JPH09100318A - エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物の製法 - Google Patents
エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物の製法Info
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Abstract
エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物の製法を提
供すること。 【解決手段】 エチレン−ビニルエステル共重合体をケ
ン化した後、ヒドロキシルアミンおよび/またはその塩
で処理すること。より効果的には、エチレン−ビニルエ
ステル共重合体をケン化した後、(1)ヒドロキシルア
ミンおよび/またはその塩、および(2)25℃でのp
Kaが2〜6の酸および/またはその金属塩で処理する
こと。
Description
つ溶融成形時のブツの発生が少ない高品質のエチレン−
ビニルエステル共重合体ケン化物の製法に関する。
化物は酸素遮蔽性、耐油性、非帯電性、機械強度等に優
れた有用な高分子材料であり、フィルム、シート、容器
など各種包装材料などとして広く用いられる。エチレン
−ビニルエステル共重合体ケン化物を各種包装材として
用いた場合、使用目的に対する性能はもとより、外観上
のわずかな着色やフィッシュアイ、ブツ、肌荒れおよび
透明性が問題視される。
ケン化物は、溶融成形を行うに際し、着色やブツの発生
といった問題を発生しやすいという問題を有している。
そこで従来、その着色やブツの発生を抑制する方法とし
て以下のような様々な手法が提案されている。
体ケン化物に酢酸、リン酸等の酸および/またはそれら
の塩を添加する方法については、特開昭48−2504
8、特開昭51−26993、特開昭51−2889
1、特開昭51−49294、特開昭51−9198
8、特開昭52−954、特開昭52−955、特開昭
52−956、特開昭56−20044、特開昭56−
41204、特開昭61−95053、特開昭61−9
5054、特開昭62−143954等、多数出願され
ている。すなわち、エチレン−ビニルエステル共重合体
ケン化物は、エチレン−ビニルエステル系共重合体に苛
性アルカリを加えてケン化し、水で洗浄後、酢酸、リン
酸などの酸および/またはそれらの塩を添加し、さらに
乾燥することにより着色やブツの発生の少ないものが得
られる、とされている。
ン−ビニルエステル共重合体ケン化物における着色やブ
ツの発生などの問題に対してはさまざまな対策がとられ
ている。しかし、エチレン−ビニルエステル共重合体ケ
ン化物に酢酸、リン酸等の酸および/またはそれらの塩
を添加する方法については、ケン化後の中和、洗浄が充
分でなかったり、酢酸、リン酸およびそれらの塩の添加
量が適当でないと、着色やブツの発生が増加しやすくな
る。この欠点を改良するために、ケン化後の充分な洗浄
や、酢酸、リン酸等の酸および/またはそれらの塩の添
加量の最適化が行われているが、それでもなお、満足し
えるレベルには到達していないのが現状である。
ブツの発生が少ないエチレン−ビニルエステル共重合体
ケン化物の製法を提供することにある。
ビニルエステル共重合体をケン化した後、ヒドロキシル
アミンおよび/またはその塩で処理することを特徴とす
るエチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物の製法を
提供することによって達成される。また、エチレン−ビ
ニルエステル共重合体をケン化した後、(1)ヒドロキ
シルアミンおよび/またはその塩、および(2)25℃
でのpKaが2〜6の酸および/またはその金属塩で処
理することを特徴とするエチレン−ビニルエステル共重
合体ケン化物の製法を提供することによってより充分に
達成される。
および/またはその塩とは、ヒドロキシルアミンおよび
/またはヒドロキシルアミンと任意の酸とから形成され
てなる塩のことをいい、酸の種類は特に限定されるもの
ではない。ヒドロキシルアミンの塩の具体例としては、
塩酸塩、酢酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩等があげら
