JP2006282951A - ポリビニルアルコール系フィルム及びその用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 20℃の水に3分以内に溶解するポリビニルアルコール系フィルムであって、側鎖に1,2−グリコール結合を含有するポリビニルアルコール系樹脂(A)及びポリビニルアルコール系樹脂(B)(ポリビニルアルコール系樹脂(A)は除く)を含有してなり、1≦A×G/(A+B)≦15であるポリビニルアルコール系フィルム。但し、A,Bは各ポリビニルアルコール系樹脂の総量に対するポリビニルアルコール系樹脂(A),(B)の重量100分率Gは側鎖の1,2−グリコール結合量(モル%)を表す。
【選択図】なし
Description
中でも、農薬や洗剤等の薬剤のユニット包装用途では、使用時に一々計量する手間が省けるうえ、手を汚したりすることもないという利点がある。
これらに用いられる水溶性のポリビニルアルコール系樹脂としては、水溶解性、特に低温水溶解性を有するケン化度80〜90モル%程度の未変性部分鹸化ポリビニルアルコール系樹脂やスルホン酸基やカルボキシル基等で変性したポリビニルアルコール系樹脂が一般的である。
しかしながら、これらの従来のポリビニルアルコール系フィルムは、水溶性には優れるものの、農薬や洗剤等を分包(ユニット包装)し、長期間保存する場合には、薬品の影響により、フィルム中の可塑剤が薬剤に移行し、フィルムの可撓性や柔軟性が低下し、運搬中の衝撃等によりフィルムが破袋するなどの不都合が生じている。冬場や寒冷地等では、特に大きな問題となっている。
また、ユニット包装加工の工程において、一般的に行なわれているヒートシール処理により、処理部分におけるポリビニルアルコール系フィルムの結晶性が高くなり、フィルムの一部が溶け残るなどの不都合も生じている。
そこで、本発明ではこのような背景下において、冷水溶解性に優れ、更にヒートシール性(ヒートシール強度、ヒートシール部分の溶解性)、耐薬品性、長期保存後の柔軟性に優れたポリビニルアルコール系フィルム及びそれを用いた薬剤包装体を提供することを目的とするものである。
1≦A×G/(A+B)≦15 ・・・(1)
ここで、Aは、ポリビニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の合計に対するポリビニルアルコール系樹脂(A)の含有割合(重量基準)、Bは、ポリビニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の合計に対するポリビニルアルコール系樹脂(B)の含有割合(重量基準)、Gは、側鎖の1,2−グリコール結合量(モル%)を表す。
また本発明では、ポリビニルアルコール系樹脂(B)のケン化度が76モル%以上であることが好ましく、20℃における4重量%水溶液粘度が4〜500mPa・sであることが好ましい。
本発明では、更に多価アルコール(C)や界面活性剤(D)を含有してなることも好ましい。
そして本発明では、1重量%の懸濁液または水溶液とした時のpHが1〜12(20℃)となるような薬剤を上記ポリビニルアルコール系フィルムで包装してなる薬剤包装体も提供するものである。
本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、20℃の水に3分以内に溶解するポリビニルアルコール系フィルムであって、側鎖に1,2−グリコール結合を含有するポリビニルアルコール系樹脂(A)及びポリビニルアルコール系樹脂(B)(ポリビニルアルコール系樹脂(A)は除く。)を含有してなるものである。
かかるビニルエステル系モノマーとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられるが、中でも酢酸ビニルが好ましく用いられる。
(ここで、Rはアルキル基で、好ましくはメチル基である。)
なお、上記の(2)式で示される化合物は、イーストマンケミカル社やアクロス社の製品として市場から入手したり、ブタンジオール製造時の中間体を精製して使用することができる。
溶媒の使用量は、目的とする共重合体の重合度に合わせて、溶媒の連鎖移動定数を考慮して適宜選択すればよく、例えば、溶媒がメタノールの時は、S(溶媒)/M(モノマー)=0.01〜10(重量比)、好ましくは0.05〜3(重量比)程度の範囲から選択される。
また、共重合反応の反応温度は、使用する溶媒や圧力により40℃〜沸点程度とすることが好ましい。
また、ケン化反応の反応温度は特に限定されないが、10〜60℃が好ましく、より好ましくは20〜50℃である。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)は上記の如くケン化時にビニルエステル系モノマーのエステル部分と3,4−ジアセトキシ−1−ブテンのアセトキシ部分を同時に水酸基へ変換することによって製造される。
1≦A×G/(A+B)≦15 ・・・(1)
3≦A×G/(A+B)≦12 ・・・(2)
