JP2709489B2 - ポリビニルアルコール・デンプン系フイルム - Google Patents

ポリビニルアルコール・デンプン系フイルム

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は耐水性に優れ、かつ機械的な作用あるいは土
壌中の微生物等によって容易に崩壊ないしは分解し得る
ポリビニルアルコール・デンプン系のフイルムを提供す
る。
[従来の技術] ポリビニルアルコールとデンプン類とからなる組成物
は接着剤、繊維用糊剤、フイルムやシート等の成型品の
分野等で多用されている。従来かかる用途においてはポ
リビニルアルコール及びデンプン類の水に可溶性という
性質を利用するものが多く、例えば繊維用糊剤では経糸
サイズ後に糊抜きを行ったり、フイルム等では防漏膜の
如く水洗便所へ廃棄することを可能にしたりする点にそ
の特色を生かしているのである。
ところが、植物の輸送・移植に際して根を保護するため
の「根の保護用フイルム」、田畑の地表を覆って日光を
遮断することによって雑草の繁殖を防止するための「雑
草除去用フイルム(マルチフイルム)」、刈り取り後の
稲や麦束を結束するための「結束用テープ」等の用途に
前記のポリビニルアルコール・デンプン系フイルムを使
用する場合、耐水性の不足が逆に欠点となって、その用
途拡大に制約を与えているのである。
該組成物フイルムは土壌中の微生物によって分解される
という報告もなされていることからすると、前記の様な
農業用資材として該フイルムが使用可能となれば、公害
問題もおこらず極めて産業上有用であると言わざるを得
ない。
[発明が解決しようとする課題] 従って、ポリビニルアルコール・デンプン系フイルム
を農業用資材等の如く耐水性の必要な分野で使用する場
合、該フイルムの表面にビニリデンクロライド系の重合
体液をコートしたり、ポリエチレン等のフイルムをラミ
ネートする等、疎水性の樹脂で耐水性を付与することが
余儀なくされているのである。
[課題を解決するための手段] 本発明者等はかかる問題を解決するため鋭意検討を行
った結果、ケン化度93モル%以上のポリビニルアルコー
ルとデンプン類とを含んでなり、かつ少なくとも1軸方
向に延伸されてなるポリビニルアルコール・デンプン系
フイルムが目的に合致し得ることを見出し本発明を完成
するに至った。
本発明では特定のケン化度のポリビニルアルコールを
用いること、及びフイルムを少なくとも1軸方向に延伸
しておくという簡単な操作で、耐水性が向上し更に用途
に応じて分解性や崩壊性が容易にコントロール出来るフ
イルムを提供するのである。
例えば、農業用資材等として用いる場合において、雨水
や地下水等によってフイルム物性が何ら損なわれること
がなく、フイルム機能を長期にわたって維持出来る一
方、一定期間が経過したのちは自然に崩壊するか、トラ
クター等の機械的操作によって容易に崩壊されると共
に、且つ土壌中の微生物によっても分解が進行するの
で、そのまま田畑に放置しても公害問題を起こすことが
ないのである。
本発明のフイルムの構成成分を更に詳しく説明する。
ポリビニルアルコールはケン化度が93モル%以上、好
ましくは95モル%以上でなければならない。93モル%以
下のものでは耐水性が劣る。
重合度は300〜10000好ましくは1000〜6000程度が適当で
ある。
ポリビニルアルコールはポリ酢酸ビニルをケン化した
もののみに限定されるものではなく、酢酸ビニルと他の
共重合可能なモノマーとの共重合体ケン化物、あるいは
これらのアセタール化物等の変性ポリビニルアルコール
も用いられる得る。
デンプン類としては以下のものが例示される。
(1)生デンプン:トウモロコシデンプン、馬鈴薯デン
プン、甘藷デンプン、コムギデンプン、キッサバデンプ
