JPH04136039A - アルカリ性物質包装用ポリビニルアルコールフィルム - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、洗剤等のアルカリ性物質のユニット包装に好
適な変性ポリビニルアルコールフィルムを提供するもの
である。

［従来の技術］ 近時洗剤、糊剤、染料、農薬又はその他の各種薬品等を
単位量づつ水溶性フィルムで密封包装して、使用時には
包装のまま必要個数を水中に投入し、内容物を包装フィ
ルムごと水に溶解又は分散させて用いることが行われて
いる。このいわゆるユニット包装によれば、使用時に一
々計量する手間が省けるのみならず、手を汚瘉したりす
ることもないという利点がある。このようなユニット包
装に使用される水溶性フィルムは、常温の水に容易に溶
解もしくは膨潤してその形態を失なうものであることが
必要であるが、一方包装用フィルムとしてかなりの機械
的強度が要求されるために、もっばら冷水易溶性の部分
ケン化ポリビニルアルコール製フィルムが使用されてい
る。しかしながらかかる部分ケン化ポリビニルアルコー
ルで各種洗剤あるいは硼砂、炭酸ソーダ等のアルカリ性
化学薬品等を包装するときは、これらの内容物のアルカ
リ性のために部分ケン化ポリビニルアルコールは更にケ
ン化反応をうけて、貯蔵中に次第に完全ケン化ポリビニ
ルアルコールに変化して冷水不溶性もしくは難溶性にな
るという問題がある。そのため、これらのアルカリ性物
質、特に洗剤類は、ユニット包装の利点が大きいと考え
られているにも拘わらず、上記のようなフィルムの特性
のためにユニット包装化が実現できなかった。

かかる対策の一つとして、カルボン酸で変性したボリビ
ニルアルコールフィルムを利用することが試みられてい
る。

しかしながら該フィルムの場合、フィルムの耐熱性や柔
軟性が劣るという難点がある。即ち、前者の欠点はフィ
ルムを溶融成型法で製造したり、あるいはフィルムをユ
ニット包装するためのヒートシール等の熱履歴を受けた
時にフィルムが冷水に溶解しにくくなったり、フィルム
が着色して商品価値が低下する原因となったりする。又
、後者の欠点はユニット包装された洗剤等の取扱い時に
、袋の破断がおこる原因となったりするので、該包装材
の用途拡大のためにはかかる欠点を解決することか必要
で、ある。

［発明が解決しようとする課題］ そこで本発明者等は、かかる対策としてオキシアルキレ
ン基含有ポリビニルアルコールからなるアルカリ性物質
包装用ポリビニルアルコールフィルムを開発した。

該ポリビニルアルコールフィルムは耐熱性、柔軟性及び
冷水易溶性に優れ、殊にアルカリ性物質と長時間接触し
ても不溶性又は難溶性に変化する傾向が全くなく、常に
良好な冷水易溶性が維持できるという特質をもち、優れ
たポリビニルアルコールフィルムであると言える。

しかしながら、フィルムの強度が若干弱く成型品がこわ
れやすい等の欠点を有する。故に該ポリビニルアルコー
ルフィルムの優れた機能を保持しながら更にフィルムの
強度が向上したフィルムが開発されれば産業上の利用価
値は更に上がるのである。

［課題を解決するための手段］ しかるに本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、オキシアルキレン基含有ポリビニルアルコ
ールにゼオライトを配合してなるアルカリ性物質用ポリ
ビニルアルコールフィルムを開発して本発明を完成した
。

本発明はオキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール
からなるフィルムの持つ優れた耐熱性、柔軟性及び常に
冷水易溶性を維持する等の特質を保持しつつ、ゼオライ
トを配合することによりフィルムの強度が増し、更には
硬水中でもポリビニルアルコールの持つ界面活性力が減
じない等の性質を併せ持つことを特徴とする。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明でいうオキシアルキレン基とは一般式％式％ に限定されるものではない。

〔但しＲ１１Ｒ１は水素又はアルキル基、Ｘは水素（但
し、Ｒ１とＲ”は同時に水素ではない）、アルキル基、
アルキルエステル基、アルキルアミド基、スルホン酸塩
基等の有機残基、ｎは１〜３００の整数を示す〕で表わ
される構造を有するものである。Ｘは通常は水素である
。

