード作用および/または上記横型洗浄槽2底面の傾斜により、上流側となるペースト導入口2aから、下流側となるペースト導出口2bに向かってスムーズに輸送されるとともに、対向する各パドル間およびスクリュー部間を通過するときに生じるせん断作用によって、ペーストの外面が内側に入るように、かつ、ペーストの内部が外に出るように混練され、このペーストの表面が順次更新されて、言い換えれば液相中で混練することにより、上記洗浄水との充分な接触が行われる。
したがって、本実施形態におけるエチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストは、上記洗浄水とともに、アルコールの一部または全部と、ケン化時に使用する触媒残渣や副生物等の不純物とが、高い効率で除去される。また、上記洗浄水に、熱安定剤として、カルボン酸、カルボン酸塩,ホウ素化合物,リン酸化合物から選ばれる少なくとも一種の添加剤が添加されていることから、上記ペーストの混練に伴って、この添加剤をペースト中に均一に分散・混合することができる。
本発明の主洗浄工程で得られたペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕は、EVOH樹脂分が通常30~80重量%、好ましくは40~70重量%であり、含水量は、EVOH100重量部に対して通常30~400重量部であり、好ましくは40~240重量部、さらに好ましくは50~150重量部である。また、除去しきれなかったアルコールを含有していても構わないが、その含有量は、EVOH100重量部に対して通常10重量部未満であり、好適には5重量部未満であり、さらに好ましくは3重量部未満である。通常は、上記横型洗浄槽2中のEVOH含水組成物中のアルコールの含有量をモニターし、これが所望のアルコール濃度となった時点を終点とすることが好ましい。
上記EVOHペーストの粘度はペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用い、落球粘度測定法(ストークス式)にて測定した値で、通常101~106mPa・s、好ましくは103~106mPa・s、特に好ましくは5×104~106mPa・sである。アルコール含有量が非常に少なくなるほど、ペースト粘度が上昇する傾向がある。
さらに、得られたEVOHペースト(II)が有する残存ケン化触媒は、主洗浄工程において洗浄されるため、上記残存ケン化触媒の含有量は、EVOHに対して通常0~3000ppmであり、好ましくは0~2000ppm、さらに好ましくは0~1000ppmである。なお、上記含有量は、アルカリ触媒の場合、酢酸塩として求められる。
なお、本実施形態の洗浄工程においては、塔型の洗浄容器を用いた予備洗浄工程で、完全にアルコールを除かず、流動性を保ったペーストの状態に留めることによって、処理効率が低下することを防止し、ついで、横型洗浄槽を用いた主洗浄工程で、強制的に撹拌・混練しながら洗浄水と接触させることにより、ペーストが高濃度,高粘度となっても、効率よくアルコールと水の置換が進み、その結果、アルコールを含んで膨潤状態であったEVOHが、アルコール含有量の低下とともに収縮し、ペースト中からアルコールとともに水やケン化時に使用する触媒残渣や副生物等が排出され、高純度・高品質のEVOH含水組成物(含水量:EVOH100重量部に対して30~400重量部、好ましくは50~150重量部)が得られるものである。
すなわち、本発明で得られるような、低アルコール含有量のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕を、予備洗浄工程の塔型の洗浄容器1のみで得ることは、洗浄容器1の処理における後半でEVOHペーストの粘度が高くなりすぎて流動性が低下し、アルコール-水の置換効率が下がるとともに、洗浄容器1から導出できなくなるため、困難である。
また、主洗浄工程の横型洗浄槽2のみで、EVOHのアルコール溶液中のアルコールの大半を水に置換しようとすると、横型洗浄槽2に導入する当初の溶液粘度が低く、導入した洗浄水がEVOHペースト中に長く留まることができないため置換効率が低く、工程に時間がかかり、多量の水が必要となる傾向がある。したがって、本発明において、EVOHとアルコールを含有する溶液中のアルコールを水に置換する工程を、予備洗浄工程等を設けて多段で行うことが好ましい。
つぎに、上記主洗浄工程で得られた、アルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕を乾燥、ペレット(製品ペレット)化する工程について説明する。
上記ペレット化工程は、(A)アルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕をその含水量のままペレット形状に成形し、その後水分量を低下させる方法、および、(B)アルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕の水分量を低下させた後にペレット形状に成形する方法があげられる。
上記(A)の方法としては、例えばアルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕を、孔を通して押出し、流動状を有するままカットして丸形のペレットを得る方法(例えばホットカットやアンダーウォーターカット等)や、この含水樹脂よりも低温の冷媒浴中にストランド状に押し出して固化し、上記ストランドをカットして円柱状のペレットを得る方法があげられる。そして、得られたペレットを各種の公知の乾燥方法にて乾燥するものである。
上記(B)の方法は、例えば、予め遠心分離機や押出機等を用いてアルコール含有量の少ないペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕中の水分量を、EVOH100重量部に対して通常1~50重量部、好ましくは1~40重量部、さらに好ましくは1~30重量部となるように水分量を低減した後に、押出機等を用いてペレット化する。上記ペレット化には、EVOH樹脂を押出機でストランド状に押出し、カットして円柱形状のペレットを得る方法や、押出機から押し出された直後の溶融状態の樹脂をカットして丸形状のペレットを得る方法(ホットカット)等があげられる。特に、乾燥工程の熱効率や樹脂に上記熱履歴を考慮すると、押出機を用いた場合、EVOH含水組成物の水分を低減させ、かつペレット化する作業を一連に行うことが可能であるため(B)の方法を採用することが好ましい。
上記ペレット化工程に用いる押出機としては、単軸押出機や二軸押出機があげられる。上記押出機の口径(mmφ)は、通常40~180であり、好適には60~140、さらに好適には70~110のものが用いられる。また、上記押出機のL/Dは、通常10~80であり、好ましくは15~70、さらに好ましくは15~60であるものが用いられる。上記L/Dが小さすぎると脱水効果が不充分となったり、吐出が不安定となる傾向があり、逆に大きすぎると過度のせん断発熱を引き起こす傾向がある。なかでも、スクリューの回転方向が同方向の二軸押出機が適度なせん断により充分な混練が得られる点でより好ましい。
このとき、押出機中の樹脂の温度は、通常80~250℃であり、好ましくは90~240℃、さらに好ましくは100~230℃である。上記温度が高すぎる場合、樹脂が劣化着色しやすい傾向があり、低すぎる場合、水分低減効率が低下する傾向がある。上記樹脂温度の調整方法は特に限定されないが、通常は、押出機内シリンダの温度を適宜設定する方法が用いられる。
押出機のスクリュー回転数は、軸の大きさによるが通常10~1000rpmであり、好適には30~800rpm、さらに好適には50~400rpmの範囲が用いられる。上記回転数が小さすぎると吐出が不安定となる傾向があり、また、大きすぎるとせん断発熱によって樹脂の劣化の原因となる場合がある。
