JP2000248073A - 成形物のスクラップを回収する方法 - Google Patents
成形物のスクラップを回収する方法Info
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Abstract
する成形物のスクラップを効率よく回収し、厚みも均一
でムラがなく、機械強度、外観、透明性ともに優れた回
収樹脂組成物層を有する多層構造体を提供すること。 【解決手段】 ポリアミド樹脂(B)とオレフィン−不
飽和カルボン酸共重合体(C)とを相容化剤として、回
収する。しかも回収された樹脂は、多層構造体に使用さ
れて、厚みも均一でムラがなく、機械強度、外観、透明
性ともに優れているので、フィルム、シート、チューブ
容器、熱成形容器の材料として用いられる。
Description
アルコール共重合体(A)(以下、EVOHと記す場合
がある。)と熱可塑性樹脂(D)とを含む成形物を回収
する方法に関する。また、本発明はこの回収した樹脂組
成物を用いる、外観が美麗で、耐衝撃性、透明性、溶融
成形性、ガスバリアー性に優れる多層構造体に関する。
ており、食品や医薬品等、品質の保持が重要視される内
容物を包装する材料として好適に用いられている。しか
し、EVOHは防湿性、柔軟性等に劣ることから、防湿
性、機械的特性に優れる熱可塑性樹脂、特にポリオレフ
ィン系樹脂(以下、POと略記することがある)と積層
されて用いられている。この様な多層プラスチック構造
体を製造する際、シート、フィルム等の製膜において
は、製品のクズや端部あるいは不良品が、ボトル等のブ
ロー成形ではピンチオフによりバリが、また、カップ成
形の場合には、打ち抜きクズ等のリグラインド(スクラ
ップ)が必然的に発生し、その再生利用がコスト及び省
資源の見地から必要とされている。
に、主材料のポリオレフィン等の熱可塑性樹脂層にリグ
ラインドを混合して利用する方法(特公昭59−294
09号)、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂層とEVO
H層との間にリグラインド層を介在させる方法(特開昭
59−101338号)が提案されている。しかしなが
ら、多くの熱可塑性樹脂、特にポリオレフィン系樹脂と
EVOHとを含むリグラインド樹脂を同時溶融押出成形
する場合、EVOHが劣化する傾向にある。例えば、混
合溶融押出に際しては押出機内部における黒色状付着物
(焦げ)等が生じ、あるいは押出に際しダイリップ等に
付着するゲル状物質(目ヤニ)等が生じる。さらに、不
均一な相分離異物、あるいは流動異常が生じ、またこれ
により容器の外観特性の低下、樹脂分解物の臭い等の発
生、耐衝撃性等の機械特性の低下等があり、押出成形は
実質的に全く実施できないか、出来ても短時間しか運転
できない場合が多いのが実情である。
許第3931449)には、低密度ポリエチレンとEV
OHに、主鎖または側鎖にカルボニル基を有する熱可塑
性重合体(アイオノマー、無水マレイン酸グラフトポリ
プロピレン、エチレン−無水マレイン酸共重合体など)
を配合することにより加工性が改善されることが記載さ
れている。また、特開平3−72539号(EP401
666)には、ポリオレフィンとEVOHに、高エチレ
ン含有EVOHと不飽和カルボン酸をグラフト変性した
ポリオレフィン等を配合することにより、成形物の外観
を改善することが記載されている。さらに、特開平5−
98084号には、ポリオレフィンとEVOHに不飽和
カルボン酸で変性したポリオレフィンを配合することに
より耐環境応力亀裂性が改善される記載があるが、その
性能には、未だ改善の余地が残されている。
グラインドとしてEVOH(x1)、ポリオレフィン系
樹脂(x2)、ポリオレフィン系樹脂にエチレン性不飽
和カルボン酸またはその誘導体をグラフト反応させたも
のに更にポリアミドを反応させてなるグラフト重合体
(x3)を用いて得られた多層構造体の平滑性、耐衝撃
性について記載がある。しかしながら、透明性について
の記載はない。さらに特開平8−27332号では、リ
グラインドとしてポリオレフィン系樹脂(y1)、EV
OH(y2)、オレフィン−不飽和カルボン酸無水物―
不飽和カルボン酸エステルまたはビニルエステル共重合
体(y3)を用いているが、透明性についての記載はな
い。
ラインド等のスクラップ組成物を有効に回収、再利用
し、波模様のない、外観美麗で、しかも、耐衝撃性、透
明性、溶融成形性、ガスバリア性に優れた多層構造体を
得ることにある。
する本発明で解決される。
ィン−不飽和カルボン酸共重合体(C)とを相容化剤と
して使用し、エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)と11以下の溶解性パラメーター(Fedros
の式から算出)を有する前記樹脂以外の熱可塑性樹脂
(D)とを含有する成形物のスクラップを回収する方法
に関する。
脂(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体
(C)と前記エチレン−ビニルアルコール共重合体
(A)と前記熱可塑性樹脂(D)とが、回収樹脂組成物
の配合比として、以下の式(1)〜(4): 0.001≦W(A)/W(T)≦0.49 (1) 0.01≦W(B+C)/W(T)≦0.30 (2) 0.50≦W(D)/W(T) (3) 0.01≦W(B)/W(B+C)≦0.99 (4) (但し、W(A);組成物中の(A)の重量 W(B);組成物中の(B)の重量 W(B+C);組成物中の(B)と(C)との合計重量 W(D);組成物中の(D)の重量 W(T);組成物の合計重量) を満足するように配合されてなる。
スクラップ回収層を少なくとも一層含む、多層構造体に
関する。好ましい実施態様では、本発明の多層構造体の
