JPH04151243A

JPH04151243A - 水溶性フイルムおよび包装体

Info

Publication number: JPH04151243A
Application number: JP27668690A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yamamoto; 欣生山本; Kazutoshi Terada; 和俊寺田; Hirotoshi Miyazaki; 宮崎　弘年; Hitoshi Maruyama; 均丸山
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1992-05-25

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】Ａ　産業上の利用分野本発明は水溶性フィルムおよびそれを用いた包装体に関
する。さらに詳しくは通常のポリビニルアルコール（人
）とピロリドン環を含有する変性ポリビニルアルコール
（Ｂ）からなる積層構造を有する水溶性フィルムおよび
それを用いた包装体に関する。

Ｂ，従来の技術水溶性フィルムは洗濯用洗剤、農薬、工業用薬品等の包
装、園芸用種子の包装などに広く用いられている。洗濯
用洗剤、農薬、工業用薬品などの乾燥物質を水溶性フィ
ルムで包装したしのは、内容物を直接触れることなく包
装体を水に浸漬することにより、フィルムが水に溶解し
て内容物が水に溶解または分散することかできる。また
園芸用種子の包装では水溶性フィルムがスペーサー的な
役割を果たし種子同志の距離があらかしめセットされて
包装されているために植え付けの作業性が容易になる。

従来の水溶性フィルムとしてはポリビニルアルコール（
以下ＰＶＡと略記する）が用いられており、ＰＶＡ系フ
ィルムは被膜が強靭で透明性にすぐれ、印刷性もよいと
いう特徴を存している。しかし、ＰＶＡはけん化度が上
がるにしたがって、結晶性が増し、結晶部分が冷水に溶
解しなくなるこのため完全けん化のＰＶＡ系フィルムは
用いられず、部分けん化ＰＶＡのフィルムが用いられて
いる。しかしながら、部分けん化ＰＶＡではフィルムを
作成した当初は冷水溶解性か得られるが、長期保存した
場合、とくにアルカリ性物質または酸性物質を包装して
放置した場合、その間にけん化が進み、徐々に結晶か成
長するためか冷水溶解性が低下するという欠点がある。

経時的な結晶成長を抑制したり、アルカリ性または酸性
の物質によろけん化度の上昇を遅延させるためには、Ｐ
ＶＡのけん化度を下げることが有効であるが、水溶解時
曇点現象が生じ温水不溶性になったり、さらにけん化度
を下げると水不溶性となるたぬ、本質的にこの方法ては
満足すべき水溶性フィルムが得られない。

従来より、これらの欠点を改良するために種々の変性Ｐ
ＶＡからなる水溶性フィルムか提案されており、ｆこと
えばカルホキノル基変性ＰＶＡ、アリルエステルとビニ
ルエステル共重合体のけん化物、メチルブチノール変性
ＰＶＡ、ビニルピロリドンおよびラウリルメタクリレー
ト変性ＰＶＡなどが知られている。また分子構造中にＰ
ＶＡの水酸基と相互作用を宵する官能基と疎水基とを合
わせ持つ水溶性重合体とＰＶＡとの混合物が知られてい
る。

Ｃ０発明が解決しようとする課題上記のカルホキシル基変性ＰＶＡからなる水溶性フィル
ムは、湿度依存性が大きく、低湿度下で固くてもろいた
めに破れやすく、高湿度下ではべたつきやすいという欠
点を有している。さら１こ耐アルカリ性はすぐれている
ものの耐酸性は十分でなく、しかも熱によってエステル
化反応がおこるためかゲル化しやすいので、フィルムを
熱溶融成形法で製造することは困難である。

上記のアリルエステルとの共重合体のけん化物について
は、アリルエステルとビニルエステルとの共重合性がよ
くないため、重合初期に多量の単量体を仕込む必要があ
り、重合後未反応のアリルエステルの蒸溜分離が工業的
に容易でないという変性ＰＶＡの製造上の問題がある。

メチルブチノール変性ＰＶＡについてもアリルエステル
の場合と同様な問題がある。またビニルピロリドン単位
およびラウリルメタクリレート単位からなるＰＶＡ　（
ターポリマー）からなる水溶性フィルムは柔軟性が不十
分であり、衝撃を受けたときなどに破れる恐れがある。

まｒこ水酸基と相互作用を有する官能基および疎水基を
合わせ持つ水溶性重合体をＰＶＡと混合した水溶性フィ
ルムは、本質的に両者は相溶性が悪く、均質なフィルム
が得られず強度的にも問題がある。

また本発明者等は以前に、２−ピロリドン環を含有する
ＰＶＡからなる水溶性フィルムを提案しく特開平２−１
２４９４５参照）、該変性ＰＶＡは工業的に問題なく製
造でき、さらに得られた水溶性フィルムは耐アルカリ性
、耐酸性にすぐれ、かつ適度な感触および柔軟性を有し
ていることを見出している。

しかしながらこの２−ピロリドン環を含有するＰＶＡか
らなる水溶性フィルム単独では、高湿時の柔軟性が大き
くなりすぎてブロッキングを起こしやすいという問題点
があり、また高湿時の強度低下も、やや大きいという問
題点を有している。

