JP6546532B2 - 水溶性包装用フィルム - Google Patents
水溶性包装用フィルムInfo
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Description
本発明は、ロール汚染の発生を抑制することができるとともに、繰り出し性が良好で工程通過性に優れることから、生産性を向上させることができ、更に、水溶性、耐薬品性、視認性及びパッケージング性を高めた水溶性包装用フィルムに関する。
ポリビニルアルコール(以下、PVAともいう)は、透明性、耐油性、耐薬品性、及び酸素等のガスバリア性に優れていることから、包装材料として広く用いられている。近年、酸化による劣化が特性に大きな影響を与える食品、医薬品、工業薬品、農薬などの包装材料としても、多く使用されている。
また、PVAは、高い水溶性を有することから、製品や部材の一時的な保護用フィルム又はシートとしても利用されている。例えば、金属加工時の表面保護用途、ゴム部材の加硫時の保護用途、樹脂成形品の表面保護用途等において、一時的な保護膜としてPVAを利用することで、水や温水、あるいは熱水により容易に除去できることから、使用した後の保護膜の剥離工程や廃棄工程を省略することが可能となる。
しかしながら、PVAは、表面保護時に熱履歴を受けるとその水溶性が低下するという課題があった。例えば、金属加工時においては、熱プレス等の工程で保護膜が熱履歴を受けることがあり、このような場合に、水溶性の低下に起因して、PVAの除去を充分にできないという問題があった。
しかしながら、PVAは、表面保護時に熱履歴を受けるとその水溶性が低下するという課題があった。例えば、金属加工時においては、熱プレス等の工程で保護膜が熱履歴を受けることがあり、このような場合に、水溶性の低下に起因して、PVAの除去を充分にできないという問題があった。
PVAからなるフィルムを薬剤等の包装用途に使用する場合は、例えば、フィルムを連続して繰り出しながら、薬剤を充填した後、製袋する方法等が用いられる。
しかしながら、PVAは、吸湿性が高く、フィルム化した際に弾性率が不充分でありフィルムに腰がないという問題があった。このため、PVAからなるフィルムは、表面の滑りが悪くスリップ性に劣るものとなり、フィルムの繰り出し性を悪化させる原因となっていた。その結果、製袋機等を用いてヒートシールする際に、ピッチが合わなくなったり、しわが入ったりする等の不具合が生じ、工程通過性に劣るという問題があった。
しかしながら、PVAは、吸湿性が高く、フィルム化した際に弾性率が不充分でありフィルムに腰がないという問題があった。このため、PVAからなるフィルムは、表面の滑りが悪くスリップ性に劣るものとなり、フィルムの繰り出し性を悪化させる原因となっていた。その結果、製袋機等を用いてヒートシールする際に、ピッチが合わなくなったり、しわが入ったりする等の不具合が生じ、工程通過性に劣るという問題があった。
これに対して、特許文献1には、ポリビニルアルコール100重量部に対して、可塑剤20〜40重量部及び澱粉10〜35重量部を配合することで、水溶性の低下を抑制し、ヒートシール性、工程通過性を改善する技術が記載されている。
しかしながら、特許文献1の方法では、フィルムの腰が依然として不充分であり、繰り出し性に劣るという問題があった。また、水溶性フィルムに澱粉を配合するだけでは、繰り出し性を改善する効果を得ることができず、工程通過性を改善する効果が得られない場合もあった。更に、特許文献1の方法では、澱粉を多量に配合する必要があり、澱粉配合量が多いことで、水溶性フィルム表面に塗布すると農薬や洗剤等の薬剤を包装する加工の際に搬送ロールに澱粉が大量に付着してしまい、搬送ロールを清掃する手間が増え、生産性が低下するという問題があった。
しかしながら、特許文献1の方法では、フィルムの腰が依然として不充分であり、繰り出し性に劣るという問題があった。また、水溶性フィルムに澱粉を配合するだけでは、繰り出し性を改善する効果を得ることができず、工程通過性を改善する効果が得られない場合もあった。更に、特許文献1の方法では、澱粉を多量に配合する必要があり、澱粉配合量が多いことで、水溶性フィルム表面に塗布すると農薬や洗剤等の薬剤を包装する加工の際に搬送ロールに澱粉が大量に付着してしまい、搬送ロールを清掃する手間が増え、生産性が低下するという問題があった。
また、特許文献1には、水溶性フィルムのブロッキング性や工程通過性を向上させる方法として、水溶性フィルムの表面にエンボス処理を施す技術が記載されている。
しかしながら、エンボス処理を行うと、水溶性フィルムの透明性が損なわれ、農薬や洗剤等の薬剤の内包を判別する視認性が悪化するという問題があった。
しかしながら、エンボス処理を行うと、水溶性フィルムの透明性が損なわれ、農薬や洗剤等の薬剤の内包を判別する視認性が悪化するという問題があった。
更に、熱履歴を受けた後の水溶解性を改善する技術としては、特許文献2に、ポリビニルアルコール系樹脂に、多塩基酸またはそのアルカリ金属塩、及び、ヒドラジン系化合物を添加する方法が記載されている。
しかしながら、特許文献2の方法では、フィルムの柔軟性が低く、内容物を包装する際の加工適正が悪いという課題や、水溶解性が依然として不充分であり、特に溶解時間が長くなるという課題があった。
また、水溶性包装用フィルムは、袋状とした後、ヒートシール等によって封止されることが多いが、シール部分は耐久性が低下する傾向にあり、内容物を包装して長期間経過すると、環境等の影響により、シール部分に不良が生じる等の不具合が生じ、内容物を長期間安定して包装することができないという問題が生じていた。
また、水溶性包装用フィルムは、袋状とした後、ヒートシール等によって封止されることが多いが、シール部分は耐久性が低下する傾向にあり、内容物を包装して長期間経過すると、環境等の影響により、シール部分に不良が生じる等の不具合が生じ、内容物を長期間安定して包装することができないという問題が生じていた。
これに対して、特許文献3には、ポリビニルアルコール系樹脂に、可塑剤、亜硫酸塩を添加した水溶性フィルムが開示されており、製膜時の着色が少なく、薬剤と接触しても経時的な着色が少ない水溶性フィルムが得られるとしている。
しかしながら、水溶性フィルム中に亜硫酸塩を添加しても溶解時間が短縮できないという問題があった。また、亜硫酸塩は弱酸と反応して、二酸化硫黄ガスを発生することがあり、水溶性フィルムから異臭が発生するという問題もあった。
しかしながら、水溶性フィルム中に亜硫酸塩を添加しても溶解時間が短縮できないという問題があった。また、亜硫酸塩は弱酸と反応して、二酸化硫黄ガスを発生することがあり、水溶性フィルムから異臭が発生するという問題もあった。
本発明は、ロール汚染の発生を抑制することができるとともに、繰り出し性が良好で工程通過性に優れることから、生産性を向上させることができ、更に、水溶性、耐薬品性、視認性及びパッケージング性を高めた水溶性包装用フィルムを提供することを目的とする。
本発明は、ポリビニルアルコール、可塑剤及び澱粉を含有し、前記澱粉は、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面に塗布されており、前記澱粉の塗布量は、前記水溶性包装用フィルム1m2当たり0.001〜0.10gであり、液滴法により蒸留水を用いて測定した接触角が20〜50°である水溶性包装用フィルムである。
以下、本発明を詳述する。
以下、本発明を詳述する。
本発明者は、水溶性包装用フィルムの成分として、ポリビニルアルコールに加えて、可塑剤を添加するとともに、所定量の澱粉を水溶性包装用フィルムの表面及び裏面に塗布し、接触角を好適な範囲に調整することで、ロール汚染の発生を抑制することができるとともに、繰り出し性が良好で工程通過性に優れることから、生産性を向上させることができ、更に、水溶性、耐薬品性、視認性及びパッケージング性を高めた水溶性包装用フィルムとすることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
以下、本発明に係るPVA水溶液に用いられる各成分の詳細を説明する。
以下、本発明に係るPVA水溶液に用いられる各成分の詳細を説明する。
(ポリビニルアルコール(PVA))
本発明の水溶性包装用フィルムは、ポリビニルアルコールを含有する。
上記ポリビニルアルコールは、本発明の水溶性包装用フィルムの主たる構成成分となる。
本発明の水溶性包装用フィルムは、ポリビニルアルコールを含有する。
上記ポリビニルアルコールは、本発明の水溶性包装用フィルムの主たる構成成分となる。
上記ポリビニルアルコールは、従来公知の方法に従って、ビニルエステルを重合してポリマーを得た後、ポリマーをケン化、すなわち加水分解することにより得られる。ケン化には、一般に、アルカリ又は酸が用いられる。鹸化には、アルカリを用いることが好ましい。上記ポリビニルアルコールとしては、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル及び安息香酸ビニル等が挙げられる。