ヘイズが20%以下である。
るフィルムまたはシート、チューブ容器および熱成形容
器に関する。
ール共重合体(A)と11以下の溶解性パラメーター
(Fedrosの式から算出)を有する熱可塑性樹脂
(D)とを含有する成形物のスクラップを回収する方法
においては、ポリアミド樹脂(B)とオレフィン−不飽
和カルボン酸共重合体(C)の2成分を相容化剤として
使用することが最大の特徴である。ポリアミド樹脂
(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体(C)
とを組合せて使用することにより、EVOH(A)と熱
可塑性樹脂(D)との間の相容性を著しく改善し、優れ
た特性を有する樹脂組成物として回収することができ
る。
(D)とを含有する成形物は、EVOH(A)と熱可塑
性樹脂(D)とを主成分とするものが好ましい。主成分
というときは、EVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)と
の合計量が成形物中で50重量%またはそれ以上である
場合をいう。
リアミド樹脂(B)、オレフィン−不飽和カルボン酸共
重合体(C)及び熱可塑性樹脂(D)の4成分からなる
回収樹脂組成物が得られるのであれば、その方法に特に
限定されない。
ィン−不飽和カルボン酸共重合体(C)とのブレンド物
をEVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)とを含有する
(あるいは主成分とする)成形物、特に多層体、に加え
ることが、本発明の目的を効果的に達成する上で好まし
い。この理由は必ずしも明らかではないが、EVOH
(A)と熱可塑性樹脂(D)の相容化剤として働くポリ
アミド樹脂(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重
合体(C)のブレンド物を予め作製しておくことによ
り、EVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)の相容性が向
上し、4成分からなる樹脂組成物が安定したモルフォロ
ジーを形成するためと思われる。具体的には、ポリアミ
ド樹脂(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体
(C)とを溶融混合−冷却−ペレット化した後、EVO
H(A)とポリオレフィン(D)とを含有する(あるい
は主成分とする)成形物(特に多層体)にドライブレン
ドし、単軸または二軸スクリュー押出機などでペレット
化し、乾燥する方法等があげられる。
−不飽和カルボン酸共重合体(C)とを予めブレンドせ
ずに、EVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)とを含有す
る成形物にドライブレンドしても構わない。
(A)、オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体(C)
および熱可塑性樹脂(D)を含有する成形物(特に多層
体)に添加しても良く、オレフィン−不飽和カルボン酸
共重合体(C)を、EVOH(A)、ポリアミド樹脂
(B)および熱可塑性樹脂(D)を含有する成形物(特
に多層体)に添加しても良い。これらの成形物(特に多
層体)はEVOH(A)と熱可塑性樹脂(D)とを主成
分とすることが好ましい。さらに、EVOH(A)、ポ
リアミド樹脂(B)、オレフィン−不飽和カルボン酸共
重合体(C)および熱可塑性樹脂(D)からなる成形物
(特に多層体)を回収することもできる。この場合、相
容化剤としてポリアミド樹脂(B)とオレフィン−不飽
和カルボン酸共重合体(C)とを単独で用いても良く、
組合わせて用いても良いし、改めて添加する必要がない
場合もある。
体)とを同時に、単軸または二軸スクリュー押出機など
でペレット化し、乾燥すればよい。
ブツの発生や混入を防止するためには、混練ペレット化
操作時に混練度の高い押出機を使用し、ホッパー口を窒
素シールし、低温で押出すことが望ましい。
塑性樹脂(D)とを含有する(あるいは主成分とする)
成形物、特に、多層構造体が回収され、EVOH
(A)、ポリアミド樹脂(B)、オレフィン−不飽和カ
ルボン酸共重合体(C)および熱可塑性樹脂(D)の4
成分を有する樹脂組成物が得られる。得られた樹脂組成
物は、スクラップ回収層として、再度、多層構造体に使
用される。このスクラップ回収層を有する多層構造体
は、外観が美麗で、耐衝撃性、透明性、溶融成形性、ガ
スバリアー性に優れる。
ド樹脂(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体
(C)とについて説明する。
は、アミド結合を有する重合体であって、例えば、ポリ
カプロアミド(ナイロン−6)、ポリウンデカンアミド
(ナイロン−11)、ポリラウリルラクタム(ナイロン
−12)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン−
6,6)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン−
6,12)の如き単独重合体、カプロラクタム/ラウリ
ルラクタム共重合体(ナイロン−6/12)、カプロラ
クタム/アミノウンデカン酸重合体(ナイロン−6/1
1)、カプロラクタム/ω−アミノノナン酸重合体(ナ
イロン−6,9)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジ
アンモニウムアジペート共重合体(ナイロン−6/6,
6)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウム
アジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムセバケート
共重合体(ナイロン−6/6,6/6,12)、アジピ
ン酸とメタキシリレンジアミンとの重合体、あるいはヘ
キサメチレンジアミンとm,p−フタル酸との重合体で
ある芳香族系ナイロンなどが挙げられる。これらのポリ
アミド樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、
2種以上を混合して用いることもできる。
らのポリアミド樹脂(B)のうち、ナイロン6成分を含
むポリアミド樹脂(例えば、ナイロン−6、ナイロン−
6,12、ナイロン−6/12、ナイロン−6/6,6
等)が好ましい。EVOHとポリアミド樹脂は高温での
溶融過程で反応してゲル化するため、ブレンド組成物
(スクラップ回収樹脂)の熱劣化を抑制する点から、ポ
リアミド樹脂(B)の融点は240℃以下が好ましく、
230℃以下であることがより好ましい。
の好適なメルトフローレート(MFR)(210℃、2
160g荷重下)は0.1〜50g/10min.、最
適には0.5〜30g/10min.である。但し、融
点が210℃付近あるいは210℃を超えるものは21
60g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、210℃に外挿した値で表す。
ルボン酸共重合体(C)とは、オレフィン、特にα−オ
レフィンと不飽和カルボン酸とからなる共重合体のこと
をいい、分子中にカルボキシル基を有するポリオレフィ
ンおよびポリオレフィン中に含有されるカルボキシル基
の全部あるいは一部が金属塩の形で存在しているものも
含まれる。
(C)のベースとなるポリオレフィンとしては、低密度
ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン
(LLDPE)および超低密度ポリエチレン(VLDP
E)等のポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリプ
ロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
(メタ)アクリル酸エステル共重合体等の各種ポリオレ
フィンが挙げられる。
ルボン酸共重合体(C)の中でも、ポリオレフィンと不
飽和カルボン酸またはその無水物をランダム共重合して
得られる重合体またはその金属塩が好ましく、エチレン
と不飽和カルボン酸またはその無水物がランダムに共重
合していることがさらに望ましい。ランダム共重合体ま
たはその金属塩がグラフト化合物よりも優れている理由
は、グラフト化合物では、相容性を発揮するのに必要な
高い酸含有量を得ることが難しいためである。さらに、
不飽和カルボン酸、例えば無水マレイン酸のグラフト化
合物の場合は、EVOH中の水酸基とグラフト共重合体
中のカルボキシル基が反応して、ゲル・フィッシュアイ
の原因となるため、好ましくない場合がある。特に長時
間に渡る溶融成形を行う場合にゲル・ブツの発生が顕著
となり易い。また、本樹脂組成物において、エチレン−
不飽和カルボン酸共重合体より、その金属塩を用いる方
が優れている。その理由は明確でないが、金属塩の方が
極性が高くなるために、ポリアミド樹脂に対する相容性
が増すためと考えられる。
量は、好ましくは2〜15モル%、より好ましくは3〜
12モル%である。不飽和カルボン酸含有量が、この範
囲以外では、回収した樹脂組成物の十分な透明性が得に
くくなる。不飽和カルボン酸またはその無水物として
は、アクリル酸、メタアクリル酸、エタアクリル酸、マ
レイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチ
ル、イタコン酸、無水イタコン酸、無水マレイン酸など
が例示され、特にアクリル酸あるいはメタアクリル酸が
好ましい。また、共重合体に含有されても良い他の単量
体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのような
ビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、
アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸イソブチ
ル、マレイン酸ジエチルのような不飽和カルボン酸エス
テル、一酸化炭素などが例示される。
金属塩における金属イオンとしては、リチウム、ナトリ
ウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カ
ルシウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛などの遷移金属
が例示され、特に亜鉛を用いた場合がポリアミド樹脂に
対する相容性の点で好ましい。オレフィン−不飽和カル
ボン酸共重合体の金属塩における中和度は、100%以
下、特に90%以下、さらに70%以下の範囲が望まし
い。中和度の下限値については、通常5%以上、特に1
0%以上、さらには30%以上が望ましい。
ン酸共重合体(C)の好適なメルトフローレート(MF
R)(190℃、2160g荷重下)は、好ましくは
0.05〜50g/10min.、さらに好ましくは
0.5〜30g/10min.である。これらのオレフ
ィン−不飽和カルボン酸共重合体(C)は、それぞれ単
独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いる
こともできる。
テルからなる共重合体を、アルカリ触媒等を用いてケン
化して得られる。ビニルエステルとしては酢酸ビニルが
代表的なものとして挙げられるが、その他の脂肪酸ビニ
ルエステル(プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニルな
