JPH0343246A - ポリビニルアルコール系積層体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として施設園芸用ハウス等に被覆材として利
用されるポリビニルアルコール系積層体で、寸法安定性
及び引き裂き強力に優れたポリビニルアルコール系積層
体に関するものである。

〔従来の技術〕

施設園芸用ハウス等に利用される農業用被覆材に要求さ
れる重要な性能としては、透明性・保温性・透湿性が、
農作物の生育状態を左右する項目として挙げられる。筐
た、農作物の生育状態を直接左右する要因ではないが重
要な項目として、耐久性・非帯電性・環境安全性等が挙
げられる。ポリビニルアルコールフィルム（厚さ５０μ
）Ｈ透−を率が９０％、赤外線透過率が１８．６％、透
湿ｆ（４０℃、９０％ＲＨ）が１８００　？／ｌ・２４
時、強度保持率（暴露−年）が６０ダ、帯電性がＯＣＡ
であり、また焼却に際して何等有害物質を発生したいと
いう特徴を有している。

このようにポリビニルアルコールは、農業用被覆材とし
て要求される性能項目を充分に満たすが、寸法安定性が
悪く、これが従来農業用技覆材として使用されなかった
主な理由である。

寸法変化の度合としては、湿潤時では１４〜２３ダ膨張
し、逆に乾燥時では５〜１０％収縮する。

このため施設園芸用ハウス等に展張する際に、収縮によ
る応力や、膨張によう生じた弛みにたまった雨水等の重
みによりノ・ウスを構成するパイプを損傷したシするこ
とがある０ この欠点を改良するための手段の一つとして、熱処理に
よる結晶化と延伸による分子の高配向化の組合せが挙げ
られる。

熱処理温度としてはガラス転移点から熱分解温度まで（
７０℃〜２４０℃）の温度が用いられ、筐た延伸には一
軸延伸、同時二軸延伸、−軸固定一軸延伸、逐次二軸延
伸があシ、特に二軸延伸と熱処理を組合せることによυ
湿潤時と乾燥時における収縮率の差を２〜８１％と小さ
くすることが可能である０ しかしこの方法を用いた場合には、分子が高配向するに
従って高強度低伸度となるものの、引き裂き強力が著し
く低下するという弊害が生じる。引き裂き強力が低下す
ると、展張する際に取り付は箇所やパイプとの接触箇所
等に僅かなキズが生じた場合、その箇所から風雨等によ
って際限無く彼れが広がり、短期間のうちに使用不能状
態に陥ることとなシ、実用に供することができない。

これを補う手段として、接着剤を用いてポリビニルアル
コールフィルムを疎水性樹脂シートと貼シ合わせ、構造
的に引き裂き強力を高める方法が提案されている０ 疎水性樹脂シートとして具体的には、ポリエチレン・ポ
リプロピレン・ポリアミド・ポリエステル・ポリ塩化ビ
ニル・ポリ塩化ビニリデン′・ポリスチレン等からなる
フィルム・不織布・紙等が用いられる。接着剤としては
、ポリビニルアルコール水溶液・レゾール等のフェノー
ル樹脂系接着剤・エポキシ樹脂系接着剤・ポリウレタン
系接着剤等が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこの方法では、接着剤の塗布量のコントロ
ールが困難なために１疎水性樹脂シートの厚さが少なく
とも５０μ以上であることが必要であるが、接着剤層の
厚みを加えると得られる被覆材が厚いものとなう１柔軟
性が著しく低下し作業取扱い性が極めて悪くなる。また
ポリビニルアルコールの透湿性を生かすためにメックふ
状構造物等の空隙を有する疎水性樹脂シートを接着する
場合、充分な接着強度を得るには塗布量が乾燥基準で３
　ｆ／ｒ１以上が必要であるが、どうしても空隙から接
着剤の漏れが生じ、ポリビニルアルコール面が汚れる、
あるいは巻取シ時にブロッキングする等の弊害がある。

さらにこの方法の最大の欠点は、接着剤が液体タイプで
あるために、塗布の際にポリビニルアルコールフィルム
に寸法変化が起こシ、接着時にシワが生じることである
。これによって工程通過性が極めて悪くなること、及び
農業用被覆材に求められる重要な要因である透明性が著
しく低下することの弊害が生じる。