例えば具体的には、図1のように、第1押出機3および第2押出機4と、ストランドカッタ(ペレタイザ:図示省略)等とからなり、上記主洗浄工程で得られたペースト状のEVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕を、第1押出機3および第2押出機4に順次投入して溶融混練し、上記EVOH含水組成物中の水分を徐々に低減するとともに、上記第2押出機4から吐出されたストランド状あるいはリボン状のEVOH組成物を冷却後、ストランドカッタ等を用いて上記EVOH組成物を所定の大きさに切断し、低アルコールで低含水量のEVOHペレット(EVOH-Pellet)を得る。
上記ペレット化工程に用いられる第1押出機3および第2押出機4としては、一般的な単軸押出機や二軸押出機等が使用できる。二軸押出機が、適度なせん断により充分な混練が得られる点でより好ましい。
また、上記押出機内における樹脂温度は、通常、80~250℃に設定され、第1押出機3吐出後のEVOH組成物の水分量がEVOH100重量部に対して通常30~35重量部に、第2押出機4吐出後のEVOH組成物の水分量がEVOH100重量部に対して通常10重量部未満、好ましくは0~8重量部になるように調整されている。なお、上記ペレット化工程において、EVOH組成物の含水量を極力低減させたい場合には、上記押出機内の樹脂温度が、通常120~250℃、好ましくは150~230℃の範囲になるように設定される。逆に、EVOH組成物の熱劣化を極力抑制するために、含水量を維持しながら行いたい場合には、上記押出機内の樹脂温度を、通常80~105℃、好適には85~100℃、さらに好適には90~100℃の範囲に設定して行われる。
さらに、上記押出機を用いた押出しにおいては、含水状態であるEVOH組成物〔EVOHペースト(II)〕を溶融混練するため、押出機の少なくとも一箇所から水あるいは水蒸気を排出することが好ましい。そのための水分排出手段としては、特に限定されるものではないが、押出機のシリンダ(バレル)に設けられた脱水孔,ベント口あるいは脱水スリット等から排出する方法を採用することができる。なかでも、脱水スリットは、水,水蒸気のいずれも排出することができ、樹脂の付着や漏出が少ないことから、好ましく用いられる。なお、上記水分排出手段は、複数用いてもよく、その場合には同一の種類のものであっても、異なるものを組み合わせて用いてもよい。
また、上記第2押出機4から吐出されたEVOH組成物をペレット化する方法は、特に限定されないが、このEVOH組成物を押出機のダイス(口金)からストランド状に押出し、冷却の後、適切な長さにカットする方法が、好適に用いられる。上記吐出されたストランドの冷却の方法としては、押し出された樹脂の温度よりも低温に保持された液体に接触させる方法や、冷風を吹き付ける方法等が用いられる。
そして、上記切断されたペレットの形状は、通常、円筒状であり、その大きさは、後に成形材料として用いる場合の利便性の観点から、ダイスの口径は2~6mmφ、ストランドのカット長さは1~6mm程度が、好適に用いられる。なお、押出機から吐出されたEVOH組成物がまだ溶融状態である間に、大気中あるいは水中でカットする方法も好適に用いられる。
なお、上記ペレット化工程においては、上記EVOH含水組成物〔EVOHペースト(II)〕とは異なる過程を経て得られた、重合度,エチレン含有量,ケン化度等が異なる二種以上のEVOH組成物をブレンドして、溶融成形することも可能である。また、他の各種可塑剤,滑剤,安定剤,界面活性剤,色剤,紫外線吸収剤,帯電防止剤,乾燥剤,架橋剤,金属塩,充填剤,各種繊維等の補強剤などを適量添加して、溶融混練することもできる。
つぎに、上記ペレット化工程で得られたEVOHペレットの水分量を必要に応じて低減するペレット乾燥工程(図示省略)について説明する。
上記ペレット化工程から得られたEVOHペレットは、押出機内で充分に水分が除去され、水分量がEVOH100重量部に対して0.3重量部未満であれば、そのまま製品とすることができる。また、その水分除去が不充分である場合には、ペレット乾燥工程に供することで、余分な水分が取り除かれる。
上記EVOHペレットの乾燥方法としては、公知の乾燥方法を採用することができる。例えば具体的には、静置乾燥法、流動乾燥法などがあげられる。また、異なる乾燥方法による多段階の乾燥方式を採用することも可能である。特に、一段階目に流動乾燥法、二段階目に静置乾燥法で乾燥する方法が、ペレットおよびそのペレットを用いた成形品の色調が良好となる点で好適である。また、乾燥の際には窒素ガス(N2 Gas)等の不活性
ガスを循環させることも成形品の色調が良好となる点で好適である。
ガスを循環させることも成形品の色調が良好となる点で好適である。
例えば具体的には、乾燥容器に、必要に応じて例えば窒素ガス(N2 Gas)等の不活性ガスを供給し循環させることにより上記ペレット化工程で得られたEVOHペレットの揮発分量を、最終製品レベルであるEVOH100重量部に対して0.3重量部未満にまで低減する。また、かかる揮発分は、ペレットを150℃にて5時間乾燥した際の重量変化を計算したもの(アルコールを含む)である。
本発明におけるエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法によれば、上記乾燥工程に必要な滞留時間が短時間であるため、得られるEVOH(ペレット)の熱劣化が起こらず、EVOHおよびこのEVOHを用いた成形品の品質が向上する。
つぎに、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中、「部」、「%」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
〔EVOHのメタノール溶液〕
冷却コイルを持つ重合容器に酢酸ビニルを330重量部、メタノール60重量部、アセチルパーオキシド500ppm(対酢酸ビニル)を仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、ついでエチレンで置換して、エチレン圧が3.6MPaとなるまでエチレンを圧入した。その後、撹拌しながら、68℃まで昇温し、酢酸ビニルの重合率が50重量%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量29モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が48重量%)を得た。
冷却コイルを持つ重合容器に酢酸ビニルを330重量部、メタノール60重量部、アセチルパーオキシド500ppm(対酢酸ビニル)を仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、ついでエチレンで置換して、エチレン圧が3.6MPaとなるまでエチレンを圧入した。その後、撹拌しながら、68℃まで昇温し、酢酸ビニルの重合率が50重量%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量29モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が48重量%)を得た。
<ケン化工程>
