JP2018039187A - Molding method of ethylene-vinyl ester copolymer saponification product - Google Patents
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Abstract
【課題】バレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する際の押出し安定性に優れるエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(EVOH樹脂)の成形方法を提供する。【解決手段】EVOH樹脂ペレット群からなる成形材料を、押出機に供給し、スクリュの供給部における設定温度が170℃以下であるバレル内にてスクリュで搬送しながら溶融し、前記バレルの先端から溶融材料を押し出して成形品を成形する。前記成形材料におけるEVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、断面がオーバル形のペレットであり、ペレットの最大外径を長径とし、該長径に垂直な断面のうち最大面積の断面における最小径を短径としたとき、長径/短径比の平均値が1.6以上である。【選択図】なしDisclosed is a method for molding an ethylene-vinyl ester copolymer saponified product (EVOH resin) which has excellent extrusion stability when melt extrusion molding is carried out by lowering the set temperature of a barrel. A molding material composed of EVOH resin pellets is supplied to an extruder, melted while being conveyed by a screw in a barrel having a set temperature of 170 ° C. or less in a screw supply unit, and from the tip of the barrel. The molten material is extruded to form a molded product. Each pellet constituting the EVOH resin pellet group in the molding material is a pellet having an oval cross section, the maximum outer diameter of the pellet is the long diameter, and the minimum diameter in the cross section of the maximum area among the cross sections perpendicular to the long diameter is short. When the diameter is taken, the average value of the major axis / minor axis ratio is 1.6 or more. [Selection figure] None
Description
本発明は、エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(以下、「EVOH樹脂」と称する。)を溶融押出成形してフィルム等の成形品を製造する際に好適に用いられるEVOH樹脂の成形方法に関し、さらに詳しくは、溶融押出成形する際の押出し安定性に優れるEVOH樹脂の成形方法に関する。 The present invention relates to a method for molding an EVOH resin suitably used for producing a molded article such as a film by melt extrusion molding an ethylene-vinyl ester copolymer saponified product (hereinafter referred to as “EVOH resin”). More particularly, the present invention relates to a method for molding an EVOH resin having excellent extrusion stability during melt extrusion molding.
EVOH樹脂は、高分子側鎖に存在する水酸基同士の水素結合のため、結晶性が高く、さらに非晶部分においても分子間力が高い熱可塑性樹脂である。このような構造に基づき、EVOH樹脂を用いたフィルムは優れたガスバリア性を示し、溶融押出成形により各種用途に用いられている。 The EVOH resin is a thermoplastic resin having high crystallinity due to hydrogen bonding between hydroxyl groups present in the polymer side chain, and also having high intermolecular force even in an amorphous part. Based on such a structure, a film using EVOH resin exhibits excellent gas barrier properties and is used for various applications by melt extrusion molding.
成形材料として用いられるEVOH樹脂は、一般に長さが1〜10mm程度の円柱状または粒状のペレットとして流通している。EVOH樹脂ペレットは、一般にストランドカット方式により製造される。ストランドカット方式は、EVOH樹脂(またはその組成物)を適当な溶媒に溶解してなる溶液を、直径1〜5mm程度の孔が開設された金板から凝固液中に押出し、あるいは加熱溶融した樹脂をダイに押出し、冷却固化させて得られた棒状ストランドを、カッターを用いて一定の大きさにカットすることによって、EVOH樹脂ペレットを製造する方式である。 EVOH resin used as a molding material is generally distributed as cylindrical or granular pellets having a length of about 1 to 10 mm. EVOH resin pellets are generally manufactured by a strand cut method. The strand cut method is a resin obtained by extruding a solution obtained by dissolving EVOH resin (or its composition) in an appropriate solvent into a coagulation liquid from a metal plate having a hole having a diameter of about 1 to 5 mm, or by heating and melting the resin. This is a method for producing EVOH resin pellets by cutting a rod-like strand obtained by extruding a die into a die and cooling and solidifying the rod-like strand into a certain size using a cutter.
かかるEVOH樹脂ペレットを用いた溶融押出成形方法においては、EVOH樹脂ペレット群からなる成形材料を、押出機に供給し、加熱されたバレル内をスクリュで搬送しながら溶融し、バレルの先端から溶融材料を押し出して成形品、例えばフィルムを成形する。
かかる溶融押出成形方法においては、特にバレル内での溶融樹脂の流動にあたり、スクリュが振動したり、樹脂の押出し時のトルク変動等により音が発生する、いわゆるフィード性がよくないという問題がある。このような音の発生する状態は、スクリュに負担がかかっている状態であることから、ひどい場合にはスクリュの磨耗、溶融樹脂中への磨耗粉の混入を引き起こすおそれがある。そして、溶融樹脂中への磨耗粉の混入は、フィルム等の成形品の品質劣化の原因となる。
In such a melt extrusion molding method using EVOH resin pellets, a molding material consisting of EVOH resin pellets is supplied to an extruder and melted while being transported by a screw in a heated barrel, and the molten material is fed from the tip of the barrel. To form a molded article, for example, a film.
In such a melt extrusion molding method, there is a problem that a so-called feed property is not good, in particular, when the molten resin flows in the barrel, the screw vibrates, or a sound is generated due to torque fluctuation during the extrusion of the resin. Since the state where such a sound is generated is a state in which a load is applied to the screw, in a severe case, there is a possibility of causing wear of the screw and mixing of wear powder into the molten resin. And mixing of the wear powder into the molten resin causes quality deterioration of a molded product such as a film.
溶融押出成形時のフィード性を改善する技術として、エチレン含有量が異なる2種類のEVOH樹脂ペレットを混合した成形材料を用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されている成形材料は、EVOH樹脂ペレット群からなる成形材料であって、前記EVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、断面が略円形ないし楕円形のペレットであり、前記ペレット群は、エチレン単位の含有量が20〜34モル%の第1のEVOH樹脂ペレットおよびエチレン単位の含有量が35〜60モル%の第2のEVOH樹脂ペレットを含むペレット混合物であって、かつ前記第1のEVOH樹脂ペレットと前記第2のEVOH樹脂ペレットのエチレン単位の含有量の差は10〜30モル%である(段落〔0024〕参照)。 As a technique for improving the feed property at the time of melt extrusion molding, it has been proposed to use a molding material in which two types of EVOH resin pellets having different ethylene contents are mixed (see, for example, Patent Document 1). The molding material described in Patent Document 1 is a molding material composed of EVOH resin pellet groups, and each pellet constituting the EVOH resin pellet group is a pellet having a substantially circular or elliptical cross section. The group is a pellet mixture comprising a first EVOH resin pellet having an ethylene unit content of 20-34 mol% and a second EVOH resin pellet having an ethylene unit content of 35-60 mol%, and The difference in ethylene unit content between the first EVOH resin pellet and the second EVOH resin pellet is 10 to 30 mol% (see paragraph [0024]).
このような組成が異なる2種類のEVOH樹脂ペレットを混合した成形材料を用いることによって、溶融可塑化部を構成するスクリュ流路での流れ性(フィード性)が良好となることから(段落〔0079〕参照)、ストランドカット方式で得られるペレットを使用した際に生じる異音と比べて、異音の発生が低減される。また、この成形材料は、溶融成形、特にフィルム、シート繊維などの溶融押出成形用材料として好適に用いることができる(段落〔0080〕参照)。 By using a molding material in which two types of EVOH resin pellets having different compositions are mixed, the flowability (feedability) in the screw flow path constituting the melt plasticized portion is improved (paragraph [0079]. ]), The generation of abnormal noise is reduced as compared with the abnormal noise generated when the pellet obtained by the strand cut method is used. Further, this molding material can be suitably used as a material for melt molding, particularly a melt extrusion molding material such as a film or sheet fiber (see paragraph [0080]).
また溶融押出成形時のフィード性を改善する別の技術として、形状が異なる2種類のEVOH樹脂ペレットを混合した成形材料を用いることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に記載されている成形材料は、EVOH樹脂ペレット群からなる成形材料であって、前記ペレット群は、断面が略円形ないし楕円形の第1のEVOH樹脂ペレット、および円柱状の第2のEVOH樹脂ペレットを含み、かつ前記第1のEVOH樹脂ペレットと前記第2のEVOH樹脂ペレットの混合重量比は、99/1〜20/80である(段落〔0013〕参照)。 Further, as another technique for improving the feed property at the time of melt extrusion molding, it has been proposed to use a molding material in which two types of EVOH resin pellets having different shapes are mixed (see, for example, Patent Document 2). The molding material described in Patent Document 2 is a molding material composed of EVOH resin pellet groups, and the pellet group includes a first EVOH resin pellet having a substantially circular or elliptical cross section, and a cylindrical second material. The mixing weight ratio of the first EVOH resin pellet and the second EVOH resin pellet is 99/1 to 20/80 (see paragraph [0013]).
このような形状が異なる2種類のEVOH樹脂ペレットを混合した成形材料を用いることによって、フィード性が良好となることから(段落〔0081〕参照)、ストランドカット方式で得られるペレットを使用した際に生じる異音と比べて、異音の発生が低減される。また、この成形材料は、フィード性に優れるので、EVOH樹脂成形品を製造するための溶融成形材料として好ましく用いられる。特に、フィルム、シート、繊維などの溶融押出成形用材料として好適に用いることができる(段落〔0082〕参照)。さらに、この成形材料は、フィルム成形性に優れているので、すなわち溶融押出しされるフィルム幅の変動等が抑制されているので、他の熱可塑性樹脂との溶融押出しに適用した多層構造体の製造に好適に利用することができる(段落〔0087〕参照)。 By using a molding material in which two types of EVOH resin pellets having different shapes are mixed, the feed property is improved (see paragraph [0081]). The occurrence of abnormal noise is reduced compared to the abnormal noise that occurs. Moreover, since this molding material is excellent in feed property, it is preferably used as a melt molding material for producing an EVOH resin molded product. In particular, it can be suitably used as a material for melt extrusion molding of films, sheets, fibers and the like (see paragraph [0082]). Furthermore, since this molding material is excellent in film moldability, that is, fluctuations in the width of the film to be melt-extruded are suppressed, production of a multilayer structure applied to melt-extrusion with other thermoplastic resins (See paragraph [0087]).
上述したEVOH樹脂ペレットを用いたフィルムの溶融押出成形の際に、例えば熱劣化したゲルに起因するフィッシュアイを極力抑制したい場合、押出成形可能な範囲でバレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する場合がある。しかし、かかる場合には得られるフィルム幅と樹脂圧にばらつきが発生する問題があり、安定した生産を行うために改善要求がある。 When melt-extrusion of a film using the EVOH resin pellets described above is desired, for example, to suppress as much as possible fish eyes caused by thermally deteriorated gel, the temperature set in the barrel is lowered to the extent that extrusion is possible, and melt extrusion molding is performed. There is a case. However, in such a case, there is a problem that the obtained film width and resin pressure vary, and there is a demand for improvement in order to perform stable production.
前記特許文献1には、フィルムの溶融押出成形用材料として好適に用いることができると記載されているだけであり、バレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する場合については、特に触れられていない。また、実施例においてフィルムが成形されているが、フィルム幅や樹脂圧についての評価は行われていない。 Patent Document 1 only describes that it can be suitably used as a material for melt extrusion molding of a film, and particularly mentions the case of melt extrusion molding by lowering the set temperature of the barrel. Absent. Moreover, although the film is shape | molded in the Example, evaluation about a film width or a resin pressure is not performed.
また前記特許文献2には、溶融押出しされるフィルム幅の変動等が抑制されていると記載されているだけであり、バレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する場合については、特に触れられていない。また、実施例においてフィルムが成形されているが、フィルム幅や樹脂圧についての評価は行われていない。 In addition, Patent Document 2 only describes that fluctuations in the width of the melt-extruded film are suppressed, and the case where melt-extrusion molding is performed by lowering the set temperature of the barrel is particularly touched. Not. Moreover, although the film is shape | molded in the Example, evaluation about a film width or a resin pressure is not performed.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する際の押出し安定性に優れるエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(EVOH樹脂)の成形方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to saponify an ethylene-vinyl ester copolymer (EVOH) which has excellent extrusion stability when melt extrusion molding is performed by lowering the set temperature of the barrel. Resin) molding method.
EVOH樹脂を溶融押出しし、冷却固化するまでの間にカッターで切断すると、切断により生じた端縁部分が冷却固化する間に垂れ、また表面張力により球状になろうと作用することから、角のない、全体が曲面で構成されたペレットが得られる。具体的には、溶融押出し時の形状(通常、四角柱ないし円柱)にもよるが、断面がオーバル形の球状、円盤状、ラグビーボール状といった形状を有しており、稀に真球状のものが存在しうる。 When EVOH resin is melt-extruded and cut with a cutter before it is cooled and solidified, the edge part produced by cutting hangs down while it is cooled and solidified, and it acts to become spherical due to surface tension. , A pellet composed entirely of a curved surface is obtained. Specifically, although it depends on the shape at the time of melt extrusion (usually a quadrangular prism or cylinder), the cross section has a shape such as an oval spherical shape, a disc shape, or a rugby ball shape, and rarely a true spherical shape. Can exist.
本発明者らは、押出成形可能な範囲でバレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する場合の最適な成形方法を求めるために、EVOH樹脂ペレットの形状に着目し、押出し安定性との関係を種々検討し、本発明に到達した。 In order to obtain an optimum molding method in the case of melt extrusion molding by lowering the set temperature of the barrel within a range in which extrusion molding is possible, the present inventors paid attention to the shape of EVOH resin pellets and the relationship with extrusion stability. As a result, the present invention has been reached.
