JPH02153960A - 易水溶性フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ム、産業上の利用分野 本発明は易水溶性フィルムに関する。更に詳しくはけん
化度５０〜９５モル％で、かつブロックキャラクタ−が
０．５５以上のポリビニルアルコール系樹脂を必須成分
として含有することを特徴とする、冷水溶解性にすぐれ
、かつ耐アルカリ性にすぐれた易水溶性フィルムに関す
る。

Ｂ、従来技術 水溶性フィルムは洗濯用洗剤のユニット包装や。

殺虫剤、漂白剤、洗浄剤の包装、洗濯する衣服の短期保
管用バッグ（ランドリーバッグ）　、ＩＩ　Ｈ用種苗の
包装用等に広（用いられている。水溶性フィルムを用い
て人体に有害な物質を包装すれば。

有害物質に人間が直接触れることがなく、また使用時に
は迅速に水溶性フィルムが水に溶解ないし分散するので
、取扱いがきわめて容易となる。ランドリーバッグは、
洗濯する衣服の短期保管に適し、奥気の発生を防止し、
またけい帯性にすぐれ、かつ洗濯時にはバッグごと一括
投入すれば良いので取扱いも容易となるなど、すぐれた
特徴を有する。園芸用種苗の包装では、水溶性フィルム
がスペーサー的な役割をはたし、種同士の距離があらか
じめセットされているので、これをそのまま植えればよ
いので作業性が向上し、かつ土中で包装が迅速に溶解し
、種苗の発育に何ら影響を与えないため賞月されている
。

従来より水溶性フィルムとしては、ポリビニルアルコー
ル系フィルム、とりわけ部分けん化ポリビニルアルコー
ル系フィルムが用いられてきた。

ポリビニルアルコール系フィルムは、皮膜が強靭で透明
性にすぐれ、印刷性もよく、かつ適度なけん化度に調節
されたものは、冷水への溶解性も良好というすぐれた特
徴を有している。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら通常のアルカリけん化法で製造されたポリ
ビニルアルコールは、けん化度が上がるにしたがって結
晶性が増し、結晶部分が冷水には溶解しないので、高け
ん化度のポリビニルアルコールは冷水不溶性となる性質
を有している。このため完全けん化のポリビニルアルコ
ール系フィルムは冷水溶解性フィルムとしては用いられ
ず、けん化度８０〜９０モル％の部分けん化ポリビニル
アルコールが用いられてきた。しかしながら通常のｉ分
けん化ポリビニルアルコールでは結晶性の抑制が不充分
で、フィルムを作製した当初は充分な冷水溶解性が得ら
れるのであるが、長期保存した場合に徐々に結晶が成長
するためか、冷水溶解性が低下するという欠点があった
。またフィルムの内容物が洗剤等のアルカリ性ないし酸
性物質である場合、部分けん化ポリビニルアルコールの
けん化度が徐々に上昇し、長期保存した場合に冷水溶解
性が低下するという欠点があった。

冷水可溶性を長期間保持するためには部分けん化ポリビ
ニルアルコールのけん化度を下げることが効果があるが
、アルカリけん化でけん化度を８０モル％以下に下げた
場合、部分けん化ポリビニルアルコールの疎水性が強（
なって、１１点が低下して温水不溶性となったり、ざら
にけん化度を下げると水不溶性となるため、満足すべき
ものが得られないのが現状であった。

そのためポリビニルアルコールに各種変性基を導入する
ことによって、上記欠点を補なうことも提案されてはい
るが、コスト高になったり、フィルムの柔軟性が湿度依
存性の大きなものになったり、製造が技術的に困難であ
ったり等、不利な点も多い。

０８課題を解決するための手段 本発明者らは、従来の部分けん化ポリビニルアルコール
系フィルムの上記欠点を解決すべく検討を重ねた結果、
けん化度５０〜９５モル％で、かつブロックキャラクタ
−が０．５５以上のポリビニルアルコール系樹脂を必須
成分として用いることにより、本発明を完成するにいた
ったものである。

