WO2023058761A1 - エチレン-ビニルアルコール共重合体を含有するペレット及びその製造方法 - Google Patents

エチレン-ビニルアルコール共重合体を含有するペレット及びその製造方法 Download PDF

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WO2023058761A1
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pellets
particles
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evoh
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里奈 星加
栄里香 倉島
豪 坂野
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株式会社クラレ
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids

Definitions

  • the present invention relates to pellets containing ethylene-vinyl alcohol copolymer and a method for producing the same.
  • Ethylene-vinyl alcohol copolymer (hereinafter sometimes abbreviated as EVOH) is excellent in gas barrier properties, transparency, aroma retention properties, solvent resistance, oil resistance, etc., and is used in food packaging by taking advantage of these properties. It is used in a wide range of applications, including various packaging containers such as containers, pharmaceutical packaging containers, industrial chemical packaging containers, agricultural chemical packaging containers, and fuel containers. When producing such a molded product, secondary processing is often performed after EVOH is melt-molded. For example, stretching to improve mechanical strength and thermoforming of a film or sheet containing an EVOH layer to form a container shape are widely practiced.
  • Patent Document 1 2-methylene-1,3-propanediol units obtained by copolymerizing ethylene, vinyl acetate and 2-methylene-1,3-propanediol diacetate and then saponifying are copolymerized.
  • a modified EVOH is described.
  • the modified EVOH is described as having excellent barrier properties, flexibility and secondary workability.
  • there is a problem of blocking in which the molded articles adhere to each other when the obtained molded articles such as films or sheets are stacked or rolled and stored.
  • Patent Document 2 describes a modified EVOH containing an antiblocking agent composed of inorganic particles having an average particle size of more than 0.3 ⁇ m and 20 ⁇ m or less.
  • the modified EVOH was found to improve the blocking of the film, the improvement of the blocking between pellets was insufficient.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and provides EVOH-containing pellets with excellent secondary workability, flexibility and blocking resistance, and a method for producing the same.
  • the present inventors have made intensive studies to improve the flexibility and blocking resistance of pellets containing EVOH.
  • the problem was solved by forming a predetermined recess in the .
  • the above problem is a pellet containing EVOH and particles having a degree of saponification of 90 mol% or more and cut into a cylindrical shape, wherein the enthalpy of fusion ⁇ Hm (J/g) of the pellet is 65 (J/g) or less.
  • the pellet contains 5 to 5000 ppm of particles having an average particle diameter R of 1 to 30 ⁇ m, the length of the pellet is L (mm), and a recess is formed on the side or cut surface of the pellet,
  • the number n of the recesses is 2 to 5, and at least 1 perpendicular to the flow direction of the pellets at a position L / 4 (mm) or less from the center of gravity of the pellets.
  • the distances ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the edge of the recess formed on the side surface and the distances ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the bottom of the recess formed on the side surface are calculated by the following formula ( 1) is satisfied, ( ⁇ 1+ ⁇ 2...+ ⁇ n)/( ⁇ 1+ ⁇ 2...+ ⁇ n) ⁇ 0.8 (1)
  • the ratio D / L of the depth D (mm) of the recess formed in the cut surface to the length L (mm) of the pellet is 0.1 or more
  • the problem is solved by providing a pellet in which projections having a height H of 0.1 to 15 ⁇ m are formed on the surface of the pellet, the projections contain the particles, and the particles are coated with the EVOH.
  • the melting enthalpy ⁇ Hm (J/g) of the pellet is preferably 64 (J/g) or less.
  • the EVOH is represented by the following formula (I) and is a modified EVOH in which the content ratios (mol%) of a, b and c with respect to the total monomer units satisfy the following formulas (2) to (4). preferable.
  • W represents a hydrogen atom, a methyl group or a group represented by R 2 -OY
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or a represents an alkanoyl group.
  • R 1 and R 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 9 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 9 carbon atoms, and the alkylene group and the alkyleneoxy group are a hydroxyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
  • R 1 in the above formula (I) is a single bond and W is a hydroxymethyl group.
  • the melting enthalpy ⁇ Hm (J/g) of the pellets and the content A (ppm) of the particles satisfy the following formula (6). 1 ⁇ Hm/100+A/500 ⁇ 10 (6)
  • the average particle diameter R ( ⁇ m) of the particles and the height H ( ⁇ m) of the protrusions satisfy the following formula (7). 0.1 ⁇ H/R ⁇ 0.9 (7)
  • the particles are inorganic oxide particles. More preferably, the inorganic oxide particles are silicon oxide particles or metal oxide particles.
  • the particles are organic compound particles containing at least one selected from the group consisting of saturated fatty acid amides, unsaturated fatty acid amides, bis fatty acid amides and fatty acid metal salts.
  • the above problem is to manufacture the pellets, which includes the step of cutting the strands containing the EVOH, the particles and water to obtain cylindrical hydrous pellets, and the step of drying the hydrous pellets to form the recesses. It is also solved by providing a method.
  • the above object is a pellet containing modified EVOH and particles and cut into a cylindrical shape, wherein the pellet contains 5 to 5000 ppm of particles having an average particle diameter R of 1 to 30 ⁇ m, and the modified EVOH is Represented by the following formula (I), the content ratio (mol%) of a, b and c with respect to the total monomer units satisfies the following formulas (2) to (4), and is defined by the following formula (8)
  • the degree of saponification (DS) is 90 mol% or more
  • W represents a hydrogen atom, a methyl group or a group represented by R 2 -OY
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or a represents an alkanoyl group.
  • R 1 and R 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 9 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 9 carbon atoms, and the alkylene group and the alkyleneoxy group are a hydroxyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
  • L (mm) a recess is formed in the side surface or cut surface of the pellet, and the recess is formed in the side surface, the number n of the recesses is 2 to 5, and the pellet In at least one cross section perpendicular to the flow direction of the pellet at a position L / 4 (mm) or less from the center of gravity of the distance ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the edge of the recess formed on the side surface and the distance ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the bottom of the recess formed on the side surface satisfies the following formula (1)
  • the pellets of the present invention have excellent blocking resistance and can be molded into products with excellent secondary workability and flexibility. Moreover, the pellets are excellent in extrusion stability. Therefore, the pellet can be suitably used as a barrier material or the like. Moreover, according to the production method of the present invention, such pellets can be produced easily.
  • FIG. 1 is an appearance photograph of a side surface of a pellet obtained in Example 1.
  • FIG. 2 is an electron micrograph of a cross section obtained by cutting the pellet perpendicularly to the flow direction at a position of L/4 (mm) or less from the center of gravity of the pellet obtained in Example 1.
  • FIG. It is an example of an appearance photograph of the pellet side surface of the present invention in which a recess is formed in the cut surface.
  • 1 is an electron microscope image of the surface of a pellet obtained in Example 1.
  • the pellets of the present invention contain EVOH and particles having a degree of saponification of 90 mol% or more, are cylindrically cut pellets, and have a melting enthalpy ⁇ Hm (J/g) of 65 (J/g ) or less, the pellet contains 5 to 5000 ppm of particles having an average particle diameter R of 1 to 30 ⁇ m, the length of the pellet is L (mm), and a recess is formed on the side or cut surface of the pellet and when recesses are formed on the side surface, the number n of the recesses is 2 to 5, and the pellet is perpendicular to the flow direction at a position L / 4 (mm) or less from the center of gravity of the pellet.
  • the distances ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the edge of the recess formed on the side surface, and the distances ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the bottom of the recess formed on the side surface are as follows.
  • the ratio D / L of the depth D (mm) of the recess formed in the cut surface to the length L (mm) of the pellet is 0.1 or more, Projections having a height H of 0.1 to 15 ⁇ m are formed on the surface of the pellet, and the projections contain the particles and are coated with the EVOH.
  • the pellets of the present invention have excellent flexibility and blocking resistance. Moreover, the pellets are excellent in extrusion stability.
  • modified EVOH has been known in which flexibility and the like are improved by copolymerizing predetermined units.
  • Modified EVOH containing an anti-blocking agent composed of inorganic particles having a predetermined average particle size has also been known, but the modified EVOH pellets sometimes block each other, which still poses a problem.
  • the present invention by forming the protrusions on the surface of the pellets and forming the recesses on the side surfaces or cut surfaces, the contact area between the pellets is reduced, and the blocking resistance is considered to be improved. .
  • the flexibility is improved and the concave portions are easily formed by setting the melting enthalpy ⁇ Hm (J/g) of the pellet within a predetermined range.
  • the contact area between the pellets is reduced, the discharge rate during melt extrusion is stabilized, and the extrusion stability is also improved.
  • the EVOH contained in the pellets of the present invention is usually obtained by saponifying an ethylene-vinyl ester copolymer obtained by polymerizing ethylene and vinyl ester.
  • the ethylene unit content a (mol %) relative to the total monomer units in the EVOH satisfies the following formula (2), that is, 24 to 55 mol %. If the ethylene unit content a is less than 24 mol %, the melt moldability of the EVOH may deteriorate.
  • the ethylene unit content a is more preferably 26 mol % or more, and even more preferably 30 mol % or more. On the other hand, if the ethylene unit content a exceeds 55 mol %, the barrier properties of the EVOH may be insufficient.
  • the ethylene unit content a is more preferably 52 mol % or less, and even more preferably 49 mol % or less. 24 ⁇ a ⁇ 55 (2)
  • the EVOH contained in the pellets of the present invention has a degree of saponification (DS) of 90 mol% or more.
  • the degree of saponification refers to the ratio (mol%) of the number of moles of the hydroxyl group to the total number of moles of the hydroxyl group and the ester group that can be converted to a hydroxyl group by saponification in the EVOH. If the degree of saponification (DS) is less than 90 mol %, not only is sufficient barrier performance not obtained, but also the thermal stability of the EVOH is insufficient, and gels and lumps are likely to occur during melt molding.
  • the degree of saponification (DS) is preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, still more preferably 99 mol% or more.
  • the degree of saponification (DS) is preferably 99 mol% or more, more preferably 99.5 mol% or more, and even more preferably It is 99.8 mol% or more.
  • the degree of saponification (DS) can be obtained by the nuclear magnetic resonance (NMR) method.
  • the ethylene unit content a and the monomer unit content b and c in the modified EVOH represented by formula (I) described later can also be obtained by NMR.
  • the preferred melt flow rate (MFR) of the EVOH (190° C., under 2160 g load) is 0.1 to 30 g/10 min, more preferably 0.3 to 25 g/10 min, still more preferably 0.5 to 20 g. /10 minutes. However, if the melting point is near or above 190°C, the measurement is performed at multiple temperatures above the melting point under a load of 2160 g. Expressed as a value extrapolated to 190°C.
  • the MFR of the obtained pellets is also preferably within the above range.
  • the EVOH contained in the pellets of the present invention may have a saponification degree (DS) within the above range, and the type is not particularly limited, but is represented by the following formula (I),
  • the modified EVOH is preferably one in which the contents (mol %) of b and c satisfy the above formula (2) and the following formulas (3) and (4).
  • This modified EVOH contains, in addition to ethylene units and vinyl alcohol units, a monomer unit having a primary hydroxyl group (the rightmost monomer unit containing W, Z and R1 in formula (I)). , the crystallinity is lower than that of EVOH that does not contain the monomer unit, so flexibility and secondary workability can be further improved.
  • this modified EVOH can reduce the deterioration of the barrier properties caused by the deterioration of the crystallinity due to the strong hydrogen bonding force of the primary hydroxyl group. In other words, it is possible to further improve flexibility and secondary workability while minimizing deterioration in barrier performance. Furthermore, since the modified EVOH containing the monomer unit having a primary hydroxyl group has low crystallinity, the hydrous pellets tend to shrink unevenly when dried.
  • W represents a hydrogen atom, a methyl group or a group represented by R 2 -OY
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or a represents an alkanoyl group.
  • R 1 and R 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 9 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 9 carbon atoms, and the alkylene group and the alkyleneoxy group are a hydroxyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
  • R 1 and R 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 9 carbon atoms or an alkyleneoxy group having 1 to 9 carbon atoms.
  • the alkylene group and alkyleneoxy group may contain a hydroxyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
  • the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less.
  • the number of carbon atoms in the alkyleneoxy group is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less.
  • W is preferably a hydrogen atom or a group represented by R 2 --OH, more preferably a group represented by R 2 --OH.
  • the group represented by R 2 —OH is preferably a hydroxyalkyl group (R 2 is an alkylene group).
  • monomer units having a primary hydroxyl group in the formula (I) include monomer units represented by the following formulas (II) to (IV). Structural units represented are preferred.
  • R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and the alkyl group may contain a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom. ]
  • R 5 has the same definition as W in formula (I).
  • R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and the alkyl group may contain a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
  • R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms or a hydroxyl group, and the alkyl group and the A cycloalkyl group may contain a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
  • R 1 is a single bond
  • W is a hydroxymethyl group
  • R 3 and R 4 in formula (II) above are hydrogen atoms
  • R 1 is hydroxy A methylene group
  • W is a hydrogen atom
  • R 5 and R 6 in the above formula (III) are hydrogen atoms
  • R 1 is a methylmethyleneoxy group
  • W is a hydrogen atom
  • one of R 7 and R 8 is preferably a methyl group and the other is a hydrogen atom, and (1) is particularly preferable.
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • the above formula (I) has a hydroxyl group
  • the above formula (I) is an ester group
  • the alkanoyl group is preferably an alkanoyl group having 2 to 5 carbon atoms, more preferably an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, etc., and more preferably an acetyl group.
  • Each of X, Y and Z is preferably a hydrogen atom or a mixture containing a hydrogen atom.
  • a monomeric unit containing X is usually obtained by saponifying a vinyl ester. Therefore, X is preferably a mixture of a hydrogen atom and a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms. Considering the availability of the monomer (vinyl acetate) and production costs, X is more preferably a mixture of a hydrogen atom and an acetyl group.
  • the monomer unit containing Y and Z can also be produced by copolymerizing a monomer having an ester group such as an unsaturated monomer having a 1,3-diester structure and then saponifying it. , 1,3-diol structure, or the like, by directly copolymerizing a monomer having a hydroxyl group. Therefore, both Y and Z may be only a hydrogen atom, or a mixture of a hydrogen atom and a formyl group or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably a mixture of a hydrogen atom and an acetyl group. may be
  • c represents the content (mol%) of monomer units having a primary hydroxyl group shown on the right end with respect to all monomer units in the modified EVOH, and 0 It is preferably from 0.01 to 10 mol %. If c is less than 0.01 mol %, the moldability and secondary workability of the modified EVOH may be insufficient. c is more preferably 0.05 mol % or more, still more preferably 0.1 mol % or more, and particularly preferably 0.5 mol % or more. On the other hand, if c exceeds 10 mol %, the barrier properties of the modified EVOH may deteriorate. c is more preferably 5 mol % or less.
  • b represents the content (mol %) of vinyl alcohol units and vinyl ester units with respect to all monomer units in the modified EVOH. It is preferable that this satisfies the above formula (4). Satisfying the above formula (4) means that in the modified EVOH, 90% of the monomer units other than the ethylene unit and the monomer unit having a primary hydroxyl group shown on the right end in the above formula (I) It means that the above are vinyl alcohol units or vinyl ester units. If the above formula (4) is not satisfied, the gas barrier properties may be insufficient. More preferably, the following formula (4') is satisfied, and more preferably the following formula (4'') is satisfied. [100-(a+c)] ⁇ 0.95 ⁇ b ⁇ [100-(a+c)](4′) [100-(a+c)] ⁇ 0.98 ⁇ b ⁇ [100-(a+c)](4′′)
  • the EVOH contained in the pellets of the present invention has a degree of saponification (DS) of 90 mol % or more.
  • the degree of saponification (DS) is determined by the following formula (8).
  • DS [(Total number of moles of hydrogen atoms among X, Y and Z)/(Total number of moles of X, Y and Z)] ⁇ 100 (8)
  • the "total number of moles of hydrogen atoms among X, Y and Z" indicates the number of moles of hydroxyl groups
  • the “total number of moles of X, Y and Z” is the total number of moles of hydroxyl groups and ester groups.
  • the modified EVOH represented by formula (I) above is usually a random copolymer.
  • the fact that it is a random copolymer can be confirmed from the measurement results of NMR and melting point.
  • a and c in the above formula (I) satisfy the following formula (5). If “1.2a+8c” is less than 29, the moldability and secondary workability of the modified EVOH may be insufficient. "1.2a+8c” is preferably 40 or more, more preferably 50 or more, still more preferably 55 or more. On the other hand, when “1.2a+8c” exceeds 100, the barrier properties of the modified EVOH may deteriorate. "1.2a+8c” is preferably 90 or less, more preferably 85 or less, still more preferably 80 or less. 29 ⁇ 1.2a+8c ⁇ 100 (5)
  • the EVOH contained in the pellets may be a mixture of modified EVOH represented by the formula (I) and unmodified EVOH.
  • the mass ratio of the modified EVOH and unmodified EVOH (modified EVOH/unmodified EVOH) in the mixture is preferably 1/9 to 9/1.
  • the mass ratio (modified EVOH/unmodified EVOH) preferably exceeds 9/1, and substantially no unmodified EVOH is contained. more preferred.
  • the EVOH contained in the pellet is a mixture of two or more different modified EVOH or a mixture of modified EVOH and unmodified EVOH
  • the content of each monomer unit, saponification degree and MFR are An average value calculated from the mass ratio is used.
  • the manufacturing method of the EVOH is not particularly limited.
  • a method for producing a modified EVOH containing a monomer unit represented by the above formula (II) as a monomer unit having a primary hydroxyl group shown on the right end of the above formula (I), ethylene the following After obtaining a modified ethylene-vinyl ester copolymer represented by the following formula (VII) by radically polymerizing a vinyl ester represented by the formula (V) and an unsaturated monomer represented by the following formula (VI), There is a method of saponifying it.
  • the manufacturing method will be described below.
  • An unmodified EVOH can be obtained in the same manner as in the above method, except that the unsaturated monomer represented by the following formula (VI) is not used.
  • R 9 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-4.
  • Examples of the vinyl ester represented by formula (V) include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl versatate, and vinyl caproate. Vinyl acetate is more preferred from an economic point of view.