ここで、Aは、ポリビニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の合計に対するポリビニルアルコール系樹脂(A)の含有割合(重量基準)、Bは、ポリビニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の合計に対するポリビニルアルコール系樹脂(B)の含有割合(重量基準)、Gは、側鎖の1,2−グリコール結合量(モル%)を表す。
上記(1)式において、1未満では本発明の効果が得られず、逆に15を超えると生産性が低下することとなり好ましくない。
かかる有機フィラーの具体例としては、例えば、澱粉、メラミン系樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂の他、ポリ乳酸、米澱粉等の生分解性樹脂等も挙げられるが、特にはポリメチル(メタ)アクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、生分解性樹脂が好適に用いられる。
ここで、流延法について説明したが、本発明ではこれに限定されるものではない。
また、該ポリビニルアルコール系フィルムの表面はプレーンであってもよいが、該フィルムの片面或いは両面にエンボス模様や梨地模様等を施しておいても良い。
かかる薬剤としては、特に制限はないが、水に溶解または分散させて用いる薬剤が良く、また、アルカリ性、中性、酸性のいずれであっても良い。更に、薬剤の形状も顆粒、錠剤、粉体、粉末、液状等いずれの形状でも良い。
本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いて薬剤を包装するに当たっては、イ)予め該フィルムを袋状にしておいてから、薬剤を包装する方法、ロ)該フィルムで直接薬剤を包装する方法等が挙げられる。
尚、例中「%」、「部」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
(1)側鎖の1,2−グリコール結合量
1H−NMR(内部標準物質:テトラメチルシラン、溶媒:d6−DMSO)で測定して算出した。
(2)ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度
残酢酸ビニル単位の加水分解に要するアルカリ消費で分析を行なった。
(3)ポリビニルアルコール系樹脂の4%水溶液粘度
水温を20℃に調整しヘプラ−粘度計により測定した。
4%水溶液粘度13.0mPa・s(20℃)、ケン化度95.0モル%、側鎖の1,2−グリコール結合量6.0モル%のポリビニルアルコール系樹脂(A)60部、及び、4%水溶液粘度22.0mPa・s(20℃)、ケン化度88.0モル%の未変性ポリビニルアルコール系樹脂(B)40部に、多価アルコール(C)としてジグリセリン10部、界面活性剤(D)としてポリオキシエチレンドデシルアミン1部、水400部を混合して、90〜99℃で30分間撹拌し、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解した後、更に90℃で3時間脱泡し、固形分濃度22%の樹脂組成物の水分散液を得た。
表面が鏡面処理されたSUS板をホットプレート上に設置し、表面を90℃に調整した後、上記の樹脂組成物の水分散液を、加熱されたSUS板上に流延し、その後80〜90℃で5分間乾燥して、キャスト基材よりフィルムを剥離し、厚さ70μmのポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、以下の評価を行った。
得られたポリビニルアルコール系フィルムを3cm×5cmのサイズにカットし、治具に固定し、次に、1リットルビーカーに水(1リットル)を入れ、スターラーにより撹拌しながら水温を(1)20℃、(2)15℃に保ちつつ、フィルムを水面と平行に固定できる治具にフィルムを固定して、かかる水中に浸漬し、3cmの撹拌子を用い400rpmで撹拌を続けながらフィルムが溶解するまでの時間(秒)を測定した。ここで溶解とは、かかるフィルムが視認できなくなることをいい、このとき直径1mm以下の不溶微粒子が分散している場合も溶解の意味に含めるものである。
(1)ヒートシール強度
23℃、50%RH雰囲気下で、ヒートシーラー(安田精機製作所社製『YSS式ヒートシーラー』)を用いて、上部圧着部(2mm)200℃、下部圧着部(20mm)100℃、圧着力約2MPa、0.5秒の条件で、1週間調湿したポリビニルアルコール系フィルム2枚をヒートシールして、得られたヒートシール部分の破断強度を15mm幅でTピール(180度剥離試験)により200mm/minの試験速度で測定した。
23℃、50%RH雰囲気下で、1週間調湿したポリビニルアルコール系フィルム2枚を、ヒートシーラー(安田精機製作所社製『YSS式ヒートシーラー』)を用いて、上部圧着部200℃、下部圧着部100℃、圧着力約2MPa、0.5秒の条件で、ヒートシールして、得られたヒートシール部分の一部を試料(3cm×1cm)として、水溶解性の評価と同様にして該試料が溶解するまでの時間(秒)を測定した。なお、撹拌については、500rpmで行った。
