JPH0940834A

JPH0940834A - ポリビニルアルコール系フィルム

Info

Publication number: JPH0940834A
Application number: JP21134395A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kozuka; 佳明小塚; Takashi Nakajima; 中島　　隆; Hiroshi Noguchi; 博司野口
Original assignee: Unitika Chemical Co Ltd
Current assignee: Unitika Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】冷水易溶性の化合物をブレンドすることによ
り、機械的強度に優れ、製造が安価で容易な冷水易溶性
ＰＶＡ系フィルムを提供する。【構成】ポリビニルアルコール系樹脂と該ポリビニル
アルコール系樹脂１００重量部に対して１〜１００重量
部の水溶性スルホン酸塩含有化合物を配合した組成物か
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷水易溶性のポリビニ
ルアルコール系フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷水易溶性フィルムは、洗濯用洗剤、殺
虫剤、漂白剤、洗浄剤等の各種の包装用途に使用されて
おり、特に被包装材が有毒であったり、使用者に付着し
たり、あるいは所定の使用量が必要な場合などの包装に
使用され、使用時には、所定量の包装物を開封せずにそ
のまま水中に投入して所定量の被包装材の水溶液または
分散液を得ることができる。

【０００３】このように、冷水易溶性フィルムを用いて
包装すれば、使用時には迅速に水溶性フィルムが水に溶
解ないし分散するため、取扱いが非常に簡便となる。ポ
リビニルアルコール（以降ＰＶＡと略記する）系フィル
ムは、皮膜が強靱で透明性に優れ、印刷性も良いという
優れた特長を有しているため、従来より、ＰＶＡ系フィ
ルムが水溶性フィルムとしてよく用いられてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＶＡ
系樹脂の溶解速度は、冷水に対して瞬時に溶解する必要
がある用途に対しては、満足できるものではなかった。

【０００５】このような問題に対し、ＰＶＡ系樹脂に各
種変性基を導入することによって、上記欠点を補うこと
が、特開昭６２−１７９５５０号公報、特開平４−１７
０４０５号公報、特開平４−１１４０１４号公報、特開
平５−５９１１３号公報に提案されている。

【０００６】しかし、上記のような従来法では、実用レ
ベルで満足することができる冷水溶解速度を持たせるた
めには、多量の変性基を導入する必要がある。変性基を
多量に導入すると、重合度が低くなり、フィルムとして
必要な機械的強度が得られなくなるといった問題点があ
った。

【０００７】本発明は、冷水易溶性の化合物をブレンド
することにより、機械的強度に優れ、製造が安価で容易
な冷水易溶性ＰＶＡ系フィルムを提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のＰＶＡ系フィル
ムは、ＰＶＡ系樹脂と該ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対
して１〜１００重量部の水溶性スルホン酸塩含有化合物
を配合した組成物からなることを特徴とするものであ
る。

【０００９】以下、本発明について具体的に説明する。
本発明で用いるＰＶＡ系樹脂としては、種々の重合度、
鹸化度のものが使用可能である。フィルムの水溶解性及
び機械的物性の点で、特に平均重合度が３００〜４００
０、鹸化度が７０ｍｏｌ％以上のものが好ましい。

【００１０】本発明において用いられるＰＶＡ系樹脂
は、少量の他の成分を分子内に含んでいてもよい。その
ような他成分の一例としては、（メタ）アクリル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イ
タコン酸等のカルボキシル基含有単量体又はその塩、ア
クリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソ−ダ、
アリルスルホン酸ソ−ダ、ビニルスルホン酸ソ−ダ等の
スルホン酸基含有単量体またはその塩、ピバリン酸ビニ
ル、バーサチック酸ビニル等の分岐脂肪酸ビニル、ビニ
ルピロリドン等のピロリドン含有単量体、エチレン、プ
ロピレン等のα−オレフィン類、（メタ）アクリル酸エ
ステル類、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、
Ｎ−メチロ−ルアクリルアミド、Ｎ−ビニル−２−ピロ
リドン等のアミド基含有単量体、アルキルビニルエ−テ
ル類、トリメトキシルビニルシラン等のシリル基含有単
量体、アリルアルコ−ル、ジメチルアリルアルコ−ル、
イソプロペニルアルコール等の水酸基含有単量体、アリ
ルアセテ−ト、ジメチルアリルアセテ−ト、イソプロペ
ニルアリルアセテ−ト等のアセチル基含有単量体、塩化
ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン含有単量体、スチ
レン等の芳香族系単量体と酢酸ビニルの共重合体を鹸化
する方法がある。特に水溶性を向上させるという点では
カルボキシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体が
好ましい。また、本発明において、ホルマリン、ブチル
アルデヒド等のアルデヒド類によりアセタール化された
ＰＶＡ系樹脂を用いてもよい。