れる。
はその金属塩は、25℃でのpKaが2〜6の酸および
/またはその金属塩である。ここでpKaとは、酸の解
離定数をKaとするとき、pKa=−logKaで定義
される値のことをいう。なお、酸が多塩基酸である場合
には、pKaが2〜6の酸基を少なくとも1つ有すれば
よい。pKaが2〜6であることが重要で、pKaが2
以下または6以上では着色や溶融成形時のブツ発生の低
減効果は減少し、目的を充分に達成することが困難であ
る。pKaの値はより好ましくは3〜5.5である。p
Kaが2〜6である酸としては各種の無機酸および有機
酸が使用可能であり、特に限定されるものではないが、
具体的にはリン酸、亜リン酸、酢酸、シュウ酸、コハク
酸、アジピン酸、酒石酸、クエン酸等があげられる。ま
た、この酸は沸点115℃以上であることが、処理後に
チップを乾燥する時に酸等が揮散することを防止する理
由により望ましい。
れるものではないが、ナトリウム塩、カリウム塩、リチ
ウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩等
があげられ、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カル
シウム等を用いることができる。多塩基酸を用いる場合
にはその金属塩が部分塩であってもよく、リン酸二水素
ナトリウムやリン酸二水素カリウムなども用いることが
できる。
共重合体は、エチレンとビニルエステルを共重合して得
られるが、ビニルエステルの種類は特に限定されるもの
ではない。例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、
バーサチック酸ビニル、ピバリン酸ビニルなどの脂肪族
ビニルエステルがあげられ、芳香族カルボン酸のビニル
エステルであっても構わない。これらのビニルエステル
の中で、価格の面から酢酸ビニルが好ましい。
ル共重合体ケン化物は、エチレン含有量が10〜60モ
ル%、好ましくは20〜55モル%、ビニルエステル成
分のケン化度90モル%以上、好ましくは95モル%以
上のものである。エチレン含量が20モル%以下では高
湿時の酸素遮断性が低下し、一方60モル%以上では充
分な酸素遮断性や印刷適性等の物性が低下する。また、
ケン化度が90モル%以下では、酸素遮断性や耐湿性が
低下する。
レンとビニルエステルの重合は溶液重合に限るものでは
なく、連続式、回分式のいずれであってもよいが、例え
ば、回分式の溶液重合の場合の重合条件は次の通りであ
る。
エチレン、ビニルエステルおよびエチレン−ビニルエス
テル共重合体を溶解し得る有機溶剤(ジメチルスルホキ
シドなど)を用いることができる。アルコール類として
はメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアル
コール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール
等を用いることができ、特にメチルアルコールが好まし
い。 触媒;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−メチル−2,4−ジ
メチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(2−
シクロプロピルプロピオニトリル)等のアゾニトリル系
開始剤およびイソブチリルパーオキサイド、クミルパー
オキシネオデカノエイト、ジイソプロピルパーオキシカ
ーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネー
ト、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、ラウロイ
ルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブ
チルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物系開始剤
等を用いることができる。 温度;20〜90℃、好ましくは40℃〜70℃。 時間;2〜15時間、好ましくは3〜11時間。 重合率;仕込みビニルエステルに対して10〜90%、
