JP7354455B2 - エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物および該アセタール化物を含む組成物 - Google Patents

エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物および該アセタール化物を含む組成物 Download PDF

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Description

本特許出願は日本国特許出願第2021-067287(出願日:2021年4月12日)についてパリ条約上の優先権を主張するものであり、ここに参照することによって、その全体が本明細書中へ組み込まれるものとする。
本発明は、エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物およびその製造方法、該アセタール化物を含有する組成物、該組成物を含んでなる樹脂シート、該樹脂シートからなる合わせガラス用中間膜、および該合わせガラス用中間膜を有する合わせガラスに関する。
合わせガラスは、外部衝撃を受けて破損してもガラスの破片が飛散することが少なく安全であるため、自動車等の車両のフロントガラス、サイドガラス、リアガラスや、航空機、建築物等の窓ガラス等として広く使用されている。
合わせガラス用中間膜としては、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られるビニルアセタール樹脂、特にビニルブチラール樹脂に液状可塑剤を配合した組成物が広く使用されている。また、α-オレフィン-ビニルアルコール共重合体をアセタール化して得られるα-オレフィンにより変性されたビニルアセタール系共重合体もまた、合わせガラス用中間膜に使用することが検討されている。
例えば、特許文献1には、同文献に記載のα-オレフィン変性ポリビニルアセタール樹脂を主剤とする安全合わせガラス用中間膜組成物は、低温から高温まで広い温度領域において優れた耐貫通強度を有することが記載されている。特許文献2には、耐水性が向上し、かつ可塑剤との相溶性が改善されたビニルアセタール系重合体、および該ビニルアセタール系重合体を主成分とする合わせガラス用中間膜が記載されている。また、特許文献3には、ガラスとの接着が容易で光線透過性、柔軟性、水蒸気バリア性が高く、吸水率が小さい、ポリビニルアセタール樹脂からなるシートが記載されている。
特開昭63-79741号公報 特開2004-68013号公報 特開2011-57737号公報
近年、合わせガラスに対する要求性能が高くなり、合わせガラスを構成する合わせガラス用中間膜に対しても、合わせガラスの製作条件によらず優れた透明性を保持すること、優れた耐熱性および耐貫通性を有すること等が求められるようになっている。特に耐熱性に関しては、より高い耐熱性、例えば高温環境下であっても高い自立性を有すること、高い耐クリープ性を有し、長時間経過した後であっても高い強度を維持できること等が求められている。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献1~3に記載されているようなα-オレフィンにより変性されたビニルアセタール系共重合体を含んでなるシートは、高温環境下における自立性および耐クリープ性が必ずしも十分ではない場合があり、改善の余地があることがわかった。
したがって、本発明の目的は、透明性および耐貫通性を維持しつつ、高温環境下における自立性および耐クリープ性に優れた樹脂シートを形成し得るエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物、ならびに該アセタール化物を含有する組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、以下の好適な態様を包含するものである。
〔1〕 エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物であって、
前記アセタール化物を構成する全単量体単位を基準にして、
20~80モル%のエチレン単位、および
4~76モル%のビニルアルコール単位
を含み、
アセタール化度は5~80モル%であり、
式(1):
0.75≦W0.05h/2f≦1.00 (1)
〔式(1)中、W0.05h/2fは、JIS K 0124:2011に準拠して、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー分析により求められるシンメトリー係数を表す〕
および式(2):
1.27≦Tm/Tg≦1.35 (2)
〔式(2)中、TmおよびTgは、それぞれJIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)を表す〕
を満たす、エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物。
〔2〕 エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物であって、
前記アセタール化物を構成する全単量体単位を基準にして、
20~80モル%のエチレン単位、および
4~76モル%のビニルアルコール単位
を含み、
アセタール化度は5~80モル%であり、
式(1):
0.75≦W0.05h/2f≦1.00 (1)
〔式(1)中、W0.05h/2fは、JIS K 0124:2011に準拠して、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー分析により求められるシンメトリー係数を表す〕
を満たし、
アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満である、エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物。
〔3〕 アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満である、〔1〕に記載のアセタール化物。
〔4〕 SP値が12.6(cal/cm1/2以下である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載のアセタール化物。
〔5〕 アセタール化度が5~62モル%である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のアセタール化物。
〔6〕 〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のアセタール化物(A)、および
前記アセタール化物(A)以外の樹脂(B)、可塑剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選択される少なくとも1つの成分
を含み、前記アセタール化物(A)の含有量は70質量%以上である、組成物。
〔7〕 JIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度Tmsは120℃~180℃である、〔6〕に記載の組成物。
〔8〕 可塑剤の含有量は、前記アセタール化物(A)100質量部に対して40質量部以下である、〔6〕または〔7〕に記載の組成物。
〔9〕 可塑剤の含有量は、前記アセタール化物(A)100質量部に対して10~40質量部である、〔6〕~〔8〕のいずれかに記載の組成物。
〔10〕 可塑剤のSP値は、9.2~12.0(cal/cm1/2である、〔6〕~〔9〕のいずれかに記載の組成物。
〔11〕 樹脂(B)は、エチレンビニルアルコール共重合体および/または下記式(3):
Tm/Tg<1.27 (3)
〔式(3)中、TmおよびTgは、それぞれJIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)を表す〕
を満たすエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B)である、〔6〕~〔10〕のいずれかに記載の組成物。
〔12〕 下記式(4):
ΔHAH/ΔH≦0.30 (4)
〔式(4)中、ΔHは、示差走査熱量計(DSC)を用い、昇温速度10℃/分で25℃から140℃まで昇温し、140℃で30分間保持した後、降温速度4℃/分で140℃から-30℃まで降温し、再度昇温速度10℃/分で-30℃から200℃まで昇温したときに測定される結晶融解熱量を示し、ΔHAHは、前記ΔHを145℃でピーク分割したときの高温側の結晶融解熱量を示す〕
を満たす、〔6〕~〔11〕のいずれかに記載の組成物。
〔13〕 (i)エチレンビニルアルコール共重合体、アルデヒドおよび溶媒を含む分散液を調製し、アルデヒドの少なくとも一部をエチレンビニルアルコール共重合体中に含浸させる工程、および
(ii)工程(i)の後、分散液に触媒を添加してエチレンビニルアルコール共重合体をアセタール化する工程
を含み、
前記エチレンビニルアルコール共重合体は多孔質体であり、
前記アセタール化を固液反応により行う、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のアセタール化物を製造する方法。
〔14〕 〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のアセタール化物または〔6〕~〔12〕のいずれかに記載の組成物を含有する層を1層以上含む、樹脂シート。
〔15〕 〔14〕に記載の樹脂シートからなる、合わせガラス用中間膜。
〔16〕 2つのガラス板と、該2つのガラス板の間に配置された〔15〕に記載の合わせガラス用中間膜とを有する、合わせガラス。
本発明によれば、透明性および耐貫通性を維持しつつ、高温環境下における自立性および耐クリープ性に優れた樹脂シートを形成し得るエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物、ならびに該アセタール化物を含有する組成物を提供できる。
図1は、シンメトリー係数を説明するための、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の測定結果の一例である。 図2は、実施例1における示差走査熱量計(DSC)による測定結果である。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明の範囲はここで説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更をすることができる。また、特定のパラメータ等について複数の上限値および下限値が記載されている場合、これらの上限値および下限値のうち任意の上限値と下限値とを組合せて好適な数値範囲とすることができる。
〔エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物〕
本発明のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(以下、単に「アセタール化物」ともいう)は、下記式(1)および(2):
0.75≦W0.05h/2f≦1.00 (1)
〔式(1)中、W0.05h/2fは、JIS K 0124:2011に準拠して、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー分析により求められるシンメトリー係数を表す〕
1.27≦Tm/Tg≦1.35 (2)
〔式(2)中、TmおよびTgは、それぞれJIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)を表す〕
を満たす。あるいは、本発明のアセタール化物は、下記式(1):
0.75≦W0.05h/2f≦1.00 (1)
〔式(1)中、W0.05h/2fは、JIS K 0124:2011に準拠して、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー分析により求められるシンメトリー係数を表す〕
を満たし、かつ、アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満である。
本発明者らは、上記式(1)および式(2)の両方を満たす、すなわち、前記シンメトリー係数W0.05h/2fが0.75~1.00であり、かつ、前記Tm/Tg(K/K)が1.27~1.35であるエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を調製すると、あるいは、上記式(1)を満たす、すなわち、前記シンメトリー係数W0.05h/2fが0.75~1.00であり、かつ、アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満であるエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を調製すると、驚くべきことに、該アセタール化物を含んでなる樹脂シートの高い透明性および耐貫通性を維持しつつ、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上できることを見出した。なお、本発明において高温環境下における自立性とは、樹脂シートを合わせガラス用中間膜として合わせガラスに使用した場合に、高温環境下においてガラスが破損した状態になったとしても、破損したガラスが樹脂シート(合わせガラス用中間膜)を貫通しにくい特性または樹脂シートが垂れにくい特性などを意味する。
本発明のアセタール化物は、JIS K 0124:2011に準拠して求められるシンメトリー係数W0.05h/2fが0.75~1.00であるため、得られる樹脂シートの透明性を向上しやすい。これは、シンメトリー係数を上記範囲内とすることにより、適度なアセタール化度分布がアセタール化物に付与されるためであると考えられる。一方、シンメトリー係数が上記範囲外であると、得られるアセタール化物のアセタール化度のばらつきが大きくなり、透明性が低下する傾向がある。また、シンメトリー係数が上記上限を超えると、得られるアセタール化物におけるアセタール化度の高いアセタール化物(高アセタール化度成分)の割合が多くなり、透明性が低下しやすい。シンメトリー係数が上記下限未満であると、得られるアセタール化物におけるアセタール化度の低いアセタール化物(低アセタール化度成分)の割合が高くなり、透明性およびの成形性が低下しやすい。
前記シンメトリー係数は、透明性を向上しやすい観点から、好ましくは0.95以下、より好ましくは0.90以下、さらに好ましくは0.85以下である。また、前記シンメトリー係数は、透明性および成形性を向上しやすい観点から、好ましくは0.76以上、より好ましくは0.77以上である。ここで、シンメトリー係数は、高速液体クロマトグラフィーを用いて得られる測定ピークの対称性の度合いを示す係数であり、シンメトリー係数が1.0に近いほどピークの対称性が高いことを示す。
本発明において、前記シンメトリー係数W0.05h/2fは、JIS K 0124:2011に準拠して、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー分析を行うことによって求めることができる。前記シンメトリー係数における「W0.05h」は、HPLC分析により得られた測定ピークのベースラインからのピーク高さの1/20の高さ(ピーク5%高さ位置)におけるピーク幅を表し、「f」は、ピーク5%高さ位置におけるピーク幅を、ピーク頂点を含む垂線で二分したときのピークの立ち上がり側の距離を表す。具体的には、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の測定結果の一例である図1の測定ピークにおいて、「W0.05h」は図1に示されるピーク幅W0.05hを表し、「f」は、図1に示されるa-b間の距離fを表す。なお、図1中、aは、ピーク5%高さ位置における開始点であり、bは、ピーク開始点aを含む水平線とピーク頂点を含む垂線との交点である。また、図1中、横軸と平行な点線がベースラインを表す。
上記HPLC分析は、通常以下の測定条件により行うことができる。
試料濃度:1.5mg/1g
試料溶媒:エタノール(99.5%)/イオン交換水=9/1wt%混合溶媒
注入量:20μL
検出器:Varian 380-LC、EVAP 80℃(前段加熱)、NEB 50℃(2段目加熱)、Gas 1.5(SLM)、データ取込間隔1000m秒、フィルタ1μm
ODSシリカカラム:島津製作所社製「Shimpack G-ODS(オクタデシル基修飾球状全多孔性シリカゲル、内径4mm×長さ10mm、粒径5μm)」
カラム温度:45℃
送液流量:総流量0.4mL/分
また、本発明のHPLC分析は、以下の手順で行うことができる。移動相には極性の異なる種類の液体を用いる。移動相Aとして水、移動相Bとしてエタノール(99.5%)を使用する。サンプル注入前の時点においては、HPLCシステムのカラム内部は移動相A/移動相Bが体積比で95/5の混合溶媒で満たされた状態である。この状態でサンプルを注入する。そして、以下のような条件で、溶媒を流す。
0~5分(B濃度;_5%一定)
5~25分(B濃度;_5~100%)
25~30分(B濃度;100%一定)
30~31分(B濃度;100~5%)
31~55分(B濃度;_5%一定)
前記シンメトリー係数は、アセタール化物におけるアセタール化度の分布および/またはアセタール化物の製造条件等を適宜調整することによって調整し得る。例えば、前記シンメトリー係数は、後述のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の製造方法、特に後述の説明において好ましい態様として記載されるアセタール化方法等を選択することにより、前記シンメトリー係数を上記範囲内に調整してもよい。
本発明のアセタール化物は、JIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)の比Tm/Tgが1.27~1.35である、および/または、アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満であるため、得られる樹脂シートの透明性を維持しつつ、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上し得る。これは、通常高い結晶性を有するほど、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上し得る一方、透明性が低下する傾向にあるが、アセタール化物の前記Tm/Tgを上記範囲内とすること、またはアセタール環構造のメソ/ラセモ比率を5未満とすることで、透明性と高温環境下における自立性および耐クリープ性とを両立し得る、適度な結晶性がアセタール化物に付与されるためであると考えられる。一方、Tm/Tg(K/K)が上記上限を超えると、透明性が低下しやすく、また、上記下限未満であると、高温環境下における自立性および耐クリープ性が低下しやすい。また、アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5以上となると、高温環境下における自立性および耐クリープ性が低下しやすい。
前記Tm/Tg(K/K)は、透明性を向上しやすい観点から、1.35以下、好ましくは1.33以下、より好ましくは1.31以下、さらに好ましくは1.30以下である。また、Tm/Tg(K/K)は、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい観点、および耐貫通性を向上しやすい観点から、1.27以上、好ましくは1.275以上、より好ましくは1.28以上である。前記Tm/Tg(K/K)は、示差走査熱量計(DSC)を用い、JIS K7121:2012に準拠して融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)を測定することにより求めることができ、また、融解ピーク温度Tm(℃)および中間点ガラス転移温度Tg(℃)を測定し、これらの値をケルビン(K)に換算することにより求めてもよく、例えば実施例に記載の方法により求めてもよい。
