JP2001220411A - ビニルアルコール系重合体およびこれを使用した冷水易溶性フィルム - Google Patents
ビニルアルコール系重合体およびこれを使用した冷水易溶性フィルムInfo
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- C08F8/12—Hydrolysis
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造上の問題の少ない方法で、分子内に親水
性の高いスルホン酸基を有するビニルアルコール系重合
体を製造することが可能であって、アルカリ性物質また
は酸性物質のいずれと長期間接触しても冷水易溶性が損
なわれることがないビニルアルコール系重合体および冷
水易溶性フィルムを提供する。 【解決手段】 ビニルアルコール構造単位を主体とし、
下記の化1で表される構造単位を0.01〜30モル%
含有する。 【化1】 ここでX1.X2.X3.X4およびX5は水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基またはスルホン酸基を表し、
この中の少なくとも1個以上がスルホン酸基またはその
塩である。
性の高いスルホン酸基を有するビニルアルコール系重合
体を製造することが可能であって、アルカリ性物質また
は酸性物質のいずれと長期間接触しても冷水易溶性が損
なわれることがないビニルアルコール系重合体および冷
水易溶性フィルムを提供する。 【解決手段】 ビニルアルコール構造単位を主体とし、
下記の化1で表される構造単位を0.01〜30モル%
含有する。 【化1】 ここでX1.X2.X3.X4およびX5は水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基またはスルホン酸基を表し、
この中の少なくとも1個以上がスルホン酸基またはその
塩である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は変性ビニルアルコー
ル系重合体に関するものであり、さらには、アルカリ性
物質または酸性物質のいずれと長期接触しても冷水易溶
性を損なわれない水溶性フィルムの原料として好適なビ
ニルアルコール系重合体およびそれを主成分とする冷水
易溶性フィルムに関するものである。
ル系重合体に関するものであり、さらには、アルカリ性
物質または酸性物質のいずれと長期接触しても冷水易溶
性を損なわれない水溶性フィルムの原料として好適なビ
ニルアルコール系重合体およびそれを主成分とする冷水
易溶性フィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリビニルアルコール(以下、PVAと
略記する)は数少ない結晶性の水溶性高分子として優れ
た界面特性および強度特性を有することから、紙加工、
繊維加工およびエマルジョン用の安定剤に利用されてい
るほか、PVA系フィルムおよびPVA系繊維等の原料
として重要な地位を占めている。また、近年、これら用
途の細分化、高機能化にともない、その原料として種々
の構造を有する新規なPVAの開発が進められている。
略記する)は数少ない結晶性の水溶性高分子として優れ
た界面特性および強度特性を有することから、紙加工、
繊維加工およびエマルジョン用の安定剤に利用されてい
るほか、PVA系フィルムおよびPVA系繊維等の原料
として重要な地位を占めている。また、近年、これら用
途の細分化、高機能化にともない、その原料として種々
の構造を有する新規なPVAの開発が進められている。
【0003】中でも、PVAの水溶性を利用したフィル
ムは、包装用途に広く使用されている。例えば、人体に
有害であったり、人体に触れると、その除去が困難であ
ったり、また、使用時に正確に計量する必要があってそ
の取り扱いが難しいような物質で、水溶性または水分散
性で乾燥状態にある物質は水溶性フィルムで包装して使
用に供されている。水溶性フィルムで包装して使用に供
されている物質としては、洗濯用洗剤、殺虫剤、除草
剤、防カビ剤、漂白剤、浴用剤、顔料、染料等の工業用
薬品等があげられる。水溶性フィルムで包装して使用す
る場合、所定量を水溶性フィルムで包装し、使用時に開
封せずにそのまま水中に投入したとき、短時間で包装用
のフィルムが溶解し、中の物質が水に溶解または分散す
ることが必要であり、これらの包装用フィルムの原料と
してPVAなどが使用されてきた。
ムは、包装用途に広く使用されている。例えば、人体に
有害であったり、人体に触れると、その除去が困難であ
ったり、また、使用時に正確に計量する必要があってそ
の取り扱いが難しいような物質で、水溶性または水分散
性で乾燥状態にある物質は水溶性フィルムで包装して使
用に供されている。水溶性フィルムで包装して使用に供
されている物質としては、洗濯用洗剤、殺虫剤、除草
剤、防カビ剤、漂白剤、浴用剤、顔料、染料等の工業用
薬品等があげられる。水溶性フィルムで包装して使用す
る場合、所定量を水溶性フィルムで包装し、使用時に開
封せずにそのまま水中に投入したとき、短時間で包装用
のフィルムが溶解し、中の物質が水に溶解または分散す
ることが必要であり、これらの包装用フィルムの原料と
してPVAなどが使用されてきた。
【0004】従来、水溶性フィルムの原料として使用さ
れているPVAは、冷水での溶解性の高い部分ケン化タ
イプのPVAであった。部分ケン化タイプのPVAは、
冷水易溶性であるが、アルカリ性物質と接触すると、ア
ルカルによってケン化反応が進行し、その結果、冷水で
の溶解が困難になってしまうという問題がある。また、
近年、より水溶性の高いフィルムのニーズが高くなって
おり、その原料として、水酸基以外の親水性基を導入し
た変性ビニルアルコール系重合体の検討がなされてい
る。
れているPVAは、冷水での溶解性の高い部分ケン化タ
イプのPVAであった。部分ケン化タイプのPVAは、
冷水易溶性であるが、アルカリ性物質と接触すると、ア
ルカルによってケン化反応が進行し、その結果、冷水で
の溶解が困難になってしまうという問題がある。また、
近年、より水溶性の高いフィルムのニーズが高くなって
おり、その原料として、水酸基以外の親水性基を導入し
た変性ビニルアルコール系重合体の検討がなされてい
る。
【0005】これらの変性PVAとしては、分子内にカ
ルボキシル基を有する変性PVA(「水溶性高分子の応
用と市場」第266〜277頁(シーエムシー発行)、
アリルエステルと酢酸ビニルの共重合体のケン化物(特
開昭62−179550号公報)、2−ピロリドン環含