ど)も使用できる。また、EVOHは共重合成分として
ビニルシラン化合物0.0002〜0.2モル%を含有
していてもよい。ここで、ビニルシラン系化合物として
は、たとえば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトキ
シ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルメトキシシ
ランが挙げられる。なかでも、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシランが好適に用いられる。さ
らに、本発明の目的が阻害されない範囲で、他の共単量
体、例えば、プロピレン、ブチレン、あるいは、(メ
タ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチルもしくは
(メタ)アクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸また
はそのエステル、及び、N−ビニルピロリドンなどのビ
ニルピロリドンが共重合されたものであってもよい。
0モル%が好ましく、25〜55モル%がより好まし
く、さらに好ましくは、25〜50モル%である。エチ
レン含量が20モル%未満では、高湿度下でのガスバリ
ア性が低下しやすくなる。また60モル%を超えると十
分なガスバリア性が得られにくくなる。また、かかるE
VOHが2種類以上の混合物であっても良い。この場合
には、配合重量比から算出される平均値をエチレン含量
とする。
定されるものではないが、単体、もしくは2種類以上の
EVOHのブレンド系、いずれにおいても90モル%以
上であることが好ましく、95モル%以上であることが
より好ましく、99モル%以上であることがガスバリア
の観点から最適である。
含有する場合にも、得られる回収樹脂組成物の溶融粘性
が改善され、ブレンドに際し分散性が改善されるだけで
なく、均質な共押出多層フィルムまたはシートの製造の
面でも有効である。ここでホウ素化合物としては、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。これらの化合物うちでもオルトホウ酸、Na
BH4が好ましい。樹脂組成物の回収時に、ホウ素化合
物を添加してもよい。
20〜2000ppmが好ましく、より好ましくは50
〜1000ppmである。この範囲にあることで加熱溶
融時のトルク変動が抑制されたEVOHを得ることがで
きる。20ppm未満ではそのような効果が小さく、2
000ppmを超えるとゲル化しやすく、成形性不良と
なる場合がある。
をアルカリ金属元素換算で5〜5000ppm含有して
いても特に問題はなく、むしろ、含有することが、相容
性の改善のために効果的であることから好ましい。ま
た、アルカリ金属塩を含有させることにより、得られる
回収樹脂組成物の焦げ、目ヤニなどの流動異常が防止さ
れ、そのためスクラップの回収性能が大幅に改善され
る。アルカリ金属塩は、回収時に添加されてもよい。
ルカリ金属元素換算で20〜1000ppm、さらには
30〜500ppmである。ここでアルカリ金属として
は、リチウム、ナトリウム、カリウムなどがあげられ、
アルカリ金属塩としては、一価金属の脂肪族カルボン酸
塩、芳香族カルボン酸塩、燐酸塩、金属錯体等が挙げら
れる。例えば、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、燐酸ナ
トリウム、燐酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ス
テアリン酸カリウム、エチレンジアミン四酢酸のナトリ
ウム塩等が挙げられる。中でも酢酸ナトリウム、酢酸カ
リウム、燐酸ナトリウムが好適である。
していてもよい。リン化合物は、リン元素換算で2〜2
00ppm、より好適には3〜150ppm、最適には
5〜100ppm含有することが好ましい。EVOH中
のリン濃度が2ppmより少ない場合や200ppmよ
り多い場合には、溶融成形性や熱安定性に問題を生じる
ことがある。特に、長時間にわたる溶融成形を行なう際
のゲル状ブツの発生や着色の問題が発生しやすくなる。
回収時にリン化合物を添加してもよい。
れるものではない。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
まれていても良く、そのカチオン種も特に限定されるも
のではないが、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩で
あることが好ましい。中でも、リン酸2水素ナトリウ
ム、リン酸2水素カリウム、リン酸水素2ナトリウム、
リン酸水素2カリウムの形でリン化合物を添加すること
が好ましい。
ト(MFR)(190℃、2160g荷重下)は0.1
〜50g/10min.、最適には0.5〜30g/1
0min.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。これらのEVOH樹脂は、それぞれ単
独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いる
こともできる。
(B)、(C)とは異なる熱可塑性樹脂であり、溶解性
パラメーターが11以下である事が重要である。即ち、
熱可塑性樹脂(D)とオレフィン−不飽和カルボン酸共
重合体(C)の溶解性パラメーター(Fedorsの式
から算出)が近いことにより、結果として、4成分
(A)、(B)、(C)、(D)間の相容性が向上し、
樹脂が回収されやすくなるとともに、多層構造体として
用いる場合、優れた性質を付与できる。熱可塑性樹脂
(D)の溶解性パラメーターが11を超える場合、4成
分(A)、(B)、(C)、(D)間の相容性が低下
