CN105916780B - 水溶性包装用膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供经过长时间也不产生外观变化和异臭、既能保持适度的柔软性又能对药剂进行包装、大幅缩短在水中的溶解时间、并且能够实现优异的水溶性、观察性及耐化学品性的水溶性包装用膜。本发明为一种水溶性包装用膜,其含有聚乙烯醇、增塑剂及碱金属,其中,相对于聚乙烯醇100重量份,含有3~15重量份的上述增塑剂,相对于水溶性包装用膜100重量%,含有0.3~5重量%的上述碱金属。

Description

水溶性包装用膜
技术领域
本发明涉及经过长时间也不产生外观变化和异臭、既能保持适度的柔软性又能对药剂进行包装、大幅缩短在水中的溶解时间、并且能够实现优异的水溶性、观察性及耐化学品性的水溶性包装用膜。
背景技术
聚乙烯醇(以下,也称作PVA)由于透明性、耐油性、耐化学品性及氧气等的阻气性优异而被广泛用作包装材料。近年来,也常被用作由氧化所致的劣化对特性造成大幅影响的食品、医药品、工业药品、农药等的包装材料。
另外,PVA由于具有高水溶性而还作为制品、构件的暂时的保护用膜或片材来利用。例如,在金属加工时的表面保护用途、橡胶构件的硫化时的保护用途、树脂成形品的表面保护用途等中,通过利用PVA作为暂时的保护膜,由此能够容易用水、温水或热水除去,因此能够省略使用后的保护膜的剥离工序、废弃工序。
但是,若PVA在表面保护时经受热历程,则存在其水溶性降低的技术问题。例如,在金属加工时会在热压等工序中使保护膜经受热历程,此种情况下,存在因水溶性的降低而无法充分除去PVA的问题。
对此,在专利文献1中记载了通过在聚乙烯醇系树脂中添加多元酸或其碱金属盐和肼系化合物来改善经受热历程后的水溶解性的技术。
但是,在专利文献1的方法中存在膜的柔软性低、包装药剂时的加工适应性差的技术问题、以及水溶解性依然不充分、尤其溶解时间变长的技术问题。
另一方面,就用于农药、药剂等的包装用途的水溶性膜而言,通过用羧基等对PVA进行改性或者添加增塑剂,从而提高作为水溶性膜的性能,但是,新产生由于在膜的制膜时经受的热历程、与填充的药剂的接触而使膜逐渐变色为淡黄色的问题。
对此,在专利文献2中公开了在聚乙烯醇系树脂中添加增塑剂、亚硫酸盐而得的水溶性膜,并且能够得到制膜时的着色少、即使与药剂接触也会使经时性的着色少的水溶性膜。
但是,存在即使在水溶性膜中添加亚硫酸盐也无法缩短溶解时间的问题。另外,亚硫酸盐还存在如下问题:其会与弱酸反应而产生二氧化硫气体,从而由水溶性膜产生异臭。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-171521号公报
专利文献2:日本特开2005-179390号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供经过长时间也不产生外观变化和异臭、既能保持适度的柔软性又能对药剂进行包装、大幅缩短在水中的溶解时间、并且能够实现优异的水溶性、观察性及耐化学品性的水溶性包装用膜。
用于解决技术问题的手段
本发明为一种水溶性包装用膜,其含有聚乙烯醇、增塑剂及碱金属,其中,相对于聚乙烯醇100重量份,含有3~15重量份的上述增塑剂,相对于水溶性包装用膜100重量%,含有0.3~5重量%的上述碱金属。
以下,对本发明进行详细叙述。
本发明人发现:作为水溶性包装用膜的成分,除聚乙烯醇外,还添加增塑剂、碱金属,并且使增塑剂及碱金属的含量设为规定的范围内,由此可以制成经过长时间也不产生异臭、既能保持适度的柔软性又能对药剂进行包装、大幅缩短在水中的溶解时间、并且能够实现优异的水溶性、观察性及耐化学品性的水溶性包装用膜。由此完成了本发明。
以下,对用于本发明的PVA水溶液的各成分的详细情况进行说明。
(聚乙烯醇(PVA))
本发明的水溶性包装用膜含有聚乙烯醇。
上述聚乙烯醇成为本发明的水溶性包装用膜的主要构成成分。
上述聚乙烯醇通过按照以往公知的方法将乙烯酯聚合而得到聚合物后、对聚合物进行皂化、即进行水解而得到。在皂化中通常使用碱或酸。在皂化中优选使用碱。作为上述聚乙烯醇,可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