有PVA(特開平2−129445号公報)などが例示
される。
ルボキシル基を有する変性PVA(「水溶性高分子の応
用と市場」第266〜277頁(シーエムシー発行)、
アリルエステルと酢酸ビニルの共重合体のケン化物(特
開昭62−179550号公報)、2−ピロリドン環含
有PVA(特開平2−129445号公報)などが例示
される。
【0006】しかしながら、カルボキシル基変性PVA
からなるフィルムは、アルカリ性の物質と接触しても冷
水易溶性は損なわれないが、酸性物質と接触すると、冷
水易溶性が損なわれてしまうという問題がある。また、
アリルエステルと酢酸ビニルの共重合体のケン化物から
なるフィルムおよび2−ピロリドン含有PVAからなる
フィルムは、アリルエステルまたは2−ピロリドン環含
有モノマーとビニルエステルとの共重合性があまり良く
ないので、共重合する際にアリルエステルまたは2−ピ
ロリドン環含有モノマーを多量に用いる必要があった
り、また重合後に残存するアリルエステルとビニルエス
テルとを蒸留により分離することが容易でないなどの製
造上の問題があるため、工業的に可能な方法で製造する
ことができ、さらに水溶性の高いフィルムの原料となる
変性PVAの開発が望まれている。
からなるフィルムは、アルカリ性の物質と接触しても冷
水易溶性は損なわれないが、酸性物質と接触すると、冷
水易溶性が損なわれてしまうという問題がある。また、
アリルエステルと酢酸ビニルの共重合体のケン化物から
なるフィルムおよび2−ピロリドン含有PVAからなる
フィルムは、アリルエステルまたは2−ピロリドン環含
有モノマーとビニルエステルとの共重合性があまり良く
ないので、共重合する際にアリルエステルまたは2−ピ
ロリドン環含有モノマーを多量に用いる必要があった
り、また重合後に残存するアリルエステルとビニルエス
テルとを蒸留により分離することが容易でないなどの製
造上の問題があるため、工業的に可能な方法で製造する
ことができ、さらに水溶性の高いフィルムの原料となる
変性PVAの開発が望まれている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】水溶性を高めた変性ビ
ニルアルコール系重合体として、アリルスルホン酸ナト
リウム等のスルホン酸基を有するビニル系単量体と酢酸
ビニルとの共重合体をケン化して得られるスルホン酸変
性PVAが開示(特開昭54−138036号公報)さ
れており、これを原料とした冷水易溶性フィルムは従来
の変性PVAを原料としたフィルムに比較して、冷水に
対する水溶性は優れている。しかしながら、このスルホ
ン酸変性PVAは、重合時にアリルスルホン酸ナトリウ
ムへの連鎖移動が起こりやすく、重合度が高い重合体が
得られにくいという製造上の問題がある。また、それを
原料とするフィルムについても、水溶性は従来の変性P
VAに比べて高いものの、機械的強度などの物性が低い
という問題があった。また、PVAにベンズアルデヒド
スルホン酸等を部分アセタール化させた変性PVAを原
料とする水溶性フィルム(特開昭63−218741号
公報)が開示されているが、アセタール化反応を完結さ
せるためには、高温で20時間以上という長時間反応さ
せる必要があり、生産性が低いなどの製造上の問題があ
った。
ニルアルコール系重合体として、アリルスルホン酸ナト
リウム等のスルホン酸基を有するビニル系単量体と酢酸
ビニルとの共重合体をケン化して得られるスルホン酸変
性PVAが開示(特開昭54−138036号公報)さ
れており、これを原料とした冷水易溶性フィルムは従来
の変性PVAを原料としたフィルムに比較して、冷水に
対する水溶性は優れている。しかしながら、このスルホ
ン酸変性PVAは、重合時にアリルスルホン酸ナトリウ
ムへの連鎖移動が起こりやすく、重合度が高い重合体が
得られにくいという製造上の問題がある。また、それを
原料とするフィルムについても、水溶性は従来の変性P
VAに比べて高いものの、機械的強度などの物性が低い
という問題があった。また、PVAにベンズアルデヒド
スルホン酸等を部分アセタール化させた変性PVAを原
料とする水溶性フィルム(特開昭63−218741号
公報)が開示されているが、アセタール化反応を完結さ
せるためには、高温で20時間以上という長時間反応さ
せる必要があり、生産性が低いなどの製造上の問題があ
った。
【0008】そこで、本発明の課題は、製造上の問題の
少ない方法で、分子内に親水性の高いスルホン酸基を有
するビニルアルコール系重合体を製造することが可能で
あって、アルカリ性物質または酸性物質のいずれと長期
間接触しても冷水易溶性が損なわれることがないビニル
アルコール系重合体および冷水易溶性フィルムを提供す
ることにある。
少ない方法で、分子内に親水性の高いスルホン酸基を有
するビニルアルコール系重合体を製造することが可能で
あって、アルカリ性物質または酸性物質のいずれと長期
間接触しても冷水易溶性が損なわれることがないビニル
アルコール系重合体および冷水易溶性フィルムを提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビニルアルコ
ール構造単位を主体とする共重合体において、下記の化
2で表される構造単位を0.01〜30モル%含有する
ことを特徴とするビニルアルコール系重合体およびこれ
を主成分とする冷水易溶性フィルムである。
ール構造単位を主体とする共重合体において、下記の化
2で表される構造単位を0.01〜30モル%含有する
ことを特徴とするビニルアルコール系重合体およびこれ
を主成分とする冷水易溶性フィルムである。
【0010】
【化2】
【0011】ここで、X1.X2.X3.X4およびX
5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基またはスルホ
ン酸基を表し、この中の少なくとも1個以上がスルホン
酸基またはその塩である。
5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基またはスルホ
ン酸基を表し、この中の少なくとも1個以上がスルホン
酸基またはその塩である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
【0013】本発明のビニルアルコール系重合体は、ビ
ニルアルコール構造単位を主体とし、下記の化3で表さ
れる構造単位を0.01〜30モル%含有するものであ
って、このほかに未ケン化のビニルエステル構造単位な
どを包含することができる。