即ち、本発明は、エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物ペレット群からなる成形材料を、押出機に供給し、加熱されたバレル内にてスクリュで搬送しながら溶融し、前記バレルの先端から溶融材料を押し出して成形品を成形するエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の成形方法であって、前記エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物ペレット群を構成する各ペレットは、断面がオーバル形のペレットであり、ペレットの最大外径を長径とし、該長径に垂直な断面のうち最大面積の断面における最小径を短径としたとき、長径/短径比の平均値が1.6以上であり、前記スクリュの供給部におけるバレルの設定温度が、170℃以下であることを特徴とするエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の成形方法である。 That is, the present invention supplies a molding material comprising a saponified ethylene-vinyl ester copolymer saponification pellet group to an extruder and melts it while being transported by a screw in a heated barrel, from the tip of the barrel. A method for molding a saponified ethylene-vinyl ester copolymer saponified product by extruding a molten material to form a molded article, wherein each pellet constituting the saponified pellet group of ethylene-vinyl ester copolymer saponified has an oval cross section. When the maximum outer diameter of the pellet is the major axis and the smallest diameter in the cross section of the largest area among the sections perpendicular to the major axis is the minor axis, the average value of the major axis / minor axis ratio is 1.6 or more The set temperature of the barrel in the screw supply section is 170 ° C. or less, and is a method for molding an ethylene-vinyl ester copolymer saponified product. .
また本発明は、前記ペレットの含水率が0.5重量%以下であることが好ましい。 In the present invention, the moisture content of the pellets is preferably 0.5% by weight or less.
また本発明は、前記長径の平均値が1.6〜10mmであり、前記短径の平均値が1〜10mmであることが好ましい。 In the present invention, the average value of the major axis is preferably 1.6 to 10 mm, and the average value of the minor axis is preferably 1 to 10 mm.
また本発明は、前記スクリュの回転数が、10〜100rpmであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the rotation speed of the said screw is 10-100 rpm.
角のないペレットにおいて、長径/短径比が1に近づけばペレットの形状は真球に近づくことになり、逆に1から離れればペレットの形状は細長いものとなる。本発明で用いられているペレットは、長径/短径比の平均値が1.6以上であるので、真球に比べて比較的細長いオーバル状である。したがって、当業者であれば、長径/短径比が大きいEVOH樹脂ペレット群からなる成形材料は流動性が悪いと考えるのが普通であり、このような成形材料は使用を避けるものである。しかしながら、押出成形可能な範囲で設定温度を低下させて溶融押出成形する場合に、かかる成形材料をあえて用いたところ、予想外に良い結果が得られた。 In a pellet without corners, the shape of the pellet approaches a true sphere when the major axis / minor axis ratio is close to 1, and conversely, when it is away from 1, the shape of the pellet becomes elongated. Since the average value of the major axis / minor axis ratio is 1.6 or more, the pellet used in the present invention has an oval shape that is relatively elongated compared to a true sphere. Therefore, a person skilled in the art normally considers that a molding material composed of EVOH resin pellets having a large major axis / minor axis ratio has poor fluidity, and such a molding material is avoided. However, unexpectedly good results were obtained when such a molding material was used intentionally in the case of melt extrusion molding with the set temperature lowered within the range where extrusion molding is possible.
本発明の成形方法は、バレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する際であっても押出し安定性に優れる。ひいては、例えばフィッシュアイが抑制された品質の良い成形品を安定的に得ることができる。 The molding method of the present invention is excellent in extrusion stability even when melt extrusion molding is carried out by lowering the set temperature of the barrel. As a result, for example, it is possible to stably obtain a molded article of good quality in which fish eyes are suppressed.
本発明は、エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物ペレット群からなる成形材料を、押出機に供給し、加熱されたバレル内にてスクリュで搬送しながら溶融し、前記バレルの先端から溶融材料を押し出して成形品を成形するエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の成形方法であって、前記エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物ペレット群を構成する各ペレットは、断面がオーバル形のペレットであり、ペレットの最大外径を長径とし、該長径に垂直な断面のうち最大面積の断面における最小径を短径としたとき、長径/短径比の平均値が1.6以上であり、前記スクリュの供給部におけるバレルの設定温度が、170℃以下であることを特徴としている。 The present invention supplies a molding material composed of saponified ethylene-vinyl ester copolymer pellets to an extruder and melts it while being transported with a screw in a heated barrel. Is a method for forming a saponified ethylene-vinyl ester copolymer saponified product, wherein each pellet constituting the saponified ethylene-vinyl ester copolymer saponified pellet group has an oval cross section. When the maximum outer diameter of the pellet is the major axis and the smallest diameter in the cross section of the largest area among the sections perpendicular to the major axis is the minor axis, the average value of the major axis / minor axis ratio is 1.6 or more The preset temperature of the barrel in the screw supply section is 170 ° C. or lower.
<断面がオーバル形のペレット>
本発明の成形方法で用いられるEVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、断面がオーバル形であるペレットである。オーバル形とは、卵形、長円形、楕円形およびこれらの形に近い曲線形状を含むものである。前記断面は、ペレットの特に限定しない断面であり、任意の断面がオーバル形であること、いわゆる角がないことを意味する。
<Pellet with oval cross section>
Each pellet constituting the EVOH resin pellet group used in the molding method of the present invention is a pellet having a cross section in an oval shape. The oval shape includes an oval shape, an oval shape, an elliptical shape, and a curved shape close to these shapes. The cross section is a cross section of the pellet that is not particularly limited, and means that any cross section is oval, that is, there are no so-called corners.
<ペレットの長径および短径>
本発明の成形方法で用いられるEVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、長径/短径比の平均値が1.6以上である。
ここで、ペレットの長径とは、ペレットを三次元的に観察した場合の最大径である。また、ペレットの短径とは、該長径に垂直な断面のうち最大面積となる断面における最小径である。例えば、断面が円形のときは直径の長さであり、楕円形のときは短軸の長さである。
<Long diameter and short diameter of pellet>
Each pellet constituting the EVOH resin pellet group used in the molding method of the present invention has an average value of the major axis / minor axis ratio of 1.6 or more.
Here, the major axis of the pellet is the maximum diameter when the pellet is observed three-dimensionally. Moreover, the short diameter of a pellet is the minimum diameter in the cross section which becomes the largest area among the cross sections perpendicular | vertical to this long diameter. For example, when the cross section is circular, it is the length of the diameter, and when it is elliptical, it is the length of the short axis.
ここで、図1を参照しながら具体的に説明する。図1には、分かり易くするために、ペレットPが楕円体である場合が示されている。ペレットPを三次元的に観察したときの最大外径は「a」であるので、長径は「a」となる。次に、長径に垂直な断面のうち最大面積となる断面は、長径の中間点に位置する断面Fとなる。断面Fは楕円形であり、長軸の長さが「b」、短軸の長さが「c」となることから、断面Fの最小径は「c」となるので、短径は「c」となる。
以上のことから、図1に示されているペレットPについては、長径が「a」、短径が「c」となるので、長径/短径比は、「a/c」となる。
Here, it demonstrates concretely, referring FIG. FIG. 1 shows a case where the pellet P is an ellipsoid for easy understanding. Since the maximum outer diameter when the pellet P is observed three-dimensionally is “a”, the major diameter is “a”. Next, the cross section having the maximum area among the cross sections perpendicular to the long diameter is the cross section F located at the midpoint of the long diameter. Since the cross section F is elliptical, the major axis is “b” and the minor axis is “c”, the minimum diameter of the section F is “c”. "
From the above, the pellet P shown in FIG. 1 has the major axis “a” and the minor axis “c”, and the major axis / minor axis ratio is “a / c”.
なお、本実施形態では、長径、短径いずれも、ペレット20粒の平均値を採用するものとする。 In the present embodiment, the average value of 20 pellets is adopted for both the major axis and the minor axis.
<長径および短径の測定方法>
本発明の成形方法で用いられるEVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、長径/短径比の平均値が1.6以上であり、好ましくは1.7〜3であり、特に好ましくは2〜2.5である。かかる値が小さすぎる場合、押出成形可能な範囲でバレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する場合の押出し安定性が十分とならない傾向があり、上記範囲内である場合、本発明の効果がより効率的に得られる傾向がある。
<Measurement method of major axis and minor axis>
Each pellet constituting the EVOH resin pellet group used in the molding method of the present invention has an average value of the major axis / minor axis ratio of 1.6 or more, preferably 1.7 to 3, particularly preferably 2 to 2. 2.5. When such a value is too small, the extrusion stability in the case of melt extrusion molding by lowering the set temperature of the barrel within the extrudable range tends to be insufficient, and when it is within the above range, the effect of the present invention is There is a tendency to be obtained more efficiently.
また本発明の成形方法で用いられるEVOH樹脂ペレット群を構成するペレットは、長径の平均値が1.6〜30mm、短径の平均値が1〜10mmであることが好ましく、特に好ましくは長径の平均値が3〜20mm、短径の平均値が2〜6mmであり、更に好ましくは長径の平均値が3.5〜10mm、短径の平均値が2.5〜5.5mmである。かかる値が上記範囲内である場合、本発明の効果がより効率的に得られる傾向がある。
なお、かかる長径および短径を測定する方法は、例えばペレットを手に取り観察し、ノギス等の計測器を用いて長径を測定した後に、かかる長径に垂直な断面のうち最大面積となる断面位置を目視および触覚で認定し、かかる断面を想定した場合の短径を同様に測定する方法が挙げられる。
The pellets constituting the EVOH resin pellet group used in the molding method of the present invention preferably have an average value of the major axis of 1.6 to 30 mm and an average value of the minor axis of 1 to 10 mm, particularly preferably the major axis. The average value is 3 to 20 mm, the average value of the minor axis is 2 to 6 mm, more preferably the average value of the major axis is 3.5 to 10 mm, and the average value of the minor axis is 2.5 to 5.5 mm. When this value is within the above range, the effect of the present invention tends to be obtained more efficiently.
In addition, the method of measuring the major axis and minor axis is, for example, taking a pellet and observing it, measuring the major axis using a measuring instrument such as a caliper, and then the cross-sectional position that becomes the maximum area among the cross sections perpendicular to the major axis Can be obtained by visual and tactile sensation, and the short diameter when such a cross section is assumed is similarly measured.
<長径/短径比の標準偏差の計算方法>
本実施形態では、20粒のペレットの長径および短径を測定して長径/短径比を求めているので、この20粒のペレットに関して標準偏差を求める。
20粒のペレットの長径/短径比をXi(i=1〜20)、長径/短径比の平均値をXaveとすると、標準偏差Sは下記数式(1)で求められる。
<Calculation method of standard deviation of major axis / minor axis ratio>
In this embodiment, the major axis and minor axis of the 20 pellets are measured to determine the major axis / minor axis ratio, so the standard deviation is determined for the 20 pellets.
When the major axis / minor axis ratio of 20 pellets is Xi (i = 1 to 20) and the average value of the major axis / minor axis ratio is Xave, the standard deviation S is obtained by the following mathematical formula (1).
標準偏差S=√〔{(X1−Xave)2+(X2−Xave)2+…+(Xi−Xave)2+…+(X19−Xave)2+(X20−Xave)2}/20〕 ・・・(1) Standard deviation S = √ [{(X1−Xave) 2 + (X2−Xave) 2 +... + (Xi−Xave) 2 +... + (X19−Xave) 2 + (X20−Xave) 2 } / 20] (1)
本発明の成形方法で用いられるEVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、長径/短径比の標準偏差が0.13以上であることが好ましく、特に好ましくは0.13〜0.18である。かかる値が上記範囲内である場合、本発明の効果がより効率的に得られる傾向がある。 Each pellet constituting the EVOH resin pellet group used in the molding method of the present invention preferably has a major axis / minor axis ratio standard deviation of 0.13 or more, particularly preferably 0.13 to 0.18. . When this value is within the above range, the effect of the present invention tends to be obtained more efficiently.
<含水率の測定方法>
本発明の成形方法で用いられるEVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、含水率が0.5重量%以下であることが好ましく、特に好ましくは0.3重量%以下であり、更に好ましくは0.25重量%以下である。
<Method for measuring moisture content>
Each pellet constituting the EVOH resin pellet group used in the molding method of the present invention preferably has a moisture content of 0.5% by weight or less, particularly preferably 0.3% by weight or less, and more preferably 0%. .25% by weight or less.
ペレットの含水率は、以下の方法で測定される。
まず、アルミカップにペレットを10gとり、アルミカップ単体(重量:C1)、ペレット(重量:P1)を入れたアルミカップの重量(C1+P1)をそれぞれ測定する。そして、ペレットを入れたアルミカップを窒素置換、真空引きがなされていない市販の乾燥機(タバイエスペック株式会社製『SAFETY OVEN SPH-100』)にて150℃、5時間加熱処理を行なう。加熱処理後は乾燥機よりペレットを入れたアルミカップを取り出し、乾燥剤の入ったデシケーター内にて30分間静置してペレットの温度を室温まで戻し、加熱処理後のペレット(重量:P2)を入れたアルミカップの重量(C1+P2)を測定し、下記数式(2)により、含水率(重量%)を算出する。
The moisture content of the pellet is measured by the following method.
