JP2735996B2 - 水溶性複合フィルム - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、各種物品の単位包装
材料，衛生用品等に用いられる水溶性複合フィルムに関
するものである。
材料，衛生用品等に用いられる水溶性複合フィルムに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、水溶性フィルムの形成材料と
しては、ポリビニルアルコール系樹脂（以下「ＰＶＡ」
と称す），ポリエチレンオキシド系樹脂（以下「ＰＥ
Ｏ」と称す），メチルセルロース，ヒドロキシプロピル
セルロース，デンプン等が知られているが、最近では、
特にＰＶＡによる水溶性フィルムが汎用されている。
しては、ポリビニルアルコール系樹脂（以下「ＰＶＡ」
と称す），ポリエチレンオキシド系樹脂（以下「ＰＥ
Ｏ」と称す），メチルセルロース，ヒドロキシプロピル
セルロース，デンプン等が知られているが、最近では、
特にＰＶＡによる水溶性フィルムが汎用されている。
【０００３】上記ＰＶＡの水溶性フィルムの具体的用途
としては、各種単位包装材料、例えば殺菌剤，殺虫剤，
染料，農薬等の単位包装材料、病院等のランドリーバッ
ク、インスタント壁紙の裏貼り用，生理ナプキン等があ
げられる。
としては、各種単位包装材料、例えば殺菌剤，殺虫剤，
染料，農薬等の単位包装材料、病院等のランドリーバッ
ク、インスタント壁紙の裏貼り用，生理ナプキン等があ
げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｐ
ＶＡ製フィルムを単位包装材料として使用する際には、
密封包装するためにヒートシールする必要があり、その
ヒートシール温度は１５０〜１７０℃と比較的高温に設
定しなければならない。この高温ヒートシールにより、
不溶物が発生して問題となっている。さらに、包装する
内容物が、アルカリ性物質等の場合、その包装時には水
溶解性が低下し、水溶性フィルム材料としてのＰＶＡの
利用を妨げているのが実情である。一方、ＰＥＯ製フィ
ルムは、その形成材料であるＰＥＯの結晶性が高いた
め、熱可塑成形やキャスティングにおいても結晶が成長
し透明なフィルムを得ることが困難である。なお、上記
熱可塑成形においては、機械強度の高い高分子量タイプ
は、溶融粘度が高く単独の押出成形が容易でない。ま
た、押出成形が容易な低分子量タイプは、機械強度が低
く、しかも屈曲強度も低いという欠点を有している。さ
らに、上記ＰＥＯ単独のフィルムは、融点が６５℃前後
と比較的低いために、例えば夏場のような高温雰囲気下
での輸送・保存時にはブロッキングが発生し、フィルム
同士が接着するという欠点を有している。
ＶＡ製フィルムを単位包装材料として使用する際には、
密封包装するためにヒートシールする必要があり、その
ヒートシール温度は１５０〜１７０℃と比較的高温に設
定しなければならない。この高温ヒートシールにより、
不溶物が発生して問題となっている。さらに、包装する
内容物が、アルカリ性物質等の場合、その包装時には水
溶解性が低下し、水溶性フィルム材料としてのＰＶＡの
利用を妨げているのが実情である。一方、ＰＥＯ製フィ
ルムは、その形成材料であるＰＥＯの結晶性が高いた
め、熱可塑成形やキャスティングにおいても結晶が成長
し透明なフィルムを得ることが困難である。なお、上記
熱可塑成形においては、機械強度の高い高分子量タイプ
は、溶融粘度が高く単独の押出成形が容易でない。ま
た、押出成形が容易な低分子量タイプは、機械強度が低
く、しかも屈曲強度も低いという欠点を有している。さ
らに、上記ＰＥＯ単独のフィルムは、融点が６５℃前後
と比較的低いために、例えば夏場のような高温雰囲気下
での輸送・保存時にはブロッキングが発生し、フィルム
同士が接着するという欠点を有している。
【０００５】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、水溶解性，貯蔵安定性および透明性に優れ、
製造の容易な水溶性複合フィルムの提供をその目的とす
る。
たもので、水溶解性，貯蔵安定性および透明性に優れ、
製造の容易な水溶性複合フィルムの提供をその目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の水溶性複合フィルムは、下記の一般式
（１）で表される繰り返し単位から構成される水溶性高
分子化合物を主成分とするフィルムに、ＰＶＡフィルム
が積重一体化されているという構成をとる。
め、この発明の水溶性複合フィルムは、下記の一般式
（１）で表される繰り返し単位から構成される水溶性高
分子化合物を主成分とするフィルムに、ＰＶＡフィルム
が積重一体化されているという構成をとる。
【化２】
【０００７】
【作用】すなわち、本発明者らは、水、特に冷水への溶
解性，高温雰囲気下での貯蔵安定性および透明性に優
れ、しかもその製造が容易なフィルムを得るために一連
の研究を重ねた。その結果、従来から用いられているＰ
ＶＡフィルムに、上記一般式（１）で表される繰り返し
単位から構成される特定の水溶性高分子化合物を主成分
とする特殊フィルムを積重一体化すると、上記の問題が
解決されることを見いだしこの発明に到達した。すなわ
ち、ＰＶＡフィルムおよび特殊フィルムは、両者とも透
明性に優れているため、この発明の水溶性複合フィルム
も透明性に富んでいる。そして、この発明の水溶性複合
フィルムは、上記特殊フィルムが比較的低温における熱
融着性に富んでいることから、これをヒートシール面に
位置させてヒートシールすることにより、低温でのヒー
