JP2002020507A - Polyvinyl alcohol-based water-soluble film and method for producing the same - Google Patents
Polyvinyl alcohol-based water-soluble film and method for producing the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリビニルアルコ
ール(以下、ポリビニルアルコールを「PVA」と略称
することがある)に特定量の可塑剤および特定量の界面
活性剤を配合してなり、かつフィルムの少なくとも一方
の表面が、特定の表面粗さを有することを特徴とするP
VA系水溶性フィルム並びにその製造法に関する。The present invention relates to a film comprising polyvinyl alcohol (hereinafter, polyvinyl alcohol may be abbreviated as "PVA"), a specific amount of a plasticizer and a specific amount of a surfactant, and a film. Characterized in that at least one surface has a specific surface roughness.
The present invention relates to a VA-based water-soluble film and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、農薬をはじめとする各種薬品など
を一定量づつ水溶性フィルムに密封包装して、使用時に
その包装形態のまま水中に投入し、内容物を包装フィル
ムごと水に溶解または分散して使用する方法が行われる
ようになっている。このユニット包装の利点は、使用時
に危険な薬品に直接触れることなく使用できること、一
定量が包装されているために使用時に計量する必要がな
いこと、薬剤を包装、輸送した容器または袋などの使用
後の処理が不要または簡単であることなどである。2. Description of the Related Art In recent years, a certain amount of agricultural chemicals and other chemicals are hermetically sealed and packaged in a water-soluble film, and when used, put into water as it is in its packaging form, and the contents are dissolved or dissolved in water together with the packaging film. The method of dispersing and using is being performed. The advantages of this unit package are that it can be used without directly touching dangerous chemicals when used, that it is not necessary to weigh it when used because a fixed amount is packed, and that the use of containers or bags packed or transported drugs The subsequent processing is unnecessary or simple.
【0003】従来このようなユニット包装用の水溶性フ
ィルムとして、部分けん化PVAフィルムが用いられて
いた。これらの水溶性フィルムは、冷水や温水に易溶性
であり、機械的強度が優れるなどの性能を有している。Conventionally, a partially saponified PVA film has been used as such a water-soluble film for unit packaging. These water-soluble films are easily soluble in cold or hot water and have properties such as excellent mechanical strength.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】農薬は春先に使用され
ることが多いため、農薬の包装、輸送、保管は冬場に行
われることが多い。その際の保管中のブロッキング性が
少なく、輸送中の破袋が少ないなどの要求性能を満たす
水溶性フィルムが必要とされている。しかし、従来のP
VAフィルムはフィルムに腰がなくブロッキングし易か
ったり、耐衝撃性が低く破袋し易いという問題を有して
いる。Since pesticides are often used in early spring, packaging, transportation and storage of pesticides are often performed in winter. There is a need for a water-soluble film that satisfies the required performances, such as low blocking properties during storage and little bag breakage during transportation. However, the conventional P
The VA film has a problem that the film is rigid and easy to block, and the impact resistance is low and the bag is easily broken.
【0005】本発明の目的は、上記の欠点を無くし、フ
ィルム保管中のブロッキングが起こりにくく、耐衝撃性
が良好で破袋しにくいPVA系水溶性フィルム、並びに
そのPVA系水溶性フィルムの製造法を提供することに
ある。An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages, to prevent blocking during storage of the film, to have a good impact resistance and to prevent the bag from breaking, and to provide a method for producing the PVA-based water-soluble film. Is to provide.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者はかかる現状に
鑑み鋭意検討した結果、PVAに、特定量の可塑剤およ
び特定量の界面活性剤を配合してなり、かつフィルムの
少なくとも一方の表面が特定の表面粗さを有するPVA
系水溶性フィルムおよびその製造法が、目的とする優れ
た性質を有するPVA系水溶性フィルムおよびその製造
法として非常に有用であることを見出し、本発明を完成
するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies in view of the present situation, the present inventor has found that a specific amount of a plasticizer and a specific amount of a surfactant are blended with PVA, and at least one surface of the film is formed. Having a specific surface roughness
The present inventors have found that a water-based water-soluble film and a method for producing the same are very useful as a PVA-based water-soluble film having the desired excellent properties and a method for producing the same, and have completed the present invention.
【0007】すなわち、本発明はPVA100重量部に
対して、可塑剤5〜30重量部、界面活性剤0.01〜
2重量部を配合してなり、かつフィルムの少なくとも一
方の表面が、表面粗さ1S以上の凹凸を有することを特
徴とするPVA系水溶性フィルム並びに、PVA100
重量部に対して、可塑剤5〜30重量部、界面活性剤
0.01〜2重量部を配合してなる製膜原液を80〜1
10℃の金属表面上で乾燥することを特徴とする該水溶
性フィルムの製造法に関する。That is, in the present invention, 5 to 30 parts by weight of a plasticizer and 0.01 to 10 parts by weight of a surfactant are added to 100 parts by weight of PVA.
A PVA-based water-soluble film, wherein 2 parts by weight are blended, and at least one surface of the film has irregularities with a surface roughness of 1S or more;
80 to 1 parts by weight of a film forming stock solution obtained by mixing 5 to 30 parts by weight of a plasticizer and 0.01 to 2 parts by weight of a surfactant with respect to parts by weight.
A process for producing the water-soluble film, characterized by drying on a metal surface at 10 ° C.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下に本発明についてさらに詳細
に説明する。本発明に用いられるPVAは、ビニルエス
テル系単量体を重合させて得られる重合体を、通常、ア
ルコール溶液中でアルカリまたは酸触媒を用いてけん化
し、ビニルエステル単位をビニルアルコール単位とした
ものを用いることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. PVA used in the present invention is a polymer obtained by polymerizing a vinyl ester monomer, usually saponified in an alcohol solution using an alkali or acid catalyst, and the vinyl ester unit is converted to a vinyl alcohol unit. Can be used.