First, 10 g of pellets are taken in an aluminum cup, and the weight (C1 + P1) of the aluminum cup containing the aluminum cup alone (weight: C1) and the pellet (weight: P1) is measured. Then, the aluminum cup containing the pellets is subjected to heat treatment at 150 ° C. for 5 hours in a commercially available dryer (“SAFETY OVEN SPH-100” manufactured by Tabai Espec Co., Ltd.) which is not purged with nitrogen and is not evacuated. After the heat treatment, take out the aluminum cup containing the pellets from the dryer, leave it in a desiccator containing desiccant for 30 minutes to return the temperature of the pellets to room temperature, and remove the heat-treated pellets (weight: P2). The weight (C1 + P2) of the put aluminum cup is measured, and the moisture content (% by weight) is calculated by the following mathematical formula (2).
含水率(重量%)=〔{(C1+P1)−(C1+P2)}/{(C1+P1)−C1}〕×100
={(P1−P2)/P1}×100 ・・・(2)
Water content (% by weight) = [{(C1 + P1) − (C1 + P2)} / {(C1 + P1) −C1}] × 100
= {(P1-P2) / P1} × 100 (2)
<エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(EVOH樹脂)ペレット>
(1)EVOH樹脂
本発明の成形方法において成形材料として用いられるエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(EVOH樹脂)とは、エチレンとビニルエステル系モノマーを共重合させた後にケン化させることにより得られるエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物で、非水溶性の熱可塑性樹脂である。
通常、上記ビニルエステル系モノマーは、経済的な面から、一般的には酢酸ビニルが用いられる。重合法も公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合、バルク重合のいずれであってもよく、一般的にはメタノールを溶媒とする溶液重合が用いられる。また、連続式、回分式のいずれであってもよい。
共重合体中にエチレンを導入する方法としては通常のエチレン加圧重合を行えばよい。エチレン単位の含有量はエチレンの圧力によって制御することが可能であり、通常は25〜80kg/cm2の範囲から、目的とするエチレン含有量に応じて選択される。
<Saponified ethylene-vinyl ester copolymer (EVOH resin) pellet>
(1) EVOH resin An ethylene-vinyl ester copolymer saponified product (EVOH resin) used as a molding material in the molding method of the present invention is obtained by saponifying ethylene and a vinyl ester monomer after copolymerization. The obtained ethylene-vinyl ester copolymer saponified product is a water-insoluble thermoplastic resin.
Generally, vinyl acetate is generally used as the vinyl ester monomer from the economical aspect. The polymerization method may be any known polymerization method, for example, solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, or bulk polymerization. Generally, solution polymerization using methanol as a solvent is used. Moreover, any of a continuous type and a batch type may be sufficient.
As a method for introducing ethylene into the copolymer, ordinary ethylene pressure polymerization may be carried out. The content of the ethylene unit can be controlled by the pressure of ethylene, and is usually selected from the range of 25 to 80 kg / cm 2 according to the intended ethylene content.
得られたエチレン−ビニルエステル系共重合体のケン化も公知の方法で行い得る。かかるケン化は、上記で得られた共重合体がアルコールまたは含水アルコールに溶解された状態で、アルカリ触媒または酸触媒を用いて行うことができる。
以上のようにして合成されるEVOH樹脂は、エチレン単位とビニルアルコール構造単位を主とし、ケン化されずに残存した若干量のビニルエステル構造単位を含むものである。
Saponification of the obtained ethylene-vinyl ester copolymer can also be performed by a known method. Such saponification can be performed using an alkali catalyst or an acid catalyst in a state where the copolymer obtained above is dissolved in an alcohol or a hydrous alcohol.
The EVOH resin synthesized as described above mainly contains ethylene units and vinyl alcohol structural units, and contains a slight amount of vinyl ester structural units remaining without being saponified.
EVOH樹脂ペレットの材料として用いるEVOH樹脂には、以下に示すコモノマーに由来する構造単位が、さらに含まれていてもよい。前記コモノマーとしては、プロピレン、イソブテン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のα−オレフィン、3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、3−ブテン−1、2−ジオール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類やそのエステル化物、アシル化物などのヒドロキシ基含有α−オレフィン誘導体、不飽和カルボン酸またはその塩・部分アルキルエステル・完全アルキルエステル・ニトリル・アミド・無水物、不飽和スルホン酸またはその塩、ビニルシラン化合物、塩化ビニル、スチレン等のコモノマーが挙げられる。 The EVOH resin used as the material for the EVOH resin pellets may further contain structural units derived from the comonomer shown below. Examples of the comonomer include propylene, isobutene, α-octene, α-dodecene, α-olefin such as α-octadecene, 3-buten-1-ol, 4-penten-1-ol, 3-butene-1, 2- Hydroxyl group-containing α-olefins such as diols, esterified products thereof, hydroxy group-containing α-olefin derivatives such as acylated products, unsaturated carboxylic acids or salts thereof, partial alkyl esters, complete alkyl esters, nitriles, amides, anhydrides, Examples thereof include comonomers such as unsaturated sulfonic acids or salts thereof, vinylsilane compounds, vinyl chloride, and styrene.
さらに、ウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化等の「後変性」されたEVOH系樹脂を、EVOH樹脂として用いてもよい。
以上のような変性物の中でも、共重合によって一級水酸基が側鎖に導入されたEVOH樹脂は、延伸処理や真空・圧空成形などの二次成形性が良好になる点で好ましく、中でも1,2−ジオール構造を側鎖に有するEVOH樹脂が好ましい。
Furthermore, “post-modified” EVOH-based resins such as urethanization, acetalization, cyanoethylation, oxyalkylenation and the like may be used as the EVOH resin.
Among the above modified products, EVOH resins in which primary hydroxyl groups have been introduced into the side chains by copolymerization are preferred in that secondary moldability such as stretching and vacuum / pressure forming is improved. -EVOH resin having a diol structure in the side chain is preferred.
成形材料に用いるEVOH樹脂ペレット群を構成するEVOH樹脂のエチレン単位の含有量(エチレン単位含有率)は、20〜60モル%が好ましい。エチレン単位含有率が低すぎると、得られる成形品、特に延伸フィルムの高湿時のガスバリア性や外観性が低下する傾向があり、逆に高すぎると延伸フィルムのガスバリア性が低下する傾向がある。 As for the content (ethylene unit content rate) of the ethylene unit of EVOH resin which comprises the EVOH resin pellet group used for a molding material, 20-60 mol% is preferable. If the ethylene unit content is too low, the resulting molded article, particularly the stretched film, tends to have a reduced gas barrier property and appearance at high humidity, whereas if it is too high, the stretched film tends to have a reduced gas barrier property. .
成形材料に用いるEVOH樹脂におけるビニルエステル成分のケン化度は、90モル%以上が好ましく、特に好ましくは93〜99.99モル%であり、更に好ましくは98〜99.99モル%である。かかるケン化度が低すぎると、延伸フィルムのガスバリア性や耐湿性等が低下する傾向がある。 The saponification degree of the vinyl ester component in the EVOH resin used for the molding material is preferably 90 mol% or more, particularly preferably 93 to 99.99 mol%, further preferably 98 to 99.99 mol%. If the saponification degree is too low, the stretched film has a tendency to deteriorate gas barrier properties, moisture resistance, and the like.
成形材料に用いるEVOH樹脂ペレット群を構成するEVOH樹脂のメルトフローレート(MFR)(210℃、荷重2160g)は、1〜100g/10分が好ましく、特に好ましくは2〜50g/10分であり、更に好ましくは3〜30g/10分である。MFRが大きすぎると、成形品の機械強度が悪化する傾向があり、小さすぎると、成形時の押出加工性が悪化する傾向がある。 The melt flow rate (MFR) (210 ° C., load 2160 g) of the EVOH resin constituting the EVOH resin pellet group used for the molding material is preferably 1 to 100 g / 10 minutes, particularly preferably 2 to 50 g / 10 minutes. More preferably, it is 3-30 g / 10min. If the MFR is too large, the mechanical strength of the molded product tends to deteriorate, and if it is too small, the extrusion processability during molding tends to deteriorate.
以上のようなEVOH樹脂を合成するための共重合の条件としては、特に限定しないが、以下のような条件が好ましく用いられる。
かかる共重合に用いられる溶媒としては、通常、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコールやアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられ、工業的には、メタノールが好適に使用される。
溶媒の使用量は、目的とする共重合体の重合度に合わせて、溶媒の連鎖移動定数を考慮して適宜選択すればよく、例えば、溶媒がメタノールの時は、S(溶媒)/M(モノマー)=0.01〜10(重量比)が好ましく、特に好ましくは0.05〜7(重量比)程度の範囲から選択される。
The copolymerization conditions for synthesizing the EVOH resin as described above are not particularly limited, but the following conditions are preferably used.
Examples of the solvent used for such copolymerization include usually lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and methanol is preferably used industrially.
The amount of the solvent used may be appropriately selected in consideration of the chain transfer constant of the solvent in accordance with the degree of polymerization of the target copolymer. For example, when the solvent is methanol, S (solvent) / M ( Monomer) = 0.01 to 10 (weight ratio) is preferable, and particularly preferably selected from the range of about 0.05 to 7 (weight ratio).
共重合に当たって使用する重合触媒としては、例えばアゾビスイソブチロニトリル、過酸化アセチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル等の公知のラジカル重合触媒やt−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、α,α’ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート等のパーオキシエステル類、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−iso−プロピルパーオキシジカーボネート]、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2− エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチルパーオキシ)ジカーボネート等のパーオキシジカーボネート類、3,3,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ジイソブチリルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド類などの低温活性ラジカル重合触媒等が挙げられる。
重合触媒の使用量は、触媒の種類により異なり一概には決められないが、重合速度に応じて任意に選択される。例えば、アゾビスイソブチロニトリルや過酸化アセチルを用いる場合、ビニルエステル系モノマーに対して10〜2000ppmが好ましく、特に好ましくは50〜1000ppmである。
Examples of the polymerization catalyst used in the copolymerization include known radical polymerization catalysts such as azobisisobutyronitrile, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, t-butylperoxyneodecanoate, and t-butyl. Peroxypivalate, α, α′bis (neodecanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, 1-cyclohexyl- Peroxyesters such as 1-methylethylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxypivalate, di-n-propylperoxydicarbonate, di-iso-propyl Peroxydicarbonate], di-sec-butylperoxydicarbonate Bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethylperoxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, dimethoxybutylperoxydicarbonate, di (3-methyl Low temperature active radical polymerization of peroxydicarbonates such as (-3-methoxybutylperoxy) dicarbonate, diacyl peroxides such as 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide, diisobutyryl peroxide, lauroyl peroxide A catalyst etc. are mentioned.
The amount of the polymerization catalyst used varies depending on the type of catalyst and cannot be determined unconditionally, but is arbitrarily selected according to the polymerization rate. For example, when azobisisobutyronitrile or acetyl peroxide is used, the concentration is preferably 10 to 2000 ppm, particularly preferably 50 to 1000 ppm, based on the vinyl ester monomer.
上記触媒とともにヒドロキシラクトン系化合物またはヒドロキシカルボン酸を共存させることが好ましい。これによって、ペレットの着色を抑制することができる。該ヒドロキシラクトン系化合物としては、分子内にラクトン環と水酸基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、L−アスコルビン酸、エリソルビン酸、グルコノデルタラクトン等を挙げることができ、好適にはL−アスコルビン酸、エリソルビン酸が用いられ、また、ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸等を挙げることができ、好適にはクエン酸が用いられる。 It is preferable that a hydroxylactone compound or a hydroxycarboxylic acid coexist with the catalyst. Thereby, coloring of a pellet can be suppressed. The hydroxylactone compound is not particularly limited as long as it has a lactone ring and a hydroxyl group in the molecule, and examples thereof include L-ascorbic acid, erythorbic acid, glucono delta lactone, etc. L-ascorbic acid and erythorbic acid are used, and examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, lactic acid, glyceric acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, salicylic acid and the like, and preferably citric acid is used. It is done.
かかるヒドロキシラクトン系化合物またはヒドロキシカルボン酸の使用量は、回分式および連続式いずれの場合でも、ビニルエステル系モノマー100重量部に対して0.0001〜0.1重量部が好ましく、特に好ましくは0.0005〜0.05重量部であり、更に好ましくは0.001〜0.03重量部である。かかる使用量が少なすぎると共存の効果が十分に得られない傾向があり、逆に多すぎるとビニルエステル系モノマーの重合を阻害する傾向がある。かかる化合物を重合系に仕込むにあたっては、特に限定はされないが、通常は低級脂肪族アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、tert−ブタノール等)やビニルエステル系モノマーを含む脂肪族エステル(酢酸メチル、酢酸エチル等)や水等の溶媒またはこれらの混合溶媒で希釈されて重合反応系に仕込まれる。 The amount of the hydroxylactone compound or hydroxycarboxylic acid used is preferably 0.0001 to 0.1 parts by weight, particularly preferably 0, based on 100 parts by weight of the vinyl ester monomer in both batch and continuous systems. .0005 to 0.05 parts by weight, more preferably 0.001 to 0.03 parts by weight. If the amount used is too small, the coexistence effect tends not to be sufficiently obtained. Conversely, if the amount used is too large, polymerization of the vinyl ester monomer tends to be inhibited. In preparing such a compound in a polymerization system, there is no particular limitation, but usually an aliphatic ester (methyl acetate, ethyl acetate) containing a lower aliphatic alcohol (methanol, ethanol, propanol, tert-butanol, etc.) or a vinyl ester monomer. Etc.), a solvent such as water, or a mixed solvent thereof, and then charged into the polymerization reaction system.