このように、ポリビニルアルコールフィルムは素材的に
は農業用途に有利な特徴を有しながらも、農業用被覆材
として現在まで使用されていなかったＯ 本発明はボリピ千ルアルコールの特徴である透明性・保
温性・透湿性・耐久性・非帯電性・環境安全性を損うこ
となく、寸法安定性及び引き裂き強力に優れた農業用被
覆材を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、ポリビニルアルコール系樹脂層とポリ
オレフィン系樹脂層が、不飽和カルボン酸グラフト変性
ポリオレフィン系樹脂層を介して一体化されていること
を特徴とする、ポリビニルアルコール系８Ｉ層体によっ
て達成される。筐たこのような積層体は、ポリオレフィ
ン系樹脂層の少なくとも片面に、不飽和カルボン酸グラ
フト変性ポリオレフィン系樹脂層を一体化し、しかる後
に該積層体の不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフ
イ／系樹脂層上にポリビニルアルコール系樹脂層を重ね
て加熱ナロ圧一体化することによって得られる。

本発明にかいて上記のポリビニルアルコール系樹脂層が
、湿潤時の寸法に対しての乾燥時の寸法の収縮率が０〜
３％であり、かつ展張時の寸法に対しての湿潤時の寸法
の収縮率が１．５〜０．５％であることが望ましいこと
から、ポリビニルアルコール系樹脂層は二軸延伸フィル
ムであることが好筐しい０ 用いられるポリビニルアルコールフィルムは公知のいか
なる方法によって成膜されたものでも良いが、好１しく
に前述したように二軸延伸されたフィルムである。施さ
れる二軸延伸も公知の同時二軸延伸、−軸固定一軸延伸
、逐次二軸延伸のどの方法によっても良いが、寸法安定
化のためには分子がよυ高度にバランス良く配向、結晶
化するために特に逐次二軸延伸法を採用することが望筐
しい。延伸条件としては７５〜１８０℃において縦方向
に２倍以上、より好１しくば３倍以上、横方向に１．５
倍以上、より好ましくは２倍以上延伸する。次に１７０
〜２４０℃に釦いて１０〜６０秒間熱処理を施す。この
際０．５〜３．０％の熱収縮を施しても良い。

本発明のポリビニルアルコール系樹脂層を構成する樹脂
としては、ポリ酢酸ビニルの完全または不完全ケン化物
であるポリビニルアルコール、あるいは他の共重合成分
、例えばエチレン・スチレン・塩化ビニル等を共重合し
たポリビニルアルコール系樹脂、筐たポリビニルアルコ
ールと他のポリマーを混合した樹脂混合物などが挙げら
れるが共重合及び混合成分の含有率が増加するのに伴っ
てポリビニルアルコールの特徴である透湿度・保温性等
が低下するため、実質的にポリビニルアルコールである
ことが好！しい。ポリビニルアルコール系樹脂層の厚み
については、薄いものであると充分な強度がないこと、
また厚いものであると嵩高くなり取扱い性が悪くなるこ
とから５〜５０μが好筐しく、よう好ましくは１０〜３
０μである０次に、引き裂き強力を補強するために、該
フィルムに疎水性樹脂からなる補強材を接着する。この
際に公知の液体タイプの接着剤を用いた場合、先に述べ
たような極めて重大な不都合が生じるが、本発明者等の
研究によって、不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレ
フィン系樹脂を接着層として用いると該フィルムと加熱
加圧接着することによって極めて良好な接着強度が得ら
れることが判明した。

接着剤層の主成分として用いられるポリオレフィン系樹
脂としては、融点が高いものはポリビニルアルコールフ
ィルムの熱分解が起こるため、ポリエチレンあるいはポ
リプロピレンが望ましい。

ポリオレフィン系樹脂にグラフト変性される不飽和カル
ボン酸モノマーとしては、アクリル酸・メタクリル酸・
マレイン酸・フマル酸・イタコン酸等の中よう選ばれる
が、無水マレイン酸を用いるのが最も好ましい。不飽和
カルボン酸をポリオレフィン系樹脂にグラフト変性する
方法としては、公知のいかなる方法を採用しても良い。

