JP2534313B2 - 表面処理ポリピニルアルコ―ル系フイルム及びその製法 - Google Patents

表面処理ポリピニルアルコ―ル系フイルム及びその製法

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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は耐ブロツキング性の改良されたポリビニルア
ルコール系フイルム及びその製法に関するものである。
B.従来技術および発明が解決しようとする課題 ポリビニルアルコール(以下PVAと略記する)フイル
ムは透明性、表面光沢が良く、優れた強靭性を示すた
め、各種包装材料として広く使用されているが、滑り性
に乏しいためフイルム同志が密着しいわゆるプロツキン
グ現象を起こし易く特に自動包装機、自動製袋機に供し
て高速で運転する場合、ロール状に巻取ったフイルムが
容易に解き出され難く、またフイルムが装置に付着した
りして著しく作業性を害する欠点があり、場合によつて
はフイルムが破断して作業することが出来なくなる。
このため状来は二酸化硅素、二酸化チタン、クレー、
ペントナイト等の微粉末をフイルム表面に塗布すること
が行なわれているが、かかる方法ではフイルムの透明性
が低下して商品価値を損なつたり又粉末が脱落しがちで
フロツキング防止の効果が充分に発揮され得ない欠点が
ある。又一般的に合成樹脂フイルムの表面に有機高分子
物質の有機溶剤溶液を塗布してブロツキングを防止する
方法も知られているが、PVAフイルムに該方法を適用し
てもかかる方法で使用される有機高分子物質は通常疎水
性の樹脂でありPVAフイルムとの接着力に乏しいため、
処理フイルムをヒートシールする場合、たとえ塗布樹脂
自体がヒートシール性の優れたものであつても塗布量と
PVAフイルム層とが剥離しやすく結果的に接合力の強い
ヒートシールを実施することが困難であつたり、更に該
方法では臭化カルシウム、硝酸マグネシウム等のPVAフ
イルムの接着に通常用いられている周知の接着剤によつ
てPVAフイルムの接着を行う際に接着性が著しく低下し
てその用途が制限される等の難点がありかかる方法はPV
Aのブロツキング防止方法としては実用的な方法である
とは言えない。
これらを改良するために、PVAフイルムにポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニリデン等の疎水性合成樹脂エマルジヨ
ンを点在させる方法が提案されている。(特公昭56−38
610) しかしながら該エマルジヨン粒子とPVAフイルムとの
接着性が悪く、印刷、製袋等の加工作業、袋詰作業等で
脱落し、ブロツキング防止能が低下するばかりでなく、
袋によつては包装された内容物に付着し色調を変化させ
ることもあり、上記方法はまだ満足できる方法とは言え
なかつた。
C.課題を解決するための手段 本発明者等は上記欠点を改善すべく鋭意研究を重ねた
結果、平均粒径0.02μ〜1.0μのメタクリル酸メチル/
スチレン共重合体粒子を、少くとも片面に、片面当り0.
003g/m2〜1.0g/m3有することを特徴とする表面処理ポリ
ビニルアルコール系フイルムが、フイルムの透明性を損
なわず、フイルムのブロツキング現象を著しく低下せし
め得ると共に、PVAフイルムのヒートシール性や臭化カ
ルシウム、硝酸マグネシウム等PVAフイルム用に通常使
用されている接着剤によるフイルムの接着性等の諸性質
を何等損なうことがないので、PVAフイルムを自動包装
機、自動製袋機等に供して貼り合せ、製袋等種々の加工
を行なう際に、フイルム相互または装置との間の粘着が
殆んどなく、ロール状に巻き取つたフイルムの解き出し
が容易であり又開口性、剥離性が向上するため作業能率
が著しく向上し、しかも上記処理をしても該フイルムが
本来有する優れた性質はそのまま保持されているので、
その利用範囲に何等の制限も受けないという顕著な効果
を奏し得ることを見出し本発明の完成するに至つた。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に於て対象となるPVAフイルムとしては、まず
ポリ酢酸ビニルをケン化して得られるPVAを溶液流延
法、溶融押出法等の公知の製膜方法によつて製造される
水溶性のフイルムあるいは該フイルムを更に熱処理ある
いはホルマール化、アセタール化等の耐水化処理をして
水難溶性ないしは水不溶性としたいわゆるビニロンフイ
ルム等が挙げられる。PVAの重合度並びにケン化度につ
