(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キレート化剤および触媒の共存下にエチレンと酢酸ビニルを溶媒中で共重合させてエチレン含有量１５〜６０モル％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得、得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得た共重合体樹脂を溶融成形することを特徴とするフィッシュアイが少ないフィルムの製造方法。
【請求項２】
キレート化剤が、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、クエン酸、グリコール酸、グリセリン酸のいずれかであることを特徴とする請求項１記載のフィルムの製造方法。
【請求項３】
キレート化剤を酢酸ビニル１００重量部に対して０．００１〜０．０１重量部共存させることを特徴とする請求項１あるいは２記載のフィルムの製造方法。
【請求項４】
触媒が、パーオキシド類、アゾ化合物のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の溶融成形フィルムの製造方法に関し、着色が少なく、かつフィッシュアイの少ないフィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物はガスバリアー性、機械的強度等の諸性質に優れていることから、フィルム、シート、容器、繊維等の各種用途に多用されている。
該ケン化物はエチレンと酢酸ビニルを溶媒中で共重合し、次いでケン化することによって製造されるが、該エチレン−酢酸ビニル共重合体の重合は、通常、メタノール等のアルコール溶媒中で、原料であるエチレン及び酢酸ビニルを導入してパーオキシド類、アゾ化合物等の触媒の共存下で行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の如き公知の触媒のみの存在下でエチレン−酢酸ビニル共重合体の重合を行った場合、該重合体のケン化物をフィルムにした時、フィッシュアイが多発し、品質の低下を招く場合もあり、更なる改善が望まれるところである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は上記の問題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、キレート化剤および触媒の共存下に溶媒中でエチレンと酢酸ビニルを共重合させると、エチレン含有量が１５〜６０モル％のエチレン−酢酸ビニル共重合体より得られたケン化物は着色が少なく、該ケン化物を溶融成形によりフィルムにした時、フィッシュアイも少ないことを見出し本発明を完成するに到った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
エチレンと酢酸ビニルの共重合は溶媒中での重合、すなわち溶液重合法が実施される。
エチレンと酢酸ビニルの溶液重合法は、溶媒中で触媒の存在下に行われ、連続式、回分式のいずれであっても良く、重合法に応じて適宜条件が設定される。
溶媒としては炭素数４以下のアルコール又は炭素数４以下のアルコールを主とする混合溶媒が用いられ、該アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール等が挙げられるが、好ましくはメタノールが用いられ、溶媒量としては酢酸ビニル１００重量部に対して、１〜６０重量部が好ましい。
【０００６】
触媒としては、ラジカル開始剤であれば特に制限なく用いられるが、好ましくは２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビス−（２，４，４−トリメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス−（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビス−（２−メチルイソブチラート）などのアゾ化合物、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーピバレート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキノエートなどのアルキルパーエステル類、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−シクロヘキシルパーオキシ−ジ−カーボネート、ビス（２−エチルヘキシル）ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキシ−ジ−カーボネート、ジ−イソプロピルパーオキシ−ジ−カーボネートなどのパーオキシ−ジ−カーボネート類、アセチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ジ−ラウロイルパーオキシド、ジ−デカノイルパーオキシド、ジ−オクタノイルパーオキシド、ジ−プロピルパーオキシドなどのパーオキシド類などが挙げられる。
【０００７】
触媒の使用量は、回分式の場合、酢酸ビニル１００重量部に対して、０．００２〜０．１重量部が好ましく、０．００２重量部未満では、触媒効率が悪く重合時間が長くなったり、重合が進まない場合があり、０．１重量部を越えると、重合の制御が困難となったり、重合終了後も触媒が残存して後重合を起こすことがあり好ましくない。連続式の場合、酢酸ビニル１００重量部に対して、０．００２〜０．０６重量部が好ましく、０．００２重量部未満では、触媒効率が悪く重合時間が長くなったり、重合が進まない場合があり、０．０６重量部を越えると、重合の制御が困難となったり、重合終了後も触媒が残存して後重合を起こすことがあり好ましくない。
【０００８】
本発明では、エチレン−酢酸ビニル共重合体を重合するに当たり、上記触媒とともにキレート化剤を共存させることを最大の特徴とするのもので、該キレート化剤としては、エチレンジアミンモノ酢酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン四酢酸（以下ＥＤＴＡと略記する）、ニトリロ三酢酸、１、２−シクロヒキサンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、、３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジアミン四酢酸、２−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、２−ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、イミノ酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸などのポリアミノカルボン酸類、クエン酸、グリコール酸、グリセリン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マンデル酸、サリチル酸などのオキシカルボン酸類、縮合リン酸塩、ジメチルグリオキシム、オキシン、ジチゾン等が挙げられ、好ましくは、ＥＤＴＡ、ニトリロ三酢酸、クエン酸、グリコール酸、グリセリン酸である。
