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JPH0586209A - Easily disintegrating film, sheet or container - Google Patents

Easily disintegrating film, sheet or container

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JPH0586209A
JPH0586209AJP27734991AJP27734991AJPH0586209AJP H0586209 AJPH0586209 AJP H0586209AJP 27734991 AJP27734991 AJP 27734991AJP 27734991 AJP27734991 AJP 27734991AJP H0586209 AJPH0586209 AJP H0586209A
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film
evoh
sheet
container
mol
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Tomoyuki Watanabe
知行 渡邊
Akemasa Aoyama
明正 青山
Masao Tsuji
正男 辻
Satoshi Hirofuji
俐 廣藤
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

Translated fromJapanese

(57)【要約】【構成】 エチレン含有量3〜24モル%のエチレン−
ビニルアルコール共重合体からなり、かつ明細書で定義
されるフィルムの重量減少が20%以上である易崩壊性
フィルム、シートまたは容器。【効果】 本発明のフィルム、シートまたは容器は易崩
壊性が優れており、またこれらは使用後廃棄物として土
中に埋め立てた場合、微生物により速やかに崩壊をう
け、その形状、強度などが消失する。
(57) [Summary] [Structure] Ethylene with an ethylene content of 3 to 24 mol%
An easily disintegrating film, sheet or container comprising a vinyl alcohol copolymer and having a film weight loss as defined in the specification of 20% or more. [Effect] The film, sheet or container of the present invention is excellent in easy disintegration, and when they are landfilled as waste after use, they are promptly disintegrated by microorganisms and lose their shape and strength. To do.

Description

Translated fromJapanese
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、易崩壊性フィルム、シ
ートまたは容器に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an easily disintegrating film, sheet or container.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に合成高分子は高度の材料特性をそ
なえ加工性に優れしかも安価であるため、あらゆる分野
で広く利用されている。しかしその成形品はかさ高く、
自らの耐久性のため投棄あるいは埋め立てしても自然に
崩壊せず、また焼却すれば発熱量が高いため、焼却設備
をいためるなど、最近プラスチック廃棄物の処理法が問
題となっている。そのため光あるいは微生物などによっ
て、部分的に分解させることにより、該プラスチック廃
棄物のかさ高さを減少させ、廃棄物の処理設備あるいは
埋め立て地を有効に利用する研究がなされてきた。
2. Description of the Related Art Generally, synthetic polymers are widely used in all fields because they have high material properties, excellent workability, and low cost. However, the molded product is bulky,
Due to its own durability, it does not naturally collapse even if it is dumped or landfilled, and the amount of heat generated when it is incinerated is high. Therefore, studies have been made to reduce the bulkiness of the plastic waste by partially decomposing it with light or microorganisms and to effectively use the waste treatment facility or landfill.

【0003】中でも、比較的安価でかつ完全な生物分解
性を有する澱粉を易崩壊性付与剤として、熱可塑性樹脂
にブレンドすることにより、生物崩壊性を有する、熱可
塑性樹脂組成物に関する研究は盛んにおこなわれている
(特開平2−14228号,同3−31333号)。
Among them, a relatively inexpensive and completely biodegradable starch is blended with a thermoplastic resin as an easily disintegrating agent to make a biodegradable thermoplastic resin composition active in research. (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-14228 and 3-31333).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のエ
チレン含有量の高いEVOHでは崩壊性の優れた成形物
が得られない。
However, conventional EVOH having a high ethylene content cannot provide a molded article having excellent disintegration.

【0005】しかして本発明の目的は、易崩壊性に優れ
た、しかもガスバリヤー性に優れたフィルム、シートま
たは容器を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a film, sheet or container which is excellent in easy disintegration and excellent in gas barrier property.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は、エチレン含
有量3〜24モル%のエチレン−ビニルアルコール共重
合体(EVOH)からなり、かつ実施例1で定義される
フィルムの重量減少が20%以上であるフィルム、シー
トまたは容器を提供することによって達成される。
The above object consists of an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) with an ethylene content of 3 to 24 mol%, and the weight loss of the film as defined in Example 1 is 20%. This is achieved by providing a film, sheet or container as above.