ニルアルコール構造単位を主体とし、下記の化3で表さ
れる構造単位を0.01〜30モル%含有するものであ
って、このほかに未ケン化のビニルエステル構造単位な
どを包含することができる。
【0014】
【化3】
【0015】ここで、X1.X2.X3.X4およびX
5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基またはスルホ
ン酸基を表し、この中の少なくとも1個以上がスルホン
酸基またはその塩である。
5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基またはスルホ
ン酸基を表し、この中の少なくとも1個以上がスルホン
酸基またはその塩である。
【0016】このビニルアルコール系重合体は、工業的
に可能な方法で製造することができる利点を有するもの
であって、ビニルエステルとジアセトンアクリルアミド
との共重合体のケン化物の水溶液にスルホン酸基含有芳
香族アルデヒド類を添加し、ジアセトンアクリルアミド
ユニットにアルドール縮合反応でスルホン酸基含有芳香
族アルデヒド類を付加することにより製造することがで
きる。
に可能な方法で製造することができる利点を有するもの
であって、ビニルエステルとジアセトンアクリルアミド
との共重合体のケン化物の水溶液にスルホン酸基含有芳
香族アルデヒド類を添加し、ジアセトンアクリルアミド
ユニットにアルドール縮合反応でスルホン酸基含有芳香
族アルデヒド類を付加することにより製造することがで
きる。
【0017】前記共重合体の製造に使用するビニルエス
テルとしては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられ、中でも酢
酸ビニルが工業的に最も好ましい。
テルとしては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられ、中でも酢
酸ビニルが工業的に最も好ましい。
【0018】ジアセトンアクリルアミドとビニルエステ
ルとの共重合方法としては、ビニルエステル系重合体の
製造法において従来より公知のバルク重合、溶液重合、
エマルジョン重合、懸濁重合等の各種の重合方法を用い
ることができ、中でもメタノールを溶剤として用いる溶
液重合が工業的に好ましい。
ルとの共重合方法としては、ビニルエステル系重合体の
製造法において従来より公知のバルク重合、溶液重合、
エマルジョン重合、懸濁重合等の各種の重合方法を用い
ることができ、中でもメタノールを溶剤として用いる溶
液重合が工業的に好ましい。
【0019】ビニルエステルとジアセトンアクリルアミ
ドとの共重合体におけるジアセトンアクリルアミド単位
の含有量は、0.01〜30モル%であり、好ましく
は、1〜15モル%である。ジアセトンアクリルアミド
単位が0.01モル%未満では、付加されるスルホン酸
基含有アルデヒド類が少ないため、そこから得られるフ
ィルムは十分な冷水易溶性を示さない。一方、30モル
%を越えて多くしても冷水易溶性の改良効果が飽和にな
るとともに、製造時の問題が多く、原料コストが高くな
るなどの点で実用性に乏しい。
ドとの共重合体におけるジアセトンアクリルアミド単位
の含有量は、0.01〜30モル%であり、好ましく
は、1〜15モル%である。ジアセトンアクリルアミド
単位が0.01モル%未満では、付加されるスルホン酸
基含有アルデヒド類が少ないため、そこから得られるフ
ィルムは十分な冷水易溶性を示さない。一方、30モル
%を越えて多くしても冷水易溶性の改良効果が飽和にな
るとともに、製造時の問題が多く、原料コストが高くな
るなどの点で実用性に乏しい。
【0020】また、共重合体の重合度は特に限定されな
いが、300〜3000のものが好ましい。共重合体の
重合度が300未満ではフィルムの強度が小さすぎる傾
向にあり、3000を超えると冷水溶解速度が劣る傾向
にある。
いが、300〜3000のものが好ましい。共重合体の
重合度が300未満ではフィルムの強度が小さすぎる傾
向にあり、3000を超えると冷水溶解速度が劣る傾向
にある。
【0021】ジアセトンアクリルアミドとビニルエステ
ルとの共重合体のケン化方法としては、従来より公知で
あるアルカリケン化および酸ケン化を適用することがで
き、中でも、メタノール中で水酸化アルカリを使用して
加アルコール分解する方法が好ましい。
ルとの共重合体のケン化方法としては、従来より公知で
あるアルカリケン化および酸ケン化を適用することがで
き、中でも、メタノール中で水酸化アルカリを使用して
加アルコール分解する方法が好ましい。
【0022】ジアセトンアクリルアミドとビニルエステ
ルとの共重合体のケン化物のケン化度としては、50モ
ル%以上であることが好ましく、より好ましくは85モ
ル%以上である。ケン化度が50モル%未満では、スル
ホン酸基含有芳香族アルデヒド類との反応時間が長くな
ったり、フィルムにした場合に強度等の物性が低下する
ため、好ましくない。
ルとの共重合体のケン化物のケン化度としては、50モ
ル%以上であることが好ましく、より好ましくは85モ
ル%以上である。ケン化度が50モル%未満では、スル
ホン酸基含有芳香族アルデヒド類との反応時間が長くな
ったり、フィルムにした場合に強度等の物性が低下する
ため、好ましくない。
【0023】また、前記ジアセトンアクリルアミドとビ
ニルエステルとの共重合体は、ビニルエステルとジアセ
トンアクリルアミドとの少なくとも一方と共重合可能な
モノマー、例えばクロトン酸、(メタ)アクリル酸等の
不飽和モノカルボン酸およびそのエステル類、マレイン
酸、イタコン酸、フマール酸等の不飽和ジカルボン酸お
よびその無水物、モノアルキルエステル、アルカリ金属
塩、ジアセトンアクリルアミド以外のアミド基含有モノ
マー、アルキルビニルエーテル類、ビニルピロリドン類
等を本発明の効果を損なわない範囲で共重合したもので
あっても良い。
ニルエステルとの共重合体は、ビニルエステルとジアセ
トンアクリルアミドとの少なくとも一方と共重合可能な
モノマー、例えばクロトン酸、(メタ)アクリル酸等の
不飽和モノカルボン酸およびそのエステル類、マレイン
酸、イタコン酸、フマール酸等の不飽和ジカルボン酸お
よびその無水物、モノアルキルエステル、アルカリ金属
塩、ジアセトンアクリルアミド以外のアミド基含有モノ
マー、アルキルビニルエーテル類、ビニルピロリドン類
等を本発明の効果を損なわない範囲で共重合したもので
あっても良い。
【0024】また、本発明のビニルアルコール系重合体
の製造に使用されるスルホン酸基含有芳香族アルデヒド
