JPH0260906A - ポリビニルアルコール系フィルム - Google Patents

ポリビニルアルコール系フィルム

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JPH0260906A
JPH0260906A JP21409088A JP21409088A JPH0260906A JP H0260906 A JPH0260906 A JP H0260906A JP 21409088 A JP21409088 A JP 21409088A JP 21409088 A JP21409088 A JP 21409088A JP H0260906 A JPH0260906 A JP H0260906A
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JP
Japan
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film
pva
degree
polyvinyl alcohol
mol
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JP21409088A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Torimae
安宏 鳥前
Sada Matsui
松井 貞
Yukihiro Nakano
幸弘 仲野
Junya Wakatsuki
若月 淳也
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Original Assignee
Kao Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリビニルアルコール系フィルムに関する。更
に詳しくは包装材としてのフィルム強度を有し、冷水に
可溶性で、耐酸耐アルカリ等耐薬剤性を有するポリビニ
ルアルコール系フィルムに関するものであり、本発明の
フィルムは種々の物品の包装に用いることができ、とり
わけ粉末・粒状等の固体洗浄剤を包装し、個装洗浄剤と
して利用することができる。
尚、本発明において冷水とは0〜40°Cの水をいう。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
薬剤、洗剤、使い捨て日用品、化粧品、生理用品等の包
装に水溶性フィルムの要望が急増している。これらは、
包装されたまま水に溶解して使用するか、又は、使用時
に開封した包材をそのまま水に流して捨てることができ
るよう、使用する水の温度で容易に溶解することが特に
要求される。
従来、こうした水溶性フィルムとしては、プルラン、セ
ルロース誘導体、ポリビニルアルコール(以降、PVA
と略す)、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルエーテ
ル、ポリビニルピロリドン等、天然及び合成樹脂から成
るものが知られている。中でも酢酸ビニルの重合体を鹸
化して得られるPVA系フィルムは、その優れた機械的
性質及びガスバリヤ−性から包装材フィルムとして広く
用いられている。
PVAの特徴の一つは水溶性が鹸化度によって異なるこ
とにあり、速やかな水溶性を有するPVAは主として鹸
化度80〜95モル%の領°域にある部分鹸化PVAと
呼ばれるものであり、鹸化度98モル%以上のPVAは
完全鹸化PVAと呼ばれ、長期間水中に放置されたり、
熱湯中に投入されれば溶解するが、冷水に対して速やか
な溶解性を有していない。一方、部分鹸化PVAの大き
な欠点は、アルカリ性物質と接触すると、残存エステル
基の鹸化反応が進行し、鹸化度が上昇して冷水に対する
速やかな溶解性が失ねれることにある。
このようなPVAの性質を改良するため、先に本出願人
は特開昭62−156112号公報において、ビニルモ
ノマー単位を基準とする粘度平均重合度が200〜50
0であり、ビニルアルコール単位が70〜90モル%、
ビニルアセテート単位が0〜2モル%であり、且つアセ
タール化度が10〜30モル%であり、アルキルアセク
ールの平均アルキル鎖長が炭素数0.34〜1.70で
あるPVA誘導体を提案しているが、この誘導体から成
るフィルムは冷水可溶性、耐アルカリ性に優れているが
、強度が弱く、高強度を要求される包装材には適さない