し、回収性が低下するのみならず、得られる多層構造体
の熱成形性、機械強度、透明性等が著しく低下する。
樹脂(D)として、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系
樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などが挙げられる。その中
でも、ポリオレフィン系樹脂が最も好ましく、高密度も
しくは低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン−1などのα−オレフィンの単独重合体、エチレン、
プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1などから選ばれ
たα−オレフィン同士の共重合体などが例示される。ま
た、α−オレフィンに以下の成分:ジオレフィン、塩化
ビニル、酢酸ビニルなどのビニル化合物、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステルなどの不飽和カルボン酸
エステルなど;を共重合したものも含まれる。また、ス
チレン系樹脂としては、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS)、アク
リロニトリル−スチレン共重合樹脂(AS)等が挙げら
れる。これらの熱可塑性樹脂は、それぞれ単独で用いる
こともできるし、2種以上を混合して用いることもでき
る。
レート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は、
好ましくは0.05〜100g/10分、さらに好まし
くは0.05〜50g/10分、最適には0.5〜30
g/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。
含有する成形物のスクラップを回収する方法において、
このポリアミド樹脂(B)およびオレフィン−不飽和カ
ルボン酸共重合体(C)は、好ましくは、回収樹脂組成
物の配合比が、以下の式(1)〜(4)を満足するよう
に、配合される。
合、回収樹脂組成物全体量のうち熱可塑性樹脂(D)の
比率が低下するため、回収樹脂組成物において、本来熱
可塑性樹脂(D)の有する溶融成形性、耐衝撃性等の性
能が低下する虞がある。また、W(B+C)/W(T)
が0.01に満たない場合、熱可塑性樹脂(D)とEV
OH(A)との相容性が悪化し、得られる回収樹脂組成
物を含む成形品の外観が不良となるばかりでなく、耐衝
撃性も低下する虞がある。一方、W(B+C)/W
(T)が0.30を超える場合、前述のように相対的に
熱可塑性樹脂(D)とEVOH(A)の含量が減り、本
発明の目的である回収、再利用が充分に行われない虞が
ある。
用を目的とするため、W(D)/W(T)が0.50に
満たない場合は、本発明の目的を充分に達成できない。
また、W(B)/W(B+C)が0.01に満たない場
合、EVOH(A)との相容性が低下するため、充分な
耐衝撃性を発揮することが出来ない。一方、W(B)/
W(B+C)が0.99を超える場合は、溶融ペレット
化時、EVOH(A)との架橋反応が劇的に進行し、ゲ
ル、ブツの発生原因となる。
ルボン酸の金属塩およびハイドロタルサイト化合物の少
なくとも1種が含有されていてもよい。EVOH(A)
とポリアミド樹脂(B)とが反応することによるEVO
H(A)の熱劣化を防ぐ観点からは、含有されているこ
とが好ましい。高級脂肪族カルボン酸の金属塩またはハ
イドロタルサイト化合物は、回収時に添加してもよい。
は特にMxAly(OH)2x+3 y−2z(A)z・
aH2O(MはMg、CaまたはZn、AはCO3また
はHPO4、x、y、z、aは正数)で示される複塩で
あるハイドロタルサイト化合物を挙げることができる。
特に好適なものとして以下のハイドロタルサイト化合物
が例示される。
特開平1−308439号(USP4954557)に
記載されているハイドロタルサイト系固溶体である、
[Mg 0.75Zn0.25]0.67Al
0.33(OH)2(CO3)0.167・0.45H
2Oのようなものも用いることができる。
8〜22の高級脂肪酸の金属塩であり、炭素数8〜22
の高級脂肪酸としては、ラウリン酸、ステアリン酸、ミ
リスチン酸などがあげられ、また金属としては、ナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、バ
リウム、アルミニウムなどがあげられる。このうちマグ
ネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属
が好適である。
よびハイドロタルサイト化合物の含有量は、樹脂組成物
の合計重量に対して0.01〜3重量部が好ましく、よ
り好適には0.05〜2.5重量部である。
他の添加剤(熱安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防
止剤、着色剤、フィラー、他の樹脂など)が、本発明の
目的を阻害しない範囲で使用されてもよい。
多層構造体からなるフィルムまたはシートを得る方法
は、特に限定されない。一般のポリオレフィン等の分野
において実施されている成形方法、例えば、Tダイ成
形、インフレーション成形、共押出成形、ドライラミネ
ート成形等を採用することができ、特に共押出成形が好
適である。また、これら成形方法を組み合わせて、共押
出成形にて特定の構成のフィルムまたはシートを作製
後、さらにドライラミネート成形を行って、多層フィル
ムまたはシートを得る方法も採用できる。中でも共押出
成形による方法が工程を簡略化でき、製造コストを抑え
られる面から好ましい。
定されるものではない。具体的な層構成として、本発明
における樹脂組成物をReg、接着剤層をADとする