例えばポリオレフィン・不飽和カルボン酸及び触媒とし
て過酸化物のようなラジカル開始剤を同時に混合して溶
融均一化する方法等が挙げられる。ポリオレフィン系樹
脂層中の不飽和カルボン酸のグラフト量は、０．０１３
量多以下では充分な接着が得られず、筐た１ｏ！ｉ％以
上では一部架橋して底型性に劣るため％０．０１〜１０
重量多、より好１しくは０．０５〜５重量俤である。渣
た、必要によう他の共重合成分や、他の重合体を含んで
いても良い。不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフ
ィン層の厚みとしては、薄いものであると充分な接着が
得られないこと、筐た厚いものであると嵩高くなり取扱
い性が悪くなることから２〜２０μが好筐しく、より好
筐しくは５〜１５μである。

このような不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオＶフィ
ン系樹脂は、ポリビニルアルコ−）ｖフィルムとの接着
性は良好であるものの、引き裂き強力は弱いものである
ために、これのみでは補強材とはなう得ない。

ここにおいて、不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレ
フィン系樹脂の一方に実質的に無変性のポリオレフィン
系樹脂を配することによって、ポリビニルアルコールフ
ィルムと接着性が良好であシかつ引き裂き強力の高い補
強材となしうる。用いられるポリオレフィン系樹脂とは
、エチレン・プロピレン・１−ブテン・１−ヘキセン・
４−メチル−１−ペンテン等の単独重合体、及びこれら
オレフィン同志の共重合体も含む。特に一体化される不
飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフィン系樹脂と同
一のポリオレフィンからなるか、筐たはそれを主体とす
るポリオレフィン系樹脂が好ましい。また引き裂き強力
を大きく損わない範囲内で、他の共重合成分や他の重合
体を含んでいても良い。ポリオレフィン系樹脂層の厚み
としては、薄いものであると充分な引き裂き補強となら
ないこと、また厚いものであると嵩高くなり取扱い性が
悪くなることから５〜５０μが好ましく、よυ好１しく
は１０〜３０μである。

補強材である無変性ポリオレフィン系樹脂層の取りうる
態様としては、完全に連続したフィルムよシも適度な空
隙を有するものが好筐しい。空隙率としては、平面方向
にかける全体面積に対する空隙面積で１０〜９０φ、よ
シ好ましくは２０〜７５嘩である。この理由は、１０嘩
以下であると、農業用途に要求される重要な要因であυ
、かつポリビニルアルコールの特徴である透湿性を損う
ためで４．９．９０％以上であると、ポリビニルアルコ
ールフィルムにキズが生じた場合に破れが広がり、長期
間の使用に堪えないものとなるためである。

空隙の大きさについては、小さいものであると透明性が
低下し外観が損われ、大きいものであるとやはりフィル
ムの破れが広がり長期間の使用に耐えないため０．０１
〜１ｏｏｉが好ましく、よう好ましくは０．２５〜２５
ｍである。

補強材は、不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフィ
ン系樹脂と無変性ポリオレフィン系樹脂の二種二層共押
し出しフィルム、あるいは無変性ポリオレフィン系樹脂
の両側に不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフィン
系樹脂を配した二種三層共押し出しフィルムに、上記空
隙率を満たすように穴を開けたものであっても良いし、
と孔らフィルムをスリットしたスプリットヤーンを平織
９したメツシュ状構造物であっても良い。筐た断面形状
が、二種二層の貼り合せ型（すなわち該変性ポリオレフ
ィン層と該無変性ポリオレフィン層がテープ面に平行に
貼り合わされている断面形状）あるいは二種三層の貼シ
合せ型（すなわちテープ面に平行に、骸無変性ポリオレ
フィン層を中間層とし、その両面を該変性ポリオレフィ
ン層で被った断面形状）といえるように紡糸したテープ
ヤーン、筐たは芯に無変性ポリオレフィン系樹脂を鞘に
不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフィン系樹脂を
配した複合繊維等を平織シしたメツシュ状構造物であっ
ても良い。

以上のようにして得られた補強材を、接着面である不飽
和カルボン酸グラフト変性ポリオレフィン系樹脂の融点
以上の温度において、乾燥状態でポリビニルアルコール
フィルムとラミネートすることによって、シワを生じる
ことなく、かつ寸法安定性及び高い引き裂き強力を有し
た、ポリビニルアルコール系積層体を得ることが可能と
なった。

本発明の積層体を農業用被覆材として用いる場合のとり
うる態様としては、ポリビニルアルコールを完全に連続
フィルムのま普施設園芸弔ハウス等の外張や内張カーテ
ンとして用いる方法や、また所々穴の開いたものとして
用いる方法等がある。