トシールが可能となり、ＰＶＡフィルムの熱不溶化等を
生じない。この場合、ラミネート時の温度は、例えば７
０〜１００℃の低温に設定される。したがって、ＰＶＡ
フィルムの不溶化を生じさせず、かつ上記特殊フィルム
の優れた水溶解性が生かされるため、この発明の水溶性
複合フィルムは、ラミネート後等においても、なお冷水
等に対して優れた溶解性を発揮する。そのうえ、上記特
殊フィルムは、耐薬品性に富んでいることから、この発
明の水溶性複合フィルムにおいて、上記特殊フィルムを
内側にして薬品等を包装しても、その薬品によって特性
が変化しないという利点を有する。また、この発明の水
溶性複合フィルムは、ＰＶＡフィルムに上記特殊フィル
ムの原料樹脂を溶融塗布で製造されるため、極めて製造
が容易である。そして、ＰＶＡフィルムとの二層構造と
なっており、芯材に巻回して保管等する際、上記特殊フ
ィルムはＰＶＡフィルムを介して重なることとなる。し
たがって、特に高温雰囲気下での保管時における特殊フ
ィルム相互の融着がＰＶＡフィルムによって防止される
ようになる。すなわち、上記ＰＶＡフィルムは、この発
明の水溶性複合フィルムに、耐ブロッキング性を付与し
ていることとなる。なお、この発明において「主成分と
する」とは主成分のみからなる場合も含める趣旨であ
る。
解性，高温雰囲気下での貯蔵安定性および透明性に優
れ、しかもその製造が容易なフィルムを得るために一連
の研究を重ねた。その結果、従来から用いられているＰ
ＶＡフィルムに、上記一般式（１）で表される繰り返し
単位から構成される特定の水溶性高分子化合物を主成分
とする特殊フィルムを積重一体化すると、上記の問題が
解決されることを見いだしこの発明に到達した。すなわ
ち、ＰＶＡフィルムおよび特殊フィルムは、両者とも透
明性に優れているため、この発明の水溶性複合フィルム
も透明性に富んでいる。そして、この発明の水溶性複合
フィルムは、上記特殊フィルムが比較的低温における熱
融着性に富んでいることから、これをヒートシール面に
位置させてヒートシールすることにより、低温でのヒー
トシールが可能となり、ＰＶＡフィルムの熱不溶化等を
生じない。この場合、ラミネート時の温度は、例えば７
０〜１００℃の低温に設定される。したがって、ＰＶＡ
フィルムの不溶化を生じさせず、かつ上記特殊フィルム
の優れた水溶解性が生かされるため、この発明の水溶性
複合フィルムは、ラミネート後等においても、なお冷水
等に対して優れた溶解性を発揮する。そのうえ、上記特
殊フィルムは、耐薬品性に富んでいることから、この発
明の水溶性複合フィルムにおいて、上記特殊フィルムを
内側にして薬品等を包装しても、その薬品によって特性
が変化しないという利点を有する。また、この発明の水
溶性複合フィルムは、ＰＶＡフィルムに上記特殊フィル
ムの原料樹脂を溶融塗布で製造されるため、極めて製造
が容易である。そして、ＰＶＡフィルムとの二層構造と
なっており、芯材に巻回して保管等する際、上記特殊フ
ィルムはＰＶＡフィルムを介して重なることとなる。し
たがって、特に高温雰囲気下での保管時における特殊フ
ィルム相互の融着がＰＶＡフィルムによって防止される
ようになる。すなわち、上記ＰＶＡフィルムは、この発
明の水溶性複合フィルムに、耐ブロッキング性を付与し
ていることとなる。なお、この発明において「主成分と
する」とは主成分のみからなる場合も含める趣旨であ
る。
【０００８】つぎに、この発明を詳しく説明する。
【０００９】この発明の水溶性複合フィルムは、特定の
水溶性高分子化合物を主成分とする特殊フィルムと、Ｐ
ＶＡフィルムの２つのフィルムを基本単位として、少な
くとも二層構造からなる。
水溶性高分子化合物を主成分とする特殊フィルムと、Ｐ
ＶＡフィルムの２つのフィルムを基本単位として、少な
くとも二層構造からなる。
【００１０】上記特定の水溶性高分子化合物は、下記の
一般式（１）で表される繰り返し単位から構成されるも
のである。
一般式（１）で表される繰り返し単位から構成されるも
のである。
【００１１】
【化３】
【００１２】上記式（１）中、Ｒ1 において、特にメチ
ル基，エチル基，フェニル基が好ましい。また、上記水
溶性高分子化合物の重量平均分子量は５万以上が好まし
い。より好ましくは重量平均分子量５〜３０万であり、
特に好ましくは１０万〜２０万である。このような特定
の水溶性高分子化合物は、例えば下記に示す二成分、
（Ａ）および（Ｂ）を用いて得られる。 （Ａ）活性水素基を２個有する有機化合物に、エチレン
オキシドを７０重量％以上含有するアルキレンオキシド
を付加重合させてなる重量平均分子量１０００以上のポ
リオキシアルキレンポリオール。 （Ｂ）ジイソシアネート化合物。
ル基，エチル基，フェニル基が好ましい。また、上記水
溶性高分子化合物の重量平均分子量は５万以上が好まし
い。より好ましくは重量平均分子量５〜３０万であり、
特に好ましくは１０万〜２０万である。このような特定
の水溶性高分子化合物は、例えば下記に示す二成分、
（Ａ）および（Ｂ）を用いて得られる。 （Ａ）活性水素基を２個有する有機化合物に、エチレン
オキシドを７０重量％以上含有するアルキレンオキシド
を付加重合させてなる重量平均分子量１０００以上のポ
リオキシアルキレンポリオール。 （Ｂ）ジイソシアネート化合物。
【００１３】上記（Ａ）の活性水素基を２個有する有機
化合物としては、主として、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノー
ルＡ、ポリテトラメチレングリコール、シクロヘキサン
−１，４−ジメタノール等の脂環式ジオール、ブチルア
ミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、シクロヘキシ
ルアミン、アニリン等のアミン類があげられる。これら
は単独でもしくは併せて用いられる。
化合物としては、主として、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノー
ルＡ、ポリテトラメチレングリコール、シクロヘキサン
−１，４−ジメタノール等の脂環式ジオール、ブチルア
ミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、シクロヘキシ
ルアミン、アニリン等のアミン類があげられる。これら
は単独でもしくは併せて用いられる。
【００１４】また、上記活性水素基を２個有する有機化
合物に付加重合させるエチレンオキシドを含有するアル
キレンオキシドとしては、エチレンオキシド単独、エチ
レンオキシドを７０重量％以上含有するプロピレンオキ
シド，ブチレンオキシド，スチレンオキシド等のアルキ
レンオキシド混合物があげられる。上記エチレンオキシ
ドの含有量がアルキレンオキシド全体の７０重量％未満
では、水不溶性となりこの発明の複合フィルムには適さ
ない。
合物に付加重合させるエチレンオキシドを含有するアル
キレンオキシドとしては、エチレンオキシド単独、エチ
レンオキシドを７０重量％以上含有するプロピレンオキ
シド，ブチレンオキシド，スチレンオキシド等のアルキ
レンオキシド混合物があげられる。上記エチレンオキシ
ドの含有量がアルキレンオキシド全体の７０重量％未満
では、水不溶性となりこの発明の複合フィルムには適さ
ない。
【００１５】そして、上記（Ａ）は、上記各成分を用い
て、例えば、水酸化ナトリウム，水酸化カリウム等の苛
性アルカリを触媒として、約９０〜２００℃の温度で２
〜３０時間反応させて、活性水素基を２個有する有機化
合物にエチレンオキシドを含有するアルキレンオキシド
をブロックまたはランダムで付加重合させることにより
得られる。
て、例えば、水酸化ナトリウム，水酸化カリウム等の苛
性アルカリを触媒として、約９０〜２００℃の温度で２
〜３０時間反応させて、活性水素基を２個有する有機化
合物にエチレンオキシドを含有するアルキレンオキシド
をブロックまたはランダムで付加重合させることにより
得られる。
【００１６】上記各成分を用いて得られる（Ａ）のポリ
オキシアルキレンポリオールは、重量平均分子量が１０
００以上が好ましく、特に好ましくは５０００〜３００
００である。すなわち、重量平均分子量が１０００未満
では、対応する上記（Ｂ）のジイソシアネート化合物の
連結剤の添加割合が多くなるため冷水可溶性が劣化する
傾向がみられるからである。また、重量平均分子量が５
０００〜３００００では、（Ｂ）の連結剤で反応させる
ことにより得られる水溶性高分子化合物の融点が高くな
り、かつフィルム成形性が良好となり好ましい。
オキシアルキレンポリオールは、重量平均分子量が１０
００以上が好ましく、特に好ましくは５０００〜３００
００である。すなわち、重量平均分子量が１０００未満
では、対応する上記（Ｂ）のジイソシアネート化合物の
連結剤の添加割合が多くなるため冷水可溶性が劣化する
傾向がみられるからである。また、重量平均分子量が５
０００〜３００００では、（Ｂ）の連結剤で反応させる
ことにより得られる水溶性高分子化合物の融点が高くな
り、かつフィルム成形性が良好となり好ましい。
【００１７】上記（Ａ）と反応させる（Ｂ）であるジイ
ソシアネート化合物としては、具体的には、トリレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、キシレンジイソシアネート、４，４−メチレ
ン−ビス（シクロヘキシールイソシアネート）等があげ
られる。
ソシアネート化合物としては、具体的には、トリレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、キシレンジイソシアネート、４，４−メチレ
ン−ビス（シクロヘキシールイソシアネート）等があげ
られる。
【００１８】この発明における水溶性高分子化合物は、
上記（Ａ）と（Ｂ）とを用い、つぎのように反応させて
得られる。すなわち、ジイソシアネート化合物における
ウレタン化反応において、例えばポリオキシアルキレン
ポリオールとジイソシアネート化合物との配合割合を、
ＮＣＯ／ＯＨ当量比０．５〜１．５の範囲内で混合させ
て、８０〜１５０℃，１〜５時間反応させることにより
行われる。
上記（Ａ）と（Ｂ）とを用い、つぎのように反応させて
得られる。すなわち、ジイソシアネート化合物における
ウレタン化反応において、例えばポリオキシアルキレン
ポリオールとジイソシアネート化合物との配合割合を、
ＮＣＯ／ＯＨ当量比０．５〜１．５の範囲内で混合させ
て、８０〜１５０℃，１〜５時間反応させることにより
行われる。
【００１９】このようにして得られる水溶性高分子化合
物の重量平均分子量は、前述のように、５万以上に設定
することが好ましく、より好ましくは５万〜３０万であ
り、特に好ましくは１０万〜２０万である。すなわち、
重量平均分子量が５万未満では水に対する溶解速度は大
きいが、得られるフィルムの機械強度およびフィルム成
形性を所望の条件に満たすことが困難となり、各種用途
の使用にはその条件を満足させることは難しくなる。ま
た、重量平均分子量が３０万を超えると、溶融粘度が上
昇し熱溶融によるフィルム成形が容易ではなくなる傾向
がみられるからである。しかも、この水溶性高分子化合
物中には、エチレンオキシド鎖が７０％以上含有されて
いる。このエチレンオキシド鎖が７０％以上含有されて