上記ビニルエステルの重合方法は特に限定されない。この重合方法として、溶液重合法、塊状重合法及び懸濁重合法等が挙げられる。
上記ビニルエステルを重合する際に用いる重合触媒としては、例えば、2−エチルヘキシルペルオキシジカーボネート(Tianjin McEIT社製「TrigonoxEHP」)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、t−ブチルペルオキシネオデカノエート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、ジ−n−ブチルペルオキシジカーボネート、ジ−セチルペルオキシジカーボネート及びジ−s−ブチルペルオキシジカーボネート等が挙げられる。上記重合触媒は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
ケン化度を好適な範囲に制御しやすいので、上記ビニルエステルを重合して得られるポリマーは、ポリビニルエステルであることが好ましい。また、上記ビニルエステルを重合して得られるポリマーは、上記ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体であってもよい。すなわち、上記ポリビニルアルコールは、ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体を用いて形成されていてもよい。上記他のモノマーすなわち共重合されるコモノマーとしては、例えば、オレフィン類、(メタ)アクリル酸及びその塩、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド誘導体、N−ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ニトリル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、マレイン酸及びその塩、マレイン酸エステル、イタコン酸及びその塩、イタコン酸エステル、ビニルシリル化合物、並びに酢酸イソプロペニル等が挙げられる。上記他のモノマーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記オレフィン類としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン及びイソブテン等が挙げられる。上記(メタ)アクリル酸エステル類としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、及び(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられる。上記(メタ)アクリルアミド誘導体としては、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、及び(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩等が挙げられる。上記N−ビニルアミド類としては、N−ビニルピロリドン等が挙げられる。上記ビニルエーテル類としては、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及びn−ブチルビニルエーテル等が挙げられる。上記ニトリル類としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。上記ハロゲン化ビニル類としては、塩化ビニル及び塩化ビニリデン等が挙げられる。上記アリル化合物としては、酢酸アリル及び塩化アリル等が挙げられる。上記ビニルシリル化合物としては、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
上記ポリビニルアルコールと上記他のモノマーとを共重合し、変性PVAとする場合には、変性量は好ましくは15モル%以下、より好ましくは5モル%以下である。すなわち、変性PVAにおけるビニルエステルに由来する構造単位の含有量と上記他のモノマーに由来する構造単位の含有量との合計100モル%中、上記ビニルエステルに由来する構造単位は好ましくは85モル%以上、より好ましくは95モル%以上であり、上記他のモノマーに由来する構造単位は好ましくは15モル%以下、より好ましくは5モル%以下である。なお、本明細書において、ポリビニルアルコールには、変性ポリビニルアルコール(変性PVA)が含まれる。
上記変性PVAは、親水性基で変性されたものであることが好ましい。
上記親水性基としては、例えば、スルホン酸基、ピロリドン環基、アミノ基及びカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。なかでも、スルホン酸基、ピロリドン環基がより好ましい。上記親水性基には、上述した官能基に加えて、ナトリウム、カリウム等の塩も含む。
なお、上記親水性基で変性された変性PVAとしては、上記ポリビニルアルコールと上記親水性基を有する他のモノマーとを共重合して得られるもののほか、上記ポリビニルアルコールに親水性基を付加することによって得られるものも含まれる。
上記親水性基としては、例えば、スルホン酸基、ピロリドン環基、アミノ基及びカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。なかでも、スルホン酸基、ピロリドン環基がより好ましい。上記親水性基には、上述した官能基に加えて、ナトリウム、カリウム等の塩も含む。
なお、上記親水性基で変性された変性PVAとしては、上記ポリビニルアルコールと上記親水性基を有する他のモノマーとを共重合して得られるもののほか、上記ポリビニルアルコールに親水性基を付加することによって得られるものも含まれる。
上記変性PVAとしては、例えば、ピロリドン環変性ポリビニルアルコール、スルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコール、アミノ基変性ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールが挙げられる。
上記変性PVAが、ピロリドン環変性ポリビニルアルコールである場合、ピロリドン環変性ポリビニルアルコールとしては、下記式(1)で表される構成単位を有することが好ましい。
上記変性PVAが、スルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコールである場合、スルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコールとしては、下記式(2)で表される構成単位を有することが好ましい。
上記式(2)中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基を表す。
上記変性PVAが、アミノ基変性ポリビニルアルコールである場合、アミノ基変性ポリビニルアルコールとしては、下記式(3)で表される構成単位を有することが好ましい。
上記式(3)中、R2は単結合又は炭素数1〜10のアルキレン基を表す。
上記変性PVAが、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールである場合、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールとしては、下記式(4−1)、(4−2)又は(4−3)で表される構成単位を有することが好ましい。
上記式(4−1)、(4−2)及び(4−3)中、X1、X2、X3、X4及びX5は、それぞれ独立し、水素原子、金属原子又はメチル基を表す。即ち、本明細書中、カルボキシル基を有する構成単位に含まれるカルボキシル基には、カルボキシル基の塩及びメチルエステルも含まれる。金属原子として、例えば、ナトリウム原子等が挙げられる。
上記式(4−2)中、R3は炭素数1〜10のアルキレン基を表す。
上記式(4−2)中、R3は炭素数1〜10のアルキレン基を表す。
上記変性PVAの市販品としては、例えば、「KL−318」、「KL−118」、「KM−618」、「KM−118」(いずれもクラレ社製)等が挙げられる。
上記変性PVAにおける親水性基を有する構成単位の含有量は好ましい下限が0.1モル%、より好ましい下限が0.2モル%、更に好ましい下限が0.5モル%、特に好ましい下限が1モル%であり、好ましい上限が15モル%、より好ましい上限が10モル%、更に好ましい上限が8モル%である。上記親水性基を有する構成単位の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、塩素含有衛生剤又は酸化性化学薬品に対しても、長期間に渡って、フィルムの変色や破れることのない抵抗性のあるフィルムを得ることができる。