作为上述乙烯酯,可列举乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、叔碳酸(versatic acid)乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯等。
上述乙烯酯的聚合方法并无特别限定。作为该聚合方法,可列举溶液聚合法、本体聚合法及悬浮聚合法等。
作为对上述乙烯酯进行聚合时使用的聚合催化剂,可列举例如过氧化二碳酸(2-乙基己基)酯(Tianjin McEIT公司制“TrigonoxEHP”)、2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二正丁酯、过氧化二碳酸二鲸蜡酯及过氧化二碳酸二仲丁酯等。上述聚合催化剂可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
为了容易将皂化度控制在适合的范围,将上述乙烯酯聚合而得的聚合物优选为聚乙烯酯。另外,将上述乙烯酯聚合而得的聚合物可以为上述乙烯酯与其他单体的共聚物。即,上述聚乙烯醇可以使用乙烯酯与其他单体的共聚物来形成。作为上述其他单体、即被共聚的共聚单体,可列举例如烯烃类、(甲基)丙烯酸及其盐、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺衍生物、N-乙烯基酰胺类、乙烯基醚类、腈类、卤代乙烯类、烯丙基化合物、马来酸及其盐、马来酸酯、衣康酸及其盐、衣康酸酯、乙烯基甲硅烷基化合物以及乙酸异丙烯酯等。上述其他单体可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
作为上述烯烃类,可列举乙烯、丙烯、1-丁烯及异丁烯等。作为上述(甲基)丙烯酸酯类,可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等。作为上述(甲基)丙烯酰胺衍生物,可列举丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺及(甲基)丙烯酰胺丙磺酸及其盐等。作为上述N-乙烯基酰胺类,可列举N-乙烯基吡咯烷酮等。作为上述乙烯基醚类,可列举甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚及正丁基乙烯基醚等。作为上述腈类,可列举(甲基)丙烯腈等。作为上述卤代乙烯类,可列举氯乙烯及偏二氯乙烯等。作为上述烯丙基化合物,可列举乙酸烯丙酯及烯丙基氯等。作为上述乙烯基甲硅烷基化合物,可列举乙烯基三甲氧基硅烷等。
在将上述聚乙烯醇与上述其他单体共聚而制成改性PVA的情况下,改性量优选为15摩尔%以下、更优选为5摩尔%以下。即,在改性PVA中的来自乙烯酯的结构单元与来自上述其他单体的结构单元的总和100摩尔%中,来自上述乙烯酯的结构单元优选为85摩尔%以上、更优选为95摩尔%以上,来自上述其他单体的结构单元优选为15摩尔%以下、更优选为5摩尔%以下。予以说明,在本说明书中,聚乙烯醇包含改性聚乙烯醇(改性PVA)。
上述改性PVA优选为被亲水性基团改性后的改性PVA。
作为上述亲水性基团,例如优选选自磺酸基、吡咯烷酮环基、氨基及羧基中的至少1种。其中,更优选磺酸基、吡咯烷酮环基。在上述亲水性基团中,除上述官能团外,还包亲水性基团的金属盐。作为上述金属盐,可列举钠、钾、锂等碱金属。
予以说明,作为被上述亲水性基团改性后的改性PVA,除将未改性聚乙烯醇与具有上述亲水性基团的其他单体共聚而得的改性PVA外,还包含在未改性聚乙烯醇上加成亲水性基团而得的改性PVA等。
作为上述改性PVA,可列举例如磺酸基改性聚乙烯醇、吡咯烷酮环改性聚乙烯醇、氨基改性聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯醇。
作为上述磺酸基改性聚乙烯醇,只要是通过改性引入磺酸基的改性聚乙烯醇,则并无特别限定,优选为经由连结基团将磺酸基与高分子主链键合而成的改性聚乙烯醇。