いるため、水溶性を有するものとなる。
物の重量平均分子量は、前述のように、５万以上に設定
することが好ましく、より好ましくは５万〜３０万であ
り、特に好ましくは１０万〜２０万である。すなわち、
重量平均分子量が５万未満では水に対する溶解速度は大
きいが、得られるフィルムの機械強度およびフィルム成
形性を所望の条件に満たすことが困難となり、各種用途
の使用にはその条件を満足させることは難しくなる。ま
た、重量平均分子量が３０万を超えると、溶融粘度が上
昇し熱溶融によるフィルム成形が容易ではなくなる傾向
がみられるからである。しかも、この水溶性高分子化合
物中には、エチレンオキシド鎖が７０％以上含有されて
いる。このエチレンオキシド鎖が７０％以上含有されて
いるため、水溶性を有するものとなる。
【００２０】なお、上記水溶性高分子化合物を用いてフ
ィルムを形成する場合に、上記水溶性高分子化合物に、
さらに必要に応じて、フィルム成形加工時の熱劣化、お
よび貯蔵時の紫外線、オゾン劣化を防止するために、熱
安定剤，酸化防止剤および紫外線吸収剤を適宜に添加す
ることができる。また、透明性が要求されない場合は、
上記添加剤に加えて、さらにカーボン，酸化チタン等の
無機質充填剤を、水溶性高分子化合物を主成分とするフ
ィルム層形成材料全体の３〜２０重量部（以下「部」と
略す）の範囲内で添加することにより不透明なフィルム
とする。
ィルムを形成する場合に、上記水溶性高分子化合物に、
さらに必要に応じて、フィルム成形加工時の熱劣化、お
よび貯蔵時の紫外線、オゾン劣化を防止するために、熱
安定剤，酸化防止剤および紫外線吸収剤を適宜に添加す
ることができる。また、透明性が要求されない場合は、
上記添加剤に加えて、さらにカーボン，酸化チタン等の
無機質充填剤を、水溶性高分子化合物を主成分とするフ
ィルム層形成材料全体の３〜２０重量部（以下「部」と
略す）の範囲内で添加することにより不透明なフィルム
とする。
【００２１】上記特殊フィルムに積重一体化させるＰＶ
Ａフィルムの材料としては、冷水可溶部分ケン化型ＰＶ
Ａであれば、特に限定するものではなく従来公知のもの
を用いることができる。この発明において、ＰＶＡを用
いる目的は、低温溶解性を損なわずにブロッキングの発
生を防止することにある。ＰＶＡ自身は、先に述べたよ
うに、耐ブロッキング作用を奏するのであり、低温溶解
性を低下させないためには、ＰＶＡのなかでも特に分子
量が１０万以下のものを用いるのが好ましい。この発明
に用いるＰＶＡフィルムには、低温溶解性を損なわない
範囲で、可塑剤，充填剤，補強剤，着色剤等を必要に応
じて適宜に配合してもよい。
Ａフィルムの材料としては、冷水可溶部分ケン化型ＰＶ
Ａであれば、特に限定するものではなく従来公知のもの
を用いることができる。この発明において、ＰＶＡを用
いる目的は、低温溶解性を損なわずにブロッキングの発
生を防止することにある。ＰＶＡ自身は、先に述べたよ
うに、耐ブロッキング作用を奏するのであり、低温溶解
性を低下させないためには、ＰＶＡのなかでも特に分子
量が１０万以下のものを用いるのが好ましい。この発明
に用いるＰＶＡフィルムには、低温溶解性を損なわない
範囲で、可塑剤，充填剤，補強剤，着色剤等を必要に応
じて適宜に配合してもよい。
【００２２】この発明の水溶性複合フィルムは、例えば
大別して下記の二通りの方法により製造することができ
る。第一の方法は、ＰＶＡフィルムと、特定の水溶性高
分子化合物を主成分とするフィルムを、各々単独で形成
し、形成後、両フィルムを積層する方法である。すなわ
ち、上記ＰＶＡフィルム用材料を用い、従来公知の方法
（キャスティング，押出法等）によりＰＶＡフィルムを
作製する。一方、上記特定の水溶性高分子化合物を主成
分とする形成材料を用い、通常の方法、例えば溶液流延
法、Ｔダイやインフレーションでの溶融押出法、または
カレンダ法により上記特殊フィルムを作製する。つい
で、上記二つのフィルムを、例えば７０〜１００℃の低
温で熱圧ラミネートすることにより製造される。第２の
方法は、予めＰＶＡフィルムを作製し、このＰＶＡフィ
ルムのフィルム面に、上記特殊フィルム用材料を溶融押
出し複合フィルム化するか、もしくは上記ＰＶＡフィル
ムのフィルム面に、上記特殊フィルム用樹脂溶液をキャ
スティング法で複合フィルム化すること等により製造さ
れる。実際の生産を考慮すると、上記溶融押出法，カレ
ンダ法，ＰＶＡフィルム面上に溶融押出して複合フィル
ム化する方法が好ましい。さらに、必要に応じて部分接
着を行い、積層することもできる。
大別して下記の二通りの方法により製造することができ
る。第一の方法は、ＰＶＡフィルムと、特定の水溶性高
分子化合物を主成分とするフィルムを、各々単独で形成
し、形成後、両フィルムを積層する方法である。すなわ
ち、上記ＰＶＡフィルム用材料を用い、従来公知の方法
（キャスティング，押出法等）によりＰＶＡフィルムを
作製する。一方、上記特定の水溶性高分子化合物を主成
分とする形成材料を用い、通常の方法、例えば溶液流延
法、Ｔダイやインフレーションでの溶融押出法、または
カレンダ法により上記特殊フィルムを作製する。つい
で、上記二つのフィルムを、例えば７０〜１００℃の低
温で熱圧ラミネートすることにより製造される。第２の
方法は、予めＰＶＡフィルムを作製し、このＰＶＡフィ
ルムのフィルム面に、上記特殊フィルム用材料を溶融押
出し複合フィルム化するか、もしくは上記ＰＶＡフィル
ムのフィルム面に、上記特殊フィルム用樹脂溶液をキャ
スティング法で複合フィルム化すること等により製造さ
れる。実際の生産を考慮すると、上記溶融押出法，カレ
ンダ法，ＰＶＡフィルム面上に溶融押出して複合フィル