好ましくは30〜80%。 重合後の溶液中の樹脂分;5〜85%、好ましくは20
〜70%。 共重合体中のエチレン含有率;20〜60モル%、好ま
しくは25〜55モル%。
れらと共重合し得る単量体、例えば、プロピレン、イソ
ブチレン、α−オクテン、α−ドデセン等のα−オレフ
ィン;アクリル酸、メタクリル酸、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、塩化ビニリデン等を少量共存させることも可能
である。
後、必要に応じて重合禁止剤を添加し、未反応のエチレ
ンガスを蒸発除去した後、未反応ビニルエステルを追い
出す。エチレンを蒸発除去したエチレン−ビニルエステ
ル共重合体から未反応のビニルエステルを追い出す方法
としては、例えば、ラシヒリングを充填した塔の上部か
ら該共重合体溶液を一定速度で連続的に供給し、塔下部
よりメタノール等の有機溶剤蒸気を吹き込み塔頂部より
メタノール等の有機溶剤と未反応ビニルエステルの混合
蒸気を流出させ、塔底部より未反応ビニルエステルを除
去した該共重合体溶液を取り出す方法などが採用され
る。
体溶液にアルカリ触媒を添加し、該共重合体中のビニル
エステル成分をケン化する。ケン化方法は連続式、回分
式いずれも可能である。アルカリ触媒としては水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、アルカリ金属アルコラート
などが用いられる。例えば、回分式の場合のケン化条件
は次の通りである。 該共重合体溶液濃度;10〜50%。 反応温度;30〜60℃。 触媒使用量;0.02〜0.6当量(ビニルエステル成
分当り)。 時間;1〜6時間。 ケン化反応後のケン化度は目的により異なるが通常ビニ
ルエステル成分の90%以上であり、好ましくは95%
以上である。ケン化度は条件によって任意に調整でき
る。
体ケン化物はアルカリ触媒、副生塩類、その他不純物等
を含有するため、これらを必要に応じて中和、洗浄する
ことにより除去する。
体ケン化物をヒドロキシルアミンおよび/またはその塩
で処理する方法は特に限定されない。例えば、該ケン化
物をヒドロキシルアミンおよび/またはその塩が溶解し
ている溶液に浸漬させる方法、該ケン化物を溶融させて
ヒドロキシルアミンおよび/またはその塩を混合させる
方法、または該ケン化物を適当な溶媒に溶解させてヒド
ロキシルアミンおよび/またはその塩を混合させる方法
等がある。本発明の効果をより顕著に発揮させるために
は、エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物をヒド
ロキシルアミンおよび/またはその塩の溶液に浸漬させ
る方法が望ましい。この処理は、バッチ方式、連続方式
のいずれによる操作でも実施可能である。また、その際
該ケン化物の形状は、粉末、粒状、球状、円柱形チップ
状等の任意の形状であってよい。
物をヒドロキシルアミンおよび/またはその塩の溶液に
浸漬させる場合、ヒドロキシルアミンおよび/またはそ
の塩の濃度は、0.01〜100g/Lの範囲内が好ま
しく、最適には0.05〜50g/Lである。浸漬させ
る溶液の溶媒は特に限定されないが、取扱い上の理由等
から水溶液であることが好ましい。該ケン化物を浸漬す
る際、ヒドロキシルアミンおよび/またはその塩の溶液
重量が、乾燥時の該ケン化物重量に対して3倍以上、好
ましくは20倍以上であることが望ましい。浸漬時間は
エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物の形態によ
ってその好適範囲は異なるが、1〜10mm程度のチッ
プの場合には1時間以上、好ましくは2時間以上が望ま
しい。
で処理することに加えて、pKaが2〜6の酸および/
またはその金属塩でエチレン−ビニルエステル共重合体
ケン化物を処理することで、成形時のブツ発生や着色を
より効果的に低減させることができる。
またはその塩での処理同様、特に限定されない。例え
ば、該ケン化物をpKaが2〜6の酸および/またはそ
の金属塩の溶液に浸漬させる方法、該ケン化物を溶融さ
せて酸および/または酸の金属塩を混合させる方法、ま
たは該ケン化物を適当な溶媒に溶解させて酸および/ま