共重合反応は、使用する溶媒や圧力により一概にはいえないが、通常は溶媒の沸点以下で行われ、40〜80℃が好ましく、特に好ましくは55〜80℃で行う。かかる温度が低すぎると重合に長時間を要し、重合時間を短縮しようとすると触媒量が多量に必要となり、逆に高すぎると重合制御が困難となり好ましくない。 The copolymerization reaction cannot be generally specified depending on the solvent and pressure to be used, but is usually carried out below the boiling point of the solvent, preferably 40 to 80 ° C., particularly preferably 55 to 80 ° C. If the temperature is too low, a long time is required for the polymerization, and if the polymerization time is to be shortened, a large amount of catalyst is required. On the other hand, if the temperature is too high, the polymerization control becomes difficult.
重合時間は、回分式の場合、4〜10時間(特には6〜9時間)が好ましい。該重合時間が短すぎると重合温度を高くしたり、触媒量を多く設定しなければならず、逆に重合時間が長すぎると生産性の面から好ましくない。連続式の場合、重合缶内での平均滞留時間は2〜8時間(特には2〜6時間)が好ましく、該滞留時間が短すぎると重合温度を高くしたり、触媒量を多く設定しなければならず、逆に重合時間が長すぎると生産性の面で問題があり好ましくない。 In the case of a batch system, the polymerization time is preferably 4 to 10 hours (particularly 6 to 9 hours). If the polymerization time is too short, the polymerization temperature must be increased or the amount of catalyst must be set large. Conversely, if the polymerization time is too long, it is not preferable from the viewpoint of productivity. In the case of a continuous type, the average residence time in the polymerization can is preferably 2 to 8 hours (particularly 2 to 6 hours). If the residence time is too short, the polymerization temperature must be increased or the amount of catalyst must be set large. Conversely, if the polymerization time is too long, there is a problem in terms of productivity, which is not preferable.
重合率(ビニルエステル系モノマー)は生産性の面から重合制御が可能な範囲でできるだけ高く設定され、好ましくは20〜90%である。該重合率が低すぎると、生産性や未重合の酢酸ビニルモノマーが多量に存在する等の問題があり、逆に高すぎると、重合制御が困難となり好ましくない。 The polymerization rate (vinyl ester monomer) is set as high as possible within the range in which polymerization can be controlled from the viewpoint of productivity, and is preferably 20 to 90%. If the polymerization rate is too low, there are problems such as productivity and the presence of a large amount of unpolymerized vinyl acetate monomer. Conversely, if the polymerization rate is too high, polymerization control becomes difficult, which is not preferable.
所定時間の重合後、所定の重合率に達した後、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除去する方法としては、例えば、ラシヒリング(Raschig ring)を充填した塔の上部から前記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ながら、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留出させ、塔底部より未反応ビニルエステルを除去した前記共重合体溶液を取り出す方法などが採用される。
After polymerization for a predetermined time, after reaching a predetermined polymerization rate, a polymerization inhibitor is added if necessary, and unreacted ethylene gas is removed by evaporation, and then unreacted vinyl ester is driven out.
As a method of removing unreacted vinyl ester from the ethylene-vinyl ester copolymer from which ethylene has been removed by evaporation, for example, the copolymer solution is continuously added at a constant rate from the top of a column packed with Raschig ring. The mixed vapor of methanol and other organic solvent and unreacted vinyl ester was distilled from the top of the tower while blowing an organic solvent vapor such as methanol from the bottom of the tower, and the unreacted vinyl ester was removed from the bottom of the tower. A method of taking out the polymer solution is employed.
未反応ビニルエステルを除去した前記共重合体溶液にアルカリ触媒を添加し、前記共重合体中のビニルエステル成分をケン化する。
かかるケン化にあたっては、上記で得られた共重合体をアルコールまたは含水アルコールに溶解した状態で、アルカリ触媒または酸触媒を用いて行われる。アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、tert−ブタノール等が挙げられるが、メタノールが特に好ましく用いられる。アルコール中の共重合体の濃度は系の粘度により適宜選択されるが、通常は10〜60重量%の範囲から選ばれる。ケン化に使用される触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート、リチウムメチラート等のアルカリ金属の水酸化物やアルコラートの如きアルカリ触媒;硫酸、塩酸、硝酸、メタスルフォン酸、ゼオライト、カチオン交換樹脂等の酸触媒が挙げられる。
An alkali catalyst is added to the copolymer solution from which unreacted vinyl ester has been removed to saponify the vinyl ester component in the copolymer.
The saponification is performed using an alkali catalyst or an acid catalyst in a state where the copolymer obtained above is dissolved in an alcohol or a hydrous alcohol. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, propanol, tert-butanol and the like, and methanol is particularly preferably used. The concentration of the copolymer in the alcohol is appropriately selected depending on the viscosity of the system, but is usually selected from the range of 10 to 60% by weight. Catalysts used for saponification include alkali catalysts such as alkali metal hydroxides and alcoholates such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, sodium ethylate, potassium methylate and lithium methylate; sulfuric acid, Examples include acid catalysts such as hydrochloric acid, nitric acid, metasulfonic acid, zeolite, and cation exchange resin.
かかるケン化触媒の使用量については、ケン化方法、目標とするケン化度等により適宜選択されるが、アルカリ触媒を使用する場合は通常、ビニルエステル系モノマー等のモノマーの合計量に対して0.001〜0.1当量が好ましく、特に好ましくは0.005〜0.05当量である。かかるケン化方法に関しては目標とするケン化度等に応じて、バッチ鹸化、ベルト上の連続ケン化、塔式の連続ケン化の何れも可能で、ケン化時にアルカリ触媒量を低減できることやケン化反応が高効率で進み易い等の理由により、好ましくは、一定加圧下での塔式ケン化が用いられる。
また、ケン化時の圧力は目的とするEVOH樹脂のエチレン単位含有率により一概に言えないが、2〜7kg/cm2の範囲から選択され、ケン化温度は80〜150℃が好ましく、特に好ましくは100〜130℃であり、ケン化時間は0.5〜3時間から選択される。なお、反応後のEVOH樹脂は必要に応じて中和することが好ましい。
The amount of the saponification catalyst used is appropriately selected depending on the saponification method, the target degree of saponification, etc. When using an alkali catalyst, it is usually based on the total amount of monomers such as vinyl ester monomers. 0.001-0.1 equivalent is preferable, Most preferably, it is 0.005-0.05 equivalent. With respect to such a saponification method, batch saponification, continuous saponification on a belt, and continuous saponification of a tower type are possible depending on the target degree of saponification, etc. For example, column saponification under constant pressure is preferably used because the crystallization reaction is highly efficient and easy to proceed.
The pressure during saponification cannot be generally stated depending on the ethylene unit content of the target EVOH resin, but is selected from the range of 2 to 7 kg / cm 2 , and the saponification temperature is preferably 80 to 150 ° C, particularly preferably. Is 100 to 130 ° C., and the saponification time is selected from 0.5 to 3 hours. In addition, it is preferable to neutralize EVOH resin after reaction as needed.
ペレット原料となるEVOH樹脂として、上記のようにして合成されたEVOH樹脂に、本発明の効果を阻害しない範囲において、一般にEVOH樹脂に配合する配合剤、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤、光安定剤、界面活性剤、抗菌剤、乾燥剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、架橋剤、硬化剤、発泡剤、結晶核剤、防曇剤、生分解用添加剤、シランカップリング剤、酸素吸収剤などを添加配合した、EVOH樹脂組成物を用いてもよい。 As the EVOH resin used as the pellet raw material, the EVOH resin synthesized as described above is generally added to the EVOH resin within a range that does not impair the effects of the present invention, for example, a heat stabilizer, an antioxidant, a charging agent. Inhibitors, colorants, ultraviolet absorbers, plasticizers, light stabilizers, surfactants, antibacterial agents, desiccants, antiblocking agents, flame retardants, crosslinking agents, curing agents, foaming agents, crystal nucleating agents, antifogging agents An EVOH resin composition containing an additive for biodegradation, a silane coupling agent, an oxygen absorbent and the like may also be used.
(2)ペレットの製造
本発明の成形方法で用いられるEVOH樹脂ペレット群を構成する各ペレットは、断面がオーバル形であるペレットである。前記断面は、ペレットの特に限定しない断面であり、任意の断面がオーバル形であること、いわゆる角がないことを意味する。このようなペレットは、通常、溶融押出ししてEVOH樹脂を溶融状態で切断することにより得られる。
EVOH樹脂を溶融押出しし、冷却固化するまでの間にカッターで切断すると、切断により生じた端縁部分が冷却固化する間に垂れ、また表面張力により球状になろうと作用することから、角のない、全体が曲面で構成されたペレットが得られる。具体的には、溶融押出し時の形状(通常、四角柱、円柱)にもよるが、断面がオーバル形の球状、円盤状、ラクビボール状といった形状を有しており、稀に真球状のペレットも存在しうる。
(2) Manufacture of pellets Each pellet constituting the EVOH resin pellet group used in the molding method of the present invention is a pellet having a cross section in an oval shape. The cross section is a cross section of the pellet that is not particularly limited, and means that any cross section is oval, that is, there are no so-called corners. Such pellets are usually obtained by melt extrusion and cutting the EVOH resin in a molten state.
When EVOH resin is melt-extruded and cut with a cutter before it is cooled and solidified, the edge part produced by cutting hangs down while it is cooled and solidified, and it acts to become spherical due to surface tension. , A pellet composed entirely of a curved surface is obtained. Specifically, although it depends on the shape at the time of melt extrusion (usually, quadrangular prism, cylinder), the cross section has a shape such as an oval spherical shape, a disc shape, or a camel ball shape. Can exist.
本発明の成形方法は、従来公知の断面がオーバル形の球状、円盤状、ラクビボール状といった形状のペレットについて、真球に比べて比較的細長いオーバル状のペレット群を成形材料として使用することに特徴がある。
本発明の成形方法に用いるペレット群を得るためには、例えば下記の方法が挙げられる。
1.従来公知の断面がオーバル形の球状、円盤状、ラクビボール状といった形状のペレットを篩にかけ、所望の長径/短径比のペレットを選別することにより上記ペレット群を得る方法
2.EVOH樹脂を溶融状態で切断する際のカッター刃の周速を早くする方法
3.EVOH樹脂を溶融状態で切断する際のカッター刃の回転数を早くする方法
4.EVOH樹脂を溶融状態で切断する際の樹脂の吐出線速度を早くする方法
5.EVOH樹脂を溶融状態で切断した直後の柔軟性の高いペレットを、遠心分離機を用いて固液分離する方法
これらは単独で採用することも可能であり、複数の方法を組み合わせて採用することも可能である。
中でも生産効率の低下度合が少ない、上記2,3,4の手法が好ましい。また、上記2,3,4の手法と上記5の手法を組み合わせて採用する場合、上記ペレット群の生産性が上昇する傾向がある。
The molding method of the present invention is characterized in that, for a pellet having a known cross-sectional shape such as an oval spherical shape, a disc shape, or a camel ball shape, an oval-shaped pellet group that is relatively elongated compared to a true sphere is used as a molding material. There is.
In order to obtain the pellet group used for the shaping | molding method of this invention, the following method is mentioned, for example.
1. 1. A method of obtaining the above-mentioned pellet group by screening pellets having a known cross-sectional shape such as an oval spherical shape, a disc shape, or a camel ball shape, and selecting pellets having a desired major axis / minor axis ratio. 2. Method of increasing the peripheral speed of the cutter blade when cutting EVOH resin in a molten state 3. Method for increasing the rotational speed of the cutter blade when cutting EVOH resin in a molten state 4. Method for increasing the discharge linear velocity of the resin when cutting the EVOH resin in a molten state Method of solid-liquid separation of highly flexible pellets immediately after EVOH resin is cut in a molten state using a centrifuge These can be used alone or in combination of a plurality of methods. Is possible.
Among them, the above methods 2, 3, and 4 are preferable because the degree of decrease in production efficiency is small. Further, when the methods 2, 3, 4 and the method 5 are used in combination, the productivity of the pellet group tends to increase.
上記ペレットの具体的製造方法について、以下に詳述する。
ペレット製造のために、溶融押出機に投入するEVOH樹脂原料としては、(i)上記EVOH樹脂の合成方法において、ケン化により得られたEVOH樹脂の溶液またはスラリーをそのまま、あるいは当該溶液またはスラリーの含水率を適宜調整した後のEVOH樹脂含水組成物を用いてもよいし、(ii)ストランドカット方式で得られたEVOH樹脂のペレット(乾燥EVOH樹脂ペレット)を溶融し、かかる溶融状態のEVOH樹脂(乾燥EVOH樹脂)を用いてもよい。
A specific method for producing the pellet will be described in detail below.
As the EVOH resin raw material to be charged into a melt extruder for pellet production, (i) in the EVOH resin synthesis method, the EVOH resin solution or slurry obtained by saponification is used as it is or in the solution or slurry. The EVOH resin water-containing composition after adjusting the water content as appropriate may be used, or (ii) EVOH resin pellets obtained by the strand cut method (dried EVOH resin pellets) are melted and the EVOH resin in such a molten state is used. (Dry EVOH resin) may be used.
(2−1)EVOH樹脂含水組成物(ぺースト)を原料として用いる場合
押出機に投入するペレット原料としてEVOH樹脂含水組成物(ぺースト)を用いる場合、EVOH樹脂100重量部に対し、アルコールを0〜10重量部、水を10〜500重量部含有するEVOH樹脂含水組成物であることが好ましい。
(2-1) When using EVOH resin water-containing composition (paste) as a raw material When using EVOH resin water-containing composition (paste) as a pellet raw material charged into an extruder, alcohol is used with respect to 100 parts by weight of EVOH resin. An EVOH resin-containing composition containing 0 to 10 parts by weight and 10 to 500 parts by weight of water is preferable.
