JPH0717765B2

JPH0717765B2 - ポリビニルアルコールフイルム

Info

Publication number: JPH0717765B2
Application number: JP2334435A
Authority: JP
Inventors: 吉弘梅村; 友人大谷; 邦彦高木
Original assignee: 技術研究組合医療福祉機器研究所
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH04202438A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は，フイルムの片面は水不透過性を示し，かつフ
イルムのもう片面はおよそ40℃以下の水に対して水溶性
もしくは水分散性を示して，フイルム全体が水に溶解も
しくは分散する機能を有するフイルムに関するものであ
る。

（従来の技術）従来，水溶性と水不透過性の両方の性質を併せ持つ材料
が提案されている。

特開昭50−113556号公報には、部分加水分解されたポリ
ビニルアルコールと可塑剤および硼酸金属塩からなる，
少量の水には不溶で，多量の水には溶解する組成物が記
載されている。すなわち，大量の水もしくは体液を貯留
することは非常に困難である問題点を有する。

特表昭56−500037号公報においては，約16℃以下の水に
は溶解するが,16℃以上の水には溶解しない変性ヒドロ
キシプロピルセルロースを用いた便器の袋体が記載され
ている。しかし，トイレの水温は季節によって変動して
おり，特に夏では16℃以上になるため，トイレに流すこ
とはできないという欠点を有する。

特開昭63−181758号公報には、流水に投棄可能な人工肛
門用パウチが記載されており，ラミネートの１層が温水
可溶性と耐水性テイツシユペーパーからなっており，ト
イレの水に溶解もしくは分散せず，トイレの機能に悪影
響を及ぼすことが考えられる。

（発明が解決しようとする課題）以上述べてきた従来技術において，片面側は大量の水に
対しても不透過性を示し，一方の面側から水に接した時
には簡単に水に分解あるいは溶解するような材料は未だ
なく，製品化もされていない。

本発明は，フイルムの片面は長時間にわたって水不溶性
を示し，かつフイルムのもう一方の面から水が浸潤した
ときは，フイルム全体が短時間で容易に水に溶解もしく
は分散する基本材料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）本発明者らは，上記のごとき目的を達成すべく鋭意研究
を重ねたところ，ポリビニルアルコールのゲルの生成機
構並びに撥水剤のもつ水をはじく機能を組み合わせるこ
とにより，飛躍的にフイルムの片面の水不透過性を高
め，かつフイルムを水中に投棄した際には短時間で水に
溶解もしくは分散することを見出し，本発明に到達した
ものである。

すなわち，本発明は，ケン化度が70〜98％のポリビニル
アルコールとポリビニルアルコールのゲル化促進剤から
なるフイルムの片面に撥水剤がコーテイングされたフイ
ルムを要旨とするものである。

以下，本発明を詳細に説明する。

一般にポリビニルアルコールとは，ポリビニルアルコー
ルまたはその誘導体をいう。ポリビニルアルコールは，
酢酸ビニルを重合させたポリ酢酸ビニルを加水分解，す
なわち脱酢酸させて製造する等，公知の方法がある。こ
の工程の中で，加水分解の程度はケン化度と呼ばれ，ポ
リビニルアルコールのモノマーユニツトのうち，いくら
脱酢酸されているのか，その割合を表す量である。ケン
化度100％とは，ポリ酢酸ビニルの酢酸エステル残基が
すべて水酸基に加水分解されていることをいい，ケン化
度95％のポリビニルアルコールとは，ポリ酢酸ビニルの
モノマーユニツトが95％水酸基に置換されたものを意味
する。

本発明で用いられるポリビニルアルコールは，ケン化度
が70〜98％であり，およそ40℃以下の水に溶解もしくは
膨潤あるいは分散するものであれば特に制限はない。ま
た，ポリビニルアルコールの分子量，すなわち重合度に
制限はなく，例えば，低重合度と高重合度のポリビニル
アルコールをブレンドして使うことも可能である。さら
に，およそ40℃以下の水に溶解もしくは膨潤あるいは分
散するのであるなら，酢酸ビニルと共重合させることが
可能なモノマーをポリビニルアルコールのモノマーとし
て含む二元，三元もしくは四元共重合体であっても構わ
ない。共重合可能なモノマー成分としては，分子中に二
重結合を有するモノマーが挙げられる。一例を挙げるな
ら，メチルビニルエーテル，スチレン，塩化ビニル，ア
リルアルコール，アクリル酸およびそのエステル，メタ
クリル酸およびそのエステル，アクリロニトリル，ビニ
ルピロリドン，クロロプレン，ブタジエン，イソプレ
ン，エチレン，プロピレン等が挙げられる。

本発明で用いられるポリビニルアルコールのゲル化促進
剤とは，ポリビニルアルコールに対して凝析効果を有す
る塩類やポリビニルアルコールとジオール型の化学結合
等が可能である物質等をいう。本発明に好ましく用いら
れる塩類としては，硫酸ナトリウム，硫酸マグネシウ
ム，硫酸アルミニウム，硫酸アンモニウム，硫酸カリウ
ム等の硫酸塩，硝酸ナトリウム，硝酸アンモニウム，硝
酸アルミニウム等の硝酸塩，リン酸ナトリウム等のリン
酸塩，クロム酸カリウム等のクロム酸塩等が挙げられ
る。また，ポリビニルアルコールと上記化学結合が可能
な物質としては，硼酸，硼酸塩，硼砂や銅，アルミニウ
ム，チタン，ジルコニウム，スズ，バナジウム等の化合
物が挙げられる。