本発明のアセタール化物において、JIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度Tm(℃)は、好ましくは120℃以上、より好ましくは125℃以上、さらに好ましくは130℃以上であり、また、好ましくは180℃以下、より好ましくは175℃以下、さらに好ましくは170℃以下、さらにより好ましくは160℃以下、特に好ましくは150℃以下である。前記融解ピーク温度Tmが上記下限以上であると、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすく、上記上限以下であると、透明性および成形性を向上しやすい。
本発明のアセタール化物において、JIS K7121:2012に準拠して測定される中間点ガラス転移温度Tg(℃)は、好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは40℃以上であり、また、好ましくは80℃以下、より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは50℃以下である。前記中間点ガラス転移温度Tgが上記下限以上であると、成形性(例えば、製膜性)を向上しやすく、上記上限以下であると、得られる樹脂シートの耐貫通性を向上しやすい。
前記Tm/Tg(K/K)は、アセタール化物におけるアセタール化度の分布および/またはアセタール化物の製造条件等を適宜調整することによって調整し得る。例えば、前記Tm/Tg(K/K)は、後述のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の製造方法、特に後述の説明において好ましい態様として記載されるアセタール化方法等を選択することにより、前記Tm/Tg(K/K)を上記範囲内に調整してもよい。
本発明において、アセタール環構造のメソ/ラセモ比率とは、アセタール環の立体構造において、ラセモアセタール環を有するアセタール基の量に対するメソアセタール環を有するアセタール基の量の比率である。上記ラセモアセタール環とは、シンジオタクティック構造を有する水酸基から形成されるアセタール環構造であり、上記メソアセタール環とはアイソタクティック構造を有する水酸基から形成されるアセタール環構造である。
前記メソ/ラセモ比率は、透明性、ならびに高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい観点から、好ましくは5未満、より好ましくは4以下、さらに好ましくは3以下、さらにより好ましくは2.5以下、特に好ましくは2以下であり、また、生産性の観点から、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.2以上、さらに好ましくは1.4以上である。メソ/ラセモ比率が上記上限未満または上記上限以下であると、相対的にシンジオタクティック水酸基が減少して、透明性と高温環境下における自立性および耐クリープ性とを両立し得る、適度な結晶性がアセタール化物に付与されるため、透明性を維持しつつ、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上し得る。また、相対的にシンジオタクティック水酸基が減少することで、水酸基同士の水素結合が減少し、可塑剤の相溶性が向上する。
前記メソ/ラセモ比率は、13C-NMR測定を行い、得られたスペクトルから、メソ型を有する6員のブチラール環のアセタール部分のメチンC原子に由来するピークおよびラセモ型を有する6員のブチラール環のアセタール部分のメチンC原子に由来するピークの強度比を算出することにより求めることができ、例えば実施例に記載の方法により求めることができる。
前記メソ/ラセモ比率は、アセタール化物のアセタール化度や、反応時間および反応様式等のアセタール化物の製造条件等を適宜調整することによって調整し得る。例えば、前記メソ/ラセモ比率は、後述のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の製造方法、特に後述の説明において好ましい態様として記載されるアセタール化方法等を選択することにより、前記メソ/ラセモ比率を上記範囲内に調整してもよい。
本発明のアセタール化物のエチレン単位の含有量は、アセタール化物を構成する全単量体単位に対して、20~80モル%である。エチレン単位の含有量が上記範囲内であると、得られる樹脂シートの耐貫通性および自立性、特に高温環境下における自立性、およびアセタール化物の成形加工性を高めやすい。
前記エチレン単位の含有量は、得られる樹脂シートの耐貫通性および透明性、ならびにアセタール化物の成形加工性を向上しやすい観点から、好ましくは25モル%以上、より好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは35モル%以上であってよく、また、貯蔵弾性率を高め、得られる樹脂シートの自立性を向上しやすい観点から、好ましくは60モル%以下、より好ましくは55モル%以下、さらに好ましくは50モル%以下であってよい。
本発明のアセタール化物のビニルアルコール単位の含有量は、アセタール化物を構成する全単量体単位に対して、4~76モル%である。ビニルアルコール単位の含有量が上記範囲内であると、得られる樹脂シートの透明性およびガラス等の基材に対する接着性を高めやすい。
前記ビニルアルコール単位の含有量は、ガラス等の基材に対する接着性を高めやすい観点から、アセタール化物を構成する全単量単位に対して、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは25モル%以上、特に好ましくは30モル%以上であってよく、また、得られるアセタール化物の透明性を高めやすい観点から、好ましくは70モル%以下、より好ましくは65モル%以下、さらに好ましくは60モル%以下、特に好ましくは55モル%以下であってよい。
本発明のアセタール化物のアセタール単位(アセタール化されたビニルアルコール単位)の含有量は、アセタール化物の結晶性を低く抑え、透明性を高めやすい観点から、アセタール化物を構成する全単量単位に対して、好ましくは1モル%以上、より好ましくは3モル%以上、さらに好ましくは5モル%以上、さらにより好ましくは10モル%以上、特に好ましくは15モル%以上であってよく、また、自立性、特に高温環境下における自立性、高温環境下における耐クリープ性、およびガラス等の基材に対する接着性を高めやすい観点から、好ましくは70モル%以下、より好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは55モル%以下、さらにより好ましくは50モル%以下、特に好ましくは45モル%以下であってよい。
本発明のアセタール化物は、酢酸ビニル単位等のビニルエステル単位を含んでいてもよく、ビニルエステル単位の含有量は、耐熱分解性の観点から、好ましくは0~5モル%、より好ましくは0~2モル%、さらに好ましくは0~1モル%であってもよい。
本発明のアセタール化物は、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン単位、ビニルアルコール単位、およびアセタール単位、ならびに場合により含まれるビニルエステル単位に加えて、他の単量体単位を含んでいてもよい。他の単量体単位としては、例えば、プロピレン、イソブチレン、α-オクテン、α-ドデセンなどのα-オレフィン;アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸またはその無水物、塩、あるいはモノまたはジアルキルエステル等;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類;エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸またはその塩;アルキルビニルエーテル類、ビニルケトン、N-ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられる。エチレンビニルアルコール共重合体が、他の単量体単位を含む場合、その含有量は好ましくは15モル%以下、より好ましくは10モル%以下であってよい。
アセタール化物中の各単位の含有量は、NMR測定により求めることができ、例えば、実施例に記載の方法により求めることができる。
アセタール化物のアセタール化度は、5~80モル%である。アセタール化度が上記範囲内であると、得られる樹脂シートの透明性、自立性、高温環境下における自立性および耐クリープ性、ならびにガラス等の基材に対する接着性を高めやすい。アセタール化度は、アセタール化物の結晶性を低く抑え、透明性を高めやすい観点から、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、さらに好ましくは15モル%以上、さらにより好ましくは20モル%以上、特に好ましくは25モル%以上であってよく、また、高温環境下における自立性および耐クリープ性、ならびにガラス等の基材に対する接着性を高めやすい観点から、好ましくは70モル%以下、より好ましくは62モル%以下、さらに好ましくは60モル%以下、さらにより好ましくは50モル%以下、特に好ましくは40モル%以下であってよい。
本発明におけるアセタール化度は、アセタール化物のアセタール単位、ビニルアルコール単位、および酢酸ビニル単位等のビニルエステル単位の総含有量に対する、アセタール単位の割合を指す。具体的には、本発明におけるアセタール化度は、アセタール単位の含有量をk、ビニルアルコール単位の含有量をl、およびビニルエステル単位の含有量をmとした場合、下記式:
アセタール化度(モル%)={k/(k+l+m)}×100
により求めることができる。
本発明の一実施形態において、アセタール化物のSP値(溶解度パラメータ)は、好ましくは12.6(cal/cm1/2以下、より好ましくは12.4(cal/cm1/2以下、さらに好ましくは12.2(cal/cm1/2以下、さらにより好ましくは12.0(cal/cm1/2以下であり、また、好ましくは10.8(cal/cm1/2以上、より好ましくは11.0(cal/cm1/2以上さらに好ましくは11.2(cal/cm1/2以上である。前記SP値が上記上限以下および/または上記下限以上であると、本発明のアセタール化物に可塑剤を加えて組成物を調製した際に、可塑剤のブリードアウトを抑制しやすい。前記SP値は、Fedorsの計算手法に則って計算した値である(R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.,14,147(1947))。
本発明の好適な一実施形態において、本発明のアセタール化物から得られる樹脂シートは、後述の〔樹脂シート〕の項に記載の、本発明の樹脂シートのヘイズ、徐冷ヘイズ、貯蔵弾性率、緩和弾性率、貫通エネルギーと同様の値を示す。したがって、本発明のアセタール化物は、優れた透明性、耐貫通性を有し、高温環境下における自立性および耐クリープ性に優れる樹脂シートを形成し得る。
また、本発明の好適な一実施形態において、本発明のアセタール化物は、〔組成物〕の項に記載の、組成物の融解ピーク温度Tms、メルトフローレート(MFR)、およびΔHAH/ΔHと同様の値を示す。
〔エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の製造方法〕
本発明のアセタール化物の製造方法は特に制限されないが、例えば
(i)エチレンビニルアルコール共重合体、アルデヒドおよび溶媒を含む分散液を調製し、アルデヒドの少なくとも一部をエチレンビニルアルコール共重合体中に含浸させる工程、および
(ii)工程(i)の後、分散液に触媒を添加してエチレンビニルアルコール共重合体をアセタール化する工程
を含み、
前記エチレンビニルアルコール共重合体は多孔質体であり、
前記アセタール化を固液反応により行う方法により製造し得る。
<工程(i)>
工程(i)は、エチレンビニルアルコール共重合体(以下「EVOH」ともいう)、アルデヒドおよび溶媒を含む分散液(以下「EVOH分散液」ともいう)を調製し、アルデヒドの少なくとも一部をエチレンビニルアルコール共重合体中に含浸させる工程である。
本発明の方法において、EVOH分散液に含まれるEVOHは多孔質体である。原料としてエチレンビニルアルコール共重合体の多孔質体(以下、「EVOH多孔質体」または単に「多孔質体」ともいう)を用いることにより、均一にEVOHをアセタール化しやすく、得られるアセタール化物のシンメトリー係数を上記範囲内に調整しやすいため、固体のEVOHを不均一法によりアセタール化しても、EVOHの分子間架橋が生じにくく、透明性に優れたアセタール化物を得ることができる。これは、EVOH多孔質体を用いることにより、後述のアルデヒドの少なくとも一部をEVOH中に含浸させる際に、アセタール化剤であるアルデヒドが、EVOHの固体表面だけでなく細孔を通じてEVOHの固体内部まで浸透することにより、均一にEVOHをアセタール化することができる結果、アセタール化により得られるアセタール化物の固体表面および固体内部のアセタール化度の差が小さくなり、アセタール化度の分布が狭いアセタール化物が得られるためであると考えられる。
本発明において、EVOH多孔質体は多数の細孔を備えるEVOHであることが好ましく、また、前記細孔は、一部または全部が多孔質体表面に開口を有するものが好ましい。
本発明の一実施形態において、前記EVOH多孔質体における細孔のメディアン径は、EVOHを均一にアセタール化して、得られるEVOHのアセタール化物の透明性を向上しやすい観点から、好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上、さらに好ましくは0.02μm以上である。また、前記メディアン径は、多孔質体が強度を保持しやすいため、EVOHのアセタール化物の製造工程において多孔質体が崩壊して粉状となりにくい結果、製造ラインの閉塞等が起こりにくく、アセタール化物を効率よく製造しやすい観点から、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下、さらに好ましくは0.2μm以下、さらにより好ましくは0.2μm未満、とりわけ好ましくは0.18μm以下、とりわけより好ましくは0.15μm以下、特に好ましくは0.12μm以下である。細孔のメディアン径は、Log微分細孔容積(対数微分細孔容積)分布において、細孔直径が0.005~100μmの範囲内におけるすべての細孔に対するメディアン径(d50)である。なお、細孔分布において細孔直径が0.005~100μmの範囲内としたのは、細孔直径が100μmより大きい細孔分布は主に粒子間の空隙であり、細孔直径が測定下限付近である0.005μm未満の細孔分布は圧縮などによる疑似細孔を含むためである。
多孔質体の細孔のメディアン径は、多孔質体の製造条件により調整し得る。例えば、EVOHと水およびアルコールから選択される少なくとも1種の溶媒とを含む組成物を調製し、前記組成物を凝固液にストランド状に押出して凝固させ、得られたストランド状の凝固物を切断することによってEVOH多孔質体を製造する場合、多孔質体のメディアン径は、前記組成物に含まれる溶媒の種類およびその含有量、前記組成物を押出す際の線速度、押出温度、ならびに冷却速度などにより調整し得る。
また、これらの細孔のメディアン径は、細孔分布測定装置により測定でき、例えば実施例に記載の方法により測定される。
本発明の一実施形態において、前記EVOH多孔質体は、多孔質体の重心部に細孔を有することが好ましい。多孔質体が重心部に細孔を有することにより、アルデヒドをEVOHの固体内部、特にEVOHの重心部まで浸透させることができるため、EVOHを均一にアセタール化できる結果、EVOHの分子間架橋が生じにくく、得られるEVOHのアセタール化物の透明性を向上しやすい。
本発明において、多孔質体の重心部に細孔を有するとは、多孔質体の重心を通る多孔質体断面において、該断面の重心から多孔質体表面までの距離までのうち最も短い距離を距離Lとしたとき、断面の重心から前記距離Lの50%以内の領域に細孔が存在することをいう。
本発明の一実施形態において、前記EVOH多孔質体は、EVOHを均一にアセタール化して、得られるEVOHのアセタール化物の透明性を向上しやすい観点から、多孔質体の重心を通る多孔質体断面において、該断面の重心から多孔質体表面までの距離までのうち最も短い距離を距離Lとしたとき、断面の重心から前記距離Lの好ましくは30%以内の領域、より好ましくは20%以内の領域、さらに好ましくは10%以内の領域に細孔を有することが好ましい。
本発明の一実施形態において、EVOH多孔質体の重心を通る多孔質体断面における全細孔面積は、EVOHを均一にアセタール化して、得られるEVOHのアセタール化物の透明性を向上しやすい観点から、該断面積の合計に対して、好ましくは10面積%以上、より好ましくは20面積%以上、さらに好ましくは30面積%以上である。また、前記全細孔面積は、多孔質体の強度を高めやすい結果、アセタール化物の製造工程において多孔質体が崩壊しにくく、アセタール化物を効率よく製造しやすい観点から、該断面積の合計に対して、好ましくは60面積%以下、より好ましくは50面積%以下であってよい。
前記EVOH多孔質体の重心を通る多孔質体断面は、片刃剃刀等を用いて作製できる。また、該断面における細孔の有無および全細孔面積の割合は、該断面の電子顕微鏡写真を観察および分析することにより、確認および算出できる。
本発明の一実施形態において、前記EVOH多孔質体の水銀圧入法により測定される0.005~100μmにおける細孔表面積(比表面積)は、EVOHのアセタール化物の透明性を向上しやすい観点から、好ましくは25m/g以上、より好ましくは30m/g以上である。また、EVOH多孔質体の前記細孔表面積は、EVOH多孔質体の製造過程における高温洗浄中に、EVOH多孔質同士の膠着を抑制しやすい観点から、好ましくは45m/g以下、より好ましくは41m/g以下、さらに好ましくは39m/g以下である。
EVOH多孔質体の0.005~100μmにおける細孔表面積は多孔質体の製造条件により調整し得る。例えば、多孔質体の細孔のメディアン径の調整方法と同様に、前記組成物に含まれる溶媒の種類およびその含有量、前記組成物を凝固液に押出す際の線速度、押出温度、ならびに冷却速度などにより調整し得る。また、EVOH多孔質体の前記細孔表面積は、細孔分布測定装置により測定できる。
本発明の一実施形態において、EVOH多孔質体の細孔容積は、EVOHを均一にアセタール化して、得られるEVOHのアセタール化物の透明性を向上しやすい観点から、好ましくは0.1mL/g以上、より好ましくは0.2mL/g以上、さらに好ましくは0.25mL/g以上であってよい。また、前記細孔容積は、取扱いやすい観点から、好ましくは1.0mL/g以下、より好ましくは0.5mL/g以下、さらに好ましくは0.3mL/g以下であってよい。
EVOH多孔質体の細孔容積は多孔質体の製造条件により調整し得る。例えば、多孔質体の細孔のメディアン径の調整方法と同様に、前記組成物に含まれる溶媒の種類およびその含有量、前記組成物を凝固液に押出す際の線速度、押出温度、ならびに凝固させる際の冷却速度などにより調整し得る。また、多孔質体の細孔容積は、細孔分布測定装置により測定できる。
本発明の一実施形態において、EVOH多孔質体の平均粒子径は、取扱い性の観点から、好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上、さらに好ましくは3mm以上であってよい。また、前記平均粒子径は、均一にEVOHをアセタール化しやすく、それにより得られるアセタール化物の透明性を向上しやすい観点から、好ましくは10mm以下、より好ましくは7mm以下、さらに好ましくは5mm以下であってよい。平均粒子径は、例えば実施例記載の方法で測定できる。