【００１１】本発明に用いられるスルホン酸塩含有化合
物は、分子内にスルホン酸の塩を含んだ水溶性の化合物
であり、低分子のものでも高分子のものでも、または、
両者併用でもどちらでも良い。例えば、スルホン酸塩含
有化合物としてはアルキルスルホン酸塩類、プロピルベ
ンゼンスルホン酸ソ−ダやｎ−パラフィンベンゼンスル
ホン酸ソ−ダのようなアルキルベンゼンスルホン酸塩
類、イソプロピルナフタレンスルホン酸ソ−ダやブチル
ナフタレンスルホン酸ソ−ダのようなアルキルナフタレ
ンスルホン酸塩類、ナフタレンスルホン酸ソ−ダ・ホル
マリン重縮合物のようなナフタレン・スルホン酸塩ホル
マリン重縮合物類、メラミン・スルホン酸ソーダ・ホル
マリンのようなメラミンスルホン酸塩ホルマリン重縮合
物類、ジ−（2-エチルヘキシル）スルホコハク酸ソ−ダ
エステルのようなジアルキルスルホコハク酸エステル塩
類、アルキルスルホ酢酸塩類、Ｎ−アシルメチルタウリ
ン類、アリルスルホン酸ソ−ダのようなα−オレフィン
スルホン酸塩類、また、ポリエチレンスルホン酸ソ−ダ
やポリアリルスルホン酸ソ−ダやポリスチレンスルホン
酸ソ−ダのようなスルホン酸を含有する単量体の重合物
及びその他の単量体との共重合物等が挙げられる。特
に、スルホン酸塩含有化合物のブリードアウトを防ぐと
いう点では、高分子のものが好ましい。中でも、特に好
ましくはポリスチレンスルホン酸ソーダである。スルホ
ン酸塩を含有した化合物はＰＶＡ系樹脂と相溶性がよ
く、ブレンドすると均質に混ざり、ＰＶＡ系樹脂の水溶
解速度を著しく向上させることができる。

【００１２】スルホン酸塩含有化合物の配合量としては
ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部の
範囲であり、好ましく、５〜８０重量部である。１重量
部より少ないと、水溶解性改良の効果は十分に得ること
ができない。また、１００重量部より多く配合すると、
得られたフィルムは相分離を起こし、非常にもろくな
り、実用的な機械的強度が得られなくなる。

【００１３】なお、本発明において、フィルムに柔軟性
を付与するために可塑剤を配合してもよい。ＰＶＡ系樹
脂の可塑剤としてはグリセリン、ジグリセリン、エチレ
ングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリエチレング
リコ−ル、プロピレングリコ−ル、ソルビト−ル、ポリ
エチレングリコ−ル、トリメチロールエタン、トリメチ
ロ−ルプロパン、ペンタエリスリト−ル、２，３−ブタ
ンジオ−ル、１，３−ブタンジオ−ル、マンニト−ル等
の多価アルコ−ル、ジメチルアセトアミド等のアミド
類、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、ジメチルスル
ホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。好ましく
は、グリセリン、ジグリセリンである。

【００１４】ＰＶＡ系樹脂を水に溶解する際に発生する
発泡を防ぐために、消泡剤を使用しても差し支えない。
一般に市販されているＰＶＡ系樹脂用の消泡剤でフィル
ムの溶解性に悪影響を及ぼさないものであれば、いずれ
も使用することができる。消泡剤の量としては特に限定
されるものではなく、通常ＰＶＡ系樹脂の発泡を防ぐの
に必要な量だけ使用する。従って、消泡剤の配合量はＰ
ＶＡ系樹脂１００重量部に対して１．０重量部以下が適
当である。