ム化する方法が好ましい。さらに、必要に応じて部分接
着を行い、積層することもできる。
【００２３】上記水溶性複合フィルムにおいて、各フィ
ルムの厚みは、特に限定するものではないが、例えばＰ
ＶＡフィルムは、ブロッキング防止を目的とするもので
あり目的および用途にもよるができるだけ薄いほうが望
ましく、厚み２５μｍ（以下「μ」と略す）以下が好ま
しい。すなわち、厚みが２５μを超えると水溶解性が大
幅に低下する傾向がみられるからである。また、特殊フ
ィルムは、特に水溶解性に優れているため、高いフィル
ム強度および耐薬品性が要求される用途に用いる場合
は、そのフィルムの厚みを厚くすることが望ましい。そ
して、具体的には、特殊フィルムの厚みは、そのフィル
ム強度，耐薬品性および水溶解性の度合いにより選択で
きるが、通常、５〜２００μに設定するのが好ましく、
より好ましくは２０〜１００μ、特に好ましくは３０〜
６０μである。
ルムの厚みは、特に限定するものではないが、例えばＰ
ＶＡフィルムは、ブロッキング防止を目的とするもので
あり目的および用途にもよるができるだけ薄いほうが望
ましく、厚み２５μｍ（以下「μ」と略す）以下が好ま
しい。すなわち、厚みが２５μを超えると水溶解性が大
幅に低下する傾向がみられるからである。また、特殊フ
ィルムは、特に水溶解性に優れているため、高いフィル
ム強度および耐薬品性が要求される用途に用いる場合
は、そのフィルムの厚みを厚くすることが望ましい。そ
して、具体的には、特殊フィルムの厚みは、そのフィル
ム強度，耐薬品性および水溶解性の度合いにより選択で
きるが、通常、５〜２００μに設定するのが好ましく、
より好ましくは２０〜１００μ、特に好ましくは３０〜
６０μである。
【００２４】この発明の水溶性複合フィルムは、上記Ｐ
ＶＡフィルムおよび特殊フィルムを備えた複合フィルム
であり、例えばこれを水溶性単位包装材料として用い袋
状体を作製する場合は、外側にＰＶＡフィルムを、内側
に特殊フィルムを位置させるように作製するのが好まし
い。この場合、二層構造はもちろん、基本的に上記構成
を備えていれば三層以上の多層構造であってもよい。こ
のように、各フィルムを位置させることにより、水溶性
はもちろん、夏場のような高温雰囲気下でのブロッキン
グの発生が防止されるようになる。また、この発明の水
溶性複合フィルムを用いて、熱圧ラミネートおよびヒー
トシールを行う際には、上記特定の水溶性高分子化合物
の融点が低いため（約５５〜６０℃）、上記ラミネート
およびヒートシール温度を７０〜１００℃の範囲内で行
うことができる。したがって、ＰＶＡフィルムの不溶化
物を発生させることがなく、優れた水溶解性を保持する
ことができる。さらに、ＰＶＡフィルムの可塑化に使用
し含有される可塑剤（例えばグリセリン，低分子量ポリ
エチレングリコール等）が滲出，内部に移行するのも防
止される。
ＶＡフィルムおよび特殊フィルムを備えた複合フィルム
であり、例えばこれを水溶性単位包装材料として用い袋
状体を作製する場合は、外側にＰＶＡフィルムを、内側
に特殊フィルムを位置させるように作製するのが好まし
い。この場合、二層構造はもちろん、基本的に上記構成
を備えていれば三層以上の多層構造であってもよい。こ
のように、各フィルムを位置させることにより、水溶性
はもちろん、夏場のような高温雰囲気下でのブロッキン
グの発生が防止されるようになる。また、この発明の水
溶性複合フィルムを用いて、熱圧ラミネートおよびヒー
トシールを行う際には、上記特定の水溶性高分子化合物
の融点が低いため（約５５〜６０℃）、上記ラミネート
およびヒートシール温度を７０〜１００℃の範囲内で行
うことができる。したがって、ＰＶＡフィルムの不溶化
物を発生させることがなく、優れた水溶解性を保持する
ことができる。さらに、ＰＶＡフィルムの可塑化に使用
し含有される可塑剤（例えばグリセリン，低分子量ポリ
エチレングリコール等）が滲出，内部に移行するのも防
止される。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、この発明の水溶性複合フ
ィルムは、ＰＶＡフィルムに、前記一般式（１）で表さ
れる繰り返し単位から構成される特定の水溶性高分子化
合物を主成分とする特殊フィルムが積重一体化されたも
のである。このため、この複合フィルムは透明性に優
れ、上記特殊フィルムが比較的低温における熱融着性に
富んでいることから、これをヒートシール面に位置させ
てヒートシールすることにより、低温でのヒートシール
が可能となり、ＰＶＡフィルムの熱不溶化等を生じな
い。したがって、ＰＶＡフィルムの不溶化を生じさせ
ず、かつ上記特殊フィルムの優れた水溶解性が生かされ
るため、ラミネート後等においても、なお優れた水溶解
性を発揮する。そのうえ、上記特殊フィルムは、耐薬品
性に富んでいることから、上記特殊フィルムを内側にし
て薬品等を包装しても、その薬品によって特性が変化し
ない。また、この発明の水溶性複合フィルムは、ＰＶＡ
フィルムに上記特殊フィルムの原料樹脂を溶融塗布等し
て製造されるため、製造が容易である。そして、ＰＶＡ
フィルムとの二層構造となっており、特に高温雰囲気下
での保管時における特殊フィルム相互の融着がＰＶＡフ
ィルムによって防止されることとなり、耐ブロッキング
性にも優れている。したがって、この発明の水溶性複合
フィルムは、例えば殺菌剤，殺虫剤，染料，農薬，ラン
ドリーバッグおよび生理用品等の使い捨て日用品のパッ
ケージ材料として最適である。
ィルムは、ＰＶＡフィルムに、前記一般式（１）で表さ
れる繰り返し単位から構成される特定の水溶性高分子化