  • R3 and R4 are the same as in formula (II).
  • R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-4.
  • unsaturated monomers represented by formula (VI) include 2-methylene-1,3-propanediol diacetate, 2-methylene-1,3-propanediol dipropionate, 2-methylene-1,3- and propanediol dibutyrate. Among them, 2-methylene-1,3-propanediol diacetate is preferably used because of its easy production. In the case of 2-methylene-1,3-propanediol diacetate, R 3 and R 4 are hydrogen atoms and R 10 and R 11 are methyl groups.
  • R 3 , R 4 , R 9 , R 10 and R 11 are the same as in formulas (II), (V) and (VI).
  • a, b, and c are ethylene units, vinyl ester units, and the content (mol%) of units derived from unsaturated monomers represented by formula (VI), respectively, relative to all monomer units. show. The modified ethylene-vinyl ester copolymer thus obtained is then saponified.
  • an unsaturated monomer represented by the above formula (VI) may be copolymerized. Only vinyl ester units containing will be saponified.
  • R3 and R4 are the same as in formula (II).
  • Unsaturated monomers represented by formula (VIII) include 2-methylene-1,3-propanediol and 2-methylene-1,3-butanediol.
  • the unsaturated monomers represented by the above formulas (VI) and (VIII) have high copolymerization reactivity with vinyl ester monomers, so the copolymerization reaction proceeds easily. Therefore, it is easy to increase the degree of modification and the degree of polymerization of the resulting modified ethylene-vinyl ester copolymer. Moreover, even if the polymerization reaction is stopped at a low polymerization rate, the amount of the unreacted unsaturated monomer remaining at the end of the polymerization is small, so that it is excellent in terms of environment and cost.
  • the unsaturated monomers represented by formulas (VI) and (VIII) are those having one carbon atom having a functional group at the allylic position, such as allyl glycidyl ether and 3,4-diacetoxy-1-butene. superior to other monomers that are only Here, the unsaturated monomer represented by formula (VI) has higher reactivity than the unsaturated monomer represented by formula (V).
  • a modified ethylene-vinyl ester copolymer is produced by copolymerizing ethylene, a vinyl ester represented by the above formula (V), and an unsaturated monomer represented by the above formula (VI) or (VIII).
  • the polymerization system may be batch polymerization, semi-batch polymerization, continuous polymerization, or semi-continuous polymerization.
  • known methods such as bulk polymerization method, solution polymerization method, suspension polymerization method and emulsion polymerization method can be employed.
  • a bulk polymerization method or a solution polymerization method, in which polymerization is carried out without solvent or in a solvent such as alcohol, is usually employed.
  • the solvent used in the solution polymerization method is not particularly limited, but examples include alcohols, and lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol are more preferable.
  • the amount of the solvent used in the polymerization reaction solution may be selected in consideration of the desired viscosity-average degree of polymerization of the modified EVOH and the chain transfer of the solvent. (solvent/total monomers) is usually in the range of 0.01-10, preferably in the range of 0.03-3, more preferably in the range of 0.05-1.
  • the polymerization initiator used in copolymerizing ethylene, the vinyl ester represented by the above formula (V), and the unsaturated monomer represented by the above formula (VI) or (VIII) is a known polymerization initiator.
  • the initiator is selected from azo initiators, peroxide initiators and redox initiators, depending on the polymerization method.
  • azo initiators include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis(4-methoxy-2,4 -dimethylvaleronitrile).
  • peroxide-based initiators include peroxydicarbonate-based compounds such as diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, and diethoxyethyl peroxydicarbonate; t-butyl peroxyneodecanate, ⁇ - perester compounds such as cumyl peroxyneodecanate and acetyl peroxide; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide; 2,4,4-trimethylpentyl-2-peroxyphenoxyacetate and the like. Potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide and the like may be combined with the above initiators.
  • the redox initiator is, for example, a polymerization initiator obtained by combining the above peroxide initiator with a reducing agent such as sodium hydrogensulfite, sodium hydrogencarbonate, tartaric acid, L-ascorbic acid, or Rongalite.
  • the amount of the polymerization initiator used is adjusted according to the polymerization rate.
  • the amount of polymerization initiator to be used is preferably 0.01 to 0.2 mol, more preferably 0.02 to 0.15 mol, per 100 mol of vinyl ester monomer.
  • the polymerization temperature is not particularly limited, but room temperature to about 150°C is suitable, preferably 40°C or higher and 100°C or lower.
  • Copolymerization may be carried out in the presence of a chain transfer agent.
  • chain transfer agents include aldehydes such as acetaldehyde and propionaldehyde; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; mercaptans such as 2-hydroxyethanethiol; and phosphinates such as sodium phosphinate monohydrate. . Among them, aldehydes and ketones are preferred.
  • the amount of the chain transfer agent added to the polymerization reaction solution is determined according to the chain transfer coefficient of the chain transfer agent and the degree of polymerization of the desired modified ethylene-vinyl ester copolymer. 0.1 to 10 parts by mass is preferable.
  • the modified ethylene-vinyl ester copolymer thus obtained can be saponified to obtain modified EVOH.
  • the vinyl ester units in the copolymer are converted to vinyl alcohol units.
  • an ester bond derived from the unsaturated monomer represented by formula (VI) is also hydrolyzed and converted to a 1,3-diol structure.
  • different types of ester groups can be hydrolyzed simultaneously by one saponification reaction.
  • a known method can be employed as a method for saponifying the modified ethylene-vinyl ester copolymer.
  • the saponification reaction is usually carried out in an alcohol or hydroalcoholic solution.
  • Alcohols preferably used at this time are lower alcohols such as methanol and ethanol, and more preferably methanol.
  • the alcohol or hydroalcohol used in the saponification reaction may contain other solvents such as acetone, methyl acetate, ethyl acetate, benzene, etc., as long as it is 40% by weight or less of its weight.
  • Catalysts used for saponification are, for example, alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, alkali catalysts such as sodium methylate, and acid catalysts such as mineral acids.
  • the temperature for saponification is not limited, a range of 20 to 120°C is preferable.
  • the modified EVOH is copolymerizable with ethylene, the vinyl ester represented by the above formula (V), and the unsaturated monomer represented by the above formula (VI) or (VIII) as long as the effects of the present invention are not impaired. , may contain structural units derived from other ethylenically unsaturated monomers.
  • Examples of such other ethylenically unsaturated monomers include ⁇ -olefins such as propylene, n-butene, isobutylene and 1-hexene; acrylic acid and its salts; methacrylic acid and its salts; unsaturated monomers having a methacrylic ester group; acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, diacetoneacrylamide, acrylamidopropanesulfonic acid and its salts, acrylamidopropyldimethylamine and its salts (e.g.,
  • methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, methacrylamidopropanesulfonic acid and its salts, methacrylamidopropyldimethylamine and its salts e.g.
  • quaternary salt methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, stearyl vinyl ether, 2,3-diacetoxy-1- vinyl ethers such as vinyloxypropane; vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl halides such as vinyl chloride and vinyl fluoride; vinylidene halides such as vinylidene chloride and vinylidene fluoride; , 3-diacetoxy-1-allyloxypropane, allyl compounds such as allyl chloride; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid and their salts or esters; vinylsilane compounds such as vinyltrimethoxysilane; isopropenyl acetate
  • the method for producing the modified EVOH containing the monomer unit represented by the formula (III) as the monomer unit having a primary hydroxyl group shown on the right end of the formula (I) is not particularly limited.
  • a method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing 3,4-diol-1-butene, a vinyl ester monomer and ethylene A method of saponifying a copolymer obtained by copolymerization
  • a method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing 3-acyloxy-4-ol-1-butene, a vinyl ester monomer and ethylene , 4-acyloxy-3-ol-1-butene, a method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing a vinyl ester monomer and ethylene, 3,4-diacyloxy-2-methyl-1-butene A method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing a vinyl ester monomer and ethylene can be
  • a modified EVOH containing a monomer unit represented by the formula (III) can be obtained in the same manner as for EVOH.
  • Such 3,4-diol-1-butene is represented by the following formula (IX)
  • 3,4-diacyloxy-1-butene is represented by the following formula (X)
  • 3-acyloxy-4-ol-1-butene is represented by the following formula.
  • Formula (XI) and 4-acyloxy-3-ol-1-butene are represented by the following formula (XII).
  • R 12 is an alkyl group, preferably a methyl group.
  • R 13 is an alkyl group, preferably a methyl group.
  • R 14 is an alkyl group, preferably a methyl group.
  • the method for producing a modified EVOH containing a monomer unit represented by the formula (IV) as the monomer unit having a primary hydroxyl group shown on the right end of the formula (I) is not particularly limited.
  • a method of reacting EVOH having an ethylene unit content of 24 to 55 mol % with a monovalent epoxy compound described later is not particularly limited.
  • the reaction method is not particularly limited, but suitable methods include a production method in which EVOH and a monovalent epoxy compound are reacted in a solution, and a production method in which EVOH and a monovalent epoxy compound are reacted in an extruder.
  • modified EVOH is obtained by reacting a monovalent epoxy compound with an EVOH solution in the presence of an acid or alkali catalyst.
  • Modified EVOH can also be produced by dissolving EVOH and a monovalent epoxy compound in a reaction solvent and performing heat treatment.
  • the reaction solvent polar aprotic solvents such as dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, which are good solvents for EVOH, are preferred.
  • Reaction catalysts include acid catalysts such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, sulfuric acid and boron trifluoride, and alkali catalysts such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and sodium methoxide. is mentioned. Among these, it is preferable to use an acid catalyst.
  • a suitable amount of the catalyst is about 0.0001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of EVOH.
  • a suitable reaction temperature is from room temperature to 150°C.
  • the extruder to be used is not particularly limited, but single-screw extruders, twin-screw extruders, or multi-screw extruders with two or more screws can be mentioned. Also, it is preferable to react EVOH with the monovalent epoxy compound at a temperature of about 200°C to 300°C. When using a twin-screw extruder or a multi-screw extruder with two or more screws, it is easy to increase the pressure in the reaction section by changing the screw configuration, and the reaction between EVOH and the monovalent epoxy compound can be performed efficiently. .
  • a single-screw extruder two or more extruders are connected, and a valve is arranged in the resin flow path between them to increase the pressure in the reaction section.
  • two or more twin-screw extruders or multi-screw extruders having two or more screws may be connected to manufacture.
  • a monovalent epoxy compound is an epoxy compound that has only one epoxy group in the molecule.
  • the monovalent epoxy compound used in the present invention is not particularly limited, specifically, compounds represented by the following formulas (XIII) to (XV) are preferably used.
  • R 15 , R 16 and R 17 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms.
  • R 16 and R 17 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • i represents an integer of 1-7.
  • the number of carbon atoms in the monovalent epoxy compound is particularly preferably 2 to 8.
  • the monovalent epoxy compound is more preferably 1,2-epoxybutane, epoxypropane, epoxyethane and glycidol, and still more preferably epoxypropane and glycidol.
  • a modified EVOH is obtained by reacting EVOH with a monovalent epoxy compound.
  • the mixing ratio of the monovalent epoxy compound to 100 parts by mass of EVOH is preferably 1 to 50 parts by mass.
  • the content of the EVOH in the pellets of the present invention is usually 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more, Especially preferably 90% by mass or more, most preferably 95% by mass or more.
  • the type of particles contained in the pellets of the present invention is not particularly limited, and may be inorganic compound particles or organic compound particles, but inorganic compound particles are preferred. As the particles, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the inorganic compound particles are preferably inorganic oxide particles, more preferably silicon oxide particles or metal oxide particles.
  • the metal constituting the metal oxide particles is preferably at least one selected from the group consisting of aluminum, magnesium, zirconium, cerium, tungsten, molybdenum, titanium and zinc.
  • Specific examples of inorganic oxides constituting the inorganic oxide particles include silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, titanium oxide, zinc oxide, and composites thereof.
  • silicon oxide is preferred.
  • amorphous silica is particularly preferred.
  • organic compound particles include, but are not limited to, fatty acid amides, fatty acid metal salts (such as calcium stearate), and low-molecular-weight polyolefins (such as low-molecular-weight polyethylene or low-molecular-weight polypropylene having a molecular weight of about 500 to 10,000).
  • fatty acid amides such as calcium stearate
  • low-molecular-weight polyolefins such as low-molecular-weight polyethylene or low-molecular-weight polypropylene having a molecular weight of about 500 to 10,000.
  • fatty acid amides are more preferable.
  • the fatty acid amide examples include saturated fatty acid amides (e.g., stearic acid amide, palmitic acid amide, lauric acid amide, etc.), unsaturated fatty acid amides (e.g., oleic acid amide, erucic acid amide, etc.), bis fatty acid amides (e.g., ethylenebisstearic acid amide, methylenebisstearic acid amide, etc.).
  • the number of carbon atoms in the fatty acid amide and the fatty acid metal salt is preferably 6 or more, more preferably 10 or more.
  • bis-fatty acid amides are preferred, and ethylene bis-stearic acid amide is more preferred.
  • the average particle diameter R of the particles is 1 to 30 ⁇ m. If the average particle size R is less than 1 ⁇ m, blocking resistance will be insufficient.
  • the average particle diameter R is preferably 2 ⁇ m or more, more preferably 3.5 ⁇ m or more. On the other hand, when the average particle size R exceeds 30 ⁇ m, the flexibility of the obtained molded article becomes insufficient.
  • the average particle diameter R of the particles is a median diameter measured by a light scattering method while circulating a dispersion obtained after the particles are dispersed in water or an organic solvent and sufficiently stirred.
  • the content A of the particles in the pellet of the present invention is 5-5000 ppm. When the content is less than 5 ppm, the pellets are blocked.
  • the content A is preferably 50 ppm or more, more preferably 200 ppm or more, still more preferably 500 ppm or more, particularly preferably 800 ppm or more, and most preferably 1000 ppm or more.
  • the content A of the pellets exceeds 5000 ppm, the flexibility of the obtained molded article becomes insufficient.
  • the content A is preferably 4000 ppm or less, more preferably 3000 ppm or less, still more preferably 2700 ppm or less, and particularly preferably 1800 ppm or less.
  • the pellets may contain additives other than the EVOH and the particles as long as they do not impair the effects of the present invention.
  • additives include plasticizers, lubricants, stabilizers, surfactants, colorants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, desiccants, cross-linking agents, and metal salts.
  • the pellets of the present invention contain an alkali metal salt.
  • the cationic species of the alkali metal salt is not particularly limited, sodium salts and/or potassium salts are preferred.
  • the anion species of the alkali metal salt is also not particularly limited. They can be added as carboxylates, carbonates, hydrogen carbonates, phosphates, hydrogen phosphates, borates, hydroxides, and the like.
  • the content of the alkali metal salt is preferably 10 to 500 ppm in terms of alkali metal element.
  • the interlayer adhesion may become insufficient, and it is more preferably 50 ppm or more.
  • the melt stability may be insufficient, and it is more preferably 300 ppm or less.
  • the pellets of the present invention contain a phosphate compound.
  • the phosphoric acid compound is not particularly limited, and various acids such as phosphoric acid and phosphorous acid, salts thereof, and the like can be used.
  • the phosphate may be contained in any form of primary phosphate, secondary phosphate, and tertiary phosphate, but primary phosphate is preferred.
  • the cationic species is not particularly limited, it is preferably an alkali metal salt. Among these, sodium dihydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate are preferred.
  • the content of the phosphate compound is preferably 5 to 200 ppm in terms of phosphate root.
  • the content of the phosphoric acid compound is less than 5 ppm, the coloration resistance during melt molding may be insufficient.
  • the content of the phosphoric acid compound exceeds 200 ppm, the melt stability may be insufficient, and it is more preferably 160 ppm or less.
  • the pellet of the present invention may contain a boron compound.
  • the boron compound is not particularly limited, and examples thereof include boric acids, borate esters, borates, and borohydrides.
  • boric acids include orthoboric acid, metaboric acid, and tetraboric acid.
  • boric acid esters include triethyl borate and trimethyl borate.
  • orthoboric acid hereinafter sometimes simply referred to as boric acid
  • the content of the boron compound is preferably 20 to 2000 ppm or less in terms of boron element.
  • the content of the boron compound is less than 20 ppm, the suppression of torque fluctuation during heating and melting may be insufficient, and the content is more preferably 50 ppm or more.
  • the content of the boron compound exceeds 2000 ppm, gelation tends to occur, and moldability may deteriorate.
  • hydrotalcite compounds hindered phenol-based and hindered amine-based heat stabilizers, metal salts of higher aliphatic carboxylic acids (for example, calcium stearate, magnesium stearate, etc.) may be contained in the pellets in an amount of 0.001 to 1% by mass.
  • specific examples of other additives include the following.
  • Antioxidants 2,5-di-t-butyl-hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4,4'-thiobis-(6-t-butylphenol), 2,2'- methylene-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol), octadecyl-3-(3′,5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl)propionate, 4,4′-thiobis-(6 -t-butylphenol) and the like.
  • UV absorber ethylene-2-cyano-3',3'-diphenyl acrylate, 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3'-t-butyl -5′-methylphenyl)5-chlorobenzotriazole, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone and the like.
  • Plasticizers dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dioctyl phthalate, wax, liquid paraffin, phosphate ester, etc.
  • Antistatic agents pentaerythrityl monostearate, sorbitan monopalmitate, sulfated polyolefins, polyethylene oxide, carbowax, etc.
  • Lubricants ethylene bisstearamide, butyl stearate, etc.
  • Coloring agents carbon black, phthalocyanine, quinacridone, indoline, azo pigments, red iron oxide, etc.
  • the method for producing the pellets of the present invention is not particularly limited, but includes a step of cutting the strand containing the EVOH, the particles and water to obtain cylindrical hydrous pellets, and drying the hydrous pellets to form the recesses.
  • a manufacturing method having a step of forming is preferred. According to this method, as will be described later, predetermined protrusions can be formed on the pellet surface, and predetermined recesses can be formed on the side surface or cut surface of the pellet.
  • the method of mixing the EVOH and the particles includes a method of mixing the EVOH dissolved in a good solvent such as a water/alcohol mixed solvent and the particles, and a method of mixing the EVOH and the particles in the good solvent, followed by mixing the EVOH and the particles.