EVOH多孔質体の形状は特に制限されず、例えば粉体状、ペレット状、フレーク状、ビーズ状、不定形状等が挙げられる。これらのなかでも、多孔質体は粉体状、ペレット状であることが好ましく、ペレット状であることがより好ましい。なお、本発明においてペレット状の多孔質体とは、球状、円柱状、楕円柱状、多角柱等の略一定のサイズを有する固体状の多孔質体を示し、その断面は円形状、楕円形状、多角形等であってよい。
本発明におけるEVOH多孔質体がペレット状である場合、ペレット状の多孔質体は後述のように、エチレンビニルアルコール共重合体組成物を凝固液中に押出してストランド状に凝固させた後、得られたストランド状の凝固物を所定の長さにストランドカッター等で切断する方法や、エチレンビニルアルコール共重合体組成物を溶融状態で直接切断する方法等により製造できる。
エチレンビニルアルコール共重合体としては、例えば、エチレンとビニルエステル系単量体とを共重合し、得られた共重合体をケン化することによって得られるものが挙げられる。本発明の一実施形態において、エチレンビニルアルコール共重合体のエチレン含有量(以下、エチレン単位の含有量ともいう)は、EVOHを構成する全単量単位に対して、好ましくは20~80モル%である。また、前記エチレン含有量は、得られるアセタール化物の耐貫通性および成形加工性を向上しやすい観点から、より好ましくは25モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上、特に好ましくは35モル%以上であってよく、また、得られるアセタール化物の自立性を向上しやすい観点から、より好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは55モル%以下、特に好ましくは50モル%以下であってもよい。
EVOHのケン化度は特に制限されないが、例えば、耐熱分解性の観点から、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上、さらに好ましくは99モル%以上、特に好ましくは99.9モル%以上である。ケン化度の上限は特に限定されず、例えば100モル%以下であってよい。
エチレンビニルアルコール共重合体のビニルアルコール単位の含有量は、得られるアセタール化物の自立性を向上しやすい観点から、EVOHを構成する全単量単位に対して、好ましくは40モル%以上、より好ましくは45モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上であってよく、また、得られるアセタール化物の耐貫通性および成形加工性を向上しやすい観点から、好ましくは80モル%以下、より好ましくは75モル%以下、さらに好ましくは70モル%以下、特に好ましくは65モル%以下であってよい。
本発明において、エチレンビニルアルコール共重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン単位、ビニルアルコール単位およびビニルエステル単位に加えて、これらの単位と共重合し得る単量体に由来する単量体単位(以下、他の単量体単位ともいう)を含んでいてもよい。前記他の単量体単位としては、アセタール化物に含まれてもよい他の単量体単位と同様の単量体単位が挙げられる。エチレンビニルアルコール共重合体が、他の単量体単位を含む場合、その含有量は好ましくは15モル%以下、より好ましくは10モル%以下であってよい。
本発明におけるEVOH中のエチレン単位、ビニルアルコール単位および場合により含まれる他の単量体単位の含有量は、NMR測定により求めることができ、例えば、実施例に記載の方法により求めることができる。
エチレンビニルアルコール共重合体の共重合形態は特に限定されず、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれであってもよい。
本発明の一実施形態において、JIS K7210-1:2014に準拠し、190℃、2.16Kgの条件で測定されるエチレンビニルアルコール共重合体のメルトフローレート(MFR)は、得られるアセタール化物の成形加工における熱による劣化を抑制しやすい観点から、好ましくは1~30g/10分、より好ましくは2~20g/10分、さらに好ましくは3~10g/10分であってよい。
多孔質体であるエチレンビニルアルコール共重合体の製造方法は、特に制限されず、公知の方法により製造できる。一例として、ペレット状のEVOH多孔質体の製造方法を説明する。
ペレット状のEVOH多孔質体は、例えば特開平11-293077号公報や特開2002-121290号公報に記載されているように、エチレンビニルアルコール共重合体と、水およびアルコールから選択される少なくとも1種の溶媒とを含む組成物を調製する工程、前記組成物を凝固液にストランド状に押出し、凝固させてから切断する工程、もしくは、前記組成物を溶融状態で直接切断する方法により製造できる。
前記組成物に含まれるEVOHは、エチレンとビニルエステル系単量体とを共重合し、得られた共重合体をケン化することにより得ることができる。
EVOHの原料となるビニルエステル系単量体としては、例えば、ギ酸ビニル、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、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。これらのなかでも、酢酸ビニルが好ましい。
エチレンとビニルエステル系単量体とを共重合する方法としては、特に制限されず、従来公知の方法、例えば、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の方法により共重合してよい。前記共重合において使用し得る重合開始剤は、アゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤等の従来公知の重合開始剤を重合方法に応じて適宜選択できる。
エチレンとビニルエステル系単量体との共重合のケン化は、従来公知のアルカリ触媒または酸触媒を用いる加アルコール分解、加水分解等により行うことができ、なかでも、メタノールを溶剤とし苛性ソーダ(NaOH)触媒を用いるケン化が、簡便であるため好ましい。
前記組成物に含まれ得るアルコールとしては、EVOHを溶解し得る溶媒であれば特に制限されず、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。これらのアルコールのなかでも、低沸点で除去が容易なことから、沸点が100℃以下のアルコールが好ましく、特にメタノールが好ましい。
前記組成物が溶媒として水を含む場合、EVOHに、またはEVOHとアルコールとを含む組成物に水を直接添加することにより調製してもよく、EVOHをアルコールに溶解させたEVOHアルコール溶液を必要に応じて濃縮し、次いでEVOHアルコール溶液にEVOHが析出しない程度の水を添加することにより調製してもよい。また、EVOHまたはEVOHとアルコールとを含む組成物に水蒸気を導入し、少なくとも一部のアルコールを水蒸気と共に排出し、EVOHおよび水、もしくはEVOH、水およびアルコールを含む組成物を得てもよい。
EVOHアルコール溶液の調製に使用し得るアルコールは、EVOHを溶解し得る溶媒であれば特に制限されず、前記組成物に含まれ得るアルコールと同様のアルコールが挙げられ、低沸点で除去が容易なことから、沸点が100℃以下のアルコールが好ましく、特にメタノールが好ましい。
EVOHアルコール溶液におけるアルコールの含有量は、EVOH100質量部に対して、好ましくは1~500質量部、より好ましくは5~200質量部であってよい。
前記組成物が水を含む場合、水の含有量は、EVOHを均一にアセタール化しやすい観点、およびアセタール化反応後に中和により生じた中和塩を除去しやすい観点から、EVOH100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは30質量部以上、さらに好ましくは50質量部以上であり、また、得られる多孔質体の強度を高めやすい結果、アセタール化物を効率よく製造しやすい観点からは、好ましくは500質量部以下、より好ましくは300質量部以下、さらに好ましくは200質量部以下である。
前記組成物がアルコールを含む場合、アルコールの含有量は、EVOHを均一にアセタール化しやすい観点、およびアセタール化反応後に中和により生じた中和塩を除去しやすい観点から、EVOH100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは30質量部以上、さらに好ましくは50質量部以上であり、また、得られる多孔質体の強度を高めやすい結果、アセタール化物を効率よく製造しやすい観点からは、好ましくは500質量部以下、より好ましくは300質量部以下、さらに好ましくは200質量部以下である。
前記組成物を凝固させる凝固液は、EVOHを凝固し得る溶媒であれば特に制限されないが、水、アルコールまたは水とアルコールとの混合溶媒を凝固液として用いることが好ましい。
凝固液の温度は、前記組成物を十分に凝固させやすい観点から、好ましくは0~50℃、より好ましくは0~30℃である。また、前記組成物を前記凝固液に押出す際の前記組成物の温度は、EVOHの流動性の観点から、好ましくは90~150℃、より好ましくは100~140℃である。
上記のように、組成物を凝固液中に押出して凝固させることにより、得られる凝固体は、細孔が配向した多孔質体となる。
得られたストランド状の凝固体の切断は、例えばストランドカッター等により行えばよく、得られたストランド状の凝固物をストランドカッター等で切断することにより、ペレット状のEVOH多孔質体を得ることができる。
前記組成物を溶融状態で直接切断してペレット状のEVOH多孔質体を得る方法としては、前記組成物の溶融物を押出機から、ホットカット方式あるいは水中でのホットカット方式等により、ペレット状のEVOH多孔質体を得ること方法が挙げられる。
上記のように、組成物の溶融物を押出してペレタイズすることにより、得られるペレットは、細孔が配向した多孔質体となる。
粉体状のEVOH多孔質体の製造方法は、特に制限されず、例えば上述の方法により得られたペレット状の多孔質体を粉砕機等により粉砕することにより得てもよい。
EVOH多孔質体は溶媒を含んでいてもよいが、含まれる溶媒がEVOHの良溶媒である場合には、EVOH多孔質体の細孔が閉塞しない程度まで、EVOH中の良溶媒量は乾燥等により低減されていることが好ましい。また、含まれる溶媒が水等のEVOHの貧溶媒である場合には、EVOH多孔質体は、水等の貧溶媒をEVOH多孔質体100質量部に対して、5質量部~200質量部含んでいてもよい。
本発明の一実施形態において、EVOH分散液に含まれるEVOHの含有量は、該分散液の総質量に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である。
EVOH分散液に含まれるアルデヒドは特に制限されないが、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ベンズアルデヒド、イソブチルアルデヒド、2-エチルヘキシルアルデヒド、2-メチルブチルアルデヒド、トリメチルアセトアルデヒド、2-メチルペンチルアルデヒド、2,2-ジメチルブチルアルデヒド、2-エチルブチルアルデヒド、3,5,5-トリメチルへキシルアルデヒド等が挙げられる。これらのアルデヒドは1種単独で、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明の一実施形態において、前記アルデヒドは、得られるアセタール化物の高温環境下における自立性および耐クリープ性、ならびに透明性を向上しやすい観点から、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、イソブチルアルデヒドが好ましく、イソブチルアルデヒドがより好ましい。また、本発明の一実施形態において、得られるアセタール化物の透明性を向上しやすい観点から、前記アルデヒドは、カルボキシル基を有していないものが好ましい。
EVOH分散液含まれるアルデヒドの含有量は特に制限されず、所望のアセタール化度に応じて適宜調整すればよい。本発明の一実施形態において、アルデヒドの含有量は、得られるアセタール化物の透明性および耐衝撃性を向上しやすい観点から、EVOH100質量部に対して、好ましくは1~30質量部、より好ましくは5~30質量部、さらに好ましくは10~30質量部であってよい。
本発明の方法は、アセタール化を固液反応により行うため、EVOH分散液に含まれる溶媒は、EVOHおよびそのアセタール化物の貧溶媒であり、好ましくは水を含む溶媒、より好ましくは水である。
EVOH分散液の調製方法は特に制限されず、例えばEVOHを溶媒に分散させた分散液にアルデヒドを添加することにより調製しても、EVOHおよびアルデヒドの混合物に溶媒を添加して、分散液を調製してもよい。
本発明の方法では、前記EVOH分散液を調製後、触媒の添加前に、アルデヒドの少なくとも一部をエチレンビニルアルコール共重合体中に含浸させることにより、アルデヒドをEVOH内部まで含浸させることで、EVOHを均一にアセタール化し得るため、得られるアセタール化物のシンメトリー係数を上記範囲内に調整しやすく、透明性を高めやすい。
アルデヒドをEVOH中に含浸させる温度は、特に制限されないが、アルデヒドをEVOH内部により速く含浸し得る観点からは、例えば20℃以上であってよく、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、さらに好ましくは50℃以上である。また、EVOH同士の融着を抑制し得る観点からは、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、さらに好ましくは80℃以下であってよい。
アルデヒドをEVOH中に含浸させる時間は、含浸させる温度およびEVOH多孔質体の細孔構造等に応じて適宜選択でき、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上、さらに好ましくは60分以上であってよい。また、上限は特に制限されず、例えば10時間であってよい。
<工程(ii)>
工程(ii)は、アルデヒドをEVOH中に含浸させた後、工程(i)で調製したEVOH分散液に触媒を添加して、EVOHをアセタール化する工程である。本発明の方法において、前記アセタール化は固液反応により行う。アセタール化を固液反応により行うことにより、得られるアセタール化物の前記Tm/Tg(K/K)を上記範囲内に調整しやすく、また、アセタール化物のアセタール環構造のメソ/ラセモ比率を上記範囲内に調整しやすいため、透明性を維持しつつ、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい。また、アセタール化を固液反応により行うことにより、生成したアセタール化物を濾過操作により反応液から分離でき、アセタール化物を効率よく製造しやすく、また、アセタール化物を高収率で製造しやすい。なお、本発明において、アセタール化を固液反応により行う方法(以下、「固液法」ともいう)は、アセタール化反応の溶媒として、EVOHおよびアセタール化により生成するEVOHのアセタール化物の貧溶媒を用いることにより、アセタール化工程でEVOHおよびアセタール化物を溶媒に溶解させることなく、生成するアセタール化物を分散液に分散した固体として得る方法をいう。
アセタール化の触媒としては、特に制限されず、無機酸であっても有機酸であってもよく、例えば、酢酸、パラトルエンスルホン酸、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸、炭酸等の酸性触媒が挙げられる。これらの触媒のなかでも、アセタール化反応の反応速度を大きくしやすく、また、生成したアセタール化物からの洗浄が容易であり、アセタール化物を効率よく製造しやすい観点から、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸が好ましい。
EVOH分散液に対する触媒の添加量は、触媒の種類や反応温度により適宜選択できる。例えば、EVOH分散液中の触媒濃度は、好ましくは0.001~1.0モル/L、より好ましくは0.01~0.8モル/L、さらに好ましくは0.05~0.5モル/Lであってよい。
EVOH分散液に触媒を添加する方法は特に制限されず、例えば、EVOH分散液に触媒を一度に添加してもよく、触媒を複数回に分けて添加してもよい。ヘイズが小さく、透明性に優れたアセタール化物が得やすい観点から、EVOH分散液に対する触媒の添加は複数回に分けて行うことが好ましく、特に2回に分けて行うことが好ましい。
EVOH分散液に触媒を複数回に分けて添加する場合、1回目の触媒の添加量は、総添加量に対して、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。1回目の触媒の添加量が上記上限以下であると、アセタール化度の分布が狭くなり、得られるアセタール化物の透明性を向上しやすい。
アセタール化の反応温度は、EVOH多孔質体の細孔を保持しやすい観点から、EVOHのガラス転移温度以下が好ましい。前記反応温度は、より好ましくは10~80℃、より好ましくは20~70℃、さらに好ましくは30~60℃であってよい。また、アセタール化は、空気中で行っても、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス中で行ってもよく、常圧下、加圧下、または減圧下のいずれで行ってもよい。
アセタール化反応後、得られた反応液を必要に応じてアルカリで中和し、次いで慣用の方法、例えば濾過、濃縮、再沈殿、再結晶等の分離手段により、反応液からアセタール化物を分離精製してよい。中和により生じた中和塩は、洗浄等により除去することが好ましい。中和に使用し得るアルカリは特に制限されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
〔組成物〕
本発明は、本発明のアセタール化物(以下、「アセタール化物(A)」ともいう)、および前記アセタール化物(A)以外の樹脂(B)、可塑剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選択される、少なくとも1つの成分を含み、前記アセタール化物(A)の含有量が70質量%以上である組成物も包含する。
本発明の組成物は、本発明のアセタール化物(A)を70質量%以上含有するため、優れた透明性および耐貫通性を有し、高温環境下における自立性および耐クリープ性に優れた樹脂シートを形成し得る。本発明の組成物中のアセタール化物(A)の含有量は、好ましくは75質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であってよい。アセタール化物(A)の含有量が上記下限以上であると、透明性、ならびに高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい。上限は特に制限されず、例えば100質量%以下であってよい。
本発明の組成物は、アセタール化物(A)に加えて、アセタール化物(A)以外の樹脂(B)、可塑剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選択される、少なくとも1つの成分を含む。
本発明の組成物に含まれ得るアセタール化物(A)以外の樹脂(B)としては、特に制限されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン-1、ポリ-4-メチルペンテン-1、ポリノルボルネン等のポリオレフィン樹脂;エチレン系アイオノマー;ポリスチレン、スチレン-無水マレイン酸共重合体、ハイインパクトポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、ACS樹脂、MBS樹脂等のスチレン系樹脂;メチルメタクリレート系重合体、メチルメタクリレート-スチレン共重合体;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂;ナイロン6、ナイロン66、ポリアミドエラストマー等のポリアミド;ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、シリコーン変性樹脂、アクリルゴム、アクリル系熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム;SEPS、SEBS、SIS等のスチレン系熱可塑性エラストマー;IR、EPR、EPDM等のオレフィン系ゴム、エチレンビニルアルコール共重合体およびアセタール化物(A)以外のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(以下、「アセタール化物(B)」ともいう)等が挙げられる。これらの樹脂は1種単独であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
