JPH02206634A - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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JPH02206634A
JPH02206634A JP2638589A JP2638589A JPH02206634A JP H02206634 A JPH02206634 A JP H02206634A JP 2638589 A JP2638589 A JP 2638589A JP 2638589 A JP2638589 A JP 2638589A JP H02206634 A JPH02206634 A JP H02206634A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 A、  の1 本発明は、落下による破袋、運搬輸送時の振動による破
袋及びピンホールの発生によるガスバリアー性の低下、
内容物の洩れ、外見不良などがなく、高いガスバリアー
性が要求される、食品包装用途、産業用資材用途、日用
品、医療用々途などに用いられるフィルム状、袋状、チ
ューブ状、球状の形態を有する構造体に用いられる樹脂
組成物である。
B、従来の技術 エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(以下E V 
OI()は、酸素ガスバリアー性か熱可塑性プラスチッ
クの中では最高の性能を存しており、広く食品包装分野
で長期保存性が高い事より多量に使用されている。しか
しながらE V OH単層界は、落下衝撃による破袋、
輸送時等の屈曲によるピンホールが発生しやすい欠点を
有しており、他の柔軟な熱可塑性樹脂とブレンドする事
Iこより該欠点をおぎなう方法が取られてきた。
たとえば、特開昭52−77160号などにある様に、
EVOHにエヂレンー酢酸ビニル共重合体あるいはその
けん化物などの柔軟な樹脂ブレンドする方法などがある
。これらの方法は一見上記欠点を改善するかに見受けら
れるか、以下の理由で限定された分野にしか使用されて
いないのが現状である。
すなわち、該ブレンド物で得たフィルムは耐屈曲性が改
善されろ方向にはあるが必ずしも十分ではなく、さらに
屈曲による貫通ピンホールは発生しにくいもののガスバ
リアー性の悪化化が生じたり、また屈曲部の白化、落下
破袋性の悪化、共押出多層積層化に際し、接着力の低下
等多くの間型点がある。
さらにまたE V OHと熱可塑性ポリウレタン(TP
O)とのブレンド組成物に関しては、例えば特開昭55
−118993.55−128458.55−1379
64等に示されてはいるが、EVOHのエチレン含量か
ガスバリアー性がほんど発揮されない50モル%以上を
規定したものである。
一方、特開昭49−33941、特開昭63−7774
0にらTPUとEVOHとのブレンドに関する記載はあ
るが、T P O(b)に対するE V OH(a)の
ブレンド比が(a)/ (b)≦40/ 60と小さく
、ガスバリアー性が低い分野であること、また、屈曲に
よるガスバリアー性の改善思想がないばかりでなく、市
販のTPO,!:EVOHとを単に溶融ブレンドし、製
膜しただたけでは、多くの場合、フィルム膜面にゲル、
ブツが多量に散在し、外観上好ましくないだけでなく、
屈曲によるピンホールの発生、ガスバリアー性の悪化か
顕著であった。
C1が ′ しよ”とする 本発明は、屈曲によるバリアー性の低下を大巾に改善し
た、高ガスバリアー性組成物及びその多R構造体を提供
する事にある。
08課題を解決するための 段 本発明者らは、EVOHあるいはE V OHの種々の
熱可塑性樹脂をブレンドしたEVOH組成物と、基材と
なる熱可塑性樹脂、および場合によっては両者を接着さ
せる為の接着性tat指を用いて、共押出方法による多
層フィルムを作成し、得られた多層フィルムの耐屈曲性
テストをゲルボッレックステスターにより行なった。
まず、EVOHに、柔軟性の大きいエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、ポリエステルエラストマーポリエーテルエ
ラストマー ポリアミドエラストマーなどを5〜30重