合物を主成分とする特殊フィルムが積重一体化されたも
のである。このため、この複合フィルムは透明性に優
れ、上記特殊フィルムが比較的低温における熱融着性に
富んでいることから、これをヒートシール面に位置させ
てヒートシールすることにより、低温でのヒートシール
が可能となり、ＰＶＡフィルムの熱不溶化等を生じな
い。したがって、ＰＶＡフィルムの不溶化を生じさせ
ず、かつ上記特殊フィルムの優れた水溶解性が生かされ
るため、ラミネート後等においても、なお優れた水溶解
性を発揮する。そのうえ、上記特殊フィルムは、耐薬品
性に富んでいることから、上記特殊フィルムを内側にし
て薬品等を包装しても、その薬品によって特性が変化し
ない。また、この発明の水溶性複合フィルムは、ＰＶＡ
フィルムに上記特殊フィルムの原料樹脂を溶融塗布等し
て製造されるため、製造が容易である。そして、ＰＶＡ
フィルムとの二層構造となっており、特に高温雰囲気下
での保管時における特殊フィルム相互の融着がＰＶＡフ
ィルムによって防止されることとなり、耐ブロッキング
性にも優れている。したがって、この発明の水溶性複合
フィルムは、例えば殺菌剤，殺虫剤，染料，農薬，ラン
ドリーバッグおよび生理用品等の使い捨て日用品のパッ
ケージ材料として最適である。
【００２６】つぎに、実施例を比較例と併せて説明す
る。
る。
【００２７】
【実施例１】プロピレングリコールに、従来公知の方法
によりプロピレンオキシドを付加重合させ、ついでエチ
レンオキシドを付加重合させて得られたポリエチレンポ
リプロピレングリコール（エチレンオキシド８５重量
％，プロピレンオキシド１５重量％，分子量２０００
０）１００部に、ジフェニルメタンジイソシアネート
１．１部を加えて、８５〜９０℃で９０分間反応させる
ことにより分子量１７万の水溶性高分子化合物を得た
〔前記一般式（１）で表される繰り返し単位において、
Ａ，Ｘ，Ｒ2 は下記のとおりである〕。
によりプロピレンオキシドを付加重合させ、ついでエチ
レンオキシドを付加重合させて得られたポリエチレンポ
リプロピレングリコール（エチレンオキシド８５重量
％，プロピレンオキシド１５重量％，分子量２０００
０）１００部に、ジフェニルメタンジイソシアネート
１．１部を加えて、８５〜９０℃で９０分間反応させる
ことにより分子量１７万の水溶性高分子化合物を得た
〔前記一般式（１）で表される繰り返し単位において、
Ａ，Ｘ，Ｒ2 は下記のとおりである〕。
【００２８】
【化４】
【００２９】得られた水溶性高分子化合物にフェノール
系熱安定剤を全体の０．２重量％となるよう添加した。
この水溶性高分子化合物を用い、１２０℃の溶融押出に
より厚み３０μの水溶性高分子フィルムを作製した。一
方、分子量約８７０００でケン化度８８％の部分ケン化
ＰＶＡ１００部にグリセリン５部を添加し、均一水溶液
としてポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と
称す）フィルム上でキャスティングによりフィルム化を
行い、厚み１０μのＰＶＡフィルムを作製した。そし
て、上記水溶性高分子フィルムとＰＶＡフィルムを用い
て、上記両フィルムを２枚の離型紙間に重ね、熱プレス
により７０℃，０．２ｋｇ／ｃｍ2 の条件で３分間保持
し厚み４０μの二層構造の水溶性複合フィルムを得た。
系熱安定剤を全体の０．２重量％となるよう添加した。
この水溶性高分子化合物を用い、１２０℃の溶融押出に
より厚み３０μの水溶性高分子フィルムを作製した。一
方、分子量約８７０００でケン化度８８％の部分ケン化
ＰＶＡ１００部にグリセリン５部を添加し、均一水溶液
としてポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と
称す）フィルム上でキャスティングによりフィルム化を
行い、厚み１０μのＰＶＡフィルムを作製した。そし
て、上記水溶性高分子フィルムとＰＶＡフィルムを用い
て、上記両フィルムを２枚の離型紙間に重ね、熱プレス
により７０℃，０．２ｋｇ／ｃｍ2 の条件で３分間保持
し厚み４０μの二層構造の水溶性複合フィルムを得た。
【００３０】
【実施例２】実施例１と同様にして製造したポリエチレ
ンポリプロピレングリコール（エチレンオキシド７５重
量％，プロピレンオキシド２５重量％，分子量２０００
０）１００部に、触媒としてジブチルチンジラウレート
を１００ｐｐｍ添加し、さらにヘキサメチレンジイソシ
アネート０．７５部を加えて、９０℃で１２０分間反応
させることにより分子量１５万の水溶性高分子化合物を
得た〔前記一般式（１）で表される繰り返し単位におい
て、Ａ，Ｘ，Ｒ2 は下記のとおりである〕。
ンポリプロピレングリコール（エチレンオキシド７５重
量％，プロピレンオキシド２５重量％，分子量２０００
０）１００部に、触媒としてジブチルチンジラウレート
を１００ｐｐｍ添加し、さらにヘキサメチレンジイソシ
アネート０．７５部を加えて、９０℃で１２０分間反応
させることにより分子量１５万の水溶性高分子化合物を
得た〔前記一般式（１）で表される繰り返し単位におい
て、Ａ，Ｘ，Ｒ2 は下記のとおりである〕。
【００３１】
【化５】
【００３２】この水溶性高分子化合物を用い、１２０℃
の溶融押出により厚み３０μの水溶性高分子フィルムを
作製した。一方、実施例１と同様の方法により厚み１０
μのＰＶＡフィルムを作製した。そして、上記水溶性高
分子フィルムとＰＶＡフィルムを用いて、実施例１と同
様の方法および条件で、厚み４０μの二層構造の水溶性
複合フィルムを得た。
の溶融押出により厚み３０μの水溶性高分子フィルムを
作製した。一方、実施例１と同様の方法により厚み１０