アセタール化物(B)としては、アセタール化物(A)が式(1)および式(2)を満たす場合には、例えば、下記式(3):
Tm/Tg<1.27 (3)
〔式(3)中、TmおよびTgは、それぞれJIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)を表す〕
を満たすエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物等が挙げられる。また、アセタール化物(A)が式(1)を満たし、かつアセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満である場合には、アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5以上のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物等が挙げられる。
これらの樹脂のなかでもアセタール化物(A)以外の樹脂(B)としては、透明性を向上しやすい観点から、エチレンビニルアルコール共重合体およびアセタール化物(B)が好ましく、アセタール化物(B)がより好ましい。
前記エチレンビニルアルコール共重合体としては、本発明のアセタール化物の原料として〔エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の製造方法〕の項に記載されているエチレンビニルアルコール共重合体等が挙げられる。ただし、樹脂(B)としてのエチレンビニルアルコール共重合体は、多孔質体であってもよいし、多孔質体でなくてもよい。
前記アセタール化物(B)としては、アセタール化物(A)以外のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物、例えば式(3)を満たす、および/または、アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5以上であるエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物であれば特に制限されず、エチレン単位、ビニルアルコール単位、アセタール単位、および、場合によりビニルエステル単位を含む樹脂であってよい。アセタール化物(B)の各単位の含有量、アセタール化度、融解ピーク温度Tms、MFRおよびΔHAH/ΔHは、〔エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物〕の項に記載されているものと同様であってもよい。
本発明の一実施形態において、アセタール化物(B)のTm/Tg(K/K)は、透明性を向上しやすい観点から、好ましくは1.27未満、より好ましくは1.25以下、さらに好ましくは1.23以下、特に好ましくは1.21以下であり、また、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい観点から、好ましくは1.10以上、より好ましくは1.12以上、さらに好ましくは1.15以上である。前記Tm/Tg(K/K)は、アセタール化物(A)と同様の方法で求めることができる。
樹脂(B)の含有量は、得られる樹脂シートの高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい観点から、好ましくはアセタール化物(A)100質量部に対して25質量部以下であり、また、組成物の流動性を高め、成形性を向上しやすい観点から、アセタール化物(A)100質量部に対して、例えば0質量部以上、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、さらに好ましくは15質量部以上、特に好ましくは20質量部以上であってよい。
本発明の組成物に含まれ得る可塑剤としては、例えば、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、ジ-(2-ブトキシエチル)-アジピン酸エステル(DBEA)、ジ-(2-ブトキシエチル)-セバシン酸エステル(DBES)、ジ-(2-ブトキシエチル)-アゼライン酸エステル、ジ-(2-ブトキシエチル)-グルタル酸エステル、ジ-(2-ブトキシエトキシエチル)-アジピン酸エステル(DBEEA)、ジ-(2-ブトキシエトキシエチル)-セバシン酸エステル(DBEES)、ジ-(2-ブトキシエトキシエチル)-アゼライン酸エステル、ジ-(2-ブトキシエトキシエチル)-グルタル酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエチル)-アジピン酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエチル)-セバシン酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエチル)-アゼライン酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエチル)-グルタル酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエトキシエチル)-アジピン酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエトキシエチル)-セバシン酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエトキシエチル)-アゼライン酸エステル、ジ-(2-ヘキソキシエトキシエチル)-グルタル酸エステル、ジ-(2-ブトキシエチル)-フタル酸エステルおよび/またはジ-(2-ブトキシエトキシエチル)-フタル酸エステル、ポリプロピレングリコール(PPG)、モノプロピレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ-2-エチルヘキソエート、グリセリンモノ12-ヒドロキシステアレート等が挙げられる。これらの可塑剤のなかでも、本発明の一実施形態において、分子を構成する炭素数および酸素数の和が28以上の可塑剤であることが好ましい。このような可塑剤としては、例えば、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、ジ-(2-ブトキシエチル)-アジピン酸エステル(DBEA)、ジ-(2-ブトキシエトキシエチル)-アジピン酸エステル、ジ-(2-ブトキシエトキシエチル)-セバシン酸エステル、ポリプロピレングリコール(PPG:平均分子量400)等が挙げられる。これらの可塑剤は1種単独であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
本発明の一実施形態において、可塑剤のSP値は、好ましくは9.2(cal/cm1/2以上、より好ましくは9.3(cal/cm1/2以上、さらに好ましくは9.5(cal/cm1/2以上、特に好ましくは10.0(cal/cm1/2以上であり、また、好ましくは12.0(cal/cm1/2以下、より好ましくは11.8(cal/cm1/2以下、さらに好ましくは11.5(cal/cm1/2以下、特に好ましくは11.2(cal/cm1/2以下である。前記SP値が上記下限以上、および/または上記上限以下であると、可塑剤のブリードアウトを抑制しやすく、得られる樹脂シートの耐貫通性をより向上しやすい。前記SP値は、Fedorsの計算手法に則って計算した値である(R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.,14,147(1947))。
可塑剤の含有量は、高温環境下における自立性および耐クリープ性、ならびに耐水性を向上しやすい観点、およびガラス等の基材に対する接着性、特に低温接着性を向上しやすい観点から、アセタール化物(A)100質量部に対して、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、さらに好ましくは20質量部以下、特に好ましくは15質量部以下である。また、可塑剤の含有量は、アセタール化物(A)100質量部に対して、好ましくは0質量部以上、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上、さらにより好ましくは10質量部以上、特に好ましくは15質量部以上、特により好ましくは17.5質量部以上であってよい。可塑剤の含有量が上記下限以上、特にアセタール化物(A)100質量部に対して10質量部以上であると、可塑剤のブリードアウトを抑制しやすく、かつ、耐貫通性を向上しやすい。
本発明の組成物に含まれ得る酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられる。これらの酸化防止剤は、1種単独であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
フェノール系酸化防止剤の例としては、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレートまたは2,4-ジ-t-アミル-6-(1-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート等のアクリレート系化合物、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール、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、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(6-t-ブチル-m-クレゾール)、エチレンビス(オキシエチレン)ビス(3-(5-t-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、ビス(3-シクロヘキシル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)メタン、3,9-ビス(2-(3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ)-1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス(メチレン-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)メタン、トリエチレングリコールビス(3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート)、またはヘキサメチレンビス(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のアルキル置換フェノール系化合物、6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-2,4-ビス-オクチルチオ-1,3,5-トリアジン、6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルアニリノ)-2,4-ビス-オクチルチオ-1,3,5-トリアジン、6-(4-ヒドロキシ-3-メチル-5-t-ブチルアニリノ)-2,4-ビス-オクチルチオ-1,3,5-トリアジンまたは2-オクチルチオ-4,6-ビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-オキシアニリノ)-1,3,5-トリアジン等のトリアジン基含有フェノール系化合物等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2-t-ブチル-4-メチルフェニル)ホスファイト、トリス(シクロヘキシルフェニル)ホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイドまたは10-デシロキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン等のモノホスファイト系化合物、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル-ジ-トリデシルホスファイト)、4,4’-イソプロピリデン-ビス(フェニル-ジ-アルキル(C12~C15)ホスファイト)、4,4’-イソプロピリデン-ビス(ジフェニルモノアルキル(C12~C15)ホスファイト)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ジ-トリデシルホスファイト-5-t-ブチルフェニル)ブタンまたはテトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンホスファイト等のジホスファイト系化合物等が挙げられる。これらの中でもモノホスファイト系化合物が好ましい。
イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’-チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3’-チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス-(β-ラウリル-チオプロピオネート)、3,9-ビス(2-ドデシルチオエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等が挙げられる。
これらの中でも好ましい酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤、より好ましくはアルキル置換フェノール系酸化防止剤である。
酸化防止剤の含有量は、アセタール化物(A)100質量部に対して、好ましくは0~5質量部、より好ましくは0.001~5質量部、さらに好ましくは0.01~1質量部である。
本発明の組成物に含まれ得る紫外線吸収剤としては、例えば2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α’ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、または2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2,4-ジ-t-ブチルフェニル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエートまたはヘキサデシル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤の含有量は、アセタール化物(A)に対して質量基準で好ましくは0~50000ppm、より好ましくは10~50000ppm、さらに好ましくは100~10000ppmであってよい。
本発明の組成物は、必要に応じて、上記以外の添加剤をさらに含んでもよい。任意に含まれる上記以外の添加剤の例としては、光安定剤、接着性調整剤、接着性向上剤、ブロッキング防止剤、顔料、染料、機能性無機化合物等の添加剤が挙げられる。これらの添加剤のなかでも、光安定剤、接着性調整剤、接着性向上剤が好ましい。これらの添加剤は、1種単独であっても2種以上の組み合わせであってもよい。
光安定剤としては、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-n-ブチルマロネート、4-(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)-1-(2-(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、またはセバシン酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチロキシ)-4-ピペリジン)等のヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。
接着性調整剤は接着力を低下させる添加剤である。接着性調整剤としては、例えば、国際公開第03/033583号に開示されている接着性調整剤が挙げられ、好ましくは有機酸のアルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩等が挙げられる。より好ましくは酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、プロピオン酸マグネシウム、酪酸マグネシウム、2-エチル酪酸マグネシウム、2-エチルヘキサン酸マグネシウム、オクチル酸マグネシウム、デカン酸マグネシウム、ネオデカン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等、炭素数1~16のカルボン酸のカリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩であってよい。
接着性向上剤としては、シランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルジエトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は1種単独であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
本発明の組成物が接着性調整剤または接着性向上剤を含む場合、その含有量は、接着性改良剤の種類、ならびに該樹脂組成物を合わせガラス用中間膜原料として用いる場合における該合わせガラスを使用する環境に応じて適宜選択すればよい。例えば、接着性向上剤の含有量は、得られる樹脂シートのガラスへの接着力が、パンメル試験(Pummel test;国際公開第03/033583号等に記載)において、一般には3~10になるように調整することが好ましく、特に高い耐貫通性を必要とする場合は3~6、高いガラス飛散防止性を必要とする場合は7~10に調整することが好ましい。高いガラス飛散防止性が求められる場合は、接着性向上剤を添加しないことも有用な方法である。
本発明の組成物が接着性向上剤を含む場合、その含有量は、アセタール化物(A)100質量部に対して、好ましくは0.001~5質量部、より好ましくは0.01~1質量部であってよい。
各種添加剤の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択でき、各種添加剤の合計含有量は、組成物の総質量に対して、好ましくは7質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下であってよい。
本発明の一実施形態において、本発明の組成物のJIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度Tmsは120~180℃であることが好ましく、より好ましくは120℃~175℃であることがより好ましく、さらに好ましくは120℃~170℃であることが好ましく、より好ましくは125~150℃、さらに好ましくは128~145℃、特に好ましくは130~140℃である。組成物の前記融解ピーク温度Tmsが上記範囲内であると、透明性を向上しやすい。また、本発明の別の一実施形態において、前記融解ピーク温度Tmsは、140~170℃であってもよく、好ましくは145~165℃、さらに好ましくは150~160℃であってもよい。組成物の前記融解ピーク温度Tmsが上記範囲内であると、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい。