類としては、各種のものを使用することができるが、工
業的に市販されているものが望ましい。例えば、2−ベ
ンズアルデヒドスルホン酸、2,4−ベンズアルデヒド
ジスルホン酸、4−クロロベンズアルデヒド−2−スル
ホン酸、4−メチルベンズアルデヒド−2−スルホン
酸、4−ヒドロキシベンズアルデヒド−2−スルホン酸
またはそれらの塩等を挙げることができるが、これに限
らない。
の製造に使用されるスルホン酸基含有芳香族アルデヒド
類としては、各種のものを使用することができるが、工
業的に市販されているものが望ましい。例えば、2−ベ
ンズアルデヒドスルホン酸、2,4−ベンズアルデヒド
ジスルホン酸、4−クロロベンズアルデヒド−2−スル
ホン酸、4−メチルベンズアルデヒド−2−スルホン
酸、4−ヒドロキシベンズアルデヒド−2−スルホン酸
またはそれらの塩等を挙げることができるが、これに限
らない。
【0025】スルホン酸基含有芳香族アルデヒド類の添
加量は、種々の量とすることができるが、反応に使用す
る前記ジアセトンアクリルアミドとビニルエステルとの
共重合体のケン化物のジアセトンアクリルアミド単位と
等モル量ないし2倍モル量が好ましい。
加量は、種々の量とすることができるが、反応に使用す
る前記ジアセトンアクリルアミドとビニルエステルとの
共重合体のケン化物のジアセトンアクリルアミド単位と
等モル量ないし2倍モル量が好ましい。
【0026】ジアセトンアクリルアミドとビニルエステ
ルとの共重合体のケン化物とスルホン酸基含有芳香族ア
ルデヒド類とを反応させる方法は、通常、水中で行い、
前記共重合体のケン化物の水溶液にスルホン酸基含有芳
香族アルデヒド類を添加し、加熱、攪拌しながら反応さ
せたり、前記共重合体のケン化物に水、スルホン酸基含
有芳香族アルデヒド類を添加した後、加熱、攪拌しなが
ら、溶解時に反応させる方法などが用いられる。この反
応は、PVAとスルホン酸基含有芳香族アルデヒド類と
のアセタール化反応に比べて、反応速度が高く、上記の
ジアセトンアクリルアミドとビニルエステルとの共重合
体のケン化物を水に溶解する際、スルホン酸基含有芳香
族アルデヒド類を添加しておくと、溶解時に反応が完結
しているという点で優れている。
ルとの共重合体のケン化物とスルホン酸基含有芳香族ア
ルデヒド類とを反応させる方法は、通常、水中で行い、
前記共重合体のケン化物の水溶液にスルホン酸基含有芳
香族アルデヒド類を添加し、加熱、攪拌しながら反応さ
せたり、前記共重合体のケン化物に水、スルホン酸基含
有芳香族アルデヒド類を添加した後、加熱、攪拌しなが
ら、溶解時に反応させる方法などが用いられる。この反
応は、PVAとスルホン酸基含有芳香族アルデヒド類と
のアセタール化反応に比べて、反応速度が高く、上記の
ジアセトンアクリルアミドとビニルエステルとの共重合
体のケン化物を水に溶解する際、スルホン酸基含有芳香
族アルデヒド類を添加しておくと、溶解時に反応が完結
しているという点で優れている。
【0027】また、このアルドール縮合はアルカリ性下
で反応速度が速いことから、反応時に塩基性化合物を共
存させることにより、より短時間で反応を完結させるこ
とができる。この際、使用する塩基性物質は特に制限は
なく、金属のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム
塩、アンモニア、有機アミン等の塩基性物質を任意の
量、添加することができる。
で反応速度が速いことから、反応時に塩基性化合物を共
存させることにより、より短時間で反応を完結させるこ
とができる。この際、使用する塩基性物質は特に制限は
なく、金属のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム
塩、アンモニア、有機アミン等の塩基性物質を任意の
量、添加することができる。
【0028】本発明の冷水易溶性フィルムは、前記重合
体を主成分として使用してフィルム状に形成されるもの
であって、この形成方法としては、流延法、押出法等の
公知の方法を適宜用いることができる。なお、本発明に
おいて冷水とは−10ないし40℃の水をいう。また、
フィルムの厚みは使用目的にあわせて任意に設定すれば
よいが、10〜200μmとするのが好ましい。さら
に、フィルムの形成に際しては、必要に応じて水溶性ポ
リマーに対する可塑剤を添加してもよい。好ましい可塑
剤としては、例えば、グリセリン、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリグリセロール、トリエタノールアミン、トリエ
タノールアミンアセテート等が挙げられる。
体を主成分として使用してフィルム状に形成されるもの
であって、この形成方法としては、流延法、押出法等の
公知の方法を適宜用いることができる。なお、本発明に
おいて冷水とは−10ないし40℃の水をいう。また、
フィルムの厚みは使用目的にあわせて任意に設定すれば
よいが、10〜200μmとするのが好ましい。さら
に、フィルムの形成に際しては、必要に応じて水溶性ポ
リマーに対する可塑剤を添加してもよい。好ましい可塑
剤としては、例えば、グリセリン、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリグリセロール、トリエタノールアミン、トリエ
タノールアミンアセテート等が挙げられる。
【0029】また、本発明の冷水易溶性フィルムは、本
発明の効果を損なわない範囲で、例えば、PVA、デン
プン類、セルロース誘導体、ポリアクリル酸またはその
アルカリ金属塩等の水溶性高分子、水溶性乳化物、懸濁
物あるいはクレー、酸化チタン等の顔料を含有したもの
であってもよい。
発明の効果を損なわない範囲で、例えば、PVA、デン
プン類、セルロース誘導体、ポリアクリル酸またはその
アルカリ金属塩等の水溶性高分子、水溶性乳化物、懸濁
物あるいはクレー、酸化チタン等の顔料を含有したもの
であってもよい。
【0030】本発明の冷水易溶性フィルムは、アルカリ
性の物質や酸性の物質と接触してもその冷水易溶性が損
なわれることがない。したがって、このような性質を有
し、人体に有害であったり、人体に触れるとその除去が
困難であったり、使用時に正確に計量する必要があって
その取り扱いが難しいような物質の包装に適している。
そして、包装物は、長期間経過しても使用時に水中にそ
のまま投入すると、ただちにフィルムが溶解して内容物
が溶解または分散する。すなわち、本発明の冷水易溶性
フィルムは、直投タイプの包装物用フィルムとして好適
に用いられる。
性の物質や酸性の物質と接触してもその冷水易溶性が損