【０００９】
共存させるキレート化剤の量は回分式の反応、連続式いずれの場合でも、酢酸ビニル１００重量部に対して０．００１〜０．０１重量部が好ましく、更には０．００２〜０．００６重量部である。０．００１重量部未満あるいは０．０１重量部を越えると、共重合させたエチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化してケン化物とした時、著しく着色したり、溶融成形した場合にフィッシュアイが発生することがあるので好ましくない。
【００１０】
上記のキレート化剤と触媒を重合反応系に仕込むにあたっては、▲１▼酢酸ビニル、キレート化剤、触媒を別々に、あるいはキレート化剤含有量を予めコントロールした酢酸ビニルをアルコール溶媒に溶解し、触媒を添加し、更にエチレンを高圧下に仕込む方法、▲２▼酢酸ビニルをアルコール溶媒に溶解し、触媒及びキレート化剤を添加し、更にエチレンを高圧下に仕込む方法等が実施される。
【００１１】
重合温度として好ましくは４０〜８０℃、更には５５〜７０℃である。該重合温度が４０℃未満では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が多量に必要となり、８０℃を越えると重合制御が困難となり好ましくない。  重合時間は、回分式の場合、好ましくは４〜１０時間、更には６〜９時間である。該重合時間が４時間未満では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、重合制御が困難となり、１０時間を越えると生産性の面で問題があり好ましくない。連続式の場合、重合缶内での平均滞留時間は２〜８時間が好ましく、更には２〜６時間である。該滞留時間が２時間未満では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、重合制御が困難となり、８時間を越えると生産性の面で問題があり好ましくない。
【００１２】
重合率（酢酸ビニル）は生産性の面から重合制御が可能な範囲で出来るだけ高く設定され、回分式の場合、好ましくは２０〜９０％に設定される。該重合率が２０％未満では工業的に生産性が悪く、未重合の酢酸ビニルが多量に残存するという問題があり、９０％を越えると重合制御が困難となり好ましくない。
連続式の場合、重合率は、好ましくは２０〜６０％に設定される。該重合率が２０％未満では工業的に生産性が悪く、未重合の酢酸ビニルが多量に残存するという問題があり、６０％を越えると重合制御が困難となり好ましくない。
【００１３】
また、エチレン−酢酸ビニル共重合体中のエチレン含有量は、重合缶内のエチレン圧等によりコントロールすることができ、かかる含有量は１５〜６０モル％であり、好ましくは２５〜５５モル％である。該エチレン含有量が１５モル％未満では、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化して得られたケン化物を溶融成形する場合、溶融成形性が低下すると共に、溶融成形物の高湿時のガスバリヤー性が大きく低下し、６０モル％を越えると、該ケン化物を溶融成形した場合、成形物の機械的強度及びガスバリアー性が充分でなく好ましくない。この時のエチレン圧としては１．４７〜７．３５ＭＰａに設定される。
【００１４】
又、本発明において、エチレン−酢酸ビニル共重合体の重合法はエチレン、酢酸ビニル以外に、これらと共重合可能なエチレン性不飽和単量体を共重合成分として含有しても差し支えない。該単量体としては、例えばプロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエチレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシプロピレン（メタ）アリルエーテルなどのポリオキシアルキレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレン（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリルアミド等のポリオキシアルキレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシエチレン（１−（メタ）アクリルアミド−１，１−ジメチルプロピル）エステル、ポリオキシエチレンビニルエーテル、ポリオキシプロピレンビニルエーテル、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン等が挙げられる。
【００１５】
かくして本発明の重合法でエチレン−酢酸ビニル共重合体が得られるわけであるが、かかるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、接着剤、粘着剤、塗料、繊維・織物の加工剤、紙・皮革の加工剤、各種材料のバインダー、セメント・モルタルの混和液等に利用される。
【００１６】
上記の重合法で得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体は更にケン化され、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物として用途拡大が可能であり、かかるケン化反応は、通常、アルカリ触媒の共存下に実施される。
ケン化に当たっては、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体を、アルコール（通常メタノールが用いられる）又はアルコール含有媒体中に通常２０〜６０重量％程度の濃度になる如く溶解し、アルカリ触媒（通常水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物が用いられる）を添加して４０〜１４０℃の温度で反応せしめる。
【００１７】
かかるケン化により得られるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物の酢酸ビニル成分のケン化度は８０〜１００モル％とすることが好ましく、更にはケン化度９０〜１００モル％、特に９５〜１００モル％とするのが有利である。ケン化度が８０モル％未満の場合、該エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物を溶融成形する場合の熱安定性が悪くなると共に、得られた成形物も機械的強度やガスバリアー性が大きく低下して好ましくない。
【００１８】
次に上記で得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のアルコール溶液はそのままでもよいが、好ましくは、水を加えるだけか、水を加えて、更に該ケン化物溶液を適宜濃度調整して、アルコール／水溶液としてストランド製造用の溶液とする。
【００１９】