作为上述连结基团,可列举酰胺基、亚烷基、酯基、醚基等。其中,优选酰胺基与亚烷基的组合。
另外,上述磺酸基优选为由磺酸盐形成的磺酸基,特别优选为磺酸钠基。
尤其,在上述改性PVA为磺酸钠改性聚乙烯醇的情况下,作为磺酸钠改性聚乙烯醇,优选具有下述式(1)所示的构成单元。
【化1】
上述式(1)中,R1表示碳数1~4的亚烷基。
在上述改性PVA为吡咯烷酮环改性聚乙烯醇的情况下,作为吡咯烷酮环改性聚乙烯醇,优选具有下述式(2)所示的构成单元。
【化2】
在上述改性PVA为氨基改性聚乙烯醇的情况下,作为氨基改性聚乙烯醇,优选具有下述式(3)所示的构成单元。
【化3】
上述式(3)中,R2表示单键或碳数1~10的亚烷基。
在上述改性PVA为羧基改性聚乙烯醇的情况下,作为羧基改性聚乙烯醇,优选具有下述式(4-1)、(4-2)或(4-3)所示的构成单元。
【化4】
上述式(4-1)、(4-2)及(4-3)中,X1、X2、X3、X4及X5分别独立地表示氢原子、金属原子或甲基。即,在本说明书中,具有羧基的构成单元中所包含的羧基还包含羧基的盐及甲酯。作为金属原子,可列举例如钠原子等。
上述式(4-2)中,R3表示碳数1~10的亚烷基。
作为上述改性PVA的市售品,可列举例如“KL-318”、“KL-118”、“KM-618”、“KM-118”(均为可乐丽公司制)等。
上述改性PVA中的具有亲水性基团的构成单元的含量的优选的下限为0.1摩尔%、更优选的下限为0.2摩尔%、进一步优选的下限为0.5摩尔%、特别优选的下限为1摩尔%,优选的上限为15摩尔%、更优选的上限为10摩尔%、进一步优选的上限为8摩尔%。若具有上述亲水性基团的构成单元的含量为上述下限以上及上述上限以下,则可以得到即使对于含氯卫生剂或氧化性化学药品也长期具有不发生膜的变色或破损的抵抗性的膜。
上述聚乙烯醇的皂化度的优选的下限为80摩尔%、更优选的下限为85摩尔%、进一步优选的下限为88摩尔%、特别优选的下限为90摩尔%、更特别优选的下限为92摩尔%,优选的上限为99.9摩尔%、更优选的上限为99.0摩尔%、进一步优选的上限为98摩尔%、特别优选的上限为97摩尔%、更特别优选为96摩尔%。若上述皂化度为上述下限以上及上述上限以下,则容易控制水溶性包装用膜的耐水性及开放药剂时的溶解时间。从平衡良好地提高耐水性和溶解时间的控制这两者的观点出发,上述PVA的皂化度特别优选为85摩尔%以上且96摩尔%以下。
上述皂化度依据JIS K6726进行测定。皂化度表示在基于皂化而转化为乙烯醇单元的单元中实际皂化为乙烯醇单元的单元比例。
上述皂化度的调整方法并无特别限定。皂化度可以利用皂化条件、即水解条件进行适当调整。
上述PVA的皂化度分布标准偏差(σ)优选为0.1~1.0摩尔%。
若上述皂化度分布标准偏差为上述下限以上及上述上限以下,则水溶性包装用膜的溶解性、药品耐性变好,并且能够平衡良好地提高开放药剂时的溶解时间及包装药品时的保存期限这两者
上述PVA的皂化度分布标准偏差的更优选的下限为0.2摩尔%、更优选的上限为0.9摩尔%。
予以说明,上述皂化度分布标准偏差是表示PVA中的皂化度偏差的指标,例如可以使用FT-IR等进行测定并计算。
上述PVA的聚合度并无特别限定。上述PVA的聚合度的优选的下限为400、更优选的下限为500、进一步优选的下限为600、特别优选的下限为900,优选的上限为2000、更优选的上限为1800、进一步优选的上限为1500。若上述聚合度为上述下限以上及上述上限以下,则成为制成水溶性包装用膜时的适度的水溶液的粘度。若上述聚合度为上述上限以下,则水溶性包装用膜的强度更进一步提高而得到耐水性。予以说明,上述聚合度依据JIS K6726进行测定。
上述PVA以4重量%水溶液的形式在20℃测得的粘度的优选的下限为3mPa·s、优选的上限为35mPa·s,更优选的下限为5mPa·s、更优选的上限为30mPa·s。若上述粘度为3mPa·s以上,则可以改善耐水性。若上述粘度为35mPa·s以下,则可以缩短溶解时间。上述粘度的进一步优选的下限为8mPa·s、进一步优选的上限为20mPa·s。