上記ポリビニルアルコールのケン化度は、好ましい下限が80モル%、より好ましい下限が85モル%、更に好ましい下限が88モル%、特に好ましい下限が90モル%、より特に好ましい下限が92モル%であり、好ましい上限が99.9モル%、より好ましい上限が99.0モル%、更に好ましい上限が98モル%、特に好ましい上限が97モル%、より特に好ましくは96モル%である。上記ケン化度が上記下限以上及び上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの耐水性及び薬剤を開放するときの溶解時間の制御がし易い。耐水性と溶解時間の制御との双方をバランスよく高める観点からは、上記PVAのケン化度85モル%以上、96モル%以下であることが特に好ましい。
上記ケン化度は、JIS K6726に準拠して測定される。ケン化度は、ケン化によるビニルアルコール単位に変換される単位のうち、実際にビニルアルコール単位にケン化されている単位の割合を示す。
上記ケン化度の調整方法は特に限定されない。ケン化度は、ケン化条件、すなわち加水分解条件により適宜調整可能である。
上記ケン化度の調整方法は特に限定されない。ケン化度は、ケン化条件、すなわち加水分解条件により適宜調整可能である。
上記PVAは、ケン化度分布標準偏差(σ)が0.1〜1.0モル%であることが好ましい。
上記ケン化度分布標準偏差が上記下限以上及び上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの溶解性、薬品耐性がよくなり、薬剤を開放するときの溶解時間、及び薬品を包装した際の保存期間の双方をバランスよく高めることができる。
上記PVAのケン化度分布標準偏差のより好ましい下限は0.2モル%、より好ましい上限は0.9モル%である。
なお、上記ケン化度分布標準偏差は、PVA中のケン化度バラつきを示す指標であり、例えば、FT−IR等を用いて測定し、算出することができる。
上記ケン化度分布標準偏差が上記下限以上及び上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの溶解性、薬品耐性がよくなり、薬剤を開放するときの溶解時間、及び薬品を包装した際の保存期間の双方をバランスよく高めることができる。
上記PVAのケン化度分布標準偏差のより好ましい下限は0.2モル%、より好ましい上限は0.9モル%である。
なお、上記ケン化度分布標準偏差は、PVA中のケン化度バラつきを示す指標であり、例えば、FT−IR等を用いて測定し、算出することができる。
上記PVAの重合度は特に限定されない。上記PVAの重合度の好ましい下限は400、より好ましい下限は500、更に好ましい下限は600、特に好ましい下限は900、好ましい上限は2000、より好ましい上限は1800、更に好ましい上限は1500である。上記重合度が上記下限以上及び上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムを製膜するときの適度な水溶液の粘度になる。上記重合度が上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの強度がより一層高くなり、耐水性が得られる。なお、上記重合度は、JIS K6726に準拠して測定される。
上記PVAは、4重量%水溶液として、20℃で測定した粘度の好ましい下限が3mPa・s、好ましい上限が35mPa・s、より好ましい下限が5mPa・s、より好ましい上限が30mPa・sである。上記粘度を3mPa・s以上とすることで、耐水性を改善できる。上記粘度を35mPa・s以下とすることで、溶解時間が短縮することができる。上記粘度の更に好ましい下限は8mPa・s、更に好ましい上限は20mPa・sである。
なお、上記粘度はJIS K6726に準じて測定することができる。
なお、上記粘度はJIS K6726に準じて測定することができる。
本発明の水溶性包装用フィルム100重量%中、上記ポリビニルアルコールの含有量の好ましい下限は70重量%、好ましい上限は97重量%であることが好ましい。
上記ポリビニルアルコールの含有量が上記下限以上であると、水溶性包装用フィルムから可塑剤のブリードアウトがないより一層良好な品質の水溶性包装用フィルムとなることがある。上記ポリビニルアルコールの含有量が上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの強度がより一層高くなり、耐水性が得られることがある。
上記ポリビニルアルコールの含有量が上記下限以上であると、水溶性包装用フィルムから可塑剤のブリードアウトがないより一層良好な品質の水溶性包装用フィルムとなることがある。上記ポリビニルアルコールの含有量が上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの強度がより一層高くなり、耐水性が得られることがある。
本発明の水溶性包装用フィルムは、可塑剤を含有する。
水溶性包装用フィルムは、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、高い引張強度や耐久性が要求される。特に低温での耐衝撃性が重視される。本発明の水溶性包装用フィルムは、可塑剤を含有することで、ガラス転移点を下げることが可能となり、低温での耐久性を向上させることができる。また、上記可塑剤を含有することで、水溶性包装用フィルムの水に対する溶解性を向上させることもできる。
水溶性包装用フィルムは、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、高い引張強度や耐久性が要求される。特に低温での耐衝撃性が重視される。本発明の水溶性包装用フィルムは、可塑剤を含有することで、ガラス転移点を下げることが可能となり、低温での耐久性を向上させることができる。また、上記可塑剤を含有することで、水溶性包装用フィルムの水に対する溶解性を向上させることもできる。
上記可塑剤としては、PVAの可塑剤として一般に用いられているものであれば特に制限はなく、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、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や水等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を用いてもよい。
上記可塑剤のなかでは、水溶性を向上させることができることから、グリセリン、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、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が好ましく、特に水溶性向上の効果が大きいことからグリセリン、トリメチロールプロパンが特に好ましい。
上記可塑剤のなかでは、水溶性を向上させることができることから、グリセリン、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、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が好ましく、特に水溶性向上の効果が大きいことからグリセリン、トリメチロールプロパンが特に好ましい。
本発明の水溶性包装用フィルムにおいて、ポリビニルアルコール100重量部に対する上記可塑剤の含有量の好ましい下限が3重量部、好ましい上限が15重量部である。上記可塑剤の含有量が3重量部未満であると、可塑剤の配合効果が得られない場合がある。一方、可塑剤の配合割合が15重量部を超えると、可塑剤のブリードアウトが大きくなり、得られる水溶性包装用フィルムのブロッキング防止性が悪化する場合がある。
上記可塑剤含有量のより好ましい下限は3.2重量部、より好ましい上限は13重量部である。
上記可塑剤含有量のより好ましい下限は3.2重量部、より好ましい上限は13重量部である。
本発明の水溶性包装用フィルムは、澱粉を含有する。
本発明の水溶性包装用フィルムにおいて、上記澱粉は、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面に塗布される。本発明の水溶性包装用フィルムは、上記澱粉が塗布されることにより、繰り出し性を向上させることができ、ブロッキング防止性や工程通過性に優れたものとすることができる。
なお、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面とは、水溶性包装用フィルムの一方の主面及び反対側に位置する主面のことをいう。
また、本発明において、塗布するとは、塗布することの他、吹き付け、浸漬すること等も含み、表面及び裏面の少なくとも一部に澱粉が付着していることを意味する。
本発明の水溶性包装用フィルムにおいて、上記澱粉は、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面に塗布される。本発明の水溶性包装用フィルムは、上記澱粉が塗布されることにより、繰り出し性を向上させることができ、ブロッキング防止性や工程通過性に優れたものとすることができる。
なお、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面とは、水溶性包装用フィルムの一方の主面及び反対側に位置する主面のことをいう。