ン、サゴデンプン、タピオカデンプン、モロコシデンプ
ン、コメデンプン、マメデンプン、クズデンプン、ワラ
ビデンプン、ハスデンプン、ヒシデンプン等 (2)化工デンプン (イ)物理的変性デンプン;α−デンプン、分別アミロ
ース、湿熱処理デンプン等 (ロ)酵素変性デンプン;デキストリン(加水分解、酵
素分解)、アミロース等 (ハ)化学分解変性デンプン:酸処理デンプン、酸化デ
ンプン(次亜塩素酸酸化デンプン)、ジアルデヒドデン
プン等 (ニ)化学変性デンプン誘導体; i)エステル化デンプン(酢酸エステル化デンプン、コ
ハク酸エステル化デンプン、硝酸エステル化デンプン、
リン酸エステル化デンプン、尿素リン酸エステル化デン
プン、キサントゲン酸エステル化デンプン、アセト酢酸
エステル化デンプン等) ii)エーテル化デンプン(アリルエーテル化デンプン、
メチルエーテル化デンプン、カルボキシメチルエーテル
化デンプン、カルボキシエチルエーテル化デンプン、ヒ
ドロキシエチルエーテル化デンプン、ヒドロキシプロピ
ルエーテル化デンプン等) iii)カチオン化デンプン{(デンプンと2−ジエチル
アミノエチルクロライドの反応物)〔3級アミン型〕、
(デンプンと2,3−エポキシプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロライドの反応物)〔4級アンモニウム塩型〕
等} iv)架橋デンプン(ホルムアルデヒド架橋デンプン、エ
ピクロルヒドリン架橋デンプン、リン酸架橋デンプン、
アクロレイン架橋デンプン等) 本発明においてはかかるデンプン類のみ限定されるもの
ではない。
かかるデンプン類の中でも耐水性を高度に付与し得る
ものとしては物理的変性デンプン、酵素変性デンプン、
化学分解変性デンプン、及び化学変性デンプン誘導体等
の化工デンプンが好適に使用される。なかんずく化工デ
ンプンの中でも化学変性デンプン誘導体が有利に使用さ
れる。
ポリビニルアルコールとデンプン類との配合割合は特
に制限はなく任意の割合での使用が可能であるが、耐水
性、分解性や崩壊性のバランスの点で、ポリビニルアル
コール/デンプン類の重量比率が75/25〜1/99好ましく
は70/30〜5/95、特に好ましくは70/30〜10/90の範囲が
望ましい。
上記組成物には必要に応じてグリセリン、エチレング
リコール、プロピレングリコール、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール
等の可塑剤、シリカ、炭酸カルシウム、クレー等の無機
微粉末、あるいは着色剤、界面活性剤、酸化防止剤、耐
水化剤、酵素、肥料、農薬、殺菌剤等の通常成型品に添
加される助剤が添加される。又適宜、他の水溶性樹脂等
も配合され得る。
フイルムを調整するに当たっては押出法、インフレー
ション法等の溶融成型法や流涎法のいずれも実施可能で
ある。通常は流涎法でフイルムが製造される。
該方法で製膜するには公知の回転ドラム方式、エンド
レスベルト方式がいずれも採用し得る。
ポリビニルアルコール、デンプン類は通常濃度が10〜
40%程度の水溶液として流涎に供される。原料水溶液の
温度は60〜95℃程度に保って流涎するのが普通であり、
次いでフイルムは60〜100℃程度の温度で乾燥される。
溶融成型の場合はポリビニルアルコールとデンプン類と
の組成物を150〜250℃で溶融する。
本発明では上記で得られるフイルムを少なくとも1軸
方向に延伸することが必須条件である。延伸は通常乾燥
と同時に、又は乾燥に引き続いて実施され、その時のフ
イルムの含水率は延伸倍率に応じて調整される。
延伸操作も任意の方法、例えばロール延伸、テンター延
伸のいずれの方法も採用可能である。
延伸倍率は少なくとも1軸方向に1.2倍以上好ましくは