予以说明,上述粘度可以依据JIS K6726进行测定。
在本发明的水溶性包装用膜100重量%中,优选使上述聚乙烯醇的含量的优选的下限为70重量%、优选的上限为97重量%。
若上述聚乙烯醇的含量为上述下限以上,则有时会形成没有从水溶性包装用膜渗出增塑剂的更良好品质的水溶性包装用膜。若上述聚乙烯醇的含量为上述上限以下,则会使水溶性包装用膜的强度更进一步提高而得到耐水性。
(碱金属)
本发明的水溶性包装用膜含有碱金属。
通过含有上述碱金属,从而能够既能保持水溶性包装用膜的耐水性又控制溶解时间。
予以说明,本发明的水溶性包装用膜只要是含有碱金属的水溶性包装用膜,则含有碱金属的方法并无限定。作为含有上述碱金属的方法,可列举例如添加碱金属盐的方法、使用含有碱金属的聚乙烯醇的方法等。作为含有上述碱金属的聚乙烯醇,可列举例如被具有碱金属盐的亲水性基团改性后的改性PVA。
另外,例如,当在改性工序中使用大量使用碱金属的改性PVA的情况下,通过添加上述改性PVA,从而能够含有碱金属。
在本发明的水溶性包装用膜100重量%中,上述碱金属的含量为0.3~5重量%。
若上述碱金属的含量不足0.3重量%,则有时不会产生缩短溶解时间的效果,若上述碱金属的含量超过5重量%,则有时碱金属从水溶性包装用膜渗出而损害水溶性包装用膜的外观。
上述碱金属的含量的优选的下限为0.5重量%、优选的上限为4.5重量%。
上述碱金属的量例如可以使用ICP发光分析装置进行测定。
就本发明的水溶性包装用膜而言,每单位面积对应的碱金属含量优选为0.06~10g/m2。通过使上述每单位面积对应的碱金属含量为0.06g/m2以上,从而可以得到缩短溶解时间的效果,通过使上述每单位面积对应的碱金属含量为10g/m2以下,从而可以防止碱金属从水溶性包装用膜渗出。
予以说明,上述每单位面积对应的碱金属含量是指相对于水溶性包装用膜的主面的面积的碱金属的重量。
此种每单位面积对应的碱金属含量例如可以由使用ICP发光分析装置测得的碱金属量和水溶性包装用膜的主面的面积来计算。
作为上述碱金属,使用Li、Na、K、Rb、Cs,特别优选Na、K。另外,上述碱金属优选为来自碱金属盐的碱金属。此外,也可以为来自聚乙烯醇、增塑剂所具有的碱金属的碱金属。
作为上述碱金属盐,可列举上述碱金属的氢化物、卤化物、氧化合物、硫化物、含氧酸盐、有机酸盐等。
作为构成上述有机酸盐的有机酸,可列举例如甲酸、乙酸、乳酸、琥珀酸、葡糖酸、马来酸、氯乙酸、草酸、乙醇酸、酒石酸、柠檬酸等。
若以通常的Na来例示,则可列举:NaF、NaCl、NaBr、NaI等卤化物;Na2O、NaOH、Na2O2、NaO2等氧化合物;Na2S·nH2O、NaHS·nH2O等硫化物;NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4等氯化合物;NaPH2O2、Na2PHO3、Na4P2O6、Na2H2P2O6、Na3PO4等磷化合物;NaHCO2、NaCH3CO2、Na2C2O4、Na2C4H4O6、Na3C6H5O7等有机酸盐等。其中,优选甲酸钠(NaHCO2)、乙酸钠(NaCH3CO2)。另外,也可以使用将上述Na用K、Li等碱金属置换后的有机酸盐。
予以说明,上述碱金属盐可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为上述碱金属盐的分子量,优选的下限为50、优选的上限为140。若上述分子量不足50,则有时与水强烈反应而使操作性差,若上述分子量超过140,则有时不产生缩短溶解时间的效果。上述分子量的更优选的下限为60、更优选的上限为100。
添加上述碱金属盐时的碱金属盐的添加量相对于聚乙烯醇100重量份优选为0.5~15重量份。若碱金属盐的添加量不足0.5重量份,则有时不产生缩短溶解时间的效果,若碱金属盐的添加量超过15重量份,则有时碱金属盐从水溶性包装用膜渗出而损害膜的外观。
(增塑剂)
本发明的水溶性包装用膜含有增塑剂。
水溶性包装用膜由于还要在高温多湿的地域、寒冷地进行搬运、储藏、使用,因此要求较高的拉伸强度、耐久性。尤其低温下的耐冲击性受到重视。本发明的水溶性包装用膜通过含有增塑剂,从而能够降低玻璃化转变温度,并且能够提高低温下的耐久性。另外,通过含有上述增塑剂,还可以提高水溶性包装用膜对水的溶解性。