本発明の一実施形態において、JIS K7210-1:2014に準拠し、190℃、2.16Kgの条件で測定される本発明の組成物のメルトフローレート(MFR)は、成形加工における熱による劣化を抑制しやすい観点から、好ましくは1~30g/10分、より好ましくは2~20g/10分、さらに好ましくは3~10g/10分であってよい。
本発明の一実施形態において、本発明の組成物は、透明性および製膜性を向上しやすい観点から、下記式(4):
ΔHAH/ΔH≦0.30 (4)
〔式(4)中、ΔHは、示差走査熱量計(DSC)を用い、昇温速度10℃/分で25℃から140℃まで昇温し、140℃で30分間保持した後、降温速度4℃/分で140℃から-30℃まで降温し、再度昇温速度10℃/分で-30℃から200℃まで昇温したときに測定される結晶融解熱量を示し、ΔHAHは、前記ΔHを145℃でピーク分割したときの高温側の結晶融解熱量を示す〕
を満たすことが好ましい。
式中のΔHAH/ΔHは、組成物中の全結晶成分に対する、高融点成分の割合を示すものであり、前記高融点成分には、EVOHおよび/またはアセタール化度の低いEVOHアセタール化物が含まれる。本発明の一実施形態において、前記ΔHAH/ΔHは、透明性および製膜性を向上しやすい観点から、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.25以下、さらに好ましくは0.20以下であり、また、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい観点から、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上、さらに好ましくは0.03以上である。ΔHAH/ΔHは、示差走査熱量計(DSC)を用いて求めることができ、例えば実施例に記載の方法で求めることができる。
また、本発明の別の一実施形態において、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい観点から、本発明の組成物は、下記式(5):
0.30<ΔHAH/ΔH (5)
〔式中、ΔHAHおよびΔHは式(4)中のΔHAHおよびΔHと同じである〕
を満たす組成物であってもよい。本発明の別の一実施形態において、高温環境下における自立性および耐クリープ性を向上しやすい観点から、ΔHAH/ΔHは0.30を超えてもよく、好ましくは0.305以上、より好ましくは0.31以上であってもよい。また、透明性および製膜性を向上しやすい観点から、好ましくは0.60以下、より好ましくは0.50以下、さらに好ましくは0.40以下であってよい。
本発明の好適な一実施形態において、本発明の組成物から得られる樹脂シートは、後述の〔樹脂シート〕の項に記載の、本発明の樹脂シートのヘイズ、徐冷ヘイズ、貯蔵弾性率、緩和弾性率、貫通エネルギーと同様の値を示す。したがって、本発明の組成物は、優れた透明性、耐貫通性を有し、高温環境下における自立性および耐クリープ性に優れる樹脂シートを形成し得る。
本発明のアセタール化物および本発明の組成物の用途は特に限定されず、例えば包装材料として種々の分野で用いられる。このような包装材料は、例えば、酸素バリア性に優れる容器として、袋、チューブ、カップ、パウチ等の形態で、食品、化粧品、医化学薬品、トイレタリー、真空断熱板等の用途に、またはガスバリアフィルムとして、食品包装用途、ガソリンタンク用途、真空断熱版用途、ヒートパイプ等に用いられる。また、本発明のアセタール化物および本発明の組成物は、繊維糊剤、繊維処理剤、繊維加工剤、繊維製品用サイズ剤、紙のクリアーコーティング剤、紙の顔料コーティング剤、紙の内添サイズ剤、感熱紙のオーバーコート用バインダー等の紙加工剤、感圧接着剤、防曇剤、塗料、有機および無機顔料用の分散剤、エマルジョン用重合分散安定剤、塩ビ用重合分散安定剤、紙や木材およびプラスチック等の接着剤、不織布用バインダー、繊維用バインダー、セラミックス用バインダー、電極用バインダー、石膏ボード、繊維板等の各種建材用バインダー、セメントやモルタル用添加剤、ホットメルト接着剤、3Dプリンタ用樹脂、ディスプレイ向けフィルム用接着剤、セラミック積層体の層間接着剤、液体のり、固形のり等の接着剤組成物、蓄電池用セパレーター、フッ素系樹脂との積層体、タイヤインナーライナーといったゴム等との積層体、繊維基材との複合積層体等にも有用である。また、本発明のアセタール化物および本発明の組成物は透明性が高いため、合わせガラス用中間膜、農業ハウス用フィルム、車両用樹脂グレージングといった透明樹脂との積層体、アンテナ回路基板との積層体、ガラス表面の保護フィルム、化粧品用途等の各種透明容器としても有用である。
〔樹脂シート〕
本発明は、本発明におけるEVOHのアセタール化物または本発明の組成物を含有する層(以下、層(x)ともいう)を1層以上含む樹脂シートも包含する。本発明の樹脂シートは、層(x)のみから構成されていてもよく、層(x)を少なくとも1層含む積層体であってもよい。前記積層体としては、特に限定されないが、例えば、2層以上の層(x)を含む積層体、1層以上の層(x)と1層以上の他の層とを含む積層体等が挙げられる。層(x)または他の層が複数の層である場合、各層を構成する樹脂または樹脂組成物は、同じでも異なっていてもよい。
前記他の層としては、公知の樹脂を含む層が例示される。該樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステルのうちポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラクロロエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリイミド、熱可塑性エラストマー等を用いることができる。また、他の層も、必要に応じて、可塑剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤を含む前記添加剤、遮熱材料(例えば、赤外線吸収能を有する、無機遮熱性微粒子または有機遮熱性材料)等の添加剤を1種以上含有してよい。
本発明の一実施形態において、樹脂シート同士の接着を防止する観点、およびラミネート工程での脱気性を高める観点から、本発明の樹脂シートは表面に凹凸構造を有するものが好ましい。凹凸構造を設ける方法としては従来公知の方法が挙げられ、例えば、押出条件を調整することによりメルトフラクチャー構造を設ける方法、押出したシートにエンボス構造を付与する方法等が挙げられる。エンボスの深さや形状は従来公知のものを用いればよい。
樹脂シートにおける層(x)1層の厚さは、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.4mm以上、さらに好ましくは0.7mm以上であり、また、好ましくは3mm以下、より好ましくは2.5mm以下、さらに好ましくは2mm以下、さらにより好ましくは1.5mm以下、特に好ましくは1mm以下である。樹脂シートにおける層(x)が複数の層である場合、樹脂シートにおける複数の層(x)1層の厚さは同じでも異なっていてもよい。
樹脂シートの厚さは、耐貫通性を高めやすい観点から、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.4mm以上、さらに好ましくは0.7mm以上であり、また、取扱いが容易である観点から、好ましくは3mm以下、より好ましくは2.5mm以下、さらに好ましくは2mm以下、さらにより好ましくは1.5mm以下、特に好ましくは1mm以下である。
樹脂シートにおける層(x)1層の厚さおよび樹脂シートの厚さは従来公知の方法、例えば接触式または非接触式の厚み計等を用いて測定される。
本発明の樹脂シートは、優れた透明性を有している。本発明の樹脂シートのヘイズは、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、さらに好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下である。ヘイズが小さいほど樹脂シートの透明性が高まるため、下限は特に制限されず、例えば、0.01%以上であってよい。なお、合わせガラスのヘイズは、ヘイズメーターを用いてJIS K7136:2000に準拠して測定される。
本発明の樹脂シートは、140℃まで加熱した後、140℃から0.1℃/分の速度で23℃まで徐冷した後の透明性(徐冷時の透明性)にも優れている。徐冷時の透明性は、徐冷時のヘイズ(徐冷ヘイズ)によって評価できる。本発明の樹脂シートの徐冷ヘイズは、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下、さらにより好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下である。ヘイズが小さいほど樹脂シートの透明性が高まるため、下限は特に制限されず、例えば、0.01%以上であってもよい。樹脂シートの徐冷ヘイズは、樹脂シートを中間膜として有する合わせガラスを作製し、該合わせガラスを140℃まで加熱した後、140℃から0.1℃/分の速度で23℃まで徐冷した後のヘイズを、ヘイズメーターでJIS K7136:2000に準拠して測定することにより求められ、例えば実施例に記載の方法で求めることができる。
本発明の一実施形態において、本発明の樹脂シートの動的粘弾性測定で測定される50℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率(E’)は、自立性を向上しやすい観点から、好ましくは20MPa以上、より好ましくは30MPa以上、さらに好ましくは60MPa以上、さらにより好ましくは100MPa以上であり、また、耐貫通性を高めやすい観点からは、好ましくは1500MPa以下、より好ましくは1200MPa以下、さらに好ましくは900MPa以下であってよい。
本発明の樹脂シートは、高温環境下における自立性に優れている。高温環境下における自立性は、80℃、周波数1Hzにおける貯蔵弾性率(E’)により評価できる。本発明の一実施形態において、本発明の樹脂シートの80℃、周波数1Hzにおける貯蔵弾性率は、好ましくは5MPa以上、より好ましくは7MPa以上、さらに好ましくは10MPa以上である。前記貯蔵弾性率の上限は特に制限されず、50MPa以下であってよい。
50℃および80℃における前記貯蔵弾性率は、それぞれ動的粘弾性測定装置を用いて、例えば実施例に記載の方法で測定できる。
本発明の樹脂シートは、高温環境下における耐クリープ性に優れるため、長時間経過後にも高い強度を維持できる。したがって、本発明の樹脂シートを合わせガラス用中間膜として使用する場合、長時間使用しても強度が低下しにくいため、安全性を確保しやすい。高温環境下における耐クリープ性は、長時間経過後の緩和弾性率(長時間緩和弾性率)、例えば50℃でマスターカーブを作成した際の3.2×10秒後(約10年後)における緩和弾性率により評価できる。本発明の一実施態様において、50℃でマスターカーブを作成した際の3.2×10秒後(約10年後)における緩和弾性率は、好ましくは0.50MPa以上、より好ましくは0.60MPa以上、さらに好ましくは0.7MPa以上、特に好ましくは0.8MPa以上、最も好ましくは1.0MPa以上である。該緩和弾性率が上記の下限以上であると、樹脂シートおよび該樹脂シートを中間膜として有する合わせガラスは、長時間経過後も優れた強度を発現できる。該緩和弾性率の上限は、樹脂シートの取り扱い性の観点から、通常5.0MPa以下であってよく、好ましくは4.0MPa以下、より好ましくは3.5MPa以下、さらに好ましくは3.0MPa以下、特に好ましくは2.0MPa以下である。なお、上記緩和弾性率は、樹脂シートを23℃、50%RH雰囲気下で1週間以上静置した後に、動的粘弾性測定装置を用いて、動的粘弾性測定と時間-温度換算則から得られる、基準温度50℃の合成曲線(マスターカーブと称する)から求めることができ、例えば実施例に記載の方法により求めることができる。
本発明の別の一実施形態において、本発明の樹脂シートの、80℃でマスターカーブを作成した際の2.6×10秒後(約1ヵ月後)における緩和弾性率は、好ましくは0.5MPa以上、より好ましくは1.0MPa以上、さらに好ましくは1.5MPa以上、特に好ましくは2.0MPa以上であってよい。該緩和弾性率の上限は、特に制限されないが、例えば20MPa以下であってよい。
本発明の樹脂シートは耐貫通性に優れる。樹脂シートの耐貫通性は、貫通エネルギーにより評価できる。本発明の樹脂シートの貫通エネルギーは、好ましくは10J以上、より好ましくは12J以上、さらに好ましくは14J以上であってよい。貫通エネルギーの上限は特に制限されず、例えば30J以下であってよい。前記貫通エネルギーは、アセタール化物またはアセタール化物を含む組成物の溶融混錬物を200℃、50kgf/cm(50MPa)の圧力で5分間圧縮成形して得られた例えば厚さ0.8mmのシートを試験片とし、落錘式衝撃試験機を用いてASTM D3763に準拠して測定でき、例えば実施例に記載の方法で測定できる。
〔樹脂シートの製造方法〕
本発明の樹脂シートを製造する方法は特に制限されず、例えば、押出成形、プレス成形、ブロー成形、射出成形、溶液流延法等の公知の方法により、本発明におけるアセタール化物または本発明の組成物をシート状に成形すればよい。公知の方法のなかでも、押出機にアセタール化物、および必要に応じて添加剤を供給し、混練、溶融した後、得られた溶融混錬物をダイスから押出し、引取機で引取ってシート状に成形する方法が好適に用いられる。押出時の樹脂温度は、好ましくは170~250℃、より好ましくは180~240℃、さらに好ましくは190~220℃である。押出時の樹脂温度が上記上限以下であると、アセタール化物の分解が抑制され、着色しにくくなる。また、押出時の樹脂温度が上記下限以上であると、アセタール化物が完全に溶融し、外観の良好なシートが得られやすく、また、揮発性物質の発生を抑制しやすい。また、揮発性物質を効率的に除去するために、減圧によって押出機のベント口から、揮発性物質を除去することが好ましい。
〔合わせガラス用中間膜〕
本発明の樹脂シートは、合わせガラス用中間膜(以下、単に中間膜ともいう)として好適に使用される。したがって、本発明は、本発明の樹脂シートからなる合わせガラス用中間膜を包含する。本発明の合わせガラス用中間膜は、自動車等の移動体、建築物、太陽電池等の各種用途に好適に用いられる。本発明の一実施形態において、本発明の合わせガラス用中間膜は、透明性、自立性、およびガラス等の基材に対する接着性に優れるため、構造材料用合わせガラス用中間膜として特に好適に用いられる。
〔合わせガラス〕
本発明は、2つのガラス板と、該2つのガラス板の間に配置された本発明の合わせガラス用中間膜とを有する合わせガラスも包含する。本発明の合わせガラスは、本発明の樹脂シートからなる合わせガラス用中間膜を含むため、優れた透明性を有する。
中間膜と積層させるガラス板としては、例えば、フロートガラス、強化ガラス、網入り板ガラス、熱線吸収板ガラス等の無機ガラスのほか、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等の従来公知の有機ガラス等を使用し得る。これらは無色または有色のいずれであってもよい。これらは1種を使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、1枚のガラス板の厚さは、特に制限されないが、例えば1~10mmであってよく、好ましくは2~6mmであってよい。また、2枚のガラス板の厚さは同じでも異なっていてもよい。
本発明の合わせガラスは、従来公知の方法で製造できる。例えば真空ラミネーター装置を用いる方法、真空バッグを用いる方法、真空リングを用いる方法、ニップロールを用いる方法等が挙げられる。また上記方法により仮接着した後に、オートクレーブに投入して本接着してもよい。
真空ラミネーター装置を用いる場合、例えば1×10-6~1×10-1MPaの減圧下、60~200℃、特に80~160℃でガラス板、中間膜、および任意の層(例えば接着性樹脂層等)をラミネートすることにより、合わせガラスを製造できる。真空バッグまたは真空リングを用いる方法は、例えば欧州特許第1235683号明細書に記載されており、2×10-2~3×10-2MPa程度の圧力下、100~160℃でガラス板、中間膜および任意の層をラミネートすることにより、合わせガラスを製造できる。
ニップロールを用いる製造方法の例としては、ガラス板、中間膜および任意の層を積層し、アセタール化物の流動開始温度以下の温度で1回目の仮接着をした後、さらに流動開始温度に近い温度で圧着を行う方法が挙げられる。具体的には、例えば赤外線ヒーター等で30~70℃に加熱した後、ロールで脱気し、さらに50~120℃に加熱した後ロールで圧着させて接着または仮接着する方法が挙げられる。
仮接着後にオートクレーブに投入してさらに圧着を行う場合、オートクレーブ工程の運転条件は合わせガラスの厚さや構成により適宜選択されるが、例えば1~1.5MPaの圧力下、130~145℃にて1~3時間処理することが好ましい。
本発明の合わせガラスは、本発明の樹脂シートを合わせガラス用中間膜として有するため、優れた透明性を有する。本発明の合わせガラスのヘイズは、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、さらに好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下である。ヘイズが小さいほど合わせガラスの透明性が高まるため、下限は特に制限されず、例えば、0.01%であってよい。なお、合わせガラスのヘイズは、ヘイズメーターを用いてJIS K7136:2000に準拠して測定される。
本発明の合わせガラスは、140℃まで加熱した後、140℃から0.1℃/分の速度で23℃まで徐冷した後の透明性(徐冷時の透明性)にも優れている。徐冷時の透明性は、徐冷時のヘイズ(徐冷ヘイズ)によって評価できる。本発明の合わせガラスの徐冷ヘイズは、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下、さらにより好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下である。ヘイズが小さいほど合わせガラスの透明性が高まるため、下限は特に制限されず、例えば、0.01%以上であってもよい。前記徐冷ヘイズは、合わせガラスを140℃まで加熱した後、140℃から0.1℃/分の速度で23℃まで徐冷した後のヘイズを、ヘイズメーターでJIS K7136:2000に準拠して測定することにより求められ、例えば実施例に記載の方法で求めることができる。
本発明の一実施形態において、合わせガラスは、ガラス板と中間膜との接着力に優れることが好ましい。本発明の一実施形態において、国際公開第1999/058334号に記載の圧縮せん断強度試験(Compressive shear strength test)により測定される最大せん断応力は、好ましくは20MPa以上、より好ましくは22MPa以上、さらに好ましくは24MP以上、特に好ましくは25MPa以上であってよい。また、前記最大せん断応力は、好ましくは40MPa以下、より好ましくは38MPa以下、さらに好ましくは36MPa以下であってよい。前記最大せん断応力が上記下限以上であると、接着力が十分に高いためガラス破損時においてガラスの飛散を抑制できる傾向にあり、また、上記上限以下であると、ガラス破損時における耐貫通性の低下を抑制しやすい。合わせガラスが剥離した際の最大せん断応力は、合わせガラスのガラスと中間膜との低温接着性の指標として使用し得る。最大せん断応力が高いほど、ガラスと中間膜との低温接着性が高いことを示す。
本発明の合わせガラスは、自動車用フロントガラス、自動車用サイドガラス、自動車用サンルーフ、自動車用リアガラス、ヘッドアップディスプレイ用ガラス、ファサード、外壁および屋根のためのラミネート、パネル、ドア、窓、壁、屋根、サンルーフ、遮音壁、表示窓、バルコニー、手摺壁等の建材、会議室の仕切りガラス部材、ソーラーパネル等に好適に用いることができるが、これらの用途に限定されるものではない。