  • a method of dissolving EVOH and the like can be mentioned.
  • other additives may be mixed as necessary.
  • Methanol, ethanol, propanol and the like are used as the alcohol contained in the mixed solvent, and methanol is industrially preferred.
  • the mass ratio (EVOH/good solvent) is usually 20/80 to 60/40.
  • the mass ratio of water to alcohol in the mixed solvent is usually 10/90 to 60/40.
  • the EVOH solution obtained in this way is extruded through a nozzle or the like into a poor solvent for precipitation to obtain strands containing the EVOH, the particles, water and, if necessary, other additives.
  • protrusions are formed in a state where the particles are coated with EVOH. At this time, since the particles are coated with EVOH, the projections can be maintained without the particles slipping down.
  • some projections are initially formed on the surface of the strands due to contraction of the strands when the EVOH solution is extruded into the poor solvent for precipitation. After that, when the hydrous pellets are dried, the pellets shrink further as the solvent volatilizes, so that the projections on the surface of the pellets become higher.
  • the poor solvent examples include water or water/alcohol mixed solvents, aromatic hydrocarbons such as benzene, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as dipropyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate and the like.
  • Organic acid esters and the like are used, but water or a water/alcohol mixed solvent is preferable in terms of ease of handling.
  • Alcohols such as methanol, ethanol and propanol are used as the alcohol, and methanol is industrially preferred.
  • the mass ratio (water/alcohol) when water/alcohol is mixed may be appropriately adjusted according to the composition of the EVOH solution, the bath temperature during pelletizing, which will be described later, and the like, but is usually 70/30 to 95/5. be.
  • the mass ratio of the poor solvent to the strands (poor solvent/strand) is not particularly limited, but is preferably 50 to 10,000 from the viewpoint of easily obtaining hydrous pellets with a uniform size distribution.
  • the temperature at which the EVOH solution containing the EVOH, the particles, etc. is brought into contact with the poor solvent is preferably ⁇ 10° C. or higher, more preferably 0° C. or higher.
  • the temperature is preferably 40° C. or lower, more preferably 20° C. or lower, even more preferably 15° C. or lower, and even more preferably 10° C. or lower.
  • the solution is extruded into the poor solvent in the form of a strand through a nozzle or the like.
  • the shape of the outlet of such a nozzle is preferably circular.
  • the inner diameter of the nozzle is preferably 1 to 10 mm. In this way, the solution is extruded in a strand from the nozzle.
  • the number of strands does not necessarily have to be one, and any number between several to several hundred can be extruded.
  • the extruded strands are then cut after the EVOH has sufficiently solidified to obtain cylindrical hydrous pellets.
  • the length of the hydrous pellets at this time is usually 1 to 10 mm.
  • Examples of the method for washing the water-containing pellets include a method of immersing the water-containing pellets in water or the like.
  • the water may contain acetic acid, in which case the content of acetic acid is usually 0.1-5 g/l.
  • the water content of the water-containing pellets after washing is usually 30 to 60% by mass.
  • additives may be added to the water-containing pellets after washing.
  • Examples of the method at this time include a method of immersing the water-containing pellets in an aqueous solution in which an additive is dissolved.
  • Suitable methods for drying the water-containing pellets include a stationary drying method and a fluidized drying method, and it is also possible to adopt a multi-stage drying process that combines several drying methods.
  • the drying temperature is 50-120° C. and the drying time is 0.5-30 hours. At this time, the drying temperature may be raised stepwise.
  • the moisture content of the water-containing pellets before drying is usually 30 to 60% by mass, and the moisture content of the pellets after drying is usually 0 to 9% by mass.
  • At least one of the side surface and the cut surface of the pellet of the present invention obtained in this way must be formed with a predetermined concave portion, which will be described later.
  • These recesses can be formed by drying cylindrical wet pellets. By forming recesses in the pellets, the contact area between the pellets is reduced, thereby improving the blocking resistance, stabilizing the discharge amount during melt extrusion, and improving the extrusion stability.
  • the recess may be formed only on one of the side surface and the cut surface of the pellet, or may be formed on both. Among them, it is preferable that the recess is formed at least on the side surface of the pellet.
  • FIG. 1 is an appearance photograph of the pellet 1 side surface 2 obtained in Example 1, which will be described later.
  • FIG. 2 is an electron micrograph of a cross section 4 obtained by cutting the pellet 1 perpendicularly to the flow direction 3 (extrusion direction when forming strands).
  • the recess 5 formed in the side surface 2 of the pellet 1 of the present invention will be described using these figures.
  • Four recesses 5 are formed in the side 2 of the pellet 1 shown in FIGS.
  • the recesses 5 formed in the side surface 2 are generally arranged in a line circumferentially of the cylindrical pellet 1 .
  • the number n of the recesses 5 should be 2-5.
  • the number n of the concave portions 5 is preferably 3 or more. On the other hand, the number of concave portions 5 is preferably four or less.
  • FIG. 1 two cross-sections perpendicular to the flow direction 3 of the pellets 1 at a distance of L/4 (mm) from the center of gravity 6 of the pellets 1 are indicated by broken lines.
  • the distances ⁇ 1 to ⁇ n and the distances ⁇ 1 to ⁇ n obtained by measuring at least one cross section 4 at positions between them must satisfy the above formula (1).
  • the cross section 4 shown in FIG. 2 is obtained by cutting perpendicularly to the flow direction 3 of the pellet 1 at a position L/4 (mm) or less from the center of gravity 6 of the pellet 1 .
  • the distances ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity 7 of the cross section 4 to the edge 8 of the concave portion 5 are defined by the center of gravity 7 at each edge 8 from the center of gravity 7 of the cross section 4 as shown by the solid line in FIG. means the distance to the furthest point from Further, the distances ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity 7 of the cross section 4 to the bottom 9 of the recess 5 are the distances from the center of gravity 7 of the cross section 4 to the center of gravity 7 of each bottom 9, as shown by the broken lines in FIG. Means the distance to the nearest point.
  • the left side of equation (1) is the distance ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity 7 to the bottom 9 of the recess 5 ( dashed line).
  • the ratio is 1, and when the recess 5 is formed by deformation, the ratio decreases.
  • a cylindrical water-containing pellet is dried, it shrinks uniformly, so that the cross section of the dried pellet perpendicular to the flow direction becomes circular.
  • (1) changing the ethylene unit content a (2) changing the melting enthalpy ⁇ Hm, and (3) using the modified EVOH represented by the above formula (I) as the EVOH.
  • the left side of the above formula (1) is preferably 0.7 or less (that is, satisfying the following formula (1')), more preferably 0.65 or less, further preferably 0.55 or less, and 0.52 or less. Especially preferred.
  • the left side of the above formula (1) is preferably 0.2 or more (that is, satisfying the following formula (1'')), more preferably 0.3 or more, further preferably 0.35 or more, and 0 .4 or more is particularly preferred. ( ⁇ 1+ ⁇ 2...+ ⁇ n)/( ⁇ 1+ ⁇ 2...+ ⁇ n) ⁇ 0.7 (1') 0.2 ⁇ ( ⁇ 1+ ⁇ 2...+ ⁇ n)/( ⁇ 1+ ⁇ 2...+ ⁇ n) (1'')
  • the ratio (Di/L) of the diameter Di to the length L (mm) of the pellet 1 is preferably 1 or less.
  • the ratio (Di/L) is more preferably 0.9 or less, even more preferably 0.8 or less.
  • the ratio (Di/L) is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more, and even more preferably 0.5 or more.
  • FIG. 3 is an example of an appearance photograph of the side surface 2 of the pellet 1 of the present invention in which the recess 11 is formed in the cut surface 10. As shown in FIG. Two dashed lines indicate the shape of each concave portion 11 formed on both cut surfaces 10 viewed from the side surface 2 of the cylindrical pellet 1 .
  • the depth D (mm) of the recess 11 means the distance in the flow direction 3 between the two most distant points in the flow direction 3 of the recess 11 formed in the cut surface 10 .
  • the ratio D/L is usually 0.4 or less.
  • the ratio (Di/L) of the diameter Di to the length L (mm) of the pellet 1 preferably exceeds 1.
  • the ratio (Di/L) is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1.75 or less.
  • projections containing the particles and coated with the EVOH must be formed on the surface of the pellet. Blocking resistance is improved by forming such protrusions. It is considered that such an effect is produced by coating the surface of the particles with the EVOH. Such coatings can be formed by the methods described above. It is believed that the projections are formed by pushing up the EVOH pellet surface layer by the added particles. Therefore, the height H ( ⁇ m) and the number per unit area of the projections can be adjusted by the amount of the particles added and their average particle diameter R ( ⁇ m).
  • the number of protrusions formed on the surface of the pellet of the present invention is preferably 1 to 100000/mm 2 . When the number of protrusions is within this range, the contact area between the pellets 1 is further reduced, thereby further improving blocking resistance and extrusion stability.
  • the height H of the protrusion is 0.1 to 15 ⁇ m. If the height H is less than 0.1 ⁇ m, blocking resistance will be insufficient.
  • the height H is preferably 0.2 ⁇ m or more, more preferably 0.3 ⁇ m or more, still more preferably 0.4 ⁇ m or more, and particularly preferably 0.5 ⁇ m or more. On the other hand, if the height H exceeds 15 ⁇ m, the flexibility of the resulting molded product will be insufficient.
  • the height H is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 7.5 ⁇ m or less, even more preferably 5 ⁇ m or less, even more preferably 3 ⁇ m or less, particularly preferably 2.5 ⁇ m or less, most preferably 2 ⁇ m or less.
  • the height of the protrusions is calculated by the method described in Examples.
  • the average particle diameter R ( ⁇ m) of the particles and the height H ( ⁇ m) of the protrusions satisfy the following formula (7). If H/R is less than 0.1, blocking resistance may be insufficient. H/R is more preferably 0.11 or more, still more preferably 0.12 or more. On the other hand, when H/R exceeds 0.9, the resulting molded article may have insufficient flexibility. H/R is more preferably 0.85 or less, still more preferably 0.8 or less. 0.1 ⁇ H/R ⁇ 0.9 (7)
  • the melting enthalpy ⁇ Hm of the pellets is preferably 10 to 100 J/g. If the melting enthalpy ⁇ Hm is less than 10 J/g, blocking resistance may be insufficient.
  • the melting enthalpy ⁇ Hm is more preferably 20 J/g or more. On the other hand, if the melting enthalpy ⁇ Hm exceeds 100 J/g, the drawability may be insufficient.
  • the melting enthalpy ⁇ Hm is 100 J/g or less, the crystallinity of the EVOH is lowered. The decrease in crystallinity makes it easier for the water-containing pellets to shrink unevenly, so that predetermined recesses are likely to be formed on the side surfaces of the pellets.
  • the melting enthalpy ⁇ Hm is more preferably 90 J/g or less, still more preferably 80 J/g or less, still more preferably 65 J/g or less, and particularly preferably 64 J/g or less.
  • the melting enthalpy ⁇ Hm of the pellet is calculated by the method described in Examples.
  • the melting enthalpy ⁇ Hm (J/g) of the pellets and the content A (ppm) of the particles satisfy the following formula (6). If “ ⁇ Hm/100+A/500" is less than 1, blocking resistance may be insufficient. “ ⁇ Hm/100+A/500” is more preferably 2 or more, and still more preferably 2.5 or more. On the other hand, when ⁇ Hm/100+A/500 is greater than 10, stretchability may be insufficient. ⁇ Hm/100+A/500 is more preferably 9 or less, still more preferably 8 or less. 1 ⁇ Hm/100+A/500 ⁇ 10 (6)
  • the melting point of the pellets is not particularly limited, it is usually 110-200°C. If the melting point is lower than 110°C, blocking resistance may be insufficient.
  • the melting point is preferably 120° C. or higher, more preferably 130° C. or higher, still more preferably 140° C. or higher, and particularly preferably 145° C. or higher. On the other hand, when the melting point exceeds 200° C., the thermal stability during molding is deteriorated.
  • the melting point is preferably 190° C. or lower, more preferably 185° C. or lower, still more preferably 180° C. or lower, and particularly preferably 175° C. or lower.
  • the pellets may be used alone, or may be used as mixed pellets together with other resin pellets.
  • other resin pellets include EVOH pellets other than the pellets of the present invention, pellets of various thermoplastic resins, and the like.
  • the content of the pellets of the present invention in the mixed pellets is not particularly limited, but is usually 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more.
  • the pellets of the present invention have excellent blocking resistance and can be molded into products with excellent flexibility.
  • the pellets also have excellent extrusion stability. Furthermore, since the pellets have a high dissolution rate in a solvent, the coating solution preparation process time can be shortened, and the coating film production rate can be increased. Therefore, the pellets can be used as food packaging containers, pharmaceutical packaging containers, industrial chemical packaging containers, and agricultural chemical packaging containers by taking advantage of the gas barrier properties, transparency, aroma retention, solvent resistance, oil resistance, etc. inherent in the EVOH. It is used in a wide range of applications, including various packaging containers such as fuel containers, transport pipes, and resin wallpaper.
  • a pellet containing modified EVOH and particles and cut into a cylindrical shape wherein the pellet contains 5 to 5000 ppm of particles having an average particle diameter R of 1 to 30 ⁇ m, and the modified EVOH is represented by the following formula (I ), the content ratio (mol%) of a, b and c with respect to the total monomer units satisfies the following formulas (2) to (4), and the degree of saponification defined by the following formula (8) (DS) is 90 mol% or more,
  • W represents a hydrogen atom, a methyl group or a group represented by R 2 -OY
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, a formyl group or a represents an alkanoyl group.
  • R 1 and R 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 9 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 9 carbon atoms, and the alkylene group and the alkyleneoxy group are a hydroxyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
  • L the length of the pellet
  • a recess is formed in the side surface or cut surface of the pellet, and the recess is formed in the side surface, the number n of the recesses is 2 to 5, and the pellet In at least one cross section perpendicular to the flow direction of the pellet at a position L / 4 (mm) or less from the center of gravity of the distance ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the edge of the recess formed on the side surface and the distance ⁇ 1 to ⁇ n from the center of gravity of the cross section to the bottom of the recess formed on the side surface satisfies the following
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer may be referred to as EVAc.
  • Synthesis example 1 (1) Synthesis of EVAc Into a 250 L pressurized reactor equipped with a jacket, a stirrer, a nitrogen inlet, an ethylene inlet, and an initiator addition port, 90 kg of vinyl acetate (in formula (V), R 9 is a methyl group; hereinafter referred to as VAc), 9 kg of methanol (hereinafter sometimes referred to as MeOH), 2-methylene-1,3-propanediol diacetate (in formula (VI), R 3 and R 4 are hydrogen atoms, R 10 and R 11 are methyl 1.9 kg of a group: hereinafter referred to as MPDAc) was charged, the temperature was raised to 60° C., and nitrogen was bubbled for 30 minutes to replace the inside of the reaction vessel with nitrogen.
  • V vinyl acetate
  • R 9 is a methyl group; hereinafter referred to as VAc
  • MeOH 9 kg of methanol
  • ethylene pressure was 5.8 MPa.
  • 72 g of 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. “V-65”) was added as a methanol solution as an initiator. to initiate polymerization.
  • the ethylene pressure was maintained at 5.8 MPa and the polymerization temperature at 60° C. during the polymerization. After 6 hours, when the conversion of VAc reached 40%, the mixture was cooled to stop the polymerization. After the reactor was opened to deethyleneize, nitrogen gas was bubbled through to completely deethylenize.
  • modified EVAc ethylene-vinyl acetate copolymer
  • MPDAc structural unit derived from MPDAc
  • modified EVOH ion-exchanged water was added to distill MeOH out of the reaction vessel to precipitate modified EVOH.
  • the precipitated modified EVOH was collected and pulverized with a mixer.
  • the obtained modified EVOH powder was put into a 1 g/L aqueous solution of acetic acid (bath ratio: 20: ratio of 20 L of aqueous solution to 1 kg of powder) and washed with stirring for 2 hours. This was deliquored, further put into a 1 g/L acetic acid aqueous solution (bath ratio: 20), and washed with stirring for 2 hours.
  • the deliquored product was put into ion-exchanged water (bath ratio: 20), stirred and washed for 2 hours, and the deliquoring operation was repeated three times for purification. Next, it was immersed in 10 L of an aqueous solution containing 0.5 g/L of acetic acid and 0.1 g/L of sodium acetate with stirring for 4 hours, deliquored, and dried at 60° C. for 16 hours to obtain a roughly dried modified EVOH. got
  • modified EVAc was precipitated in ion-exchanged water. The precipitate was collected and dried under vacuum at 60° C. to obtain a dry product of modified EVAc.
  • the resulting dry product of modified EVAc was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO)-d6 containing tetramethylsilane as an internal standard substance, and 1 H-NMR at 500 MHz (manufactured by JEOL Ltd.: “GX-500” ) at 80°C.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • x is the integrated value of 0.6 to 1.0 ppm
  • y is the integrated value of 1.0 to 1.85 ppm
  • z is the integrated value of 3.7 to 4.1 ppm
  • 4.4 to 5 When the integrated value of 3 ppm is w, the content of ethylene units (a: mol%), the content of vinyl ester units (b: mol%), and the content of structural units derived from MPDAc (c: mol%) are , are calculated according to the following equations.
  • the ethylene unit content (a) of the modified EVAc in Example 1 was 44.0 mol%
  • the vinyl ester unit content (b) was 54.5 mol%
  • the structural unit derived from MPDAc content (c) was 1.5 mol %.
  • the values of a, b and c in modified EVAc are the same as the values of a, b and c in modified EVOH after saponification treatment.
  • Synthesis Examples 2-10 EVAc and EVOH were prepared and analyzed in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the polymerization conditions in Synthesis Example 1 were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results.
  • Silysia 310P manufactured by Fuji Silysia Chemical Co., Ltd.
  • Water-containing pellets of modified EVOH were obtained by cutting into cylindrical pellets having a height of 4 mm and a diameter of 3 mm.
  • the moisture content of the resulting hydrous pellets of modified EVOH was measured with a halogen moisture meter "HR73" manufactured by Mettler Co., Ltd., and found to be 60% by mass.