量%ブレンドして、上記評価をさらに行なった。その結
果、屈曲による貫通ピンホールの発生は大巾に改善する
ことが判明したが、ガスバリアー性を測定したところ、
測定場所によるガスバリアー性の変動が大きく、ガスバ
リアー、素材としての信頼性に問題があった。また屈曲
部が白化したり層間接着力が低下したり、落下破袋性が
悪化するらのもあった。
そこで本発明者らは、さらに鋭意検討した結果、おどろ
くべきことに、E V OH(A)にT P O(B)
を下記(1)〜(III)を満足するようにブレンドす
る事により、貫通ピンホールの発生か大巾に改善される
ばかりでなく、ガスバリアー性の悪化も大巾におさえら
れる場合がある事を見い出した。
さらにまた水分率1100pp以下にしたE V OH
(A)を用い、式(1)〜(Iff)を満足する場合に
は、膜面にフィッシュアイ、ゲル、ブツが少なく、かつ
屈曲によるピンホールの発生及びガスバリアー性の低下
を大巾に改善する事を見い出した。
l≦N (B)≦7          ・・・(1)
0、O1≦N (B)/ CH(A)≦0.2    
・・・(n)0.01≦lv[I (0)/M I (
2)≦10   ・・・(III)ただし  N (B
) : (B)の窒素含有量(重量%)c H(A) 
: (A)のエチレン含有量(モル%) M I (0) : (A)および(B)からなる組成
物のメルトインデックス (220℃、10.9kg荷重下にポ11定した値) M I (2) : (A)および(13)からなる組
成物を、窒素雰囲気下、220℃ で2時間熱処理後のメルト インデックス(220℃、10.9 kg荷重下で測定した値) 本発明のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物(^)
としては、エチレン含有量が25〜49モル%、けん化
度90%以上のらのが使用出来る。エチレン含有量が2
5モル%未満では溶融成形性か悪り、−方49モル%以
上ではガスバリアー性か不足する。
また、けん化度が90%未満ではガスバリアー性及び熱
安定性が悪く、使用出来ない。また該EVOHは本発明
の効果が阻害されない範囲でプロピレン、ブチレン、ビ
ニルシラン系化合物、ビニルピロリドン系化合物を共重
合したり、可塑剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、着色剤、フィラーなどをブレンドする事は自由であ
る。
通常EVOHは揮発分を0.1〜0.4重量%含有して
おり、そのままTPUとブレンドして使用した場合、ゲ
ルブツが発生するので、TPOにブレンドするに先立ち
、E V OHを乾燥し、水分率1100pp以下とす
ることが好ましい。乾燥する方法としては、真空度1a
+II+Hg以下、100℃以上の温度で6時間以上、
好適には120℃、24時間以上、真空加熱する事が好
ましい。また、他の乾燥法としてはベント式押出機に投
入し、可能な限り、低い温度、例えば融点+40℃、好
適には融点+20℃で高真空下(0,1mdg以下)で
揮発性不純物を除去する事が好ましい。しかしながらこ
の方法は、操作中に該揮発性不純物が発生する為か、前
記の乾燥法により良好な結果が得られない場合がある。
揮発性物質の除去量の特定は不可である為、除去の目安
としてカールフィッシャー法による水分測定値としては
100pp11以下がよく、より好適には50ppm以
下である。
ところでEVOHを乾燥して水分を除去する事でTPU
との反応を防止している様に見受けられるが、該乾燥E
VOHに水を吸湿させても、該効果が発現する事より、
EVOH中の水分以外にもなんらかの揮発性物質がE 
V OH(A)とT P U (B)とのブレンドにお
ける膜面の異常(ゲル、ブッ)及び屈曲性の悪化をもた
らしているものと推定されろ。この事は以下に示す実施
例からも明らかである。
本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタン(TPO)と
は、溶融可能であり、通常高分子ジオールおよび有機ジ
イソシアネート、および/または低分子ジオールなどの
2または3成分よりる。以下に各成分の詳細を述べる。
高分子ジオールは、重縮合、付加重合(例えば、開環重