反応溶液内の残存酢酸ビニルを除去した、上記エチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が48重量%)を、棚段塔の塔上部より30重量部/時間の速度で供給し、同時にこの共重合体中の酢酸基のモル数に対して、6ミリモル当量の水酸化ナトリウムメタノール溶液0.54重量部/時間を塔上部より供給した。一方、塔下部から60重量部/時間でメタノールを供給した。塔内温度は120~140℃、塔圧は0.36MPaGであった。仕込み開始後0.5時間後から、EVOHのメタノール溶液が得られた。上記EVOHは、エチレン含有量29モル%,ケン化度99.5モル%であり、溶液中には、ケン化触媒である水酸化ナトリウムのナトリウム分に相当する酢酸ナトリウムが含まれる。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである。
反応溶液内の残存酢酸ビニルを除去した、上記エチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が48重量%)を、棚段塔の塔上部より30重量部/時間の速度で供給し、同時にこの共重合体中の酢酸基のモル数に対して、6ミリモル当量の水酸化ナトリウムメタノール溶液0.54重量部/時間を塔上部より供給した。一方、塔下部から60重量部/時間でメタノールを供給した。塔内温度は120~140℃、塔圧は0.36MPaGであった。仕込み開始後0.5時間後から、EVOHのメタノール溶液が得られた。上記EVOHは、エチレン含有量29モル%,ケン化度99.5モル%であり、溶液中には、ケン化触媒である水酸化ナトリウムのナトリウム分に相当する酢酸ナトリウムが含まれる。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである。
<予備洗浄工程>
つぎに、上記EVOHのメタノール溶液を、塔型洗浄容器(10段の棚段塔)に供給した。上記塔型洗浄容器の塔頂から2段目の棚板に、樹脂分の濃度が51重量%のEVOHのメタノール溶液を、80重量部/時間で連続的に供給した。他方、130℃の水蒸気を、最下段の棚板から60重量部/時間で連続的に供給して、EVOHのメタノール溶液と水蒸気とを棚段塔内で向流で接触させた。塔型洗浄容器内の温度は120℃で、容器内の圧力は0.2MPaGであった。
つぎに、上記EVOHのメタノール溶液を、塔型洗浄容器(10段の棚段塔)に供給した。上記塔型洗浄容器の塔頂から2段目の棚板に、樹脂分の濃度が51重量%のEVOHのメタノール溶液を、80重量部/時間で連続的に供給した。他方、130℃の水蒸気を、最下段の棚板から60重量部/時間で連続的に供給して、EVOHのメタノール溶液と水蒸気とを棚段塔内で向流で接触させた。塔型洗浄容器内の温度は120℃で、容器内の圧力は0.2MPaGであった。
そして、上記塔型洗浄容器底部のペースト導出口より、EVOH100重量部に対し、メタノールを75重量部、水を75重量部含有するペースト〔水/メタノール(重量比)=50/50〕を得た。かかるペースト全体に対するEVOH樹脂分は40重量%であった。なお、得られたペースト中には、4700ppmの酢酸ナトリウムが含有されていた。
上記EVOHペーストに対して、ホウ酸および酢酸を含有する水/アルコール溶媒溶液を添加して、同時にペーストの水分調整を行った。
<主洗浄工程>
以下のような成分および性状のEVOHペーストを、実施形態に記載の横型洗浄槽2に供給し、下記の条件で洗浄した。
(EVOHペースト)
EVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、メタノールを141重量部、水を247重量部〔水/メタノール(重量比)=64/36〕含有し、樹脂分が21重量%で、EVOH樹脂分に対して酢酸 2100ppm、酢酸ナトリウム 7900ppm、ホウ酸 4300ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて80℃、常圧落球粘度測定法(ストークス式)にて測定する値で、7000mPa・sである。
以下のような成分および性状のEVOHペーストを、実施形態に記載の横型洗浄槽2に供給し、下記の条件で洗浄した。
(EVOHペースト)
EVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、メタノールを141重量部、水を247重量部〔水/メタノール(重量比)=64/36〕含有し、樹脂分が21重量%で、EVOH樹脂分に対して酢酸 2100ppm、酢酸ナトリウム 7900ppm、ホウ酸 4300ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて80℃、常圧落球粘度測定法(ストークス式)にて測定する値で、7000mPa・sである。
A)洗浄(混練・撹拌)条件
・スクリュー回転数:60rpm
・スクリューと槽内壁との間のクリアランス:8mm
・槽内温度(排出口前の水温にて):79℃
B)EVOHペースト条件
・導入量:17重量部/時間
・導入ペースト温度:80℃
・ペースト滞留時間:3時間
・導出量:6.4重量部/時間
C)洗浄水条件
洗浄水組成(水に対して)
:酢酸 160ppm
酢酸ナトリウム 200ppm
ホウ酸 110ppm
リン酸2水素ナトリウム 80ppm
リン酸カルシウム 150ppm
・導入量 :16重量部/時間
・温度 :85℃
なお、浴比(洗浄水重量/EVOHペースト重量比)が0.94になるように調整して行った。
・スクリュー回転数:60rpm
・スクリューと槽内壁との間のクリアランス:8mm
・槽内温度(排出口前の水温にて):79℃
B)EVOHペースト条件
・導入量:17重量部/時間
・導入ペースト温度:80℃
・ペースト滞留時間:3時間
・導出量:6.4重量部/時間
C)洗浄水条件
洗浄水組成(水に対して)
:酢酸 160ppm
酢酸ナトリウム 200ppm
ホウ酸 110ppm
リン酸2水素ナトリウム 80ppm
リン酸カルシウム 150ppm
・導入量 :16重量部/時間
・温度 :85℃
なお、浴比(洗浄水重量/EVOHペースト重量比)が0.94になるように調整して行った。
そして、上記横型洗浄槽2のペースト導出口2bより、白濁高粘度ペーストとなったEVOHペーストを得た。なお、得られたEVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、水83重量部、メタノール2重量部を含有し、EVOHの樹脂分は49重量%であり、EVOH樹脂分に対し酢酸 1360ppm、酢酸ナトリウム 530ppm、ホウ酸 730ppm、リン酸2水素ナトリウム 80ppm、リン酸カルシウム 150ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて120℃、落球粘度測定法(ストークス式)にて測定した下で測定する値で、80000mPa・sである。
すなわち、ペーストの横型洗浄槽内におけるEVOH100重量部あたりの脱アルコール量が、横型洗浄槽導入前のペーストが含有するアルコール量の99重量%である。かかるEVOHペーストを、常温にてシート状に成型し、さらに短冊状に裁断して乾燥してEVOHペレットを得た。かかるペレットのMFR(210℃、荷重2160g)は、3.0g/10分である。
〔EVOHのメタノール溶液〕
冷却コイルを持つ重合容器に酢酸ビニルを330重量部、メタノール55重量部、アセチルパーオキシド300ppm(対酢酸ビニル)を仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、ついでエチレンで置換して、エチレン圧が3.3MPaとなるまでエチレンを圧入した。その後、撹拌しながら、68℃まで昇温し、酢酸ビニルの重合率が60重量%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量29モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が56重量%)を得た。
