JP6550106B2 - 水溶性包装用フィルム - Google Patents
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Description
ここで、100メッシュ以下で深さが50〜300μmの凹凸模様を付すためには、粗いメッシュでエンボス加工を行う必要があり、特許文献1〜3では、エンボスロールに100メッシュ以下で深さが100〜400μmの凹凸形状が刻印されている。
また、ポリビニルアルコール系フィルムは、一般的に巻き取った状態で保管されるが、例えば夏場の倉庫などで高温下長期間保管されると、ブロッキングが発生しやすい。そのため、凹凸を付したポリビニルアルコール系フィルムには、高温で長期間保管した場合でも優れた耐ブロッキング性を有することが求められている。
一方で、特許文献4のようにフィラーを含有させると、一般的には耐ブロッキング性は向上すると考えられるが、高温で長期間保管された場合には、フィラーが沈降して耐ブロッキング性を低下させる要因となることがある。
[1]ポリビニルアルコール樹脂及び無機物粒子を含有する水溶性包装用フィルムであって、
前記無機物粒子が、平均粒径が1〜10μmで、かつ吸油量が230〜400ml/100gであり、
フィルム表面に表面粗さ(Ra)が0.3〜1μmであり、かつ最大高さ(Rz)が3〜9μmである凹凸を有する、水溶性包装用フィルム。
[2]前記無機物粒子の含有量が、0.3〜6質量%である上記[1]に記載の水溶性包装用フィルム。
[3]前記ポリビニルアルコール樹脂が、ピロリドン環基変性ポリビニルアルコール、及びスルホン酸基変性ポリビニルアルコールからなる群から選択される少なくとも1種のポリビニルアルコール樹脂を含む上記[1]又は[2]に記載の水溶性包装用フィルム。
[4]前記ピロリドン環基変性ポリビニルアルコールのピロリドン環基変性量が、0.1〜20モル%である上記[3]に記載の水溶性包装用フィルム。
[5]前記スルホン酸基含有ポリビニルアルコールのスルホン酸基変性量が、0.1〜6モル%である上記[3]に記載の水溶性包装用フィルム。
[6]前記ピロリドン環基変性ポリビニルアルコール、及びスルホン酸基変性ポリビニルアルコールはそれぞれケン化度が80〜99.9モル%である上記[3]〜[5]のいずれか1項に記載の水溶性包装用フィルム。
[7]更に可塑剤を含有する上記[1]〜[6]のいずれか1項に記載の水溶性包装用フィルム。
[8]前記可塑剤の含有量が、3〜25質量%である上記[7]に記載の水溶性包装用フィルム。
[9]ポリビニルアルコール樹脂及び無機物粒子を含有するフィルムを、マットエンボスロールとバックアップロールの間を通過させてマットエンボス加工を行い、フィルム表面に凹凸を形成する、水溶性包装用フィルムの製造方法であって、
前記無機物粒子が、平均粒径1〜10μmで、かつ吸油量230〜400ml/100gであり、
前記マットエンボスロールは、300〜400メッシュで第1の凹凸を刻印し、かつ、250メッシュ以下のサンドブラストで第2の凹凸を形成したものである水溶性包装用フィルムの製造方法。
[10]前記第1の凹凸は、刻印の深さが150μm未満となるように形成されたものである上記[9]に記載の水溶性包装用フィルムの製造方法。
[水溶性包装用フィルム]
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(以下、単に「PVA」ともいう)樹脂及び無機物粒子を含有する水溶性包装用フィルムであり、フィルム表面の表面粗さ(Ra)が0.3〜1μmで、最大高さ(Rz)が3〜9μmである凹凸を有するものである。
本発明では、表面粗さ(Ra)及び最大高さ(Rz)のいずれかを上記下限値未満とすると、長期間高温環境下で保管した場合などに耐ブロッキング性が悪くなる。また、いずれかが上記上限値を超えると、フィルム表面に凹凸を形成するためのエンボスロールの凹凸が必要以上に粗くなり、エンボスロールの耐久性が低下し、エンボスロールの凹凸に欠けや摩耗が生じやすくなる。
フィルム表面の凹凸の形状は、特に限定されないが、例えば、比較的粗大なピラミッド型、台形型、亀甲型、斜線型形状などの凸部を多数並べてなる凹凸と、より微細なランダムな凹凸とを組み合わせたものなどが挙げられる。なお、粗大な凹凸は、後述するエンボスロールの第1の凹凸により形成されるものであり、微細な凹凸は、サンドプラスト法による第2の凹凸により形成されるものである。