たは酸の金属塩を混合させる方法等がある。本発明の効
果をより顕著に発揮させるためには、該ケン化物を酸お
よび/または酸の金属塩の溶液、特に水溶液に浸漬させ
る方法が望ましく、その濃度は、酸、金属塩の合計値と
して好ましくは0.01〜50g/L、より好ましくは
0.05〜20g/Lである。この処理においても、バ
ッチ方式、連続方式のいずれによる操作でも実施可能で
ある。ケン化物の形状も、粉末、粒状、球状、円柱形チ
ップ状等の任意の形状であってよい。
の金属塩での処理は、ヒドロキシルアミンおよび/また
はその塩での処理の前に行ってもよいし、後に行っても
よく、また同時に処理しても構わない。なかでも、pK
aが2〜6の酸および/またはその金属塩、およびヒド
ロキシルアミンおよび/またはその塩の双方を含む溶液
で処理することが、工程の簡素化の点から好ましい。こ
のとき、この処理液はpH7以下に、より好ましくは
6.2以下に調製されていることが、溶融成形時のブツ
の発生や着色をより効果的に抑えられるため望ましい。
合、最後に乾燥し目的とするエチレン−ビニルエステル
共重合体ケン化物が得られる。
ステル共重合体ケン化物の好適なメルトインデックス
(MI)(190℃、2160g荷重下で測定;ただ
し、融点が190℃付近あるいは190℃を越えるもの
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、メルトインデッ
クスを縦軸(対数)としてプロットし、190℃に外挿
した値)は0.1〜200g/10min.、最適には
0.2〜100g/10min.である。
−ビニルエステル共重合体ケン化物は溶融成形によりフ
ィルム、シート、容器、パイプ、繊維等、各種の成形体
に成形される。これらの成形物は再使用の目的で粉砕し
再度成形することも可能である。また、フィルム、シー
ト、繊維等を一軸または二軸延伸することも可能であ
る。溶融成形法としては押出成形、インフレーション押
出、ブロー成形、溶融紡糸、射出成形等が可能である。
溶融温度は該共重合体の融点等により異なるが150〜
270℃程度が好ましい。該共重合体ケン化物の重合
度、エチレン含有率およびケン化度の異なるものを二種
以上ブレンドし溶融成形することも可能である。また、
該共重合体ケン化物に他の各種可塑剤、安定剤、界面活
性剤、色剤、紫外線吸収剤、スリップ剤、帯電防止剤、
乾燥剤、ホウ酸などの架橋剤、金属塩、充填剤、各種繊
維等の補強剤等を適量添加することも可能である。この
ような方法によって、着色およびブツの少ない成形物が
得られる。
樹脂を適量配合することも可能である。熱可塑性樹脂と
しては各種ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレンと炭素数
4以上のα−オレフィンとの共重合体、ポリオレフィン
と無水マレイン酸との共重合体、エチレン−ビニルエス
テル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合
体、またはこれらを不飽和カルボン酸またはその誘導体
でグラフト変性した変性ポリオレフィンなど)、各種ナ
イロン(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6/66
共重合体など)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリウレタン、ポリアセタールおよび変性ポリビニ
ルアルコール樹脂などが用いられる。また、本発明によ
り得られたエチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物
を前記の熱可塑性樹脂と積層、特に共押出しして多層構
造体として使用することもできる。また、該エチレン−
ビニルエステル共重合体ケン化物組成物を紙、プラスチ
ックフィルムおよび金属箔等の基材フィルムに共押出し
コートあるいは溶液コートすることも可能である。
お、(部)、(%)は特に断わりのない限り重量基準で
表したものである。
0部、メタノール2180部、AIBN(アゾビスイソ
ブチロニトリル)7.5部を仕込み、攪拌しながら窒素
置換後、昇温、昇圧し内温60℃、エチレン圧力35.