アルコール含有量が多いEVOH樹脂含水組成物を用いた場合、後工程でアルコールが揮散することを防止できず、作業環境あるいは周辺環境の保全が困難となる。また、アルコール除去のために、ペレット洗浄水の温度を上げた場合、ペレットが相互に膠着しやすくなり、逆に低温での洗浄は洗浄時間が長くなって生産効率の低下の原因となる。
一方、水の含有量が多いEVOH樹脂含水組成物を用いた場合、溶融状態で切断する際に、切断後のペレットが相互に融着したり、ペレット形状が不均質になる傾向があり、逆に水の含有量が少ない場合には、EVOH樹脂含水組成物の流動性が不足し、ペレットの生産性が低下する傾向にある。
When the EVOH resin hydrous composition having a high alcohol content is used, it is not possible to prevent the alcohol from being volatilized in a subsequent process, and it becomes difficult to maintain the work environment or the surrounding environment. Further, when the temperature of the pellet washing water is increased for alcohol removal, the pellets are easily stuck together, and conversely, washing at a low temperature increases the washing time and causes a reduction in production efficiency.
On the other hand, when an EVOH resin water-containing composition having a high water content is used, when cutting in a molten state, the pellets after cutting tend to be fused to each other or the pellet shape tends to be inhomogeneous. If the water content is too small, the fluidity of the EVOH resin water-containing composition tends to be insufficient, and the productivity of pellets tends to decrease.
ペレット製造用EVOH樹脂含水組成物の含水率を調整する方法としては特に限定しないが、含水率を上げるためには、樹脂に水をスプレーする方法、樹脂を水中に浸漬させる方法、樹脂を水蒸気と接触させる方法などを採用できる。含水率を下げるためには、適宜乾燥すればよく、たとえば流動式熱風乾燥機および/または静置式熱風乾燥機を用いて乾燥することができる。乾燥斑を低減するという観点から流動式熱風乾燥機を使用することが好ましい。さらに、熱劣化を抑制する観点から、乾燥温度を120℃以下とすることが好ましい。 The method for adjusting the moisture content of the EVOH resin hydrous composition for pellet production is not particularly limited, but in order to increase the moisture content, a method of spraying water on the resin, a method of immersing the resin in water, The method of making it contact can be adopted. In order to lower the water content, drying may be performed as appropriate, and for example, drying may be performed using a fluid hot air dryer and / or a stationary hot air dryer. It is preferable to use a fluid hot air dryer from the viewpoint of reducing dry spots. Furthermore, it is preferable that the drying temperature is 120 ° C. or less from the viewpoint of suppressing thermal degradation.
ケン化後のEVOH樹脂溶液は、通常アルコールを多量に含む溶液として得られるが、ケン化後のEVOH樹脂溶液を水蒸気と接触させることにより、アルコールの含有量の少ないEVOH含水組成物を容器から導出し、ペレット製造用原料として用いることができる。 The EVOH resin solution after saponification is usually obtained as a solution containing a large amount of alcohol. By bringing the EVOH resin solution after saponification into contact with water vapor, an EVOH water-containing composition having a low alcohol content is derived from the container. And can be used as a raw material for pellet production.
EVOH樹脂含水組成物をペレット原料として押出機に投入する場合、押出機内でのEVOH樹脂含水組成物の温度は、70〜170℃が好ましく、特に好ましくは80℃以上、更に好ましくは90℃以上で170℃以下である。EVOH樹脂含水組成物の温度が70℃未満の場合は、EVOH樹脂が完全に溶融しないおそれがあり、170℃を超える場合は、EVOHが熱劣化を受けやすくなるおそれがある。なお、樹脂組成物の温度は、押出機シリンダーに設置した温度センサーにより押出機先端部吐出口付近で検出した温度をいう。 When the EVOH resin hydrous composition is charged into the extruder as a pellet raw material, the temperature of the EVOH resin hydrous composition in the extruder is preferably 70 to 170 ° C, particularly preferably 80 ° C or higher, more preferably 90 ° C or higher. It is 170 degrees C or less. When the temperature of the EVOH resin hydrous composition is less than 70 ° C., the EVOH resin may not be completely melted, and when it exceeds 170 ° C., the EVOH may be susceptible to thermal degradation. The temperature of the resin composition refers to the temperature detected in the vicinity of the discharge port at the tip of the extruder by a temperature sensor installed in the extruder cylinder.
使用する押出機は特に限定しないが、ペレットの取扱い容易性の観点から、ノズルの口径(直径)は、1〜10mmが好ましく、特に好ましくは2〜5mmである。
カッター刃の枚数は、2〜8枚が好ましく、特に好ましくは3〜6枚である。
カッター刃は、押出機のダイスの吐出口に接するように取り付けられることが好ましく、よって、ダイス−カッター間距離は0mmであるが、0.01〜0.2mm程度の距離があってもよい。
カッター刃の回転数は、500〜2500rpmが好ましく、特に好ましくは1200〜2000rpmであり、更に好ましくは1500〜1900rpmである。かかる数値が上記範囲内である場合、本発明の成形方法に用いる成形材料がより効率よく得られる傾向がある。
カッター刃の周速は、1〜10m/秒が好ましく、特に好ましくは3.5〜8m/秒である。かかる数値が上記範囲内である場合、本発明の成形方法に用いる成形材料がより効率よく得られる傾向がある。
なお、樹脂のダイスからの吐出線速度は、10〜200m/秒が好ましく、特に好ましくは50〜200m/秒であり、更に好ましくは100〜180m/秒である。かかる数値が上記範囲内である場合、本発明の成形方法に用いる成形材料がより効率よく得られる傾向がある。
なお、ペレットのサイズ、形状は、上記のノズルの口径、カッター刃の枚数、カッター刃の回転数等を適宜調節することにより、調整することができる。
Although the extruder to be used is not particularly limited, the diameter (diameter) of the nozzle is preferably 1 to 10 mm, particularly preferably 2 to 5 mm, from the viewpoint of easy handling of the pellets.
The number of cutter blades is preferably 2-8, and particularly preferably 3-6.
The cutter blade is preferably attached so as to be in contact with the discharge port of the die of the extruder. Therefore, the distance between the die and the cutter is 0 mm, but there may be a distance of about 0.01 to 0.2 mm.
As for the rotation speed of a cutter blade, 500-2500 rpm is preferable, Especially preferably, it is 1200-2000 rpm, More preferably, it is 1500-1900 rpm. When such a numerical value is within the above range, the molding material used in the molding method of the present invention tends to be obtained more efficiently.
The peripheral speed of the cutter blade is preferably 1 to 10 m / second, particularly preferably 3.5 to 8 m / second. When such a numerical value is within the above range, the molding material used in the molding method of the present invention tends to be obtained more efficiently.
The discharge linear velocity from the resin die is preferably 10 to 200 m / second, particularly preferably 50 to 200 m / second, and further preferably 100 to 180 m / second. When such a numerical value is within the above range, the molding material used in the molding method of the present invention tends to be obtained more efficiently.
The size and shape of the pellet can be adjusted by appropriately adjusting the nozzle diameter, the number of cutter blades, the number of rotations of the cutter blade, and the like.
ダイスから押し出されるEVOH樹脂含水組成物、すなわち溶融状態にあるEVOH樹脂は、冷却固化する前にカットされる(ホットカット方式)。ホットカット方式は、大気中でカット(空中カット方式)、冷却水で満たされたカッター設置容器内に押出され、冷却水中でカット(水中カット方式)のいずれでもよいが、水中カット方式が好ましい。水中カット方式は、例えば、アンダーウォーターペレタイジング装置を用いて行うことができる。 The EVOH resin hydrous composition extruded from a die, that is, the EVOH resin in a molten state, is cut before being cooled and solidified (hot cut method). The hot cut method may be cut in the atmosphere (air cut method) or extruded into a cutter installation container filled with cooling water and cut in cooling water (under water cut method), but the underwater cut method is preferred. The underwater cutting method can be performed using, for example, an underwater pelletizing apparatus.
冷却水は、水に限定しない。水/アルコール混合液;ベンゼン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジプロピルエーテル等のエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル等の有機エステル類なども用いることができる。これらのうち、取扱い性が容易という点から、水、または水/アルコール混合溶液が用いられる。水/アルコール混合溶液において、水/アルコール(重量比)は通常90/10〜99/1である。なお、上記アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールを用いることができ、工業上、メタノールが好ましく用いられる。 The cooling water is not limited to water. Water / alcohol mixtures; aromatic hydrocarbons such as benzene; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as dipropyl ether; organic esters such as methyl acetate, ethyl acetate, and methyl propionate it can. Of these, water or a water / alcohol mixed solution is used because it is easy to handle. In the water / alcohol mixed solution, the water / alcohol (weight ratio) is usually 90/10 to 99/1. In addition, as said alcohol, alcohol, such as methanol, ethanol, propanol, can be used, and methanol is used preferably industrially.
水中カット方式における冷却水の温度は、溶融状態で押し出されたEVOH樹脂が瞬時に固化(凝固)しない程度の温度であり、カット前に冷却水と接触する場合には、冷却水の温度は−20〜50℃とすることが好ましく、特に好ましくは−5〜30℃である。 The temperature of the cooling water in the underwater cutting method is a temperature at which the EVOH resin extruded in the molten state does not solidify (solidify) instantaneously. When the cooling water comes into contact with the cooling water before cutting, the temperature of the cooling water is − It is preferable to set it as 20-50 degreeC, Most preferably, it is -5-30 degreeC.
(2−2)乾燥EVOH樹脂ペレットを原料として用いる場合
本発明の成形方法で用いられる成形材料を構成するEVOH樹脂ペレットの原料として、乾燥EVOH樹脂ペレット(通常、含水率が0.5重量%以下)を用いる場合、乾燥EVOH樹脂ペレットを押出混練機に投入し、溶融押出しする。
原料として用いる乾燥EVOH樹脂ペレットのサイズ、形状は特に限定しない。
押出混練機内におけるEVOH樹脂の温度は、EVOH樹脂含水組成物の場合よりも高温に設定する必要がある。具体的には、150〜300℃が好ましく、特に好ましくは200〜285℃であり、更に好ましくは240〜270℃である。設定温度が150℃未満の場合は、EVOH樹脂ペレットが完全に溶融しない傾向にある。逆に、EVOH樹脂温度が300℃を超える場合、EVOH樹脂が熱劣化を受けやすくなる傾向がある。樹脂温度は、押出機シリンダーに設置した温度センサーにより押出機先端部吐出口付近で検出した温度をいう。
(2-2) When using dry EVOH resin pellets as raw materials As raw materials for EVOH resin pellets constituting the molding material used in the molding method of the present invention, dry EVOH resin pellets (usually a moisture content of 0.5% by weight or less) ), The dried EVOH resin pellets are put into an extrusion kneader and melt extruded.
The size and shape of the dry EVOH resin pellet used as a raw material are not particularly limited.
The temperature of the EVOH resin in the extrusion kneader needs to be set higher than in the case of the EVOH resin water-containing composition. Specifically, 150-300 degreeC is preferable, Especially preferably, it is 200-285 degreeC, More preferably, it is 240-270 degreeC. When the set temperature is less than 150 ° C., the EVOH resin pellets tend not to melt completely. Conversely, when the EVOH resin temperature exceeds 300 ° C., the EVOH resin tends to be susceptible to thermal degradation. The resin temperature refers to the temperature detected in the vicinity of the discharge port at the tip of the extruder by a temperature sensor installed in the extruder cylinder.
使用する押出機は特に限定しないが、ペレットの取扱いの容易性の観点から、ノズルの口径(直径)は、1.0〜5.0mmが好ましく、特に好ましくは2.0〜3.5mmφである。
カッター刃の枚数は、2〜8枚が好ましく、特に好ましくは3〜6枚である。
カッター刃は、押出機のダイスの吐出口に接するように取り付けられることが好ましく、よって、ダイス−カッター間距離は0mmであるが、0.01〜0.2mm程度の距離があってもよい。
カッター刃の回転数は、50〜2500rpmが好ましく、特に好ましくは1000〜2300rpmであり、更に好ましくは1200〜2000rpmであり、殊更に好ましくは1500〜1900rpmである。かかる数値が上記範囲内である場合、本発明の成形方法に用いる成形材料がより効率よく得られる傾向がある。
カッター刃の周速は、1〜10m/秒が好ましく、特に好ましくは3.5〜8m/秒である。かかる数値が上記範囲内である場合、本発明の成形方法に用いる成形材料がより効率よく得られる傾向がある。
なお、樹脂のダイスからの吐出線速度は、10〜200m/秒が好ましく、特に好ましくは50〜200m/秒であり、更に好ましくは100〜180m/秒である。かかる数値が上記範囲内である場合、本発明の成形方法に用いる成形材料がより効率よく得られる傾向がある。
なお、ペレットの形状は、上記のノズルの口径、カッター刃の枚数、カッター刃の回転数等を適宜調節することにより、調整することができる。
The extruder to be used is not particularly limited, but from the viewpoint of easy handling of the pellet, the nozzle diameter (diameter) is preferably 1.0 to 5.0 mm, particularly preferably 2.0 to 3.5 mmφ. .
The number of cutter blades is preferably 2-8, and particularly preferably 3-6.
The cutter blade is preferably attached so as to be in contact with the discharge port of the die of the extruder. Therefore, the distance between the die and the cutter is 0 mm, but there may be a distance of about 0.01 to 0.2 mm.