本発明の水溶性包装用フィルムは、無機物粒子を含有するものであり、その無機物粒子は平均粒径が1〜10μmで、吸油量が230〜400ml/100gとなるものである。
本発明では、吸油量が230ml/100g未満のものを使用すると、長期高温保管時に無機物粒子が沈降して、長期高温保管時の耐ブロッキング性が良好とならない。一方で、吸油量が400ml/100gより大きいものは入手するのが難しい。
また、無機物粒子の平均粒子径を10μmより大きくすると、無機物粒子によってエンボスロールに傷が付いたり、欠けが生じたりして、ロール耐久性が悪化することがある。また、10μmより大きくすると、フィルム製膜時などに使用するフィルターに目詰まりが生じやすくなるとともに、無機物粒子の平均粒子径に合わせてフィルターの目を粗くすると、水溶性包装用フィルムに異物が混入するおそれがある。さらに、平均粒径が1μm未満のものを使用しても、無機物粒子により耐ブロッキング性が良好になりにくい。
また、無機物粒子の平均粒子径は2μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましく、9μm以下が好ましく、8μm以下がより好ましい。
なお、本明細書において、無機物粒子の平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定したものである。また、吸油量は、JISK5101−13−1“顔料試験方法第13部吸油量”に準拠する方法により測定したものである。
また、6質量%以下とすることで、無機物粒子の沈降等を生じさせることなく、配合量に見合った効果を奏することが可能になる。無機物粒子の含有量は、5質量%以下がより好ましく、4質量%以下がさらに好ましい。
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樹脂(PVA樹脂)を含有する。PVA樹脂は、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が、アルカリを用いることが好ましい。PVA樹脂としては、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。
他の不飽和モノマーとしては、ビニルエステル以外のモノマーであって、ビニル基などの炭素−炭素二重結合を有するモノマーが挙げられ、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)アクリル酸以外の不飽和酸類、その塩及びエステル、(メタ)アクリルアミド類、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、ビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニル、スルホン酸基含有化合物、アミノ基含有化合物等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸以外の不飽和酸類、その塩及びエステルとしては、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、メチレンマロン酸及びその塩、メチレンマロン酸エステルなどが挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、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等が挙げられる。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。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。
スルホン酸基含有化合物としては、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸などの(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸及びその塩、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩などが挙げられる。
アミノ基含有化合物としては、アリルアミン、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン等が挙げられる。