またフィルムをスリットして縦糸または横糸として製織
してシート状としたものであっても良い。

本発明の積層体にかいては、必要により更に樹脂層・不
織布層・シート層等を積層しても良い。

本発明の積層体は前述したように農業用被覆材として良
好なものであるが、農業用被覆材以外の用途、例えば透
明性・透湿性等を生かし、衣料品や食料品等の包装用途
分野にも用いることができる。−例を挙げれば、補強層
を着色することにより、ポリビニルアルコール透明層と
空隙を有する着色された補強層による模様を生かした包
装材料として用いることができる。

本発明の実施態様及び効果を以下の実施例にょｂｌさら
に詳しく説明するがこれらの実施例は単に例としてとり
あげたものにすぎず、これらの実施例は本発明を何等限
定するものではない。

実施例１ 重合度１７００、ケン化度９９．９多のポリビニルアル
コールを４５％水溶液としたものを、ダイスから押し出
して成膜し、乾燥して２５０μの厚さの未延伸フィルム
を得た。

この未延伸フィルムを８０℃において縦方向に３，０倍
、さらに横方向に３．０倍逐次二軸延伸し厚さ２６μの
フィルムを得た０このフィルムラ定長のｉｔ　１９０℃
に分いて１分間熱処理し、さらに６０℃の温水に１０分
間浸漬し、５０℃の乾燥室において緊張をかけずに水分
率が３．８優となる壕で乾燥させた。

次に厚さ２０μの高密度ポリエチレンの両側に厚さ１０
μの無水マレイン酸０．５重量多変性ポリエチレンを配
した二種三層のフィルムを共押し出しし、５四幅にスリ
ットした０これを延伸して幅３　Ｗ　％厚さ３０μのテ
ープ状ヤーンとし、９本／１０ｃＴｎに平織りしたもの
を１５０℃でプレスし、交差部分を接着したメツシュと
した。空隙率は５３％であった。

こうして得られたポリビニルアルコールフィルムとメツ
シュ状構造物を１６５℃にかいてラミネートシた。

実施例２ 実施例１に記載のポリビニルアルコール未延伸フィルム
を８０℃において縦方向に３．５倍、さらに横方向に３
．５倍逐次二輪延伸し、厚さ２０μのフィルムを得た。

このフィルムを定長のま壕１９０℃にかいて１分間熱処
理し、さらに６０℃の温水に１０分間浸漬し、５０℃の
乾燥室にかいて緊張をかけずに水分率が３．８％となる
筐で乾燥させた。

次に厚さ２０μの高密度ポリエチレンと１０μの無水マ
レイン酸０．５重ｆｔ条変性ポリエチレンの二種二層の
フィルムを共押し出しし、延伸して厚さ２０μのフィル
ムとした。これに半径２．５ノの穴を２００個／ｒＩＩ
あけた。空隙率は３９多であった。

こうして得られたポリビニルアルコールフィルムと有穴
フィルムを、有穴フィルムの変性ポリエチレン層が中間
層となるように１６５℃に卦いてラミネートした。

比較例１ 実施例１に記載のポリビニルアルコール未延伸フィルム
を８０℃にかいて縦方向に３．０倍、さらに横方向に３
．０倍逐次二軸延伸し、厚さ２６μのフィルムを得た。

このフィルムを定長の一！−２１９０℃に卦いて１分間
熱処理し、さらに６０℃の温水に１０分間浸漬し、５０
℃の乾燥室にかいて緊張をかけずに水分率が３．８％と
なるまで乾燥させた０次に厚さ４０μの高密度ポリエチ
レンを押し出ししてフィルムとし、５ｍｌ［にスリット
した。これを延伸して幅３頷、厚さ３０μのテープ状ヤ
ーンとし９本／　１０　ａｎに平織りしたものを１５０
℃でプレスし、交差部分を接着したメツシュとした。

空隙率は５３％であった。

接着剤としてポリエステル系／イソシアネート二液型ポ
リウレタン系接着剤を１００７５の割合で配合したもの
を、上記ポリビニルアルコールフィルムに乾燥基準で５
２／ｄ塗布し、メツシュ構造物と接着した後乾燥した。