この点を改良するため、本出願人は更に特願昭62−1
84738号明細書でビニルモノマー単位を基準とする
粘度平均重合度が550〜2500であり、ビニルアル
コール単位が70〜90モル%、ビニルアセテート単位
が0〜2モル%であり、且つアセタール化度が10〜3
0モル%であり、アルキルアセクールの平均アルキル鎖
長が炭素数0.34〜1.70テあるpvAH導体と、
特開昭62−156112号公報で提案したPVA誘導
体とからなり、前者を30〜90重世%含有する冷水可
溶性PVA系誘導体フィルムを提案している。しかしこ
の誘導体から成るフィルムも、強度は向上しているが、
衣料用洗剤の包装用フィルムに用いた時、PVA誘導体
が衣料及び洗浄槽壁に付着(再汚染)する欠点を有する
又、特公昭42−20845号公報ではPVAの部分ア
ルドールアセクール化物をフィルム、シートまたはフィ
ラメントとする方法が提案されている。しかし、この方
法により得たフィルムは冷水溶解性を有するが、低重合
度物では再汚染性はないものの包装材としてのフィルム
強度が劣り、逆にフィルム強度の大きい高重合度物では
再汚染性がある。
一方、PVAをグリオキシル酸でアセタール化して得ら
れるポリビニルアセタールが特公昭45−32768号
公報、特開昭53−65390号公報等に開示されてい
るが、それらの用途は、紙コーテイング用組成物、水性
コート剤等、限られたものでしかない。
このような状況下に、本発明は、包装材としてのフィル
ム強度、耐酸耐アルカリ等耐薬剤性、冷水可溶性を有し
、洗剤包装用に用いた場合に汚染性を有しないPVA系
フィルムを提案せんとするものである。
〔課゛題を解決するための手段] 本発明者らは、上記課題を解決すべ(鋭意検討の結果、
PVAをグリオキシル酸等のカルボキシル基を有するア
ルデヒド化合物でアセタール化して得られる特定のPV
A系重合体からなるフィルムが、上記課題を満足するこ
とを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明は、鹸化度96モル%以上であり、かつ平
均重合度200〜2500のPVAを、式(1)%式%
(1) (式中、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、nはO又は1
を表わす。) で表わされるカルボキシル基を有するアルデヒド化合物
で、アセタール化度1〜20モル%にアセタール化して
得られるPVA系重合体からなることを特徴とするPV
A系フィルムを提供するものである。
尚、本発明において、アセタール化度とは、ビニルモノ
マー単位を基準としたモル%を表す。
本発明に用いられる前記式(1)で表されるカルボキシ
ル基を有するアルデヒド化合物としては、グリオキシル
酸、3−ホルミルプロピオン酸、5−ホルミルペンクン
酸、7−ホルミルへブタン酸、p−ホルミル安息香酸等
が挙げられる。
中でも好ましいのは、グリオキシル酸、3−ホルミルプ
ロピオン酸、5−ホルミルペンタン酸であり、原料の入
手の容易さ、反応性、製品の性質からグリオキシル酸が
特に好ましい。
前記式(1)で表されるアルデヒド化合物のRの炭素数
が7以上になると冷水可溶性が低下するので好ましくな
い。
本発明において、PVA系重合体のアセタール化度は1
〜20モル%であり、1モル%より小さいと再付着防止
性及び冷水可溶性が低下し、又、20モル%より大きい
と水を含んだ時ゲル状化して冷水可溶性が低下する。特
に高重合度の重合体程冷水可溶性が低下する。
本発明において用いられる原料のPVAは鹸化度が96
モル%以上であり、鹸化度96モル%未満、即ち未鹸化
の酢酸ビニル単位が4モル%より多いとアルカリ性剤と
接触した時、鹸化が進行して当初の組成から変わり冷水
可溶性が低下し好ましくない。
又、原料のPVAの平均重合度は200〜2500であ
り、200未満ではフィルム強度が不充分であり、25
00を超えると冷水可溶性が低下する。
フィルム強度をアップさせるための高重合度化、再付着
防止性向上のためのアセタール化度のアップ、冷水可溶
性のためのアセタール化度の制限、アルカリ薬剤と接し
た時の長期安定性のための鹸化度のアップのバランスか
ら、最も好ましい冷水可溶性PVA系重合体は、鹸化度
98モル%以上でかつ平均重合度500〜2000のP
VAを、前記式(1)においてn=oのアルデヒド化合
物又はn=1でRが炭素数1〜4の炭化水素基であるア