【0007】EVOHの生物による易崩壊性に関しては
日経ニューマテリアル1990年3月26日号に一部記
載があるし、またEVOHと天然物である澱粉よりなる
樹脂組成物に関しては、特開平2−14228および特
開平3−31333に記載がある。しかしながら従来当
業界にて常識的に用いられてきたEVOHのエチレン含
有量は25モル%以上であり、またこれらの刊行物また
は公報には本発明で特定しているような低エチレン含有
量のEVOHを使用することの具体的な実施例はない。
また、上記公報のうち特開平3−31333号にはエチ
レン含有量10〜90重量%(モル%に換算すると1
4.9〜93.4モル%)のEVOHの記載はあるが、
とくにエチレン含有量が25モル%より小さいEVOH
が易崩壊性に優れているとの記載はない。さらに本発明
者らの追試の結果、従来より用いられてきたエチレン2
5モル%以上のEVOHは本発明に記載のEVOHに比
べ崩壊性が著しく低下することがわかった。このことは
後述する比較例からも明らかである。
The biodegradability of EVOH by organisms is partly described in Nikkei New Material March 26, 1990, and regarding a resin composition comprising EVOH and starch which is a natural product, JP-A-2- 14228 and JP-A-3-31333. However, the ethylene content of EVOH which has been conventionally used in common sense in the art is 25 mol% or more, and EVOH having a low ethylene content as specified in the present invention in these publications or publications. There is no specific example of using
Further, among the above publications, JP-A-3-31333 discloses that the ethylene content is 10 to 90% by weight (converted to mol% is 1
Although there is a description of EVOH of 4.9 to 93.4 mol%,
EVOH with an ethylene content of less than 25 mol%
Is not easily disintegrated. Further, as a result of the additional test by the present inventors, ethylene 2 which has been conventionally used
It was found that 5 mol% or more of EVOH has a significantly lower disintegration property than the EVOH described in the present invention. This is also clear from the comparative example described later.

【0008】本発明においてEVOHのエチレン含有量
としては3〜24モル%であることが重要であり、好ま
しくは3〜20モル%、さらに好ましくは3〜14モル
%、最適には5〜12モル%である。エチレン含有量が
24モル%を越えると本発明の目的とするフィルム成形
時の延展性が得られないし、また易崩壊性も十分でな
い。一方3モル%を下回るとフィルムとして成形したと
き実用に耐え得る十分な強度が得られないし、また易崩
壊性も十分でない。
In the present invention, it is important that the ethylene content of EVOH is 3 to 24 mol%, preferably 3 to 20 mol%, more preferably 3 to 14 mol%, and most preferably 5 to 12 mol%. %. If the ethylene content exceeds 24 mol%, the spreadability at the time of film formation, which is the object of the present invention, cannot be obtained, and the easy disintegration is not sufficient. On the other hand, if it is less than 3 mol%, sufficient strength for practical use cannot be obtained when it is formed into a film, and easy disintegration is not sufficient.