以下、実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例
に限定されない。
実施例および比較例で原料として用いたエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)および得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の分析方法および各物性の測定方法、ならびに樹脂シートおよび合わせガラスの評価方法を以下に示す。
<各単量体単位の含有量およびアセタール化度>
実施例および比較例で原料として用いたエチレンビニルアルコール共重合体、ならびに実施例および比較例で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物について、該エチレンビニルアルコール共重合体およびそのアセタール化物におけるエチレン単位、ビニルアルコール単位およびアセタール化されたビニルアルコール単位であるアセタール単位の含有量(単位:モル%)、ならびにアセタール化度の分析を、以下のようにして行った。
エチレンビニルアルコール共重合体をジメチルスルホキサイド(DMSO)に120℃で溶解させ、得られたDMSO溶液を室温に冷却した。その後、前記DMSO溶液に、N,N-ジメチル-4-アミノピリジンおよび無水酢酸を添加し、1時間撹拌して反応させた。得られた反応液からイオン交換水およびアセトンを用いて共重合体を再沈殿させて洗浄し、さらに乾燥してエチレン酢酸ビニル共重合体を得た。得られたエチレン酢酸ビニル共重合体の重水素化ジメチルスルホキサイド(DMSO-d6)溶液を、400MHzのプロトンNMR測定装置により、積算回数256回で測定した。得られたスペクトルにおいて、該エチレン酢酸ビニル共重合体におけるエチレン単位および酢酸ビニル単位に由来するメチンプロトンのピーク(1.1~1.9ppmのピーク)、および酢酸ビニル単位に由来する末端メチルプロトンのピーク(2.0ppmのピーク)の強度比から、エチレンビニルアルコール共重合体を構成する全単量体単位に対するエチレン単位の含有量(n)を算出した。
エチレン単位は、アセタール化反応による影響を受けないことから、エチレンビニルアルコール共重合体におけるエチレン単位の含有量(n)は、そのエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化後に得られるEVOHのアセタール化物を構成する全単量体単位に対するエチレン単位の含有量(n)と等しい。
以下の方法により、EVOHのアセタール化物を構成する全単量体単位に対する、ビニルアルコール単位の含有量(l)、酢酸ビニル単位の含有量(m)およびアセタール単位の含有量(k)を求めた。EVOHのアセタール化物のDMSO-d6溶液を、400MHzのプロトンNMR測定装置により、積算回数256回で測定した。得られたスペクトルから、エチレン単位、ビニルアルコール単位および酢酸ビニル単位に由来するメチンプロトンのピーク(1.0~1.8ppmのピーク)、およびアセタール単位に由来する末端メチルプロトンのピーク(0.8~1.0ppmのピーク)の強度比、ならびにエチレンビニルアルコール共重合体のエチレン単位の含有量(n)を用いて各単量体単位の含有量を算出した。
EVOHのアセタール化物のアセタール化度は、上記で求めたビニルアルコール単位の含有量(l)、酢酸ビニル単位の含有量(m)およびアセタール単位の含有量(k)を用いて、下記式により求めた。
アセタール化度(モル%)={k/(k+l+m)}×100
<シンメトリー係数(W0.05h/2f)>
実施例および比較例で得られたアセタール化物のシンメトリー係数は、JIS K 0124:2011に準拠して、以下の条件下、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析を行うことによって求めた。前記シンメトリー係数における「W0.05h」は、HPLC分析により得られた測定ピークのベースラインからのピーク高さの1/20の高さ(ピーク5%高さ位置)におけるピーク幅を表し、「f」は、ピーク5%高さ位置におけるピーク幅を、ピーク頂点を含む垂線で二分したときのピークの立ち上がり側の距離を表す。
(HPLC分析の測定条件)
試料濃度:1.5mg/1g
試料溶媒:EtOH(99.5%)/イオン交換水=9/1wt%混合溶媒
注入量:20μL
検出器:Varian 380-LC、EVAP 80℃(前段加熱)、NEB 50℃(2段目加熱)、Gas 1.5(SLM)、データ取込間隔1000m秒、フィルタ1μm
ODSシリカカラム:島津製作所社製「Shimpack G-ODS(オクタデシル基修飾球状全多孔性シリカゲル、内径4mm×長さ10mm、粒径5μm)」
カラム温度:45℃
送液流量:総流量0.4mL/分
(HPLC分析の手順)
移動相Aとして水、移動相Bとしてエタノール(99.5%)を使用した。サンプル注入前の時点においては、HPLCシステムのカラム内部は移動相A/移動相Bが体積比で95/5の混合溶媒で満たされた状態である。この状態でサンプルを注入する。そして、以下のような条件で、溶媒を流す。
0~5分(B濃度;_5%一定)
5~25分(B濃度;_5~100%)
25~30分(B濃度;100%一定)
30~31分(B濃度;100~5%)
31~55分(B濃度;_5%一定)
<Tm/Tg(K/K)>
実施例および比較例で得られたアセタール化物を示差走査熱量計(DSC)(Mettler Toledo社製、TGA/DSC1 Star System)を用いて、25℃から230℃まで昇温速度10℃/分で加熱して融解させたサンプルを、230℃から-30℃まで降温速度10℃/分で冷却後、昇温速度10℃/分で再度-30℃から230℃まで昇温した際に測定される、融解ピーク温度Tm(℃)および、中間点ガラス転移温度Tg(℃)をJIS K7121:2012に準拠して測定した。得られた値をそれぞれケルビン(K)単位に換算し、Tm/Tg(K/K)を算出した。
<メソ/ラセモ比率>
Brukerの分光計AV600型を使用して、13C-NMR測定を実施した。直径10mmのNMR管内で、実施例および比較例で得られたアセタール化物を重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解させ、12重量%のアセタール化物溶液を製造した。緩和剤としてクロム(III)アセチルアセトネートを0.9重量%の量で添加した。NMR測定はゲートデカップリングモードにおいて80℃で実施した。得られたスペクトルから、メソ型を有する6員のブチラール環のアセタール部分のメチンC原子に由来するピーク(98.0~102ppmのピーク)、およびラセモ型を有する6員のブチラール環のアセタール部分のメチンC原子に由来するピーク(91.0~95.0ppmのピーク)の強度比から、メソ/ラセモ比率を算出した。
<SP値>
実施例および比較例で得られたアセタール化物のSP値、ならびに実施例および比較例で使用した可塑剤のSP値は、Fedorsの計算手法に則って計算した。
<Tms>
実施例および比較例で得られたアセタール化物含有組成物を示差走査熱量計(DSC)(Mettler Toledo社製、TGA/DSC1 Star System)を用いて、25℃から230℃まで昇温速度10℃/分で加熱して融解させたサンプルを、230℃から-30℃まで降温速度10℃/分で冷却後、昇温速度10℃/分で再度-30℃から230℃まで昇温した際に測定される、融解ピーク温度Tms(℃)をJIS K7121:2012に準拠して測定した。
<メルトフローレート(MFR)>
実施例および比較例で使用したエチレンビニルアルコール共重合体のメルトフローレートを、JIS K7210:2014に準拠して、190℃、2.16kg荷重の条件で測定した。
<細孔のメディアン径、細孔表面積>
後述の各製造例で得られたEVOH多孔質体もしくは実施例および比較例で得られたEVOHアセタール化物を-80℃にて凍結乾燥した後、0.5gを標準5cc粉体用セル(ステム容積0.4cc)に採り、初期圧2.6kPaの条件で、マイクロメリティックス細孔分布測定装置(株式会社島津製作所製、オートポアV9620)を用いて、細孔直径が0.005~100μmの範囲内の細孔のメディアン径および細孔表面積を測定した。細孔のメディアン径は、Log微分細孔容積分布において、細孔直径が0.005~100μmの範囲内におけるすべての細孔に対するメディアン径(d50)である。なお、水銀パラメータは、水銀接触角130degrees、水銀表面張力485hynes/cmとした。
<多孔質体の重心部における細孔の有無>
後述の製造例1~5で得られたEVOH多孔質体の重心を通る、細孔の配向方向(押出方向)に対して垂直方向の多孔質体断面を、液体窒素で凍結させた状態で片刃剃刀により作製した。作製した多孔質体断面を走査電子顕微鏡(SEM、株式会社日立ハイテク製、SU-70)により観察し、各多孔質体が重心部に細孔を有するか否かを評価した。
<平均粒子径>
後述の製造例1~5で得られたエチレンビニルアルコール共重合体100gについて、ヴァーダー・サイエンティフィック社の「CAMSIZER XT」を用い、測定用試料(凍結乾燥されたEVOH多孔質ペレット)の平均粒子径を測定した。ISO 13322-2(2006年)に準拠した動的画像解析法によって算出された円相当粒子径の小粒子径側からの積算粒度分布が50%(体積基準)となる粒子径(Q3 50.0%)を平均粒子径とした。
<ΔHAH/ΔH
実施例および比較例で得られたアセタール化物および組成物の溶融混練物を示差走査熱量計(DSC)(Mettler Toledo社製、TGA/DSC1 Star System)を用いて、25℃から140℃まで昇温速度10℃/分で加熱した後、140℃で30分間ホールドし、140℃から-30℃まで降温速度4℃/分で冷却後、昇温速度10℃/分で再度-30℃から200℃まで昇温した際に測定される結晶融解熱量(ΔH)を測定した。
得られたΔHを145℃でピーク分割した際の、高温側の結晶融解熱量をΔHAHとし、ΔHAH/ΔHを計算した。図2に実施例1で得られた測定結果を示す。
<透明性>
(樹脂シートのヘイズ)
実施例および比較例で得られた樹脂シートから縦20mm×横5mmの試験片を切り出して試験片を得た。得られた試験片のヘイズをヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、SH7000)を用いて、JIS K7136:2000に準拠して測定した。
(合わせガラスの徐冷時のヘイズ(徐冷ヘイズ))
実施例および比較例で得られた合わせガラスを25mm×25mmの大きさに切断して試験サンプルを得た。得られた試験サンプルを140℃に加熱したのち、0.1℃/分の速度で23℃まで徐冷した。徐冷操作後の試験サンプルのヘイズをヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、SH7000)を用いて、JIS K7136:2000に準拠して測定した。
<高温環境下における自立性(80℃における貯蔵弾性率)>
実施例および比較例で得られた樹脂シートの高温環境下における自立性の評価を、80℃における貯蔵弾性率により評価した。実施例および比較例で得られた樹脂シートから縦20mm×横5mmの試験片を切り出し、動的粘弾性測定装置(株式会社UBM製)を用いて、測定温度80℃、周波数1Hzの条件で、貯蔵弾性率(E’)を測定した。
<耐クリープ性(長時間緩和弾性率)>
実施例及び比較例で得られた樹脂シートを23℃、50%RH雰囲気下で1週間以上静置した後に、縦40mm×横5mmの試験片を切り出し、(株)UBM製動的粘弾性測定装置を用いて、動的粘弾性測定と時間-温度換算則から得られる、基準温度50℃の合成曲線(マスターカーブ)から長時間緩和弾性率を求め、その値を長時間経過後の樹脂シートの強度の指標とした。長時間緩和弾性率が高いほど、長時間経過後の樹脂シートの強度が高いことを示す。
動的粘弾性測定は、JIS K 0129:2005に準拠した方法に従い、温度50~100℃、周波数0.1、0.5、1、5、10、50、100Hzの条件下で引張測定を行い、得られた貯蔵弾性率の測定結果から、温度時間換算則を用いて、基準温度を50℃としてマスターカーブを作成し、周波数3.2×10-9Hzにおける貯蔵弾性率(E’(t1))、及び周波数1.6×10-9Hzにおける損失弾性率(E’’(t2))を読み取り、ポアソン比を0.5に固定し、下記式(A)により、50℃、3.2×10秒後の緩和弾性率G(t)を求めた。
G(t)=E’(t1)/3-0.4×E’’(t2)/3・・・(A)
なお、これらの一連の計算は、(株)UBM製動的粘弾性測定装置に付帯の計算ソフト「RheoStation」((株)UBM)を用いて行った。
同様に、JIS K 0129:2005に準拠した方法に従い、温度80~140℃、周波数0.1、0.5、1、5、10、50、100Hzの条件下で引張測定を行い、得られた貯蔵弾性率の測定結果から、温度時間換算則を用いて、基準温度を80℃としてマスターカーブを作成し、周波数4.0×10-7Hzにおける貯蔵弾性率(E’(t1))、及び周波数2.0×10-7Hzにおける損失弾性率(E’’(t2))を読み取り、ポアソン比を0.5に固定し、式(A)により、80℃における2.6×10秒後の緩和弾性率を求めた。
<耐貫通性>
実施例および比較例で得られたアセタール化物および組成物の溶融混練物を200℃加熱下、50kgf/cmの圧力にて5分間圧縮成形し、厚さ0.8mmの樹脂シートを得た。該樹脂シートから縦60mm×横60mmの試験片を切り出し、落錘式衝撃試験機(インストロン社製、「CEAST9350」)を用い、ASTM D3763-18に準拠して、測定温度23℃、荷重2kg、衝突速度9m/secの条件にて試験を行い、試験片貫通の際の、ストライカ先端が試験片に接した(試験力を感知した)瞬間から貫通する(試験力がゼロに戻る)までのSSカーブの面積から貫通エネルギーを算出した。
<落球試験>
実施例および比較例で得られた合わせガラスの縁を支持枠に固定して水平に保持し、その上から2.26kgの鋼球を1.5mの高さから、試験片である合わせガラス中央部に自由落下させた。10回の繰り返し試験を行い、以下の基準で評価した。落球試験の結果がAもしくはBの場合、合わせガラスがより優れた耐貫通性を有することを示す。なお、この試験は合わせガラスの温度を20℃に保って行った。
(落球試験の評価基準)
A:5回以上鋼球の貫通を防げることができた。
B:鋼球の貫通を妨げることができたのは5回未満、2回以上であった。
C:鋼球の貫通を妨げることができたのは2回未満であった。
<製膜性>
後述する方法にて得られたアセタール化物および組成物を40mm径のフルフライト1軸押出機、60cm幅のコートハンガーダイを用いて、バレル温度200℃の条件で製膜して厚さ0.8mm、幅50cmの樹脂シートを製造した。このときの製膜安定性を観察し、以下の基準により評価し、製膜性の指標とした。
(製膜性の評価基準)
A:問題なく連続製膜が可能であり外観良好な樹脂シートが得られた。
B:樹脂シートの端部の一部に破断や弛みなどの問題が生じたが、連続製膜が可能であり、比較的外観良好な樹脂シート得られた。
C:樹脂シートの破断や弛みなどの問題が生じ、連続製膜が出来ず、外観良好な樹脂シートが得られなかった。
<低温接着性(最大せん断応力)>
実施例および比較例で得られた合わせガラスの最大せん断応力を、国際公開第1999/058334号に記載の圧縮せん断強度試験(Compressive shear strength test)として記載されている方法に従って測定した。得られた最大せん断応力をガラスと樹脂シートとの低温接着性の評価指標とした。評価基準を以下に示す。
A:最大せん断応力が25MPa以上
B:最大せん断応力が20MPa以上25MPa未満
C:最大せん断応力が20MPa未満
実施例および比較例では、以下の方法で製造したペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH1~EVOH5)をそれぞれ原料として用いた。
<製造例1>
エチレン単位含有量44モル%、ケン化度99.98モル%のEVOH100質量部、メタノール60質量部および水40質量部含むEVOH溶液を、塔径0.3m、段数10段の棚段塔の最上段から連続的に供給し、最下段から水蒸気を吹き込み、EVOH溶液と水蒸気を向流で接触させた。塔内の温度は130℃、塔内の圧力は0.3MPaであった。水蒸気を向流で接触させて得られた含水EVOHを、塔底から抜き出した。得られた含水EVOHの温度は120℃であり、含水率は52.4質量%であった。また、メタノール含有率は0.02質量%であった。
含水EVOHを、バックスリットを有する二軸押出機に42kg/hrで供給し、押出機先端に取り付けられた孔径3.0mm、8個の孔を有するダイスより下記条件で押出した。押出されたその溶融物を、ダイスからの距離0.05mmのところで、2枚の刃を有するホットカッターで切断し、扁平球ペレット状のEVOH多孔質体を得た。カッター循環水の流量は300リットル/分であり、カッター刃の回転数は3000rpmであった。この時の樹脂温度(出口)は95℃であり、含水率は34質量%であった。
<二軸押出機の条件>
L/D :14
口径 :30mm
スクリュー :フルフライト
回転数 :300rpm
シリンダー温度:90℃
ダイス温度 :120℃
得られたEVOH多孔質体を、酢酸ナトリウムがナトリウム換算で0.002質量%以下になるまで50℃で水洗し、洗浄水を濾去することで、扁平球ペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体の多孔質体(EVOH1)を得た。
得られたEVOH1は、平均粒子径3.2mmの扁平球状のペレットであった。EVOH1のペレットは、直径0.003μm~100μmの細孔を有し、細孔のメディアン径が0.07μmであった。電子顕微鏡にて観察した結果、多孔質体の重心部に細孔を有すること、および多孔質体の重心を通る多孔質体断面において、該断面の重心から多孔質体表面までの距離までのうち最も短い距離を距離Lとしたとき、断面の重心から前記距離Lの10%以内の領域に細孔を有することが確認された。得られたEVOH1の細孔のメディアン径、平均粒子径、および細孔表面積を表1に示す。
<製造例2>
製造例1のエチレン含有量を32モル%にした以外は製造例1と同様にして、ペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体の多孔質体(EVOH2)を得た。
得られたEVOH2のペレットは、平均粒子径3.2mmの扁平球状であった。EVOH2のペレットは、直径0.003μm~100μmの細孔を有し、細孔のメディアン径が0.11μmであった。電子顕微鏡で観察した結果、多孔質体の重心部に細孔を有すること、および多孔質体断面の重心から距離Lの10%以内の領域に細孔を有することが確認された。
得られたEVOH2の細孔のメディアン径、平均粒子径、および細孔表面積を表1に示す。
<製造例3>
製造例1で得られたエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH1)を二軸押出機に投入し、吐出口の樹脂温度100℃にてペレタイズした。EVOH1の単位時間当たりの投入量は10kg/hrであった。二軸押出機の仕様を以下に示す
<二軸押出機の条件>
L/D :45.5
口径 :30mmΦ
スクリュー :同方向完全噛合型
回転数 :300rpm
ダイス口径 :3.0mmΦ
ダイスホール数:5
得られたペレットを、流動乾燥機を用いて100℃で15時間乾燥し、引き続き静置乾燥機を用いて100℃で15時間乾燥し、ペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH3)を得た。