合)または重付加などによって得られる高分子化合物の
ジオールであり、代表的なものとしてはポリエステルジ
オール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオ
ールまたはこれらの共縮合物(例えば、ポリエステル・
エーテルジオール)が挙げられる。これらは単独で使用
してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
上記ポリエステルジオールとしてはエチレングリコール
、プロピレングリコール、l、4−ブタンジオール、1
.5−ベンタンジオール、3−メチル=1.5−ベンタ
ンジオール、1.6−ヘキサンジオール、ネオペンチル
グリコール、2−メチルプロパンジオールなどの炭素数
2〜IOのアルカンのジオールまたはこれらの混合物と
グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、セ
バシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の炭素数4〜
12の脂肪族らしくは芳香族ジカルボン酸またはこれら
の混合物とから得られる飽和ポリエステルジオール、あ
るいはポリカプロラクトングリコール、ポリプロピオラ
クトングリコール、ポリバレロラクトングリコールなど
のポリラクトンジオールが好ましく使用される。
また、上記ポリエーテルジオールとしてはポリエチレン
エーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリへキ
サメチレンエーテルグリコールなどのポリアルキレンエ
ーテルジオールが好ましく使用される。
さらに上記ポリカーボネートジオールとしては1.4−
ブタンジオール、1.5−ベンタンジオール、1.6−
ヘキサンジオール、1.8−オクタンジオール、1.1
0−デカンジオールなどの炭素数2〜12の脂肪族もし
くは脂環式ジオールまたはこれらの混合物に炭酸ジフェ
ニルもしくはホスゲンを作用させて縮重合して得られる
ポリカーボネートジオールが好ましく使用される。
これらの高分子ジオールの平均分子量は500〜3.0
00、好ましくは500〜2.500の範囲内にあるの
が望ましい。平均分子量が小さ過ぎると有機ジイソシア
ネートとの相溶性か良過ぎて生成ポリウレタンの弾性が
乏しくなり、一方平均分子量が大き過ぎると有機ジイソ
シアネートとの相溶性が悪くなり重合過程での混合かう
まくゆかず、ゲル状物の塊が生じたり安定したポリウレ
タンが得られなLl。
第2の原料である低分子ジオールとしては、分子量が5
00未満の低分子ジオール、たとえばエチlノングリコ
ール、プロピレングリコール、1.4−ブタンジオール
、1,5−ペンタングリコール、3−メチルベンクング
リコール、l、6−ヘキサンジオール、l、4−ビスヒ
ドロキシエチルベンゼンなどが脂肪族、脂環族または芳
香族ジオールが挙げられる。これらは単独で使用しても
2種以上組合せて使用してもよい。
本発明で使用される有機ジイソシアネートとしては4,
4°−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジ
イソシアネート、2,2°−ジメチル−4,4°−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、1.3−または1.4
−ビス(イソシアネートメチル)ベンゼン、1.3−ま
たは1.4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキ
サン、 4.4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネートなどの芳香族、指
環族または脂肪族ジイソシアネートが挙げられろ。これ
らの有機ジイソシアネートは単独で用いてもよいし、2
種以上を混合して用いてもよい。
本発明においては、高分子ジオール、低分子ジオールお
よび有機シイ゛ソシアネートの使用割合は、高分子ジオ
ールと低分子ジオールの全ジオール中の水酸基に対する
有機ジイソシアネート中のイソシアネート基のモル比(
R)で0.95〜1.02となる量の範囲内であるのが