即ち、ポリビニルアルコール中の水酸基と残存酢酸基の
分子中の配列分布が、従来のアルカリけん化法によるポ
リビニルアルコールの場合はフロック的であるのにだい
し１本発明のポリビニルアルコールは、該配列分布のラ
ンダム性が大きいことが特徴である。このランダム性が
従来の水溶性フィルムの欠点をなくし、求める性能に大
きく影響することを発見し、本発明に到達したものであ
る。

ポリビニルアルコールの、このランダム性を表わす尺度
として、ブロックキャラクター：ηがあり、これは次式
で定義される。

η＝（ＯＨ２０ムｃ　Ｊ／２　・（ＯＫ）　（ＯＡｃ　
）ここでｔｏｎ、ＯＡｃ　）は”（３−ＮＭｌｉの次の
３種類の２単位連鎖構造（ｄｙａｄ月と基づくスペクト
ルの吸収のうち、（２）の構造のメチレン基の吸収強度
のモル分率であり、また（ＯＨ）および（ＯＡｃ　）は
、それぞれポリビニルアルコールのけん化度、残存酢酸
基の量で１モル分率で表示したものである。

本発明のポリビニルアルコールのブロックキャラクタ−
は０．５５以上、好ましくは０．６以上がよい。この値
は水酸基と残存酢酸基がランダムに配列分布しているこ
とを意味する。市販のアルカリけん化によるポリビニル
アルコールは、ブロックキャラクタ−が０．５５未満で
あり、水酸基と残存酢酸基がブロック的に分布しており
、同しけん化度であっても１本発明のポリビニルアルコ
ールとは大きな相違がある。

本発明のポリビニルアルコール系樹脂は、その製造方法
については特に制限はな（、任意の方法で製造可能であ
り１例えば、ポリ酢酸ビニルを酸けん化する方法、ポリ
ビニルアルコールを再酢化する方法などがあげられる。

ビニルエステルの具体的な例としては、ギ酸ビニル、酢
酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、パーサティ
ック酸ビニル等があげられるが。

このうち酢酸ビニルが工業的に最も好ましい単量体であ
る。

けん化度は５０〜９５モル％、より好ましくは６０〜９
０モル％がよい。けん化度が低すぎるとフィルム強度が
不足したり、水溶性が小さ（なる傾向があり好ましくな
い。けん化度が高いと初期の水溶性が十分発現しなかっ
たり、フィルムが固くなったり、熱溶融成形性が低下す
る傾向があり好ましくない。とくにけん化度が高くなり
すぎると、本発明のすぐれた特徴が失なわれる欠点があ
る。

本発明のポリビニルアルコールの重合度としては特に制
限はないが、好ましくは１００〜４０００　。

より好ましくは２００〜２０００が良い。重合度が低す
ぎると得られるフィルムの強度が低くなり、逆に高すぎ
ると水溶液の粘度が高くなったり、溶融粘度が轟くなっ
て、フィルム作製時の加工性が不良となるため好ましく
ない。

本発明のポリビニルアルコールが少量の他の成分を分子
内に含むことは１本発明の主旨を妨げない程度において
何ら差しつかえない。そのような他の成分の導入法の具
体例としては１例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン
酸等のカルボキシル基含有単量体またはその塩、アクリ
ルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ、アリ
ルスルホン酸ソーダ、ビニルスルホン酸ソーダ等のスル
ホン酸基含有単量体、（メタ）アクリルアミド−プロピ
ル−トリメチルアンモニウムクロリド等の４級アンモニ
ウム塩含有単量体等の７ニオンまたはカチオン性単量体
を共重合する方法がある。しかしながらこのようなイオ
ン性単量体を共重合せしめた場合には得られるフィルム
の湿度依存性が大きくなり、低湿度下では硬く、高湿度
下ではフィルムがべたつく傾向であるので好ましくない
。したがってこのような単量体の含有量は２モル％未満
とすべぎである。

少量の他の成分のその他の具体例としては、エチレン、
プロピレン等のα−オレフィン類、（メタ）アクリル酸
エステル類、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド
、ｈ−メチロールアクリルアミド等のアミド基含有単量
体、アルキルビニルエーテル類、トリメトキシビニルシ
ラン等のシリル基含有単量体、アリルアルコール、ジメ
チルアリルアルコール、インプロペニルアルコール等の
水酸基含有単量体、アリルアセテート、ジメチルアリル
アセテート、イソプロペニルアセテート等のアセチル基
含有単量体、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン
含有単量体、スチレン等の芳香族系単量体を重合時に共
存させておく方法がある。