ルデヒド化合物でアセタール化度5〜15モル%にアセ
タール化して得られるPVA系重合体である。
又、前記式(1)で表されるアルデヒド化合物のカルボ
キシル基は一部又は全部がアルカリ金属、アンモニウム
等の1価カチオンの塩になっていてもよい。
本発明のPVA系重合体の製法は特に制限されない。例
えば、特公昭45−32768号、特開昭62−156
112号各公報に開示されているように、PVAを水に
溶解し、酸触媒下に前記式(1)で表されるアルデヒド
化合物と反応させることによって容易に得られる。
又、本発明のPVA系重合体の製造に用いられる前記式
(1)で表されるアルデヒド化合物は通常の製造法によ
って得られ、例えば、ジアルデヒドの硝酸酸化、ジカル
ボン酸の電解還元、ジカルボン酸の酸クロライド化−水
素還元法によって製造される。
本発明のPVA系重合体から成る冷水可溶性フィルムの
製法は特に制限されないが、従来よりPVA系フィルム
の製法として用いられている方法が好適に用いられる。
例えば、水を溶剤として用い、ドラム又はベルト上にキ
ャスティングし、乾燥するキャスティング方式が適用で
きる。この際、上記のPVA系重合体の1種に限らず、
組成、重合度等が異なる二種以上のPVA系重合体を混
合して用いても良い。
本発明のPVA系重合体から成る冷水可溶性フィルムに
於いて、柔軟性を要求される場合には可塑剤を用いても
よい。使用される可塑剤は特に制限されず、種々の公知
のものを用い得るが、特に多価アルコール系可塑剤が好
ましい。
多価アルコール系可塑剤としては、例えば、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレンクリコール、トリプロピレングリコー
ル、クリセリン、トリメチロールプロパン、3−メチル
ペンタン−1,3,5−)リオール、ジグリセリン等が
挙げられる。これらの可塑剤は一種でも、二種以上を併
用してもよく、通常、上記PVA系重合体100重量部
に対し5〜20重量部配置部れる。
又、フィルム化時の剥離性、フィルム保存時のブロッキ
ング防止性、冷水溶解時の親水性向上のために界面活性
剤を用いても良い。
用いられる界面活性剤は特に限定されず、アニオン系、
ノニオン系、カチオン系等、−Sの界面活性剤が挙げら
れる。このうちノニオン活性剤、中でもHL’B 7〜
20のノニオン活性剤が特に好ましい。
本発明のPVA系フィルムの厚さは特に限定されないが
、通常10〜100μであり、好適には20〜50μで
ある。又、フィルム形状は平滑でもよいが、エンボス加
工等によりフィルムに凹凸をつけることは、「冷水可溶
性」と「ブロッキング防止性」から有効である。
水溶性フィルムは保存時吸湿してブロッキングし易いが
、凹凸による接触面積の低下は、冷水可溶性、再付着防
止性等、他の物性に全(害を与えないブロッキング防止
法で本発明の用途には特に有効である。好ましい凹凸の
形状は10〜60メツシユの格子状又は亀甲状で、フィ
ルムの一部分ないしは全体が凹凸化し、みかけ厚さが真
の厚さの1.5倍以上、特に2倍以上であるものが好ま
しい。凹凸化の方法は特に制限されず、例えば、凹凸面
を有する支持体上にキャスティングしてもよく、フラッ
トフィルムをエンボッシングカレンダーによって後加工
で成形してもよい。
本発明の冷水可溶性PVA系フィルムは、包装材として
のフィルム強度、耐酸耐アルカリ等耐薬剤性、再付着防
止性、冷水可溶性、高湿度下での非粘着性等の特性を有
し、幅広い分野に応用可能である。例えば、衣料用洗剤
、漂白剤、農薬等、粉末・粒状・塊状の薬剤包装材、ラ
ンドリーバッグをはじめ使い捨て日用品、化粧品、生理
用品等の包装材等として有用である。
特に、−回の使用分を1又は2以上に個装し、そのまま
洗浄系に投入して使用する個装洗浄剤の包装用に好適で
ある。これら個装洗浄剤におけるフィルムの「冷水可溶
性」とは、使用時、洗浄系に投入すると速やかに破袋し
て洗剤を洗浄系になるべく早く放出することである(真
の溶解は洗濯時間(5〜7分)中に完了すればよい)。
フィルムに凹凸があると、投入直後の吸水膨潤時の速度
差によって応力が部分的に集中して破壊しやすくなり、
機械撹拌による弱い力でも破袋時間が短縮されるので好
ましい。
〔実施例〕
以下、本発明の冷水可溶性PVA系フィルムについて、
実施例をあげて詳しく説明するが、本発明はこれらに何
ら限定されるものではない。