これらのゲル化促進剤のポリビニルアルコールに対する
割合は，各ゲル化促進剤のゲル化能力によって異なる
が，ポリビニルアルコールのモノマーユニツトに対して
0.1〜30モル％，好ましくは0.1〜20モル％含んでいるも
のがよい。ゲル化剤濃度が0.1モル％より低いと，フイ
ルムに要求される水不透過性能が悪くなり，また,30モ
ル％を超えると，逆にフイルムの水溶性が十分に得られ
ず，目的とするフイルム性能が得られない。

本発明におけるゲル化剤とポリビニルアルコールを構成
要素とするフイルムは，いろいろな方法で製造すること
が可能である。好ましくは，ポリビニルアルコールは，
公知の方法により，適当な温度の水に溶解，膨潤もしく
は分散させた後、ゲル化促進剤の水溶液もしくは分散液
を加え，撹拌下に混合し，流延，乾燥という工程を経て
製造できる。フイルム強度を増大させるために，熱処理
工程を加えても構わない。

本発明のフイルムは，以上のような条件で得られたゲル
化促進剤を含有したポリビニルアルコールフイルムの片
面に，撥水剤をコーテイング法，スプレー法等の公知の
方法にてコーテイングすることにより得られる。

一般に撥水剤とは，フイルム等の表面に水による湿潤
（ぬれ）に抵抗する性能を付与することを撥水加工とい
い，これに使用する薬剤のことをいう。撥水剤は，繊維
製品，特に織物等の表面加工に一般に使用されている。
表面に撥水性を与えるには，水をはじく物質が必要であ
り，表面エネルギーの小さい化合物ほど水をはじきやす
い傾向にある。化学構造で示せば，−CF₃＞−CF₂＞−CH
₃＞−CH₂の順に水をよくはじく。すなわち，パラフイン
やステアリン酸等の飽和炭化水素部分のある化合物やシ
リコーン樹脂のように多数のメチル基をもつ化合物が，
一般に撥水性を与える部分として知られている。さら
に，ペルフルオロアルキル基をもつフツ素化合物は，撥
水性と油性物質をはじく撥油性も兼ね備えている。

本発明で用いられる撥水剤として代表的な化合物を例示
すると，パラフイン，ステアリン酸アルミニウム，ステ
アリン酸ジルコニウム，シリコーン樹脂またはメチルヒ
ドロポリシロキサンを主成分とし，触媒により網状化す
る反応性シリコーン化合物やピリジニウム塩型陽イオン
界面活性剤，メチロールステアラミド，オクタデシルエ
チレンウレア等の反応性を有する長鎖の飽和炭化水素系
化合物，さらには，ペルフルオロアルキル基を側鎖にも
つアクリル酸ポリフルオロアルキルエステルを構成単位
として含有する化合物やフツ素を主鎖に含む化合物が挙
げられる。水，さらには油をはじく性質を有するペルフ
ルオロアルキル基をもつ化合物を成分とする撥水剤が好
ましく用いられるが，用途に応じて他の撥水剤を選んで
も構わない。また，コーテイング量並びにコーテイング
後の強度，耐久性の向上等のための加熱処理方法に制限
はない。

上記のような撥水剤は，撥水性をもつ化合物を少量の界
面活性剤を用いて水中に乳化した状態のものあるいは溶
媒中に分散・溶解したものをフイルム表面にコーテイン
グ法等の公知の方法でコーテイングすることができ，用
途に応じて乾燥，熱処理を施せばよい。

本発明のフイルムの厚みは特に制限はないが，通常25〜
250μｍの厚みが好ましく使用される。

また，フイルムの柔軟性をよくするために，フイルムの
性能を損なわない程度に可塑剤を添加してもよい。可塑
剤としては，一般にグリコール類が用いられる。例え
ば，エチレングリコール，トリメチレングリコール，テ
トラメチレングリコール，ペンタメチレングリコール，
ヘキサメチレングリコール，プロピレングリコール，グ
リセリン,2,3−ブタンジオール,1,3−ブタンジオール，
ジエチレングリコール，トリエチレングリコール等が挙
げられる。