本発明の目的はアルカリ性物質や酸性物質と接触下にお
いても長期に亘ってすぐれた水溶性を維持し、また高湿
下においてもブロッキングを起こすことなく、すぐれた
機械的強度を与える水溶性フィルムを提供することにあ
る。

０３課題を解決するための手段本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結
果、重合度３００〜５０００、けん化度５０〜９５モル
％のｐ　Ｖ　Ａ　（Ａ）および２−ピロリドン環を含有
する共重合単位を分子内に１〜２０モル％含有し、けん
化度５０〜９９モル％の変性Ｐ　Ｖ　Ａ　（Ｂ）からな
る積層構造を有する水溶性フィルムを見出し、本発明を
完成させるに至った。すなわち通常の水溶性を有するＰ
ＶＡ（人）および２−ピロリドン環を含有する変性Ｐ　
Ｖ　Ａ　（Ｂ）を少なくとも２１以上積層したラミネー
トフィルムは、アルカリ性物質または酸性物質と接触下
でも長期に亘りすぐれた水溶性を維持し、しかも高湿下
におけるブロッキングもなく、低湿下においても適度の
柔軟性を有Ｌ１機械的強度の良好な水溶性フィルムを与
える。

本発明に用いられる通常の水溶性を有するＰＶＡ（＾）
とは、ビニルエステルを公知の方法で重合し、得られた
重合体を従来の方法でけん化して得られる。重合度は３
００〜５０００、好ましくは５００〜３０００である。

重合度が３００より低いとフィルム強度が十分でなく、
５０００より高いと製造上問題がある。けん化度は５０
〜９５モル％で、好ましくは６５〜９５モル％である。

けん化度が低すぎると水溶性が低下するばかりでなくフ
ィルム強度が小さく、本発明の積層構造を提供する意味
がなくなる。また９５モル％より大きいと水溶性に問題
が生じて好ましくない。

本発明に用いられる２−ピロリドン環を含有する変性Ｐ
ＶＡは、２−ピロリドン環を含有しかつ重合可能な２重
結合を宵する単量体とビニルエステルとを共重合し、得
られた共重合体をけん化する方法で一般に製造される。

２−ピロリドン含有単量体の具体的な例としては、Ｎ−
ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−３−プロピル−
２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−２−ピロリ
ドン、Ｎ−ビニル−５，５−ジメチル−２−ピロリドン
、Ｎ−ビニル−３，５−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ
−アリル−２−ピロリドンなどが挙げられる。これらの
うちＮ−ビニル−２−ピロリドンが特に好ましい。

また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、ピバリン駿ビニル、パーサ
ティック酸ビニルなどが挙げられるが、これらのなかで
安価で、工業的に製造されている酢酸ビニルがもつとも
好ましい。

ピロリドン環含有単量体と酢酸ビニルとの共電合方法と
しては、従来より公知の方法、すなわちバルク重合、溶
液重合、エマルジョン重合、懸濁重合等の各種の重合方
法を用いることができるが、そのなかでもメタノールを
溶剤として用いる溶液重合法が工業的に適している。ま
た得られた重合体のけん化方法もとくに制限はなく、公
知の方法で行うことができる。

本発明に用いられるピロリドン環を含有する変性Ｐ　Ｖ
　Ａ　（Ｂ）中の２−ピロリドン環を含む共重合単位の
含有率は１〜２０モル％であり、好ましくは１〜１０モ
ル％、より好ましくは２〜８モル％である。

２−ピロリドン環を含有する共重合単位の含有率は１モ
ル％より低い場合には、耐アルカリ性や耐酸性などのす
ぐれた性能が得られず経時的に水不溶性のフィルムに変
化する欠点を有している。逆に含有率が高すぎる場合に
は、フィルムの吸湿性が大きくなりすぎて高湿度下でフ
ィルムがべたついたり、低湿度下で固くもろくなる傾向
があるので好ましくない。

本発明のピロリドン環を含有する変性ＰＶＡ（Ｂ）のけ
ん化度は５０〜９９モル％であるが、好ましくは６５〜
９８モル％、さらに好ましくは６５〜９５モル％である
。けん化度が低過ぎるとフィルム強度が不十分となり、
水溶性が低くなる傾向にあるので好ましくない。またけ
ん化度が高すぎるとフィルムが固（なる傾向にあり、ま
た熱溶融成形性が低下する傾向にあるので好ましくない
。

本発明で使用する変性Ｐ　Ｖ　Ａ　（Ｂ）は、上記の必
須の構成単位以外の共重合単位を本発明の目的を妨げな
い程度の少量であれば含んでいてもよい。

本発明の水溶性フィルムは通常の水溶性を有するｐ　Ｖ
　Ａ　（Ａ）および２−ピロリドン環を含有する変性Ｐ
　Ｖ　Ａ　（Ｂ）の２層以上からなる積層フィルムから
なる。この積層フィルムの製造方法は特に限定はないが
、押出成形法などの溶融酸形によるラミネートフィルム
の成形法、一方のＰＶＡフィルムを水溶液からキャスト
法で製膜した後、他方のＰＶＡを溶融ラミネートする方
法、一方のＰＶＡをキャスト法で製膜後そのフィルム上
にさらに他方のＰＶＡをキャストする方法、溶融または
キャスト法で製膜した個別のフィルムを溶融圧着または
接着剤等によって接着する方法など種々の方法が適用可
能である。