また、本発明において、塗布するとは、塗布することの他、吹き付け、浸漬すること等も含み、表面及び裏面の少なくとも一部に澱粉が付着していることを意味する。
本発明に用いられる澱粉としては、特に限定されないが、例えば、トウモロコシ、小麦、馬鈴薯、タピオカ、タロイモ、サツマイモ、米等由来の澱粉や、それらのα化澱粉、デキストリン、酸化澱粉、アルデヒド化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カチオン化澱粉、架橋澱粉等の変性澱粉、生コーンスターチ、酸化コーンスターチ、エーテル化コーンスターチ、リン酸エステル化馬鈴薯澱粉、アセチル化小麦澱粉等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を用いてもよい。得られる水溶性包装用フィルムの製袋機等の工程通過性の点からは、ポリビニルアルコールと澱粉の相溶性が幾分低く、フィルム表面が梨子地であることが好ましく、トウモロコシ由来の澱粉、サツマイモ由来の澱粉、生コーンスターチ、酸化コーンスターチ、エーテル化コーンスターチ、リン酸エステル化馬鈴薯澱粉、アセチル化小麦澱粉等が好ましい。更に、フィルム表面に微細な凹凸が良好に形成される点から、特にトウモロコシ由来の澱粉、サツマイモ由来の澱粉、酸化コーンスターチが好ましい。
上記澱粉の塗布量は、水溶性包装用フィルム1m2当たりの下限が0.001g、上限が0.10gである。上記澱粉の塗布量が水溶性包装用フィルム1m2当たり0.001g以上であると、繰り出し性を良好なものとすることができ、ブロッキング防止性や工程通過性を向上することができる。上記澱粉の塗布量が水溶性包装用フィルム1m2当たり0.10g以下であると、薬剤を包装する加工の際に搬送ロールに澱粉が付着することを抑制することができ、生産性を向上させることができる。上記澱粉の塗布量は、水溶性包装用フィルム1m2当たりの好ましい下限が0.005g、好ましい上限が0.07gである。
なお、上記塗布量とは、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面に塗布された澱粉の量を意味する。
なお、上記塗布量とは、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面に塗布された澱粉の量を意味する。
ポリビニルアルコール樹脂100重量部に対する上記澱粉の含有量の好ましい下限は0.001重量部、好ましい上限は1重量部である。ポリビニルアルコール樹脂100重量部に対する上記澱粉の含有量が0.001重量部以上であると、繰り出し性を良好なものとすることができ、ブロッキング防止性や工程通過性を向上することができる。1重量部以下であると、薬剤を包装する加工の際に搬送ロールに澱粉が付着することを抑制することができ、生産性を向上させることができる。ポリビニルアルコール樹脂100重量部に対する上記澱粉の含有量のより好ましい下限は0.05重量部、より好ましい上限は0.7重量部である。
上記澱粉の形状としては、特に限定されないが、粒状、粉末状、フレーク状等が挙げられる。中でも、粉末状であることが好ましい。
上記澱粉の平均粒子径は、好ましい下限が5μm、好ましい上限が40μmである。上記平均粒子径が5μm以上であると、フィルムの視認性を保つことができる。40μm以下であると、ロール汚染を抑制した水溶性包装用フィルムを得ることができる。
上記平均粒子径は、例えば、光学顕微鏡、電子顕微鏡、レーザー回析等の粒度分布計にて測定することができる。
上記平均粒子径は、例えば、光学顕微鏡、電子顕微鏡、レーザー回析等の粒度分布計にて測定することができる。
本発明の水溶性包装用フィルムは、配向性が0.5〜9.9nmであることが好ましい。
上記配向性が上記下限以上及び上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの溶解性、パッケージング性がよくなり、内容物を開放するときの溶解時間、及び内容物を包装した際の保存性の双方をバランスよく高めることができる。
上記配向性のより好ましい下限は1.0nm、より好ましい上限は8.0nmである。
なお、上記配向性は水溶性包装用フィルム中のPVA分子配列の規則正しさを示す指標であり、例えば、位相差測定装置(KOBRA−WR、王子計測機器製)を用いることで測定することができる。
上記配向性が上記下限以上及び上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムの溶解性、パッケージング性がよくなり、内容物を開放するときの溶解時間、及び内容物を包装した際の保存性の双方をバランスよく高めることができる。
上記配向性のより好ましい下限は1.0nm、より好ましい上限は8.0nmである。
なお、上記配向性は水溶性包装用フィルム中のPVA分子配列の規則正しさを示す指標であり、例えば、位相差測定装置(KOBRA−WR、王子計測機器製)を用いることで測定することができる。
本発明の水溶性包装用フィルムの厚さは、好ましい上限が100μm、より好ましい上限が80μm、更に好ましい上限が75μmである。本発明の水溶性包装用フィルムの厚さは好ましい下限が10μmである。上記水溶性包装用フィルムの厚さが上記下限以上であると、薬剤を包装するフィルムの強度がより一層高くなる。上記水溶性包装用フィルムの厚さが上記上限以下であると、水溶性包装用フィルムとしてのパッケージング性やヒートシール性がより一層高くなり、加工時間がより一層短くなって生産性がより一層高くなる。
本発明の水溶性包装用フィルムは、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、界面活性剤などの通常の添加剤を適宜配合しても差し支えない。特に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を向上させるために、PVA100重量部に対して界面活性剤を0.01〜5重量部の割合で配合することが好ましい。
本発明の水溶性包装用フィルムは、液滴法により蒸留水を用いて測定した接触角の下限が20°、上限が50°である。上記接触角が20°以上であると、繰り出し性に優れた水溶性包装用フィルムを得ることができる。上記接触角が50°以下であると、ロール汚染を抑制した水溶性包装用フィルムを得ることができる。上記接触角の好ましい下限は23°、より好ましい下限は30°、好ましい上限は49°、より好ましい上限は40°である。
上記接触角は、JIS R 3257に準じて、測定することができる。例えば、接触角計Thetaライト(BiolinScientific社製)を用い、蒸留水を水溶性包装用フィルムに滴下することにより測定することができる。
上記接触角は、JIS R 3257に準じて、測定することができる。例えば、接触角計Thetaライト(BiolinScientific社製)を用い、蒸留水を水溶性包装用フィルムに滴下することにより測定することができる。
(水溶性包装用フィルムの製造方法)
本発明の水溶性包装用フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、PVA、可塑剤及び水を含有するPVA水溶液を支持部材に流延し、乾燥した後、得られたPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布する方法を用いることができる。具体的には、溶液流延法(キャスト法)、ロールコーティング法、スピンコーティング法、スクリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法及びスプレー法が挙げられる。
本発明の水溶性包装用フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、PVA、可塑剤及び水を含有するPVA水溶液を支持部材に流延し、乾燥した後、得られたPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布する方法を用いることができる。具体的には、溶液流延法(キャスト法)、ロールコーティング法、スピンコーティング法、スクリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法及びスプレー法が挙げられる。
上記PVA水溶液は、上記PVA、可塑剤とともに水を含む。上記PVAは、主として、上記水中に溶解されている。
上記PVA水溶液において、上記PVAを含む水以外の成分100重量部に対して、上記水の含有量は300重量部以上、好ましくは400重量部以上、より好ましくは500重量部以上である。
また、上記水の含有量は900重量部以下、好ましくは800重量部以下、より好ましくは700重量部以下である。上記水の含有量が上記下限以上であると、PVA水溶液の粘度が適度に低くなり、PVA水溶液の流延が容易になる。上記水の含有量が上記上限以下であると、PVA水溶液の粘度が適度に高くなり、PVA水溶液の流延が容易になり、乾燥時間がより一層短くなり、水溶性包装用フィルムの配向がより一層高められた、より一層良好な品質の水溶性包装用フィルムが得られる。