作为上述增塑剂,只要是通常作为PVA的增塑剂而使用的增塑剂,则并无特别限制,可列举例如:甘油、二甘油、二乙二醇、三羟甲基丙烷、三乙二醇、二丙二醇、丙二醇等多元醇类;聚乙二醇、聚丙二醇等聚醚类;双酚A、双酚S等酚衍生物;N-甲基吡咯烷酮等酰胺化合物;在甘油、季戊四醇、山梨醇等多元醇上加成环氧乙烷而成的化合物;水等。这些增塑剂可以单独使用,也可以使用2种以上。
在上述增塑剂中,从能够提高水溶性的方面出发,优选甘油、三羟甲基丙烷、聚乙二醇、聚丙二醇、三乙二醇、二丙二醇、丙二醇,尤其从使提高水溶性的效果较大的方面出发,特别优选甘油、三羟甲基丙烷。
本发明的水溶性包装用膜相对于聚乙烯醇100重量份含有3~15重量份的上述增塑剂。若上述增塑剂的含量不足3重量份,则无法确认到增塑剂的配合效果。另一方面,若增塑剂的配合比例超过15重量份,则增塑剂的渗出变大而使所得的水溶性包装用膜的防粘连性变差。
上述增塑剂含量的优选的下限为3.2重量份、优选的上限为13重量份。
本发明的水溶性包装用膜的厚度的优选的上限为100μm、更优选的上限为80μm、进一步优选的上限为75μm。本发明的水溶性包装用膜的厚度的优选的下限为10μm。若上述水溶性包装用膜的厚度为上述下限以上,则包装药剂的膜的强度更进一步提高。若上述水溶性包装用膜的厚度为上述上限以下,则作为水溶性包装用膜的封装性、热封性更进一步提高,加工时间更进一步缩短,生产率更进一步提高。
本发明的水溶性包装用膜还可以根据需要适当配合着色剂、香料、增量剂、消泡剂、剥离剂、紫外线吸収剂、表面活性剂等通常的添加剂。尤其为了提高制膜装置的模具、滚筒等金属表面与制成的膜、膜原液的剥离性,优选以相对于PVA100重量份为0.01~5重量份的比例配合表面活性剂。
本发明的水溶性包装用膜以伸长率100%进行拉伸试验时的拉伸强度优选为5~30MPa。若上述拉伸强度不足5MPa,则有时在药剂包装时膜的强度降低而未保持作为包装体的形状。若拉伸强度超过30MPa,则有时使溶解时间变长。更优选为6MPa以上、进一步优选为8MPa以上,更优选为25MPa以下,进一步优选为23MPa以下。
本发明的水溶性包装用膜可以提供即使对于含氯卫生剂或氧化性化学药品也长期具有不发生膜的变色或破损的抵抗性的膜。
上述含氯卫生剂可以从次氯酸钙、二氯异氰脲酸、三氯异氰脲酸、它们的盐及它们的水合物中的1种以上进行选择。优选使三氯异氰脲酸或其盐或其水合物包含在单位用量封装体中。上述氯化剂可以为任意的适当形态、例如颗粒剂、粉末、液体、凝胶或片剂。氧化性化学药品可以选自次氯酸盐、氯化和/或溴化异氰脲酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、溴酸盐、高溴酸盐、过硼酸盐、高碘酸盐、过硫酸盐、高锰酸盐、铬酸盐、二铬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、过氧化物、过氧化酮、过氧酸、无机酸及它们的组合。
(水溶性包装用膜的制造方法)
作为本发明的水溶性包装用膜的制造方法,并无特别限定,可以使用将含有PVA、增塑剂、碱金属盐及水的PVA水溶液流延至支承构件上再使其干燥的方法。具体而言,可列举溶液流延法(cast法)、辊涂法、旋涂法、丝网涂布法、喷注式涂布法、浸渍法及喷涂法。
上述PVA水溶液同时包含上述PVA、增塑剂和水。上述PVA主要溶解于上述水中。
在上述PVA水溶液中,相对于包含上述PVA的除水以外的成分100重量份,上述水的含量为300重量份以上、优选为400重量份以上、更优选为500重量份以上。
另外,上述水的含量为900重量份以下、优选为800重量份以下、更优选为700重量份以下。若上述水的含量为上述下限以上,则PVA水溶液的粘度适度降低,容易流延PVA水溶液。若上述水的含量为上述上限以下,则PVA水溶液的粘度适度提高,容易流延PVA水溶液,干燥时间更进一步缩短,生产率更进一步提高,水溶性包装用膜的取向更进一步提高,得到更良好品质的水溶性包装用膜。