また、上記スルホン酸基は、スルホン酸塩からなるものであることが好ましく、特にスルホン酸ナトリウム基であることが好ましい。上記変性PVAが、スルホン酸ナトリウム変性PVAである場合、スルホン酸ナトリウム変性PVA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。
(式(1)において、R1は炭素数1〜4のアルキレン基を表す。)
(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。)
(上記式(4−1)、(4−2)及び(4−3)中、X1、X2、X3、X4及びX5は、それぞれ独立に、水素原子、金属原子又はメチル基を表す。すなわち、本明細書におけ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。)
より具体的には、スルホン酸基変性PVAのスルホン酸基変性量は、耐薬品性及び水溶性を向上させる観点から、好ましくは0.1〜6モル%、より好ましくは1〜5モル%である。また、同様の観点から、ピロリドン環基変性PVAのピロリドン環基変性量は、好ましくは0.1〜20モル%、より好ましくは0.5〜10モル%、さらに好ましくは1〜5モル%である。
なお、親水基変性量、スルホン酸基変性量又はピロリドン環基変性量は、それぞれ、変性PVAの構成単位の全モル数に対する、親水基、スルホン酸基又はピロリドン環基それぞれのモル数の比率を意味する。
また、PVA樹脂が、スルホン酸基変性PVA、ピロリドン環基変性PVAなどの変性PVAを含むと、水溶性包装用フィルムが粘着性を有し、耐ブロッキング性が悪化するおそれがあるが、本発明では、水溶性包装用フィルムが上記無機物粒子を含有することで、これら変性PVAによって耐ブロッキング性が悪化することが防止される。
なお、スルホン酸基変性PVA及びピロリドン環基変性PVAは、未変性PVAと併用してもよいし、その他の変性PVAと併用してもよいし、勿論、単独で使用してもよい。
また、PVA樹脂のケン化度の好適な範囲は、変性の有無、変性基の種類によっても異なる。例えば未変性PVAは、上記したように80〜99.9モル%が好ましいが、水溶性をより向上させる観点からは、80〜95モル%がより好ましく、85〜92モル%がさらに好ましい。
一方で、例えば、ピロリドン環基変性PVA、スルホン酸基変性PVAなどの変性PVAのケン化度は、上記したように80〜99.9モル%が好ましいが、耐薬品性及び水溶性をバランスよく向上させる観点からは、85〜99モル%がより好ましく、90〜98モル%がさらに好ましい。
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。
なお、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。
本発明の水溶性包装用フィルムは、さらに可塑剤を含有することが好ましい。可塑剤を含有することで、水溶性包装用フィルムは、例えば、ガラス転移点が下がり、低温での耐久性を向上させることができる。また、水溶性包装用フィルムの水溶性を向上させることもできる。
可塑剤としては、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等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等のポリエーテル類、ビスフェノールA、ビスフェノールS等のフェノール誘導体、N−メチルピロリドン等のアミド化合物、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等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が、2種以上を用いることが好ましい。
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。
可塑剤の分子量は、好ましくは90以上、より好ましくは92以上、好ましくは1200以下、より好ましくは1000以下である。
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、消泡剤、剥離剤、紫外線吸収剤等、PVAフィルムに通常使用される添加剤を適宜含有してもよい。
本発明の水溶性包装用フィルムの製造方法としては、まず、PVA樹脂及び無機物粒子を含有するPVAフィルムを形成し、そのPVAフィルムにマットエンボス加工を行い、フィルム表面に凹凸を形成する方法が挙げられる。