尚、「部」及び「%」は特に指定しない場合は重量基準
である。
実施例1 重合度1000. !!化度98.4モル%のP V 
A100部に水400部を加えて溶解し、濃硫酸2部、
グリオキシル酸40%水溶*20部を加えた。撹拌しな
がら加熱昇温し、75°Cで5時間反応し、10%N 
a OH水溶液でp115〜7に調整した。アセタール
化度は8,6モル%であった。
このPVA系重系重合体水で稀釈して15部濃度とし、
樹脂分100部に対してグリセリンを8部、エマルゲン
108〔花王■製ポリオキシエチレン(6モル)ラウリ
ルエーテル32部の割合で添加した。この水溶液を表面
温度75°Cの回転ドラム上にキャスティングしてフィ
ルム化し、乾燥厚み25.5μのフィルムを得た。この
フィルムを引き続きエンボッシングカレンダー(30メ
ツシユ格子状、点凸版、凹凸差300μのエンボスロー
ル)でロール温度95°C10−ル線圧50kg/cm
でエンボス加工し、みかけ厚さ90μのフィルムを得た
得られたフィルムについて以下に示す評価方法により性
能を評価した。
結果を表−1に示す。
く評価法〉 フィルム?(1)の′ − 得られたフィルムを20°C165%R11に48時間
保存後、オートグラフ〔■島津製作所製〕で引っ張り試
験をし、破断強度、破断伸度を測定した。
フ ルム   2)の演 得られたフィルムを8cmX9cmにカットし、2枚重
ねにして3辺を5nuw幅でヒートシールし、直鎖アル
キルベンゼンスルホン酸ソーダ、アルキル硫酸エステル
ソーダ塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(アル
キル部分の炭素数12〜13、エチレンオキシド付加モ
ル数lO)、ゼオライト、ソーダ灰、メタケイ酸ソーダ
から成る、かさ密度0.7g/ccの粉末洗剤30gを
充填し、袋内の空気を押し出し、残る一辺も5mm幅で
ヒートシールして、個装洗剤サンプルを得た。
これを5°C140%RHに48時間保存後、同環境で
1mの高さからコンクリート上に繰り返し落下し、破袋
するまでの落下回数をサンプル10個の平均値で示す。
途」11W1 40f型洗濯機(■東芝製、銀河、 2.8kg洗い)
に10°Cの水を401入れ、上記個装洗剤サンプルを
投入すると共に撹拌し、サンプルが破袋して洗剤が水に
放出される迄の時間(秒)を測定した。更に5分間撹拌
を続けた後、槽内の水を12メツシユの金網180cm
”面を静かに通過させ、槽壁に付着しているフィルム片
があれば水で静かに落とし、同じ金網を通過させ、金網
に残ったフィルム量を不溶分として網の目数で表示した
乱ヱ火左悲血 上記個装洗剤サンプルを40°C180%R11に30
日保存後、冷水溶解性を測定した。
再付1性 綿実油150g、コレステロール30g、セチルアルコ
ール6g、オレイン酸30g1パルミチン酸20g、流
動パラフィン10g、カーボンブラック7g、四塩化エ
チレン151の超音波分散液に木綿40番ブロードの布
を浸漬してつくった汚染布を10cm X 10cmに
カットしたもの5枚、同寸法にカットしたポリエステル
−綿混紡布5枚と、前記粉末洗剤2g、フィルム0.0
4gを水道水12と共にターボトメ−ター(味上島製作
所製、400型)に入れ10分間洗浄し、ポリエステル
−綿混紡布を水道水の流水ですすぎ、乾燥後アイロンか
けした。このポリエステル−綿混紡布について550r
rlμの反射率を測定し次式で再付着率を算出した。
この値が小さいほど汚れの再付着が少ない。
プ旦1土ll性 冷水可溶性サンプルを積み重ね、30°C180χRH
に30日保存後サンプル間を離した時の状態を下記のよ
うにランク分けした。
◎:フィルムの癒着全くなし ○:フィルムの癒着は少しあるが容易に離れる △:フィルムの癒着あり、離れるがフィルムが少し伸び
る ×:フィルムが癒着し、離す時破れる 実施例2 実施例1のPVA0代わりに、重合度450、鹸化度9
8.6モル%のPVA50部と重合度1750、鹸化度
98.4モル%のPVA50部を用い、また、アルデヒ
ド化合物としてグリオキシル酸の40%水溶液16部を
用い、実施例1と同様にしてPVA系重合体■を得た。
アセタール化度は6.8モル%であった。
このPVA系重合体■を用い、実施例1と同様にフィル
ム化してその性能を評価した。結果を表−1にまとめて
示す。
実施例3 実施例1のグリオキシル酸40%水溶液20部の代わり