【0009】PVAの製造に使用されるビニルエステル
系単量体としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、ギ酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ピバリン
酸ビニルなどを挙げることができ、これらのうち1種ま
たは2種以上を用いることができる。これらのなかでも
工業的に生産され、コスト的に有利な酢酸ビニルを用い
るのが好ましい。Examples of the vinyl ester monomers used in the production of PVA include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl formate, vinyl versatate, vinyl pivalate, and the like. Alternatively, two or more kinds can be used. Among them, it is preferable to use vinyl acetate which is industrially produced and is advantageous in cost.
【0010】また、本発明のPVAは本発明の主旨を損
なわない範囲で他の単量体単位を含有しても差し支えな
い。このような単量体単位としては、例えば、エチレ
ン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセ
ン等のα−オレフィン類、アクリル酸及びその塩とアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロ
ピル、アクリル酸i−プロピル、アクリル酸n−ブチ
ル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブチル、ア
クリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸オクタデシル等のアクリル酸エステル類、メタ
クリル酸およびその塩、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸
i−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸
i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2
−エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル
酸オクタデシル等のメタクリル酸エステル類、アクリル
アミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、ジアセト
ンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸
およびその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミン
およびその塩またはその4級塩、N−メチロールアクリ
ルアミドおよびその誘導体等のアクリルアミド誘導体、
メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−
エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンス
ルホン酸およびその塩、メタクリルアミドプロピルジメ
チルアミンおよびその塩またはその4級塩、N−メチロ
ールメタクリルアミドおよびその誘導体等のメタクリル
アミド誘導体、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホル
ムアミド、N−ビニルアセトアミド等のN−ビニルアミ
ド類、ポリアルキレンオキシドを側鎖に有するアリルエ
ーテル類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、n−プロピルビニルエーテル、i−プロピルビニル
エーテル、n−ブチルビニルエーテル、i−ブチルビニ
ルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニ
ルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエー
テル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニ
トリル類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル、酢酸アリ
ル、塩化アリル等のアリル化合物、マレイン酸およびそ
の塩またはそのエステル、ビニルトリメトキシシラン等
のビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニル等がある。
変性量は通常5モル%以下である。[0010] The PVA of the present invention may contain other monomer units as long as the gist of the present invention is not impaired. Examples of such a monomer unit include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, and 1-hexene, acrylic acid and salts thereof, methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-acrylate. Acrylates such as propyl, i-propyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate, methacrylic acid and the like Salt, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, methacrylic acid 2
Methacrylic esters such as -ethylhexyl, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, diacetoneacrylamide, acrylamidepropanesulfonic acid and salts thereof, acrylamidopropyl Acrylamide derivatives such as dimethylamine and its salts or quaternary salts thereof, N-methylolacrylamide and its derivatives,
Methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-
Methacrylamide derivatives such as ethyl methacrylamide, methacrylamide propanesulfonic acid and salts thereof, methacrylamidopropyldimethylamine and salts or quaternary salts thereof, N-methylol methacrylamide and derivatives thereof, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide N-vinylamides such as N-vinylacetamide, allyl ethers having a polyalkylene oxide in the side chain, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, vinyl ethers such as t-butyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether and stearyl vinyl ether; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; , Vinyl halides such as vinylidene chloride, vinyl fluoride and vinylidene fluoride, allyl compounds such as allyl acetate and allyl chloride, maleic acid and its salts or esters, vinyl silyl compounds such as vinyltrimethoxysilane, and isopropenyl acetate There is.
The amount of modification is usually 5 mol% or less.
【0011】該ポリビニルエステル系共重合体の重合法
としては溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重
合法等、従来公知の方法が適用できる。重合触媒として
は、重合方法に応じて、アゾ系触媒、過酸化物系触媒、
レドックス系触媒等が適宜選ばれる。As the polymerization method of the polyvinyl ester copolymer, conventionally known methods such as a solution polymerization method, a bulk polymerization method, a suspension polymerization method and an emulsion polymerization method can be applied. As the polymerization catalyst, depending on the polymerization method, an azo catalyst, a peroxide catalyst,
A redox catalyst or the like is appropriately selected.
【0012】共重合体のけん化反応は従来公知のアルカ
リ触媒、あるいは酸触媒での加アルコール分解、加水分
解等が適用できる。このうちメタノールを溶剤とするN
aOH触媒によるけん化反応が簡便で最も好ましい。For the saponification reaction of the copolymer, alcoholysis and hydrolysis with a conventionally known alkali catalyst or acid catalyst can be applied. Among them, N using methanol as a solvent
A saponification reaction using an aOH catalyst is simple and most preferable.
【0013】PVAの重合度(粘度平均重合度)は特に
限定は無いが、水溶性フィルムの場合、フィルムの機械
的な物性も重要であり、10〜100μmの薄い厚さで
も強い強度と柔軟性が要求されており、フィルムの強度
やタフネスの点から粘度平均重合度が300〜1000
0であるのが好ましく、500〜8000であるのがよ
り好ましい。さらに水溶性の点から500〜2000が
特に好ましい。粘度平均重合度が300未満ではフィル
ム強度が弱くなる傾向にあり、また10000より大き
い場合にはフィルムを製膜するときに使用する製膜原料
溶液の粘度が高くなり、作業性が低下する傾向がある。The degree of polymerization (viscosity average degree of polymerization) of PVA is not particularly limited, but in the case of a water-soluble film, the mechanical properties of the film are also important. Is required, and the viscosity average degree of polymerization is from 300 to 1000 in view of the strength and toughness of the film.