また、上記水の含有量は900重量部以下、好ましくは800重量部以下、より好ましくは700重量部以下である。上記水の含有量が上記下限以上であると、PVA水溶液の粘度が適度に低くなり、PVA水溶液の流延が容易になる。上記水の含有量が上記上限以下であると、PVA水溶液の粘度が適度に高くなり、PVA水溶液の流延が容易になり、乾燥時間がより一層短くなり、水溶性包装用フィルムの配向がより一層高められた、より一層良好な品質の水溶性包装用フィルムが得られる。
上記支持部材は、PVA水溶液の流延時に、PVA水溶液を表面上に維持し、かつ得られるPVAフィルムを支持可能であることが好ましい。上記支持部材の材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル及びアクリル樹脂等が挙げられる。これら以外の材料により形成された支持部材を用いてもよい。上記ポリオレフィンとしては、エチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−ビニルアルコール共重合体等が挙げられる。上記ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等が挙げられる。上記支持部材の材料は、PVAではないことが好ましい。
上記支持部材上に上記PVA水溶液を流延した後の乾燥方法は、適宜の方法を用いることができ、特に限定されない。乾燥方法としては、自然乾燥する方法、及びPVAのガラス転移温度以下の温度での加熱乾燥する方法等が挙げられる。
上記PVAフィルムに澱粉を塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、噴霧(スプレー、ミスト)、転写(スポンジロール、グラビアロール)、浸漬(ディッピング)等の方法を用いることができる。
本発明の水溶性包装用フィルムを作製する場合、上記乾燥中や乾燥を行った後に延伸工程を行ってもよい。このような工程を行うことで、より好適に水溶性包装用フィルムの配向性を高めることができる。
上記延伸工程としては、例えば、ロールを用いた延伸、テンターを用いた延伸、巻取装置を用いた延伸、乾燥収縮を利用した延伸、又は、これらを組み合わせた延伸等の方法が挙げられる。なお、上記延伸工程を行う場合、澱粉を塗布する工程は、延伸工程後に行うことが好ましい。
また、上記延伸工程における延伸倍率としては、1.01〜3倍が好ましい。また、1.1〜2倍がより好ましい。
上記水溶性包装用フィルムの用途としては、例えば、洗剤、農薬、医薬品等の薬剤包装用等に用いられる薬剤包装用フィルム等が挙げられる。
上記延伸工程としては、例えば、ロールを用いた延伸、テンターを用いた延伸、巻取装置を用いた延伸、乾燥収縮を利用した延伸、又は、これらを組み合わせた延伸等の方法が挙げられる。なお、上記延伸工程を行う場合、澱粉を塗布する工程は、延伸工程後に行うことが好ましい。
また、上記延伸工程における延伸倍率としては、1.01〜3倍が好ましい。また、1.1〜2倍がより好ましい。
上記水溶性包装用フィルムの用途としては、例えば、洗剤、農薬、医薬品等の薬剤包装用等に用いられる薬剤包装用フィルム等が挙げられる。
本発明によれば、ロール汚染の発生を抑制することができるとともに、繰り出し性が良好で工程通過性に優れることから、生産性を向上させることができ、更に、水溶性、耐薬品性、視認性及びパッケージング性を高めた水溶性包装用フィルムを提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
(実施例1)
ポリビニルアルコールとして上記式(1)で表される構成単位を有するピロリドン環変性ポリビニルアルコール(重合度1000、ケン化度95.8モル%、ケン化度分布標準偏差0.21モル%、ピロリドン環変性量4モル%、4重量%水溶液粘度10mPa・s)90重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)5.0重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)5.0重量部、を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
ポリビニルアルコールとして上記式(1)で表される構成単位を有するピロリドン環変性ポリビニルアルコール(重合度1000、ケン化度95.8モル%、ケン化度分布標準偏差0.21モル%、ピロリドン環変性量4モル%、4重量%水溶液粘度10mPa・s)90重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)5.0重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)5.0重量部、を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
上記ポリビニルアルコールのケン化度分布標準偏差は、以下の手順で測定した。
(ケン化度分布標準偏差測定)
上記ポリビニルアルコールの粒子から、40個をランダムに選別し、ATR仕様のFT−IR(島津製作所製、IRAffinity−1)を用いて、ポリビニルアルコールのアセチル基量を測定した。得られたアセチル基量から、各粒子のケン化度を求め、ケン化度のバラつきから、ケン化度分布の標準偏差(σ)を算出した。
(ケン化度分布標準偏差測定)
上記ポリビニルアルコールの粒子から、40個をランダムに選別し、ATR仕様のFT−IR(島津製作所製、IRAffinity−1)を用いて、ポリビニルアルコールのアセチル基量を測定した。得られたアセチル基量から、各粒子のケン化度を求め、ケン化度のバラつきから、ケン化度分布の標準偏差(σ)を算出した。
得られたPVA水溶液を支持部材であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ50μm)上に、リップコーター法により塗布し、70℃で10分間乾燥させ、次に110℃で10分間乾燥させ、内径3インチの紙芯に巻き取り、支持部材上にPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離してPVAフィルムを得た後、パウダースプレー装置(ニッカ社製、「K−III」)を用いて、平均粒径20μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量が水溶性包装用フィルム1m2当たり0.07gになるようにPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布し、水溶性包装用フィルムを得た。
(実施例2)
ポリビニルアルコールとして未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度88.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.73モル%、4重量%水溶液粘度14mPa・s)95.1重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)3.3重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)0.8重量部、ポリエチレングリコール600(和光純薬工業社製)0.8重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離してPVAフィルムを得た後、実施例1と同様にして、平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量が水溶性包装用フィルム1m2当たり0.005gになるようにPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布し、水溶性包装用フィルムを得た。
ポリビニルアルコールとして未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度88.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.73モル%、4重量%水溶液粘度14mPa・s)95.1重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)3.3重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)0.8重量部、ポリエチレングリコール600(和光純薬工業社製)0.8重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離してPVAフィルムを得た後、実施例1と同様にして、平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量が水溶性包装用フィルム1m2当たり0.005gになるようにPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布し、水溶性包装用フィルムを得た。