【0009】EVOHのビニルエステル成分のけん化度
としては50%以上であることが好ましい。また熱安定
性の観点からは80%以上、さらには90%以上である
ことが好ましい。けん化度が50%を下回ると熱安定性
が低下し成形時に多量のゲルが発生するため外観が好ま
しくない。また熱水可溶性の観点からは、けん化度50
〜95%、さらには60〜95%であることが好まし
い。またEVOHとはエチレンとビニルエステルとの共
重合体けん化物であり、ここでビニルエステルとしては
酢酸ビニルが代表例としてあげられるが、他の脂肪酸ビ
ニルエステル(例ピバリン酸ビニルエステル)なども使
用できる。さらにEVOHには本発明の目的が阻害され
ない範囲で、プロピレン等の炭素数3以上のオレフィ
ン、(メタ)アクリル酸、ビニルシラン系化合物(ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランな
ど)、ビニルピロリドン系化合物などの第三成分を共重
合することは自由である。また末端および/または側鎖
に炭素数が4〜50のアルキル基を有するEVOH、水
酸基の一部が酸化されているEVOH、脂肪族ポリエス
テルがグラフトされているEVOH、末端にイオン性基
(カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその
塩、アンモニウム基など)を有するEVOHも例示され
る。またEVOHの固有粘度[溶剤 水/フェノール
15/85(重量比),30℃]は0.05〜0.2リ
ットル/g、好ましくは0.07〜0.15リットル/
gである。
The degree of saponification of the vinyl ester component of EVOH is preferably 50% or more. From the viewpoint of thermal stability, it is preferably 80% or more, more preferably 90% or more. When the degree of saponification is less than 50%, the thermal stability is lowered and a large amount of gel is generated during molding, which is unfavorable in appearance. From the viewpoint of hot water solubility, the degree of saponification is 50.
It is preferably ˜95%, more preferably 60 to 95%. EVOH is a saponification product of a copolymer of ethylene and vinyl ester, and vinyl acetate is a typical example of vinyl ester, but other fatty acid vinyl ester (eg, pivalic acid vinyl ester) can also be used. .. Further, EVOH is an olefin having a carbon number of 3 or more such as propylene, (meth) acrylic acid, a vinylsilane compound (vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, etc.), a vinylpyrrolidone compound, to the extent that the object of the present invention is not impaired. It is free to copolymerize a third component such as. Further, EVOH having an alkyl group having 4 to 50 carbon atoms at the end and / or side chain, EVOH having a part of the hydroxyl group oxidized, EVOH having an aliphatic polyester grafted, and an ionic group (carboxylic acid at the end Examples thereof include EVOH having a group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, an ammonium group, and the like. Also, the intrinsic viscosity of EVOH [solvent water / phenol
15/85 (weight ratio), 30 ° C.] is 0.05 to 0.2 liter / g, preferably 0.07 to 0.15 liter /
It is g.

【0010】本発明に使用されるEVOHは熱水可溶性
であることがEVOHの易崩壊性を促進させる効果があ
りとくに好ましい。ここで熱水可溶性とは95℃の熱水
中に1分間浸漬したとき、実質的に完全に溶解する性質
を意味する。またEVOHは熱可塑性であることが、溶
融成形が可能であることから好ましい。
The EVOH used in the present invention is particularly preferably soluble in hot water because it has the effect of promoting the easy disintegration of EVOH. Here, hot water-soluble means the property of being substantially completely dissolved when immersed in hot water of 95 ° C. for 1 minute. EVOH is preferably thermoplastic because it can be melt-molded.

【0011】実施例1で定義されるフィルムの重量減少
は20%以上であることは重要であり、さらに好ましく
は40%、さらには50%以上であり、最適には60%
以上である。
It is important that the weight loss of the film as defined in Example 1 is at least 20%, more preferably at least 40%, even at least 50%, optimally at 60%.
That is all.

【0012】また本発明の成形物(フィルム、シート、
容器)には、樹脂の成形加工性、可とう性をさらに増す
ために、他の添加剤、たとえば、水、グリセリンなどの
可塑剤を加えることは自由である。可塑剤の例としては
ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジグリ
セリン、グリセリン、1,3−および1.4−ブタンジ
オール、1,2−プロピレングリコール、ソルビトー
ル、ε−カプロラクタム、尿素、トルエンスルホン酸ア
ミド、ラウリルアミド、アセトアミド、ホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、ジオクチルフタレート、ジブチ
ルフタレート、水などから選ばれる1種あるいは2種以
上が混合して用いられる。好適にはグリセリン、水、尿
素などが用いられる。
The molded article of the present invention (film, sheet,
Other additives, for example, plasticizers such as water and glycerin can be freely added to the container) in order to further enhance the molding processability and flexibility of the resin. Examples of plasticizers are polyethylene glycol, ethylene glycol, diglycerin, glycerin, 1,3- and 1.4-butanediol, 1,2-propylene glycol, sorbitol, ε-caprolactam, urea, toluenesulfonic acid amide, lauryl. Amide, acetamide, formamide,
One kind or a mixture of two or more kinds selected from dimethyl sulfoxide, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, water and the like is used. Glycerin, water, urea and the like are preferably used.