と、EVOH/AD/Reg/PO、EVOH/AD/
PO/Reg、EVOH/AD/Reg/AD/PO、
PO/AD/EVOH/AD/Reg/PO、Reg/
AD/EVOH/AD/Reg/PO、Reg/AD/
EVOH/AD/EVOH/AD/POなどの層構成が
例示されるがこれらに他の層を適宜付加することは何ら
差しつえなく上記の例に限定するものではない。両外層
に熱可塑性樹脂層を設ける場合は、異なった種類のもの
でもよいし、同じものでもよい。
ポリオレフィン成形体のスクラップを混合して使用する
こともできる。上記の層構成の多層構造体は、ガスバリ
アー性に優れたEVOHを含有しているので、特にガス
バリアー性の要求される食品包装材、医療品(医薬品、
医療器具等)包装材、工業材料として有用である。
成物を含む多層構造体は、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
樹脂組成物の組成等により異なるが、150〜270℃
程度が好ましい。
リア性、溶融成形性及び透明性に優れるので、そのまま
包装材料として使用することもできるが、さらに、延伸
フィルムとすることもできる。延伸方法は特に限定され
ないが、得られたフィルムまたはシートを、縦および/
または横方向に面積倍率で1.5倍以上に共延伸または
共圧延する方法として、例えば、ダブルバブル法、テン
ター法、ロール法などで一軸または二軸延伸する方法
や、ロールで圧延する方法などの適切な方法が例示され
る。得られた延伸フィルムまたはシートは、ガスバリア
性及び透明性に優れるので、そのまま包装材料として使
用することもできる。
合、全体の厚みは特に限定されない。しかしながら、厚
みが薄いフィルム状のものを熱成形することは、厚みが
厚いシート状のものを熱成形することよりも困難なこと
が多いので、本発明の回収樹脂組成物を用いる有用性が
大である。従って、その場合の多層構造体の厚みは、5
0〜300μmであることが好ましく、より好ましくは
80〜250μmである。全体厚みが300μmを超え
る場合には、必要以上に容器の重量が大きくなり、コス
トの点から好ましくない場合がある。また全体厚みが5
0μm未満では、成形した際に凹部の肉厚が薄くなりす
ぎ、力学的強度が低く破れやすいので内容物を充分に保
護することが出来ない場合がある。
シートを製膜した場合、そのへイズは20%以下である
ことが好ましい。ヘイズが20%を超える場合、最終商
品としての包材を形成した際に、内容物を鮮明に外部よ
り見ることが出来ない問題を生じるおそれがある。
は、上記の一般のポリオレフィンの分野における適切な
成形法で成形される。得られたチューブ容器は、バリア
性、機械強度、透明性に優れているため、食品包装容
器、例えば、ツーピースチューブ容器、ワンピースチュ
ーブ容器として、有用である。
ートの平面に凹部を形成した形の3次元状に熱成形され
てなる容器である。凹部の形状は内容物の形状に対応し
て決定されるが、特に凹部の深さが深いほど、凹部の形
状が滑らかでないほど、通常のEVOH積層体では厚み
ムラを発生しやすく、コーナー部等が極端に薄くなる。
熱成形容器がフィルムまたはシートを成形してなるもの
である場合、絞り比(S)は、好適には0.2以上、よ
り好適には0.3以上、更に好適には0.4以上のとき
に本発明の効果はより有効に発揮される。
で示される値をいう。 S=(容器の深さ)/(容器の開口部に内接する最大形の円の直径)(5) すなわち、絞り比(S)とは、容器の最深部の深さを、
フィルムまたはシートの平面に形成された凹部(開口
部)の形状に接する最も大きい内接円の円の直径で割っ
たものである。例えば、凹部の形状が円である場合には
その直径、楕円である場合にはその短径、長方形である
場合にはその短辺の長さがそれぞれ内接する最大形の円
の直径となる。
形温度は特に限定されるものではないが、成形する際に
充分なだけ樹脂が軟化する温度であればよい。原料シー
トまたはフィルムによってその好適温度範囲は異なる。
シートまたはフィルムを成形する際には、加熱によるシ
ートまたはフィルムの溶解が生じたり、ヒーター板の金
属面の凹凸がシートまたはフィルムに転写したりするほ
ど高温にはせず、一方、賦形が充分でないほど低温にし
ないことが好ましい。具体的な熱成形温度としては、1
30〜180℃の温度範囲から組み合わせる樹脂に応じ
て適宜選択される。
てなる本発明の熱成形容器は、各種用途に用いられる。
中でも、食品、医薬品、農薬等、酸素の存在によって品
質が悪化しやすいものの包装容器、例えばプリン、ゼリ
ー、味噌等のカップとして特に好適である。
が、これにより本発明が何ら限定されるものではない。
ランドポリマー製、E102)を、内層のEVOH
(A)としてナトリウム元素を重量換算で65ppm含
有するEVOH{エチレン含量48モル%、ケン化度9
9.6%、MFR=33g/10分(210℃、216
0g荷重)}を用いて、3層の共押し出しシート(57
0μm/100μm/570μm)を成形し、得られた
シートを粉砕して、スクラップ((A):(D)=10
重量部:85重量部)を得た。
12−ポリアミド(B−1){宇部興産製、UBE70
24B}とエチレン−不飽和カルボン酸ランダム共重合
体金属塩(C−1){メタクリル酸(MAA)の含有
量:7.5モル%、中和金属:亜鉛、MFR=1.1g
/10分(190℃、2160g荷重)}との重量比3
0/70混合物(以下、N−Ionomerと略する)
を、上記スクラップに対して、5重量部加え、ドライブ
レンドした後、ニーディングディスクを有する30mm
φの2軸押出機(日本製鋼所製TEX30:L/D=3
0)を用いてフィーダー下部のシリンダー温度を200
℃、混練部及びノズル付近を220℃に設定し、押出機
のスクリューの回転数は300rpm、フィーダーのス