なわれることがない。したがって、このような性質を有
し、人体に有害であったり、人体に触れるとその除去が
困難であったり、使用時に正確に計量する必要があって
その取り扱いが難しいような物質の包装に適している。
そして、包装物は、長期間経過しても使用時に水中にそ
のまま投入すると、ただちにフィルムが溶解して内容物
が溶解または分散する。すなわち、本発明の冷水易溶性
フィルムは、直投タイプの包装物用フィルムとして好適
に用いられる。
【0031】
【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。
に説明する。
【0032】ジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共
重合体ケン化物の製造 合成例1 攪拌機、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器を付した
フラスコ中に酢酸ビニル1000重量部、メタノール3
50重量部を仕込み、系内の窒素置換を行った後、内温
を60℃まで昇温した。この系に2,2′−アゾイソブ
チリロニトリル1重量部をメタノール50重量部に溶解
した溶液を添加し、重合を開始した。重合開始後5時間
かけて、ジアセトンアクリルアミド150重量部をメタ
ノール100重量部に溶解した溶液を一定速度で滴下
し、6時間で重合を停止した。重合停止時の系内の固形
分濃度は52重量%であり、酢酸ビニルの重合収率は7
2重量%であった。得られた反応混合物にメタノール蒸
気を加えながら残存する酢酸ビニルを留出し、ジアセト
ンアクリルアミド共重合成分を含有する酢酸ビニル系重
合体の50重量%メタノール溶液を得た。このものの5
00重量部にメタノール50重量部と水酸化ナトリウム
の濃度4重量%のメタノール溶液10重量部とを加えて
よく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲ
ル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後、乾燥し
て、ジアセトンアクリルアミドと酢酸ビニルとの共重合
体ケン化物を得た。この共重合体ケン化物の重合度は1
700、ケン化度は98.0モル%であり、元素分析測
定により、ジアセトンアクリルアミド共重合成分の含有
率は4.8モル%であることが判明した。
重合体ケン化物の製造 合成例1 攪拌機、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器を付した
フラスコ中に酢酸ビニル1000重量部、メタノール3
50重量部を仕込み、系内の窒素置換を行った後、内温
を60℃まで昇温した。この系に2,2′−アゾイソブ
チリロニトリル1重量部をメタノール50重量部に溶解
した溶液を添加し、重合を開始した。重合開始後5時間
かけて、ジアセトンアクリルアミド150重量部をメタ
ノール100重量部に溶解した溶液を一定速度で滴下
し、6時間で重合を停止した。重合停止時の系内の固形
分濃度は52重量%であり、酢酸ビニルの重合収率は7
2重量%であった。得られた反応混合物にメタノール蒸
気を加えながら残存する酢酸ビニルを留出し、ジアセト
ンアクリルアミド共重合成分を含有する酢酸ビニル系重
合体の50重量%メタノール溶液を得た。このものの5
00重量部にメタノール50重量部と水酸化ナトリウム
の濃度4重量%のメタノール溶液10重量部とを加えて
よく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲ
ル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後、乾燥し
て、ジアセトンアクリルアミドと酢酸ビニルとの共重合
体ケン化物を得た。この共重合体ケン化物の重合度は1
700、ケン化度は98.0モル%であり、元素分析測
定により、ジアセトンアクリルアミド共重合成分の含有
率は4.8モル%であることが判明した。
【0033】合成例2〜6 前記の方法に準じて酢酸ビニルとジアセトンアクリルア
ミドとを共重合して得られた共重合体をケン化して、共
重合体の構成単位、重合度およびケン化度の異なる5種
類の共重合体ケン化物およびジアセトンアクリルアミド
を使用しない未変性ポリビニルアルコール1種類を得
た。これらの共重合体ケン化物および未変性PVAにつ
いてのデータを表1に示す。
ミドとを共重合して得られた共重合体をケン化して、共
重合体の構成単位、重合度およびケン化度の異なる5種
類の共重合体ケン化物およびジアセトンアクリルアミド
を使用しない未変性ポリビニルアルコール1種類を得
た。これらの共重合体ケン化物および未変性PVAにつ
いてのデータを表1に示す。
【0034】
【表1】
【0035】実施例1 合成例1で得られたジアセトンアクリルアミド−酢酸ビ
ニルの共重合体ケン化物の粉末を水に溶解し、10重量
%水溶液を作製した。この水溶液100重量部に水酸化
ナトリウム0.5重量部、2−ベンズアルデヒドスルホ
ン酸ナトリウム1重量部を加え、60℃で1時間加熱攪
拌しながら、反応させた。得られた反応混合液を多量の
アセトン中に滴下して沈澱させ、スルホン酸変性ビニル
アルコール系重合体を得た。
ニルの共重合体ケン化物の粉末を水に溶解し、10重量
%水溶液を作製した。この水溶液100重量部に水酸化
ナトリウム0.5重量部、2−ベンズアルデヒドスルホ
ン酸ナトリウム1重量部を加え、60℃で1時間加熱攪
拌しながら、反応させた。得られた反応混合液を多量の
アセトン中に滴下して沈澱させ、スルホン酸変性ビニル
アルコール系重合体を得た。
【0036】このスルホン酸変性ビニルアルコール系重
合体の10重量%水溶液を作製し、表面が平滑で水平な
ポリエステル板上にアプリケーターを使用して流延し、
乾燥、剥離して透明で均一なフィルムを得た。得られた
フィルムの厚みは約30μmであった。1cm×1cm
のフィルムを切り取り、20℃の水中に浸漬して、フィ
ルムが完全に溶解するまでに要する時間(溶解所要時
間)を測定したところ、表2に示すように優れた冷水溶
解性を示した。
合体の10重量%水溶液を作製し、表面が平滑で水平な
ポリエステル板上にアプリケーターを使用して流延し、
乾燥、剥離して透明で均一なフィルムを得た。得られた
フィルムの厚みは約30μmであった。1cm×1cm
のフィルムを切り取り、20℃の水中に浸漬して、フィ
ルムが完全に溶解するまでに要する時間(溶解所要時
間)を測定したところ、表2に示すように優れた冷水溶