It is preferably 0, more preferably 500 to 8000. Further, from the viewpoint of water solubility, 500 to 2000 is particularly preferable. If the viscosity average polymerization degree is less than 300, the film strength tends to be weak, and if it is more than 10,000, the viscosity of the film forming raw material solution used when forming the film increases, and the workability tends to decrease. is there.
【0014】PVAのけん化度は、水溶性の点から、け
ん化度は80〜95モル%であり、82〜92モル%が
好ましく、85〜90モル%が特に好ましい。けん化度
が80モル%より小さい場合にも、けん化度が95モル
%より大きい場合にも水溶性が不充分であることから好
ましくない。けん化度はJIS記載の方法により測定す
ることができる。The degree of saponification of PVA is from 80 to 95 mol%, preferably from 82 to 92 mol%, particularly preferably from 85 to 90 mol%, from the viewpoint of water solubility. When the degree of saponification is less than 80 mol% or when the degree of saponification is more than 95 mol%, the water solubility is not sufficient, which is not preferable. The degree of saponification can be measured by the method described in JIS.
【0015】一般に水溶性フィルムは高温多湿の地域や
寒冷地でも運搬、貯蔵、使用がなされるため、フィルム
の強度やタフネスが要求される。特に低温での耐衝撃性
が必要とされる。そのためフィルムのガラス転移点を下
げるために、種々の可塑剤が用いられる。In general, a water-soluble film is transported, stored, and used even in a high-temperature and high-humidity region or a cold region, so that the film must have high strength and toughness. In particular, impact resistance at low temperatures is required. Therefore, various plasticizers are used to lower the glass transition point of the film.
【0016】本発明に用いられる可塑剤としては、PV
Aの可塑剤として一般に用いられているものなら特に制
限はなく、例えば、グリセリン、ジグリセリン、ジエチ
レングリコール、トリメチロールプロパン、トリエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレング
リコールなどの多価アルコール類、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコールなどのポリエーテル
類、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどのフェノ
ール誘導体、N−メチルピロリドンなどのアミド化合
物、さらにはグリセリン、ペンタエリスリトール、ソル
ビトールなどの多価アルコールにエチレンオキサイドを
付加した化合物などを挙げることができ、これらのうち
1種または2種以上を用いることができる。The plasticizer used in the present invention is PV
There is no particular limitation as long as it is generally used as a plasticizer of A, for example, glycerin, diglycerin, diethylene glycol, trimethylolpropane, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyhydric alcohols such as propylene glycol, polyethylene glycol, Polyethers such as polypropylene glycol; phenol derivatives such as bisphenol A and bisphenol S; amide compounds such as N-methylpyrrolidone; and compounds obtained by adding ethylene oxide to polyhydric alcohols such as glycerin, pentaerythritol and sorbitol. And one or more of these can be used.
【0017】可塑剤の配合割合はPVA100重量部に
対して5〜30重量部であり、好ましくは8〜25重量
部であり、さらに好ましくは10〜20重量部である。
可塑剤の配合割合が5重量部未満の場合には、耐衝撃性
が不充分である。一方、可塑剤の配合割合が30重量部
を超える場合には、可塑剤のブリードアウトが大きくな
り、フィルムがブロッキングし易いため好ましくない。
また、得られるフィルムの腰(製袋機等の工程通過性)
の点からも、30重量部以下の割合で配合するのが好ま
しい。得られるフィルムの水溶性を向上させる点から
は、可塑剤の配合量が多いほど好ましい。また、ヒート
シール温度は様々な要因で変化するが、特に可塑剤の配
合量が多いほどヒートシール温度は低下し、フィルム製
袋時の生産性が向上するので好ましい。特に、得られる
フィルムのヒートシール温度が170℃以下となるよう
な割合で可塑剤を配合するのが好ましく、160℃以下
となるような割合で可塑剤を配合するのがより好まし
い。The mixing ratio of the plasticizer is 5 to 30 parts by weight, preferably 8 to 25 parts by weight, more preferably 10 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of PVA.
When the mixing ratio of the plasticizer is less than 5 parts by weight, the impact resistance is insufficient. On the other hand, if the blending ratio of the plasticizer exceeds 30 parts by weight, the bleed out of the plasticizer becomes large, and the film is easily blocked, which is not preferable.
In addition, the stiffness of the obtained film (process passability of bag making machine etc.)
In view of the above, it is preferable to mix them in a proportion of 30 parts by weight or less. From the viewpoint of improving the water solubility of the obtained film, the larger the amount of the plasticizer, the better. In addition, the heat sealing temperature varies depending on various factors. Particularly, as the blending amount of the plasticizer increases, the heat sealing temperature decreases, and the productivity at the time of forming a film is improved. In particular, it is preferable to mix the plasticizer at such a ratio that the heat sealing temperature of the obtained film is 170 ° C. or lower, and it is more preferable to mix the plasticizer at a ratio that is 160 ° C. or lower.
【0018】本発明のPVAには、さらに必要に応じ
て、無機フィラーを配合することができる。本発明に用
いられる無機フィラーとしては、例えば、シリカ、重
質、軽質又は表面処理された炭酸カルシウム、水酸化ア
ルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、珪藻土、
硫酸バリウム、硫酸カルシウム、ゼオライト、酸化亜
鉛、珪酸、珪酸塩、マイカ、炭酸マグネシウム、カオリ
ン、ハロサイト、パイロフェライト、セリサイト等のク
レー、タルク等を挙げることができ、これらのうち1種
または2種以上を用いることができる。これらのなかで
も、特にPVAへの分散性の点から、シリカあるいはタ
ルクを用いるのが好ましい。無機フィラーの粒子径は、
ブロッキング防止性の点から1μm以上が好ましく、P
VAへの分散性の点から10μm以下が好ましい。その
両者の性能を両立させるには、粒径が1〜7μm程度の
大きさのものがより好ましい。The PVA of the present invention may further contain an inorganic filler, if necessary. As the inorganic filler used in the present invention, for example, silica, heavy, light or surface-treated calcium carbonate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, titanium oxide, diatomaceous earth,
Barium sulfate, calcium sulfate, zeolite, zinc oxide, silicic acid, silicate, mica, magnesium carbonate, kaolin, halothite, pyroferrite, clay such as sericite, talc, etc., and one or two of these can be mentioned. More than one species can be used. Among these, it is preferable to use silica or talc from the viewpoint of dispersibility in PVA. The particle size of the inorganic filler is
1 μm or more is preferred from the viewpoint of anti-blocking properties.