クリュー回転数220rpmで、溶融混練しペレット化
を行った。
層シートを作製した。すなわち、樹脂組成物(a1)、
EVOH{エチレン量48モル%、ケン化度99.6
%、MFR=33g/10分(210℃、2160g荷
重)}(a2)、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹
脂(三井石油化学製、QF−500)(a3)を別々の
押出機に仕込みa1/a3/a2/a3/a1(膜厚
み:450μm/50μm/250μm/50μm/4
50μm)の構成を有する全層厚み1250μの多層シ
ートを3種5層の共押出シート成形装置により得た。
mm、L/D=22の一軸スクリューを備えた押出機を
200〜240℃の温度とし、無水マレイン酸変性ポリ
プロピレン樹脂(a3)は直径40mm、L/D=26
の一軸スクリューを備えた押出機を175〜220℃の
温度とし、EVOH(a2)は直径40mm、L/D=
22の一軸スクリューを備えた押出機を190〜240
℃の温度として、フィードブロック型ダイ(幅600m
m)を240℃で運転した。
り出した後、下記の(1)〜(3)の項目を評価した。
得られた結果を表1に示す。
村上色彩技術研究所製HR−100を用い、ASTM
D1003−61に従ってヘイズ値を測定した。
間予備加熱後、縦方向に110℃で4〜5倍に延伸し、
ついで同様に熱風で1分間予備加熱後、横方向に160
℃で8〜10倍に延伸し、破れずに延伸できるかどうか
を判断した。すなわち、それぞれのサンプルに対して、
4×8倍、5×9倍および5×10倍の各延伸倍率で延
伸した際の破断状態で、以下の基準で評価した。 ○:破断せずに延伸可能。 △:破断することがある。 ×:破断する。
20℃―65%RHの雰囲気下に放置し、フィルムのカ
ール状況を以下の評価項目に従い評価した。評価したサ
ンプルは、5×10倍に延伸されたものである。 A:全くカールしない。 B:フィルム端部に若干のカールが見られる。 C:フィルムの端部が一巻きほどカールする。 D:激しくカールする。
脂を回収し、得られた樹脂組成物を実施例1と同様に評
価した。得られた結果を表1に示す。
カール性に優れているが、比較例のフィルムは、ヘイズ
値が高く、延伸性が高くなく、カール性も悪かった。
チレン(LLDPE、三井石油化学製、ウルトゼックス
3520L)を、内層のEVOH(A)として{エチレ
ン含量32モル%、ケン化度99.6%、MFR=3.
1g/10分(210℃、2160g荷重)}を用い、
3層の共押し出しシート(560μm/100μm/5
60μm)を成形し、得られたシートを粉砕して、スク
ラップ((A):(D)=10重量部:85重量部)を
得た。他方で、ポリアミド樹脂(B)である6/12−
ポリアミド(B−1)とエチレン−不飽和カルボン酸ラ
ンダム共重合体金属塩(C−1)との混合物であるN−
Ionomerを溶融し、上記スクラップ95重量部に
対して、5重量部加え、実施例1と同様にして樹脂組成
物(b1)のペレットを作製した。
昭56−25411号公報(特公昭64−7850号)
に記載されている射出成形法によるチューブ容器成形機
を用いて、射出成形法によりチューブ容器を作製した。
樹脂組成物(b1)ペレットを射出成形機に供給して口
頭部を作製しつつ、一方で同成形機の金型には、あらか
じめ同じ樹脂組成物(b1)で作製した胴部となる筒状
チューブを供給した。
リュータイプ射出成形機を用い、シリンダー温度240
℃、ノズル温度235℃の条件で口頭部を成形した。得
られたチューブ容器の口頭部は、外径35mmφ、口頭
部絞り出し口の外径12mmφ、内径7mmφの構成で
あり、口頭部の肉厚は2mmであった。筒状チューブの
構成は、樹脂組成物(b1、厚み150μ)/接着性樹
脂(三井石油化学製、アドマーNF−500、厚み20
μ)/EVOH{エチレン含量32モル%、ケン化度9
9.6%、MFR=3.1g/10分(210℃、21
60g荷重)、厚み20μ}/接着性樹脂(三井石油化
学製、アドマーNF−500、厚み20μ)/樹脂組成
物(b1、厚み150μ)であり、環状ダイを用いて共
押出法にて作製したものである。
〜(6)(それぞれ、熱接着性、口頭部の強度、胴部の
外観)の評価項目を以下の基準で評価した。得られた結
果を表2に示す。
が対向するように口頭部との熱接着部分まで切り、前記
胴部切開部分の各端部を引っ張り試験機に取り付け、J
ISK7127に基づき、20℃−65%RHの条件下
で、熱接着部の剥離強度を測定した。 A:3.0kg以上 B:2.5〜3.0kg C:2.0〜2.5kg D:2.0kg以下
プ開閉を30回繰り返し、口頭部ネジ部分の欠け、割れ
などの破壊状況、口頭部のクラック発生状況を目視及び
ルーペで観察し、以下のA〜Dの基準で評価した。但
し、キャップ締めはトルクメーターを使用し、5kg・
cmのトルクで実施した。 A:クラック、欠け、割れの発生なし。 B:微少なクラックの発生をルーペで確認。 C:微少なクラックの発生を目視で確認。 D:微少な欠け、割れの発生を目視で確認。
イの発生状況)を以下のA〜Dの基準で、目視にて評価
した。 A:異常なし。 B:微少なゲル、フィッシュアイ、あるいは表面荒れが
発生した。 C:明確なゲル、フィッシュアイ、あるいは表面荒れが
部分的に発生した。 D:微少なゲル、フィッシュアイ、あるいは表面荒れが
全面に発生した。
脂組成物を回収し、実施例2と同様に評価した。得られ
た結果を表2に示す。
部の強度および胴部の外観に優れていたが、比較例のチ
ューブ容器は、熱接着性がわるく、口頭部には割れ目が
生じ、フィッシュアイが全面に発生した。
チレン(LLDPE、三井石油化学製、ウルトゼックス
3520L)を、内層のEVOH(A)として{エチレ
ン含量32モル%、ケン化度99.6%、MFR=3.