解性を示した。
【0037】次に、得られたフィルムで5cm×5cm
の大きさの袋を作り、この中に洗濯用洗剤(商品名「ザ
ブ」:花王製)20gを入れ、ヒートシールして洗剤封
入袋体を得た。また、硫酸アルミニウム粉末についても
同様にして硫酸アルミニウム粉末封入袋体を得た。これ
らを6ケ月および1年放置した後に各袋体から1cm×
1cmのフィルムを切り取り、20℃の水中に浸漬して
溶解所要時間を測定した。表2から明らかなように、6
ケ月および1年放置後においても優れた冷水溶解性を保
持していた。
の大きさの袋を作り、この中に洗濯用洗剤(商品名「ザ
ブ」:花王製)20gを入れ、ヒートシールして洗剤封
入袋体を得た。また、硫酸アルミニウム粉末についても
同様にして硫酸アルミニウム粉末封入袋体を得た。これ
らを6ケ月および1年放置した後に各袋体から1cm×
1cmのフィルムを切り取り、20℃の水中に浸漬して
溶解所要時間を測定した。表2から明らかなように、6
ケ月および1年放置後においても優れた冷水溶解性を保
持していた。
【0038】実施例2 ステンレス製溶解ボトルに、合成例2で得られたジアセ
トンアクリルアミド−酢酸ビニルの共重合体ケン化物1
0重量部、水酸化ナトリウム0.5重量部、2,4−ベ
ンズアルデヒドスルホン酸ジナトリウム2重量部および
純水90重量部を入れ、90℃で攪拌し、溶解しなが
ら、1時間反応させた。
トンアクリルアミド−酢酸ビニルの共重合体ケン化物1
0重量部、水酸化ナトリウム0.5重量部、2,4−ベ
ンズアルデヒドスルホン酸ジナトリウム2重量部および
純水90重量部を入れ、90℃で攪拌し、溶解しなが
ら、1時間反応させた。
【0039】実施例1と同様にして、得られた反応混合
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に、洗濯用洗剤および硫
酸アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月
および1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定した
ところ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性
を保持していた。
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に、洗濯用洗剤および硫
酸アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月
および1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定した
ところ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性
を保持していた。
【0040】実施例3 ステンレス製溶解ボトルに、合成例3で得られたジアセ
トンアクリルアミド−酢酸ビニルとの共重合体ケン化物
10重量部、2−ベンズアルデヒドスルホン酸ナトリウ
ム0.5重量部および純水90重量部を入れ、90℃で
攪拌し、溶解しながら、1時間反応させた。
トンアクリルアミド−酢酸ビニルとの共重合体ケン化物
10重量部、2−ベンズアルデヒドスルホン酸ナトリウ
ム0.5重量部および純水90重量部を入れ、90℃で
攪拌し、溶解しながら、1時間反応させた。
【0041】実施例1と同様にして、得られた反応混合
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に洗濯用洗剤および硫酸
アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月お
よび1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定したと
ころ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性を
保持していた。
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に洗濯用洗剤および硫酸
アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月お
よび1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定したと
ころ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性を
保持していた。
【0042】実施例4 ステンレス製溶解ボトルに、合成例4で得られたジアセ
トンアクリルアミド−酢酸ビニルとの共重合体ケン化物
10重量部、水酸化ナトリウム0.5重量部、2−ベン
ズアルデヒドスルホン酸ナトリウム3重量部および純水
90重量部を入れ、90℃で攪拌し、溶解しながら1時
間反応させた。
トンアクリルアミド−酢酸ビニルとの共重合体ケン化物
10重量部、水酸化ナトリウム0.5重量部、2−ベン
ズアルデヒドスルホン酸ナトリウム3重量部および純水
90重量部を入れ、90℃で攪拌し、溶解しながら1時
間反応させた。
【0043】実施例1と同様にして、得られた反応混合
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に洗濯用洗剤および硫酸
アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月お
よび1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定したと
ころ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性を
保持していた。
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に洗濯用洗剤および硫酸
アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月お
よび1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定したと
ころ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性を
保持していた。
【0044】実施例5 合成例5で得られたジアセトンアクリルアミド−酢酸ビ
ニルとの共重合体ケン化物の粉末を水に溶解し、10重
量%水溶液を作製した。この水溶液100重量部に2−