μのＰＶＡフィルムを作製した。そして、上記水溶性高
分子フィルムとＰＶＡフィルムを用いて、実施例１と同
様の方法および条件で、厚み４０μの二層構造の水溶性
複合フィルムを得た。
【００３３】
【比較例１】ＰＥＯ（分子量１３万）を用い、キャステ
ィング法で厚み２０μのＰＥＯフィルムを作製した。こ
のフィルムを２枚重ね合わせて実施例１と同様にして、
熱プレスによりラミネートし、厚み４０μのＰＥＯ単層
フィルムを得た。
ィング法で厚み２０μのＰＥＯフィルムを作製した。こ
のフィルムを２枚重ね合わせて実施例１と同様にして、
熱プレスによりラミネートし、厚み４０μのＰＥＯ単層
フィルムを得た。
【００３４】
【比較例２】ＰＶＡ（分子量８７０００，ケン化度８８
％）に、可塑剤としてグリセリンを５重量％添加した水
溶液をつくり、これを用いキャスティング法で厚み２０
μのＰＶＡフィルムを作製した。このフィルムを２枚重
ね合わせて実施例１に準じて熱プレスで１７０℃，０．
２ｋｇ／ｃｍ2 ，３分間保持し、厚み４０μのＰＶＡ単
層フィルムを得た。
％）に、可塑剤としてグリセリンを５重量％添加した水
溶液をつくり、これを用いキャスティング法で厚み２０
μのＰＶＡフィルムを作製した。このフィルムを２枚重
ね合わせて実施例１に準じて熱プレスで１７０℃，０．
２ｋｇ／ｃｍ2 ，３分間保持し、厚み４０μのＰＶＡ単
層フィルムを得た。
【００３５】このようにして得られた実施例品および比
較例品の各フィルムを用いて、フィルム物性（破断強
度，破断伸度，引裂強度）を測定した。また、各フィル
ムの、水溶解性，ヒートシール性，貯蔵安定性，透明
性，屈曲性，屈曲破断性をそれぞれ測定，評価した。こ
れらフィルム物性および各特性の測定，評価結果を後記
の表１および表２に併せて示す。なお、上記測定・評価
方法は下記に示す方法に従った。
較例品の各フィルムを用いて、フィルム物性（破断強
度，破断伸度，引裂強度）を測定した。また、各フィル
ムの、水溶解性，ヒートシール性，貯蔵安定性，透明
性，屈曲性，屈曲破断性をそれぞれ測定，評価した。こ
れらフィルム物性および各特性の測定，評価結果を後記
の表１および表２に併せて示す。なお、上記測定・評価
方法は下記に示す方法に従った。
【００３６】〔フィルム物性〕 フィルムを、２０℃×６５％ＲＨに７２時間保持し、Ｊ
ＩＳ Ｋ ７１２７およびＪＩＳ Ｋ ７１２８に準じ
て引っ張り試験を行って測定した。
ＩＳ Ｋ ７１２７およびＪＩＳ Ｋ ７１２８に準じ
て引っ張り試験を行って測定した。
【００３７】〔水溶解性〕 ＰＶＡフィルム（実施例品の場合）が外面となるように
２枚のシートを重ね、その３辺をヒートシールして、１
５×２０ｃｍのシール袋を作製した。このシール袋にＢ
Ｄ（かさ比重）０．５の洗剤３５０ｇを充填した後、開
口部をヒートシールし密封した。そして、１５リットル
の水（水温１５℃）を入れた高さ３０ｃｍ×直径２７ｃ
ｍのバケツの水面より５ｃｍの高さから上記洗剤充填シ
ール袋を落下させて、シール袋が破れ充填された洗剤が
洩れだすまでの時間を測定した。
２枚のシートを重ね、その３辺をヒートシールして、１
５×２０ｃｍのシール袋を作製した。このシール袋にＢ
Ｄ（かさ比重）０．５の洗剤３５０ｇを充填した後、開
口部をヒートシールし密封した。そして、１５リットル
の水（水温１５℃）を入れた高さ３０ｃｍ×直径２７ｃ
ｍのバケツの水面より５ｃｍの高さから上記洗剤充填シ
ール袋を落下させて、シール袋が破れ充填された洗剤が
洩れだすまでの時間を測定した。
【００３８】〔ヒートシール性〕 各フィルム（１×５ｃｍ）を２枚準備し、ＰＶＡフィル
ム（実施例品の場合）が外面となるように重ねてその両
端をヒートシールテスターを用い、７０℃，１ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇでヒートシールを行った。そして、ヒートシール
部分を両端より引っ張りヒートシール部分が破断しなか
ったものを良、破断したものを不良として評価した（テ
スト）。なお、比較例２品のＰＶＡ単層フィルムにつ
いては１７０℃，１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇでヒートシールを行
った。さらに、ヒートシール部分を切取り、これを水に
溶解させ、その溶解性を目視により判断した。そして、
容易に溶解したものを○、溶解し難かったものを×とし
て評価した（テスト）。
ム（実施例品の場合）が外面となるように重ねてその両
端をヒートシールテスターを用い、７０℃，１ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇでヒートシールを行った。そして、ヒートシール
部分を両端より引っ張りヒートシール部分が破断しなか
ったものを良、破断したものを不良として評価した（テ
スト）。なお、比較例２品のＰＶＡ単層フィルムにつ
いては１７０℃，１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇでヒートシールを行
った。さらに、ヒートシール部分を切取り、これを水に
溶解させ、その溶解性を目視により判断した。そして、
容易に溶解したものを○、溶解し難かったものを×とし
て評価した（テスト）。
【００３９】〔貯蔵安定性〕 ５０℃×８０％ＲＨのオーブン内に、上記水溶解性の評
価試験で用いたシール袋と同様の袋を２個重ねて１０日
間放置した。そして、フィルム間の接着の有無を確認し
た。
価試験で用いたシール袋と同様の袋を２個重ねて１０日
間放置した。そして、フィルム間の接着の有無を確認し
た。