PVAフィルムの形成方法は、特に限定されないが、例えば、PVA、無機物粒子及び必要に応じて添加される可塑剤などの添加剤を、水で希釈して得たPVA水溶液を、支持部材に流延し、乾燥して製膜する方法等が挙げられる。また、PVA水溶液は、適宜フィルターを通した後、流延してもよい。
支持部材にPVA水溶液を流延する方法は、キャスト法、ロールコーティング法、リップコーティング法、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、スプレー法などが挙げられる。
濃度を上記範囲内とすると、PVA水溶液の粘度が適度なものとなり、PVA水溶液の流延が容易になる。また、濃度を下限値以上とすることで乾燥時間が短くなり、良好な品質の水溶性包装用フィルムを得やすくなる。
上記PVA水溶液を流延した後の乾燥は、いかなる方法で行ってもよいが、例えば、自然乾燥する方法、PVA樹脂のガラス転移温度以下の温度で加熱乾燥する方法等が挙げられる。
本製造方法におけるマットエンボス加工は、マットエンボスロールとバックアップロールの間を、PVAフィルムを通過させることで行う。マットエンボスロールとしては、300〜400メッシュで第1の凹凸を刻印し、かつ、250メッシュ以下のサンドブラストで第2の凹凸を形成したものを使用する。
本製造方法では、第1の凹凸を形成するための刻印を300メッシュ未満で行うと、エンボスロールの凹凸が粗くなることで、ロール耐久性が低下してロールに欠けなどが生じやすくなる。また、上記した水溶性包装用フィルムの最大高さ(Rz)、及び表面粗さ(Ra)が大きくなりすぎることがある。一方で、400メッシュより大きいと、水溶性包装用フィルムの最大高さ(Rz)及び表面粗さ(Ra)が上記した下限値未満になりやすくなる。
また、サンドブラストを行うときのメッシュを250より大きくすると、水溶性包装用フィルムの表面粗さ(Ra)、又は最大高さ(Rz)が小さくなり上記した範囲内に調整しにくくなる。さらに、本製造方法では、2種類の凹凸、すなわち、第1及び第2の凹凸をエンボスロールに形成することで、ロールに欠け、摩耗などが生じにくくなり、ロール耐久性が良好となる。
さらに、上記したマットエンボス加工により、フィルム表面に凹凸を形成すると、高温環境下で長時間保管しても、フィルム表面の凹凸の形状を維持しやすくなる。
さらに、サンドブラストを行うときのメッシュは、水溶性包装用フィルムの最大高さ(Rz)、及び表面粗さ(Ra)を所望の範囲に調整しやすくする観点から、200メッシュ以下が好ましく、100メッシュ以下がより好ましい。また、サンドブラストを行うときのメッシュは、20メッシュ以上が好ましく、40メッシュ以上がより好ましい。
また、刻印の深さは、10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましく、50μm以上がさらに好ましい。刻印の深さをこれら下限値以上とすることで、水溶性包装用フィルムの最大高さ(Rz)、及び表面粗さ(Ra)を上記下限値以上に調整しやすくなる。
また、第2の凹凸を形成するためのサンドプラスト法は、例えば、砂や研磨材をロールに吹きつけることにより行うとよい。
第1及び第2の凹凸の形成は、通常、ロール表面に対して均一に行うとよい。マットエンボスロールには、第2の凹凸を形成した後に第1の凹凸を形成してもよいが、第1の凹凸を形成した後に、第2の凹凸を形成することが好ましい。第2の凹凸を第1の凹凸の後に形成することでロール耐久性がより向上し、均一な凹凸柄を形成することができる。
メッキ層の形成は、例えば、第1の凹凸を形成するための刻印を行った後に行うとよい。また、第1の凹凸形成後で、かつ第2の凹凸形成前に行うことが好ましく、このようなタイミングでメッキ層を形成すると、第2の凹凸はメッキ層上に形成されることになる。
さらに、PVAフィルムは、例えば、1〜50m/分の速度で、好ましくは5〜20m/分の速度でマットエンボスとバックアップロールの間を通過させるとよい。
一方、オフラインの場合、PVA溶液からPVAフィルムを製膜して、一旦巻き取ってロール状とした後、再度繰り出してマットエンボス加工を行う。オフラインにおいて、ロール状に巻き取られたPVAフィルムは、上記した支持部材が重ねられたまま巻き取られてもよいが、そのような場合でも、繰り出し後マットエンボス加工を行う前に、PVAフィルムを支持部材から剥離するとよい。