冷却コイルを持つ重合容器に酢酸ビニルを330重量部、メタノール55重量部、アセチルパーオキシド300ppm(対酢酸ビニル)を仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、ついでエチレンで置換して、エチレン圧が3.3MPaとなるまでエチレンを圧入した。その後、撹拌しながら、68℃まで昇温し、酢酸ビニルの重合率が60重量%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量29モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が56重量%)を得た。
<ケン化工程>
反応溶液内の残存酢酸ビニルを除去した、上記エチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が56重量%)を、棚段塔の塔上部より31重量部/時間の速度で供給し、同時にこの共重合体中の酢酸基のモル数に対して、6ミリモル当量の水酸化ナトリウムメタノール溶液0.94重量部/時間を塔上部より供給した。一方、塔下部から52重量部/時間でメタノールを供給した。塔内温度は120~140℃、塔圧は0.36MPaGであった。仕込み開始後0.5時間後から、EVOHのメタノール溶液が得られた。上記EVOHは、エチレン含有量29モル%,ケン化度99.5モル%であり、溶液中には、ケン化触媒である水酸化ナトリウムのナトリウム分に相当する酢酸ナトリウムが含まれる。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである。
反応溶液内の残存酢酸ビニルを除去した、上記エチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が56重量%)を、棚段塔の塔上部より31重量部/時間の速度で供給し、同時にこの共重合体中の酢酸基のモル数に対して、6ミリモル当量の水酸化ナトリウムメタノール溶液0.94重量部/時間を塔上部より供給した。一方、塔下部から52重量部/時間でメタノールを供給した。塔内温度は120~140℃、塔圧は0.36MPaGであった。仕込み開始後0.5時間後から、EVOHのメタノール溶液が得られた。上記EVOHは、エチレン含有量29モル%,ケン化度99.5モル%であり、溶液中には、ケン化触媒である水酸化ナトリウムのナトリウム分に相当する酢酸ナトリウムが含まれる。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである。
<予備洗浄工程>
つぎに、上記EVOHのメタノール溶液を、塔型洗浄容器(10段の棚段塔)に供給した。上記塔型洗浄容器の塔頂から2段目の棚板に、上記樹脂分の濃度が56重量%のEVOHのメタノール溶液を、52重量部/時間で連続的に供給した。他方、130℃の水蒸気を、最下段の棚板から14重量部/時間で連続的に供給して、EVOHのメタノール溶液と水蒸気とを棚段塔内で向流で接触させた。塔型洗浄容器内の温度は120℃で、容器内の圧力は0.26MPaGであった。
つぎに、上記EVOHのメタノール溶液を、塔型洗浄容器(10段の棚段塔)に供給した。上記塔型洗浄容器の塔頂から2段目の棚板に、上記樹脂分の濃度が56重量%のEVOHのメタノール溶液を、52重量部/時間で連続的に供給した。他方、130℃の水蒸気を、最下段の棚板から14重量部/時間で連続的に供給して、EVOHのメタノール溶液と水蒸気とを棚段塔内で向流で接触させた。塔型洗浄容器内の温度は120℃で、容器内の圧力は0.26MPaGであった。
そして、上記塔型洗浄容器底部のペースト導出口より、EVOH100重量部に対し、メタノールを100重量部、水を50重量部含有するペースト〔水/メタノール(重量比)=33/66〕を得た。かかるペースト全体に対するEVOH樹脂分は40重量%であった。なお、得られたペースト中には、5000ppmの酢酸ナトリウムが含有されていた。
上記EVOHペーストに対して、ホウ酸および酢酸を含有する水溶液を添加して、同時にペーストの水分調整を行った。
<主洗浄工程>
以下のような成分および性状のEVOHペーストを、実施形態に記載の横型洗浄槽2に供給し、下記の条件で洗浄した。
(EVOHペースト)
EVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、メタノールを100重量部、水を75重量部〔水/メタノール(重量比)=43/57〕含有し、樹脂分が36重量%で、EVOH樹脂分に対して酢酸 2100ppm、酢酸ナトリウム 7900ppm、ホウ酸 4300ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて80℃、常圧落球粘度測定法(ストークス式)にて測定する値で、8000mPa・sである。
以下のような成分および性状のEVOHペーストを、実施形態に記載の横型洗浄槽2に供給し、下記の条件で洗浄した。
(EVOHペースト)
EVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、メタノールを100重量部、水を75重量部〔水/メタノール(重量比)=43/57〕含有し、樹脂分が36重量%で、EVOH樹脂分に対して酢酸 2100ppm、酢酸ナトリウム 7900ppm、ホウ酸 4300ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて80℃、常圧落球粘度測定法(ストークス式)にて測定する値で、8000mPa・sである。
A)洗浄(混練・撹拌)条件
・スクリュー回転数:60rpm
・スクリューと槽内壁との間のクリアランス:8mm
・槽内温度(排出口前の水温にて):79℃
B)EVOHペースト条件
・導入量:17重量部/時間
・導入ペースト温度:80℃
・ペースト滞留時間:3時間
・導出量:6.4重量部/時間
C)洗浄水条件
洗浄水組成(水に対して)
:酢酸 150ppm
酢酸ナトリウム 140ppm
ホウ酸 30ppm
リン酸2水素ナトリウム 130ppm
リン酸カルシウム 150ppm
・導入量 :34重量部/時間
・温度 :85℃
なお、浴比(洗浄水重量/EVOHペースト重量比)が2になるように調整して行った。
・スクリュー回転数:60rpm
・スクリューと槽内壁との間のクリアランス:8mm
・槽内温度(排出口前の水温にて):79℃
B)EVOHペースト条件
・導入量:17重量部/時間
・導入ペースト温度:80℃
・ペースト滞留時間:3時間
・導出量:6.4重量部/時間
C)洗浄水条件
洗浄水組成(水に対して)
:酢酸 150ppm
酢酸ナトリウム 140ppm
ホウ酸 30ppm
リン酸2水素ナトリウム 130ppm
リン酸カルシウム 150ppm
・導入量 :34重量部/時間
・温度 :85℃
なお、浴比(洗浄水重量/EVOHペースト重量比)が2になるように調整して行った。
そして、上記横型洗浄槽2のペースト導出口2bより、白濁高粘度ペーストとなったEVOHペーストを得た。なお、得られたEVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、水83重量部、メタノール2重量部を含有し、EVOHの樹脂分は54重量%であり、EVOH樹脂分に対し酢酸 1360ppm、酢酸ナトリウム 530ppm、ホウ酸 550ppm、リン酸2水素ナトリウム 80ppm、リン酸カルシウム 150ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて120℃、落球粘度測定法(ストークス式)にて測定した下で測定する値で、88000mPa・sである。