いては特に制限はないが、通常重合度500〜3000好まし
くは1000〜2000、ケン化度75モル%以上好ましくは85モ
ル%以上の品種のものがフイルムの機械的強度、ガス不
透化性の点で優れているので好適に使用される。
しかして、本発明に於て対象となるPVAフイルムに
は、上記ポリ酢酸ビニルをケン化して得られるPVAを製
膜して製造されるフイルムのみならず、酢酸ビニルと共
重合可能なエチレン性不飽和単量体例えばクロトン酸、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等
のエチレン性不飽和カルボン酸、あるいはこれらのアル
キルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル
アミド、アクリロニトリルあるいはアルキルビニルエー
テル、エチレン、プロピレン等のα−オレフイン等の小
量を共重合成分として含有するポリ酢酸ビニル系共重合
体のケン化物の如き変性PVAから得られるフイルムある
いは更に該フイルムを熱処理あるいは不溶化処理をした
フイルム等がいずれも含まれる。
また本発明で用いられるPVA系フイルムは厚み5mmのシ
ートをも含むものであるが、5〜200μの厚みのものが
通常好んで用いられる。
本発明において使用するメタクリル酸メチル/スチレ
ン共重合体の組成は、メタクリル酸メチル80〜40重量
%、スチレン20〜60重量%が好ましく、より好ましくは
メタクリル酸メチル70〜50重量%、スチレン30〜50重量
%の組成である。この範囲を外れた共重合体を用いると
フイルムの透明性を損ねる場合がある。
本発明においては、該共重合体粒子の粒子径を選択す
ることが重要であり、0.02μ〜1.0μの範囲のものを使
用する必要がある。より好ましい粒径は0.05μ〜0.2μ
である。平均径が0.02μ未満では耐ブロツキングが低下
し、一方1.0μを超えるものではフイルの透明性が低下
するので不都合である。
該共重合体粒子は種々の方法で得られた該共重合体を
所定の大きさに粉砕等の物理的方法で調整したものでも
良いが、とりわけ乳化重合等で得られるエマルジヨンを
用いるのが経済的に有利である。
かかるエマルジヨンとしては、メタクリル酸メチル、
スチレンと共重合可能なビニルモノマーを小量共重合さ
れたものも使用できる。
又、上記エマルジョンは単独で用いても充分なブロツ
キング防止効果を発揮し得るが、必要に応じて他のブロ
ツキング防止剤例えば酸化硅素、二酸化チタン、クレ
ー、ベントナイト、ステアリン酸及びその塩又はアミド
等を適宣併用することが出来る。 また本発明のポリビ
ニルアルコール系フイルムは、平均粒径0.02μ〜1.0μ
のメタクリル酸メチル/スチレン共重合体粒子を、少く
とも片面に、片面当り0.003g/m2〜1.0g/m2有することが
必要である。より好適な量は、片面当り0.01g/m2〜0.2g
/m2である。
0.003g/m3以下では充分なブロツキング性が得られ
ず、また1.0g/m2を超えるヒートシール性、糊シール性
が不良となるので好ましくない。
また本発明の、平均粒径0.02μ〜1.0μのメタクリル
酸メチル/スチレン共重合体粒子を、少くとも片面に、
片面当り0.003g/m2〜1.0g/m2有することを特徴とする表
面処理ポリビニルアルコール系フイルムの製造方法とし
ては、何等の制限を有するものではないが、好適な製造
方法としては例えば、平均粒径0.02μ〜1.0μ上記の共
重合体粒子、好ましくは乳化重合等で得られる該共重合
体エマルジヨンを、ポリビニルアルコールをバインダー
として、片面当り共重合体粒子固形分として0.003g/m2
〜1.0g/m2塗布乾燥して得ることができる。
そして上記の好ましい製造例において、該共重合体粒
子、好ましくは該共重合体エマルジヨンを、ポリビニル
アルコール系フイルム上に塗工するにおいては、バイン
ダーとしてポリビニルアルコール(以下PVAと略称す
る。)を用いる必要がある。バインダーを用いないと、
フイルム表面にかかる少しの摩擦でも粒子が脱落し易く
なり、またPVA以外のバインダーでは基体ポリビリルア
ルコール系フイルムとの接着力が低く、コート層が脱落
し易くなるのである。
該PVAとしてはケン化度80モル%以上の水可溶性のPVA
であれば良く、重合度も特に制限されず平均重合度100
〜4000のものが好適に用いられる他、クロトン酸、アク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のエ
チレン性不飽和カルボン酸あるいはこれらのアルキルエ
ステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミ
ド、アクリロニトリルあるいはアルキルビニルエーテ
ル、アルコキシビニルシラン、エチレン、プロピレン等
のα−オレフインの小量を共重合成分として含有するポ
リ酢酸ビニル系共重合体のケン化物のような変性PVAも
好適に使用できる。
上記エマルジヨンを塗布する場合に用いるPVAとエマ
ルジヨンとの使用割合は特に限定されないが、PVA/エマ
ルジヨン(固形分)比(重量比)が20/1〜1/20、好まし
くは5/1〜1/2の範囲が好適である。
これらの塗工液の濃度についても特に制限はなく、前
記塗布量に応じて適当な濃度を選定すべきであるが、乾
燥工程、作業性を考慮して通常総固形分含量で0.05〜5
%、好ましくは0.1〜3%の範囲を採るのが適当であ
る。
上記エマルジヨンとPVAをPVAフイルム表面に塗布する
方法としては、ロールコータ法、エアドクター法、ブレ
ードコーター法、スプレー法、デイツプ法等、公知の任
意の方法が採用される。
本発明のコーテイングを行なうに当っては、PVAフイ
ルムが共存する水により膨潤するので、フイルムを緊張
下に保つておくことが必要である。
本発明のコーテイングを実施した後、フイルムは常法
により乾燥される。乾燥温度は特に限定はないが30℃未
満ではフイルムにしわや凹凸が出来易い傾向があるのみ
ならず、乾燥に長時間を要し実用的でなく、一方160℃
より高温ではフイルムの収縮や劣化を生ずるので通常30
〜160℃の範囲より選ぶのが適当である。
D.作用及び発明の効果 本発明は前述のように主としてシート状のフイルムに
ついてその片面または両面について適用され得るが、こ
れのみに限定されるものではなく、インフレーシヨン法
によつて得られたチユーブ状のフイルムについても、フ
イルムを緊張下に保ちチユーブ内に本発明の塗工液をス
プレー法等により塗布するのが適当である。また必要と
あれば、チユーブ状フイルムの内面ばかりでなく、外面
にもブロツキング防止処理を行うことが出来る。
以下実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
以下「部」又は「%」とあるのは特にことわりのない限
り重量基準である。
実施例1 撹拌機付き反応器に水100部にドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム0.8部を溶解後、メチルメタクリレー
ト(MMA)24部、スチレン(St)16部を添加し、過硫酸
アンモニウムを使用して70℃にて乳化重合を行ない、平
均粒径0.1μのエマルジヨン〔エマルジヨン−(1)〕
を得た。
次いで平均重合度1700,ケン化度99.2モル%のPVAの2
%水溶液にPVA/エマルジヨン(固形分)=1/1になるよ
うにエマルジヨン(I)を添加し塗工液とし、これをロ
ールコータで、厚さ30μのPVAフイルムにエマルジヨン
固形分換算で0.03g/m2になるように塗布し、80℃、2秒
間熱風乾燥した、得られたフイルムの諸物性を第1表に
示す。透明性、耐ブロツキング性、耐摩耗性、ヒートシ
ール強度、糊接着強度のすべての物性を満足するもので
あつた。
なお対照例として上記処理を行わなかつた場合につい
てのPVAフイルムの物性値を第1表に併記する。
実施例2 実施例1で使用した反応器で平均粒径0.05μ、MMA/St
=50/50のエマルジヨンを作成した。PVA/エマルジヨン
(固形分)=3/1のコート液を調製し、エマルジヨン固
形分換算で0.02g/m2となるように実施例1で用いたPVA
フイルムに実施例1と同様にコートし乾燥した。得られ
たPVAフイルムの諸物性を第1表に記す。
比較例1、2 実施例1においてエマルジヨン塗工量を0.03g/m2から
0.002g/m2(比較例1)、および1.20g/m2(比較例2)
に変更した以外は実施例1と同じ方法によりPVAフイル
ムを得た。その結果を第1表に示す。
実施例3 MMA/St=70/30、平均粒径0.1μのエマルジヨンとPVA
(平均重合度1700、ケン化度98.5モル%)をPVA/エマル
ジヨン(固形分)=2/1の比で混合しコート液とした。
エマルジヨン塗工量を0.05g/m2の割合で実施例1で用い
たPVAフイルムにコートした結果を第1表に示す。
実施例4 MMA/St=60/40、平均粒径0.3μのエマルジヨンとPVA
(平均重合度1300、ケン化度99.5モル%)をPVA/エマル
ジヨン(固形分)=2/1の比で混合し、コート液とし