に、アジピン酸を酸クロライド化した後、水素還元を行
って得た5−ホルミルペンクン酸(CHO(CH2) 
4COOH)の40%l’l  ”%キサン溶液23部
を用いた以外は実施例1と同様に反応、調製し、アセタ
ール化度5.2モル%のPVA系重合体■を得た。
このPVA系重系重合体用い、実施例1と同様にフィル
ム化してその性能を評価した。結果を表−1にまとめて
示す。
実施例4 実施例1のPVA0代わりに、重合度700、鹸化度9
8.6モル%のPVA100部を用い、またアルデヒド
化合物として、グリオキシル酸40%水溶液30部を用
い、実施例1と同様に反応、調製し、アセタール化度1
3.2モル%のPVA系重系重合体用た。
このPVA系重系重合体用い、実施例1と同様にフィル
ム化してその性能を評価した。結果を表−1にまとめて
示す。
実施例5 実施例2と同じPVA系重系重合体用い、実施例2と同
様にフィルム化し、但し、エンボス加工せずフラットフ
ィルムのまま性能を評価した。結果を表−1にまとめて
示す。
比較例1 実施例1のグリオキシル酸40%水溶液20部の代わり
にアセトアルデヒド20部を用いた以外は実施例1と同
様に反応、調製し、アセタール化度17.8モル%のP
VA系重系重合体帯た。
このPVA系重系重合体帯い、実施例5と同様にフィル
ム化してその性能を評価した。結果を表−1にまとめて
示す。
比較例2 重合度400 、鹸化度98.7モル%のPVA100
部及びアセトアルデヒド20部を用い、実施例1と同様
に反応、調製し、アセタール化度18.2モル%のPV
A系重系重合体用た。
このPVA系重系重合体用い、実施例1と同様にフィル
ム化してその性能を評価した。結果を表−1にまとめて
示す。
比較例3 実施例1のPVA0代わりに、重合度1000、鹸化度
86.5モル%のPVAを用い実施例1と同様に反応、
調製しアセタール化度8.4モル%のPVA系重系重合
体用た。
このPVA系重系重合体用い、実施例1と同様に水溶液
を調製し、可塑剤等を配合し、フィルム化してその性能
を評価した。結果を表−1にまとめて示す。
比較例4 実施例1のPVAの代わりに重合度1000、鹸化度9
6.6モル%のPVA100部、グリオキシル酸40%
水溶液20部の代わりに、同水溶液68部を用い、後は
実施例1と同様に反応、調製しアセタール化度28.2
モル%のPVA系重合体■を得た。
このPVA系重合体■は15%水溶液としてもゲル状で
、実施例1と同様にフィルム化を試みたが均一なフィル
ムが出来ず、得られた固形物の冷水溶解性は悪く、評価
の対象とならなかった。
比較例5 実施例1のグリオキシル酸40%水1i20部(7)代
わりに、セパチン酸を酸クロライド化した後、水素還元
を行って得た9−ホルミルノナン酸(CHO(CHz)
 5cOOH)の40%H−ヘキサン溶液68.6部を
用い、後は実施例1と同様に反応、調製しアセタール化
度11.0モル%のPVA系重合体■を得た。
このPVA系重合体■は15%水溶液としてもゲル状で
、実施例1と同様にフィルム化を試みたが均一なフィル
ムが出来ず、得られた固形物の冷水溶解性は悪く、評価
の対象とならながった。
表−1から明らかな如く、実施例1〜5のフィルムはJ
[例1〜5のフィルムに比べ、すべての評価項目におい
て満足すべき結果を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鹸化度96モル%以上であり、かつ平均重合度20
    0〜2500のポリビニルアルコールを式(1)HOO
    C−(R)_n−CHO・・・(1) (式中、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、nは0又は1
    を表わす。) で表わされるカルボキシル基を有するアルデヒド化合物
    で、アセタール化度1〜20モル%にアセタール化して
    得られるポリビニルアルコール系重合体からなることを
    特徴とするポリビニルアルコール系フィルム。 2、カルボキシル基を有するアルデヒド化合物がグリオ
    キシル酸である請求項1記載のポリビニルアルコール系
    フィルム。 3、請求項1記載のポリビニルアルコール系フィルムで
    固体洗浄剤を包装してなる個装洗浄剤。
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