The thickness is preferably 10 μm or less from the viewpoint of dispersibility in VA. In order to achieve both performances, it is more preferable that the particle size is about 1 to 7 μm.
【0019】本発明の界面活性剤の種類としては特に限
定はないが、アニオン性あるいはノニオン性の界面活性
剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、例え
ば、ラウリン酸カリウムなどのカルボン酸型、オクチル
サルフェートなどの硫酸エステル型、ドデシルベンゼン
スルホネートなどのスルホン酸型のアニオン性界面活性
剤が好適である。ノニオン性界面活性剤としては、例え
ば、ポリオキシエチレンラウリルエーテルやポリオキシ
エチレンオレイルエーテルなどのアルキルエーテル型、
ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどのア
ルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレ
ートなどのアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラ
ウリルアミノエーテルなどのアルキルアミン型、ポリオ
キシエチレンラウリン酸アミドなどのアルキルアミド
型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル
などのポリプロピレングリコールエーテル型、オレイン
酸ジエタノールアミドなどのアルカノールアミド型、ポ
リオキシアルキレンアリルフェニルエーテルなどのアリ
ルフェニルエーテル型などのノニオン性界面活性剤が好
適である。これらの界面活性剤の1種あるいは2種以上
の組み合わせで使用することができる。ブロッキング防
止性の点からアルキルエーテル系界面活性剤が好まし
く、中でもポリオキシエチレンオレイルエーテルが特に
好ましい。界面活性剤の添加量としてはPVA100重
量部に対して0.01〜2重量部であり、0.1〜1重
量部がより好ましく、0.2〜0.5重量部が特に好ま
しい。0.01重量部より少ないと製膜装置のダイスや
ドラムなどの金属表面と、製膜したフィルムやフィルム
原液との剥離性が低下して製造が困難となるために好ま
しくない。添加量が2重量部より多いとフィルム表面に
溶出しブロッキングの原因になり取り扱い性が低下する
場合があるため好ましくない。The type of the surfactant of the present invention is not particularly limited, but an anionic or nonionic surfactant is preferable. As the anionic surfactant, for example, a carboxylic acid type such as potassium laurate, a sulfate type such as octyl sulfate, and a sulfonic acid type such as dodecylbenzenesulfonate are preferable. Examples of nonionic surfactants include, for example, alkyl ether type such as polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene oleyl ether,
Alkyl phenyl ether type such as polyoxyethylene octyl phenyl ether, alkyl ester type such as polyoxyethylene laurate, alkyl amine type such as polyoxyethylene lauryl amino ether, alkyl amide type such as polyoxyethylene lauric amide, polyoxy Nonionic surfactants such as polypropylene glycol ether type such as ethylene polyoxypropylene ether, alkanolamide type such as oleic acid diethanolamide, and allyl phenyl ether type such as polyoxyalkylene allyl phenyl ether are preferable. One or a combination of two or more of these surfactants can be used. Alkyl ether surfactants are preferred from the viewpoint of anti-blocking properties, and among them, polyoxyethylene oleyl ether is particularly preferred. The addition amount of the surfactant is 0.01 to 2 parts by weight, preferably 0.1 to 1 part by weight, and particularly preferably 0.2 to 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of PVA. If the amount is less than 0.01 part by weight, the peelability between a metal surface such as a die or a drum of a film forming apparatus and a formed film or a stock solution of a film is lowered, and it is not preferable because production becomes difficult. If the added amount is more than 2 parts by weight, it is unfavorable because it is eluted on the film surface and causes blocking, which may lower the handleability.
【0020】本発明のPVA、可塑剤、界面活性剤およ
び必要に応じ無機フィラーからなる組成物は、さらに必
要に応じて、着色剤、香料、増量剤、消泡剤、剥離剤、
紫外線吸収剤などの通常の添加剤を適宜配合しても差し
支えない。また必要に応じて、本発明の効果を失わない
範囲内で、本発明のPVAとは異なった種類のPVA、
澱粉、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシメチルセルロースなどの水溶性高分子を
配合しても良い。The composition of the present invention comprising a PVA, a plasticizer, a surfactant and, if necessary, an inorganic filler may further contain, if necessary, a coloring agent, a fragrance, a bulking agent, an antifoaming agent, a release agent,
A normal additive such as an ultraviolet absorber may be appropriately compounded. Also, if necessary, a different type of PVA from the PVA of the present invention, as long as the effects of the present invention are not lost.
Water-soluble polymers such as starch, carboxymethylcellulose, methylcellulose and hydroxymethylcellulose may be blended.
【0021】本発明のPVA系水溶性フィルムを得るた
めの製膜原液は、PVAに、可塑剤、界面活性剤および
必要に応じて無機フィラーや上記の他の成分を配合し、
所望の方法で混合することにより製造することができ
る。The stock solution for obtaining the PVA-based water-soluble film of the present invention comprises a PVA, a plasticizer, a surfactant, and, if necessary, an inorganic filler and other components described above.
It can be produced by mixing in a desired manner.