好ましい。萌紀R値がこの範囲からはずれると、生成ポ
リウレタンは物性の点で満足できるものでなかったり、
ゲル状物の塊が多量含有するものであり、好ましくない
なお、高分子ジオールと有機ジイソシアネートを押出機
に供給し、混合によりプレポリマーをつくり、そこに残
量の有機ジイソシアネートさらには低分子ジオールを供
給してポリウレタンを製造する場合には、プレポリマー
調整のための高分子ジオールと有機ジイソシアネートと
の使用割合は高分子ジオール中の水酸基に対する有機ジ
イソシアネート中のイソシアネート基のモル比(r)が
1、O〜5.0となる量の範囲で、かつ一般式40R−
38≦rを満足する量であるのが好ましい。この条件を
採用することにより溶融流動性の温度依存性の小さい熱
可塑性ポリウレタンが得られる。
また、高分子ジオールと低分子ジオールとの使用割合は
ポリウレタンの製造の常法で行われている範囲であれば
よいが、高分子ジオールと低分子ジオールとを混合物の
形で押出機に供給する場合には肉眼で見て透明となるよ
うな量とするのが好ましい。この理由は、高分子ジオー
ルと低分子ジオールとは元来相溶性が十分あるとはいえ
ず、それらの混合物が肉眼で判定できる程の不均一な状
B(白濁した状態)で押出機に供給され、有機ジイソシ
アネートと反応すれば、生成ポリウレタンは巨視的にハ
ードセグメント(イソシアネート残基)の多い部分とソ
フトセグメント(高分子ジオール残基)の多い部分との
混合物となり、澗ったポリウレタンしか得られず、さら
に混合が充分でない場合には生成ポリウレタンの粘度は
上昇せず、物性の低いものしか得られない。
熱可塑性ポリウレタンを製造する場合、必要に応じて有
機ジイソシアネートとジオールとの反応を促進する適当
な触媒を用いてもよい。
上記TPOには、目的に応じて、着色剤、充填剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を本発明の効果
が阻害されない範囲で添加する事は自由である。
ところで使用するTPU中のN(窒素)含量がEVOH
とのブレンドあるいは積層した場合の性能(耐落下破袋
性、耐屈曲性)に大きな影響を与え、本発明においては
前記(1)式を満足することが重要である。N含有量が
7重量%をこえる場合熱安定性が悪い為か、ゲル、スジ
が発生しやすく耐屈曲性及び落下破袋性の改善効果が少
なく、逆に悪くなる傾向さえ認められる。一方、N含有
量が1重量%未満の場合、EVOHとの相溶性あるいは
接着性が悪い為か、耐屈曲性、耐落下破袋性の改善効果
が低下する。そして、より好適には1重量%≦N含有遺
≦6重量%である。
なおN含有量とはTPUを原素分析法により測定したT
PU中のN重量%である。
さらにTPUのN含量とEVOHのエチレン含有量とは
重要な関係にあり本発明においては前記(n)式を満足
する事が重要である。N (B)/ CH(A)が0.
2をこえると、製膜時ゲル、ブツの発生が顕著でありま
た、屈曲によるピンホール、ガスバリアー性の悪化が生
じる。また0、01未満では屈曲によるピンホール、ガ
スバリアー性の悪化に対する改善効果が悪い。より好適
には、0.05≦N (B)/ CH(A)≦0.18
である。
また、E V OH(A)とT P O(B)とのブレ
ンド物の溶融粘性変化は重要な用件であり、本発明にお
いては前記(III)式を満足することが重要である。
M X (0)/M l (2)が10をこえる場合、
膜面にブツが多発したり屈曲時、ガスバリアー性が大巾
に悪化する。一方0.01未満の場合、分解による着色
、ゲル発生等により外観上好ましくない。好適には5≧
M [(0)/M I (2)≧0.5である。
またEVOHのM I (A)とTPUのM I (B
)との比に関しては、0.05≦M I (B)/M 
I (A)≦20が好適であり、0.05以下あるいは
20以上では製膜時、特に共押出し成膜時、スジ、流れ
ムラ等が発生し、外観のみならず耐屈曲性の悪化をもた
らすことがある。より好適にはo、i≦M r (B)
/M I (A)≦10である。M+(^)としては、
50g/10分≧MI(^)≧0.1g/10分が好適
に用いられ、より好適には30g/10分≧M I (
A)≧0.5g/10分である。またM r (B)と