フィルムは、インライン、オフラインいずれの場合でも、マットエンボス加工を行った後、例えば、ロール状に巻き取られ、ロール状のまま倉庫等に保管される。
[表面粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)]
得られた水溶性包装用フィルムを、23℃、50%RHの環境下、4時間放置した後、フィルムのTD方向に向かって、測定速度0.060mm/秒、測定長さ4mm、測定レンジ±64μmとし、JIS B0601−2001に基づき表面粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)を3回測定して、その平均値をそれぞれ表面粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)とした。
[表面状態の経時変化]
得られた水溶性包装用フィルムをアルミ袋に入れて、50℃、2週間放置した。その後、フィルムをアルミ袋から取り出し、フィルムのTD方向に向かって、上記と同様に、表面粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)を3回測定して、その平均値をそれぞれ経時後の表面粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)とした。また、経時前の表面粗さ、最大高さ(Rz)に対する経時後の表面粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)の値を、Ra比、Rz比として算出した。
得られた水溶性包装用フィルムをA4サイズにし、2kgfローラーで2枚貼り合せてアルミ袋に入れて真空密閉した。得られたアルミ袋を厚さ2mm(Aサイズ)のアルミ板間に挟み、250kgf/m2になるように錘を均等に置き、50℃で68時間放置した。その後、さらに23℃、50%RHで3時間放置した後、2枚の水溶性包装用フィルムを貼り合わせたものを、15cm×20cmのサイズにカットして、温度23℃、50%RH、剥離速度100mm/分の条件で、水溶性包装用フィルムの180度剥離力を測定し、以下のように耐ブロッキング性を評価した。
A:0.3N/15mm以下
B:0.3N/15mm を超える
得られた水溶性包装用フィルムを、縦0.2m×横0.3mの大きさに裁断した。裁断されたフィルム10枚を、実体顕微鏡(SELMIC社製、商品名「SE−1300」)にて観察した。直径が1〜20μmの異物の有無を下記の基準で判定した。
A:異物なし
B:異物あり
水溶性包装用フィルムの溶解性は、以下の速溶解性及び耐薬品試験後の水溶性により評価した。
(速溶解性)
得られた水溶性包装用フィルムを、温度23℃、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た。そして、500mlビーカーに水500mlを入れて、スターラーにより400mlの印に渦巻の下が到達するように撹拌しながら、水温を20℃に保ちつつ、治具に固定したフィルムを水中に浸漬した。治具からフィルムが貫通して破れた時間(破れ時間)とフィルムの残査が視認できなくなった時間(溶解時間)を測定し、以下の基準により評価した。
<破れ時間>
1:11秒未満
2:11秒以上16秒未満
3:16秒以上
<溶解時間>
1:30秒未満
2:30秒以上40秒未満
3:40秒以上
得られた水溶性包装用フィルムを2つに折り、3つの端部を熱シールすることで、一端が開放された5cm×4cmの袋を作製した。得られた袋に硫酸マグネシウムを15〜20質量%含有する薬剤(Walex社製、商品名「Porta-Pak Toilet Deodorizer」)を20g入れて、開放端を熱シールすることにより、内部に硫酸マグネシウムの粉末を有する包装体を得た。得られた包装体を23℃×50%RHの環境下にて24時間放置することで、充分にフィルムを吸水させた後、封管容器(株式会社三商製、商品名「PTFE内筒密閉容器SR−50用金属バルブ付」)に入れ、包装体から水や可塑剤が飛散しないように、封管容器を密閉した。その後、温度40℃のオーブンに2ヶ月間放置した後、包装体を解放して内包物を取り除き、耐薬品性評価用フィルムを得た。
得られた耐薬品性評価用フィルムを30mm×30mmのサイズにカットして秤量後、治具に固定した。そして、500mlビーカーに水500mlを入れてスターラーにより400mlの印に渦巻の下が到達するように撹拌しながら、水温を23℃に保ちつつ、治具に固定した耐薬品性評価用フィルムを水中に10分間浸漬し、以下の基準により評価した。