すなわち、ペーストの横型洗浄槽内におけるEVOH100重量部あたりの脱アルコール量が、横型洗浄槽導入前のペーストが含有するアルコール量の99重量%である。かかるEVOHペーストを、常温にてシート状に成型し、更に短冊状に裁断して乾燥してEVOHペレットを得た。かかるペレットのMFR(210℃、荷重2160g)は、3.4g/10分であった。
〔EVOHのメタノール溶液〕
冷却コイルを持つ重合容器に酢酸ビニルを400重量部、メタノール80重量部、アセチルパーオキシド390ppm(対酢酸ビニル)を仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、ついでエチレンで置換して、エチレン圧が3.6MPaとなるまでエチレンを圧入した。その後、撹拌しながら、67℃まで昇温し、酢酸ビニルの重合率が60重量%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量32モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が53重量%)を得た。
冷却コイルを持つ重合容器に酢酸ビニルを400重量部、メタノール80重量部、アセチルパーオキシド390ppm(対酢酸ビニル)を仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、ついでエチレンで置換して、エチレン圧が3.6MPaとなるまでエチレンを圧入した。その後、撹拌しながら、67℃まで昇温し、酢酸ビニルの重合率が60重量%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量32モル%のエチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が53重量%)を得た。
<ケン化工程>
反応溶液内の残存酢酸ビニルを除去した、上記エチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が53重量%)を、棚段塔の塔上部より32重量部/時間の速度で供給し、同時にこの共重合体中の酢酸基のモル数に対して、8ミリモル当量の水酸化ナトリウムメタノール溶液1重量部/時間を塔上部より供給した。一方、塔下部から50重量部/時間でメタノールを供給した。塔内温度は100~120℃、塔圧は0.3MPaGであった。仕込み開始後0.5時間後から、EVOHのメタノール溶液が得られた。上記EVOHは、エチレン含有量32モル%,ケン化度99.6モル%であり、溶液中には、ケン化触媒である水酸化ナトリウムのナトリウム分に相当する酢酸ナトリウムが含まれる。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである。
反応溶液内の残存酢酸ビニルを除去した、上記エチレン-酢酸ビニル共重合体のメタノール溶液(樹脂分の濃度が53重量%)を、棚段塔の塔上部より32重量部/時間の速度で供給し、同時にこの共重合体中の酢酸基のモル数に対して、8ミリモル当量の水酸化ナトリウムメタノール溶液1重量部/時間を塔上部より供給した。一方、塔下部から50重量部/時間でメタノールを供給した。塔内温度は100~120℃、塔圧は0.3MPaGであった。仕込み開始後0.5時間後から、EVOHのメタノール溶液が得られた。上記EVOHは、エチレン含有量32モル%,ケン化度99.6モル%であり、溶液中には、ケン化触媒である水酸化ナトリウムのナトリウム分に相当する酢酸ナトリウムが含まれる。なお、「MPaG」単位は、ゲージ値における単位であり、絶対圧と大気圧の差を示すものである。
<予備洗浄工程>
つぎに、上記EVOHのメタノール溶液を、塔型洗浄容器(10段の棚段塔)に供給した。上記塔型洗浄容器の塔頂から2段目の棚板に、樹脂分の濃度が53重量%のEVOHのメタノール溶液を80重量部/時間で連続的に供給した。他方、130℃の水蒸気を、最下段の棚板から6重量部/時間で連続的に供給して、EVOHのメタノール溶液と水蒸気とを棚段塔内で向流で接触させた。塔型洗浄容器内の温度は111℃で、容器内の圧力は0.2MPaGであった。
つぎに、上記EVOHのメタノール溶液を、塔型洗浄容器(10段の棚段塔)に供給した。上記塔型洗浄容器の塔頂から2段目の棚板に、樹脂分の濃度が53重量%のEVOHのメタノール溶液を80重量部/時間で連続的に供給した。他方、130℃の水蒸気を、最下段の棚板から6重量部/時間で連続的に供給して、EVOHのメタノール溶液と水蒸気とを棚段塔内で向流で接触させた。塔型洗浄容器内の温度は111℃で、容器内の圧力は0.2MPaGであった。
そして、上記塔型洗浄容器底部のペースト導出口より、EVOH100重量部に対し、メタノールを117重量部、水を61重量部含有するペースト〔水/メタノール(重量比)=34/66〕を得た。かかるペースト全体に対するEVOH樹脂分は36重量%であった。なお、得られたペースト中には、4000ppmの酢酸ナトリウムが含有されていた。
上記EVOHペーストに対して、ホウ酸および酢酸を含有する水溶液を添加して、同時にペーストの水分調整を行った。
<主洗浄工程>
以下のような成分および性状のEVOHペーストを、実施形態に記載の横型洗浄槽2に供給し、下記の条件で洗浄した。
(EVOHペースト)
EVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、メタノールを117重量部、水を96重量部〔水/メタノール(重量比)=45/55〕含有し、樹脂分が32重量%で、EVOH樹脂分に対して酢酸 1600ppm、酢酸ナトリウム 1700ppm、ホウ酸 180ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて80℃、常圧落球粘度測定法(ストークス式)にて測定する値で、7000mPa・sである。
以下のような成分および性状のEVOHペーストを、実施形態に記載の横型洗浄槽2に供給し、下記の条件で洗浄した。
(EVOHペースト)
EVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、メタノールを117重量部、水を96重量部〔水/メタノール(重量比)=45/55〕含有し、樹脂分が32重量%で、EVOH樹脂分に対して酢酸 1600ppm、酢酸ナトリウム 1700ppm、ホウ酸 180ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて80℃、常圧落球粘度測定法(ストークス式)にて測定する値で、7000mPa・sである。
A)洗浄(混練・撹拌)条件
・スクリュー回転数:60rpm
・スクリューと槽内壁との間のクリアランス:8mm
・槽内温度(排出口前の水温にて):100℃
B)EVOHペースト条件
・導入量:11重量部/時間
・導入ペースト温度:80℃
・ペースト滞留時間:1.5時間
・導出量:6.5重量部/時間
C)洗浄水条件
洗浄水組成(水に対して)
:酢酸 350ppm
酢酸ナトリウム 370ppm
ホウ酸 40ppm
リン酸カルシウム 15ppm
・導入量 :23重量部/時間
・温度 :100℃
なお、浴比(洗浄水重量/EVOHペースト重量比)が2になるように調整して行った。
・スクリュー回転数:60rpm
・スクリューと槽内壁との間のクリアランス:8mm
・槽内温度(排出口前の水温にて):100℃
B)EVOHペースト条件
・導入量:11重量部/時間
・導入ペースト温度:80℃
・ペースト滞留時間:1.5時間
・導出量:6.5重量部/時間
C)洗浄水条件
洗浄水組成(水に対して)
:酢酸 350ppm
酢酸ナトリウム 370ppm
ホウ酸 40ppm
リン酸カルシウム 15ppm
・導入量 :23重量部/時間
・温度 :100℃