The rotation speed of the cutter blade is preferably 50 to 2500 rpm, particularly preferably 1000 to 2300 rpm, further preferably 1200 to 2000 rpm, and still more preferably 1500 to 1900 rpm. When such a numerical value is within the above range, the molding material used in the molding method of the present invention tends to be obtained more efficiently.
The peripheral speed of the cutter blade is preferably 1 to 10 m / second, particularly preferably 3.5 to 8 m / second. When such a numerical value is within the above range, the molding material used in the molding method of the present invention tends to be obtained more efficiently.
The discharge linear velocity from the resin die is preferably 10 to 200 m / second, particularly preferably 50 to 200 m / second, and further preferably 100 to 180 m / second. When such a numerical value is within the above range, the molding material used in the molding method of the present invention tends to be obtained more efficiently.
The shape of the pellet can be adjusted by appropriately adjusting the nozzle diameter, the number of cutter blades, the number of rotations of the cutter blade, and the like.
EVOH樹脂含水組成物を原料として用いる場合と同様に、溶融状態でのカットは、空中カット方式、水中カット方式のいずれを採用してもよいが、水中カット方式が好ましい。水中カット方式における冷却水としては、EVOH樹脂含水組成物を原料として用いる場合に列挙したような冷却水を用いることができる。ただし、乾燥EVOH樹脂ペレットを原料とする場合、EVOH樹脂含水組成物を原料として用いる場合よりも凝固しやすいことから、水中カット方式における冷却水の温度は、EVOH樹脂含水組成物を原料とする場合よりも高く、0〜90℃が好ましく、特に好ましくは20〜70℃である。本発明の成形方法に用いる成形材料においては、カット直後の柔軟性の高いペレットを遠心分離機で固液分離する場合、生産効率が向上する傾向がある。 As in the case of using the EVOH resin hydrous composition as a raw material, the cut in the molten state may employ either an air cut method or an underwater cut method, but an underwater cut method is preferred. As the cooling water in the underwater cutting method, the cooling waters listed when using the EVOH resin water-containing composition as a raw material can be used. However, when dry EVOH resin pellets are used as raw materials, the temperature of the cooling water in the underwater cut method is when EVOH resin water-containing compositions are used as raw materials because it is easier to solidify than when EVOH resin water-containing compositions are used as raw materials. It is higher, 0-90 degreeC is preferable, Most preferably, it is 20-70 degreeC. In the molding material used in the molding method of the present invention, when a highly flexible pellet immediately after cutting is subjected to solid-liquid separation with a centrifuge, production efficiency tends to be improved.
以上のようにして得られたペレットは、水洗することが好ましい。特に、EVOH樹脂含水組成物を原料として得られるペレットでは、通常、ケン化時に使用する触媒の残渣であるアルカリ金属塩を含んでいることが多いので、かかるペレットの場合、最終的に得られる成形品についての着色などの品質低下を防止するために、通常、水洗される。 The pellet obtained as described above is preferably washed with water. In particular, pellets obtained using EVOH resin water-containing composition as a raw material usually contain an alkali metal salt that is a residue of a catalyst used during saponification, so in the case of such pellets, finally obtained molding In order to prevent quality deterioration such as coloring of the product, it is usually washed with water.
水洗は、10〜60℃の水槽中で実施される。例えば、EVOH樹脂ペレット100重量部に対して200〜1000重量部(特に好ましくは300〜600重量部)の水で、20〜50℃(特に好ましくは25〜35℃)で、0.5〜5時間、1〜5回(特に好ましくは1回)実施することが好ましい。このような水洗により、EVOH樹脂中の炭素数が5以下のアルコール、酢酸、酢酸ナトリウム含有量が調整され、また、オリゴマーや不純物も除去することができる。 Washing with water is carried out in a water bath at 10 to 60 ° C. For example, it is 200 to 1000 parts by weight (particularly preferably 300 to 600 parts by weight) of water with respect to 100 parts by weight of EVOH resin pellets, and 20 to 50 ° C. (particularly preferably 25 to 35 ° C.) and 0.5 to 5 It is preferable to carry out for 1 to 5 times (particularly preferably once) for a time. By such washing with water, the content of alcohol, acetic acid and sodium acetate having 5 or less carbon atoms in the EVOH resin is adjusted, and oligomers and impurities can also be removed.
水洗により、EVOH樹脂ペレット100重量部に対して、通常、炭素数が5以下のアルコールを0.0001〜1重量部、酢酸を0.01〜1重量部、酢酸ナトリウムを0.01〜1重量部に調整することができる。 By washing with water, 0.0001 to 1 part by weight of alcohol having 5 or less carbon atoms, 0.01 to 1 part by weight of acetic acid, and 0.01 to 1 part by weight of sodium acetate with respect to 100 parts by weight of EVOH resin pellets Part can be adjusted.
水洗後、必要に応じて、EVOH樹脂ペレットを、添加物の水溶液と接触させる。
添加物としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ラウリル酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸等の有機酸類またはこれらのアルカリ金属塩(ナトリウム、カリウム等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム、マグネシウム等)、亜鉛塩などの塩;または、硫酸、亜硫酸、炭酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸類、またはこれらのアルカリ金属塩(ナトリウム、カリウム等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム、マグネシウム等)、亜鉛塩などの塩等の熱安定剤が挙げられる。
これらのうち、特に、酢酸、ホウ酸およびその塩を含むホウ素化合物、酢酸塩、リン酸塩を添加することが好ましい。
かかる添加物の水溶液と接触させることにより、前記EVOH樹脂ペレット中に添加物を含有させ、溶融成形時の熱安定性等の各種物性を向上させることができる。
添加物の水溶液と接触させる方法としては、3%以下(特に好ましくは0.3〜1.5%)の添加物の水溶液を、EVOH樹脂ペレット100重量部に対して200〜1000重量部(特に好ましくは300〜600重量部)使用して、10〜80℃(特に好ましくは20〜60℃、更に好ましくは30〜40℃)で、0.5〜5時間、1〜3回(特に好ましくは1回)実施される。
After washing with water, if necessary, the EVOH resin pellets are brought into contact with an aqueous solution of the additive.
Examples of the additive include organic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid, and behenic acid, or alkali metal salts thereof (sodium, potassium, etc.), alkaline earth metal salts (calcium, Magnesium), zinc salts and the like; or inorganic acids such as sulfuric acid, sulfurous acid, carbonic acid, phosphoric acid, boric acid, or alkali metal salts thereof (sodium, potassium, etc.), alkaline earth metal salts (calcium, magnesium) Etc.), and heat stabilizers such as salts such as zinc salts.
Of these, it is particularly preferable to add boron compounds, acetates and phosphates including acetic acid, boric acid and salts thereof.
By making it contact with the aqueous solution of this additive, an additive can be contained in the said EVOH resin pellet, and various physical properties, such as thermal stability at the time of melt molding, can be improved.
As a method of bringing the aqueous solution into contact with the additive aqueous solution, 3% or less (particularly preferably 0.3 to 1.5%) of the additive aqueous solution is 200 to 1000 parts by weight (particularly with respect to 100 parts by weight of EVOH resin pellets). Preferably 300 to 600 parts by weight), 10 to 80 ° C. (particularly preferably 20 to 60 ° C., more preferably 30 to 40 ° C.), 0.5 to 5 hours, 1 to 3 times (particularly preferably) Once)
添加物の水溶液と接触させる操作により、EVOH樹脂ペレット100重量部に対して、通常、酢酸を0.001〜1重量部、ホウ素化合物を、ホウ素換算(灰化後、ICP発光分析法にて分析)で0.001〜1重量部、酢酸塩やリン酸塩(リン酸水素塩を含む)を、金属換算(灰化後、ICP発光分析法にて分析)で0.0005〜0.1重量部に調整することが好ましい。 By the operation of contacting with an aqueous solution of the additive, 0.001 to 1 part by weight of acetic acid and boron compound are usually converted into boron with respect to 100 parts by weight of EVOH resin pellet (analyzed by ICP emission spectrometry after ashing). ) 0.001 to 1 part by weight, acetate or phosphate (including hydrogen phosphate) converted to metal (after ashing and analyzed by ICP emission analysis) 0.0005 to 0.1 weight It is preferable to adjust to the part.
以上のようにして、各成分の濃度を調整した含水EVOH樹脂ペレットを乾燥する。乾燥後のEVOH樹脂ペレットの含水率は、1重量%以下が好ましく、特に好ましくは0.5重量%以下とされる。
かかる乾燥方法として、種々の乾燥方法を採用することが可能であり、例えば、遠心脱水機を用いる方法、空送中に水を切る方法、静置乾燥法、流動乾燥法等が挙げられ、幾つかの乾燥方法を組み合わせた多段階の乾燥工程を採用することも可能である。
As described above, the water-containing EVOH resin pellets in which the concentration of each component is adjusted are dried. The moisture content of the dried EVOH resin pellets is preferably 1% by weight or less, particularly preferably 0.5% by weight or less.
As such a drying method, various drying methods can be adopted. Examples include a method using a centrifugal dehydrator, a method of draining water during air transportation, a stationary drying method, a fluidized drying method, and the like. It is also possible to employ a multistage drying process that combines these drying methods.
このようにして得られたEVOH樹脂ペレットに、必要に応じて、本発明の効果を阻害しない範囲において、一般にEVOH樹脂に配合する配合剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、滑剤、可塑剤、光安定剤、界面活性剤、抗菌剤、乾燥剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、架橋剤、硬化剤、発泡剤、結晶核剤、防曇剤、生分解用添加剤、シランカップリング剤、酸素吸収剤などを配合してもよい。 In the EVOH resin pellets thus obtained, if necessary, a compounding agent generally incorporated into the EVOH resin within a range not inhibiting the effects of the present invention, such as an antioxidant, an antistatic agent, a colorant, an ultraviolet ray Absorber, lubricant, plasticizer, light stabilizer, surfactant, antibacterial agent, desiccant, antiblocking agent, flame retardant, crosslinking agent, curing agent, foaming agent, crystal nucleating agent, antifogging agent, biodegradation additive An agent, a silane coupling agent, an oxygen absorbent and the like may be blended.
<成形材料の用途>
以上のような構成を有する成形材料は、押出し安定性に優れるので、EVOH樹脂成形品を製造するための溶融成形材料として好ましく用いられる。
また当該成形材料は、溶融成形、特にフィルム、シート、繊維などの溶融押出し成形用材料として好適に用いることができる。かかる溶融成形方法としては、押出成形法(T−ダイ押出、インフレーション押出、ブロー成形、溶融紡糸、異型押出等)、射出成形法が主として採用される。
<Uses of molding materials>
Since the molding material having the above-described configuration is excellent in extrusion stability, it is preferably used as a melt molding material for producing an EVOH resin molded product.
Further, the molding material can be suitably used as a material for melt extrusion, particularly melt extrusion molding of films, sheets, fibers and the like. As such melt molding methods, extrusion molding methods (T-die extrusion, inflation extrusion, blow molding, melt spinning, profile extrusion, etc.) and injection molding methods are mainly employed.
使用する成形機の条件、種類は特に限定しないが、通常は押出機を用いる。押出機の溶融可塑化部は、スクリュ式、プランジャ式のいずれを用いることもできるが、好ましくはスクリュ式である。押出機は縦型、横型のいずれでもよく、シングルスクリュタイプ、ツインスクリュタイプのいずでもよい。また、スクリュのL/D(スクリュ長さ/スクリュ径)、圧縮比(C)も特に限定しないが、L/Dは20〜35が好ましく、特に好ましくは25〜30であり、Cは1.5〜8が好ましく、特に好ましくは2〜5の範囲内から選択される。
溶融成形温度は、通常150〜300℃の範囲から選択される。
なお、押出機のスクリュの供給部におけるバレルの設定温度は、170℃以下であることが好ましく、特に好ましくは110〜150℃であり、更に好ましくは110〜130℃である。また、スクリュの供給部に対応するバレルが複数ある場合は、スクリュ供給部に対応する複数のバレルの設定温度の最小値が上記温度であればよい。
なお、本発明の成形方法では、例えば押出機のスクリュ回転数が低く、スクリュと成形材料との間の摩擦が発生しやすい様な場合であってもフィード性が良好となる。したがって押出機のスクリュ回転数は、10〜100rpmが好ましく、特に好ましくは20〜90rpmであり、更に好ましくは30〜60rpmである。
The conditions and type of the molding machine to be used are not particularly limited, but an extruder is usually used. The melt plasticizing part of the extruder can be either a screw type or a plunger type, but is preferably a screw type. The extruder may be either a vertical type or a horizontal type, and may be either a single screw type or a twin screw type. The screw L / D (screw length / screw diameter) and the compression ratio (C) are not particularly limited, but L / D is preferably 20 to 35, particularly preferably 25 to 30, and C is 1. 5-8 are preferable, Most preferably, it selects from the range of 2-5.
The melt molding temperature is usually selected from the range of 150 to 300 ° C.
In addition, it is preferable that the preset temperature of the barrel in the supply part of the screw of an extruder is 170 degrees C or less, Especially preferably, it is 110-150 degreeC, More preferably, it is 110-130 degreeC. When there are a plurality of barrels corresponding to the screw supply unit, the minimum value of the set temperatures of the plurality of barrels corresponding to the screw supply unit may be the above temperature.
In the molding method of the present invention, for example, even when the screw rotation speed of the extruder is low and the friction between the screw and the molding material is likely to occur, the feed property is good. Therefore, the screw rotation speed of the extruder is preferably 10 to 100 rpm, particularly preferably 20 to 90 rpm, and further preferably 30 to 60 rpm.