【0013】さらに本発明の成形物には発明の効果が阻
害されない範囲で充填剤(タルク、クレー、マイカ、セ
ルロース繊維、PVA繊維など)、熱安定剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、植物油、着色剤などをブレンドする
ことも自由である。
Further, in the molded article of the present invention, fillers (talc, clay, mica, cellulose fiber, PVA fiber, etc.), heat stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, vegetable oils, etc. It is also free to blend colorants and the like.

【0014】本発明のEVOHは周知の押出し機、射出
成形機、プレス機などをもちいて任意の成形物{例:フ
ィルム、シート、各種容器(各種射出成形品、パリソ
ン)}を得ることができるし、または得られたフィルム
を延伸することによりスプリットヤーンとし、これを織
物または編物とすることもできる。成形物を得る際、延
伸成形、たとえば一軸延伸、二軸延伸(同時または逐
次)すること、さらには熱処理することなどは適宜なし
うる。
The EVOH of the present invention can be used to obtain an arbitrary molded article {eg: film, sheet, various containers (various injection molded articles, parison)} by using a well-known extruder, injection molding machine, press machine or the like. Alternatively, the obtained film may be stretched to give a split yarn, which may be used as a woven or knitted fabric. When obtaining a molded product, stretch molding such as uniaxial stretching, biaxial stretching (simultaneous or sequential), and further heat treatment can be appropriately performed.

【0015】成形物の例としては特に制限はないが、あ
る期間使用したのち、廃棄される成形物、たとえば食品
容器としてのカップ、ボトル、トレー、農業用資材とし
てのシート、くい、根おおい(マルチフィルム)、プラ
ンター、農薬・肥料・土壌改良剤等の容器あるいはキャ
リヤー材料、日用品として結束ひも、子供用のおもち
ゃ、ゴミ箱、工業用としてのクッション材、パッキン、
各種コンテナー、コロストミーバッグなどがあげられ
る。
There are no particular restrictions on the molded article, but the molded article is discarded after being used for a certain period of time, such as a cup, bottle, tray as a food container, a sheet as an agricultural material, a pile, a mulch ( Multi film), planters, containers or carrier materials for pesticides, fertilizers, soil conditioners, etc., binding cords for daily necessities, toys for children, trash cans, cushioning materials for industrial use, packing,
Examples include various containers and colostomy bags.

【0016】また該成形品を使用した後、廃棄する場合
には一般のゴミと同様のゴミ集積地に投棄した直後より
崩壊がはじまるが、土中の微生物による崩壊の効果を高
めるために土中への埋め立てによる処理方法が好適であ
る。以下、実施例にてより詳細な説明を行うが、これに
より本発明はなんら限定されるものではない。
When the molded article is used and then discarded, it begins to collapse immediately after it is dumped in the same garbage collection place as general garbage, but in order to enhance the effect of the microorganisms in the soil, A disposal method by landfilling is suitable. Hereinafter, more detailed description will be given with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

実施例1 本発明のEVOH単品の易崩壊性を検討した。エチレン
含有量7モル%、けん化度99.7%のEVOHを水/
プロパノール混合溶液を溶媒として濃度10重量%のE
VOH溶液を得た。該溶液を温度75℃に調整した回転
ドラム上に塗布することにより溶媒を蒸発させ厚さ15
μの均一なフィルムを得た。
Example 1 The ease of disintegration of a single EVOH product of the present invention was examined. EVOH having an ethylene content of 7 mol% and a saponification degree of 99.7% is treated with water /
Using a propanol mixed solution as a solvent, a concentration of 10% by weight of E
A VOH solution was obtained. The solvent was evaporated by applying the solution on a rotating drum adjusted to a temperature of 75 ° C. to a thickness of 15
A uniform film of μ was obtained.