なお、浴比(洗浄水重量/EVOHペースト重量比)が2になるように調整して行った。
そして、上記横型洗浄槽2のペースト導出口2bより、白濁高粘度ペーストとなったEVOHペーストを得た。なお、得られたEVOHペーストは、EVOH100重量部に対し、水80重量部、メタノール1重量部を含有し、EVOHの樹脂分は55重量%であり、EVOH樹脂分に対し酢酸 2500ppm、酢酸ナトリウム 630ppm、ホウ酸 660ppm、リン酸カルシウム 10ppmを含有する。また、その粘度は、ペースト500gの粘度を、ガラスオートクレーブにて直径3mmの鋼球を用いて120℃、落球粘度測定法(ストークス式)にて測定する値で、85000mPa・sである。
すなわち、ペーストの横型洗浄槽内におけるEVOH100重量部あたりの脱アルコール量が、横型洗浄槽導入前のペーストが含有するアルコール量の99重量%である。かかるEVOHペーストを、常温にてシート状に成型し、さらに短冊状に裁断して乾燥してEVOHペレットを得た。かかるペレットのMFR(210℃、荷重2160g)は、4.8g/10分であった。
以上の結果より、主洗浄工程の洗浄水とともに、残留メタノールの一部または全部と、EVOHおよびそのEVOHを用いた成形品に着色等の問題を生じるおそれのある不純物(ケン化の際の残存触媒や副生物等)とが、高い効率で除去されていることが判る。
上記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、上記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変更は、全て本発明の範囲内である。
本発明のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法によれば、得られるEVOH製品中の不純物が低減され、このEVOHおよびEVOHを用いた成形品の品質が向上する。また、得られたEVOHのペレットは、押出成形,射出成形などの溶融成形によって、フィルム,シート,カップ,ボトルなどの成形体に成形され、食品,医薬品,工業薬品.農薬などの包装用途に広く用いられる。
1 洗浄容器
1a ペースト導入口
1b ペースト導出口
1c 排気口
1d 棚段
1s 水蒸気導入口
2 横型洗浄槽
2a ペースト導入口
2b ペースト導出口
2c 排水口
2d 槽本体
2s,2s’ スクリュー
2w 洗浄水導入口
3 押出機
4 押出機
Ps スクリュー部
Ph ヘリカルパドル
Pr 逆ヘリカルパドル
1a ペースト導入口
1b ペースト導出口
1c 排気口
1d 棚段
1s 水蒸気導入口
2 横型洗浄槽
2a ペースト導入口
2b ペースト導出口
2c 排水口
2d 槽本体
2s,2s’ スクリュー
2w 洗浄水導入口
3 押出機
4 押出機
Ps スクリュー部
Ph ヘリカルパドル
Pr 逆ヘリカルパドル
Claims (15)
- エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストを、横型の洗浄槽に導入し、この横型洗浄槽内で洗浄水と接触させながら、上記ペーストの表面と内部とが繰り返し入れ替わるようにせん断力を加えて混練して、上記アルコールの一部または全部を洗浄水とともに槽外に排出し、アルコール含有量の少ないエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物を得る主洗浄工程を備えることを特徴とするエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記横型洗浄槽が、この横型洗浄槽内における上記ペーストの流れ方向に沿って、上方から下方に向かって傾斜するように配置されている請求項1記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記横型洗浄槽の浴比が、導入洗浄水/導入ペーストの重量比にて0.5~10である請求項1または2記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記横型洗浄槽が、横型洗浄槽の長手方向に対して垂直方向にせん断力を加えるスクリューを有し、上記スクリューのクリアランスが1~20mmである請求項1~3のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストの横型洗浄槽内における脱アルコール量が、横型洗浄槽導入前のペーストが含有するアルコール量の80~100重量%である請求項1~4のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストの横型洗浄槽内における滞留時間が、0.5~10時間である請求項1~5のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記主洗浄工程の洗浄水が、カルボン酸,カルボン酸塩,ホウ素化合物,リン酸化合物から選ばれる少なくとも一種の添加剤を含有する請求項1~6のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記主洗浄工程で得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物の含水量が、エチレン-ビニルアルコール系共重合体100重量部に対して30~400重量部である請求項1~7のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記主洗浄工程で得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物のアルコール含有量が、エチレン-ビニルアルコール系共重合体100重量部に対して10重量部未満である請求項1~8のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含むペーストにおける横型洗浄槽導入前のアルコールの含有量が、エチレン-ビニルアルコール系共重合体100重量部に対して3~200重量部である請求項1~9のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記主洗浄工程に供するペーストが、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールおよび水を含むペーストであり、その水/アルコール比が重量比にて(1/99)~(70/30)である請求項1~10のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記主洗浄工程を行う前に、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールを含む溶液を洗浄容器に導入し、この洗浄容器内で水または水蒸気と接触させて、上記アルコールの一部を水または水蒸気とともに容器外に排出し、エチレン-ビニルアルコール系共重合体とアルコールおよび水を含むペーストを得る予備洗浄工程を備えている請求項1~11のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記主洗浄工程で得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体含水組成物を押出機に供給し、溶融混練した後、吐出して切断し、エチレン-ビニルアルコール系共重合体のペレットを得る工程を備えている請求項1~12のいずれか一項に記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記ペレットを得る工程から得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体のペレットの含水量が、エチレン-ビニルアルコール系共重合体100重量部に対して10重量部未満である請求項13記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