た。エマルジヨン塗工量を0.10g/m2の割合で実施例1で
用いたPVAフイルムにコートした結果を第1表に示す。
実施例5 実施例1のエマルジヨン塗工量0.03g/m2から0.01g/m2
に変更した以外は同例と同じ方法によるPVAフイルムを
得た。結果を第1表に示す。
比較例3 MMA/St=60/40、平均粒径1.2μのエマルジヨンとPVA
(平均重合度1700、ケン化度99.2モル%)とを固形分で
1/1になるように混合しコート液とし、エマルジヨン塗
工量を0.30g/m2の割でコートしたPVAフイルムを得た。
結果を第1表に示す。
比較例4 MMA/St=60/40、平均粒径0.015μのエマルジヨンとPV
A(平均重合度1700、ケン化度99.2モル%)とを固形分
で1/1になるように混合しコート液とし、エマルジヨン
塗工量を0.005g/m2の割でコートしたPVAフイルムを得
た。結果を第1表に示す。
実施例6 MA/St=90/10、平均粒径0.10μのエマルジヨンとPVA
(平均重合度1700、ケン化度99.2モル%)とを固形分で
1/1になるように混合しコート液とし、エマルジヨン塗
工量を0.03g/m2の割でコートしたPVAフイルムを得た。
結果を第1表に示す。
比較例5 MA/St=0/100、平均粒径0.10μのエマルジヨンとPVA
(平均重合度1700、ケン化度99.2モル%)とを固形分で
1/1になるように混合しコート液とし、エマルジヨン塗
工量を0.03g/m2の割でコートしたPVAフイルムを得た。
結果を第1表に示す。
比較例6 実施例1においてPVAバインダーを用いない以外は同
例と同条件でコートしたPVAフイルムを得た。結果を第
1表に示す。
以上のように本発明の条件を外れる場合は要求される
諸物性のすべては満足されず実用に供し得ないものとな
ることが分る。
注1) 透明性は重ねたフイルムを通して9ポイント活
字を読み得る枚数で表わした。(フイルム厚みは1枚あ
たり30μ) 注2) 耐ブロツキング性は10cm×10cm大のフイルムを
約50枚重ね、その上に80g/m2の荷重をかけ、80℃、80%
RH雰囲気に24時間放置后、フイルム相互の密着力を引張
り試験機によりT剥離強度(g/10cm)で評価した。
注3) 耐摩耗性は、外径32mm、幅24mmの円筒の外表面
に黒色の綿ビロードを貼布した治具をフイルム上の50cm
の長さにわたり、ころがさずにすべらし、ビロード上に
付着する微分量により、官能時に評価した。
A:微粉が付かない。
B:微粉が付くが微量である。
C:微分が多量に付く。
注4) ヒートシール強度は富士インパルスシーラ−F1
−600形(富士製作所(株)製)により20℃−65%RHに2
4時間調湿したPVAフイルムをヒートシールし、幅15mmあ
たりのシール強力を引張試験機により測定する。
注5) 糊接着強度は塩化リチウム20部、水32部、メタ
ノール48部からなる塩化リチウム溶液を、20℃、65%RH
雰囲気下、PVAフイルムに塗布し、もう一枚のPVAフイル
ムを貼合せ、4時間放置后の幅15mmあたりの接着強度を
引張試験機により測定する。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平均粒径0.02μ〜1.0μのメタクリル酸メ
    チル/スチレン共重合体粒子を、少くとも片面に、片面
    当り0.003g/m2〜1.0g/m2有することを特徴とする表面処
    理ポリビニルアルコール系フイルム。
  2. 【請求項2】共重合体粒子が、80〜40重量%のメタクリ
    ル酸メチルと20〜60重量%のスチレンとのメタクリル酸
    メチル/スチレン共重合体粒子である請求項(1)に記
    載の表面処理ポリビニルアルコール系フイルム。
  3. 【請求項3】平均粒径0.02μ〜1.0μのメタクリル酸メ
    チル/スチレン共重合体粒子を、ポリビニルアルコール
    をバインダーとして、少すとも片面当り、共重合体粒子
    固形分として0.003g/m3〜1.0g/m3塗布、乾燥することを
    特徴とする表面処理ポリビニルアルコール系フイルムの
    製法。
  4. 【請求項4】共重合体粒子が80〜40重量%のメタクリル
    酸メチルと20〜60重量%のスチレンとのメタクリル酸メ
    チル/スチレン共重合体粒子である請求項(3)に記載
    の表面処理ポリビニルアルコール系フイルムの製法。
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