  • Moist pellets of modified EVOH were obtained from which residues were removed.
  • the moisture content of the resulting hydrous pellets of modified EVOH was measured with a halogen moisture meter "HR73" manufactured by Mettler Co., Ltd., and found to be 55% by mass.
  • This solution was analyzed for contained metals by an ICP emission spectrometer (“Avio500” manufactured by PerkinElmer) to determine the contents of elemental sodium and elemental phosphorus.
  • the sodium salt content was 150 ppm in terms of sodium element, and the phosphate compound content was 40 ppm in terms of phosphate root.
  • FIG. 1 is a photograph of the appearance of the sides of the pellets obtained in (3) above.
  • the diameter Di (mm) and the length L (mm) in the flow direction of the pellets were obtained by measuring with vernier calipers.
  • FIG. 2 is an electron microscope image of a cross section 4 obtained by cutting perpendicularly to the flow direction 3 of the pellet 1 at a position L/4 (mm) or less from the center of gravity 6 of the pellet 1 .
  • Four recesses 5 were formed on the side surface of the pellet.
  • FIG. 4 is an electron microscope image of the pellet surface obtained in (3) above. As shown in FIG. 4, protrusions were formed on the surface of pellet 1 . The height H ( ⁇ m) and the number of protrusions (pieces/mm 2 ) were determined from the images (two images on the right side of FIG. 4) observed from the direction parallel to the pellet surface. Table 3 shows the results. Images observed from the perpendicular direction to the surface of the pellet 1 (two on the left side of FIG. 4) and a scanning electron microscope "S-3000N" with an EDX (energy dispersive X-ray spectrometer) manufactured by Hitachi, Ltd. Since the carbon element component and the oxygen element component were detected in the analysis, it was confirmed that the surface of the protrusions was modified EVOH.
  • EDX energy dispersive X-ray spectrometer
  • the temperature conditions of the extruder were set as follows according to the melting point of the modified EVOH.
  • Supply part 150°C (120°C in Example 11 and Comparative Example 7)
  • Compressed part Melting point of modified EVOH +20°C
  • Weighing part Melting point of modified EVOH +20°C
  • Die temperature Melting point of modified EVOH +20°C
  • the heat-degraded resin adhering to the lip part tends to cause defects such as gels and lumps in the resulting film, and the small amount of accumulated resin means that it is possible to stably melt and mold over a long period of time. means. Table 3 shows the results.
  • Examples 2-13, 16, Comparative Examples 1-2, 4, 7, 8 Pellets were produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the type of EVOH and the type and content of particles were changed. Results are shown in Tables 2 and 3. In all pellets, the elemental sodium content was 150 ppm, the phosphate compound content was 40 ppm in terms of phosphate root, and the acetic acid content was 100 ppm.
  • Example 14 Pellets were produced and evaluated in the same manner as in Example 2, except that the water and methanol charged during the production of hydrous pellets were changed to 37 parts by mass and 149 parts by mass, respectively.
  • the sodium element content was 150 ppm
  • the phosphate compound content was 40 ppm in terms of phosphate root
  • the acetic acid content was 100 ppm.
  • the obtained pellets had recesses formed on both cut surfaces, and their D/L was 0.22. Results are shown in Tables 2 and 3.
  • Example 15 The solution into which 1 part by mass of the water-containing pellets is added during pellet production is an aqueous solution with a sodium acetate concentration of 0.5 g/L, an acetic acid concentration of 0.4 g/L, a phosphoric acid concentration of 0.05 g/L, and a boric acid concentration of 0.2 g/L.
  • Pellets were produced and evaluated in the same manner as in Example 2, except that the content was changed to 18.5 parts by mass (bath ratio: 20). Results are shown in Tables 2 and 3.
  • the obtained pellets had an elemental sodium content of 150 ppm, a phosphate compound content of 40 ppm in terms of phosphate radical, an acetic acid content of 100 ppm, and a boric acid content of 1000 ppm.
  • the melt flow rate (MFR) of the obtained modified EVOH (190° C., under 2160 g load) was 3.7 g/10 minutes.
  • Example 17 Pellets were produced and evaluated in the same manner as in Example 2, except that the roughly dried EVOH obtained in Synthesis Example 9 was used. Results are shown in Tables 2 and 3. The obtained pellets had a sodium element content of 150 ppm, a phosphate compound content of 40 ppm in terms of phosphate radical, and an acetic acid content of 100 ppm.
  • Example 18 100 parts by mass of the crude dried EVOH obtained in Synthesis Example 10, 0.12 parts by mass of Silysia 350 (manufactured by Fuji Silysia Chemical Co., Ltd.), 70 parts by mass of water, and 163 parts by mass of MeOH were charged to produce hydrous pellets. Pellets were produced and evaluated in the same manner as in Example 2. The obtained pellets had a sodium element content of 150 ppm, a phosphate compound content of 40 ppm in terms of phosphate radical, and an acetic acid content of 100 ppm. Results are shown in Tables 2 and 3.
  • Comparative example 3 Pellets were obtained by carrying out the above (1) to (3) in the same manner as in Example 2, except that no particles were added. Also, based on (4) to (7), the melting point, sodium element content, phosphate compound content, and acetic acid content were measured. The melting point was 152° C., the sodium element content was 150 ppm, the phosphate compound content was 40 ppm in terms of phosphate radical, the acetic acid content was 100 ppm, and the melting enthalpy ⁇ Hm was 55 (J/g). rice field. When the cut surface of the pellet obtained as described in (8) was observed with an electron microscope, four concave portions 5 were formed on the side surface of the pellet.
  • Electron microscope observation of the cut surface of the pellet after kneading with the twin-screw extruder revealed that no depressions were formed. Further, when the surface of the pellet was observed with an electron microscope, no projections were formed on the surface of the pellet.
  • Comparative Examples 5 and 6 Pellets were produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that in the production of hydrous pellets, the particles to be added were changed to molecular sieve 4A (manufactured by Union Showa Co., Ltd.). Molecular sieve 4A was pulverized in a mixer to have the average particle size shown in Tables 2 and 3. Table 2 shows the results.

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Abstract

ケン化度90モル%以上のEVOH及び粒子を含有し、円筒状に切断されてなるペレットであって、前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)が65(J/g)以下であり、前記ペレットが、平均粒子径Rが1~30μmの粒子を5~5000ppm含有し、前記ペレットの長さがL(mm)であり、前記ペレットの側面又は切断面に凹部が形成され、前記側面に凹部が形成される場合、該凹部の数nが2~5であり、前記ペレットの重心からL/4(mm)以下の位置における、前記ペレットの流れ方向に対して垂直な少なくとも1つの断面において、該断面の重心から、側面に形成される凹部の縁までの距離α1~αnと、該断面の重心から、側面に形成される凹部の底までの距離β1~βnが下記式(1)を満たし、 (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.8 (1) 前記切断面に凹部が形成される場合、前記ペレットの長さL(mm)に対する、切断面に形成される凹部の深さD(mm)の比D/Lが0.1以上であり、前記ペレットの表面に高さHが0.1~15μmの突起が形成され、該突起が、前記粒子を含むとともに、該粒子が前記EVOHで被覆されてなる、ペレットである。当該ペレットはブロッキング耐性に優れるとともに、柔軟性に優れた成形品を得ることができる。しかも、当該ペレットは押出安定性にも優れる。

Description

エチレン-ビニルアルコール共重合体を含有するペレット及びその製造方法
 本発明は、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含有するペレット及びその製造方法に関する。
 エチレン-ビニルアルコール共重合体(以下、EVOHと略記することがある)は、ガスバリア性、透明性、保香性、耐溶剤性、耐油性などに優れており、かかる特性を生かして、食品包装容器、医薬品包装容器、工業薬品包装容器、農薬包装容器等の各種包装容器、燃料容器をはじめとして、広い用途に用いられている。このような成形品を製造する際には、EVOHを溶融成形した後で、二次加工する場合も多い。例えば、機械的強度の向上を目指して延伸したり、容器形状にするためにEVOH層を含むフィルムやシートを熱成形したりすることが広く行われている。
 また、近年、より高い延伸倍率で延伸することやより深い絞り形状の成形品を熱成形して得たいという要求が高まっている。さらに、EVOHは弾性率が高い樹脂なので、より柔軟性を有する樹脂が欲しいという要求も高まっている。
 このようなことから、EVOHが本来有するガスバリア性、透明性、保香性、耐溶剤性、耐油性などの性能をできるだけ損なわず、二次加工性及び柔軟性が改善された樹脂が求められている。
 特許文献1には、エチレン、酢酸ビニル及び2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテートを共重合してからケン化して得られる、2-メチレン-1,3-プロパンジオール単位が共重合された変性EVOHが記載されている。そして、当該変性EVOHは、バリア性、柔軟性及び二次加工性に優れていると記載されている。しかしながら、得られたフィルムやシート状等の成形品を重ねたり、ロール状にしたりして保管した場合等において、成形品同士が固着するブロッキングの問題があった。
 一方、特許文献2には、平均粒子径が0.3μmを超え20μm以下である無機粒子からなるブロッキング防止剤を含有する変性EVOHが記載されている。しかし、当該変性EVOHはフィルムのブロッキングの改善は認められたものの、ペレット同士のブロッキングの改善は不十分であった。
WO2014/024912号公報 特開2019-182947号公報
 本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、二次加工性、柔軟性及びブロッキング耐性に優れたEVOHを含有するペレット及びその製造方法を提供する。
 本発明者らは、EVOHを含有するペレットの柔軟性及びブロッキング耐性を向上させるべく鋭意検討した結果、ペレット表面に粒子がEVOHで被覆されてなる突起を形成するとともに、前記ペレットの側面又は切断面に所定の凹部を形成すること等によって課題解決に至った。
 上記課題は、ケン化度90モル%以上のEVOH及び粒子を含有し、円筒状に切断されてなるペレットであって、前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)が65(J/g)以下であり、前記ペレットが、平均粒子径Rが1~30μmの粒子を5~5000ppm含有し、前記ペレットの長さがL(mm)であり、前記ペレットの側面又は切断面に凹部が形成され、前記側面に凹部が形成される場合、該凹部の数nが2~5であり、前記ペレットの重心からL/4(mm)以下の位置における、前記ペレットの流れ方向に対して垂直な少なくとも1つの断面において、該断面の重心から、側面に形成される凹部の縁までの距離α1~αnと、該断面の重心から、側面に形成される凹部の底までの距離β1~βnが下記式(1)を満たし、
 (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.8   (1)
 前記切断面に凹部が形成される場合、前記ペレットの長さL(mm)に対する、切断面に形成される凹部の深さD(mm)の比D/Lが0.1以上であり、前記ペレットの表面に高さHが0.1~15μmの突起が形成され、該突起が、前記粒子を含むとともに、該粒子が前記EVOHで被覆されてなる、ペレットを提供することによって解決される。
 このとき、前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)が64(J/g)以下であることが好ましい。前記EVOHが、下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(2)~(4)を満足する変性EVOHであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
[式(I)中、Wは、水素原子、メチル基又はR-OYで表される基を表し、X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。R、Rは、それぞれ独立に単結合、炭素数1~9のアルキレン基又は炭素数1~9のアルキレンオキシ基を表し、前記アルキレン基及び前記アルキレンオキシ基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
 24≦a≦55  (2)
 0.01≦c≦10  (3)
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (4)
 上記式(I)中のa及びcが下記式(5)を満たすことが好ましい。
 29≦1.2a+8c≦100 (5)
 上記式(I)中のRが単結合で、Wがヒドロキシメチル基であることも好ましい。
 前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)と前記粒子の含有量A(ppm)が下記式(6)を満たすことも好ましい。
 1≦ΔHm/100+A/500≦10  (6)
 前記粒子の平均粒子径R(μm)と前記突起の高さH(μm)が、下記式(7)を満たすことも好ましい。
 0.1≦H/R≦0.9  (7)
 前記粒子が無機酸化物粒子であることも好ましい。前記無機酸化物粒子が酸化ケイ素粒子又は金属酸化物粒子であることがより好ましい。
 前記粒子が飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、ビス脂肪酸アミド及び脂肪酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種を含む有機化合物粒子であることも好ましい。
 上記課題は、前記EVOH、前記粒子及び水を含有するストランドを切断して円筒状の含水ペレットを得る工程と、該含水ペレットを乾燥させることにより前記凹部を形成させる工程とを有する前記ペレットの製造方法を提供することによっても解決される。