成形によりフィルム、シートは、そのまま各種用途に用いることもできるが、通常はさらに強度を上げたり他の機能を付与したりするために他の基材と積層して積層体として用いられる。本発明の成形方法を用いて得られたEVOH樹脂フィルム、シートまたはその積層体は、優れたガスバリア性に基づいて、食品包装材料、工業薬品包装材料、農薬包装材料などの包装材料として用いられる。また、EVOH樹脂フィルム、シートまたはその積層体は、さらにカップやボトルなどに二次成形してもよい。 The film and sheet can be used for various applications as they are by molding, but are usually used as a laminate by laminating with other base materials in order to further increase the strength or impart other functions. The EVOH resin film, sheet or laminate thereof obtained by using the molding method of the present invention is used as a packaging material for food packaging materials, industrial chemical packaging materials, agricultural chemical packaging materials, and the like based on excellent gas barrier properties. In addition, the EVOH resin film, sheet or laminate thereof may be further formed into a cup or bottle.
積層体に用いられる他の基材としては熱可塑性樹脂が有用である。熱可塑性樹脂としては例えば、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン類、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン(ブロックおよびランダム)共重合体、プロピレン−α−オレフィン(炭素数4〜20のα−オレフィン)共重合体、ポリブテン、ポリペンテン等のポリオレフィン類、これらポリオレフィン類を不飽和カルボン酸またはそのエステルでグラフト変性したグラフト化ポリオレフィン類、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂(共重合ポリアミドも含む)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ビニルエステル系樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等のハロゲン化ポリオレフィン、芳香族または脂肪族ポリケトン、更にこれらを還元して得られるポリアルコール類等が挙げられるが、積層体の物性(特に強度)等の実用性の点から、ポリオレフィン系樹脂やポリアミド系樹脂が好ましく、特にはポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく用いられる。 A thermoplastic resin is useful as another substrate used in the laminate. Examples of thermoplastic resins include linear low-density polyethylene, low-density polyethylene, ultra-low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and the like, polypropylene, ethylene-propylene (block and random) copolymers, propylene -Α-olefin (α-olefin having 4 to 20 carbon atoms) copolymer, polyolefins such as polybutene and polypentene, grafted polyolefins obtained by graft-modifying these polyolefins with unsaturated carboxylic acids or esters thereof, ionomers, ethylene -Vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, polyester resin, polyamide resin (including copolymer polyamide), polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, acrylic Resins, polystyrene, vinyl ester resins, polyester elastomers, polyurethane elastomers, halogenated polyolefins such as chlorinated polyethylene and chlorinated polypropylene, aromatic or aliphatic polyketones, and polyalcohols obtained by reducing them. However, from the viewpoint of practicality such as physical properties (particularly strength) of the laminate, polyolefin resins and polyamide resins are preferable, and polyethylene and polypropylene are particularly preferably used.
これら基材樹脂には、本発明の趣旨を阻害しない範囲において、従来知られているような酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、核材、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、ワックス等を含んでいても良い。 These base resins contain an antioxidant, an antistatic agent, a lubricant, a core material, an antiblocking agent, an ultraviolet absorber, a wax and the like as conventionally known within a range not impairing the gist of the present invention. May be.
本発明の成形方法による樹脂組成物を他の基材と積層するときの積層方法は公知の方法にて行うことができる。例えば、樹脂組成物のフィルム、シート等に他の基材を溶融押出ラミネートする方法、逆に他の基材に該樹脂を溶融押出ラミネートする方法、該樹脂と他の基材とを共押出する方法、該樹脂(層)と他の基材(層)とを有機チタン化合物、イソシアネート化合物、ポリエステル系化合物、ポリウレタン化合物等の公知の接着剤を用いてドライラミネートする方法、他の基材上に該樹脂の溶液を塗工してから溶媒を除去する方法等が挙げられる。
これらの中でも、コストや環境の観点から考慮して共押出しする方法が好ましい。本発明の成形方法を用いる場合であっても、他の熱可塑性樹脂との押出し成形に適用することができる。本発明の成形方法はフィルム成形性に優れているので、すなわち溶融押出しされるフィルム幅の変動等が抑制されているので、他の熱可塑性樹脂との溶融共押出しに適用した多層構造体の製造に好適に利用することができる。
The lamination method for laminating the resin composition by the molding method of the present invention with another substrate can be performed by a known method. For example, a method of melt-extrusion laminating another substrate on a film or sheet of a resin composition, a method of melt-extrusion laminating the resin on another substrate, and a co-extrusion of the resin and another substrate Method, a method of dry laminating the resin (layer) and another substrate (layer) using a known adhesive such as an organic titanium compound, an isocyanate compound, a polyester compound, a polyurethane compound, or the like on another substrate For example, a method of removing the solvent after applying the resin solution may be used.
Among these, the co-extrusion method is preferable from the viewpoint of cost and environment. Even when the molding method of the present invention is used, it can be applied to extrusion molding with other thermoplastic resins. Since the molding method of the present invention is excellent in film moldability, that is, fluctuations in the width of the film to be melt-extruded are suppressed, production of a multilayer structure applied to melt co-extrusion with other thermoplastic resins Can be suitably used.
積層体の層構成は、本発明の成形方法に由来するEVOH樹脂層をA(A1、A2、…)、熱可塑性樹脂層をB(B1、B2、…)とするとき、A/Bの二層構造のみならず、B/A/B、A/B/A、A1/A2/B、A/B1/B2、B2/B1/A/B1/B2、B2/B1/A/B1/A/B1/B2等任意の組み合わせが可能である。また、該積層体を製造する過程で発生する端部や不良品当等を再溶融成形して得られる、該EVOH樹脂と熱可塑性樹脂の混合物を含むリサイクル層をRとするとき、B/R/A、B/R/A/B、B/R/A/R/B、B/A/R/A/B、B/R/A/R/A/R/B等とすることも可能である。 When the EVOH resin layer derived from the molding method of the present invention is A (A1, A2,...) And the thermoplastic resin layer is B (B1, B2,...), The layer structure of the laminate is A / B. Not only the layer structure but also B / A / B, A / B / A, A1 / A2 / B, A / B1 / B2, B2 / B1 / A / B1 / B2, B2 / B1 / A / B1 / A / Arbitrary combinations such as B1 / B2 are possible. In addition, when R represents a recycling layer containing a mixture of the EVOH resin and the thermoplastic resin, which is obtained by re-melt molding an end portion or a defective product generated in the process of manufacturing the laminate, B / R / A, B / R / A / B, B / R / A / R / B, B / A / R / A / B, B / R / A / R / A / R / B, etc. It is.
上記の如き積層体は、更なる物性改善のために、加熱延伸処理が施すことが好ましい。加熱延伸処理等については、公知の延伸方法を採用することができる。
延伸方法としては、ロール延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法、延伸ブロー法等の他、深絞成形、真空成形等のうち延伸倍率の高いものも採用できる。二軸延伸の場合は同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式のいずれの方式も採用できる。延伸温度は80〜170℃が好ましく、特に好ましくは100〜160℃程度の範囲から選ばれる。
The laminate as described above is preferably subjected to a heat stretching treatment for further improvement of physical properties. A known stretching method can be employed for the heat stretching process and the like.
As the stretching method, in addition to a roll stretching method, a tenter stretching method, a tubular stretching method, a stretching blow method, and the like, a deep drawing method, a vacuum forming method, or the like having a high stretching ratio can be employed. In the case of biaxial stretching, both a simultaneous biaxial stretching method and a sequential biaxial stretching method can be employed. The stretching temperature is preferably 80 to 170 ° C, and particularly preferably selected from the range of about 100 to 160 ° C.
延伸処理後、熱固定を行うことが好ましい。熱固定は周知の手段で実施可能であり、上記延伸フィルムを、緊張状態を保ちながら80〜170℃(特に好ましくは100〜160℃)で2〜600秒間程度熱処理を行う。 It is preferable to perform heat setting after the stretching treatment. The heat setting can be performed by a known means, and the stretched film is heat-treated at 80 to 170 ° C. (particularly preferably 100 to 160 ° C.) for about 2 to 600 seconds while maintaining a tension state.
積層フィルムを、生肉、加工肉、チーズ等を熱収縮包装する用途に用いる場合は、延伸後の熱固定は行わず製品フィルムとし、上記生肉、加工肉、チーズ等を該フィルムに収納して、50〜130℃(特に好ましくは70〜120℃)で2〜300秒程度の熱処理を行って、該フィルムを熱収縮させて密着包装する。 When the laminated film is used for heat shrink packaging of raw meat, processed meat, cheese, etc., it is used as a product film without heat setting after stretching, and the raw meat, processed meat, cheese, etc. are stored in the film, The film is heat-shrinked at 50 to 130 ° C. (particularly preferably 70 to 120 ° C.) for about 2 to 300 seconds, and the film is heat-shrinked and closely packed.
積層体の形状としては特に限定されず、フィルム、シート、テープ、ボトル、パイプ、フィラメント、異型断面押出物等が例示される。積層体は必要に応じ、熱処理、冷却処理、圧延処理、印刷処理、ドライラミネート処理、溶液または溶融コート処理、製袋加工、深絞り加工、箱加工、チューブ加工、スプリット加工等を行うことができる。 It does not specifically limit as a shape of a laminated body, A film, a sheet | seat, a tape, a bottle, a pipe, a filament, a profile cross-section extrudate, etc. are illustrated. The laminated body can be subjected to heat treatment, cooling treatment, rolling treatment, printing treatment, dry lamination treatment, solution or melt coating treatment, bag making processing, deep drawing processing, box processing, tube processing, split processing, etc. .
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited only to this Example.
<EVOH樹脂ペレットの製造>
(1)実施例のEVOH樹脂ペレット
エチレン含有量29モル%、鹸化度99.7モル%のEVOH樹脂の水/メタノール混合溶液(水/メタノール=40/60(重量比)、EVOH樹脂濃度45%)を原料として用いた。かかる含水EVOH樹脂を押出機に投入して溶融混錬し、該溶融物を、3個の孔(孔径2.5mm)を有するダイスより押出し、5枚の刃を有するホットカッターで切断した。この時の樹脂温度は60℃であった。カッター循環水の流量は、42リットル/分であった。この時のダイスからの吐出線速度は56.9m/分であり、カッター刃の回転数は1800rpm、周速は4.1m/秒であった。
<Manufacture of EVOH resin pellets>
(1) EVOH resin pellets of Examples EVOH resin water / methanol mixed solution (water / methanol = 40/60 (weight ratio)) having an ethylene content of 29 mol% and a saponification degree of 99.7 mol%, EVOH resin concentration of 45% ) Was used as a raw material. The water-containing EVOH resin was put into an extruder and melt-kneaded, the melt was extruded from a die having three holes (hole diameter 2.5 mm), and cut with a hot cutter having five blades. The resin temperature at this time was 60 degreeC. The flow rate of the circulating water of the cutter was 42 liters / minute. At this time, the discharge linear velocity from the die was 56.9 m / min, the rotation speed of the cutter blade was 1800 rpm, and the peripheral speed was 4.1 m / sec.
得られたペレットを流動乾燥機内122℃で16時間乾燥することにより、実施例のEVOH樹脂ペレット群からなる成形材料を得た。かかるペレットの含水率は0.14重量%であった。得られたペレット群から20粒のペレットを取り出し、上述した手法にて長径および短径を測定し、その平均値を算出した。また、20粒のペレットについて、長径/短径比を求め、平均値および標準偏差を算出した。即ち、実施例のEVOH樹脂ペレットは、長径の平均値4.6mm、短径の平均値2.8mm、長径/短径比の平均値1.67、長径/短径比の標準偏差0.15であった。 The obtained pellets were dried in a fluid dryer at 122 ° C. for 16 hours to obtain a molding material comprising the EVOH resin pellet group of the example. The moisture content of such pellets was 0.14% by weight. 20 pellets were taken out from the obtained pellet group, the major axis and the minor axis were measured by the method described above, and the average value was calculated. Further, for the 20 pellets, the major axis / minor axis ratio was determined, and the average value and standard deviation were calculated. That is, the EVOH resin pellets of the examples have an average value of the major axis of 4.6 mm, an average value of the minor axis of 2.8 mm, an average value of the major axis / minor axis ratio of 1.67, and a standard deviation of the major axis / minor axis ratio of 0.15. Met.
(2)比較例のEVOH樹脂ペレット
エチレン含有量29モル%、鹸化度99.7モル%のEVOH樹脂の水/メタノール混合溶液(水/メタノール=40/60(重量比)、EVOH樹脂濃度45%)を原料として用いた。かかる含水EVOH樹脂を押出機に投入して溶融混錬し、該溶融物を、3個の孔(孔径2.5mm)を有するダイスより押出し、3枚の刃を有するホットカッターで切断した。この時の樹脂温度は60℃であった。カッター循環水の流量は、42リットル/分であった。この時のダイスからの吐出線速度は32.9m/分であり、カッター刃の回転数は900rpm、周速は2.0m/秒であった。
(2) EVOH resin pellet of comparative example Water / methanol mixed solution of EVOH resin having an ethylene content of 29 mol% and a saponification degree of 99.7 mol% (water / methanol = 40/60 (weight ratio), EVOH resin concentration of 45% ) Was used as a raw material. The hydrated EVOH resin was put into an extruder and melt-kneaded, the melt was extruded from a die having three holes (hole diameter 2.5 mm), and cut with a hot cutter having three blades. The resin temperature at this time was 60 degreeC. The flow rate of the circulating water of the cutter was 42 liters / minute. At this time, the discharge linear velocity from the die was 32.9 m / min, the rotation speed of the cutter blade was 900 rpm, and the peripheral speed was 2.0 m / sec.