1.2〜6倍程度が必要で延伸不充分の場合は耐水性が付
与出来ない。2軸延伸の場合、タテ方向に1.2〜3倍、
ヨコ方向に1.2〜3倍程度が実用的である。
2軸延伸の場合、同時2軸延伸、逐次2軸延伸が可能で
ある。
延伸終了後のフイルムは常法に従って熱処理、調湿等の
後処理を行う。熱処理は温度130〜250℃程度で数10秒な
いし数分間、緊張下にフイルムを保つのが適当である。
その後、通常フイルムの寸法安定性改善のため適度の調
湿操作が実施される。
かくして得られた延伸フイルムはそのまま実用に供し
得るが、必要であればアセタール化処理、疎水性樹脂の
コーティングやラミネート等の任意の後処理も可能であ
る。
本発明のフイルムはその厚みに特に制限はなく、10〜
80μ程度のものが主流であるが必ずしもこれのみなら
ず、100〜200μ程度のいわゆるシートをも含むものであ
る。勿論かかるフイルムやシートを加工したテープ、容
器等も含まれる。
本発明のフイルムは先に述べた様な根の保護用フイル
ム、雑草除去フイルム、結束テープあるいは種子播種用
フイルム等の農業、資材として有用であるばかりでな
く、食品や繊維の包装用フイルム、袋、容器等の用途に
も使用され得る。
[作用] 本発明のポリビニルアルコール・デンプン類よりなる
延伸フイルムは、延伸操作によって著しく耐水性が向上
する。
[実施例] 次に実例を挙げて本発明のフイルムを更に具体的に説
明する。
実施例1〜9、対照例1〜2 表に示す如き条件でポリビニルアルコール・デンプン
系延伸フイルムを製造した。結果を表に示す。
フイルム製造法 50〜60℃のホットプレート上にポリエチレンテレフタ
レートフイルムを密着させ、この上から原液水溶液(10
%濃度)をアプリケーターにて塗布し、90℃で5分間乾
燥して厚み50μのフイルムを得る。
このフイルムをポリエチレンテレフタレートフイルムよ
り剥離した後、含水率10%の条件下、160℃の雰囲気下
で1軸延伸した。更にその温度で1分間熱処理して40μ
のフイルムを得る。(2軸延伸を行う場合も1軸延伸
後、同一条件で行った。) 尚、フイルムの物性の評価は次の通りである。
常態強度:試料を20℃で65%RHに調湿した後オートグラ
フにて破壊強度を測定(引張速度40mm/分、試料長20m
m) 水中膨潤倍率;試料を20℃の水に5分浸漬し、タテ、ヨ
コ長さの原試料に対する膨潤倍率を求めた。
湿潤強度;試料を20℃の水に5分浸漬したのち、常態強
度と同一の測定を行った。
フイルムの外観;A=目視で崩壊が確認される。
B=フイルムの形状は維持しているが、簡単に崩壊す
る。
尚、崩壊テストはスガ試験機(株)製のサンシャイン
ウェザーメーターを用い、50℃、水スプレー 12分、光
照射 48分の繰り返しで110サイクル行った。
[効果] 本発明の延伸フイルムは耐水性、崩壊性、分解性のい
ずれにも優れており、特に農業用資材として有用であ
る。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケン化度93モル%以上のポリビニルアルコ
    ール及びデンプン類を含んでなり、かつ少なくとも1軸
    方向へ延伸されてなるポリビニルアルコール・デンプン
    系フイルム。
  2. 【請求項2】デンプン類が加工デンプンである請求範囲
    1記載のフイルム。
  3. 【請求項3】延伸倍率1.2倍以上に1軸延伸されてなる
    請求範囲1及び2記載のフイルム。
  4. 【請求項4】ポリビニルアルコール/デンプン類の配合
    割合が重量基準で75/25〜1/99である請求範囲1記載の
    フイルム。
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