比較例２ 実施例１に記載のポリビニルアルコール未延伸フィルム
を８０℃にかいて縦方向に３．０倍さらに横方向に３．
０倍逐次二軸延伸し、埠さ２６μのフィルムを得た。こ
のフィルムを足長の一１１１９０℃において１分間熱処
理し、さらに６０℃の温水に１０分間浸漬し、５０℃の
乾燥室において緊張をかけずに水分率が３．８％となる
壕で乾燥させた。

次に厚さ４０μのポリエチレンを押し出ししてフィルム
とし、５箇幅にスリットした。これを延伸して幅３１ｏ
Ｉ、厚さ３０μのテープ状ヤーンとし９本／１０ｍに平
織すしたものを１５０℃でプレスし、交差部分を接着し
たメツシュとした。空隙率は５３幅でめった０ こうして得られたポリビニルアルコールフィルムとメツ
シュ状構造物を、１６５℃にふ・いてラミネートしたが
、接着しなかった。

比較例３ 実施例１に記載のポリビニルアルコール未延伸フィルム
を８０℃に釦いて縦方向に３．０倍、さらに横方向に３
．０倍逐次二軸延伸し、埠さ２６μのフィルムを得た。

このフィルムを足長の一！壕１９０℃において１分間熱
処理し、さらに６０℃の温水に１０分間浸漬し、５０℃
の乾燥室において素５長をかけずに水分率が３８％とな
る１で乾燥させた。

次に厚さ４０μの無水マレイン（１，０，５、を量φ変
性ポリエチレンを押し出ししてフィルムとし、５−幅に
スリットした。これを延伸して幅３鵡、厚さ３０μのテ
ープ状ヤーンとし９本／　１０　ｃｍに平織りしたもの
を１５０℃でプレスし、交差部分を接着したメツシュと
した。空隙率は５３％であった。

こうして得られたポリビニルアルコールフィルムとメツ
シュ状構造物を１６５℃においてラミネートシた。

参考例１ 実施例１に記載のポリビニルアルコール未延伸フィルム
をその筐１用いた。

参考例２ 実施例１に記載のポリビニルアルコール未延伸フィルム
を８０℃に訃いて縦方向に３．０倍、さらに横方向に３
．０倍逐次二軸延伸し、厚さ２６μのフィルムを得た。

このフィルムを定長の１１１９０℃にかいて１分間熱処
理し、さらに６０℃の温水に１０分間浸漬し、５０℃の
乾燥室において緊張をかけずに水分率が３．８嘩となる
まで乾燥させた。

以上７８１類のサンプルについて、透光率・透湿度・寸
法安定性・引き裂き強力を測定した。測定法は下記の通
りである。

透光率：分光光度計を用いて６００　ｎｍにおける可視
光の透過率を求めた。

透湿度、　ＪＩＳ　Ｚ−０２０８に記載の方法に従い、
４０’Ｃ９０１Ｈにおける吸湿剤の重量増加を求めた。

寸法安定性＝２０℃・６５％ＲＨで２４時間調湿した後
、湿潤状態として２５℃の恒温水中に８時間、乾燥状態
として３５℃・３７％ＲＨの乾燥機中に１３時間置き、
原長からの収縮率を測定した。

引き裂き強カニ　ＪＩＳ　Ｌ−１０９６に記載のシング
ルタンク法に従った。

それぞれについての結果を表１に示す、０表１の結果よ
り、本発明品が従来品と比較して著しく優れていること
が明らかである。このように本発明にようポリビニルア
ルコールの特徴である透明性・保温性・耐久性・非帯電
性・環境安全性を生かし、かつ寸法安定性と引き裂き強
力に優れた農業用被覆材が提供可能となった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリビニルアルコール系樹脂層とポリオレフィン
   系樹脂層が、不飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフ
   ィン系樹脂層を介して一体化されていることを特徴とす
   る、ポリビニルアルコール系積層体。
2. （２）ポリオレフィン系樹脂層の少なくとも片面に、不
   飽和カルボン酸グラフト変性ポリオレフィン系樹脂層を
   一体化し、しかる後に該積層体の不飽和カルボン酸グラ
   フト変性ポリオレフィン系樹脂層上にポリビニルアルコ
   ール系樹脂層を重ねて加熱加圧一体化することを特徴と
   する、ポリビニルアルコール系積層体の製造方法。