上述支承构件优选在PVA水溶液的流延时将PVA水溶液维持在表面上、且能够支承所得的水溶性包装用膜。作为上述支承构件的材料,可列举例如聚烯烃、聚酯及丙烯酸类树脂等。也可以使用利用除这些材料以外的材料形成的支承构件。作为上述聚烯烃,可列举乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及乙烯-乙烯醇共聚物等。作为上述聚酯,可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等。上述支承构件的材料优选不为PVA。
在上述支承构件上流延上述PVA水溶液后的干燥方法可以使用适宜的方法,并无特别限定。作为干燥方法,可列举自然干燥的方法以及在PVA的玻璃化转变温度以下的温度下进行加热干燥的方法等。
本发明的水溶性包装用膜可以为由支承构件和层叠于该支承构件上的水溶性包装用膜形成的层叠膜。上述层叠膜通过流延上述的PVA水溶液并对其干燥而得到。这样,可以以层叠于支承构件上的状态提供上述水溶性包装用膜。
作为上述水溶性包装用膜的用途,可列举例如用于洗涤剂、农药、医药品等药剂包装用途等的药剂包装用膜等。
发明效果
根据本发明,可以提供不产生异臭、既能保持适度的柔软性又能长时间包装药剂、大幅缩短在水中的溶解时间、并且能够实现优异的水溶性、观察性及耐化学品性的水溶性包装用膜。
具体实施方式
以下,列举实施例对本发明的实施方式进行更详细地说明,但是本发明并不仅限于这些实施例。
(实施例1)
使聚乙烯醇(SEKISUI SPECIALTY CHEMICALS公司制、Selvol513、聚合度为1300、皂化度为88.0摩尔%、4重量%水溶液粘度为14mPa·s、皂化度分布标准偏差为0.18摩尔%)92.8重量份、作为增塑剂的甘油(和光纯药公司制)3.2重量份、三羟甲基丙烷(和光纯药公司制)1.6重量份、和乙酸钠(和光纯药公司制)2.4重量份溶解于水600重量份中,制成14.3重量%的水溶液。
上述聚乙烯醇的皂化度分布标准偏差按照以下的步骤进行测定。
(皂化度分布标准偏差测定)
从上述聚乙烯醇的粒子中任意选出40个,使用ATR规格的FT-IR(岛津制作所制、IRAffinity-1)测定了聚乙烯醇的乙酰基量。由所得的乙酰基量求出各粒子的皂化度,并由皂化度的偏差计算皂化度分布的标准偏差(σ)。
使用自动涂膜器(TESTER产业公司制“PI-1210”)将所得的PVA水溶液涂布于作为支承构件的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度50μm)上,使其在80℃干燥5分钟,接着,使其在100℃干燥20分钟,得到在支承构件上层叠有PVA膜(厚度50μm)的层叠膜。
(实施例2~3)
除了按照表1所示那样设定聚乙烯醇、甘油、三羟甲基丙烷及乙酸钠的添加量以外,与实施例1同样地得到层叠有PVA膜(厚度为50μm)的层叠膜。
(实施例4)
使具有上述式(1)所示结构的磺酸钠改性聚乙烯醇(聚合度为1200、R1=C4H8、皂化度为95.4摩尔%、磺酸钠改性量为4摩尔%、4重量%水溶液粘度为12mPa·s、皂化度分布标准偏差为0.31摩尔%)94重量份、和作为增塑剂的甘油(和光纯药公司制)3重量份、三羟甲基丙烷(和光纯药公司制)3重量份溶解于水600重量份中,制成14.3重量%的水溶液。
使用所得的PVA水溶液,与实施例1同样地得到在支承构件上层叠有PVA膜(厚度为50μm)的层叠膜。
(实施例5)
除了按照表1所示那样设定聚乙烯醇(磺酸钠改性聚乙烯醇)、甘油、三羟甲基丙烷及乙酸钠的添加量以外,与实施例4同样地得到层叠有PVA膜(厚度为50μm)的层叠膜。
(实施例6)
使具有上述式(2)所示的结构的吡咯烷酮环改性聚乙烯醇(聚合度为1000、皂化度为95.8摩尔%、吡咯烷酮改性量为4摩尔%、4重量%水溶液粘度为10mPa·s、皂化度分布标准偏差为0.21摩尔%)89重量份、作为增塑剂的甘油(和光纯药公司制)5.0重量份、三羟甲基丙烷(和光纯药公司制)5.0重量份、和乙酸钠(和光纯药公司制)1重量份溶解于水600重量份中,制成14.3重量%的水溶液。