(実施例3)
ポリビニルアルコールとして上記式(2)で表される構成単位を有し、上記式(2)中、R1が2−メチレンプロピレン基であるスルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコールA(重合度1200、ケン化度95.4モル%、ケン化度分布標準偏差0.31モル%、スルホン酸基変性量4モル%、4重量%水溶液粘度12mPa・s)を用い、平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
ポリビニルアルコールとして上記式(2)で表される構成単位を有し、上記式(2)中、R1が2−メチレンプロピレン基であるスルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコールA(重合度1200、ケン化度95.4モル%、ケン化度分布標準偏差0.31モル%、スルホン酸基変性量4モル%、4重量%水溶液粘度12mPa・s)を用い、平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(実施例4)
ポリビニルアルコールとして上記式(3)で表される構成単位を有し、上記式(3)中、R2が単結合であるアミノ基変性ポリビニルアルコール(重合度600、ケン化度91.8モル%、ケン化度分布標準偏差0.28モル%、アミノ基変性量8モル%、4重量%水溶液粘度6mPa・s)を用い、平均粒径10μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
ポリビニルアルコールとして上記式(3)で表される構成単位を有し、上記式(3)中、R2が単結合であるアミノ基変性ポリビニルアルコール(重合度600、ケン化度91.8モル%、ケン化度分布標準偏差0.28モル%、アミノ基変性量8モル%、4重量%水溶液粘度6mPa・s)を用い、平均粒径10μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(実施例5)
ポリビニルアルコールとして上記式(4−2)で表される構成単位を有し、上記式(4−2)中、R3がメチレン基、X2及びX3がナトリウム原子であるカルボン酸変性ポリビニルアルコール(クラレ社製、KL−118、重合度1700、ケン化度97.5モル%、ケン化度分布標準偏差0.25モル%、カルボキシル基変性量1.5モル%、4重量%水溶液粘度30mPa・s)を用い、平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
ポリビニルアルコールとして上記式(4−2)で表される構成単位を有し、上記式(4−2)中、R3がメチレン基、X2及びX3がナトリウム原子であるカルボン酸変性ポリビニルアルコール(クラレ社製、KL−118、重合度1700、ケン化度97.5モル%、ケン化度分布標準偏差0.25モル%、カルボキシル基変性量1.5モル%、4重量%水溶液粘度30mPa・s)を用い、平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(実施例6)
ポリビニルアルコールとして上記式(2)で表される構成単位を有し、スルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコールB(重合度1200、R1=CH2、ケン化度90.1モル%、ケン化度分布標準偏差0.98モル%、スルホン酸基変性量4モル%、4重量%水溶液粘度10mPa・s)を用い、平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
ポリビニルアルコールとして上記式(2)で表される構成単位を有し、スルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコールB(重合度1200、R1=CH2、ケン化度90.1モル%、ケン化度分布標準偏差0.98モル%、スルホン酸基変性量4モル%、4重量%水溶液粘度10mPa・s)を用い、平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(実施例7)
未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度98.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.18モル%、4重量%水溶液粘度17mPa・s)90重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)5.0重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)5.0重量部、を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
得られたPVA水溶液を支持部材であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ50μm)上に、オートフィルムアプリケーター(テスター産業社製「PI−1210」)を用いて塗布し、80℃で20分間乾燥させ、支持部材上にPVAフィルム(厚さ50μm)を得た。
得られたPVAフィルムから支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た後、温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に24時間暴露した。
その後、水溶性包装用フィルムを600mm×500mmのサイズにカットして、幅が500mmになるように引張試験器にセットした。その後、幅が900mmになるまで延伸(延伸倍率:1.8倍)した後、平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量が水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gになるようにPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布し、水溶性包装用フィルムを得た。
未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度98.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.18モル%、4重量%水溶液粘度17mPa・s)90重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)5.0重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)5.0重量部、を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
得られたPVA水溶液を支持部材であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ50μm)上に、オートフィルムアプリケーター(テスター産業社製「PI−1210」)を用いて塗布し、80℃で20分間乾燥させ、支持部材上にPVAフィルム(厚さ50μm)を得た。
得られたPVAフィルムから支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た後、温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に24時間暴露した。
その後、水溶性包装用フィルムを600mm×500mmのサイズにカットして、幅が500mmになるように引張試験器にセットした。その後、幅が900mmになるまで延伸(延伸倍率:1.8倍)した後、平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)の塗布量が水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gになるようにPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布し、水溶性包装用フィルムを得た。
(実施例8)
平均粒径20μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)を平均粒径20μmのタピオカ由来の澱粉(GABAN社製)とした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
平均粒径20μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)を平均粒径20μmのタピオカ由来の澱粉(GABAN社製)とした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(比較例1)