- 上記ペレットを得る工程から得られたエチレン-ビニルアルコール系共重合体のペレットを150℃にて5時間乾燥した際の揮発分が、エチレン-ビニルアルコール系共重合体100重量部に対して0.3重量部未満である請求項13または14記載のエチレン-ビニルアルコール系共重合体の製造方法。
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Cited By (1)
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JP5350983B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2013-11-27 | 日本合成化学工業株式会社 | エチレン−ビニルアルコール系共重合体の製造方法 |
JP5198414B2 (ja) * | 2009-11-24 | 2013-05-15 | 日本合成化学工業株式会社 | エチレン−ビニルアルコール系共重合体の製造方法 |
CN103980400B (zh) * | 2013-02-08 | 2016-07-13 | 北京化工大学 | 一种含乙烯及乙烯醇结构单元共聚物颗粒的制备方法 |
CN103980504B (zh) * | 2013-02-08 | 2018-05-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种降低含乙烯及乙烯醇结构单元共聚物醇溶液粘度的方法 |
JP6358540B2 (ja) * | 2014-10-15 | 2018-07-18 | ダイヤ製薬株式会社 | 貼付剤の製造方法、及び、貼付剤 |
CN106146717B (zh) * | 2015-04-17 | 2021-07-30 | 中国石油化工集团有限公司 | 一种乙烯-乙烯醇共聚物的生产方法 |
CN106349417B (zh) * | 2015-07-16 | 2019-05-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 脱除乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶液中挥发性组分的方法 |
JP6848856B2 (ja) | 2015-12-25 | 2021-03-24 | 三菱ケミカル株式会社 | エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物組成物及びその製造方法 |
CN108473747A (zh) * | 2015-12-28 | 2018-08-31 | 日本合成化学工业株式会社 | 乙烯-乙烯醇系共聚物组合物及多层结构体 |
EP3564293B1 (en) * | 2016-12-28 | 2023-01-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | Ethylene-vinyl alcohol copolymer composition pellet, and production method thereof |
CN112707988A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 去除evoh中醋酸钠杂质的方法 |
CN112707987A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 乙烯-乙烯醇共聚物及其制备方法 |
CN112707975A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 乙烯-乙烯醇共聚物的生产方法 |
CN112707986A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 乙烯-乙烯醇共聚物的纯化方法 |
US11512196B2 (en) | 2019-12-30 | 2022-11-29 | Chang Chun Petrochemical Co., Ltd. | Fluorine-containing ethylene-vinyl alcohol copolymer resin composition as well as mixture and blend thereof |
TWI809324B (zh) * | 2019-12-30 | 2023-07-21 | 長春石油化學股份有限公司 | 乙烯-乙烯醇共聚物樹脂組合物及其膜和多層結構 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001098077A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-04-10 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂の製造方法及びペレットの製造方法 |
JP2002080605A (ja) | 2000-09-07 | 2002-03-19 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
JP2002080606A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-19 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
JP2002284811A (ja) | 2001-01-19 | 2002-10-03 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂の製造方法 |
WO2004009313A1 (ja) | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Kuraray Co., Ltd. | エチレン−ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
US6838029B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-01-04 | Kuraray Co., Ltd. | Method for producing ethylene-vinyl alcohol copolymer resin |
JP2007245432A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Japan Vam & Poval Co Ltd | 樹脂の洗浄方法およびその方法により洗浄された樹脂 |
JP2007320973A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Asahi Kasei Chemicals Corp | スチレン系重合体の製造装置および製造方法 |
JP2008105204A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Sekisui Chem Co Ltd | 2軸押出成形用スクリュー |