【００１５】本発明の方法で得られたＰＶＡ系樹脂のフ
ィルムに対し、高度な耐ブロッキング性が要求される場
合には、更にスリップ剤及びブロッキング防止剤を配合
することができる。これらを配合することにより高温高
湿下でブロッキングし易いというＰＶＡ系樹脂のフィル
ムの欠点を著しく改良することができる。

【００１６】スリップ剤はフィルム表面に凹凸を形成
し、得られたフィルムに易滑性を付与するために配合す
るが、例えば、炭酸カルシウム、アルミナ、アパルジャ
イト、カオリンクレ−、二酸化珪素、珪酸カルシウム、
酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、バライト、硫酸カルシウム、二酸化チタン、クレ
−、タルク、ベントナイト、木粉、でんぷん等が挙げら
れる。スリップ剤の配合量はＰＶＡ系樹脂１００重量部
に対して５重量部以下が望ましい。

【００１７】ブロッキング防止剤は成型後のフィルム表
面の密着防止、開口を容易にするために配合されるが、
一般に市販されているものを用いればよい。例えば、炭
素数が１２〜３０の炭化水素、高級脂肪酸、オキシ脂肪
酸、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド、脂肪
酸低級アルコ−ルエステル、脂肪酸多価アルコ−ルエル
テル、脂肪酸ポリグリコ−ルエステル、脂肪酸脂肪アル
コ−ルエステル、脂肪酸グリセリンエステル、脂肪アル
コ−ル、金属石鹸等が挙げられる。

【００１８】具体的な例を挙げると、パラフィンワック
ス、低重合度ポリエチレン、ステアリン酸、ミスチン
酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、ステアリルアミド、パ
ルミチルアミド、オレイルアミド、メチレンビスステア
ロアミド、エチレンビスステアロアミド、ブチルステア
レ−ト、硬化ヒマシ油、エチレングリコ−ルモノステア
レート、エチレングリコールモノステアレート、ステア
リン酸モノグリセリド、オレイン酸モノグリセリド、ス
テアリルアルコ−ル、セチルアルコール、ステアリン酸
鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、
ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグシウム等が
挙げられる。ブロッキング防止剤の配合量はＰＶＡ系樹
脂１００重量部に対して２重量部以下が望ましい。

【００１９】本発明のフィルムの製造方法は特に限定さ
れるものではなく、キャスト法、溶融押し出し法等によ
り製造できる。例えば、単にＰＶＡ系樹脂とスルホン酸
塩含有化合物との水溶液を形成し、この溶液を平滑な流
延面に載置させ、水が蒸発した後、流延面から剥離する
と、透明で均一なフィルムが得られる。前記流延面はス
チ−ル、アルミニウム、ガラス、ポリマ−（例えばポリ
オレフィン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリカ−ボネ−ト、ポリハロ−カ−ボン等）等の様
に、平滑で硬質の材料ならいずれでも良い。水性溶媒の
蒸発速度は、流延面を加熱するか、沈着した溶液を例え
ば被加熱空気か赤外線にさらすことにより高めることが
できる。流延面は平らで良く、或いは、標準（ドラム
型）の工業用のフィルム製造用流延機で作り、次いで、
例えばオ−ブン乾燥できる。

【００２０】フィルムの厚みは特に制限はないが、通常
５〜２００μｍのものが好んで用いられる。また、フィ
ルム形状は平滑でも良いが、得られたフィルムにエンボ
ス処理等により凹凸を付けることもできる。フィルムの
凹凸は「冷水易溶性」と「ブロッキング防止性」の点で
は特に有効である。

【００２１】本発明では、ＰＶＡ系樹脂のフィルムにＰ
ＶＡ系樹脂単体のみならず、ポリアクリル酸又はその
塩、ポリアクリルアミド、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロ−ス、メチルセル
ロ−ス等のセルロ−ス類等の水溶性又は水分散性の樹脂
と混合したり、他の熱可塑性樹脂、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン、ポ
リエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニ
ルブチラ−ルあるいはエチレン−酢酸ビニル共重合体及
びその鹸化物等と混合することも可能である。

【００２２】本発明で得られたフィルムは冷水での溶解
速度が速いため、例えば洗剤や殺虫剤、漂白剤、洗浄
剤、農薬、浴用剤、トイレタリ−製品等の包装材料とし
て用いられるものである。