【００４０】〔透明性〕 各フィルムを、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準じて測定しヘ
イズ値で表記した。
イズ値で表記した。
【００４１】〔屈曲破断性〕 各フィルムを、ＰＶＡフィルム（実施例品の場合）が外
側となるように中央部から折り畳み、その折れ目をプラ
スチック板で挟みピンチコックで固定して、２０℃×６
５％ＲＨの条件下１週間放置した。１週間後、折り目部
分の破断の有無を目視により判定した。
側となるように中央部から折り畳み、その折れ目をプラ
スチック板で挟みピンチコックで固定して、２０℃×６
５％ＲＨの条件下１週間放置した。１週間後、折り目部
分の破断の有無を目視により判定した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【００４４】上記表１および表２の結果から、各実施例
品は全て、フィルム物性および水溶解性に優れているこ
とがわかる。さらに、ヒートシール性も良好で、貯蔵安
定性評価試験においても接着がみられなかった。また、
透明性も高く屈曲による破断もみられなかった。これに
対して、比較例１品はフィルム物性が非常に低く、貯蔵
安定性，透明性および屈曲破断性の評価結果も悪い。さ
らに、比較例２品は、水溶解性に劣り、ヒートシール部
分に不溶物が形成された。
品は全て、フィルム物性および水溶解性に優れているこ
とがわかる。さらに、ヒートシール性も良好で、貯蔵安
定性評価試験においても接着がみられなかった。また、
透明性も高く屈曲による破断もみられなかった。これに
対して、比較例１品はフィルム物性が非常に低く、貯蔵
安定性，透明性および屈曲破断性の評価結果も悪い。さ
らに、比較例２品は、水溶解性に劣り、ヒートシール部
分に不溶物が形成された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 武志 京都府宇治市広野町小根尾114−９ (72)発明者 松尾 牟晶 京都府京都市下京区中堂寺壬生川29−１ (56)参考文献 特開 平４−232046（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−56574（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】 下記の一般式（１）で表される繰り返し
単位から構成される水溶性高分子化合物を主成分とする
フィルムに、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが積
重一体化された水溶性複合フィルム。 【化１】 - 【請求項２】 水溶性高分子化合物の重量平均分子量が
５００００以上である請求項１記載の水溶性複合フィル
ム。 - 【請求項３】 一般式（１）で表される繰り返し単位か
ら構成される水溶性高分子化合物が、下記の（Ａ）およ
び（Ｂ）を反応させてなる水溶性高分子化合物である請
求項１記載の水溶性複合フィルム。 （Ａ）活性水素基を２個有する有機化合物に、エチレン
オキシドを７０重量％以上含有するアルキレンオキシド
を付加重合させてなる重量平均分子量１０００以上のポ
リオキシアルキレンポリオール。 （Ｂ）ジイソシアネート化合物。 - 【請求項４】 水溶性高分子化合物の重量平均分子量が
５００００以上である請求項３記載の水溶性複合フィル
ム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192439A JP2735996B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 水溶性複合フィルム |
| US08/282,538 US5487947A (en) | 1993-08-03 | 1994-07-29 | Water soluble composite film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192439A JP2735996B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 水溶性複合フィルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747645A JPH0747645A (ja) | 1995-02-21 |
| JP2735996B2 true JP2735996B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=16291328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5192439A Expired - Fee Related JP2735996B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 水溶性複合フィルム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5487947A (ja) |
| JP (1) | JP2735996B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691015A (en) * | 1993-01-25 | 1997-11-25 | Aicello Chemical Co., Ltd. | Composite film bags for packaging |
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