しては、好適には70g/10分≧M I (B)≧0
.1g/LO分、より好適には、50g/lo分≧M 
1 (A)≧0.3g/10分である。
さらに本発明においては、E V OH(A)とTPU
(B)とのブレンド比、(B)/ (A)は5/95〜
3g/ 62を満足することが重要で、好適には(B)
/ (A) = 7/93〜35/65である。E V
 OH(A)が5%未満では、耐屈曲性、耐落下破袋性
改善効果がとぼしく、−方、38%をこえると、耐屈曲
性、耐落下破袋性は増すが、ゲルが発生しやすく、また
ガスバリアー性も低下し好ましくない。
EVOHとTPUとのブレンド方法としては、特に限定
されるものではなく、トライブレンドした樹脂を直接使
用したり、該ブレンド物を押出し機に投入しベレット化
乾燥したものが使用できる。
押出しに際しては、製品への着色ゲルなどの混入を最小
限にとどめる為、押出し温度は可能な限り、低く、ホツ
パー口にN!シールする事が望ましい。
特に重要な点は、押出機としてはベント式押出機を用い
、高真空下で揮発生不純物を除去する事である。
本発明の樹脂組成物は、各種成形体、たとえばフィルム
、多層構造体として使用される。多層構造体(たとえば
多層フィルム)を得る場合はドライラミネート法、押出
しラミネート法、共押出しラミネート法が用いられる。
より好適には共押出し製膜法が挙げられる。また製膜後
延伸、熱処理などを施すことは自由である。EVOHと
TPOとのブレンドフィルムの厚み、さらにはこのブレ
ンドフィルムと積層するE V Ol(フィルムの厚さ
は2〜200μであり、より好適には、4〜80μであ
る。一方、このブレンドフィルムと積層するTPUの厚
み、さらには池の熱可塑性樹脂の厚みとしては4〜80
0μ、好適には、4〜400μ、さらに好適には5〜1
0Oμである。
多層構造体の構成としては、EVOH/(EVOH+T
PU)、TPU/(EVOH+TI’U)、TPO/(
EVOH+PU)/Tr’U、EVOH/TPU/(E
VOH+TPU)、TPU/(EVOH+TPU)/E
VOH,(EVOH+TPU)/熱可塑性樹脂、熱可塑
性相+11/(EVOH+TPU)/熱可塑性樹脂、熱
可塑性樹脂/TPU/ (EVOH+TPO) 、熱可
塑性樹脂/TPO/ (EVOH+TPU)/TPU、
熱可塑性樹脂/ (EVOH+TPU)/TPU、熱可
塑性樹脂/PU/ (EVOH+TPU)/PU/熱可
塑性樹脂などがあげられる。
さらに、EVOHと(EVOH+TPU)とを両者使用
する場合もある。たとえばEVOH/(TPU+EVO
H)/EVOH,EVOH/(TPU+EVOH)/T
PU、EVOH/(TPU+EVOH)/TPU/熱可
塑性樹脂、EVOH/ (TPU+EVOH)/熱可塑
性樹脂、熱可塑性樹脂/EVOH/ (TPU+EVO
H)/熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂/TPU/(PU+
E V OH/T P U/熱可塑性樹脂、熱可塑性樹
脂/TPLI/ (PU+EVOH)/TPU/EVO
H/TPU/熱可塑性樹脂などがあげられろが、これに
よりなんら限定されるものではない。
ここで航記熱可塑性樹脂とし、では、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリエステル、PVCS
EVAc等が用いられる。また、熱可塑性樹脂に代えて
ゴム状樹脂も使用可能である。通常接着性樹脂は不要で
あるが、接着力が不足する場合不飽和カルボン酸変性ポ
リオレフィン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体を層間
接着剤として用いることもできる。
該組成物及びこれを用いた単層ならびに多層構造体は、
その屈曲によるガスバリアー性の低下が少ないだけでな
く、延伸性、収縮性、接着性が大巾に改善されているの
で、とくに食品分野の酸素、フレーバーバリアー性が求
められる食品包装用フィルム、パウチ、延伸、収縮性を
いかして、スキンパック、シュリンク、ストレッチ包装
材料等に広く使用出来、また、加温、レトルト殺菌処理
も可能である。また産業資材分野、日用品分野で、酸素