1:残渣が見られない
2:残渣が見られる
各実施例、比較例の条件にて、マットエンボスロールとバックアップロールの間にPVAフィルムを通過させるマットエンボス加工を合計100時間実施し、マットエンボスロールの耐久性を以下の基準により評価した。
A:マットエンボスロール表面に異常がなし
B:マットエンボスロール表面に欠けや傷が目視で見られる
PVA(1):スルホン酸基変性PVA、重合度1200、ケン化度95.4モル%、スルホン酸基変性量4モル%、4質量%水溶液粘度(20℃)12.1mPa・s
PVA(2):ピロリドン環基変性PVA、重合度1000、ケン化度95.8モル%、ピロリドン環基変性量4モル%、4質量%水溶液粘度(20℃)10mPa・s
PVA(3):未変性PVA、重合度1300、ケン化度88.0モル%、4質量%水溶液粘度(20℃)14mPa・s
GL:グリセリン、試薬、和光純薬株式会社製、分子量92
TMP:トリメチロールプロパン、試薬、和光純薬株式会社製、分子量134
無機物粒子A:シリカ、SYLOID C803(商品名.Grace社製)、平均粒径:3μm、吸油量:300ml/100g
無機物粒子B:シリカ、サイリシア358(商品名.富士シリシア化学株式会社製)、平均粒径:3.9μm、吸油量:320ml/100g
無機物粒子C:シリカ、SYLOID 222(商品名.Grace社製)、平均粒径:8μm、吸油量:260ml/100g
無機物粒子D:シリカ、SYLOID 161(商品名.Grace社製)、平均粒径:6μm、吸油量:180ml/100g
無機物粒子E:シリカ、SYLOID C812(商品名.Grace社製)、平均粒径:12μm、吸油量:300ml/100g
[マットエンボスロールの作製]
ロール表面の材質が鉄からなるロール上に、表1に示すように、ミール彫刻法でメッシュ#380により、深さ60μmになるように斜線形状の圧刻を施し、第1の凹凸を形成した。その後、約5μmのクロムメッキ層を形成した。次いで、クロムメッキ層の表面にサンドブラスト法で#60メッシュにより第2の凹凸を形成し、マットエンボスロールを得た。
水溶性包装用フィルム基準で、PVA(1)が83.5質量%、可塑剤としてのグリセリンが13質量%、トリメチロールプロパンが2.5質量%、無機物粒子Aが1質量%となるように、これらを水に溶解、分散させて濃度15質量%のPVA水溶液を調整した。
得られたPVA水溶液を、目開き20μmのフィルターを通過させた後、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た。その後、70℃で10分間、次いで、110℃で10分間乾燥して、支持部材上にPVAフィルム(厚さ50μm)を製膜した。支持部材とPVAフィルムからなる積層体は、内径3インチの紙芯に巻き取った。
巻き取った積層体を繰り出し、支持部材を剥離した後、PVAフィルムに対して、マットエンボスロールとバックアップロール(由利ロール株式会社製のゴムロール(表面に合成ゴムが被覆、硬度A90°))を用いてマットエンボス加工を実施し、厚さ50μmの水溶性包装用フィルムを得た。マットエンボス加工は、PVAフィルムを、100℃に加熱されたマットエンボスロールと常温のバックアップロールとの間を押圧力100kg/cmで押圧させつつ、10m/分の速度で通過させることで行った。得られた水溶性包装用フィルムの評価結果を表2に示す。
マットエンボスロールの作製において第2の凹凸をサンドブラスト法で#200メッシュにより形成した点、及び、PVA水溶液の配合を表1に示すとおりに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
PVA水溶液の配合を表1に示すとおりに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
(実施例5、6)
マットエンボスロールの作製において第1の凹凸をメッシュ#300により、深さ120μmになるように圧刻を施して形成するとともに、第2の凹凸をサンドブラスト法で#80メッシュにより形成した点、及び、PVA水溶液の配合を表1に示すとおりに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
PVA水溶液の配合を表1に示すとおりに変更して、無機物粒子Dを用いた点を除いて実施例1と同様に実施した。