 上記課題は、変性EVOH及び粒子を含有し、円筒状に切断されてなるペレットであって、前記ペレットが、平均粒子径Rが1~30μmの粒子を5~5000ppm含有し、前記変性EVOHが、下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(2)~(4)を満足し、かつ下記式(8)で定義されるケン化度(DS)が90モル%以上のものであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[式(I)中、Wは、水素原子、メチル基又はR-OYで表される基を表し、X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。R、Rは、それぞれ独立に単結合、炭素数1~9のアルキレン基又は炭素数1~9のアルキレンオキシ基を表し、前記アルキレン基及び前記アルキレンオキシ基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
 24≦a≦55  (2)
 0.01≦c≦10  (3)
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (4)
 DS=[(X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数)/(X、Y及びZの合計モル数)]×100  (8)
 前記ペレットの長さがL(mm)であり、前記ペレットの側面又は切断面に凹部が形成され、前記側面に凹部が形成される場合、該凹部の数nが2~5であり、前記ペレットの重心からL/4(mm)以下の位置における、前記ペレットの流れ方向に対して垂直な少なくとも1つの断面において、該断面の重心から、側面に形成される凹部の縁までの距離α1~αnと、該断面の重心から、側面に形成される凹部の底までの距離β1~βnが下記式(1)を満たし、
 (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.8   (1)
 前記切断面に凹部が形成される場合、前記ペレットの長さL(mm)に対する、切断面に形成される凹部の深さD(mm)の比D/Lが0.1以上であり、前記ペレットの表面に高さHが0.1~15μmの突起が形成され、該突起が、前記粒子を含むとともに、該粒子が前記変性EVOHで被覆されてなるペレットを提供することによっても解決される。
 本発明のペレットはブロッキング耐性に優れるとともに、二次加工性と柔軟性に優れた成形品を得ることができる。しかも、当該ペレットは押出安定性にも優れる。したがって、当該ペレットはバリア材等に好適に用いることができる。また、本発明の製造方法によれば、このようなペレットを簡便に製造できる。
実施例1において得られたペレット側面の外観写真である。 実施例1において得られたペレットの重心からL/4(mm)以下の位置において、当該ペレットを流れ方向に対して垂直に切断して得られた断面の電子顕微鏡写真である。 切断面に凹部が形成された本発明のペレット側面の外観写真の一例である。 実施例1において得られたペレット表面の電子顕微鏡画像である。
 本発明のペレットは、ケン化度90モル%以上のEVOH及び粒子を含有し、円筒状に切断されてなるペレットであって、前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)が65(J/g)以下であり、前記ペレットが、平均粒子径Rが1~30μmの粒子を5~5000ppm含有し、前記ペレットの長さがL(mm)であり、前記ペレットの側面又は切断面に凹部が形成され、前記側面に凹部が形成される場合、該凹部の数nが2~5であり、前記ペレットの重心からL/4(mm)以下の位置における、前記ペレットの流れ方向に対して垂直な少なくとも1つの断面において、該断面の重心から、側面に形成される凹部の縁までの距離α1~αnと、該断面の重心から、側面に形成される凹部の底までの距離β1~βnが下記式(1)を満たし、
 (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.8   (1)
 前記切断面に凹部が形成される場合、前記ペレットの長さL(mm)に対する、切断面に形成される凹部の深さD(mm)の比D/Lが0.1以上であり、前記ペレットの表面に高さHが0.1~15μmの突起が形成され、該突起が、前記粒子を含むとともに、該粒子が前記EVOHで被覆されてなるものである。
 本発明のペレットは柔軟性及びブロッキング耐性に優れる。しかも、当該ペレットは押出安定性にも優れる。従来、所定の単位を共重合させることによって柔軟性等を向上させた変性EVOHが知られていたが、ロール状で保管した場合等にブロッキングが生じて問題となっていた。また、所定の平均粒子径を有する無機粒子からなるブロッキング防止剤を含有する変性EVOHも知られていたが、変性EVOHペレット同士がブロッキングしてなお問題となることがあった。それに対して、本発明では、ペレットの表面に前記突起を形成するとともに、側面又は切断面に前記凹部を形成することで、ペレット同士の接触面積が低下し、ブロッキング耐性が改善するものと考えられる。また、前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)が所定の範囲であることによって柔軟性が向上するとともに、前記凹部が形成され易くなるものと考えられる。その結果、優れた柔軟性とブロッキング耐性との両立が可能となる。しかも、ペレット同士の接触面積が低下することにより、溶融押出時の吐出量が安定し、押出安定性も向上する。
 本発明のペレットに含まれる前記EVOHは、通常、エチレンとビニルエステルとを重合して得られるエチレン-ビニルエステル共重合体をけん化することにより得られる。
 前記EVOH中の全単量体単位に対するエチレン単位の含有率a(モル%)が下記式(2)を満足すること、すなわち24~55モル%であることが好ましい。エチレン単位含有率aが24モル%未満では、前記EVOHの溶融成形性が悪化するおそれがある。エチレン単位の含有率aは、より好適には26モル%以上であり、さらに好適には30モル%以上である。一方、エチレン単位含有率aが55モル%を超えると、前記EVOHのバリア性が不足するおそれがある。エチレン単位の含有率aは、より好適には52モル%以下であり、さらに好適には49モル%以下である。
 24≦a≦55  (2)
 本発明のペレットに含まれる前記EVOHは、ケン化度(DS)が90モル%以上である。本発明においてケン化度とは、前記EVOHにおける、けん化によって水酸基に変換され得るエステル基と水酸基との合計モル数に対して当該水酸基のモル数が占める割合(モル%)をいう。ケン化度(DS)が90モル%未満になると、十分なバリア性能が得られないばかりか、前記EVOHの熱安定性が不十分となり、溶融成形時にゲルやブツが発生しやすくなる。また、熱安定性が低下することにより、高温成形時のロングラン成形性が低下する傾向がある。ケン化度(DS)は、好適には95モル%以上であり、より好適には98モル%以上であり、さらに好適には99モル%以上である。特に優れたバリア性及び熱安定性を有するためには、ケン化度(DS)は、好適には99モル%以上であり、より好適には99.5モル%以上であり、さらに好適には99.8モル%以上である。
 ケン化度(DS)は、核磁気共鳴(NMR)法によって得ることができる。上記エチレン単位の含有率a、後述する式(I)で表される変性EVOHにおける、b及びcで示される単量体単位の含有率も、NMR法によって得ることができる。
 前記EVOHの好ましいメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は0.1~30g/10分であり、より好ましくは0.3~25g/10分、更に好ましくは0.5~20g/10分である。但し、融点が190℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿した値で表す。得られるペレットのMFRも上記範囲であることが好ましい。
 本発明のペレットに含まれる前記EVOHは、ケン化度(DS)が上記範囲であればよく、その種類は特に限定されないが、下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が上記式(2)並びに下記式(3)及び(4)を満足する変性EVOHであることが好ましい。この変性EVOHは、エチレン単位及びビニルアルコール単位に加えて、一級水酸基を有する単量体単位(式(I)において、W、Z及びRを含む右端の単量体単位)を含有することによって、当該単量体単位を含まないEVOHに比べて結晶性が低下しているので、柔軟性及び二次加工性をさらに向上させることができる。また、この変性EVOHは、前記一級水酸基の強い水素結合力により、結晶性の低下に起因するバリア性の低下を軽減させることができる。すなわち、バリア性能の低下を最小限に抑えながら、柔軟性及び二次加工性をさらに向上させることができる。さらに、前記一級水酸基を有する単量体単位を含む変性EVOHは結晶性が低いため、含水ペレットを乾燥させる際に不均一に収縮しやすい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式(I)中、Wは、水素原子、メチル基又はR-OYで表される基を表し、X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。R、Rは、それぞれ独立に単結合、炭素数1~9のアルキレン基又は炭素数1~9のアルキレンオキシ基を表し、前記アルキレン基及び前記アルキレンオキシ基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
 0.01≦c≦10  (3)
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (4)
 R、Rは、それぞれ独立に単結合、炭素数1~9のアルキレン基又は炭素数1~9のアルキレンオキシ基を表す。前記アルキレン基及びアルキレンオキシ基は、水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでいてもよい。前記アルキレン基の炭素数は5以下が好ましく、3以下がより好ましく、2以下がさらに好ましい。前記アルキレンオキシ基の炭素数は5以下が好ましく、3以下がより好ましく、2以下がさらに好ましい。
 Wは、好ましくは水素原子又はR-OHで表される基であり、より好ましくはR-OHで表される基である。R-OHで表される基は、好ましくはヒドロキシアルキル基(Rがアルキレン基)である。
 上記式(I)中の一級水酸基を有する単量体単位の具体例としては、例えば、下記式(II)~(IV)で表される単量体単位が挙げられ、中でも式(II)で表される構造単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 [式(II)中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式(III)中、Rは式(I)中のWと同義である。Rは、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式(IV)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~8のシクロアルキル基または水酸基を表し、前記アルキル基及び前記シクロアルキル基は、水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
 上記式(I)中、(1)Rが単結合で、Wがヒドロキシメチル基(上記式(II)中のR、Rが水素原子)であること、(2)Rがヒドロキシメチレン基、Wが水素原子(上記式(III)中のR、Rが水素原子)であること、又は(3)Rがメチルメチレンオキシ基、Wが水素原子(上記式(IV)中のR、Rの一方がメチル基であり、他方が水素原子)であることが好ましく、中でも、(1)が好ましい。
 上記式(I)において、X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。X、Y又はZが水素原子である場合には、上記式(I)が水酸基を有し、X、Y又はZがホルミル基又はアルカノイル基である場合には、上記式(I)がエステル基を有する。当該アルカノイル基としては、炭素数が2~5のアルカノイル基であることが好ましく、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基などがより好適であり、アセチル基がさらに好適である。X、Y及びZは、いずれも、水素原子、又は水素原子を含む混合物であることが好ましい。
 Xを含む単量体単位は、通常、ビニルエステルをケン化することによって得られる。したがって、Xが、水素原子と、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基との混合物であることが好ましい。単量体(酢酸ビニル)の入手のし易さや製造コストを考慮すれば、Xが、水素原子とアセチル基との混合物であることがより好ましい。
 一方、Y及びZを含む単量体単位は、1,3-ジエステル構造を有する不飽和単量体等のエステル基を有する単量体を共重合してからケン化することによっても製造できるし、1,3-ジオール構造を有する不飽和単量体等の水酸基を有する単量体をそのまま共重合することによっても製造できる。したがって、Y及びZは、いずれも水素原子のみであってもよいし、水素原子とホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基との混合物、より好適には、水素原子とアセチル基との混合物であってもよい。
 上記式(I)中、cは、前記変性EVOHにおける、全単量体単位に対する、右端に示された一級水酸基を有する単量体単位の含有率(モル%)を示したものであり、0.01~10モル%であることが好ましい。cが0.01モル%未満では、前記変性EVOHの成形性及び二次加工性が不十分となるおそれがある。cは、より好適には0.05モル%以上であり、さらに好適には0.1モル%以上であり、特に好適には0.5モル%以上である。一方、cが10モル%を超えると、前記変性EVOHのバリア性が低下するおそれがある。cは、より好適には5モル%以下である。
 上記式(I)中、bは、前記変性EVOHにおける、全単量体単位に対するビニルアルコール単位及びビニルエステル単位の含有率(モル%)を示したものである。これが上記式(4)を満足することが好ましい。上記式(4)を満たすということは、前記変性EVOHにおいて、エチレン単位と上記式(I)中で右端に示された一級水酸基を有する単量体単位以外の単量体単位のうちの90%以上がビニルアルコール単位又はビニルエステル単位であるということを意味する。上記式(4)を満足しない場合、ガスバリア性が不十分となるおそれがある。より好適には下記式(4’)を満足し、さらに好適には下記式(4”)を満足する。
[100-(a+c)]×0.95≦b≦[100-(a+c)](4’)
[100-(a+c)]×0.98≦b≦[100-(a+c)](4”)
 上述したとおり、本発明のペレットに含まれる前記EVOHは、ケン化度(DS)が90モル%以上である。前記EVOHが上記式(I)で表されるものである場合、ケン化度(DS)は下記式(8)により求められる。
 DS=[(X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数)/(X、Y及びZの合計モル数)]×100  (8)
 ここで、「X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数」は、水酸基のモル数を示し、「X、Y及びZの合計モル数」は、水酸基とエステル基の合計モル数を示す。
 上記式(I)で表される変性EVOHは、通常ランダム共重合体である。ランダム共重合体であることは、NMRや融点の測定結果から確認できる。
 上記式(I)中のa及びcが下記式(5)を満たすことが好ましい。「1.2a+8c」が29未満の場合、前記変性EVOHの成形性及び二次加工性が不十分になるおそれがある。「1.2a+8c」は好ましくは40以上であり、より好ましくは50以上であり、さらに好ましくは55以上である。一方、「1.2a+8c」が100を超える場合、前記変性EVOHのバリア性が低下するおそれがある。「1.2a+8c」は好ましくは90以下であり、より好ましくは85以下であり、さらに好ましくは80以下である。
 29≦1.2a+8c≦100 (5)
 前記ペレットに含有される前記EVOHは、上記式(I)で表される変性EVOHと未変性EVOHとの混合物であってもよい。コストが低減する観点から、当該混合物における、前記変性EVOHと未変性EVOHとの質量比(変性EVOH/未変性EVOH)は、1/9~9/1が好ましい。一方、前記変性EVOHの添加効果がより顕著に奏される観点からは、質量比(変性EVOH/未変性EVOH)は9/1を超えることが好ましく、未変性EVOHを実質的に含有しないことがより好ましい。
 前記ペレットに含有される前記EVOHが、異なる2種類以上の変性EVOHの混合物や変性EVOHと未変性EVOHとの混合物である場合、各単量体単位の含有率、ケン化度及びMFRとして、配合質量比から算出される平均値を用いる。
 前記EVOHの製造方法は特に限定されない。例えば、上記式(I)中で右端に示された一級水酸基を有する単量体単位として、前記式(II)で表される単量体単位を含有する変性EVOHの製造方法として、エチレン、下記式(V)で示されるビニルエステル、及び下記式(VI)で示される不飽和単量体をラジカル重合させて下記式(VII)で示される変性エチレン-ビニルエステル共重合体を得た後に、それをケン化する方法が挙げられる。以下、当該製造方法について説明する。なお、下記式(VI)で示される不飽和単量体を用いないこと以外は当該方法と同様にして未変性EVOHを得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式(V)中、Rは、水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。当該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~4である。式(V)で示されるビニルエステルとしては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、カプロン酸ビニルなどが例示される。経済的観点からは酢酸ビニルがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(VI)中、R及びRは、式(II)と同じである。R10及びR11は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を表す。当該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~4である。式(VI)で示される不飽和単量体としては、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテート、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジプロピオネート、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジブチレートなどが挙げられる。中でも、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテートが、製造が容易な点から好ましく用いられる。2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテートの場合、R及びRが水素原子であり、R10及びR11がメチル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(VII)中、R、R、R、R10及びR11は、式(II)、(V)、(VI)に同じである。式(VII)中、a、b及びcは、それぞれ全単量体単位に対するエチレン単位、ビニルエステル単位、式(VI)で示される不飽和単量体由来の単位の含有率(モル%)を表す。こうして得られた変性エチレン-ビニルエステル共重合体は、その後ケン化処理される。
 また、上記式(VI)で示される不飽和単量体の代わりに、下記式(VIII)で示される不飽和単量体を共重合してもよく、この場合はケン化処理によって、Rを含むビニルエステル単位のみがケン化されることになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(VIII)中、R及びRは、式(II)と同じである。式(VIII)で示される不飽和単量体としては、2-メチレン-1,3-プロパンジオール、2-メチレン-1,3-ブタンジオールが挙げられる。
 前記式(VI)及び式(VIII)で示される不飽和単量体は、ビニルエステル単量体との共重合反応性が高いため、共重合反応が進行しやすい。したがって、得られる変性エチレン-ビニルエステル共重合体の変性量や重合度を高くすることが容易である。また、低重合率で重合反応を停止させても重合終了時に残留する未反応の当該不飽和単量体の量が少ないので、環境面及びコスト面においても優れている。式(VI)及び式(VIII)で示される不飽和単量体は、この点において、アリルグリシジルエーテルや3,4-ジアセトキシ-1-ブテンなど、アリル位に官能基を有する炭素原子が1個だけである他の単量体よりも優れている。ここで、式(VI)で示される不飽和単量体は、式(V)で示される不飽和単量体よりも反応性が高い。
 エチレンと、上記式(V)で示されるビニルエステルと、上記式(VI)または(VIII)で示される不飽和単量体とを共重合して、変性エチレン-ビニルエステル共重合体を製造する際の重合方式は、回分重合、半回分重合、連続重合、半連続重合のいずれでもよい。また、重合方法としては、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などの公知の方法を採用できる。無溶媒又はアルコールなどの溶媒中で重合を進行させる塊状重合法又は溶液重合法が、通常採用される。高重合度の変性エチレン-ビニルエステル共重合体を得る場合には、乳化重合法の採用が選択肢の一つとなる。
 溶液重合法において用いられる溶媒は特に限定されないが、例えばアルコールが挙げられ、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどの低級アルコールがより好ましい。重合反応液における溶媒の使用量は、目的とする変性EVOHの粘度平均重合度や、溶媒の連鎖移動を考慮して選択すればよく、反応液に含まれる溶媒と全単量体との質量比(溶媒/全単量体)は、通常、0.01~10の範囲、好ましくは0.03~3の範囲、さらに好ましくは0.05~1の範囲である。