【0022】本発明の上記の製膜原液を用いて、一般に
キャストフィルムを製膜する際に用いられている製膜方
法、例えば、流延製膜法、湿式製膜法、乾式製膜法、押
出製膜法、溶融製膜法などの製膜方法で、PVA系水溶
性フィルムを製膜することができる。製膜原液として上
記のPVA、可塑剤、界面活性剤および必要に応じて無
機フィラーや他の成分からなる組成物を水、ジメチルス
ルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、メタノール、n−プロパノール、i−プロパノー
ル、フェノールなどの溶媒に溶解した均一な溶液を調製
するためには、上記のPVA系組成物を構成する成分を
予め全て混合した後に溶媒に溶解しても、あるいは上記
のPVA系組成物を構成する成分をそれぞれ溶媒に溶解
した後に、それらの溶液を混合しても構わない。製膜原
液の濃度は粘度の点から50重量%以下(溶媒の含有量
が50重量%より大)が好ましく、製膜したフィルムの
表面にマット状態が形成されやすい点から35重量%以
下(溶媒の含有量が65重量%より大)がさらに好まし
い。Using the above-mentioned stock solution of the present invention, a film forming method generally used for forming a cast film, for example, a casting film forming method, a wet film forming method, a dry film forming method, A PVA-based water-soluble film can be formed by a film forming method such as an extrusion film forming method and a melt film forming method. A composition comprising the above-mentioned PVA, a plasticizer, a surfactant and, if necessary, an inorganic filler and other components as water for forming a film is prepared by using water, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, methanol, n-propanol, i-propanol. In order to prepare a uniform solution dissolved in a solvent such as phenol, the components constituting the PVA-based composition may be mixed in advance and then dissolved in the solvent, or the PVA-based composition may be dissolved. After dissolving the respective components in a solvent, the solutions may be mixed. The concentration of the film forming stock solution is preferably 50% by weight or less (solvent content is more than 50% by weight) from the viewpoint of viscosity, and 35% by weight or less (solvent content) from the viewpoint that a mat state is easily formed on the surface of the formed film. Is more preferably 65% by weight or more.
【0023】製膜原液がキャストされる金属表面の温度
は80〜110℃であり、85〜105℃が好ましく、
90〜100℃が特に好ましい。80℃より低いと乾燥
後の剥離性が不充分になり易く、また得られたフィルム
のブロッキング性が悪化することがあるため好ましくな
い。110℃より高いとフィルムが発泡して孔が開くこ
とがあるため好ましくない。The temperature of the metal surface on which the stock solution is cast is 80 to 110 ° C., preferably 85 to 105 ° C.,
90-100 ° C. is particularly preferred. If the temperature is lower than 80 ° C., the peelability after drying tends to be insufficient, and the blocking property of the obtained film may be deteriorated. If the temperature is higher than 110 ° C., the film may foam and pores may be formed, which is not preferable.
【0024】本発明のPVA系水溶性フィルムの厚み
は、10〜100μmであるのが好ましく、特に強度と
水溶性のバランスの点から30〜80μmであるのがよ
り好ましい。The thickness of the PVA-based water-soluble film of the present invention is preferably from 10 to 100 μm, and more preferably from 30 to 80 μm from the viewpoint of the balance between strength and water solubility.
【0025】本発明のPVA系水溶性フィルムは、フィ
ルムの少なくとも一方の表面が、表面粗さ1S以上の凹
凸を有することが必要である。表面粗さの凹凸は2S以
上がより好ましく、3S以上が特に好ましい。1Sより
小さいとブロッキング防止性が不十分である。上限は特
に限定されないが、表面粗さが大きくなりすぎると、フ
ィルム強度が低くなり、破れが発生し易くなるため、1
0S以下が好ましい。The PVA-based water-soluble film of the present invention requires that at least one surface of the film has irregularities with a surface roughness of 1S or more. The unevenness of the surface roughness is more preferably 2S or more, and particularly preferably 3S or more. If it is smaller than 1S, the anti-blocking property is insufficient. The upper limit is not particularly limited, but if the surface roughness is too large, the film strength will be low and the film will be easily broken.
0S or less is preferable.
【0026】本発明のPVA系水溶性フィルムの上記表
面粗さは、該フィルムを20℃、40%RHに調湿後、
先端Rが0.3μmの表面粗さ計を用いて、該フィルム
表面をランダムに30cmの距離の測定を5回行い、そ
の平均値でもって示す。なお、本発明の表面粗さとは、
JIS B0601で定義されている最大高さ(Rma
x)のことである。The surface roughness of the PVA-based water-soluble film of the present invention is determined by adjusting the humidity of the film to 20 ° C. and 40% RH.
Using a surface roughness meter having a tip R of 0.3 μm, the film surface was randomly measured 5 times at a distance of 30 cm, and the average value is shown. Incidentally, the surface roughness of the present invention,
Maximum height (Rma) defined in JIS B0601
x).
【0027】本発明のPVA系水溶性フィルムのブロッ
キング防止性を発現させるために、フィルムの少なくと
も一方の表面が、前記した表面粗さ1S以上の凹凸を有
するものであるようにするためには、種々の方法を用い
得るが、例えば該水溶性フィルム表面をロールマット化
したり、シリカや澱粉などのブロッキング防止用の粉を
塗布したり、エンボス処理を行うことができる。フィル
ム表面のロールマット化は、製膜時に乾燥前のフィルム
が接するロールに微細な凹凸を形成しておくことにより
施すことができる。エンボス処理は一般にフィルムが形
成された後で、熱や圧力を加えながらエンボスロールと
ゴムロールでニップすることで行うことができる。粉の
塗布はブロッキング防止の効果が大きいが、用途によっ
ては使用できないことがあるため、ブロッキング防止の
ためにはロールマット化やエンボス処理を施すほうが好
ましい。ブロッキング防止効果が大きいためロールマッ
ト化することが特に好ましい。In order to exhibit the anti-blocking property of the PVA-based water-soluble film of the present invention, at least one surface of the film must have the above-mentioned unevenness having a surface roughness of 1S or more. Various methods can be used. For example, the surface of the water-soluble film can be roll-matted, a powder for preventing blocking such as silica or starch can be applied, or embossing can be performed. The film surface can be formed into a roll mat by forming fine irregularities on a roll in contact with the film before drying during film formation. The embossing process can be generally performed after the film is formed by nip between an embossing roll and a rubber roll while applying heat or pressure. Although application of the powder has a large effect of preventing blocking, it may not be used depending on the application. Therefore, it is preferable to apply a roll mat or emboss to prevent blocking. It is particularly preferable to form a roll mat because of a large anti-blocking effect.