ｎの数は有利には２〜３００．特に好ましくは５〜３０
０程度のオキシアルキレン基が実用的であり、ポリオキ
シプロピレン基、ポリオキシブチレン基等が効果的であ
る。

オキシアルキレン基を有するビニルアルコール系樹脂は
任意の方法で製造できる。例えば■ポリオキシアルキレ
ンの存在下にビニルエステルを璽合し、ケン化する方法
、■オキシアルキレン基を有する不飽和単量体とビニル
エステルを共重合し、ケン化する方法等が挙げられるが
、■が樹脂の製造面、性能面から実用的である。

以下■の方法について具体的に説明する。

オキシアルキレン基を有する不飽和単量体としては次の
様なものが例示される。但し、本発明ではこれらのみで
示される〔但しＲは水素又はメチル基、Ａはアルキレン
基、置換アルキレン基、フェニレン基、置換フェニレン
基、ｍはＯ又は１以上の整数、ｎは１〜＋００の整数〕
もので、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポ
リオキシプロピレン（メタ）アクリレート等が挙げられ
る。

で示される〔但しＲ３は水素又はアルキル基又は前記と
同様〕もので、ポリオキンエチレン（メタ）アクリル酸
アミド、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリル酸アミ
ド、ポリオキンエチレン（１−（メタ）アクリルアミド
−１，１−ジメチルプロピル）エステル等が挙げられる
。

メタ　アリルアルコール型 で示される〔Ｒ，Ｒ１，Ｒ１、ｎは前記と同様〕もので
、ポリオキシエチレン（メタ）アリルエーテル、ポリオ
キシプロピレン（メタ）アリルエーテル等が挙げられる
。

一般式　ＣＨ，−ＣＨ−０（Ａ−０＃ＣＨ−ＣＨＯ７−
Ｈで示される（Ａ、Ｒ’、Ｒ２、ｍ、ｎは前記と同様〕
ものでポリオキシプロピレンビニルエーテル等が挙げら
れる。

かかる単量体の中で（メタ）アルコール型のものが好適
に使用される。

ビニルエステルとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、ト
リフルオロ酢酸ビニル、プロピオン酸ヒニル、酪酸ビニ
ル、カプリン酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パーサティ
ック酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニ
ル等が単独又は併用で用いられるが実用上は酢酸ビニル
が好適である。

本発明においては、かかる重合の際に前述した如きオキ
ノアルキレン基を有する不飽和単量体、ビニルエステル
以外の他の一般の単量体を水溶性を損なわない範囲で少
量存在せしめて重合を行なっても良い。これらの単量体
を次に例示する。

エチレン性不飽和カルボッ酸アルキルエステル等りａト
ン酸メチル、クロトン酸エチル、イタコン酸メチル、イ
タコン酸エチル、ソルヒン酸メチル、ソルヒノ酸エチル
、マレイン酸モノアルキルエステル、マレイン酸ジアル
キルエステル、オレイン酸アルキルエステル、（メタ）
アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ
）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（
メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘプチ
ル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸
デンル、（メタ）アクリル酸へキサデンル、（メタ）ア
クリル酸オクタデシル等が挙げられる。

飽和カルボン酸のアリルエステル ステアリン酸アリル、ラウリン酸アリル、ヤン油脂肪酸
アリル、オクチル酸アリル、酪酸アリル等。

エチレン、プロピレン、α−ヘキセン、α−オクテン、
α−デセン、α−ドデセン、α−へキサデセン、α−オ
クタデセン等。

エチレン性不飽和カルボン酸 （メタ）アクリル酸、クロトン酸、（無水）マレイン酸
、フマル酸、イタコン酸ならびにこれらのアルカリ金属
塩、アンモニウム塩等。

アルキルビニルエーテル プロビルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキ
シルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デンル
ビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、テトラデシ
ルビニルエーテル、ヘキサデシルビニルエーテル、オク
タデシルビニルエーテル等。