本発明の易水溶性フィルムにはキャスト法、溶融成形法
等の従来公知のフィルム製造法が好適に適用できる。と
りわけ本発明の残存酢酸基のランダム性の効果により溶
融温度が低下せしめられているので、従来の部分けん化
ポリビニルアルコールには不向・きであった溶融成形が
容易である。

得られるフィルムの厚みは特に制限はないが。

通常５〜２００μのものが好んで用いられる。また得ら
れたフィルムにエンボス加工、プラズマ処理、密着防止
加工等の表面加工を施こすこともできる。

本発明の易水溶性フィルムはブロックキャラクタ−が０
．５５以上で、けん化度５０〜９５モル％のポリビニル
アルコール単独でも充分に性能を発揮するものであるが
、必要に応じ、グリセリン。

シクリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリフール、ポリエチレンクリコー
ル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
マンニトール、ンルビトール、２．３−ブタンジオール
、１．３−ブタンジオール等の多価アルコールを可塑剤
、吸湿剤として添加してもざしつかえない。またジメチ
ルアセトアミド等のアミド類、トリエタノールアミン等
のアミン類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類
等を可塑剤、吸湿剤として添加してもざしつかえない。

ざらに通常のポリビニルアルコールやポリアクリル酸ま
たはその塩、ポリアクリルアミド、デンプン類、セルロ
ース類等を併用することもさしつかえない。またクレー
　タルク、酸化チタン。

炭酸カルシウム等の顔料や１色素、界面活性剤。

スリップ性付与剤等を配合することも、もちろん差しつ
かえない。

８８作用および発明の効果 本発明の易水溶性フィルムは、水溶性にすぐれ。

かつ耐アルカリ性、耐酸性にすぐれるという特徴を有し
ている。これはブロックキャラクタ−が０．５５以上で
あり、ポリビニルアルコールの分子中の水酸基と残存酢
酸基がランダム的に分布している効果が大きいものと推
定される。即ち、残存酢酸基が分子中でランダムに存在
しているために。

高けん化度になっても残存酢酸基がポリビニルアルコー
ル中での結晶性を阻害するため、経時的な結晶化による
水溶性の低下が実質的に小ざく、ざらにアルカリ性物質
や酸性物質と接触してもけん化される速度が遅く、けん
化度が上昇した場合でも結晶化が抑えられているので水
溶性の低下が小ざいため、耐アルカリ性、耐酸性にすぐ
れていると考えられる。

またポリビニルアルコールのけん化度を８０モル％以下
にさげると、ブロックキャラクタ−が０．５５未満のポ
リビニルアルコールでは残存酢酸基相互の疎水性が強く
なり、曇点が低下し、温水や冷水にとけにくくなるが１
本発明のブロックキャラクタ−が０．５５以上のポリビ
ニルアルコールでは、けん化度が８０モル％以下でも冷
水可溶性を維持するため、柔軟性にすぐれた易水溶性フ
ィルムを提供することができるのである。

また本発明のポリビニルアルコール中の酢酸基のランダ
ム性は、分子間の相互作用を小さくシ。

けん化度を小ざくできることもあいまって、溶融温度や
溶融粘度がさがるので、水を用いず押出製膜や、溶融成
形が可能であるというすぐれた特徴を有しているもので
ある。

以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらになんら限定されるものではない。

なお以下で「部」または「％」は、特にことわらない限
り「重量部」または「重量％」を意味する。

実施例１〜３ 本発明の易水溶性フィルムに用いるブロックキャラクタ
−０，５５以上のポリビニルアルコールは、対応するポ
リ酢酸ビニルを各種溶媒中で酸けん化を行ない得られた
もの、またはアルカリけん化で得たけん化度９９．５モ
ル％以上の完全けん化ポリビニルアルコール中、このポ
リビニルアルコールの水溶液へ酢酸および塩酸を加えて
再酢化して得られたものを使用した。詳細を表１にまと
めて記した。