ポリビニルアルコールとして上記式(2)で表される構成単位を有し、上記式(2)中、R1が2−メチレンプロピレン基であるスルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコール(重合度1200、ケン化度95.4モル%、ケン化度分布標準偏差0.31モル%、スルホン酸基変性量4モル%、4重量%水溶液粘度12mPa・s)91重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)4.0重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)3.0重量部、ポリエチレングリコール600(和光純薬工業社製)2.0重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た。
ポリビニルアルコールとして上記式(2)で表される構成単位を有し、上記式(2)中、R1が2−メチレンプロピレン基であるスルホン酸ナトリウム変性ポリビニルアルコール(重合度1200、ケン化度95.4モル%、ケン化度分布標準偏差0.31モル%、スルホン酸基変性量4モル%、4重量%水溶液粘度12mPa・s)91重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)4.0重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)3.0重量部、ポリエチレングリコール600(和光純薬工業社製)2.0重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た。
(比較例2)
平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.11gとした以外は実施例2と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.11gとした以外は実施例2と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(比較例3)
平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.0001gとした以外は実施例2と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
平均粒径30μmのサツマイモ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.0001gとした以外は実施例2と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(比較例4)
比較例1で得られた水溶性包装用フィルムに格子状にエンボス加工を施し、凹部厚さが17μm、凹部と凸部との高さの差が30μm、溝幅0.1mm、溝間0.1mmである水溶性包装用フィルムを得た。
比較例1で得られた水溶性包装用フィルムに格子状にエンボス加工を施し、凹部厚さが17μm、凹部と凸部との高さの差が30μm、溝幅0.1mm、溝間0.1mmである水溶性包装用フィルムを得た。
(比較例5)
ポリビニルアルコールとして未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度88.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.73モル%、4重量%水溶液粘度14mPa・s)95.05重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)3.3重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)0.8重量部、ポリエチレングリコール600(和光純薬工業社製)0.8重量部、平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉(和光純薬工業社製)0.05重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た。なお、得られた水溶性包装用フィルムは、澱粉をフィルムの内部に有するものであり、フィルム表面への澱粉の析出は無かった。
ポリビニルアルコールとして未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度88.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.73モル%、4重量%水溶液粘度14mPa・s)95.05重量部、可塑剤として、グリセリン(和光純薬工業社製)3.3重量部、トリメチロールプロパン(和光純薬工業社製)0.8重量部、ポリエチレングリコール600(和光純薬工業社製)0.8重量部、平均粒径20μmのトウモロコシ由来の澱粉(和光純薬工業社製)0.05重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た。なお、得られた水溶性包装用フィルムは、澱粉をフィルムの内部に有するものであり、フィルム表面への澱粉の析出は無かった。
(比較例6)
ポリビニルアルコールとして未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度88.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.73モル%、4重量%水溶液粘度14mPa・s)100重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た。
ポリビニルアルコールとして未変性のポリビニルアルコール(重合度1300、ケン化度88.0モル%、ケン化度分布標準偏差0.73モル%、4重量%水溶液粘度14mPa・s)100重量部を水667重量部に溶解させて15重量%の水溶液を作製した。
実施例1と同様にしてPVAフィルム(厚さ50μm)が積層された積層フィルムの巻回体を得た。得られた積層フィルムの巻回体から、支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た。
(比較例7)
平均粒径20μmのサツマイモ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとなるようにPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布した以外は比較例6と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
平均粒径20μmのサツマイモ由来の澱粉の塗布量を水溶性包装用フィルム1m2当たり0.01gとなるようにPVAフィルムの表面及び裏面に澱粉を塗布した以外は比較例6と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(比較例8)
平均粒径20μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)を平均粒径20μmの松脂(MIKASA社製)とした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
平均粒径20μmのサツマイモ由来の澱粉(和光純薬工業社製)を平均粒径20μmの松脂(MIKASA社製)とした以外は、実施例1と同様にして水溶性包装用フィルムを得た。
(評価)
実施例及び比較例で得られたフィルムについて以下の評価を行った。結果を表2に示した。
実施例及び比較例で得られたフィルムについて以下の評価を行った。結果を表2に示した。
(1)接触角
得られた水溶性包装用フィルムを10mm×30mmのサイズにカットした。次に、50℃の環境下に24時間暴露した後、ガラス基板に貼付した。その後、BiolinScientific社製の接触角計Thetaライトを用いて、液滴法により、23℃、50%RHの雰囲気下で、約5.0μLの蒸留水を水溶性包装用フィルムの上に滴下して、液滴の滴下から1秒後の水溶性包装用フィルムと液滴の接線とからなる角度を測定した。
得られた水溶性包装用フィルムを10mm×30mmのサイズにカットした。次に、50℃の環境下に24時間暴露した後、ガラス基板に貼付した。その後、BiolinScientific社製の接触角計Thetaライトを用いて、液滴法により、23℃、50%RHの雰囲気下で、約5.0μLの蒸留水を水溶性包装用フィルムの上に滴下して、液滴の滴下から1秒後の水溶性包装用フィルムと液滴の接線とからなる角度を測定した。
(2)ロール汚染性
得られた水溶性包装用フィルムの50mm幅の巻回体をJIS Z0237に準拠し、巻き戻し速度20m/分の速度で50m巻き戻した時の金属ロールを指でなぞり、水溶性包装用フィルムに塗布した澱粉が付着しているかを目視確認し、以下の基準により評価した。