 エチレンと、上記式(V)で示されるビニルエステルと、上記式(VI)又は(VIII)で示される不飽和単量体とを共重合する際に使用される重合開始剤は、公知の重合開始剤、例えばアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤から重合方法に応じて選択される。アゾ系開始剤としては、例えば2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)が挙げられる。過酸化物系開始剤としては、例えばジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネートなどのパーカーボネート系化合物;t-ブチルパーオキシネオデカネート、α-クミルパーオキシネオデカネート、過酸化アセチルなどのパーエステル化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド;2,4,4-トリメチルペンチル-2-パーオキシフェノキシアセテートなどが挙げられる。過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などを上記開始剤に組み合わせてもよい。レドックス系開始剤は、例えば上記の過酸化物系開始剤と亜硫酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、酒石酸、L-アスコルビン酸、ロンガリットなどの還元剤とを組み合わせた重合開始剤である。重合開始剤の使用量は、重合速度に応じて調整される。重合開始剤の使用量は、ビニルエステル単量体100モルに対して0.01~0.2モルが好ましく、0.02~0.15モルがより好ましい。重合温度は特に限定されないが、室温~150℃程度が適当であり、好ましくは40℃以上かつ100℃以下である。
 エチレンと、上記式(V)で示されるビニルエステルと、上記式(VI)又は(VIII)で示される不飽和単量体とを共重合する際には、本発明の効果が阻害されない範囲で連鎖移動剤の存在下で共重合してもよい。連鎖移動剤としては、例えばアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;2-ヒドロキシエタンチオールなどのメルカプタン類;ホスフィン酸ナトリウム一水和物などのホスフィン酸塩類などが挙げられる。中でも、アルデヒド類及びケトン類が好ましい。重合反応液への連鎖移動剤の添加量は、連鎖移動剤の連鎖移動係数及び目的とする変性エチレン-ビニルエステル共重合体の重合度に応じて決定されるが、一般にビニルエステル単量体100質量部に対して0.1~10質量部が好ましい。
 こうして得られた変性エチレン-ビニルエステル共重合体をケン化して、変性EVOHを得ることができる。このとき、共重合体中のビニルエステル単位はビニルアルコール単位に変換される。また、式(VI)で示される不飽和単量体に由来するエステル結合も同時に加水分解され、1,3-ジオール構造に変換される。このように、一度のケン化反応によって種類の異なるエステル基を同時に加水分解することができる。
 変性エチレン-ビニルエステル共重合体のケン化方法としては、公知の方法を採用できる。ケン化反応は、通常、アルコール又は含水アルコールの溶液中で行われる。このとき好適に使用されるアルコールは、メタノール、エタノールなどの低級アルコールであり、より好ましくはメタノールである。ケン化反応に使用されるアルコール又は含水アルコールは、その質量の40質量%以下であれば、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ベンゼンなどの他の溶媒を含んでもよい。ケン化に使用される触媒は、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物や、ナトリウムメチラートなどのアルカリ触媒、鉱酸などの酸触媒である。ケン化を行う温度は限定されないが、20~120℃の範囲が好適である。ケン化の進行に従ってゲル状の生成物が析出してくる場合には、生成物を粉砕した後、洗浄、乾燥して、変性EVOHを得ることができる。
 変性EVOHは、本発明の効果が阻害されない範囲で、エチレン、上記式(V)で示されるビニルエステル、及び上記式(VI)または(VIII)で示される不飽和単量体と共重合可能な、他のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含んでもよい。このような他のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、プロピレン、n-ブテン、イソブチレン、1-ヘキセンなどのα-オレフィン類;アクリル酸及びその塩;アクリル酸エステル基を有する不飽和単量体;メタクリル酸及びその塩;メタクリル酸エステル基を有する不飽和単量体;アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミン及びその塩(例えば4級塩);メタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミン及びその塩(例えば4級塩);メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル、2,3-ジアセトキシ-1-ビニルオキシプロパンなどのビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル類;塩化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン類;酢酸アリル、2,3-ジアセトキシ-1-アリルオキシプロパン、塩化アリルなどのアリル化合物;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和ジカルボン酸及びその塩又はエステル;ビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン化合物;酢酸イソプロペニルなどが挙げられる。
 式(I)中で右端に示された一級水酸基を有する単量体単位として、前記式(III)で表される単量体単位を含有する変性EVOHの製造方法は特に限定されず、例えば、3,4-ジオール-1-ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、3,4-ジアシロキシ-1-ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、3-アシロキシ-4-オール-1-ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、4-アシロキシ-3-オール-1-ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法、3,4-ジアシロキシ-2-メチル-1-ブテン、ビニルエステル系モノマーおよびエチレンを共重合して得られた共重合体をケン化する方法が挙げられる。上記式(I)中の右端の一級水酸基を有する単量体単位を形成するために使用する単量体が異なること以外は、前記式(II)で表される単量体単位を含有する変性EVOHと同様の方法で前記式(III)で表される単量体単位を含有する変性EVOHを得ることができる。
 なお、かかる3,4-ジオール-1-ブテンは、下記式(IX)、3,4-ジアシロキシ-1-ブテンは、下記式(X)、3-アシロキシ-4-オール-1-ブテンは下記式(XI)、4-アシロキシ-3-オール-1-ブテンは下記式(XII)で示されるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
ここで、R12はアルキル基であり、好ましくはメチル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
ここで、R13はアルキル基であり、好ましくはメチル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
ここで、R14はアルキル基であり、好ましくはメチル基である。
 式(I)中で右端に示された一級水酸基を有する単量体単位として、前記式(IV)で表される単量体単位を含有する変性EVOHの製造方法としては、特に限定されず、例えば、エチレン単位含有量24~55モル%のEVOHと後述する一価エポキシ化合物とを反応させる方法が挙げられる。反応させる方法は特に限定されないが、EVOHと一価エポキシ化合物とを溶液で反応させる製造法、およびEVOHと一価エポキシ化合物とを押出機内で反応させる製造法などが好適な方法として挙げられる。
 溶液反応による製造法では、EVOHの溶液に酸触媒あるいはアルカリ触媒存在下で一価エポキシ化合物を反応させることによって変性EVOHが得られる。また、EVOHおよび一価エポキシ化合物を反応溶媒に溶解させ、加熱処理を行うことによっても変性EVOHを製造することができる。反応溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびN-メチルピロリドン等のEVOHの良溶媒である極性非プロトン性溶媒が好ましい。
 反応触媒としては、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸および3弗化ホウ素等の酸触媒や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ナトリウムメトキサイド等のアルカリ触媒が挙げられる。これらの内、酸触媒を用いることが好ましい。触媒量としては、EVOH100質量部に対し、0.0001~10質量部程度が適当である。反応温度としては室温から150℃が適当である。
 EVOHと一価エポキシ化合物とを押出機内で反応させる製造法では、使用する押出機としては特に制限はないが、一軸押出機、二軸押出機または二軸以上の多軸押出機が挙げられる。また、200℃~300℃程度の温度でEVOHと一価エポキシ化合物とを反応させることが好ましい。二軸押出機または二軸以上の多軸押出機を用いた場合、スクリュー構成の変更により、反応部の圧力を高めることが容易であり、EVOHと一価エポキシ化合物との反応を効率的に行える。一軸押出機では2台以上の押出機を連結し、その間の樹脂流路にバルブを配置することにより、反応部の圧力を高められる。また同様に二軸押出機または二軸以上の多軸押出機を2台以上連結して製造してもよい。
 一価エポキシ化合物とは、分子内にエポキシ基を一つだけ有するエポキシ化合物である。
 本発明に用いられる一価エポキシ化合物は特に限定されないが、具体的に、下記式(XIII)~(XV)で示される化合物が、好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式中、R15、R16およびR17は、水素原子、炭素数1~7のアルキル基、炭素数3~7のシクロアルキル基を表す。R16およびR17は、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数3~6のシクロアルキル基を表す。また、iは、1~7の整数を表す。
 一価エポキシ化合物の炭素数は2~8が特に好ましい。得られる変性EVOHのガスバリア性の観点から、一価エポキシ化合物として、1,2-エポキシブタン、エポキシプロパン、エポキシエタンおよびグリシドールがより好ましく、エポキシプロパンおよびグリシドールが更に好ましい。
 EVOHと一価エポキシ化合物とを反応させることにより、変性EVOHが得られる。EVOH100質量部に対する一価のエポキシ化合物の混合比は、1~50質量部が好ましい。
 本発明のペレット中の前記EVOHの含有量は、通常50質量%以上であり、好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、さらに好ましくは80質量%以上であり、特に好ましくは90質量%以上であり、最も好ましくは95質量%以上である。
 本発明のペレットに含まれる粒子の種類は特に限定されず、無機化合物粒子であっても有機化合物粒子であっても構わないが、無機化合物粒子が好ましい。前記粒子として、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
 前記無機化合物粒子が無機酸化物粒子であることが好ましく、酸化ケイ素粒子又は金属酸化物粒子であることがより好ましい。前記金属酸化物粒子を構成する金属は、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、セリウム、タングステン、モリブデン、チタン及び亜鉛からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。無機酸化物粒子を構成する無機酸化物として具体的には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化チタン、酸化亜鉛及びこれらの複合体等を挙げることができ、酸化ケイ素が好ましい。また、酸化ケイ素の中でも非晶質シリカが特に好ましい。
 有機化合物粒子は、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸カルシウムなど)、低分子量ポリオレフィン(例えば分子量500~10000程度の低分子量ポリエチレン、または低分子量ポリプロピレンなど)などが挙げられるが、これに限定されない。これらの中でも、前記有機化合物粒子として、脂肪酸アミド及び脂肪酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種が好適であり、脂肪酸アミドがより好適である。前記脂肪酸アミドとしては、具体的には飽和脂肪酸アミド(例えばステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸アミドなど)、不飽和脂肪酸アミド(例えばオレイン酸アミド、エルカ酸アミドなど)、ビス脂肪酸アミド(例えばエチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミドなど)などが例示される。なお、前記脂肪酸アミド及び前記脂肪酸金属塩の炭素数は6以上が好ましく、10以上がより好ましい。前記脂肪酸アミドの中でも、ビス脂肪酸アミドが好ましく、エチレンビスステアリン酸アミドがより好ましい。
 前記粒子の平均粒子径Rは1~30μmである。平均粒子径Rが1μm未満の場合、ブロッキング耐性が不十分になる。平均粒子径Rは好ましくは2μm以上であり、より好ましくは3.5μm以上である。一方、平均粒子径Rが30μmを超える場合、得られる成形品の柔軟性が不十分となる。前記粒子の平均粒子径Rは水や有機溶媒に分散し、十分攪拌した後に得られた分散液を循環させながら光散乱法により測定されるメジアン径である。
 本発明のペレット中の前記粒子の含有量Aは5~5000ppmである。前記含有量が5ppm未満の場合、前記ペレットがブロッキングする。前記含有量Aは好ましくは50ppm以上であり、より好ましくは200ppm以上であり、さらに好ましくは500ppm以上であり、特に好ましくは800ppm以上であり、最も好ましくは1000ppm以上である。一方、前記ペレットの含有量Aが5000ppmを超える場合、得られる成形品の柔軟性が不十分になる。前記含有量Aは好ましくは4000ppm以下であり、より好ましくは3000ppm以下であり、さらに好ましくは2700ppm以下であり、特に好ましくは1800ppm以下である。
 本発明の効果を阻害しない範囲であれば、前記ペレットが前記EVOH及び前記粒子以外の他の添加剤を含有していてもよい。当該他の添加剤として、例えば、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、金属塩などが挙げられる。
 なかでも、本発明のペレットがアルカリ金属塩を含有することが好ましい。これにより、他の樹脂と積層した時の層間接着性が良好になる。アルカリ金属塩のカチオン種は特に限定されないが、ナトリウム塩又は及びカリウム塩が好適である。アルカリ金属塩のアニオン種も特に限定されない。カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、ホウ酸塩、水酸化物等として添加することができる。アルカリ金属塩の含有量は、アルカリ金属元素換算で10~500ppmであることが好ましい。アルカリ金属塩の含有量が10ppm未満の場合には層間接着性が不十分になる場合があり、より好適には50ppm以上である。一方、アルカリ金属塩の含有量が500ppmを超える場合には溶融安定性が不十分になる場合があり、より好適には300ppm以下である。
 本発明のペレットがリン酸化合物を含有することも好ましい。これによって、溶融成形時の着色を抑制することができる。前記リン酸化合物は特に限定されず、リン酸、亜リン酸等の各種の酸やその塩等を用いることができる。リン酸塩としては第1リン酸塩、第2リン酸塩、第3リン酸塩のいずれの形で含まれていてもよいが、第1リン酸塩が好ましい。そのカチオン種も特に限定されるものではないが、アルカリ金属塩であることが好ましい。これらの中でもリン酸2水素ナトリウム及びリン酸2水素カリウムが好ましい。リン酸化合物の含有量は、好適にはリン酸根換算で5~200ppmであることが好ましい。リン酸化合物の含有量が5ppm未満の場合には、溶融成形時の耐着色性が不十分になる場合がある。一方、リン酸化合物の含有量が200ppmを超える場合には溶融安定性が不十分になる場合があり、より好適には160ppm以下である。
 本発明のペレットがホウ素化合物を含有してもよい。これによって、加熱溶融時のトルク変動を抑制することができる。前記ホウ素化合物としては特に限定されず、ホウ酸類、ホウ酸エステル、ホウ酸塩、水素化ホウ素類等が挙げられる。具体的には、ホウ酸類としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸などが挙げられ、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挙げられ、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、ホウ砂などが挙げられる。これらの化合物のうちでもオルトホウ酸(以下、単にホウ酸と表示する場合がある)が好ましい。ホウ素化合物の含有量は、好適にはホウ素元素換算で20~2000ppm以下であることが好ましい。ホウ素化合物の含有量が20ppm未満の場合には、加熱溶融時のトルク変動の抑制が不十分になる場合があり、より好適には50ppm以上である。一方、ホウ素化合物の含有量が2000ppmを超える場合にはゲル化しやすく、成形性が悪化する場合があり、より好適には1500ppm以下である。
 また、本発明の効果が阻害されない範囲あれば、溶融安定性等を改善するために、ハイドロタルサイト化合物、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系熱安定剤、高級脂肪族カルボン酸の金属塩(例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等)の一種以上を前記ペレットに0.001~1質量%含有させても構わない。その他の添加剤の具体的な例としては次のようなものが挙げられる。
 酸化防止剤:2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、4,4’-チオビス-(6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,4’-チオビス-(6-t-ブチルフェノール)等。
 紫外線吸収剤:エチレン-2-シアノ-3’,3’-ジフェニルアクリレート、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-メチルフェニル)5-クロロベンゾトリアゾール、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン等。
 可塑剤:フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、ワックス、流動パラフィン、リン酸エステル等。
 帯電防止剤:ペンタエリスリットモノステアレート、ソルビタンモノパルミテート、硫酸化ポリオレフィン類、ポリエチレンオキシド、カーボワックス等。
 滑剤:エチレンビスステアロアミド、ブチルステアレート等。
 着色剤:カーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン、インドリン、アゾ系顔料、ベンガラ等。
 本発明のペレットの製造方法は、特に限定されないが、前記EVOH、前記粒子及び水を含有するストランドを切断して円筒状の含水ペレットを得る工程と、該含水ペレットを乾燥させることにより前記凹部を形成させる工程とを有する製造方法が好適である。当該方法によれば、後述するように、ペレット表面に所定の突起を形成することができるとともに、ペレットの側面又は切断面に所定の凹部を形成することができる。
 前記EVOHと前記粒子を混合する方法としては、水/アルコール混合溶媒等の良溶媒に溶解した前記EVOHと前記粒子を混合する方法、前記良溶媒に前記EVOHと前記粒子とを混合した後、前記EVOHを溶解させる方法等が挙げられる。このとき、必要に応じて他の添加剤を混合してもよい。前記混合溶媒に含有されるアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール等が用いられるが、工業上好ましくはメタノールが用いられる。前記EVOHと良溶媒を混合する際の質量比(EVOH/良溶媒)は、通常20/80~60/40である。また、前記混合溶媒のアルコールに対する水の質量比(水/アルコール)は、通常10/90~60/40である。こうして得られるEVOH溶液をノズル等から貧溶媒中に押出して析出させて、前記EVOH、前記粒子、水及び必要に応じて他の添加剤を含有するストランドを得ることができる。このように含水ペレットを得る工程において、前記粒子を含有するEVOH溶液を用いることにより、粒子がEVOHに被覆された状態で突起が形成される。このとき、EVOHで被覆されることにより粒子が滑落せず突起を維持することができる。また、EVOH溶液を貧溶媒中に押出して析出させる際にストランドが収縮することで、その表面に一部の突起が最初に形成される。その後、含水ペレットを乾燥させる際に、溶媒の揮発に伴いさらにペレットが収縮するため、当該ペレット表面の突起が高くなる。
 前記貧溶媒としては、水又は水/アルコール混合溶媒、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジプロピルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル等の有機酸エステル等が用いられるが、取り扱いの容易な点で水又は水/アルコール混合溶媒が好ましい。このアルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールが用いられるが、工業上好ましくはメタノールが用いられる。水/アルコールの混合する際の質量比(水/アルコール)は、前記EVOH溶液の組成、後述するペレタイズ時の浴温等に応じて適宜調整すればよいが、通常70/30~95/5である。前記貧溶媒と前記ストランドとの質量比(貧溶媒/ストランド)としては特に限定されないが、寸法分布が均一な含水ペレットを得やすい点から、50~10,000であることが好ましい。
 前記EVOH、前記粒子等を含有する前記EVOH溶液を前記貧溶媒と接触させる温度(ペレタイズ時の浴温)は、-10℃以上が好ましく、0℃以上がより好ましい。一方、前記温度は、40℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましく、15℃以下がさらに好ましく、10℃以下がよりさらに好ましい。前記溶液はノズル等から、前記貧溶媒中にストランド状に押出される。かかるノズルの出口の形状としては円状が好ましい。当該ノズルの内径は、1~10mmが好ましい。このようにしてノズルから前記溶液がストランド状に押し出される。この際、ストランドは必ずしも一本である必要はなく、数本~数百本の間の任意の数で押し出し可能である。次いで、押出されたストランドは前記EVOHの凝固が十分進んでから切断され、円筒状の含水ペレットが得られる。このときの前記含水ペレットの長さは通常1~10mmである。
 こうして得られる含水ペレットを乾燥させる前に、必要に応じて、洗浄、他の添加剤の添加が行われる。