23℃、50%RH雰囲気下で、1週間調湿したポリビニルアルコール系フィルムを6cm×9cmのサイズにカットした後、そのフィルムを2枚用意して、23℃、50%RH雰囲気下で、ヒートシーラー(安田精機製作所社製『YSS式ヒートシーラー』)を用いて、上部圧着部200℃、下部圧着部100℃、圧着力約2MPa、0.5秒の条件で、3辺をシールして袋を作製し、かかる袋に、(1)粉末酸性物質(コハク酸:1%水溶液として時のpHが2(20℃))、(2)粉末アルカリ性物質(炭酸水素ナトリウム:1%水溶液とした時のpHが11(20℃))を、40gを充填して密封し、これを40℃×70%RHの環境下に2週間放置した後、かかる袋から3cm×5cmのサイズにカットし取り出して1枚のフィルムを得、水溶解性の評価と同様にして該フィルムが溶解するまでの時間(秒)を測定した。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、(1)製造直後のフィルムと、(2)長期保存を想定した保存の促進条件(綿100%の布で15cm×15cmのフィルムの両面を挟みサンプル全面に1kgの荷重をかけアルミ袋で密封して40℃の恒温機中で30日間放置)で保存した後のフィルムに対して、それぞれの弾性率を、JIS K 7127に準拠して、10℃×30%RHの環境下で1週間保存した後測定した。
4%水溶液粘度16.5mPa・s(20℃)、ケン化度95.0モル%、側鎖の1,2−グリコール結合量8.0モル%のポリビニルアルコール系樹脂(A)80部、及び、4%水溶液粘度13.5mPa・s(20℃)、ケン化度88.0モル%の未変性ポリビニルアルコール系樹脂(B)20部に、多価アルコール(C)としてジグリセリン10部、界面活性剤(D)としてポリオキシエチレンドデシルアミン1部、水400部を混合して、90〜99℃で30分間撹拌し、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解した後、更に90℃で3時間脱泡し、固形分濃度22%の樹脂組成物の水分散液を得た。
かかる樹脂組成物の水分散液を用いた以外は実施例1と同様に行い、厚さ70μmのポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
4%水溶液粘度11.5mPa・s(20℃)、ケン化度88.0モル%、側鎖の1,2−グリコール結合量14モル%のポリビニルアルコール系樹脂(A)70部、及び、4%水溶液粘度27mPa・s(20℃)、ケン化度98.0モル%の未変性ポリビニルアルコール系樹脂(B)30部に、多価アルコール(C)としてジグリセリン10部、界面活性剤(D)としてポリオキシエチレンドデシルアミン1部、水400部を混合して、90〜99℃で30分間撹拌し、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解した後、更に90℃で3時間脱泡し、固形分濃度22%の樹脂組成物の水分散液を得た。
かかる樹脂組成物の水分散液を用いた以外は実施例1と同様に行い、厚さ70μmのポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
4%水溶液粘度22.0mPa・s(20℃)、ケン化度88.0モル%の未変性ポリビニルアルコール系樹脂(B)100部に、多価アルコール(C)としてジグリセリン10部、界面活性剤(D)としてポリオキシエチレンドデシルアミン1部、及び水400部を混合して、90〜99℃で30分間撹拌し、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解した後、更に90℃で3時間脱泡し、固形分濃度22%の樹脂組成物の水分散液を得た。
かかる樹脂組成物の水分散液を用いた以外は実施例1と同様に行い、厚さ70μmのポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
4%水溶液粘度13.0mPa・s(20℃)、ケン化度95モル%、側鎖の1,2−グリコール結合量6モル%のポリビニルアルコール系樹脂(A)10部、及び、4%水溶液粘度27mPa・s(20℃)、ケン化度90モル%の未変性ポリビニルアルコール系樹脂(B)90部に、多価アルコール(C)としてジグリセリン10部、界面活性剤(D)としてポリオキシエチレンドデシルアミン1部、水400部を混合して、90〜99℃で30分間撹拌し、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解した後、更に90℃で3時間脱泡し、固形分濃度22%の樹脂組成物の水分散液を得た。
かかる樹脂組成物の水分散液を用いた以外は実施例1と同様に行い、厚さ70μmのポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