WO2009084509A1 (ja) | 2007-12-28 | 2009-07-09 | The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. | エチレン-ビニルアルコール共重合体組成物の製造方法、およびエチレン-ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6686405B1 (en) | 1999-07-23 | 2004-02-03 | Kuraray Co., Ltd. | Process for producing ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, process for producing pellets and resin pellets |
US6743891B2 (en) * | 2001-01-22 | 2004-06-01 | Kuraray Co., Ltd. | Method for producing ethylene-vinyl alcohol copolymer resin composition |
JP5590793B2 (ja) | 2007-12-27 | 2014-09-17 | 日本合成化学工業株式会社 | Evoh樹脂組成物の製造方法 |
WO2010104013A1 (ja) | 2009-03-09 | 2010-09-16 | 日本合成化学工業株式会社 | エチレン-ビニルエステル共重合体加溶媒分解物組成物の製造方法 |
JP5350983B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2013-11-27 | 日本合成化学工業株式会社 | エチレン−ビニルアルコール系共重合体の製造方法 |
-
2010
- 2010-10-07 WO PCT/JP2010/067623 patent/WO2011043408A1/ja active Application Filing
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- 2010-10-07 US US13/496,610 patent/US8350002B2/en active Active
- 2010-10-07 JP JP2010227117A patent/JP5095795B2/ja active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001098077A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-04-10 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂の製造方法及びペレットの製造方法 |
JP2002080605A (ja) | 2000-09-07 | 2002-03-19 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
JP2002080606A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-19 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
JP2002284811A (ja) | 2001-01-19 | 2002-10-03 | Kuraray Co Ltd | エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂の製造方法 |
US6838029B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-01-04 | Kuraray Co., Ltd. | Method for producing ethylene-vinyl alcohol copolymer resin |
WO2004009313A1 (ja) | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Kuraray Co., Ltd. | エチレン−ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
US20060108703A1 (en) | 2002-07-18 | 2006-05-25 | Kuaray Co., Ltd | Process for producing pellet of ethylene/vinyle alocohol copolymer |
JP2007245432A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Japan Vam & Poval Co Ltd | 樹脂の洗浄方法およびその方法により洗浄された樹脂 |
JP2007320973A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Asahi Kasei Chemicals Corp | スチレン系重合体の製造装置および製造方法 |
JP2008105204A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Sekisui Chem Co Ltd | 2軸押出成形用スクリュー |
WO2009084509A1 (ja) | 2007-12-28 | 2009-07-09 | The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. | エチレン-ビニルアルコール共重合体組成物の製造方法、およびエチレン-ビニルアルコール共重合体ペレットの製造方法 |
EP2228405A1 (en) | 2007-12-28 | 2010-09-15 | The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. | Process for production of ethylene-vinyl alcohol copolymer composition, and process for production of ethylene-vinyl alcohol copolymer pellet |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP2487191A4 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102863567A (zh) * | 2011-07-07 | 2013-01-09 | 中国石油化工集团公司 | 一种低碱法制备聚乙烯醇的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2487191A1 (en) | 2012-08-15 |
US20120172564A1 (en) | 2012-07-05 |
EP2487191A4 (en) | 2013-11-13 |
JP5095795B2 (ja) | 2012-12-12 |
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TWI593714B (zh) | 2017-08-01 |
TW201127858A (en) | 2011-08-16 |
JP2011099096A (ja) | 2011-05-19 |
CN102549025B (zh) | 2014-02-12 |
US8350002B2 (en) | 2013-01-08 |
CN102549025A (zh) | 2012-07-04 |
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