 前記含水ペレットの洗浄方法としては、前記含水ペレットを水等に浸漬する方法等が挙げられる。前記水が酢酸を含有していてもよく、その場合の酢酸の含有量は、通常0.1~5g/lである。洗浄後の含水ペレットの含水率は、通常30~60質量%である。
 洗浄後の含水ペレットに他の添加剤を添加してもよい。このときの方法としては、前記含水ペレットを添加剤が溶解した水溶液に浸漬する方法等が挙げられる。
 前記含水ペレットの乾燥方法としては、静置乾燥法、流動乾燥法などが好適なものとして挙げられ、幾つかの乾燥方法を組み合わせた多段階の乾燥工程を採用することも可能である。通常、乾燥温度は50~120℃、乾燥時間は0.5~30時間である。このとき、乾燥温度を段階的に上げても構わない。乾燥前の前記含水ペレットの含水率は、通常30~60質量%であり、乾燥後のペレットの含水率は通常0~9質量%である。このように、前記粒子を含有する前記含水ペレットを乾燥させることにより、乾燥後のペレットの側面又は切断面には所定の凹部が形成されるとともに、表面には前記粒子が前記EVOHで被覆されてなる突起が形成される。
 こうして得られる本発明のペレットの側面及び切断面の少なくとも一方に後述する所定の凹部が形成されている必要がある。これらの凹部は、円筒状の含水ペレットを乾燥させることによって形成させることができる。ペレットに、凹部が形成されることにより、ペレット同士の接触面積が低下するため、ブロッキング耐性が向上するとともに、溶融押出時の吐出量が安定し、押出安定性も向上する。本発明において、凹部は、ペレットの側面及び切断面の一方にのみ形成されていてもよし、両方に形成されていてもよい。中でも、少なくともペレットの側面に凹部が形成されていることが好ましい。
 図1は、後述する実施例1において得られたペレット1側面2の外観写真である。図2は、当該ペレット1の流れ方向3(ストランドを形成する際の押出方向)に対して垂直に切断して得られた断面4の電子顕微鏡写真である。これらの図を用いて、本発明のペレット1側面2に形成される凹部5について説明する。図1及び2に示されているペレット1の側面2には4つの凹部5が形成されている。図1及び2に示されているように、側面2に形成される凹部5は、通常、円筒状のペレット1の円周方向に一列に配置される。本発明のペレット1の側面2に凹部5が形成される場合、凹部5の数nが2~5である必要がある。これにより、ペレット1同士の接触面積が低下するため、ブロッキング耐性及び押出安定性が向上する。前記凹部5の数nは3以上が好ましい。一方、凹部5の数は4以下が好ましい。
 ペレット1の側面2に凹部5が形成される場合、前記ペレット1の重心6からL/4(mm)以下の位置における、前記ペレット1の流れ方向3に対して垂直な少なくとも1つの断面4において、該断面4の重心7から、側面2に形成される凹部5の縁8までの距離α1~αnと、該断面6の重心7から、側面2に形成される凹部5の底9までの距離β1~βnが下記式(1)を満たす必要がある。これにより、ペレット1同士の接触面積が低下するため、ブロッキング耐性及び押出安定性が向上する。
 (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.8   (1)
 図1において、前記ペレット1の重心6からの距離がL/4(mm)である、前記ペレット1の流れ方向3に対して垂直な2つの断面が破線で示されている。これらの間の位置における少なくとも1つの断面4を測定して得られる距離α1~αnと距離β1~βnが上記式(1)を満たす必要がある。図2に示される断面4は、前記ペレット1の重心6からL/4(mm)以下の位置において、前記ペレット1の流れ方向3に対して垂直に切断して得られたものである。本発明において、断面4の重心7から、凹部5の縁8までの距離α1~αnとは、図2に実線で示されているように、断面4の重心7から、各縁8において重心7から最も遠い点までの距離を意味する。また、断面4の重心7から、凹部5の底9までの距離β1~βnとは、図2に破線で示されているように、断面4の重心7から、各底9において重心7から最も近い点までの距離を意味する。
 式(1)の左辺は、重心7から、各縁8までの距離α1~αn(図2の実線)の合計に対する、重心7から、凹部5の底9までの距離β1~βn(図2の破線)の合計の比である。断面4が円状の場合には当該比は1であり、変形して凹部5が形成されると、当該比は低下する。通常、円筒状の含水ペレットを乾燥させると均一に収縮するため、乾燥後のペレットの流れ方向に対して垂直な断面は円状となる。それに対して、本発明においては、(1)エチレン単位の含有率aを変えること、(2)融解エンタルピーΔHmを変えること、(3)前記EVOHとして上記式(I)で表される変性EVOHを用い、cで示される単量体単位の種類や含有量を変えること、(4)上記円筒状の含水ペレットの大きさや直径に対する長さの比を変えること、(5)前記EVOH溶液の組成を変えること、(6)析出時の良溶媒の組成を変えることなどにより、ペレット1の側面2に、上記式(1)を満足する所定数の凹部5が形成された前記ペレット1を得ることができる。中でも、上記(2)の方法で凹部5を形成することが好ましい。融解エンタルピーΔHmは結晶性に相関があり、融解エンタルピーΔHmを後述する範囲となるよう調整することで、前記EVOHの結晶性が低下する。結晶性が低下することによって含水ペレットが不均一に収縮しやすくなるため、側面2に所定の凹部5が形成され易くなる。
 上記式(1)の左辺は0.7以下(すなわち、下記式(1’)を満足すること)が好ましく、0.65以下がより好ましく、0.55以下がさらに好ましく、0.52以下が特に好ましい。一方、上記式(1)の左辺は、0.2以上(すなわち、下記式(1’’)を満足すること)が好ましく、0.3以上がより好ましく、0.35以上がさらに好ましく、0.4以上が特に好ましい。
 (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.7   (1’)
 0.2≦(β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)   (1’’)
 円筒状のペレット1の側面2に前記凹部5が形成される場合、ペレット1の長さL(mm)に対する、直径Diの比(Di/L)が1以下であることが好ましい。比(Di/L)は0.9以下であることがより好ましく、0.8以下であることがさらに好ましい。一方、比(Di/L)は、0.2以上が好ましく、0.3以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましい。
 前記円筒状のペレット1の前記切断面10に凹部11が形成される場合、前記ペレット1の長さL(mm)に対する、前記切断面10に形成される凹部11の深さD(mm)の比D/Lが0.1以上である必要がある。これにより、ペレット1同士の接触面積が低下するため、ブロッキング耐性及び押出安定性が向上する。図3は、前記切断面10に凹部11が形成された本発明のペレット1側面2の外観写真の一例である。2つの破線は、前記円筒状のペレット1側面2から見た両側の切断面10に形成された各凹部11の形状を示している。凹部11の深さD(mm)は、前記切断面10に形成された凹部11の、流れ方向3において最も離れた2点間の、流れ方向3における距離を意味する。比D/Lは、通常、0.4以下である。前記切断面10に凹部11が形成される場合、比D/Lが上記範囲である凹部11が両切断面10に形成されている必要がある。
 前記円筒状のペレット1の前記切断面10に凹部11が形成される場合、ペレット1の長さL(mm)に対する、直径Diの比(Di/L)が1を超えることが好ましい。一方、比(Di/L)は、3以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましく、1.75以下であることがさらに好ましい。
 前記ペレットの表面に、前記粒子を含むとともに、該粒子が前記EVOHで被覆されてなる突起が形成されている必要がある。このような突起が形成されることにより、ブロッキング耐性が向上する。前記粒子の表面が前記EVOHで被覆されることにより、このような効果が奏されるものと考えられる。このような被覆は上述した方法により形成することができる。前記突起は添加された粒子によりEVOHのペレット表層が押し上げられることにより形成されると考えられる。そのため、突起の高さH(μm)や単位面積当たりの数は添加する前記粒子の量やその平均粒子径R(μm)によって調節可能である。
 本発明のペレットの表面に形成される前記突起の数は、1~100000個/mmが好ましい。前記突起の数がこのような範囲である場合、ペレット1同士の接触面積がさらに低下するため、ブロッキング耐性及び押出安定性がさらに向上する。
 前記突起の高さHは0.1~15μmである。高さHが0.1μm未満の場合には、ブロッキング耐性が不十分になる。高さHは0.2μm以上が好ましく、0.3μm以上がより好ましく、0.4μm以上がさらに好ましく、0.5μm以上が特に好ましい。一方、高さHが15μmを超える場合には、得られる成形品の柔軟性が不十分になる。高さHは10μm以下が好ましく、7.5μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましく、3μm以下がよりさらに好ましく、2.5μm以下が特に好ましく、2μm以下が最も好ましい。前記突起の高さは、実施例に記載された方法により算出される。
 前記粒子の平均粒子径R(μm)と前記突起の高さH(μm)が、下記式(7)を満たすことも好ましい。H/Rが0.1未満の場合、ブロッキング耐性が不足するおそれがある。H/Rは、より好ましくは0.11以上、さらに好ましくは0.12以上である。一方、H/Rが0.9を超える場合、得られる成形品の柔軟性が不十分になるおそれがある。H/Rは、より好ましくは0.85以下、さらに好ましくは0.8以下である。
 0.1≦H/R≦0.9  (7)
 前記ペレットの融解エンタルピーΔHmが10~100J/gであることが好ましい。前記融解エンタルピーΔHmが10J/g未満の場合、ブロッキング耐性が不足するおそれがある。前記融解エンタルピーΔHmは20J/g以上がより好ましい。一方、前記融解エンタルピーΔHmが100J/gを超える場合、延伸性が不足するおそれがある。前記融解エンタルピーΔHmが100J/g以下であることにより、前記EVOHの結晶性が低下する。そして、結晶性が低下することによって含水ペレットが不均一に収縮しやすくなるため、ペレットの側面に所定の凹部が形成され易くなる。前記融解エンタルピーΔHmは90J/g以下がより好ましく、80J/g以下がさらに好ましく、65J/g以下がよりさらに好ましく、64J/g以下が特に好ましい。前記ペレットの融解エンタルピーΔHmは実施例に記載された方法により算出される。
 前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)と前記粒子の含有量A(ppm)が下記式(6)を満たすことも好ましい。「ΔHm/100+A/500」が1未満の場合、ブロッキング耐性が不足するおそれがある。「ΔHm/100+A/500」はより好ましくは2以上、さらに好ましくは2.5以上である。一方、ΔHm/100+A/500が10より大きい場合、延伸性が不足するおそれがある。ΔHm/100+A/500は、より好ましくは9以下、さらに好ましくは8以下である。
 1≦ΔHm/100+A/500≦10  (6)
 前記ペレットの融点は特に限定されないが、通常、110~200℃である。前記融点が110℃未満の場合には、ブロッキング耐性が不十分となるおそれがある。前記融点は120℃以上が好ましく、130℃以上がより好ましく、140℃以上がさらに好ましく、145℃以上が特に好ましい。一方、前記融点が200℃を超える場合には、成形加工時の熱安定性が悪くなる。当該融点は、190℃以下が好ましく、185℃以下がより好ましく、180℃以下がさらに好ましく、175℃以下が特に好ましい。
 前記ペレットは単独で用いてもよいが、他の樹脂ペレットとともに、混合ペレットとして用いてもよい。他の樹脂ペレットとしては、本発明のペレット以外のEVOHペレット、各種熱可塑性樹脂のペレット等が挙げられる。前記混合ペレット中の本発明のペレットの含有量は特に限定されないが、通常50質量%以上であり、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。
 本発明のペレットはブロッキング耐性に優れるとともに、柔軟性に優れた成形品を得ることができる。また、前記ペレットは押出安定性にも優れる。さらに、前記ペレットは、溶媒への溶解速度が高いため、コーティング溶液調製工程の時間を短縮でき、コーティングフィルムの生産速度を上げられる。したがって、当該ペレットは、前記EVOHが本来有するガスバリア性、透明性、保香性、耐溶剤性、耐油性などの性能を活かして、食品包装容器、医薬品包装容器、工業薬品包装容器、農薬包装容器等の各種包装容器、燃料容器、輸送パイプ、樹脂製壁紙をはじめとして、広い用途に用いられる。
 変性EVOH及び粒子を含有し、円筒状に切断されてなるペレットであって、前記ペレットが、平均粒子径Rが1~30μmの粒子を5~5000ppm含有し、前記変性EVOHが、下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(2)~(4)を満足し、かつ下記式(8)で定義されるケン化度(DS)が90モル%以上のものであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[式(I)中、Wは、水素原子、メチル基又はR-OYで表される基を表し、X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。R、Rは、それぞれ独立に単結合、炭素数1~9のアルキレン基又は炭素数1~9のアルキレンオキシ基を表し、前記アルキレン基及び前記アルキレンオキシ基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
 24≦a≦55  (2)
 0.01≦c≦10  (3)
 [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (4)
 DS=[(X、Y及びZのうち水素原子であるものの合計モル数)/(X、Y及びZの合計モル数)]×100  (4)
 前記ペレットの長さがL(mm)であり、前記ペレットの側面又は切断面に凹部が形成され、前記側面に凹部が形成される場合、該凹部の数nが2~5であり、前記ペレットの重心からL/4(mm)以下の位置における、前記ペレットの流れ方向に対して垂直な少なくとも1つの断面において、該断面の重心から、側面に形成される凹部の縁までの距離α1~αnと、該断面の重心から、側面に形成される凹部の底までの距離β1~βnが下記式(5)を満たし、
 (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.8   (8)
 前記切断面に凹部が形成される場合、前記ペレットの長さL(mm)に対する、切断面に形成される凹部の深さD(mm)の比D/Lが0.1以上であり、前記ペレットの表面に高さHが0.1~15μmの突起が形成され、該突起が、前記粒子を含むとともに、該粒子が前記変性EVOHで被覆されてなるペレットも好適に用いられる。当該ペレットは、EVOHとして、上記式(I)で表されるものが用いられること及び融解エンタルピーΔHmが限定されないこと以外は初めに説明したペレットと同じであり、同等の性能を有する。
 以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。以下、エチレン-酢酸ビニル共重合体をEVAcと称することがある。
合成例1
(1)EVAcの合成 
 ジャケット、攪拌機、窒素導入口、エチレン導入口及び開始剤添加口を備えた250L加圧反応槽に、酢酸ビニル(式(V)において、Rがメチル基:以下、VAcと称する)を90kg、メタノール(以下、MeOHと称することがある)を9kg、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテート(式(VI)において、R及びRが水素原子で、R10及びR11がメチル基:以下、MPDAcと称する)を1.9kg仕込み、60℃に昇温した後、30分間窒素バブリングして反応槽内を窒素置換した。次いで反応槽圧力(エチレン圧力)が5.8MPaとなるようにエチレンを導入した。反応槽内の温度を60℃に調整した後、開始剤として72gの2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業株式会社製「V-65」)をメタノール溶液として添加し、重合を開始した。重合中はエチレン圧力を5.8MPaに、重合温度を60℃に維持した。6時間後にVAcの重合率が40%となったところで冷却して重合を停止した。反応槽を開放して脱エチレンした後、窒素ガスをバブリングして脱エチレンを完全に行った。次いで減圧下で未反応のVAcを除去した後、MPDAc由来の構造単位が共重合により導入された変性エチレン-酢酸ビニル共重合体(以下、変性EVAcと称することがある)にMeOHを添加して20質量%MeOH溶液とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(2)EVAcのケン化
 ジャケット、攪拌機、窒素導入口、還流冷却器及び溶液添加口を備えた500L反応槽に(1)で得た変性EVAcの20質量%MeOH溶液を仕込んだ。この溶液に窒素を吹き込みながら60℃に昇温し、変性EVAc中の酢酸ビニルユニットに対し0.5等量の水酸化ナトリウムを2規定のMeOH溶液として添加した。水酸化ナトリウムMeOH溶液の添加終了後、系内温度を60℃に保ち、酢酸メチルとMeOHを留去させながら2時間攪拌してケン化反応を進行させた。その後酢酸を添加してケン化反応を停止した。その後、60~80℃で加熱攪拌しながら、イオン交換水を添加し、反応槽外にMeOHを留出させ、変性EVOHを析出させた。析出した変性EVOHを収集し、ミキサーで粉砕した。得られた変性EVOH粉末を1g/Lの酢酸水溶液(浴比20:粉末1kgに対して水溶液20Lの割合)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液し、さらに1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液したものを、イオン交換水(浴比20)に投入して攪拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返して精製を行った。次いで、酢酸0.5g/L及び酢酸ナトリウム0.1g/Lを含有する水溶液10Lに4時間攪拌浸漬してから脱液し、これを60℃で16時間乾燥させることで変性EVOHの粗乾燥物を得た。
(3)EVAc中の各構造単位の含有量
 変性EVAc中の、エチレン単位含有率(式(VII)におけるaモル%)、酢酸ビニル由来の構造単位の含有量(式(VII)におけるbモル%)及びMPDAc由来の構造単位の含有量(式(VII)におけるcモル%)は、ケン化前の変性EVAcをH-NMR測定して算出した。
 まず、(1)において得られた変性EVAcのMeOH溶液を少量サンプリングし、イオン交換水中で変性EVAcを析出させた。析出物を収集し、真空下、60℃で乾燥させることで変性EVAcの乾燥品を得た。次に、得られた変性EVAcの乾燥品を内部標準物質としてテトラメチルシランを含むジメチルスルホキシド(DMSO)-d6に溶解し、500MHzのH-NMR(日本電子株式会社製:「GX-500」)を用いて80℃で測定した。
 変性EVAcのH-NMRスペクトル中の各ピークは、以下のように帰属される。
・0.6~1.0ppm:末端部位エチレン単位のメチレンプロトン(4H)
・1.0~1.85ppm:中間部位エチレン単位のメチレンプロトン(4H)、MPDAc由来の構造単位の主鎖部位メチレンプロトン(2H)、酢酸ビニル単位のメチレンプロトン(2H)
・1.85~2.1ppm:MPDAc由来の構造単位のメチルプロトン(6H)と酢酸ビニル単位のメチルプロトン(3H)
・3.7~4.1ppm:MPDAc由来の構造単位の側鎖部位メチレンプロトン(4H)
・4.4~5.3ppm:酢酸ビニル単位のメチンプロトン(1H)
 上記帰属にしたがい、0.6~1.0ppmの積分値をx、1.0~1.85ppmの積分値をy、3.7~4.1ppmの積分値をz、4.4~5.3ppmの積分値をwとした場合、エチレン単位の含有量(a:モル%)、ビニルエステル単位の含有量(b:モル%)及びMPDAc由来の構造単位の含有量(c:モル%)は、それぞれ以下の式にしたがって算出される。
a=(2x+2y-z-4w)/(2x+2y+z+4w)×100
b=8w/(2x+2y+z+4w)×100
c=2z/(2x+2y+z+4w)×100
 上記方法により算出した結果、実施例1における変性EVAcのエチレン単位の含有量(a)は44.0モル%、ビニルエステル単位の含有量(b)は54.5モル%、MPDAc由来の構造単位の含有量(c)は1.5モル%であった。変性EVAcにおけるa、b及びcの値は、ケン化処理後の変性EVOHにおけるa、b及びcの値と同じである。
(4)EVOHのケン化度
 ケン化後の変性EVOHについても同様にH-NMR測定を行った。上記(2)で得られた変性EVOHの粗乾燥物を、内部標準物質としてテトラメチルシラン、添加剤としてテトラフルオロ酢酸(TFA)を含むジメチルスルホキシド(DMSO)-d6に溶解し、500MHzのH-NMR(日本電子株式会社製:「GX-500」)を用いて80℃で測定した。H-NMR測定の結果、1.85~2.1ppmのピーク強度が大幅に減少していることから、変性EVOH中の酢酸ビニル由来のエステル基に加え、MPDAc由来の構造単位に含まれるエステル基もケン化されて水酸基になっていることが明らかである。実施例1で得られたH-NMRスペクトルからもこのような1.85~2.1ppmのピーク強度の減少が見られた。ケン化度は酢酸ビニル単位等のメチルプロトン(1.85~2.1ppm)と、ビニルアルコール単位等のメチンプロトン(3.15~4.15ppm)のピーク強度比より式(8)を用いて算出した。実施例1の変性EVOHのケン化度は99.9モル%以上であった。
合成例2~10
 合成例1における重合条件を表1に示すとおりに変更した以外は合成例1と同様にして、EVAc及びEVOHの作製及び分析を行った。結果を表1に示す。
実施例1
(1)含水ペレットの製造
 ジャケット、攪拌機及び還流冷却器を備えた80L攪拌槽に、合成例1で得た変性EVOHの粗乾燥物100質量部、サイリシア310P(富士シリシア化学株式会社製)0.12質量部、水56質量部、MeOH130質量部を仕込み、80℃に昇温して溶解させた。この溶解液を開口部が内径4mmの円状のノズルを通して5℃に冷却した水/MeOH=90/10の混合液中に押し出してストランド状に析出させ、このストランドをストランドカッターで押し出し方向の長さ4mm、直径3mmの円柱状のペレットにカットすることで変性EVOHの含水ペレットを得た。得られた変性EVOHの含水ペレットの含水率をメトラー社製ハロゲン水分計「HR73」で測定したところ、60質量%であった。
(2)含水ペレットの精製