【００２３】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。

【００２４】実施例中の各物性は以下に記す方法により
測定したものである。評価方法（均一性）調整したフィルムの状態を観察した。評価基準 ○：均一 ×：不均一（相分離）

【００２５】（冷水溶解時間）２０℃、６５％ＲＨ下で
２４時間調湿したフィルムを１cm×１cmの大きさに切断
した。これを５℃の蒸留水に浸漬し、フィルムが完全に
溶解するまでの時間を測定した。

【００２６】（フィルム強度）２０℃、６５％ＲＨで２
４時間調湿したフィルムを東洋精機（株）製ストログラ
フＲ型を用いて、フィルムが破断するときの強度を測定
した。（チャック間距離３０mm、引張速度５０mm／分）（総合評価）得られたフィルムの総合評価評価基準 ○：良好 ×：問題有り

【００２７】実施例１ＰＶＡ（強化度８８ｍｏｌ％、平均重合度１８５０）の
１５％水溶液にアリルスルホン酸ソ−ダの１５％水溶液
を、ＰＶＡ１００重量部に対してアリルスルホン酸ソ−
ダ１０重量部となるように加え、十分に攪拌して均一な
溶液とした。この水溶液を、表面が平滑で水平なポリエ
ステル板上にアプリケ−タ−を使用して流延し、オ−ブ
ン乾燥して透明で均一なフィルムを得た。得られたフィ
ルムの厚みは３０μｍであった。

【００２８】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が十分速く、強度も
十分なフィルムで、全体として良好な結果であった。

【００２９】実施例２ＰＶＡ（鹸化度８８ｍｏｌ％、平均重合度１８５０）の
１５％水溶液にポリスチレンスルホン酸ソ−ダ（平均分
子量５０００）の１５％水溶液を、ＰＶＡ１００重量部
に対してポリスチレンスルホン酸ソ−ダ１０重量部とな
るように加え、十分に攪拌して均一な溶液とした。この
水溶液を、表面が平滑で水平なポリエステル板上にアプ
リケ−タ−を使用して流延し、オ−ブン乾燥して透明で
均一なフィルムを得た。得られたフィルムの厚みは３０
μｍであった。

【００３０】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が十分速く、強度も
十分なフィルムで、全体として良好な結果であった。

【００３１】実施例３ＰＶＡ（鹸化度８８ｍｏｌ％、平均重合度１８５０）の
１５％水溶液にポリスチレンスルホン酸ソ−ダ（平均分
子量５０００）の１５％水溶液を、ＰＶＡ１００重量部
に対してポリスチレンスルホン酸ソ−ダ８０重量部とな
るように加え、十分に攪拌して均一な溶液とした。この
水溶液を、表面が平滑で水平なポリエステル板上にアプ
リケ−タ−を使用して流延し、オ−ブン乾燥して透明で
均一なフィルムを得た。得られたフィルムの厚みは３０
μｍであった。

【００３２】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が十分速く、強度も
十分なフィルムで、全体として良好な結果であった。

【００３３】実施例４ＰＶＡ（鹸化度９３ｍｏｌ％、平均重合度１３００）の
１５％水溶液にアリルスルホン酸ソ−ダの１５％水溶液
を、ＰＶＡ１００重量部に対してアリルスルホン酸ソ−
ダ５０重量部となるように加え、十分に攪拌して均一な
溶液とした。この水溶液を、表面が平滑で水平なポリエ
ステル板上にアプリケ−タ−を使用して流延し、オ−ブ
ン乾燥して透明で均一なフィルムを得た。得られたフィ
ルムの厚みは３０μｍあった。

【００３４】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が十分速く、強度も
十分なフィルムで、全体として良好な結果であった。

【００３５】実施例５ＰＶＡ（鹸化度８２ｍｏｌ％、平均重合度６００）の１
５％水溶液にアリルスルホン酸ソ−ダの１５％水溶液
を、ＰＶＡ１００重量部に対してアリルスルホン酸ソ−
ダ５重量部となるように加え、十分に攪拌して均一な溶
液とした。この水溶液を、表面が平滑で水平なポリエス
テル板上にアプリケ−タ−を使用して流延し、オ−ブン
乾燥して透明で均一なフィルムを得た。得られたフィル
ムの厚みは３０μｍであった。