これらのポリビニルアルコールの１２〜１５％水溶液を
用いてドラム製膜機でドラム温度７０℃でキャスト製膜
し、厚み４０μのフィルムを得た。

このフィルムを２０℃で４０％ＭＨ−６ｏ％ＲＭおよび
８４％Ｒｆｉ下で１週間調湿し、次に記す各種フィルム
のテストを行すった。

〔触感テスト〕　調湿したフィルムを手で柔軟性、べた
つざなどの判定を行なった。

〔水溶性テスト〕　　２０℃、６０％ｋｉＨ下で調湿し
たフィルムを３　Ｘ　３　ａｉの穴のあいた２枚の板紙
にはさみホッチキスで固定した。これを２０℃の蒸留水
に浸漬しフィルムが完全に溶解する時間を測定した。ま
たフィルムを１５０℃で３０分間熱処理したものについ
ても同様に上記水溶性テストを行なった。

〔耐アルカリ性テスト〕　フィルムで５Ｘ１０ｃＩｎの
袋をつ（す、内部に炭酸ナトリウム・１０水和物３０Ｑ
を入れてヒートシーラーで口を封じ、４０℃、８０％Ｂ
Ｈ下で２力月静置した。２力月後。

袋を開封して内容物をよく除去した後、２０℃で前記水
溶性テストを実施した。

〔耐酸性テスト〕　上記の耐アルカリ性テストの炭酸ナ
トリウム・ｌＯ水和物の代りにクエン酸を用いた他は同
様のテストを行なった。

比較例１ 重合度５３０、けん化度８８モル％のポリビニルアルコ
ールを、対応するポリ酢酸ビニルの４０％メタノール溶
液へ水酸化ナトリウムメタノール溶液を加えて、４０℃
でけん化して得た。このポリビニルアルコールを実施例
１〜３と同様の試験を実施した。結果を合せて表１に示
す。

比較例２ 比較例１と同様にアルカリけん化を行ない１重合度１７
６０．けん化度８２モル％のポリビニルアルコールを用
いて実施例１〜３と同様の試験を実施した。結果を合せ
て表１に示す。

以上の実施例１〜３から明らかな様に、本発明の易水溶
性フィルムは低いけん化度でも良好な水溶性を示し、柔
軟なフィルム物性を与える。また熱処理や耐アルカリ性
、耐酸性にすぐれている。

実施例４ 表１の実施例１で用いたポリビニルアルコール１’Ｏ部
とソルビトール３部、マンニトール２部、グリセリン５
部を混合した後、押出機で温度１６０℃で溶融押出しし
、ペレタイザーを用いてペレット化した。このペレット
をインフレーション成形機を用いてインフレダイ温度１
７０℃でインフレーション成形し、折り巾１００ｍ、１
枚あたりの厚み４０μの筒を折りたたんだ形のフィルム
を得た。

一方の口をヒートシールして封じ、市販の粉状洗剤を３
０ｇ入れた後ヒートシールした。

４０℃、６０％ＢＨ下で３力月放置後とりだして撹拌し
ている水の中に投じ、水溶性を観察したところ水溶性は
良好で６０〜９０秒の間で完溶した。

比較例３ 実施例４に用いたポリビニルフルフールの代Ｑに、比較
例１に用いたポリビニルアルコール１’Ｏいた以外は、
実施例４と同様にインフレーション成形を行なったが、
溶融粘度が高く１７０℃では成形不能であった。加熱部
、インフレダイの温度を１９０℃に上げて成形を試みた
が、メルトテンションが２０〜３０ｍ／９の引きとり速
度でｏ、ｓ　ｇ以下と低（、きれいな成膜ができなかっ
た。

比較例１で作成したドラム成膜で得たフィルムを用いて
実施例４と同様洗剤を包装した後、試験を行なったとこ
ろ、水溶性は不良で、１分後でもフィルムが破れず、３
公役フィルムが破れ、洗剤は水に溶出したが、１５分後
でも未溶解のフィルム片が残った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）けん化度５０〜９５モル％で、かつブロックキャ
   ラクターが０．５５以上のポリビニルアルコール系樹脂
   を必須成分として含有することを特徴とする易水溶性フ
   ィルム。