ベンズアルデヒドスルホン酸ナトリウム1重量部を加
え、60℃で1時間加熱攪拌しながら、反応させた。
ニルとの共重合体ケン化物の粉末を水に溶解し、10重
量%水溶液を作製した。この水溶液100重量部に2−
ベンズアルデヒドスルホン酸ナトリウム1重量部を加
え、60℃で1時間加熱攪拌しながら、反応させた。
【0045】実施例1と同様にして、得られた反応混合
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に洗濯用洗剤および硫酸
アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月お
よび1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定したと
ころ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性を
保持していた。
液から精製したスルホン酸変性ビニルアルコール重合体
を得て、その10重量%水溶液から流延フィルムを作製
し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示すように
優れた冷水溶解性を示した。次に洗濯用洗剤および硫酸
アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ月お
よび1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定したと
ころ、表2に示すように、いずれも優れた冷水溶解性を
保持していた。
【0046】比較例1 合成例6で得られた未変性PVAについても、10重量
%水溶液を作製し、実施例1と同様にして流延フィルム
を作製し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示す
ように優れた冷水溶解性を示したが、洗濯用洗剤および
硫酸アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ
月および1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定し
たところ、表2に示すように、いずれも冷水溶解性が経
時的に著しく失われた。
%水溶液を作製し、実施例1と同様にして流延フィルム
を作製し、溶解所要時間を測定したところ、表2に示す
ように優れた冷水溶解性を示したが、洗濯用洗剤および
硫酸アルミニウム粉末を封入した各袋体を作製し、6ケ
月および1年放置後の各フィルム溶解所要時間を測定し
たところ、表2に示すように、いずれも冷水溶解性が経
時的に著しく失われた。
【0047】比較例2 ステンレス製溶解ボトルに、合成例6で得られた未変性
PVA10重量部、2−ベンズアルデヒドスルホン酸ナ
トリウム1重量部および純水90重量部を入れ、90℃
で攪拌し、溶解しながら、1時間反応させた。
PVA10重量部、2−ベンズアルデヒドスルホン酸ナ
トリウム1重量部および純水90重量部を入れ、90℃
で攪拌し、溶解しながら、1時間反応させた。
【0048】実施例1と同様にして、得られた混合液か
ら精製した重合体を得て、その10重量%水溶液から流
延フィルムを作製し、溶解所要時間を測定したところ、
表2に示すように優れた冷水溶解性を示したが、洗濯用
洗剤および硫酸アルミニウム粉末を封入した各袋体を作
製し、6ケ月および1年放置後の各フィルム溶解所要時
間を測定したところ、表2に示すように、いずれも冷水
溶解性が経時的に著しく失われた。
ら精製した重合体を得て、その10重量%水溶液から流
延フィルムを作製し、溶解所要時間を測定したところ、
表2に示すように優れた冷水溶解性を示したが、洗濯用
洗剤および硫酸アルミニウム粉末を封入した各袋体を作
製し、6ケ月および1年放置後の各フィルム溶解所要時
間を測定したところ、表2に示すように、いずれも冷水
溶解性が経時的に著しく失われた。
【0049】比較例3 2−ベンズアルデヒドスルホン酸ナトリウムを添加しな
い以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作製し、溶
解所要時間を測定したところ、表2に示すように冷水溶
解性が劣っており、また洗濯用洗剤および硫酸アルミニ
ウム粉末を封入した各袋体を作製して6ケ月および1年
放置後の各フィルム溶解所要時間を測定した場合も、同
様にいずれも冷水易溶性が劣っていた。
い以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作製し、溶
解所要時間を測定したところ、表2に示すように冷水溶
解性が劣っており、また洗濯用洗剤および硫酸アルミニ
ウム粉末を封入した各袋体を作製して6ケ月および1年
放置後の各フィルム溶解所要時間を測定した場合も、同
様にいずれも冷水易溶性が劣っていた。
【0050】
【表2】
【0051】
【発明の効果】以上のように、本発明のビニルアルコー
ル系重合体は、分子内に親水性の高いスルホン酸基を有
するビニルアルコール系重合体であって、この製造に使
用するジアセトンアクリルアミドはビニルエステルと共
重合性が良く、水中で加熱、攪拌することによりスルホ
ン酸基含有芳香族アルデヒド類とも容易に反応すること
から、製造上の問題も少なく工業的な製造が可能であ
る。しかも、この重合体はアルカリ性物質または酸性物
質のいずれと長期間接触しても冷水易溶性が損なわれる
ことがないので、この重合体のフィルムは冷水易溶性フ
ィルムとして極めて有用である。
ル系重合体は、分子内に親水性の高いスルホン酸基を有
するビニルアルコール系重合体であって、この製造に使
用するジアセトンアクリルアミドはビニルエステルと共
重合性が良く、水中で加熱、攪拌することによりスルホ
ン酸基含有芳香族アルデヒド類とも容易に反応すること
から、製造上の問題も少なく工業的な製造が可能であ
る。しかも、この重合体はアルカリ性物質または酸性物
質のいずれと長期間接触しても冷水易溶性が損なわれる
ことがないので、この重合体のフィルムは冷水易溶性フ
ィルムとして極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F071 AA29X AA35X AA76X AF05 AF05Y AH04 BA03 BB02 BC01 4J100 AD02P AM23Q BA03Q BA12Q BA56Q BB01Q BC44Q CA04 DA38
Claims (2)