5kg/cm2に調整した。3.5時間その温度、圧力
を保持し重合させた後、ハイドロキノン5部を添加し、
重合槽を常圧に戻し、エチレンを蒸発除去した。引き続
き、このメタノール溶液をラシヒリングを充填した追い
出し塔の塔上部より連続的に流下させ、一方、塔底部よ
りメタノール蒸気を吹き込んで未反応酢酸ビニル単量体
をメタノール蒸気とともに塔頂部より放出させコンデン
サーを通して除去することにより、未反応酢酸ビニル
0.01%以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体の45
%メタノール溶液を得た。この時の重合率は仕込み酢酸
ビニルに対して47%、エチレン含有率は33モル%で
あった。
タノール溶液をケン化反応器に仕込み、苛性ソーダ/メ
タノール溶液(80g/L)を共重合体中の酢酸ビニル
成分に対し、0.4当量となるように添加し、メタノー
ルを添加して共重合体濃度が20%になるように調整し
た。60℃に昇温し反応器内に窒素ガスを吹き込みなが
ら約4時間反応させた。4時間後、酢酸で中和し反応を
停止させ、円形の開口部を有する金板から水中に押し出
して析出させ、切断することで直径約3mm、長さ約5
mmのチップを得た。得られたチップは遠心分離機で脱
液しさらに大量の水を加え脱液する操作を繰り返した。
ル共重合体ケン化物の含水チップ3kgを、0.1(実
施例1)、1.0(実施例2)、10(実施例3)、2
0(実施例4)g/Lのヒドロキシルアミンの水溶液4
0Lに25℃で4時間浸漬した。浸漬後、80℃で3時
間、引き続いて105℃で15時間熱風乾燥機を用いて
乾燥を行った。得られた乾燥チップの黄色度は、JIS
−K−7103に準じて測定した。また、溶融成形物の
黄色度については、乾燥チップを230℃で6分30秒
溶融し、板状に成形したものの表面色をJIS−K−7
103に準じて測定した。
の押出機/Tダイ単層製膜機でシリンダー温度200〜
230℃で製膜し、厚み30μmのフィルムを作成し
た。このフィルムのブツの数を、目視で確認可能なもの
の数をカウントすることで測定した。以上のチップの黄
色度、溶融成形物の黄色度およびフィルム中のブツの数
を表1に示す。なお、得られたエチレン−ビニルエステ
ル共重合体ケン化物のケン化度は99.5モル%、メル
トインデックス(190℃、2160g荷重下)は2g
/10min.であった。
に浸漬して処理をしたことを除いて実施例1と同様にし
て試験を行った。得られた結果を表1に示す。
を含む水溶液40Lに浸漬して処理をしたことを除いて
実施例1と同様にして試験を行った。得られた結果を表
1に示す。
酸を含む水溶液40Lに浸漬して処理をしたことを除い
て実施例1と同様にして試験を行った。得られた結果を
表1に示す。
および0.05g/Lの酢酸ナトリウムを含む水溶液4
0Lに浸漬して処理をしたことを除いて実施例1と同様
にして試験を行った。得られた結果を表1に示す。
ル共重合体ケン化物の含水チップ3kgを、10g/L
のヒドロキシルアミンの水溶液40Lに25℃で4時間
浸漬した。その後、40Lの純水に3時間浸漬して洗浄
した。この洗浄操作を2回行った後、25℃の1.2g
/Lの酢酸水溶液40Lに4時間浸漬した。その後実施
例1と同様に乾燥し、同様の試験を行った。得られた結
果を表1に示す。
ル共重合体ケン化物の含水チップ3kgを、40Lの純
水に3時間浸漬して洗浄した。この洗浄操作を2回行っ
た後、実施例1と同様に乾燥し、同様の試験を行った。
得られた結果を表1に示す。
ル共重合体ケン化物の含水チップ3kgを、1.2g/
Lの酢酸の水溶液40Lに25℃で4時間浸漬した。そ
の後実施例1と同様に乾燥し、同様の試験を行った。得
られた結果を表1に示す。
ステル共重合体をケン化した後、ヒドロキシルアミンお
よび/またはその塩で処理すること、あるいはそれに加
えて25℃でのpKaが2〜6の酸またはその金属塩で
処理することにより、着色が少なく、溶融成形時のブツ
の発生の少ない高品質のエチレン−ビニルエステル共重
合体ケン化物、またはその成形物を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 エチレン−ビニルエステル共重合体をケ
ン化した後、ヒドロキシルアミンおよび/またはその塩
で処理することを特徴とするエチレン−ビニルエステル
共重合体ケン化物の製法。 - 【請求項2】 エチレン−ビニルエステル共重合体をケ
ン化した後、(1)ヒドロキシルアミンおよび/または
その塩、および(2)25℃でのpKaが2〜6の酸お
よび/またはその金属塩で処理することを特徴とするエ
チレン−ビニルエステル共重合体ケン化物の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25506395A JP3976809B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物の処理方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1995-10-02 JP JP25506395A patent/JP3976809B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP3976809B2 (ja) | 2007-09-19 |
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