得られたペレットを流動乾燥機内122℃で16時間乾燥することにより、比較例のEVOH樹脂ペレット群からなる成形材料を得た。かかるペレットの含水率は0.22重量%であった。得られたペレット群から20粒のペレットを取り出し、上述した手法にて長径および短径を測定し、その平均値を算出した。また、20粒のペレットについて、長径/短径比を求め、平均値および標準偏差を算出した。即ち、比較例のEVOH樹脂ペレットは、長径の平均値3.9mm、短径の平均値3.0mm、長径/短径比の平均値1.29、長径/短径比の標準偏差0.11であった。 The obtained pellets were dried in a fluid dryer at 122 ° C. for 16 hours to obtain a molding material composed of EVOH resin pellets of Comparative Example. The moisture content of such pellets was 0.22% by weight. 20 pellets were taken out from the obtained pellet group, the major axis and the minor axis were measured by the method described above, and the average value was calculated. Further, for the 20 pellets, the major axis / minor axis ratio was determined, and the average value and standard deviation were calculated. That is, the EVOH resin pellet of the comparative example has an average value of the major axis of 3.9 mm, an average value of the minor axis of 3.0 mm, an average value of the major axis / minor axis ratio of 1.29, and a standard deviation of the major axis / minor axis ratio of 0.11. Met.
<成形方法>
実施例および比較例の各成形材料を押出機に投入し、下記条件で製膜し、厚み50μmのEVOH樹脂フィルムを成形した。なお、温度条件は下記表1に記載した3つの条件でそれぞれ行った。
スクリュ内径:40mm
L/D:28
スクリュ圧縮比:3.0
Tダイ:コートハンガータイプ
ダイ巾:450mm
押出機のスクリュ回転数:40rpm
押出温度(℃):C1/C2/C3/C4/H(ヘッド)/AD(アダプタ)/D(ダイス)におけるバレルの設定温度
<Molding method>
Each molding material of the example and the comparative example was put into an extruder and formed into a film under the following conditions to form an EVOH resin film having a thickness of 50 μm. In addition, the temperature conditions were respectively performed under the three conditions described in Table 1 below.
Screw inner diameter: 40mm
L / D: 28
Screw compression ratio: 3.0
T die: Coat hanger type Die width: 450mm
Screw speed of extruder: 40rpm
Extrusion temperature (° C.): Set temperature of barrel in C1 / C2 / C3 / C4 / H (head) / AD (adapter) / D (die)
<評価方法>
(フィルム幅のばらつき)
実施例および比較例の各成形材料(EVOH樹脂ペレット群)を用いて上記成形方法に従いフィルムを成形し、成形開始60分後のフィルムについて、50mmごとに計10点、フィルム幅を計測し、その計測データにおける、(a)最大値と最小値との差、(b)標準偏差を算出した。
<Evaluation method>
(Variation in film width)
Using each molding material (EVOH resin pellet group) of Examples and Comparative Examples, a film was formed according to the above molding method, and about 60 minutes after the start of molding, a total of 10 points was measured every 50 mm, and the film width was measured. In the measurement data, (a) the difference between the maximum value and the minimum value and (b) the standard deviation were calculated.
(樹脂圧の振れ)
実施例および比較例の各成形材料(EVOH樹脂ペレット群)を用いて上記成形方法に従いフィルムを成形し、成形開始40分後から60分後の押出機内各部の樹脂圧を1秒間隔で計測し、その計測データにおける標準偏差を算出した。樹脂圧の標準偏差の値が大きい方が、樹脂圧の振れが大きいことを示す。
押出機内の樹脂圧は、スクリュ端部から進行方向に向かって、距離L1〜L10進んだ第1〜第10測定位置10か所でそれぞれ測定した。
第1測定位置:距離L1=10×D(スクリュ径)
第2測定位置:距離L2=12×D
第3測定位置:距離L3=14×D
第4測定位置:距離L4=16×D
第5測定位置:距離L5=18×D
第6測定位置:距離L6=20×D
第7測定位置:距離L7=22×D
第8測定位置:距離L8=24×D
第9測定位置:距離L9=26×D
第10測定位置:距離L10=28×D
そして、第1〜第10測定位置で測定した樹脂圧の標準偏差PS1〜PS10をそれぞれ算出した。
(Resin pressure fluctuation)
Films were molded according to the above molding method using each molding material (EVOH resin pellet group) of Examples and Comparative Examples, and the resin pressure in each part of the extruder after 40 minutes from the start of molding was measured at intervals of 1 second. The standard deviation in the measurement data was calculated. The larger the standard deviation value of the resin pressure, the greater the resin pressure fluctuation.
The resin pressure in the extruder was measured at each of the ten first to tenth measurement positions advanced by distances L1 to L10 from the screw end toward the traveling direction.
First measurement position: distance L1 = 10 × D (screw diameter)
Second measurement position: distance L2 = 12 × D
Third measurement position: distance L3 = 14 × D
Fourth measurement position: distance L4 = 16 × D
5th measurement position: distance L5 = 18 × D
Sixth measurement position: distance L6 = 20 × D
Seventh measurement position: distance L7 = 22 × D
Eighth measurement position: distance L8 = 24 × D
Ninth measurement position: distance L9 = 26 × D
10th measurement position: distance L10 = 28 × D
Then, standard deviations PS1 to PS10 of the resin pressure measured at the first to tenth measurement positions were calculated, respectively.
<評価結果>
(フィルム幅のばらつき)
(Variation in film width)
参考例1および2は、スクリュの供給部におけるバレルの設定温度が180℃における溶融押出成形を実施したものである。参考例1および2では、共にフィルム幅の最大値−最小値が低い値であり、かつその標準偏差も小さく良好な結果となった。これにより、通常行われている設定温度における溶融押出成形においては、長径/短径比の平均値の値によらず、安定した成形が可能であることがわかる。 In Reference Examples 1 and 2, melt extrusion molding was performed at a barrel set temperature of 180 ° C. in the screw supply section. In Reference Examples 1 and 2, the maximum value-minimum value of the film width was a low value, and the standard deviation was small and good results were obtained. Thus, it can be seen that, in melt extrusion molding at a set temperature that is normally performed, stable molding is possible regardless of the average value of the ratio of the major axis / minor axis.
これに対してスクリュの供給部におけるバレルの設定温度が120℃における溶融押出成形を実施した実施例1、および設定温度が150℃における溶融押出成形を実施した実施例2では、比較例1および2に比べて、フィルム幅の最大値−最小値の値が小さく、フィルム幅の標準偏差も小さい。このことから、真球に比べて比較的細長いオーバル状のペレット群を成形材料として用いた実施例1および2の方が、真球に近いペレット群を成形材料として用いた比較例1および2に比べて、フィルム幅のばらつきが小さいことがわかる。 On the other hand, in Example 1 in which melt extrusion molding was performed at a barrel set temperature of 120 ° C. in the screw supply unit and in Example 2 in which melt extrusion molding was performed at a set temperature of 150 ° C., Comparative Examples 1 and 2 In contrast, the maximum value-minimum value of the film width is small, and the standard deviation of the film width is also small. Therefore, Examples 1 and 2 using oval pellets that are relatively elongated compared to true spheres as molding materials are compared with Comparative Examples 1 and 2 using pellets close to true spheres as molding materials. It can be seen that the variation in film width is small.
(樹脂圧の振れ)
参考例1および2は、いずれの計測位置においても比較的低い値となり、通常行われている設定温度における溶融押出成形においては、長径/短径比の平均値の値によらず、安定した成形が可能であることがわかる。 In Reference Examples 1 and 2, a relatively low value is obtained at any measurement position. In melt extrusion molding at a set temperature that is normally performed, stable molding is performed regardless of the average value of the major axis / minor axis ratio. It is understood that is possible.
これに対して、スクリュの供給部におけるバレルの設定温度が120℃における溶融押出成形を実施した実施例1、および設定温度が150℃における溶融押出成形を実施した実施例2では、比較例1および2に比べて、すべての測定位置において樹脂圧の標準偏差PS1〜PS10が小さい。このことから、真球に比べて比較的細長いオーバル状のペレット群を成形材料として用いた実施例1および2の方が、真球に近いペレット群を成形材料として用いた比較例1および2に比べて、樹脂圧の振れが小さいことがわかる。
以上のことから、実施例1および2は、比較例1および2に比べて、バレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する際の押出し安定性に優れるので、フィッシュアイを抑制して品質の高い成形品を得ることができる。
On the other hand, in Example 1 in which melt extrusion molding was performed at a set temperature of a barrel of 120 ° C. in the screw supply unit and in Example 2 in which melt extrusion molding was performed at a set temperature of 150 ° C., Comparative Example 1 and Compared to 2, the standard deviations PS1 to PS10 of the resin pressure are small at all measurement positions. Therefore, Examples 1 and 2 using oval pellets that are relatively elongated compared to true spheres as molding materials are compared with Comparative Examples 1 and 2 using pellets close to true spheres as molding materials. It can be seen that the fluctuation of the resin pressure is small in comparison.
From the above, Examples 1 and 2 are superior in extrusion stability at the time of melt extrusion molding by lowering the set temperature of the barrel as compared with Comparative Examples 1 and 2, so that fish eyes are suppressed and quality is improved. A high molded article can be obtained.
本発明の成形方法は、バレルの設定温度を低下させて溶融押出成形する際の押出し安定性に優れるので、フィッシュアイを抑制して品質の高い成形品を成形する際に好ましく用いられる。 Since the molding method of the present invention is excellent in extrusion stability when melt extrusion molding is performed by lowering the set temperature of the barrel, it is preferably used when molding a high-quality molded product while suppressing fish eyes.
a 長径(ペレットの最大外径)
b 断面の最大径
c 短径(断面の最小径)
F 断面
P ペレット
a Long diameter (maximum outer diameter of pellet)
b Cross section maximum diameter c Short diameter (cross section minimum diameter)
F cross section P pellet
Claims (4)
前記エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物ペレット群を構成する各ペレットは、断面がオーバル形のペレットであり、ペレットの最大外径を長径とし、該長径に垂直な断面のうち最大面積の断面における最小径を短径としたとき、長径/短径比の平均値が1.6以上であり、
前記スクリュの供給部におけるバレルの設定温度が、170℃以下であることを特徴とするエチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物の成形方法。 A molding material composed of saponified pellets of ethylene-vinyl ester copolymer is supplied to an extruder and melted while being conveyed by a screw in a heated barrel, and the molten material is extruded from the tip of the barrel and molded. A method for molding a saponified ethylene-vinyl ester copolymer for molding a product,
Each of the pellets constituting the ethylene-vinyl ester copolymer saponified pellet group is a pellet having an oval cross section, the maximum outer diameter of the pellet being the long diameter, and the cross section having the maximum area among the cross sections perpendicular to the long diameter When the minimum diameter is a minor axis, the average value of the major axis / minor axis ratio is 1.6 or more,
The setting temperature of the barrel in the supply part of the said screw is 170 degrees C or less, The shaping | molding method of the ethylene-vinyl ester copolymer saponified material characterized by the above-mentioned.
The method for forming a saponified ethylene-vinyl ester copolymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the screw has a rotation speed of 10 to 100 rpm.
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| JP (1) | JP6938873B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020040395A (en) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | 株式会社リコー | Resin powder, method of manufacturing the same, method of manufacturing three-dimensional shaping object, and device for manufacturing three-dimensional shaping object |
| EP3511361B1 (en) * | 2016-09-07 | 2022-07-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Molding material comprising a group of saponified ethylene-vinyl ester-based copolymer pellets, and molding method using same |
| JP2023092920A (en) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | 株式会社クラレ | Pellets containing ethylene-vinyl alcohol copolymer and method for producing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015131953A (en) * | 2013-12-13 | 2015-07-23 | 日本合成化学工業株式会社 | Melt molding material using EVOH resin |
| JP2015143349A (en) * | 2013-12-27 | 2015-08-06 | 日本合成化学工業株式会社 | Molding material for saponified ethylene-vinyl ester copolymer |
| JP2015155194A (en) * | 2014-01-14 | 2015-08-27 | 日本合成化学工業株式会社 | Molding material using saponified ethylene-vinyl ester copolymer |
-
2016
- 2016-09-07 JP JP2016174875A patent/JP6938873B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015131953A (en) * | 2013-12-13 | 2015-07-23 | 日本合成化学工業株式会社 | Melt molding material using EVOH resin |
| JP2015143349A (en) * | 2013-12-27 | 2015-08-06 | 日本合成化学工業株式会社 | Molding material for saponified ethylene-vinyl ester copolymer |
| JP2015155194A (en) * | 2014-01-14 | 2015-08-27 | 日本合成化学工業株式会社 | Molding material using saponified ethylene-vinyl ester copolymer |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3511361B1 (en) * | 2016-09-07 | 2022-07-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Molding material comprising a group of saponified ethylene-vinyl ester-based copolymer pellets, and molding method using same |
| JP2020040395A (en) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | 株式会社リコー | Resin powder, method of manufacturing the same, method of manufacturing three-dimensional shaping object, and device for manufacturing three-dimensional shaping object |
| JP2023092920A (en) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | 株式会社クラレ | Pellets containing ethylene-vinyl alcohol copolymer and method for producing the same |
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