4%水溶液粘度15.0mPa・s(20℃)、ケン化度95.0モル%、マレイン酸モノメチルエステルによる変性量2.0モル%のポリビニルアルコール系樹脂100部に、多価アルコール(C)としてジグリセリン10部、界面活性剤(D)としてポリオキシエチレンドデシルアミン1部、及び水400部を混合して、90〜99℃で30分間撹拌し、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解した後、更に90℃で3時間脱泡し、固形分濃度22%の樹脂組成物の水分散液を得た。
かかる樹脂組成物の水分散液を用いた以外は実施例1と同様に行い、厚さ70μmのポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
4%水溶液粘度12.0mPa・s(20℃)、ケン化度88.0モル%、主鎖に直接結合した1,2−グリコール結合量1.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂100部に、多価アルコール(C)としてジグリセリン10部、界面活性剤(D)としてポリオキシエチレンドデシルアミン1部、及び水400部を混合して、90〜99℃で30分間撹拌し、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解した後、更に90℃で3時間脱泡し、固形分濃度22%の樹脂組成物の水分散液を得た。
かかる樹脂組成物の水分散液を用いた以外は実施例1と同様に行い、厚さ70μmのポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、実施例1と同様の評価を行った。
実施例、比較例の評価結果を表1に示す。
Claims (10)
- 20℃の水に3分以内に溶解するポリビニルアルコール系フィルムであって、側鎖に1,2−グリコール結合を含有するポリビニルアルコール系樹脂(A)及びポリビニルアルコール系樹脂(B)(ポリビニルアルコール系樹脂(A)は除く。)を含有してなり、かつ、下記(1)式を満足してなる樹脂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。
1≦A×G/(A+B)≦15 ・・・(1)
ここで、Aは、ポリビニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の合計に対するポリビニルアルコール系樹脂(A)の含有割合(重量基準)、Bは、ポリビニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の合計に対するポリビニルアルコール系樹脂(B)の含有割合(重量基準)、Gは、側鎖の1,2−グリコール結合量(モル%)を表す。 - ポリビニルアルコール系樹脂(A)の側鎖の1,2−グリコール結合量が1〜20モル%であ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フィルム。
- ポリビニルアルコール系樹脂(A)のケン化度が76モル%以上であることを特徴とする請求項1または2記載のポリビニルアルコール系フィルム。
- ポリビニルアルコール系樹脂(A)の20℃における4重量%水溶液粘度が4〜400mPa・sであることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
- ポリビニルアルコール系樹脂(B)のケン化度が76モル%以上であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
- ポリビニルアルコール系樹脂(B)の20℃における4重量%水溶液粘度が4〜500mPa・sであることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
- 更に、多価アルコール(C)を含有してなることを特徴とする請求項1〜6いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
- 更に、界面活性剤(D)を含有してなることを特徴とする請求項1〜7いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
- フィルムの厚みが5〜100μmであることを特徴とする請求項1〜8いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
- 1重量%の懸濁液または水溶液とした時のpHが1〜12(20℃)となるような薬剤を、請求項1〜9いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムで包装してなることを特徴とする薬剤包装体。
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