アルキルアリルエーテル プロピルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、ヘキ
シルアリルエーテル、オクチルアリルエーテル、デノル
アリルエーテル、ドデシルビニルエーテル、テトラデシ
ルアリルエーテル、ヘキサデシルビニルエーテル、オク
タデシルアリルエーテル等。

その他、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニ
トリル、スチレン、塩化ビニル等の使用も可能である。

共重合するに当たっては特に制限はなく公知の重合方法
が任意に用いられるが、普通メタノール、エタノールあ
るいはイソプロピルアルコール等のアルコールを溶媒と
する溶液重合が実施される。勿論、乳化重合、懸濁重合
も可能である。かかる溶液重合において単量体の仕込み
方法としては、まずビニルエステルの全量と前記オキン
アルキレン基含有不飽和単量体の一部を仕込み、重合を
開始し、残りの不飽和単量体を重合期間中に連続的に又
は分割的に添加する方法、航者を一括仕込みする方法等
任意の手段を用いて良い。共重合反応は、アゾヒスイソ
ブチロニトリル、過酸化アセチル、過酸化ベンゾイル、
過酸化ラウロイルなどの公知のラジカル重合触媒を用い
て行なわれる。又反応温度は５０℃〜沸点程度の範囲か
ら選択される。

ケン化に当たっては共重合体をアルコールに溶解しアル
カリ触媒の存在下に行なわれる。アルコールとしてはメ
タノール、エタノール、ブタノール等が挙げられる。

アルコール中の共重合体の濃度は２０〜５０重量％の範
囲から選ばれる。ケン化触媒としては水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウム
エチラート、カリウムメチラート等のアルカリ金属の水
酸化物やアルコラードの如きアルカリ触媒を用いること
が必要である。かかる触媒の使用量はビニルエステルに
対して１〜１００ミリモル当量にすることが必要である
。

かかる場合、ケン化温度は特に制限はないが、通常１０
〜７０℃好ましくは３０〜４０℃の範囲から選ぶのが好
ましい。反応は通常２〜３時間にわたって行なわれる。

好ましいケン化度は４０〜１００モル％、特に好ましく
は６０〜１００モル％の範囲から選択される。

尚、上記方法に限らず、例えばポリビニルアルコール（
部分ケン化物又は完全ケン化物）に酸化アルキレン類を
付加反応させる方法等も実施可能である。

しかして本発明のオキノアルキレン基を有するポリビニ
ルアルコールにおいて該基の含有量は特に限定されるも
のではないか、通常樹脂全体に対し１〜８０重量％、よ
り好ましくは３〜４０重量％である。又、４％水溶液の
２０℃における粘度は２〜６６ｃｐｓ、好ましくは３〜
４０ｃｐｓ程度が実用的である。

かかるポリビニルアルコールにゼオライトを配合するの
であるが、その配合比はポリビニルアルコール：ゼオラ
イトが９９．８　：　０．２〜Ｉ０９０、好ましくは９
９５０．５〜７０：３０が適当である。ゼオライトの割
合か余り多いときはフィルムが固く、柔軟性がなくなり
、水に溶けにくい。一方余り少ないときはべたつきがあ
り、強度が弱い。

フィルムを製造するに当たっては、ポリビニルアルコー
ルにゼオライトを配合した水溶液を流況して製膜するか
あるいは溶融成形法を用いるなど任意の方法が採用され
うるが工業的には後者が有利である。

溶融成型法としては、押出成形法、射出成形法をはじめ
、任意の溶融成型法が採用されるか特に押出成型法が好
ましい。

押出成形に際しては、ダイ温度を１７０〜２００℃に設
定し、スクリュー圧縮部温度を吐出部温度より１０〜３
０℃高い温度に設定して行うことが望ましい。

又、使用するポリビニルアルコールは温度２１０℃、荷
重２１６０ｇにおける樹脂のメルトインデックスが５〜
４０１Ｆ／　１０ｍ１ｎである必要がある。このメルト
インデックスは、東洋精機製造新製のメルトインデクサ
−を用い、ノズルがｌｌｌ１■φｘｌＯｎｍで測定され
る。