【0028】マット化したロール金属表面の表面粗さは
1S以上であり、2S以上がより好ましく、3S以上が
特に好ましい。1Sより小さいとブロッキング防止性が
不充分である。上限は特に限定されないが、粘度によっ
ては気泡が発生して孔が開くことがあるため、10S以
下が好ましい。なお、金属表面の表面粗さも、JIS
B0601で定義されている最大高さ(Rmax)のこ
とである。The surface roughness of the matted roll metal surface is 1S or more, preferably 2S or more, particularly preferably 3S or more. If it is smaller than 1S, the anti-blocking property is insufficient. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 10 S or less because air bubbles may be generated depending on the viscosity and pores may be opened. In addition, the surface roughness of the metal surface
It is the maximum height (Rmax) defined in B0601.
【0029】本発明のPVA系水溶性フィルムは袋を作
成して薬剤等を包装することが多いため、耐衝撃性が必
要である。その指標として20℃での衝撃破裂強度が5
kg・cm以上であることが好ましく、10kg・cm
以上であることがより好ましく、15kg・cm以上で
あることが特に好ましい。The PVA-based water-soluble film of the present invention often needs to have impact resistance because a bag is often prepared and a medicine or the like is packaged. As an index, the impact rupture strength at 20 ° C. is 5
It is preferably at least 10 kg · cm
It is more preferably at least 15 kg · cm.
【0030】本発明のPVA系水溶性フィルムは、水へ
の溶解性が優れているのみならず、ヒートシール性にも
優れているので、洗剤やアルカリ性を示す固形物等で、
水に溶解して使用するものの包装、特にユニット包装の
材料として非常に有用である。本発明のPVA系水溶性
フィルムから製造した包装袋は、そのまま水中に投入す
るだけで速やかに溶解し、その内容物は水中に放出され
る。The PVA-based water-soluble film of the present invention is excellent not only in solubility in water but also in heat sealability.
It is very useful as a material for packaging, particularly unit packaging, for use after being dissolved in water. The packaging bag produced from the PVA-based water-soluble film of the present invention dissolves promptly simply by being put into water, and its contents are released into water.
【0031】[0031]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれによって限定されるものでは
ない。なお実施例中のPVA系水溶性フィルムの水溶性
の測定方法、ブロッキング性および耐衝撃性の評価方法
は以下の方法により行った。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto. In addition, the method of measuring the water solubility of the PVA-based water-soluble film, the method of evaluating the blocking property and the impact resistance in the examples were performed by the following methods.
【0032】水溶性フィルムの水溶性の測定方法:本
発明におけるPVA系水溶性フィルムの水溶性とは、厚
さが40μmの水溶性フィルムについての値である。2
0℃の恒温バスにマグネティックスターラーを設置す
る。1Lの蒸留水を入れた1Lのガラスビーカーをバス
に入れ、5cmの回転子を用いて250rpmで撹拌を
行う。ビーカー内の蒸留水が20℃になった後、水溶性
の測定を開始する。フィルムを40×40mmの正方形
に切り、これをスライドマウントにはさみ、20℃の撹
拌している水中に浸漬し、フィルムの溶解状態を観察し
た。フィルムが溶解するまでの時間(秒)を測定した。
なお、フィルムの厚さが40μmとは異なるフィルムを
用いる場合には、下記の式(1)に従ってフィルムの厚
さ40μmの値に換算する。Method for measuring water solubility of water-soluble film: The water solubility of a PVA-based water-soluble film in the present invention is a value for a water-soluble film having a thickness of 40 μm. 2
Install a magnetic stirrer in a constant temperature bath at 0 ° C. A 1 L glass beaker containing 1 L of distilled water is put in a bath, and stirring is performed at 250 rpm using a 5 cm rotor. After the temperature of the distilled water in the beaker reaches 20 ° C., the measurement of water solubility is started. The film was cut into a square of 40 × 40 mm, sandwiched between slide mounts, immersed in water with stirring at 20 ° C., and the dissolution state of the film was observed. The time until the film dissolved (seconds) was measured.
When a film having a thickness different from 40 μm is used, the value is converted into a value of 40 μm according to the following equation (1).
【0033】 溶解時間(秒)=[40/フィルムの厚み(μm)]2×実際の溶解時間(秒) …(1)Dissolution time (sec) = [40 / film thickness (μm)] 2 × actual dissolution time (sec) (1)
【0034】ブロッキング性の評価方法:20℃、6
5%RHで1週間調湿を行った15×20cmのフィル
ムを、凹凸を有する表面が同一方向となるように100
枚重ねたものを2枚のガラス板の間に挟み、1kgの重
りを載せて1週間保管した。重ねたフィルム中心部の剥
離しやすさを評価した。Evaluation method of blocking property: 20 ° C., 6
A 15 × 20 cm film conditioned for one week at 5% RH is placed on a 100 × 100 cm film so that the uneven surface is in the same direction.