【００３６】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が十分速く、強度も
十分なフィルムで、全体として良好な結果であった。

【００３７】実施例６ＰＶＡ（鹸化度９３ｍｏｌ％、平均重合度６００）の１
５％水溶液にポリスチレンスルホン酸ソ−ダ（平均分子
量５０００）の１５％水溶液を、ＰＶＡ１００重量部に
対してポリスチレンスルホン酸ソ−ダ８０重量部となる
ように加え、十分に攪拌して均一溶液とした。この水溶
液を、表面が平滑で水平なポリエステル板上にアプリケ
−タ−を使用して流延し、オ−ブン乾燥して透明で均一
なフィルムを得た。得られたフィルムの厚みは３０μｍ
であった。

【００３８】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が十分速く、強度も
十分なフィルムで、全体として良好な結果であった。

【００３９】実施例７マイレン酸変性ＰＶＡ（鹸化度８８ｍｏｌ％、平均重合
度１５５０、変性度２ｍｏｌ％）の１５％水溶液にポリ
スチレンスルホン酸ソ−ダ（平均分子量５０００）の１
５％水溶液を、ＰＶＡ１００重量部に対してポリスチレ
ンスルホン酸ソ−ダ１０重量部となるように加え、十分
に攪拌して均一な溶液とした。この水溶液を、表面が平
滑で水平なポリエステル板上にアプリケ−タ−を使用し
て流延し、オ−ブン乾燥して透明で均一なフィルムを得
た。得られたフィルムの厚みは３０μｍであった。

【００４０】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が十分速く、強度も
十分なフィルムで、全体として良好な結果であった。

【００４１】比較例１ＰＶＡ（鹸化度８８ｍｏｌ％、平均重合度１８５０）の
１５％水溶液を表面が平滑で水平なポリエステル板上に
アプリケ−タ−を使用して流延し、オ−ブン乾燥して透
明で均一なフィルムを得た。得られたフィルムの厚みは
３０μｍであった。

【００４２】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度が速く、冷水易溶性
フィルムとしては問題があった。

【００４３】比較例２ＰＶＡ（鹸化度８８ｍｏｌ％、平均重合度１８５０）の
１５％水溶液にアリルスルホン酸ソーダの１５％水溶液
を、ＰＶＡ１００重量部に対してアリルスルホン酸ソー
ダ１５０重量部となるように加え、十分に攪拌して均一
溶液とした。この水溶液を、表面が平滑で水平なポリエ
ステル板上にアプリケ−タ−を使用して流延し、オ−ブ
ン乾燥してフィルムを得た。得られたフィルムの厚みは
３０μｍであった。

【００４４】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度は十分速かったが、
相分離が起こり、粘着性が出て、強度も非常に低く、実
用上問題があった。

【００４５】比較例３ＰＶＡ（鹸化度８８ｍｏｌ％、平均重合度１８５０）の
１５％水溶液にポリスチレンスルホン酸ソ−ダ（平均分
子量５０００）の１５％水溶液を、ＰＶＡ１００重量部
に対してポリスチレンスルホン酸ソ−ダ１５０重量部と
なるように加え、十分に攪拌して均一溶液とした。この
水溶液を、表面が平滑で水平なポリエステル板上にアプ
リケ−タ−を使用して流延し、オ−ブン乾燥してフィル
ムを得た。得られたフィルムの厚みは３０μｍであっ
た。

【００４６】得られたフィルムについて上記の評価方法
により物性を評価した。各評価で測定された結果を表１
にまとめて示す。冷水に溶ける速度は十分速かったが、
相分離が起こり不均一でもろくなってしまい、実用上必
要な強度が得られなかった。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明のフィルムは簡単かつ安価な方法
でＰＶＡ系フィルムの冷水に対する溶解速度を著しく向
上させたものである。従って、本発明のフィルムは水溶
性又は水分散性の固体包装用のフィルムに適しており、
特に、従来のＰＶＡ系フィルムの溶解速度では不十分で
あった冷水中で瞬時に溶解する必要がある用途に好適な
ものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリビニルアルコール系樹脂と該ポリビ
ニルアルコール系樹脂１００重量部に対して１〜１００
重量部の水溶性スルホン酸塩含有化合物を配合した組成
物からなることを特徴とするポリビニルアルコール系フ
ィルム。