【0018】該フィルムを15×100mmに切り出
し、95℃に調整した熱水中に1分間浸漬し、熱水溶解
性を調べた。結果を第1に示す。なお熱水溶解性は下記
のように3段階で評価した。 ○・・・完全に溶解する △・・・膨潤し、ばらばらになる ×・・・不変
The film was cut out into a size of 15 × 100 mm and immersed in hot water adjusted to 95 ° C. for 1 minute to examine hot water solubility. The results are shown first. The hot water solubility was evaluated in the following three grades. ○: completely dissolved △: swollen and separated ×: unchanged

【0019】該フィルムを0.2g切り出し、これを予
め滅菌したポリビニルアルコール(PVA)0.3%含
有液体培地100ミリリットル(ml)に浸漬した。本
培地にあらかじめPVA0.3%含有液体培地にて3日
間振とうし増殖させたPVA分解性菌液1ミリリットル
(ml)を植菌し、途中PHを7〜7.5に調整しなが
ら2週間振とうし、該フィルムの重量変化を下式より求
め表1に示した。なお振とう条件は120rpm(30
℃)である。
0.2 g of the film was cut out and immersed in 100 ml (ml) of a liquid medium containing 0.3% of polyvinyl alcohol (PVA) which had been sterilized in advance. This medium was inoculated with 1 ml (ml) of PVA-degrading bacterial solution that had been shaken and proliferated for 3 days in a liquid medium containing 0.3% PVA in advance, and the pH was adjusted to 7 to 7.5 for 2 weeks. The film was shaken, and the weight change of the film was determined by the following formula and shown in Table 1. The shaking condition is 120 rpm (30
C)).

【0020】重量は、フィルムを20℃、50%RH下に48時間放
置後に測定した値である。
[0020] The weight is a value measured after leaving the film at 20 ° C. and 50% RH for 48 hours.

【0021】なお、上記PVA0.3%含有液体培地
(PH=7.5)の組成は次の通りである。 PVA(重合度1700、けん化度99.9%) 0.3% NH4NO3 0.1% KH2PO4 0.02% K2HPO4 0.1% MgSO4・7H2O 0.02% NaCl 0.01% CaCl2・2H2O 0.01% FeSO4・7H2O 0.001% Peptone 0.005% Y.ext. 0.005% ピロロキノリンキノン 1μg/ml
The composition of the liquid medium containing 0.3% PVA (PH = 7.5) is as follows. PVA (polymerization degree 1700, saponification degree99.9%) 0.3% NH 4 NO 3 0.1% KH 2 PO 4 0.02% K 2 HPO 4 0.1% MgSO 4 · 7H 2 O 0.02 % NaCl 0.01% CaCl2 .2H2 O 0.01% FeSO4 .7H2 O 0.001% Peptone 0.005% Y.V. ext. 0.005% pyrroloquinoline quinone 1 μg / ml

【0022】実施例2〜3および比較例1〜4 表1に示す以外は実施例1と同じ条件で実施した。結果
を表1に示す。
Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 The same conditions as in Example 1 were carried out except that shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

【0023】実施例4 易崩壊性付与剤としてエチレン含有量10モル%、けん
化度90%のEVOH90重量部と可塑剤としてグリセ
リン10重量部をブレンドし、スクリュー直径40m
m、L/D=26のフルフライト型スクリューを有する
一軸押出機を用いて溶融混練し、押出機の先端に取り付
けたペレットダイより押出機温度180℃にてストラン
ドと化し、引き続きペレタイザーを用いてペレットと化
した。
Example 4 90 parts by weight of EVOH having an ethylene content of 10 mol% and a saponification degree of 90% was blended as an easily disintegrating agent, and 10 parts by weight of glycerin was blended as a plasticizer, and the screw diameter was 40 m.
m, L / D = 26 using a single-screw extruder having a full flight type screw, melt-kneaded, and a pellet die attached to the tip of the extruder to form a strand at an extruder temperature of 180 ° C., and then using a pelletizer. Pelletized.