使用所得的PVA水溶液,与实施例1同样地得到在支承构件上层叠有PVA膜(厚度50μm)的层叠膜。
(实施例7)
使作为聚乙烯醇的磺酸钠改性聚乙烯醇(聚合度为1200、R1=CH2、皂化度为90.1摩尔%、磺酸钠改性量为4摩尔%、皂化度分布标准偏差为0.98摩尔%)94重量份和作为增塑剂的甘油(和光纯药工业公司制)3重量份、三羟甲基丙烷(和光纯药工业公司制)3重量份溶解于水600重量份中,制成14.3重量%的水溶液。
使用自动涂膜器(TESTER产业公司制“PI-1210”)将所得的PVA水溶液涂布于作为支承构件的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度50μm)上,使其在80℃干燥5分钟,接着使其在100℃干燥20分钟,在支承构件上得到PVA膜(厚度50μm)。
从所得的PVA膜剥离支承体后,在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下暴露24小时,得到水溶性包装用膜。
(实施例8)
除了代替磺酸钠改性聚乙烯醇而使用具有上述式(3)所示结构的氨基改性聚乙烯醇(聚合度为600、R2=CH2、皂化度为91.8摩尔%、氨基改性量为8摩尔%、皂化度分布标准偏差为0.28摩尔%)以外,与实施例7同样地得到水溶性包装用膜。
(实施例9)
除了代替磺酸钠改性聚乙烯醇而使用具有上述式(4-2)所示结构的羧酸改性聚乙烯醇A(聚合度为1700、R3=CH2、X2及X3=钠原子、皂化度为97.5摩尔%、羧基改性量为1.5摩尔%、皂化度分布标准偏差为0.12%)以外,与实施例7同样地得到水溶性包装用膜。
(实施例10)
除了代替磺酸钠改性聚乙烯醇而使用具有上述式(4-2)所示结构的羧酸改性聚乙烯醇B(聚合度为1700、R3=CH2、X2及X3=钠原子、皂化度为98.2摩尔%、羧基改性量为0.5摩尔%、皂化度分布标准偏差为0.25%)以外,与实施例7同样地得到水溶性包装用膜。
(实施例11)
使具有上述式(2)所示结构的吡咯烷酮环改性聚乙烯醇(聚合度为1000、皂化度为95.8摩尔%、吡咯烷酮改性量为4摩尔%、4重量%水溶液粘度为10mPa·s、皂化度分布标准偏差为0.21摩尔%)89重量份、作为增塑剂的甘油(和光纯药公司制)3.0重量份、三羟甲基丙烷(和光纯药公司制)3.0重量份和乙酸钾(和光纯药公司制)5.0重量份溶解于水600重量份中,制成14.3重量%的水溶液。
使用所得的PVA水溶液,与实施例1同样地得到在支承构件上层叠有PVA膜(厚度50μm)的层叠膜。
(实施例12)
使具有上述式(2)所示结构的吡咯烷酮环改性聚乙烯醇(聚合度为1000、皂化度为95.8摩尔%、吡咯烷酮改性量为4摩尔%、4重量%水溶液粘度为10mPa·s、皂化度分布标准偏差为0.21摩尔%)86重量份、作为增塑剂的甘油(和光纯药公司制)3.0重量份、三羟甲基丙烷(和光纯药公司制)2.0重量份和乙酸锂(和光纯药公司制)9.0重量份溶解于水600重量份中,制成14.3重量%的水溶液。
使用所得的PVA水溶液,与实施例1同样地得到在支承构件上层叠有PVA膜(厚度50μm)的层叠膜。
(比较例1~3)
除了按照表1所示那样设定聚乙烯醇、甘油、三羟甲基丙烷及乙酸钠的添加量以外,与实施例1同样地得到层叠有PVA膜(厚度50μm)的层叠膜。
(比较例4)
除了按照表1所示那样设定聚乙烯醇、甘油、三羟甲基丙烷、亚硫酸钠(和光纯药公司制)的添加量以外,与实施例1同样地得到层叠有PVA膜(厚度50μm)的层叠膜。
【表1】
※:相对于聚乙烯醇树脂100重量份的添加量
(评价)
(1)碱金属(钠、钾、锂)含量测定
从所得的层叠膜剥离支承体而得到水溶性包装用膜(200mm×200mm)后,在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下暴露24小时。
之后,使用ICP-MS(日立公司制、Z2310),测定相对于水溶性包装用膜100重量%的碱金属(钠、钾、锂)含量(重量%)。
另外,还对每单位面积对应的碱金属含量(g/m2)进行计算。
(2)拉伸强度