(比較例2、3)
PVA水溶液の配合を表1に示すとおりに変更した点、及びマットエンボス加工を実施しなかった点を除いて実施例1と同様に実施した。
PVA水溶液の配合を表1に示すとおりに変更して、無機物粒子Eを用いた点、及びPVA水溶液を通過させるためのフィルターを目開き50μmの粗ろ過フィルターに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。なお、比較例4では、フィルターを実施例1と同様のものを使用すると、無機物粒子による目詰まりが生じたため、目が粗いフィルターに取り替えて行った。
マットエンボスロールの作製を以下の方法で実施して第2の凹凸が形成されないマットエンボスロールを使用した点、及び、PVA水溶液の配合を表1に示すとおりに変更した点を除いて実施例1と同様に実施した。
[マットエンボスロールの作製]
ロール表面の材質が鉄からなるロール上に、表1に示すように、ミール彫刻法でメッシュ#200により、深さ190μmになるように斜線形状の圧刻を施し、第1の凹凸を形成し、その後、約5μmのクロムメッキ層を形成して、マットエンボスロールを得た。
※表1における質量%は、水溶性包装用フィルム基準の質量%を示す。
それに対して、比較例2、3、5では、エンボス加工を行わず、また、エンボス加工を行う場合でも、エンボス加工を行うためのエンボスロールに所定の第1及び第2の凹凸が形成されていなかった。そのため、フィルム表面に表面粗さ(Ra)が0.3〜1μm、最大高さ(Rz)が3〜9μmの凹凸が形成されず、長期高温保管時の耐ブロッキング性、又は、ロール耐久性のいずれかが良好にならなかった。また、比較例1、4では、吸油量が230ml/100g未満であり、或いは、無機物粒子の平均粒子径が10μmより大きかったため、長期高温保管時の耐ブロッキング性、又は、ロール耐久性のいずれかが優れたものとはならなかった。さらに、比較例4では、無機物粒子の平均粒子径が大きく、フィルム製膜時に使用するフィルターを大きくする必要があったため、水溶性包装用フィルムに異物が混入した。
Claims (10)
- ポリビニルアルコール樹脂及び無機物粒子を含有する水溶性包装用フィルムであって、
前記無機物粒子が、平均粒径が1〜10μmで、かつ吸油量が230〜400ml/100gであり、
フィルム表面に表面粗さ(Ra)が0.34〜1μmであり、かつ最大高さ(Rz)が3.3〜9μmである凹凸を有する、水溶性包装用フィルム。 - 前記無機物粒子の含有量が、0.3〜6質量%である請求項1に記載の水溶性包装用フィルム。
- 前記ポリビニルアルコール樹脂が、ピロリドン環基変性ポリビニルアルコール、及びスルホン酸基変性ポリビニルアルコールからなる群から選択される少なくとも1種のポリビニルアルコール樹脂を含む請求項1又は2に記載の水溶性包装用フィルム。
- 前記ピロリドン環基変性ポリビニルアルコールのピロリドン環基変性量が、0.1〜20モル%である請求項3に記載の水溶性包装用フィルム。
- 前記スルホン酸基含有ポリビニルアルコールのスルホン酸基変性量が、0.1〜6モル%である請求項3に記載の水溶性包装用フィルム。
- 前記ピロリドン環基変性ポリビニルアルコール、及びスルホン酸基変性ポリビニルアルコールはそれぞれケン化度が80〜99.9モル%である請求項3〜5のいずれか1項に記載の水溶性包装用フィルム。
- 更に可塑剤を含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の水溶性包装用フィルム。
- 前記可塑剤の含有量が、3〜25質量%である請求項7に記載の水溶性包装用フィルム。
- ポリビニルアルコール樹脂及び無機物粒子を含有するフィルムを、マットエンボスロールとバックアップロールの間を通過させてマットエンボス加工を行い、フィルム表面に凹凸を形成する、水溶性包装用フィルムの製造方法であって、
前記無機物粒子が、平均粒径1〜10μmで、かつ吸油量230〜400ml/100gであり、
前記マットエンボスロールは、300〜400メッシュで第1の凹凸を刻印し、かつ、250メッシュ以下のサンドブラストで第2の凹凸を形成したものである水溶性包装用フィルムの製造方法。 - 前記第1の凹凸は、刻印の深さが150μm未満となるように形成されたものである請求項9に記載の水溶性包装用フィルムの製造方法。
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