得られたEVOH3のペレットは、平均粒子径2.9mmの球状であり、電子顕微鏡にて観察した結果、EVOH3が細孔を有することは確認されなかった。得られたEVOH3の平均粒子径および細孔表面積を表1に示す。
<製造例4>
製造例1のエチレン含有量を27モル%にした以外は製造例1と同様にして、ペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体の多孔質体(EVOH4)を得た。
得られたEVOH4のペレットは、平均粒子径3.2mmの扁平球状であった。EVOH4のペレットは、直径0.003μm~100μmの細孔を有し、細孔のメディアン径が0.11μmであった。電子顕微鏡にて観察した結果、多孔質体の重心部に細孔を有すること、および多孔質体断面の重心から距離Lの10%以内の領域に細孔を有することが確認された。
得られたEVOH4の細孔のメディアン径、平均粒子径、および細孔表面積を表1に示す。
<製造例5>
製造例1のエチレン含有量を15モル%にした以外は製造例1と同様にして、ペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体の多孔質体(EVOH5)を得た。
得られたEVOH5のペレットは、平均粒子径3.2mmの扁平球状であった。EVOH5のペレットは、直径0.003μm~100μmの細孔を有し、細孔のメディアン径は0.05μmであった。電子顕微鏡にて観察した結果、多孔質体の重心部に細孔を有すること、および多孔質体断面の重心から距離Lの10%以内の領域に細孔を有することが確認された。
得られたEVOH5の細孔のメディアン径、平均粒子径、および細孔表面積を表1に示す。
<製造例6>
製造例1のエチレン含有量を38モル%にした以外は製造例1と同様にして、ペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体の多孔質体(EVOH6)を得た。
得られたEVOH6のペレットは、平均粒子径3.2mmの扁平球状であった。EVOH6のペレットは、直径0.003μm~100μmの細孔を有し、細孔のメディアン径は0.08μmであった。電子顕微鏡にて観察した結果、多孔質体の重心部に細孔を有すること、および多孔質体断面の重心から距離Lの10%以内の領域に細孔を有することが確認された。
得られたEVOH6の細孔表面積は33(m/g)であった。
<実施例1>
(エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の合成)
製造例2で得られたEVOH多孔質体(EVOH2)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド20.0質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに4時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-1)を113質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は32モル%、アセタール化度は29モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH2と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
上記で得たEVOHのアセタール化物をラボプラストミル(株式会社東洋精機製作所製、「4M150」)を用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を210℃加熱下、50kgf/cm(50MPa)の圧力にて5分間圧縮成形し、厚さ0.8mmの樹脂シートを得た。
得られたシートを厚さ2.7mmのフロートガラス2枚に挟み、真空ラミネーター(日清紡メカトロニクス株式会社製1522N)に投入し、100℃で真空ラミネーター内を1分間減圧した。減圧および温度を保持したまま30kPaで5分間プレスして、仮接着体を得た。得られた仮接着体をオートクレーブに投入し、140℃、1.2MPaで30分間処理して、合わせガラスを得た。
<実施例2~4>
用いたエチレンビニルアルコール共重合体の種類およびアルデヒドの添加量を表1に示す通りにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様の方法でペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-2)、(A-3)および(A-4)を得た。得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物は、それぞれ原料のエチレンビニルアルコール共重合体と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例1>
原料として用いたエチレンビニルアルコール共重合体の種類およびアルデヒドの添加量を表1に示す通り変更した以外は、実施例1と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-2)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例2>
原料として用いたエチレンビニルアルコール共重合体の種類およびアルデヒドの添加量を表1に示す通り変更し、アルデヒドの含浸を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-3)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例3>
製造例1で得られたEVOH多孔質体(EVOH1)100質量部を500質量部のメタノール及び50質量部のイオン交換水の混合溶媒中に分散させ、次いで1M塩酸を40質量部添加し、得られた分散液の温度を撹拌下で60℃まで昇温して、チップを完全に溶解させた。その後、エチレンビニルアルコール共重合体の均一溶液状態で、イソブチルアルデヒド16.7質量部を添加して分散させた後、60℃を保持しアセタール化反応を行った。反応開始から3時間保持した時点で炭酸ナトリウム6.4質量部を添加して反応停止させ、変性ビニルアセタール樹脂を含む反応液を得た。
中和後の反応液にメタノールを500質量部添加した後、イオン交換水2000質量部に滴下し樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾過した後、樹脂をイオン交換水中に分散させ23℃で15分撹拌水洗し、濾過した。この水洗・濾過の操作をさらに2回繰り返した。この析出から水洗・濾過までの洗浄作業を1セットとした。その後、樹脂をメタノール1000質量部に溶解させ、再度洗浄作業1セットを行った。この後、60℃にて真空乾燥を8時間実施することで樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物に含まれる変性ビニルアセタール樹脂のエチレン単位は44モル%、アセタール化度は30モル%である変性ビニルアセタール樹脂(B-1)を得た。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例4>
原料として用いたエチレンビニルアルコール共重合体の種類およびアルデヒドの添加量を表1に示す通り変更した以外は、実施例1と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-4)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例5>
原料として用いたエチレンビニルアルコール共重合体の種類、アルデヒドの添加量および反応時間を表1に示す通り変更し、アルデヒドの含浸を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-5)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
上記の方法に従って、実施例1~3及び比較例1~5で得られたアセタール化物、樹脂シートおよび合わせガラスの各種物性を評価した。その結果を表1に示す。
<実施例5>
エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-1)100質量部、およびフェノール系酸化防止剤(BASFジャパン株式会社社製、「Irganox1010」) 0.02質量部を混合して得られた組成物を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<実施例6、7>
用いたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を表2に示す通りそれぞれ変更した以外は、実施例5と同様にして、組成物の溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<実施例8>
エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-2) 80質量部、およびエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-1) 20質量部を混合して得られた組成物を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<実施例9>
エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-4) 100質量部、およびジ-(2-ブトキシエチル)-アジピン酸エステル(DBEA) 10質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<実施例10>
エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-2) 100質量部、およびポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」) 22質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<実施例11>
(エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の合成)
製造例4で得られたEVOH多孔質体(EVOH4)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド9.0質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに4時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-5)を103質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は27モル%、ビニルアルコール単位は68.6モル%、アセタール化度は12モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH4と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-5)の、シンメトリー係数は0.79、Tgは55℃、Tmは151℃、Tm/Tg(K/K)は1.29であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-5) 100質量部、および酸化防止剤(BASFジャパン株式会社製、「Irganox1010」) 0.02質量部を混合して得られた組成物を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<実施例12>
エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-5) 100質量部、およびポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」) 20質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<実施例13>
製造例4で得られたEVOH多孔質体(EVOH4)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド23.3質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに4時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-6)を117質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は27モル%、ビニルアルコール単位は56.9モル%、アセタール化度は22モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH4と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-6)のアセタール化度は22モル%、シンメトリー係数は0.79、Tgは50℃、Tmは146℃、Tm/Tg(K/K)は1.30であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-6) 90質量部、および製造例2で得られたエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH2) 10質量部を混合して得られた組成物を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例6~10>
用いたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を表4に示す通りそれぞれ変更した以外は、実施例5と同様にして、組成物の溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
上記の方法に従って、実施例5~13及び比較例6~10で得られた組成物、樹脂シートおよび合わせガラスの各種物性を評価した。その結果を表2~表4に示す。
<実施例14~17>
反応条件を表4に示す通りにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様の方法でペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-1’)~(A-4’)を得た。得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物は、それぞれ原料のエチレンビニルアルコール共重合体と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例11>
反応条件を表4に示す通り変更した以外は、比較例1と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-2’)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例12>
反応条件を表4に示す通り変更した以外は、比較例3と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-1’)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例13>
反応条件を表4に示す通り変更した以外は、比較例4と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-4’)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例14>
反応条件を表4に示す通り変更した以外は、比較例5と同様の方法でEVOHのアセタール化物(B-5’)を得た。得られたEVOHのアセタール化物を用い、実施例1と同様にして、それぞれ溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
上記の方法に従って、実施例14~17及び比較例11~14で得られたアセタール化物、樹脂シートおよび合わせガラスの各種物性を評価した。その結果を表5に示す。
Figure 0007354455000005
<実施例18~26>
用いたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を表6および7に示す通りそれぞれ変更した以外は、実施例5~13と同様にして、組成物の溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
<比較例15~18>
用いたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物を表8に示す通りそれぞれ変更した以外は、比較例6および比較例8~10と同様にして、組成物の溶融混錬物、樹脂シートおよび合わせガラスを得た。
上記の方法に従って、実施例18~26および比較例15~18で得られた組成物、樹脂シートおよび合わせガラスの各種物性を評価した。その結果を表6~8に示す。
Figure 0007354455000006
Figure 0007354455000007
Figure 0007354455000008
<実施例27>
(エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の合成)
製造例1で得られたEVOH多孔質体(EVOH1)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド19.5質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに6時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-7)を103質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は44モル%、ビニルアルコール単位は36.4モル%、アセタール化度は35モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH1と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-7)の、シンメトリー係数は0.82、Tgは44℃、Tmは140℃、Tm/Tg(K/K)は1.30、SP値は11.5(cal/cm1/2、メソ/ラセモ比率は2.2であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-7) 100質量部、およびアジピン酸ビス(2-ブトキシエチル)(東京化成社製:DBEA、SP値9.3(cal/cm1/2) 11.5質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、1週間静置後もブリードアウトは見られなかった。また、樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<実施例28>
実施例15で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-2’) 100質量部、アジピン酸ビス(2-ブトキシエチル)(東京化成社製:DBEA) 4.0質量部およびポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」、SP値10.4(cal/cm1/2) 10.0質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、1週間静置後もブリードアウトは見られなかった。また、樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<実施例29>