从所得的层叠膜剥离支承体而得到水溶性包装用膜后,在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下暴露24小时。
之后,将水溶性包装用膜切割成100mm×15mm的尺寸,在温度23℃、湿度50%及剥离速度100mm/分钟的条件下进行水溶性包装用膜的拉伸试验,测定伸长率为100%时的拉伸强度(MPa)。
○○:5MPa以上且不足15MPa
○:15MPa以上且不足30MPa
×:不足5MPa、30MPa以上
(3)水溶性(溶解时间)
从所得的层叠膜剥离支承体而得到水溶性包装用膜后,在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下暴露24小时。
之后,将水溶性包装用膜切割成35mm×40mm的尺寸并固定于夹具中,在500ml烧杯中加入水(500m1),边利用搅拌器进行搅拌(漩涡的下部到达400ml的刻度),边在使水温保持在23℃的同时将固定于夹具的膜浸渍于上述的水中。测定从夹具辨认不到膜的残渣的时间。
○○:不足20秒
○:不足30秒
×:30秒以上
(4)长期保存性
从所得的层叠膜剥离支承体而得到水溶性包装用膜后,将其放入自封铝层压袋(日文原文:アルミラミジツプ)中,在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下放置1个月。
之后,取出水溶性包装用膜,从放置1个月前后的膜目视确认增塑剂、添加剂等的渗透性。
[外观评价基准]
○:膜外观透明且无渗出
×:膜外观发生白浊且有渗出
(5)耐化学品性
从所得的水溶性包装用膜制作5cm×4cm的袋,用该袋密实包装三氯异氰脲酸钠20g,再装入铝袋进行密封后,在温度40℃、湿度70%RH的恒温恒湿烘箱中放置1个月。之后,目视观察水溶性包装用膜的外观。
○:无外观变化
×:外观出现黄变或褐变的着色
(6)观察性
对所得的水溶性包装用膜,使用雾度计(东京电色公司制、TC-H3DPK)测定20℃下的雾度,按照以下的基准进行了评价。
○:雾度不足3.5%
×:雾度为3.5%以上
(7)耐久观察性
从所得的水溶性包装用膜制作5cm×4cm的袋,用该袋密实包装三氯异氰脲酸钠20g,再装入铝袋进行密封后,在温度40℃、湿度70%RH的恒温恒湿烘箱中放置1个月。之后,切取膜部分,使用雾度计(东京电色公司制、TC-H3DPK)测定20℃下的雾度,按照以下的基准进行了评价。另外,由与“(6)观察性”中测得的雾度之差计算出雾度变化率。
○:雾度不足3.5%且雾度变化率不足20%
×:雾度为3.5%以上或雾度变化率为20%以上
【表2】
产业上的可利用性
根据本发明,可以提供经过长时间也不产生外观变化和异臭、既能保持适度的柔软性又能对药剂进行包装、大幅缩短在水中的溶解时间、并且能够实现优异的水溶性、观察性及耐化学品性的水溶性包装用膜。

Claims (6)

1.一种水溶性包装用膜,其特征在于,其含有聚乙烯醇、增塑剂及碱金属,
其中,相对于聚乙烯醇100重量份,含有3重量份~15重量份的所述增塑剂,
相对于水溶性包装用膜100重量%,含有0.3重量%~5重量%的所述碱金属,
水溶性包装用膜100重量%中,所述聚乙烯醇的含量为83.8重量%~97重量%,
所述聚乙烯醇的皂化度为80.0摩尔%~99.9摩尔%,
每单位面积对应的碱金属含量为0.06g/m2~10g/m2
2.根据权利要求1所述的水溶性包装用膜,其特征在于,碱金属为钠。
3.根据1或2所述的水溶性包装用膜,其特征在于,聚乙烯醇的皂化度分布标准偏差σ为0.1摩尔%~1.0摩尔%。
4.根据权利要求1或2所述的水溶性包装用膜,其特征在于,聚乙烯醇被选自磺酸基、吡咯烷酮环基、氨基及羧基中的至少1种亲水性基团改性。
5.根据权利要求4所述的水溶性包装用膜,其特征在于,具有亲水性基团的构成单元的含量为0.1摩尔%~15摩尔%。
6.根据权利要求1或2所述的水溶性包装用膜,其特征在于,以伸长率100%进行拉伸试验时的拉伸强度为5~30MPa。
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