尚、溶融成型する際は必要に応じて着色料、香料、増量
剤、消泡剤、剥離剤、紫外線吸収剤等の通常の添加剤を
適宜配合しても差支えない。又、必要に応じて特性を失
わない範囲で通常のポリビニルアルコール、澱粉、カル
ボキンメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキ
シメチルセルロース等の他の水溶性樹脂を混合してもよ
い。かくして得られたフィルムは粉末石鹸、合成洗剤等
のユニット包装に特に好適であるが、洗剤に限らずアル
カリ性を呈する固体状物で使用時に水に溶解して用いる
物であればいずれもその対象となりうる。

［作　　用］ 本発明のポリビニルアルコールフィルムは耐熱性、柔軟
性、冷水易溶性に優れかつ熱履歴を受けてもその性質が
何等損なわれないという特質を保持しつつ、更にゼオラ
イトを配合することによりフィルムの強度が増して洗剤
等の包装用として有用である。

［実施例］ 以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明する。

実施例１〜４ 第１表に示す如き各種のオキノアルキレン基含有不飽和
単量体と酢酸ビニルとの共重合体をケン化して得られた
オキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール９５９に
ゼオライト５ｇを配合した後、１５％水溶液を調製し、
ガラス板上で流況法によって厚さ５０μのフィルムを製
造した。このフィルムについて以下の測定を行い第１表
にまとめて示した。

（，１）冷水易溶性：１５℃の水１．０００ｃｃに３ｃ
ｍＸＸ３ｃｍのフィルムを浸漬し、撹拌下に完溶するま
での時間を測定した。

（２）耐アルカリ性：炭酸ナトリウムを実包し、４０℃
×８５％ＲＨの条件にて１５日間放置した袋から３ｃＩ
ｌ×３ｃ１１のフィルム片を採取し、１５℃の水１，０
００ｃｃに浸漬し、撹拌下に完溶するまでの時間を測定
した。

（３）耐熱性：フィルムを１５０℃でヒートシールテス
ターを用いて２秒、１ｋｌＦ／ｃｍ″の加圧下にヒート
ンールを行い、そのヒートシール部分について（１）と
同一の測定を行った。

（４）引張強度　試料を２０℃で６５％ＲＨに調湿した
後、オートグラフにて破壊強度を測定した。

（引張速度４０ｎ＋ｍ／分、試料長　２０１）対照例１
．２ 第１表に示す如きオキシアルキレン基含有ポリビニルア
ルコールにゼオライトを配合せずに実施例１に従い実験
を行った。結果を第１表に示す。

実施例５〜８ 第２表に示す如き各種のオキノアルキレン基含有不飽和
単量体と酢酸ビニルとの共重合体をケン化して得られた
オキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール９．５に
９にゼオライト０５ｋｇを配合して水分を０．３％以下
まだ乾燥し、ついで押出機に供給して線状に押出した後
、カッティングしてベレット化した。このペレットを用
いて以下に述べる溶融成形に供した。

〈押出成形〉 次の押出成形条件を採用した。

押出機　　　　　　二軸押出機 スクリ５−　　　　　Ｌ　　Ｉ　１５０ｍｍ、Ｄ４０＋
ｎｍφＬ／Ｄ＝２８．７５ 回転数　　　　　　５　Ｏｒｐｍ シリンダー温度　　圧縮部２００℃ （グイ温度　　　　１９０℃ 押出成形より得られた成型物の性質を実施例Ｉに従って
測定した。結果を第２表に示す。

対照例３．４ 第２表に示す如きオキシアルキレン基含有ポリビニルア
ルコールにゼオライトを配合せずに実施例５に従し）実
験を行った。結果を第２表に示す。

［効　　果］ 本発明のポリビニルアルコールフィルムは、耐熱性、柔
軟性、°冷水易溶性にすぐれ、かつ熱履歴を受けてもそ
の性質が何等損なわれないという特質を保持しつつ、更
にゼオライトを配合することによりフィルムの強度か増
して、洗剤等の包装用として有用であり、産業上の利用
価値が極めて大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オキシアルキレン基含有ポリビニルアルコールにゼオラ
   イトを配合してなるアルカリ性物質包装用のポリビニル
   アルコールフィルム。