さらに，ポリビニルアルコールを主成分とするフイルム
層に着色を施すため，フイルムの性能および強度を損な
わない程度に着色剤もしくは染料を添加しても構わな
い。例えば，ベンゾプルプリン4BKX（Benzopurpurine4B
KX），ニツポンオレンジGC（Nippon Orange GC），クリ
ソフエニンNS（Chrysophenine NS），ダイレクトスカイ
ブルー5B（Direct Sky Blue 5B），ニツポンフアースト
バイオレツトBB（NipponFast Vio−letBB），ダイレク
トブラウンＭ（Direct Brown M），ニツポンデイープブ
ラツクエキストラ（Nippon Deep Black extra），サル
フアーインデイゴＲ（Sulphur Indigo R），サルフアー
ブラツクBC（Sulphur Black BC），ミケスレンブルーRS
（Mikethrene Blue RS），ナフトールAS（Naphtol A
S），フアーストスカーレツトＧベース（Fast ScarletG
Base），ロゼリンNS（Rocceline NS），アシツドブリ
リアントスカーレツト3R（Acid Brilliant Scarlet 3
R），クロムグリーンＦ（Chrome Green F），クロムブ
ラツクAC（ChromeBlack AC），ロダミンＢ（Rhodamine
B），セリトンフアーストピンクF3B（Celliton Fast Pi
nkF3B），セリトンフアーストブルーFFR（Celliton Fas
t Blue FFR）等が挙げられる。

本発明のフイルム片面の水不透過性およびフイルム全体
の水に対する分散性あるいは溶解性の機能の原理は不明
であるが，表面に撥水剤の処理を施すことにより，ゲル
化剤を含むフイルムとの相乗的な効果が得られる。

本発明のフイルムを基本構成要素として，オストミーバ
ツグ，創傷包帯剤，包帯具，おしめ，生理用ナプキン，
タンポン，生ゴミ処理袋，身体排泄物用袋，採尿袋，携
帯用採尿袋，ランドリーバツグ，医療用廃棄物用容器も
しくは袋等，いろいろな分野の製品に展開が可能であ
る。

（実施例）以下，本発明を実施例に基づき詳細に説明する。

実施例１ポリビニルアルコール（以後,PVAと略す。）（UF−170
M,ユニチカ（株）製，ケン化度95.5〜97.5モル％）を15
gビーカーに採り，蒸留水90gを加えて十分に膨潤させた
後,90℃の湯浴中で強撹拌下にPVAを溶解した。この溶液
に硫酸アルミニウム1.17gを蒸留水10gに溶解したものを
撹拌下に加え，混合した。溶液中の気泡を脱泡した後，
混合液をポリエチレンテレフタレートフイルム上に流延
し，室温で一晩風乾した。得られたフイルムをＡフイル
ムとした。

次に,20cm角のＡフイルムに撥水剤として直鎖状アクリ
ル系主鎖にパーフルオロアルキル基の側鎖を有するポリ
マーの溶液からなるAG−650（旭硝子（株）製）を約2ml
均一に塗布した後，室温で約１時間乾燥し，さらに100
℃で約10分の加熱処理を施した。

比較例１実施例１において，撥水剤を塗布せずに100℃で約10分
の加熱処理を行った以外は，同様の操作を施した。

実施例２実施例１において，硫酸アルミニウム1.17gを硼酸0.21g
に代えた以外は，同様の操作を行った。

比較例２実施例２において，撥水剤を塗布せずに100℃で約10分
の加熱処理を行った以外は，同様の操作を施した。

実施例３実施例１において,PVA（UF−170M）をPVA（UP−180,ユ
ニチカ（株）製，ケン化度87〜89モル％）に代えた以外
は，同様の操作を行った。

比較例３実施例３において，撥水剤を塗布せずに100℃で約10分
の加熱処理を行った以外は，同様の操作を行った。

実施例４実施例３において，硫酸アルミニウム1.17gを硼酸0.21g
に代えた以外は，同様の操作を行った。

比較例４実施例４において，撥水剤を塗布せずに100℃で約10分
の熱処理を加えた以外は，同様の操作を行った。

実施例５実施例１において,PVA（UF−170M）をPVA（Ｅ−180,ユ
ニチカ（株）製，ケン化度87〜89モル％）に代えた以外
は，同様の操作を行った。

比較例５実施例５において，撥水剤を塗布せずに100℃で約10分
の熱処理を加えた以外は，同様の操作を行った。

試験例実施例１〜５で得られたフイルムの撥水剤処理を施した
面を内側にして，ヒートシールにて10cm角の袋を作成し
た。同様に比較例１〜５のフイルムからも同様の袋を作
成した。

各袋に蒸留水30mlを加えて，どのように変化するかを観
察した。結果を表−１に示す。

また，各フイルム10cm角を50mlの蒸留水に加え，撹拌下
に状況の変化を観察した。結果を表−２に示す。

表−１から明らかなように，本発明のフイルムから作成
した袋は,1時間以上の間にわたる保水性を有し，かつ表
−２から明らかなように，本発明のフイルムは数十分以
内に水に溶解ないしは分散する性質を有する。

（発明の効果）本発明のポリビニルアルコールフイルムは，片面は長時
間にわたって水不溶性を示し，かつフイルムのもう一方
の面から水が浸潤したときは，フイルム全体が短時間で
容易に水に溶解もしくは分散することができ，種々の分
野において非常に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−31535（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−120494（ＪＰ，Ａ) 特公昭42−7957（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケン化度が70〜98％のポリビニルアルコー
ルとポリビニルアルコールのゲル化促進剤とからなるフ
イルムの片面に撥水剤がコーテイングされたフイルム。