実施例27で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-7) 100質量部、モノプロピレングリコールジベンゾエート(DIC社製:PB-10、SP値:10.9(cal/cm1/2) 17.5質量部およびフェノール系酸化防止剤(BASFジャパン株式会社製、「Irganox1010」) 0.02質量部を混合して得られた組成物を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、1週間静置後もブリードアウトは見られなかった。また、樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<実施例30>
実施例15で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-2’) 100質量部、およびポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」、SP値10.4(cal/cm1/2) 17.5質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、1週間静置後もブリードアウトは見られなかった。また、樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<実施例31>
(エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の合成)
製造例6で得られたEVOH多孔質体(EVOH6)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド18.5質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに6時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム水溶液75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-8)を103質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は38モル%、ビニルアルコール単位は43.4モル%、アセタール化度は30モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH6と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-8)のシンメトリー係数は0.90、Tgは50℃、Tmは149℃、Tm/Tg(K/K)は1.31、SP値は12.0(cal/cm1/2、メソ/ラセモ比率は2.1であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-8) 100質量部、およびポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」、SP値10.4(cal/cm1/2) 22.5質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、1週間静置後もブリードアウトは見られなかった。また、樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<実施例32>
(エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の合成)
製造例6で得られたEVOH多孔質体(EVOH6)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド21.6質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに4時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-9)を103質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は38モル%、ビニルアルコール単位は40.3モル%、アセタール化度は35モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH6と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-9)の、シンメトリー係数は0.91、Tgは47℃、Tmは146℃、Tm/Tg(K/K)は1.31、SP値は12.0(cal/cm1/2、メソ/ラセモ比率は3.9であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-9) 100質量部、およびポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」、SP値10.4(cal/cm1/2) 17.5質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、1週間静置後もブリードアウトは見られなかった。また、樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<実施例33>
実施例15で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-2’) 100質量部およびトリエチレングリコールジ-2-エチルヘキソエート(「3G8」、SP値:9.1(cal/cm1/2) 7.5質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、3日静置後にブリードアウトが見られた。樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<実施例34>
実施例15で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(A-2’) 100質量部およびグリセリンモノ12-ヒドロキシステアレート(GMS-12)(理研ビタミン社製「HC-12」、SP値:12.1(cal/cm1/2) 10.0質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、3日静置後にブリードアウトが見られた。樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<比較例19>
比較例12で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-1’) 100質量部およびアジピン酸ビス(2-ブトキシエチル)(東京化成社製:DBEA) 4.0質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、3日静置後にブリードアウトが見られた。樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<比較例20>
比較例12で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-1’) 100質量部、ポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」(SP値10.4))) 11.5質量部および、フェノール系酸化防止剤(BASFジャパン株式会社製、「Irganox1010」) 0.02質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、7日静置後もブリードアウトは見られなかった。樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
<比較例21>
比較例13で得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-4’) 100質量部および、ポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」、SP値10.4(cal/cm1/2) 10.0質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シート作成直後に可塑剤のブリードアウトが確認されたため、樹脂シートの分析及び合わせガラスの作製は実施しなかった。
<比較例22>
(エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の合成)
製造例6で得られたEVOH多孔質体(EVOH6)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド1.6質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに6時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-6)を103質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は38モル%、ビニルアルコール単位は60.3モル%、アセタール化度は2.6モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH6と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-6)の、シンメトリー係数は0.78、Tgは54℃、Tmは167℃、Tm/Tg(K/K)は1.35、SP値は13.1、メソ/ラセモ比率はピーク強度が低く、算出不可であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-6) 100質量部および、ポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」、SP値10.4(cal/cm1/2) 10.0質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シート作成直後に可塑剤のブリードアウトが確認されたため、樹脂シートの分析及び合わせガラスの作製は実施しなかった。
<比較例23>
(エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物の合成)
製造例1で得られたEVOH多孔質体(EVOH1)100質量部を377質量部の水中に分散させ、イソブチルアルデヒド33.0質量部を添加し、得られた分散液を撹拌下で60℃に昇温した。2時間撹拌を継続し、イソブチルアルデヒドをエチレンビニルアルコール共重合体に含浸させた。その後、60℃にて、前記分散液に1M塩酸を10質量部添加し、アセタール化反応を行った。1回目の塩酸を添加してから2時間後に、1M塩酸を40質量部添加し、さらに6時間アセタール化反応を行った。アセタール化により生成したアセタール化物は固体状態であった。その後、分散液に1Mの水酸化ナトリウム75質量部を添加して中和することにより、アセタール化反応を停止させた。アセタール化物の固体内部まで中和するため、分散液を60℃でさらに8時間撹拌した。中和されたアセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し60℃で6時間撹拌することにより、アセタール化物を洗浄した。再び、アセタール化物を濾取し、該アセタール化物にイオン交換水500質量部を添加し、60℃で6時間撹拌することにより、2回目のアセタール化物の洗浄を行った。洗浄水を濾去し、60℃にて真空乾燥を8時間実施することでペレット状のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-7)を103質量部(収率100%)得た。得られたEVOHのアセタール化物のエチレン単位は44モル%、ビニルアルコール単位は24.4モル%、アセタール化度は56モル%であった。また、得られたEVOHのアセタール化物は、原料であるEVOH1と同様の細孔構造を有する多孔質体であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-7)の、シンメトリー係数は0.89、Tgは42℃、Tmは125℃、Tm/Tg(K/K)は1.26、SP値は10.7、メソ/ラセモ比率は6.7であった。
得られたエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B-7) 100質量部および、ポリプロピレングリコール(平均分子量400:三洋化成社製、「サンニックスPP-400」、SP値10.4(cal/cm1/2) 10.0質量部を、ラボプラストミルを用いてチャンバー温度200℃、回転数100rpmにて3分間溶融混練し、チャンバー内容物を取り出し、冷却して溶融混練物を得た。
得られた溶融混錬物を用いて、実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。樹脂シートを1週間23℃、50%RHの恒温恒湿槽に静置し、可塑剤のブリードアウトを確認したところ、7日静置後もブリードアウトは見られなかった。樹脂シートを用いて実施例1と同様にして、合わせガラスを得た。
上記の方法に従って、実施例27~34および比較例19~23で得られた組成物、樹脂シートおよび合わせガラスの各種物性を評価した。その結果を表9~10に示す。
Figure 0007354455000009
Figure 0007354455000010
表1~10に示されるように、実施例で得られた樹脂シートは、比較例よりも、透明性、耐貫通性、ならびに高温環境下における自立性および耐クリープ性に優れていることが確認された。特に、実施例1~10、14~23は、徐冷ヘイズが2%以下であり、非常に高い透明性を有し、さらに製膜性も良好であった。
したがって、本発明のエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物および組成物は、優れた透明性および耐貫通性を有し、高温環境下における自立性および耐クリープ性に優れた樹脂シートを形成し得る。
さらに、表9に示されるように、特定のSP値を有する可塑剤を特定量使用した実施例27~32で得られた樹脂シートは、耐ブリードアウト性に優れており、かつ、落球試験の結果が良好であり、合わせガラスの耐貫通性がより優れていることが確認された。

Claims (16)

  1. エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物であって、
    前記アセタール化物を構成する全単量体単位を基準にして、
    20~80モル%のエチレン単位、および
    4~76モル%のビニルアルコール単位
    を含み、
    アセタール化度は5~80モル%であり、
    式(1):
    0.75≦W0.05h/2f≦1.00 (1)
    〔式(1)中、W0.05h/2fは、JIS K 0124:2011に準拠して、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー分析により求められるシンメトリー係数を表す〕
    および式(2):
    1.27≦Tm/Tg≦1.35 (2)
    〔式(2)中、TmおよびTgは、それぞれJIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)を表す〕
    を満たし、
    多孔質体であり、
    細孔のメディアン径は、0.005μm以上、1μm以下である、エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物。
  2. エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物であって、
    前記アセタール化物を構成する全単量体単位を基準にして、
    20~80モル%のエチレン単位、および
    4~76モル%のビニルアルコール単位
    を含み、
    アセタール化度は5~80モル%であり、
    式(1):
    0.75≦W0.05h/2f≦1.00 (1)
    〔式(1)中、W0.05h/2fは、JIS K 0124:2011に準拠して、水-エタノール溶離液による逆相分配グラジエント高速液体クロマトグラフィー分析により求められるシンメトリー係数を表す〕
    を満たし、
    アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満であり、
    多孔質体であり、
    細孔のメディアン径は、0.005μm以上、1μm以下である、エチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物。
  3. アセタール環構造のメソ/ラセモ比率が5未満である、請求項1に記載のアセタール化物。
  4. SP値が12.6(cal/cm1/2以下である、請求項1~3のいずれかに記載のアセタール化物。
  5. アセタール化度が5~62モル%である、請求項1~4のいずれかに記載のアセタール化物。
  6. 請求項1~5のいずれかに記載のアセタール化物(A)、および
    前記アセタール化物(A)以外の樹脂(B)、可塑剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選択される少なくとも1つの成分
    を含み、前記アセタール化物(A)の含有量は70質量%以上である、組成物。
  7. JIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度Tmsは120℃~180℃である、請求項6に記載の組成物。
  8. 可塑剤の含有量は、前記アセタール化物(A)100質量部に対して40質量部以下である、請求項6または7に記載の組成物。
  9. 可塑剤の含有量は、前記アセタール化物(A)100質量部に対して10~40質量部である、請求項6~8のいずれかに記載の組成物。
  10. 可塑剤のSP値は、9.2~12.0(cal/cm1/2である、請求項6~9のいずれかに記載の組成物。
  11. 樹脂(B)は、エチレンビニルアルコール共重合体および/または下記式(3):
    Tm/Tg<1.27 (3)
    〔式(3)中、TmおよびTgは、それぞれJIS K7121:2012に準拠して測定される融解ピーク温度(ケルビン)および中間点ガラス転移温度(ケルビン)を表す〕
    を満たすエチレンビニルアルコール共重合体のアセタール化物(B)である、請求項6~10のいずれかに記載の組成物。
  12. 下記式(4):
    ΔHAH/ΔH≦0.30 (4)
    〔式(4)中、ΔHは、示差走査熱量計(DSC)を用い、昇温速度10℃/分で25℃から140℃まで昇温し、140℃で30分間保持した後、降温速度4℃/分で140℃から-30℃まで降温し、再度昇温速度10℃/分で-30℃から200℃まで昇温したときに測定される結晶融解熱量を示し、ΔHAHは、前記ΔHを145℃でピーク分割したときの高温側の結晶融解熱量を示す〕
    を満たす、請求項6~11のいずれかに記載の組成物。
  13. (i)エチレンビニルアルコール共重合体、アルデヒドおよび溶媒を含む分散液を調製し、アルデヒドの少なくとも一部をエチレンビニルアルコール共重合体中に含浸させる工程、および
    (ii)工程(i)の後、分散液に触媒を添加してエチレンビニルアルコール共重合体をアセタール化する工程
    を含み、
    前記エチレンビニルアルコール共重合体は多孔質体であり、
    前記アセタール化を固液反応により行う、請求項1~5のいずれかに記載のアセタール化物を製造する方法。
  14. 請求項1~5のいずれかに記載のアセタール化物または請求項6~12のいずれかに記載の組成物を含有する層を1層以上含む、樹脂シート。
  15. 請求項14に記載の樹脂シートからなる、合わせガラス用中間膜。
  16. 2つのガラス板と、該2つのガラス板の間に配置された請求項15に記載の合わせガラス用中間膜とを有する、合わせガラス。
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