1g/10分(210℃、2160g荷重)}を用い、
3層の共押出シート(560μm/100μm/560
μm)を成形し、得られたシートを粉砕して、スクラッ
プ((A):(D)=10重量部:85重量部)を得
た。他方で、ポリアミド樹脂(B)である6/12−ポ
リアミド(B−1)とエチレン−不飽和カルボン酸ラン
ダム共重合体金属塩(C−1)との混合物であるN−I
onomerを溶融し、上記スクラップ95重量部に対
して、5重量部加え、実施例2と同様にして樹脂組成物
(c1)のペレットを作製した。
{エチレン含量32モル%、ケン化度99.6%、MF
R=3.1g/10分(210℃、2160g荷重)}
(c2)、無水マレイン酸変性ポリエチレン{MFR=
3.3g/10分(210℃、2160g荷重)、三井
石油化学製「アドマーSF600」}(c3)、さらに
ナイロン6(宇部興産製、UBEナイロン1022B)
(c4)とする構成で、T型ダイを備えた共押出機にて
4種5層(c1/c3/c2/c3/c4=80μ/5
μ/20μ/5μ/20μ)で全体厚みが130μmの
熱成形用フィルムを得た。
形機(ムルチバック社製R530)にて、ヒーター板温
度100℃にて1.5秒間加熱しフィルム温度を約85
℃にして、金型形状(タテ:130mm、ヨコ:110
mm、深さ:50mmの直方体形状、絞り比S=0.4
5)に圧縮空気(気圧5kgf/cm2)を用いて成形
し、熱成形容器を得た。得られた熱成形容器について、
以下の(7)〜(9)の評価を行った。評価結果は表3
に示す。
50mmの直方体形状の金型にて成形)に500ccの
水を入れ、上面に低密度ポリエチレンフィルム(厚み1
00μm)を加熱溶着させた。この容器をコンクリート
上に落下させ、容器の破壊(容器内部の水が漏れる)す
る高さを求めた。破壊高さは、n=30の試験結果を用
いて、JIS試験法に示される計算方法を用いて、50
%破壊高さを求めた。
して、村上色彩技術研究所製HR−100を用い、AS
TM D1003−61に従ってヘイズ値を測定した。
て判定した。 良:A>B>C>D:悪
脂組成物を回収し、実施例3と同様に評価した。得られ
た結果を表3に示す。
ラがなく、機械強度、外観、透明性ともに優れていた
が、比較例の熱成形容器は、透明性に欠け、厚みにムラ
があり、機械強度も弱かった。
熱可塑性樹脂(D)を含有する成形物が、ポリアミド樹
脂(B)とオレフィン−不飽和カルボン酸共重合体
(C)とを相容化剤とすることによって効率的に回収さ
れ、しかも、回収された樹脂は、機械強度、外観、透明
性ともに優れているので、多層構造体に使用されて、厚
みが均一で、機械強度、外観、透明性ともに優れている
フィルム、シート、チューブ容器、熱成形容器が提供さ
れる。
Claims (7)
- 【請求項1】 ポリアミド樹脂(B)とオレフィン−不
飽和カルボン酸共重合体(C)とを相容化剤として使用
し、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)と11
以下の溶解性パラメーター(Fedrosの式から算
出)を有する前記樹脂以外の熱可塑性樹脂(D)とを含
有する成形物のスクラップを回収する方法。 - 【請求項2】 前記ポリアミド樹脂(B)とオレフィン
−不飽和カルボン酸共重合体(C)と前記エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体(A)と前記熱可塑性樹脂
(D)とが、回収樹脂組成物の配合比として、以下の式
(1)〜(4): 0.001≦W(A)/W(T)≦0.49 (1) 0.01≦W(B+C)/W(T)≦0.30 (2) 0.50≦W(D)/W(T) (3) 0.01≦W(B)/W(B+C)≦0.99 (4) (但し、W(A);組成物中の(A)の重量 W(B);組成物中の(B)の重量 W(B+C);組成物中の(B)と(C)との合計重量 W(D);組成物中の(D)の重量 W(T);組成物の合計重量) を満足するように配合されてなる、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の方法で回収さ
れたスクラップ回収層を少なくとも一層含む、多層構造
体。 - 【請求項4】 ヘイズが20%以下である請求項3に記
載の多層構造体。 - 【請求項5】 請求項3または4に記載の多層構造体か
らなるフィルムまたはシート。 - 【請求項6】 請求項3または4に記載の多層構造体か
らなるチューブ容器。 - 【請求項7】 請求項3または4に記載の多層構造体か
らなる熱成形容器。
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|---|---|---|---|
| JP05655199A JP4179404B2 (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | 成形物のスクラップを回収する方法 |
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