【0024】該ペレットは上記押出機に550mm幅、
リップ開度0.3mmのコートハンガーダイを取り付け
た製膜装置より押出し、直径800mmのキャストドラ
ムを有する引取装置にてフィルム(15μ)を得た。
The pellets were 550 mm wide in the above extruder,
The film was extruded from a film forming apparatus equipped with a coat hanger die having a lip opening of 0.3 mm, and a film (15 μ) was obtained by a take-up apparatus having a cast drum having a diameter of 800 mm.

【0025】得られたフィルムを土壌中(表層下5〜1
0cm)に埋設し、6ケ月後の該フィルムの状態を次の
4段階で易崩壊性を評価した。その結果本発明のフィル
ムはBと評価された。 A・・・ひどく損傷 B・・・かなり損傷 C・・・やや損傷 D・・・不変 なお実施例1〜4で得られたフィルムの破断強度、破断
伸度は充分実用に耐える値を示した。
The obtained film was placed in soil (under the surface layer, 5 to 1).
The film was embedded in 0 cm) and the state of the film after 6 months was evaluated for easy disintegration according to the following 4 stages. As a result, the film of the present invention was evaluated as B. A ... Severe damage B ... Considerable damage C ... Slight damage D ... Invariant Note that the breaking strength and breaking elongation of the films obtained in Examples 1 to 4 were values that were sufficiently practical. ..

【0026】[0026]

【表1】[Table 1]

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明のフィルム、シートまたは容器は
易崩壊性が優れており、さらにこれらは使用後廃棄物と
して土中に埋め立てた場合、微生物により速やかに崩壊
をうけ、その形状、強度などが消失する。
EFFECT OF THE INVENTION The film, sheet or container of the present invention is excellent in easy disintegration, and when they are landfilled as waste after use, they are promptly disintegrated by microorganisms, their shape, strength, etc. Disappears.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣藤 俐 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社クラ レ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroto Hiroto 1621 Sakata, Kurashiki City, Okayama Prefecture Kuraray Co., Ltd.

Claims (3)

Translated fromJapanese
【特許請求の範囲】[Claims]【請求項1】 エチレン含有量3〜24モル%のエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体からなり、かつ明細書で
定義されるフィルムの重量減少が20%以上である易崩
壊性フィルム、シートまたは容器。
1. An easily disintegrating film, sheet or container comprising an ethylene-vinyl alcohol copolymer having an ethylene content of 3 to 24 mol% and having a film weight loss as defined in the specification of 20% or more.
【請求項2】 エチレン−ビニルアルコール共重合体が
熱水可溶性である請求項1記載の易崩壊性フィルム、シ
ートまたは容器。
2. The easily disintegrating film, sheet or container according to claim 1, wherein the ethylene-vinyl alcohol copolymer is soluble in hot water.
【請求項3】 エチレン−ビニルアルコール共重合体が
熱水可溶性で、かつ熱可塑性である請求項1記載の易崩
壊性フィルム、シートまたは容器。
3. The easily disintegrating film, sheet or container according to claim 1, wherein the ethylene-vinyl alcohol copolymer is hot water-soluble and thermoplastic.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001302869A (en)*2000-04-242001-10-31Kuraray Co Ltd Vinyl alcohol polymer composition and molded article

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JP2001302869A (en)*2000-04-242001-10-31Kuraray Co Ltd Vinyl alcohol polymer composition and molded article

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