 上記(1)で得た変性EVOHの含水ペレットを1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間攪拌洗浄した。これを脱液し、さらに1g/Lの酢酸水溶液(浴比20)に投入して2時間攪拌洗浄した。脱液後、酢酸水溶液を更新し同様の操作を行った。酢酸水溶液で洗浄してから脱液したものを、イオン交換水(浴比20)に投入して攪拌洗浄を2時間行い脱液する操作を3回繰り返して精製を行い、ケン化反応時の触媒残渣が除去された、変性EVOHの含水ペレットを得た。得られた変性EVOHの含水ペレットの含水率をメトラー社製ハロゲン水分計「HR73」で測定したところ、55質量%であった。
(3)ペレットの製造
 (2)で得られた含水率55質量%の含水ペレット1質量部を酢酸ナトリウム濃度0.5g/L、酢酸濃度0.4g/L、リン酸濃度0.05g/Lの水溶液18.5質量部(浴比20)に投入し、定期的に攪拌しながら4時間浸漬させた。これを遠心脱水して表面の水分を除去した後、含水状態のペレットをペレット同士が重ならないようにテフロンシート上に並べ、60℃で3時間、80℃で3時間、及び110℃で20時間乾燥させることによって、変性EVOHを含むペレットを得た。得られたペレットの含水率をメトラー社製ハロゲン水分計「HR73」で測定したところ、0.2質量%であった。また、得られたペレット(変性EVOH)のメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は6.0g/10分であった。
(4)ペレットの融点
 上記(3)で得られたペレットについて、JIS K 7121に準じて、30℃から200℃まで10℃/分の速度にて昇温した後10℃/分で0℃まで急冷して再度0℃から200℃まで10℃/分の昇温速度にて測定を実施した(TA Instruments社製示差走査熱量計(DSC)「Q2000」)。温度の校正にはインジウムを用いた。2ndランのチャートから前記JISにしたがって融解ピーク温度(Tpm)を求め、これを変性EVOHを含むペレットの融点とした。融点は152℃であった。
(5)ペレット中のナトリウム塩含有量とリン酸化合物含有量
 上記(3)で得られたペレット0.5gをテフロン(登録商標)製圧力容器に入れ、ここに濃硝酸5mLを加えて室温で30分間分解させた。30分後蓋をし、湿式分解装置(株式会社アクタック製:「speedwave4」)により150℃で10分間、次いで180℃で5分間加熱することで分解を行い、その後室温まで冷却した。この処理液を50mLのメスフラスコ(TPX製)に移し純水でメスアップした。この溶液について、ICP発光分光分析装置(パーキンエルマー社製「Avio500」)により含有金属の分析を行い、ナトリウム元素及びリン元素の含有量を求めた。ナトリウム塩含有量は、ナトリウム元素換算値で150ppmであり、リン酸化合物含有量は、リン酸根換算値で40ppmであった。
(6)ペレット中の酢酸含有量
 上記(3)で得られたペレット20gをイオン交換水100mlに投入し、95℃で6時間加熱抽出した。フェノールフタレインを指示薬として、1/50規定のNaOHで抽出液を中和滴定し、酢酸含有量を定量したところ、100ppmであった。なお、酢酸含有量の算出については、リン酸の含有量を考慮して行った。
(7)ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)
 上記(3)で得られたペレットから切り取った3mgのサンプルをアルミニウム製パン(TA Instrument社製)に封入し、30℃から200℃まで10℃/分の速度にて昇温した後10℃/分で0℃まで急冷して再度0℃から200℃まで10℃/分の昇温速度にてDSC測定を実施した。得られたDSC曲線における2回目の昇温時における融解開始から終了までの温度範囲のピーク面積により、変性EVOHを含むペレットの融解エンタルピー(ΔHm:J/g)を求めた。結果を表3に示す。
(8)ペレットの形状
 図1は、上記(3)で得られたペレット側面の外観写真である。前記ペレットの直径Di(mm)及び流れ方向の長さL(mm)はノギスで計測することにより求めた。図2は、前記ペレット1の重心6からL/4(mm)以下の位置において、前記ペレット1の流れ方向3に対して垂直に切断して得られた断面4の電子顕微鏡画像である。当該ペレット側面には、4つの凹部5が形成されていた。当該断面4から、断面4の重心7から、凹部5の縁8までの距離α1~α4(断面4の重心7から、各縁8において重心7から最も遠い点までの距離)と、断面4の重心7から、凹部5の底9までの距離β1~β4(断面4の重心7から、各底9において重心7から最も近い点までの距離)を求めた。得られた値を上記式(1)に代入して、左辺の値を求めた。結果を表3に示す。
 図4は、上記(3)で得られたペレット表面の電子顕微鏡画像である。図4に示されるとおり、ペレット1表面には突起が形成されていた。前記ペレット表面と平行方向から観察した画像(図4の右側2つ)から高さH(μm)、突起の数(個/mm)を求めた。結果を表3に示す。ペレット1表面と垂直方向から観察した画像(図4の左側2つ)と、株式会社日立製作所製のEDX(エネルギー分散型X線分析装置)付き走査型電子顕微鏡「S-3000N」による突起部位の分析において炭素元素成分と酸素元素成分が検出されたことから、突起の表面は変性EVOHであることを確認した。
(9)含水ペレットの乾燥時ブロッキング耐性評価
(9-1)乾燥温度70℃での含水ペレットの乾燥時ブロッキング耐性評価
 上記(3)で得られた遠心脱水後の含水ペレット3kgを30cm四方のステンレス製網かごに入れ、ヤマト科学株式会社製精密恒温器「DH410」にて70℃で2時間乾燥させた。乾燥後のペレットを目開き5mmの篩に1分間かけ、篩中に残留していたペレットをブロッキングが発生したペレットとしてその質量を測定し、70℃でのブロッキング発生率を下記式(9)にて算出し、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
 
ブロッキング発生率(質量%)=(篩中に残留していたペレットの質量(kg))/3kg×100   (9)
 
 A:ブロッキング率が10質量%未満
 B:ブロッキング率が10質量%以上20質量%未満
 C:ブロッキング率が20質量%以上
(9-2)乾燥温度90℃での含水ペレットの乾燥時ブロッキング耐性評価
 (9-1)の評価に用いたペレット全量を再度30cm四方のステンレス製網かごに入れ、ヤマト科学株式会社製精密恒温器「DH410」にて90℃で2時間乾燥させた。(9-1)と同様の操作を行い、90℃でのブロッキング発生率を算出した。結果を表3に示す。
(9-3)乾燥温度110℃での含水ペレットの乾燥時ブロッキング耐性評価
 (9-2)の評価に用いたペレット全量を再度30cm四方のステンレス製網かごに入れ、ヤマト科学株式会社製精密恒温器「DH410」にて110℃で2時間乾燥させた。(9-1)と同様の操作を行い、110℃でのブロッキング発生率を算出した。結果を表3に示す。
 一連の乾燥工程において、ブロッキングしたペレットの量が少ないほど、ペレットの収率が高くなり、ブロッキング耐性の良好なペレットであると評価した。
(10)押出安定性評価
 株式会社東洋精機製作所製20mm押出機「D2020」(D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.5、スクリュー:フルフライト)を用いて以下の条件にて、上記(3)で得られたペレットの単層製膜を行い、欠点数を評価した。
 シリンダー温度:供給部150℃、圧縮部172℃、計量部172℃
 ダイ温度:172℃
 スクリュー回転数:40rpm
 吐出量:1.2kg/時間
 引取りロール温度:80℃
 引取りロール速度:3.0m/分
 フィルム厚み:20μm
 なお、他の実施例及び比較例では、変性EVOHの融点にしたがって、以下の通り押出機の温度条件を設定した。
 供給部:150℃(実施例11と比較例7は120℃)
 圧縮部:変性EVOHの融点+20℃
 計量部:変性EVOHの融点+20℃
 ダイ温度:変性EVOHの融点+20℃
 フィルム作製開始から30分後に10cm×10cmのフィルムをサンプリングし、目視で100μm以上のブツの個数をカウントした。ブツの個数から以下の基準で押出安定性を判定した。結果を表3に示す。
判定:基準
 A:50個/100cm以下
 B:50個/100cm超、100個/100cm以下
 C:100個/100cm超、200個/100cm以下
 D:200個/100cm
(11)熱安定性評価
 ダイ温度を250℃としたこと以外は「(10)押出安定性評価」と同様にして、上記(3)で得られたペレットの単層製膜を8時間行った後、スクリュー回転数を50rpmに変更し、500gの高密度ポリエチレンで押出機内をパージ(洗浄)した。次に、ダイスを分解し、リップ部に付着している熱劣化樹脂を採取して秤量し、加工時のロングラン性(ダイリップ付着量)を評価した。なお、リップ部に付着している熱劣化樹脂は、得られるフィルム中のゲルやブツなどの欠点の原因になりやすく、その蓄積量が小さいことは長時間にわたって安定に溶融成形可能であることを意味する。結果を表3に示す。
(12)単層フィルムの作製
 上記(3)で得られたペレットを用いて、株式会社東洋精機製作所製20mm押出機「D2020」(D(mm)=20、L/D=20、圧縮比=3.5、スクリュー:フルフライト)を用いて以下の条件にて単層製膜を行い、単層フィルムを得た。
 シリンダー温度:供給部170℃、圧縮部200℃、計量部200℃
 ダイ温度:200℃
 スクリュー回転数:100rpm
 吐出量:3.0kg/時間
 引取りロール温度:80℃
 引取りロール速度:1.5m/分
 フィルム厚み:100μm
(13)延伸性評価
 得られた厚み100μmの単層フィルムをエトー株式会社製パンタグラフ式二軸延伸装置にて80℃で3.75×3.75倍の延伸倍率において同時二軸延伸を行い、以下の基準で延伸性を評価した。
 A:延伸後フィルムに延伸ムラ及び局部的偏肉が認められず、外観が良好であった。
 B:延伸後フィルムに破れは生じなかったが、わずかに延伸ムラ又は局部的偏肉が生じた。
 C:延伸後フィルムに破れは生じなかったが、全面積の半分以下に明らかな延伸ムラ又は局部的偏肉が生じた。
 D:延伸後フィルムに破れは生じなかったが、全面積の半分超に延伸ムラ又は局部的偏肉が生じた。
E:延伸後フィルムの全面に延伸ムラ又は局部的偏肉が生じたうえに、フィルムに破れが生じた。
(14)溶解性評価
 上記(3)で得られたペレット10gをジメチルスルホキシド100gに入れ、80℃に昇温撹拌した。1時間後の溶液を20番手の金属メッシュ(目開き0.98mm)を用いて濾過した後に、不溶分を採取した。ジメチルスルホキシドに添加したペレット10gに対する不溶分(g)の割合を計算し、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
 A:不溶分1%未満
 B:不溶分1%以上10%未満
 C:不溶分10%以上
実施例2~13、16、比較例1~2、4、7、8
 EVOHの種類、粒子の種類や含有量を変更した以外は、実施例1と同様にして、ペレットの作製及び評価を行った。結果を表2及び3に示す。なお、いずれのペレットについても、ナトリウム元素含有量は150ppmであり、リン酸化合物含有量はリン酸根換算で40ppmであり、酢酸含有量は100ppmであった。
実施例14
 含水ペレットの製造時に仕込む水とメタノールをそれぞれ37質量部、149質量部に変更した以外は、実施例2と同様にして、ペレットの作製及び評価を行った。ナトリウム元素含有量は150ppmであり、リン酸化合物含有量はリン酸根換算で40ppmであり、酢酸含有量は100ppmであった。得られたペレットは両切断面に凹部が形成されており、そのD/Lはいずれも0.22であった。結果を表2及び3に示す。
実施例15
 ペレットの製造時に含水ペレット1質量部を投入する溶液を酢酸ナトリウム濃度0.5g/L、酢酸濃度0.4g/L、リン酸濃度0.05g/L、ホウ酸濃度0.2g/Lの水溶液18.5質量部(浴比20)に変更した以外は、実施例2と同様にして、ペレットの作製及び評価を行った。結果を表2及び3に示す。得られたペレットのナトリウム元素含有量は150ppmであり、リン酸化合物含有量はリン酸根換算で40ppmであり、酢酸含有量は100ppm、ホウ酸含有量は1000ppmであった。また、得られた変性EVOHのメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は3.7g/10分であった。
実施例17
 合成例9で得たEVOH粗乾燥物を用いた以外は、実施例2と同様にして、ペレットの作製及び評価を行った。結果を表2及び3に示す。なお、得られたペレットのナトリウム元素含有量は150ppmであり、リン酸化合物含有量はリン酸根換算で40ppmであり、酢酸含有量は100ppmであった。
実施例18
 合成例10で得たEVOH粗乾燥物100質量部、サイリシア350(富士シリシア化学株式会社製)0.12質量部、水70質量部、MeOH163質量部を仕込んで含水ペレットを製造した以外は、実施例2と同様にしてペレットの作製及び評価を行った。なお、得られたペレットのナトリウム元素含有量は150ppmであり、リン酸化合物含有量はリン酸根換算で40ppmであり、酢酸含有量は100ppmであった。結果を表2及び3に示す。
比較例3
 粒子を添加しなかったこと以外は実施例2と同様にして上記(1)~(3)を行うことにより、ペレットを得た。また、(4)~(7)に基づいて、融点、ナトリウム元素含有量、リン酸化合物含有量、酢酸含有量を測定した。融点は152℃であり、ナトリウム元素含有量は150ppmであり、リン酸化合物含有量はリン酸根換算で40ppmであり、酢酸含有量は100ppmであり、融解エンタルピーΔHmは55(J/g)であった。(8)の通り得られたペレットの切断面を電子顕微鏡観察したところ、当該ペレット側面には、4つの凹部5が形成されていた。また、当該ペレットの表面を電子顕微鏡観察したところ、ペレット表面に突起が形成されていなかった。さらに、(3)ペレットの製造で得られた遠心脱水後の含水ペレットを用いて、(9)乾燥時のブロッキング耐性を評価した。結果を表2及び3に示す。
 続いて、得られたペレット100質量部に対して、サイリシア350(富士シリシア化学株式会社製)0.12質量部を添加し、両者がよく混ざるようにタンブラー(NISSUI KAKO社製)で5分間混ぜた。次に、二軸押出機の原料供給部に得られた混合物を10kg/時間で投入し、押出機内樹脂温度250℃で混練して押出すことにより、粒子を含有するペレットを得た。こうして得られたペレットを用いて(10)~(14)を行うことにより、当該ペレットを評価した。結果を表3に示す。
なお、二軸押出機にて混錬した後のペレットの切断面を電子顕微鏡観察したところ、凹部が形成されていなかった。また、当該ペレットの表面を電子顕微鏡観察したところ、ペレット表面に突起も形成されていなかった。
比較例5、6
 含水ペレットの製造において、添加する粒子をモレキュラーシーブ4A(ユニオン昭和株式会社製)に変更した以外は、実施例1と同様にして、ペレットの作製及び評価を行った。モレキュラーシーブ4Aは表2及び3に記載した平均粒子径となるよう、ミキサーで粉砕した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
  1 ペレット
  2 側面
  3 流れ方向
  4 断面
  5、11 凹部
  6 ペレットの重心
  7 断面の重心
  8 縁
  9 底
  10 切断面

Claims (11)

  1.  ケン化度90モル%以上のエチレン-ビニルアルコール共重合体及び粒子を含有し、円筒状に切断されてなるペレットであって、
     前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)が65(J/g)以下であり、
     前記ペレットが、平均粒子径Rが1~30μmの粒子を5~5000ppm含有し、
     前記ペレットの長さがL(mm)であり、
     前記ペレットの側面又は切断面に凹部が形成され、
     前記側面に凹部が形成される場合、該凹部の数nが2~5であり、前記ペレットの重心からL/4(mm)以下の位置における、前記ペレットの流れ方向に対して垂直な少なくとも1つの断面において、該断面の重心から、側面に形成される凹部の縁までの距離α1~αnと、該断面の重心から、側面に形成される凹部の底までの距離β1~βnが下記式(1)を満たし、
     (β1+β2・・・+βn)/(α1+α2・・・+αn)≦0.8   (1)
     前記切断面に凹部が形成される場合、前記ペレットの長さL(mm)に対する、切断面に形成される凹部の深さD(mm)の比D/Lが0.1以上であり、
     前記ペレットの表面に高さHが0.1~15μmの突起が形成され、
     該突起が、前記粒子を含むとともに、該粒子が前記エチレン-ビニルアルコール共重合体で被覆されてなる、ペレット。
  2.  前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)が64(J/g)以下である、請求項1に記載のペレット。
  3.  前記エチレン-ビニルアルコール重合体が、下記式(I)で表され、全単量体単位に対するa、b及びcの含有率(モル%)が下記式(2)~(4)を満足するものである、請求項1又は2に記載のペレット。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式(I)中、Wは、水素原子、メチル基又はR-OYで表される基を表し、X、Y及びZは、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基又は炭素数2~10のアルカノイル基を表す。R、Rは、それぞれ独立に単結合、炭素数1~9のアルキレン基又は炭素数1~9のアルキレンオキシ基を表し、前記アルキレン基及び前記アルキレンオキシ基は水酸基、アルコキシ基又はハロゲン原子を含んでもよい。]
     24≦a≦55  (2)
     0.01≦c≦10  (3)
     [100-(a+c)]×0.9≦b≦[100-(a+c)]  (4)
  4.  式(I)中のa及びcが下記式(5)を満たす、請求項3に記載のペレット。
     29≦1.2a+8c≦100 (5)
  5.  式(I)中のRが単結合で、Wがヒドロキシメチル基である、請求項3又は4に記載のペレット。
  6. 前記ペレットの融解エンタルピーΔHm(J/g)と前記粒子の含有量A(ppm)が下記式(6)を満たす、請求項1~5のいずれかに記載のペレット。
     1≦ΔHm/100+A/500≦10  (6)
  7.  前記粒子の平均粒子径R(μm)と前記突起の高さH(μm)が、下記式(7)を満たす、請求項1~6のいずれかに記載のペレット。
     0.1≦H/R≦0.9  (7)
  8.  前記粒子が無機酸化物粒子である、請求項1~7のいずれかに記載のペレット。
  9.  前記無機酸化物粒子が酸化ケイ素粒子又は金属酸化物粒子である、請求項8に記載のペレット。
  10.  前記粒子が飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、ビス脂肪酸アミド及び脂肪酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種からなる有機化合物粒子である、請求項1~7のいずれかに記載のペレット。
  11.  前記エチレン-ビニルアルコール重合体、前記粒子及び水を含有するストランドを切断して円筒状の含水ペレットを得る工程と、該含水ペレットを乾燥させることにより前記凹部を形成させる工程とを有する、請求項1~10のいずれかに記載のペレットの製造方法。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000265025A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 水酸基含有熱可塑性樹脂改質用の樹脂組成物およびその使用法
JP2002284887A (ja) * 2001-01-22 2002-10-03 Kuraray Co Ltd エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物の製造方法
JP2008208327A (ja) * 2007-01-31 2008-09-11 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 樹脂複合体およびその製造方法
WO2010001471A1 (ja) * 2008-07-02 2010-01-07 日本合成化学工業株式会社 Evoh複合体の製造方法
WO2014024912A1 (ja) 2012-08-09 2014-02-13 株式会社クラレ 変性エチレン-ビニルアルコール共重合体、その製造方法及びその用途
WO2018124295A1 (ja) * 2016-12-29 2018-07-05 株式会社クラレ 樹脂組成物及びその用途
WO2019194318A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 株式会社クラレ ジオメンブレン並びにそれを用いたランドフィルシート及びラドンバリアフィルム
JP2019182947A (ja) 2018-04-04 2019-10-24 株式会社クラレ 樹脂組成物及びその用途
JP2022016088A (ja) * 2020-07-10 2022-01-21 株式会社クラレ 樹脂組成物、その製造方法及びそれを用いた多層構造体

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000265025A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 水酸基含有熱可塑性樹脂改質用の樹脂組成物およびその使用法
JP2002284887A (ja) * 2001-01-22 2002-10-03 Kuraray Co Ltd エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物の製造方法
JP2008208327A (ja) * 2007-01-31 2008-09-11 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 樹脂複合体およびその製造方法
WO2010001471A1 (ja) * 2008-07-02 2010-01-07 日本合成化学工業株式会社 Evoh複合体の製造方法
WO2014024912A1 (ja) 2012-08-09 2014-02-13 株式会社クラレ 変性エチレン-ビニルアルコール共重合体、その製造方法及びその用途
WO2018124295A1 (ja) * 2016-12-29 2018-07-05 株式会社クラレ 樹脂組成物及びその用途
JP2019182947A (ja) 2018-04-04 2019-10-24 株式会社クラレ 樹脂組成物及びその用途
WO2019194318A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 株式会社クラレ ジオメンブレン並びにそれを用いたランドフィルシート及びラドンバリアフィルム
JP2022016088A (ja) * 2020-07-10 2022-01-21 株式会社クラレ 樹脂組成物、その製造方法及びそれを用いた多層構造体

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