バリアー性、臭気のバリアー性が求められる、自転車、
自動車のタイヤ、電線被覆、防錆色装分野、球技用ボー
ル内袋、苔庭ホース、ガスホース、気球(バルーン)、
風船等にパウチ、チューブ、シュリンクストレッチ包装
材料の型で使用される。
また医療用分野においても、輸液、血液バッグ、チュー
ブ、カテーテル等の分野で巾広く使用が可能である。
旦−m 実施例1 120℃、減圧下、24hr乾燥したエチレン含有量3
2モル%、けん化度99.5%のE V OH(クラレ
製、エバーノL)80重量部にN含有量34wt%のポ
リエステル系ポリウレタン(クラレ製りラミロン119
0) 20重量部をトライブレンドしたものを二軸スク
リュータイプ押出機に投入し、グイ温度200℃で20
μの単層フィルムを得た。このフィルムをゲルボッレッ
クステスターにかけ、20℃−65%RH’条件下、耐
屈曲性のテストを行なった。その結果、500回屈曲を
行なっても貫通ピンホールは発生せず、ガスバリアー性
(X)も0.9cc−20μ/l”day−atmと良
好である、バラツキR(最大−最小)(n = 10)
も0.2CC・20μ/−8・day−atmと小さか
った。また、屈曲後のフィルムの屈曲部の白化はほとん
ど認められなかった。該単層フィルムでIOX loa
mのパウチを作り、100m12の水を充填後、1m・
高さよりコンクリート床に向けて落下させたが、20回
行なっても破袋しなかった。結果を表1に示す。
実施例2 実施例1において、ポリエステル系ポリウレタンをポリ
エーテル系ポリウレタン(クラレ製りラミロン9190
)に変え、さらに表1に示す以外は実施例1と同様の条
件でフィルムを得た。結果を表1に示す。
実施例3 実施例1においてポリエステル系ポリウレタンをポリカ
プロラクトン系ポリウレタン(クラレ製りラミロン51
90)に変え、さらに表1に示す以外は実施例1と同様
の条件でフィルムを得た。結果を表1に示す。
実施例4〜6、比較例1〜7 表1に示す以外は実施例1と同様の条件でフィルムを得
た。結果を表1に示す。
*1・内層、外層と中間層との間には接着性樹脂アトマ
ーA T 469使用(20μ)*2.多層構造体は共
押出により作成 *3:EVA:エチレンー酢酸ビニル共重合体* 4 
: PO,酸素透過度(cc・20μ/s”day−a
tm)*5・カールフィッシャー法によるEVOHの水
分率(ppm) F9発明の効果 本発明のEVOHとTPOとのブレンド組成物およびこ
れを用いた多層構造体は、屈曲によるピンホールの発生
のみならず、ガスバリアー性の悪化が改善され、ガスバ
リアー性、耐屈曲性が求められる食品包装、産業用資材
、日用品、医療用用途などに好適に使用されろ。
特許出願人 株式会社 り ラ し

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)エチレン含有量25〜49モル%、けん化度90
    %以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化合物(A
    )と熱可塑性ポリウレタン(B)とからなり、重量比(
    B)/(A)が5/95〜38/62である樹脂組成物
    。 (2)下記( I )〜(III)式を満足する請求項1記載
    の樹脂組成物。 1≦N(B)≦7・・・( I ) 0.01≦N(B)/CH(A)≦0.2・・・(II)
    0.01≦MI(0)/MI(2)≦10・・・(III
    )N(B):(B)の窒素含有量(重量%) CH(A):(A)のエチレン含有量(モル%)MI(
    0):(A)および(B)からなる組成物のメルトイン
    デックス(220℃、10.9kg荷重下に測定した値
    ) MI(2):(A)および(B)からなる組成物を、窒
    素雰囲気下、220℃で2時間熱処 理後のメルトインデックス(220℃、 10.9kg荷重下で測定した値) (3)(A)の水分が100ppm以下である請求項1
    または2記載の樹脂組成物。 (4)請求項1〜3のいずれかの項に記載の樹脂組成物
    の層を少なくとも一層有する多層構造。
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