- 【請求項1】 ビニルアルコール構造単位を主体とする
共重合体において、下記の化1で表される構造単位を
0.01〜30モル%含有することを特徴とするビニル
アルコール系重合体。 【化1】 ここでX1.X2.X3.X4およびX5は水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基またはスルホン酸基を表し、
この中の少なくとも1個以上がスルホン酸基またはその
塩である。 - 【請求項2】 請求項1記載のビニルアルコール系重合
体を主成分とする冷水易溶性フィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000067688A JP2001220411A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | ビニルアルコール系重合体およびこれを使用した冷水易溶性フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000067688A JP2001220411A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | ビニルアルコール系重合体およびこれを使用した冷水易溶性フィルム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001220411A true JP2001220411A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=18586840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000067688A Pending JP2001220411A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | ビニルアルコール系重合体およびこれを使用した冷水易溶性フィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001220411A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003104436A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Kuraray Co Ltd | アルカリ性物質包装用水溶性フィルム |
JP2003104435A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Kuraray Co Ltd | 塩素含有化合物包装用水溶性フィルム |
US6787512B1 (en) | 2003-03-19 | 2004-09-07 | Monosol, Llc | Water-soluble copolymer film packet |
JP2006063242A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Denki Kagaku Kogyo Kk | フィルム |
WO2019159757A1 (ja) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 株式会社クラレ | 変性ビニルアルコール系重合体とその製造方法 |
WO2019159756A1 (ja) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 株式会社クラレ | 樹脂材料、その製造方法、及び水溶性フィルム |
-
2000
- 2000-02-07 JP JP2000067688A patent/JP2001220411A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003104436A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Kuraray Co Ltd | アルカリ性物質包装用水溶性フィルム |
JP2003104435A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Kuraray Co Ltd | 塩素含有化合物包装用水溶性フィルム |
JP4675531B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2011-04-27 | 株式会社クラレ | アルカリ性物質包装用水溶性フィルム |
US6787512B1 (en) | 2003-03-19 | 2004-09-07 | Monosol, Llc | Water-soluble copolymer film packet |
US7022656B2 (en) | 2003-03-19 | 2006-04-04 | Monosol, Llc. | Water-soluble copolymer film packet |
US7642226B2 (en) | 2003-03-19 | 2010-01-05 | Monosol, Llc | Polyvinyl alcohol copolymer film for packaging liquid products and having an improved shelf-life |
JP2006063242A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Denki Kagaku Kogyo Kk | フィルム |
WO2019159757A1 (ja) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 株式会社クラレ | 変性ビニルアルコール系重合体とその製造方法 |
WO2019159756A1 (ja) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 株式会社クラレ | 樹脂材料、その製造方法、及び水溶性フィルム |
US11155651B2 (en) | 2018-02-14 | 2021-10-26 | Kuraray Co., Ltd. | Modified vinyl alcohol polymer and method for producing same |
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