The stacked pieces were sandwiched between two glass plates and placed on a 1 kg weight and stored for one week. The ease of peeling at the center of the stacked films was evaluated.
【0035】耐衝撃性の測定:フィルムインパクトテ
スターを用いて、ASTMD−3420に従い、衝撃破
裂強度の測定を行った。Measurement of impact resistance: The impact rupture strength was measured using a film impact tester according to ASTM D-3420.
【0036】実施例1 けん化度88モル%、重合度1700のPVA100重
量部に対し、可塑剤としてグリセリン20重量部、界面
活性剤としてポリオキシエチレンオレイルエーテル0.
2重量部および水を添加して、温度95℃の均一な濃度
20重量%(含水率80重量%)の製膜原液を作成し、
95℃の表面粗さ3Sのステンレスロールへ流延し、乾
燥することにより厚さ40μm、ステンレスロール側の
表面粗さ3Sのフィルムを得た。このフィルムの水溶性
(水に溶解するまでの時間)は20℃で30秒であっ
た。ブロッキング性試験結果は良好であり、衝撃破裂強
度(耐衝撃性)は26kg・cmであった。Example 1 20 parts by weight of glycerin as a plasticizer and 0.1 part of polyoxyethylene oleyl ether as a surfactant were added to 100 parts by weight of PVA having a degree of saponification of 88 mol% and a degree of polymerization of 1700.
2 parts by weight and water were added to prepare a film forming stock solution having a uniform concentration of 20% by weight (water content: 80% by weight) at a temperature of 95 ° C.
The film was cast on a stainless steel roll having a surface roughness of 3 ° C at 95 ° C and dried to obtain a film having a thickness of 40 µm and a surface roughness of 3S on the stainless steel roll side. The water solubility (time until dissolution in water) of this film was 30 seconds at 20 ° C. The results of the blocking test were good, and the impact rupture strength (impact resistance) was 26 kg · cm.
【0037】実施例2 けん化度88モル%、重合度1700のPVA100重
量部に対し、可塑剤としてグリセリン10重量部/ジグ
リセリン10重量部、界面活性剤としてポリオキシエチ
レンラウリルエーテル0.5重量部および水を添加し
て、温度95℃の均一な濃度30重量%(含水率70重
量%)の製膜原液を作成し、90℃の表面粗さ2Sのス
テンレスロールへ流延し、乾燥することにより厚さ40
μm、ステンレスロール側の表面粗さ2Sのフィルムを
得た。このフィルムの水溶性(水に溶解するまでの時
間)は20℃で35秒であった。ブロッキング性は良好
であり、衝撃破裂強度(耐衝撃性)は24kg・cmで
あった。Example 2 10 parts by weight of glycerin / 10 parts by weight of diglycerin as a plasticizer and 0.5 parts by weight of polyoxyethylene lauryl ether as a surfactant based on 100 parts by weight of PVA having a degree of saponification of 88 mol% and a degree of polymerization of 1700. And water are added to prepare a stock solution having a uniform concentration of 30% by weight (water content: 70% by weight) at a temperature of 95 ° C., cast on a stainless roll having a surface roughness of 2S at 90 ° C., and dried. Due to thickness 40
A film having a thickness of 2 μm and a surface roughness of 2S on the stainless steel roll side was obtained. The water solubility (time until dissolution in water) of this film was 35 seconds at 20 ° C. The blocking property was good, and the impact rupture strength (impact resistance) was 24 kg · cm.
【0038】実施例3 けん化度88モル%、重合度1700のPVA100重
量部に対し、可塑剤としてグリセリン20重量部、界面
活性剤としてポリオキシエチレンオレイルエーテル0.
2重量部および水を添加して、温度95℃の均一な濃度
20重量%(含水率80重量%)の製膜原液を作成し、
温度95℃で表面粗さ1.5Sのステンレスロールへ流
延し、乾燥することにより厚さ40μm、ステンレスロ
ール側の表面粗さ1.5Sのフィルムを得た。このフィ
ルムの水溶性(水に溶解するまでの時間)は20℃で4
0秒であった。ブロッキング性は良好であり、衝撃破裂
強度(耐衝撃性)は25kg・cmであった。Example 3 20 parts by weight of glycerin as a plasticizer and 0.1 part of polyoxyethylene oleyl ether as a surfactant were added to 100 parts by weight of PVA having a degree of saponification of 88 mol% and a degree of polymerization of 1700.
2 parts by weight and water were added to prepare a film forming stock solution having a uniform concentration of 20% by weight (water content: 80% by weight) at a temperature of 95 ° C.
The film was cast on a stainless roll having a surface roughness of 1.5 S at a temperature of 95 ° C. and dried to obtain a film having a thickness of 40 μm and a surface roughness of 1.5 S on the stainless roll side. The water solubility (time until dissolution in water) of this film is 4 at 20 ° C.
It was 0 seconds. The blocking property was good, and the impact rupture strength (impact resistance) was 25 kg · cm.
【0039】比較例1 製膜原液にグリセリンを添加しない以外は実施例1と同
様にして、厚さ40μm、表面粗さ3Sのフィルムを得
た。このフィルムの水溶性(水に溶解するまでの時間)
は20℃で52秒であった。ブロッキング性は良好であ
り、衝撃破裂強度(耐衝撃性)は4kg・cmであっ
た。Comparative Example 1 A film having a thickness of 40 μm and a surface roughness of 3S was obtained in the same manner as in Example 1, except that glycerin was not added to the stock solution for film formation. Water solubility of this film (time to dissolve in water)
Was 52 ° C. at 20 ° C. The blocking property was good, and the impact rupture strength (impact resistance) was 4 kg · cm.