次いで、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のアルコール／水溶液は、水又は水／アルコール（混合）溶液等の凝固液中にストランド状に押し出して析出させるのである。
【００２０】
析出させたストランドは次に切断されてペレット状となり、次いで水洗される。
水洗したペレットは酸及び／又はそれらの塩類等の薬剤の水溶液で浸漬させる等の方法で化学処理を行なうことが好ましく、かかる薬剤としては、ギ酸、酢酸、アジピン酸、リン酸、ホウ酸あるいはそれらの塩類等が挙げられ、より好ましくは酢酸、リン酸、ホウ酸あるいはそれらの塩類が用いられる。
【００２１】
上記で得られたペレットは溶融成形されて所望する成形物に成形されるのであるが、溶融成形に際しての温度条件としては１６０〜２６０℃程度とするのが望ましい。成形に際しては必要に応じガラス繊維、炭素繊維などの補強材、フィラー、着色剤、ハイドロタルサイトなどの安定剤、発泡剤、乾燥剤などの公知の添加剤を適当量配合することもある。又、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物には改質用の熱可塑性樹脂を適当量配合することもできる。
【００２２】
溶融成形法としては射出成形法、圧縮成形法、押出成形法など任意の成形法が採用できる。このうち押出成形法としてはＴ−ダイ法、中空成形法、パイプ押出法、線条押出法、異形ダイ押出法、インフレーション法などが挙げられるが、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物単独の成形物（フィルム、シート、テープ、ボトル、パイプ、フィラメント、異型断面押出物など）のみならず、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物層と他の熱可塑性樹脂層との共押出成形も可能である。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。尚、実施例中、「部」、「％」とあるのは、特に断りのない限り重量基準である。
実施例１
内容量１０ｌの重合缶を用いて以下の条件でエチレン−酢酸ビニル共重合体を連続重合した。
酢酸ビニル供給量                  １２９０ｇ／ｈｒ
メタノール供給量                    ２００ｇ／ｈｒ
ベンゾイルパーオキサイド供給量      ２５０ｍｇ／ｈｒ
ＥＤＴＡ供給量                        ５２ｍｇ／ｈｒ
（酢酸ビニル１００重量部に対して０．００４重量部となる）
重合温度                              ６７℃
エチレン圧                              ３．９２ＭＰａ
平均滞留時間                            ４ｈｒ
この時得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体のエチレン含有量は３２モル％で、酢酸ビニルの重合率は３８％であった。
得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体を以下の様にエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物として、ペレットの色相や製膜時のフィッシュアイについて評価した。
【００２４】
上記エチレン−酢酸ビニル共重合体を５０％含むメタノール溶液１００部に、該共重合体中の酢酸ビニル基に対して０．０１７当量の水酸化ナトリウムを含有するメタノール溶液１５０部を供給し、１２０〜１３０℃、圧力０．３９ＭＰａで、３０分間ケン化反応を行った。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（ケン化度９９．８モル％）のメタノール溶液の樹脂分濃度は３０％であった。
【００２５】
次に含水率６２．５％のメタノール水溶液６０部を、該エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のメタノール溶液に共沸下で供給し、１００〜１１０℃、圧力０．２９ＭＰａで、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のメタノール／水溶液中の樹脂分濃度が４０％になるまでメタノールを留出させ、完全透明なメタノール／水均一溶液を得た。
続いて得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のメタノール／水溶液を、水／メタノール溶液（重量比９５／５）よりなる凝固液槽に、ストランド状に押し出してカッターで切断し、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のペレットを得た。
【００２６】
（１）ペレットの色相
○・・・着色なし
△・・・目視でやや黄色に着色
×・・・目視で黄色に着色
次に上記で得られたケン化物を以下の条件で製膜し、得られたフィルムのフィッシュアイを以下の様に評価した。
0004451935.tif 000002
【００２７】
（２）フィッシュアイ
フィルム１００ｃｍ２当たりのフィッシュアイの数を測定した。
○・・・５個未満
△・・・５〜１０個未満
×・・・１０個以上
結果を表１に示した。
【００２８】
実施例２
実施例１において触媒を２，２’−アゾビスイソブチロニトリルとした以外は同様に実施し、エチレン含有量３２モル％、酢酸ビニルの重合率４２％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得た後、実施例１と同様にしてケン化物として、実施例１と同様に評価した。
【００２９】
実施例３
実施例１において、ＥＤＴＡの替わりに、クエン酸を用いた以外は同様に実施して、エチレン含有量３２モル％、酢酸ビニルの重合率３８％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得た後、実施例１と同様にしてケン化物として、実施例１と同様に評価した。
【００３０】
比較例１
実施例１において、ＥＤＴＡを用いなかった以外は同様に実施してエチレン含量３２モル％、酢酸ビニルの重合率３８％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得た後、実施例１と同様にしてケン化物として、実施例１と同様に評価した。
実施例および比較例の評価を表１に示した。
【００３１】
【表１】
0004451935.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
本発明では、キレート化剤および触媒の共存下にエチレンと酢酸ビニルを溶媒中で共重合させるので、得られた、エチレン含有量が１５〜６０モル％のエチレン−酢酸ビニル共重合体から製造されるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物は着色が少なく、またかかるケン化物から溶融成形により得られたフィルムはフィッシュアイが少ない。