なお、比較例1で得られた水溶性包装用フィルムは、搬送中に金属ロールに水溶性包装用フィルムが貼り付いたため、ロール汚染性を測定することができなかった。
○○:澱粉の付着を観察できない
○:僅かに澱粉の付着を観察
×:指が真っ白になるほど澱粉が付着している、又は、測定不可
得られた水溶性包装用フィルムの50mm幅の巻回体をJIS Z0237に準拠し、巻き戻し速度20m/分の速度で50m巻き戻した時の金属ロールを指でなぞり、水溶性包装用フィルムに塗布した澱粉が付着しているかを目視確認し、以下の基準により評価した。
なお、比較例1で得られた水溶性包装用フィルムは、搬送中に金属ロールに水溶性包装用フィルムが貼り付いたため、ロール汚染性を測定することができなかった。
○○:澱粉の付着を観察できない
○:僅かに澱粉の付着を観察
×:指が真っ白になるほど澱粉が付着している、又は、測定不可
(3)繰り出し性
得られた水溶性包装用フィルムを80mm×200mmのサイズにカットした。JIS K7125に準拠して水溶性包装用フィルム同士の摩擦係数を測定し、以下の基準により評価した。
○○:0.8未満
○:0.8以上1.8未満
×:1.8以上
得られた水溶性包装用フィルムを80mm×200mmのサイズにカットした。JIS K7125に準拠して水溶性包装用フィルム同士の摩擦係数を測定し、以下の基準により評価した。
○○:0.8未満
○:0.8以上1.8未満
×:1.8以上
(4)視認性
得られた水溶性包装用フィルムについて、ヘイズメーター(東京電色社製、TC−H3DPK)を用いて20℃でのヘイズを測定し、以下の基準により評価した。
○:ヘイズが3.5%未満
×:ヘイズが3.5%以上
得られた水溶性包装用フィルムについて、ヘイズメーター(東京電色社製、TC−H3DPK)を用いて20℃でのヘイズを測定し、以下の基準により評価した。
○:ヘイズが3.5%未満
×:ヘイズが3.5%以上
(5)耐久視認性
得られた水溶性包装用フィルムから5cm×4cmの袋を作製し、該袋でトリクロロイソシアヌル酸ナトリウム20gを実包し、更にアルミ袋に入れ密封した後、温度40℃、湿度70%RHの恒温恒湿オーブンに1ヶ月間放置した。その後、フィルム部分を切り取り、ヘイズメーター(東京電色社製、TC−H3DPK)を用いて20℃でのヘイズを測定し、以下の基準により評価した。
○:ヘイズが3.5%未満
×:ヘイズが3.5%以上
得られた水溶性包装用フィルムから5cm×4cmの袋を作製し、該袋でトリクロロイソシアヌル酸ナトリウム20gを実包し、更にアルミ袋に入れ密封した後、温度40℃、湿度70%RHの恒温恒湿オーブンに1ヶ月間放置した。その後、フィルム部分を切り取り、ヘイズメーター(東京電色社製、TC−H3DPK)を用いて20℃でのヘイズを測定し、以下の基準により評価した。
○:ヘイズが3.5%未満
×:ヘイズが3.5%以上
(6)水溶性(溶解時間)
得られた積層フィルムから支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た後、温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に24時間暴露した。
その後、水溶性包装用フィルムを35mm×40mmのサイズにカットして治具に固定し、500mlビーカーに水(500ml)を入れてスターラーにより撹拌(400mlの印に渦巻の下が到達)しながら、水温を23℃に保ちつつ、治具に固定したフィルムをかかる水中に浸漬した。治具からフィルムの残査が視認できなくなった時間を測定し、以下の基準により評価した。
○○:20秒未満
○:20秒以上30秒未満
×:30秒以上
得られた積層フィルムから支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た後、温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に24時間暴露した。
その後、水溶性包装用フィルムを35mm×40mmのサイズにカットして治具に固定し、500mlビーカーに水(500ml)を入れてスターラーにより撹拌(400mlの印に渦巻の下が到達)しながら、水温を23℃に保ちつつ、治具に固定したフィルムをかかる水中に浸漬した。治具からフィルムの残査が視認できなくなった時間を測定し、以下の基準により評価した。
○○:20秒未満
○:20秒以上30秒未満
×:30秒以上
(7)長期保管性
得られた積層フィルムから支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た後、アルミラミジップに入れて、温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に1ヶ月間放置した。
その後、水溶性包装用フィルムを取り出して、1ヶ月間の放置前後のフィルムから可塑剤や添加剤等のブリード性を目視確認し、以下の基準により評価した。
○:フィルム外観が透明でブリードなし
×:フィルム外観が白濁してブリードあり
得られた積層フィルムから支持体を剥離して水溶性包装用フィルムを得た後、アルミラミジップに入れて、温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に1ヶ月間放置した。
その後、水溶性包装用フィルムを取り出して、1ヶ月間の放置前後のフィルムから可塑剤や添加剤等のブリード性を目視確認し、以下の基準により評価した。
○:フィルム外観が透明でブリードなし
×:フィルム外観が白濁してブリードあり
(8)配向性
得られた水溶性包装用フィルムを温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に24時間暴露した。その後、水溶性包装用フィルムを位相差測定装置(KOBRA−WR、王子計測機器社製)にて、入射角45°で測定し、測定した位相差Rの数値を配向性の値とした。
得られた水溶性包装用フィルムを温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に24時間暴露した。その後、水溶性包装用フィルムを位相差測定装置(KOBRA−WR、王子計測機器社製)にて、入射角45°で測定し、測定した位相差Rの数値を配向性の値とした。
(9)パッケージング性
得られた水溶性包装用フィルムから5cm×4cmの袋を作製し、該袋で粉末洗剤20gを150℃のヒートシールで100個実包し、温度40℃、湿度70%RHの恒温恒湿オーブンに1ヶ月間放置した。その後、水溶性包装用フィルムのシール状況を目視観察した。
○:シール不良1個以下
×:2個以上シール不良あり
得られた水溶性包装用フィルムから5cm×4cmの袋を作製し、該袋で粉末洗剤20gを150℃のヒートシールで100個実包し、温度40℃、湿度70%RHの恒温恒湿オーブンに1ヶ月間放置した。その後、水溶性包装用フィルムのシール状況を目視観察した。
○:シール不良1個以下
×:2個以上シール不良あり
(10)耐薬品性
得られた水溶性包装用フィルムを5cm×4cmの袋を作製し、該袋でトリクロロイソシアヌル酸ナトリウム20gを実包し、更にアルミ袋に入れ密封した後、温度40℃、湿度70%RHの恒温恒湿オーブンに1ヶ月間放置した。その後、水溶性包装用フィルムの外観を目視観察した。
○:外観変化なし
×:外観が黄変又は茶変の着色あり
得られた水溶性包装用フィルムを5cm×4cmの袋を作製し、該袋でトリクロロイソシアヌル酸ナトリウム20gを実包し、更にアルミ袋に入れ密封した後、温度40℃、湿度70%RHの恒温恒湿オーブンに1ヶ月間放置した。その後、水溶性包装用フィルムの外観を目視観察した。
○:外観変化なし
×:外観が黄変又は茶変の着色あり
本発明によれば、ロール汚染の発生を抑制することができるとともに、繰り出し性が良好で工程通過性に優れることから、生産性を向上させることができ、更に、水溶性、耐薬品性、視認性及びパッケージング性を高めた水溶性包装用フィルムを提供することができる。
Claims (5)
- ポリビニルアルコール、可塑剤及び澱粉を含有し、
前記澱粉は、水溶性包装用フィルムの表面及び裏面に塗布されており、
前記澱粉の塗布量は、前記水溶性包装用フィルム1m2当たり0.001〜0.10gであり、
液滴法により蒸留水を用いて測定した接触角が20〜50°である
ことを特徴とする水溶性包装用フィルム。 - ポリビニルアルコールは、ケン化度が80〜99.9モル%であることを特徴とする請求項1記載の水溶性包装用フィルム。
- ポリビニルアルコールは、ケン化度分布標準偏差(σ)が0.1〜1.0モル%であることを特徴とする1又は2記載の水溶性包装用フィルム。
- ポリビニルアルコールは、4重量%水溶液として、20℃で測定した粘度が5〜35mPa・sであることを特徴とする請求項1、2又は3記載の水溶性包装用フィルム。
- 配向性が0.5〜9.9nmであることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の水溶性包装用フィルム。
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