【0040】比較例2 製膜原液にPVA100重量部に対してグリセリンを4
0重量部添加する以外は実施例1と同様にして、厚さ4
0μm、表面粗さ3Sのフィルムを得た。このフィルム
の水溶性(水に溶解するまでの時間)は20℃で21秒
であった。ブロッキング性は悪く、フィルムが密着して
剥離困難であった。衝撃破裂強度(耐衝撃性)は32k
g・cmであった。Comparative Example 2 Glycerin was added to 100 parts by weight of PVA in a stock solution for film formation.
Except for adding 0 parts by weight, a thickness of 4
A film having a thickness of 0 μm and a surface roughness of 3S was obtained. The water solubility (time until dissolution in water) of this film was 21 seconds at 20 ° C. The blocking property was poor, and the film adhered and was difficult to peel. Impact burst strength (impact resistance) is 32k
g · cm.
【0041】比較例3 製膜原液に界面活性剤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成した。このフィルムはステンレ
スロールと密着して剥離性が悪く、満足なフィルムが得
られなかった。Comparative Example 3 A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that no surfactant was added to the stock solution for film formation. This film was in intimate contact with the stainless steel roll and had poor releasability, and a satisfactory film could not be obtained.
【0042】比較例4 製膜原液にPVA100重量部に対してポリオキシエチ
レンラウリルエーテルを5重量部添加する以外は実施例
1と同様にして、厚さ40μm、表面粗さ3Sのフィル
ムを得た。このフィルムの水溶性(水に溶解するまでの
時間)は20℃で28秒であった。ブロッキング性は悪
く、密着して剥離困難であった。衝撃破裂強度(耐衝撃
性)は20g・cmであった。Comparative Example 4 A film having a thickness of 40 μm and a surface roughness of 3S was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of polyoxyethylene lauryl ether was added to 100 parts by weight of PVA to the stock solution for film formation. . The water solubility (time until dissolution in water) of this film was 28 seconds at 20 ° C. The blocking property was poor, and it was difficult to peel off due to close contact. The impact rupture strength (impact resistance) was 20 g · cm.
【0043】比較例5 製膜原液を70℃の表面粗さ3Sのステンレスロール上
で乾燥する以外は実施例1と同様にしてフィルムを得
た。このフィルムはステンレスロールと密着して剥離性
が悪く、満足なフィルムが得られなかった。Comparative Example 5 A film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stock solution was dried on a stainless roll having a surface roughness of 3S at 70 ° C. This film was in intimate contact with the stainless steel roll and had poor releasability, and a satisfactory film could not be obtained.
【0044】比較例6 製膜原液を120℃の表面粗さ3Sのステンレスロール
上で乾燥する以外は実施例1と同様にして、厚さ40μ
m、表面粗さ15Sのフィルムを得た。このフィルムは
発泡して微小な孔が発生し、満足なフィルムが得られな
かった。Comparative Example 6 A film having a thickness of 40 μm was prepared in the same manner as in Example 1, except that the stock solution was dried on a stainless steel roll having a surface roughness of 3S at 120 ° C.
m and a film having a surface roughness of 15S. This film foamed to generate fine holes, and a satisfactory film could not be obtained.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明のPVA系水溶性フィルムは、水
溶性が良好なのは勿論のこと、耐ブロッキング性および
耐衝撃性に優れており、薬品包装、染料包装、洗剤包装
など従来公知の水溶性フィルムの用途に好ましく用いら
れる。The PVA-based water-soluble film of the present invention has not only good water-solubility but also excellent blocking resistance and impact resistance. It is preferably used for film applications.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F071 AA29 AA51 AC05 AC06 AC11 AC12 AE04 AE10 AH04 BA02 BB02 BC01 BC16 4J002 BE021 CH022 CH023 CH053 EC046 EC056 ED026 EG037 EJ036 EU026 EV187 EV247 FD010 FD022 FD026 FD200 FD313 FD317 GG02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 4F071 AA29 AA51 AC05 AC06 AC11 AC12 AE04 AE10 AH04 BA02 BB02 BC01 BC16 4J002 BE021 CH022 CH023 CH053 EC046 EC056 ED026 EG037 EJ036 EU026 EV187 EV247 FD010 FD022 FD02 FD0300
Claims (5)
して、可塑剤5〜30重量部、界面活性剤0.01〜2
重量部を配合してなり、かつフィルムの少なくとも一方
の表面が、表面粗さ1S以上の凹凸を有することを特徴
とするポリビニルアルコール系水溶性フィルム。1. A plasticizer of 5 to 30 parts by weight and a surfactant of 0.01 to 2 parts per 100 parts by weight of polyvinyl alcohol.
A polyvinyl alcohol-based water-soluble film characterized by being mixed with parts by weight and having at least one surface of the film having irregularities with a surface roughness of 1S or more.
性剤である請求項1記載の水溶性フィルム。2. The water-soluble film according to claim 1, wherein the surfactant is an alkyl ether surfactant.
して、可塑剤5〜30重量部、界面活性剤0.01〜2
重量部を配合してなる製膜原液を80〜110℃の金属
表面上で乾燥することを特徴とする請求項1記載のポリ
ビニルアルコール系水溶性フィルムの製造法。3. A plasticizer of 5 to 30 parts by weight and a surfactant of 0.01 to 2 parts per 100 parts by weight of polyvinyl alcohol.
The method for producing a polyvinyl alcohol-based water-soluble film according to claim 1, wherein the film-forming stock solution prepared by mixing parts by weight is dried on a metal surface at 80 to 110 ° C.
性剤である請求項3記載の水溶性フィルムの製造法。4. The method for producing a water-soluble film according to claim 3, wherein the surfactant is an alkyl ether surfactant.
有する請求項3記載の水溶性フィルムの製造法。5. The method for producing a water-soluble film according to claim 3, wherein the metal surface has irregularities with a surface roughness of 1S or more.
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