本発明の積層フィルムは通常２層ラミネートフィルムか
らなるが、必要に応じて３層〜５層の構遣ををするフィ
ルムも使用可能である。

本発明の水溶性フィルムを用いて、アルカリ性物質また
は酸性物質を含む洗剤、農薬、工業薬品等を包装する場
合には、２−ピロリドンを含有する変性Ｐ　Ｖ　Ａ　（
Ｂ）からなるフィルム層を上記物質と接触する内側の層
にする必要がある。また外層には、フィルム強度が大き
く、高湿度下においてもブロッキングの少ない通常のＰ
ＶＡフィルム層をもってくる必要がある。

本発明の水溶性フィルムの厚みは特に制限はないが、通
常５〜２００Ｉである。また本発明の水溶性フィルムは
エンボス加工、プラズマ処理、密着防止加工等の表面加
工が施されていてもよい。

本発明の水溶性フィルムはピロリドン環を含有する変性
Ｐ　Ｖ　Ａ　（Ｂ）および通常の水溶性のＰＶＡ（Ａ）
からなる積層構造を育する水溶性フィルムであり、その
ままでも十分すぐれた性能を発揮することができるが、
必要に応じてグリセリン、ジグリセリン、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン
、ペンタエリスリトール、２．３−ブタンジオール、工
、３−ブタンジオール等の多価アルコール、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、ジメチルスルホキンド等のスルホキシド類等の
可塑剤または吸湿剤を添加してもさしつカエナい。本発
明の水溶性フィルムにおいては、洗剤、柔軟仕上げ剤、
漂白剤などの中にはホウ酸イオンを含む化合物が含まれ
ていることか多く、洗剤包装中または洗濯中にホウ酸イ
オンとＰＶＡとが反応架橋しフルイムが水不溶性になる
ことがあり、これを防ぐために耐ホウ酸イオン性を向上
させる添加剤として、トレイット、エリトリット等の炭
素数４のナトリット類糖アルコール、アラビット、リビ
ット、キンリット、リキンット等の炭素数５のペンチッ
ト類糖アルコール、およびグリジット、マンニット、イ
ジリット、グリッド、グリッド、ガラクチット、アリッ
ト、アルトリット、ツルヒツト等の炭素数６のへキノブ
ト類糖アルコールを添加することができる。これらの糖
アルコールの中でもヘキシット類、特にマンニットソル
ビットか、フィルムの耐ホウ酸イオン性の向上効果の高
さの点で好ましく使用される。

本発明の水溶性フィルムでは、ポリアクリル酸またはそ
の塩、ポリアクリルアミド、でん粉類、ヒドロキシプロ
ピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース
、メチルセルロース等のセルロース類などの水溶性また
は水分散性の樹脂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充
填剤、色素、界面活性剤、スリップ性付与剤等を配合す
ることももちろんさしつかえないＥ、実施例以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるもので
はない。なお以下で、「部」および「％」は特に断わら
ないかぎり、それぞれ「重量部」および「重量％」を意
味する。

実施例】重合度１７００、けん化度８８モル％のＰＶＡの１４％
水溶液を用いてドラム製膜機でドラム温度７０’Ｃでキ
ャスト製膜し、厚さ２０μｍのフィルムを得た。次いで
この膜の上に、重合度７５ｏ１　けん化度８０モル％、
Ｎ−ビニル−２−ピロリドン含有率４．０モル％の変性
ＰＶＡの１４％水溶液を用いて、同様にして２０μｍの
変性ＰＶＡの膜を積層し、Ｐ　Ｖ　Ａ　（Ａ）／変性Ｐ
　Ｖ　Ａ　（Ｂ）の積層フィルムを得た。このフィルム
を２０℃、６５％ＲＨで１週間調湿し、次に示す各種フ
ィルムのテストを行った。その結果を表１に示す。実施
例２以下も同様にしてフィルムを作成し、調湿後テスト
に供した。

［機械的強度コ調湿したフィルムをオートグラフ（チＡ′ツク間隔５０
ｍｍ、引張速度５００ａ＋ｍ／分）により、引張強度を
測定することにより評価した。

し触感テストコ調湿したフィルムの柔軟性、べたつきなどは手で触れる
ことにより評価した。積層フィルムのへたつきについて
はフィルムの表裏（袋にした場合の外側を表とする）に
ついて評価した。

［水溶性テスト］調湿したフィルムを３Ｘ３ｃｍ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。

［耐アルカリ性テスト］表１のフィルム構成欄のように積層フィルムの内外を定
め、５Ｘ　１０ｃｍの袋をつくり、内部に炭酸ナトリウ
ム・１０水和物３０ｇを入れてヒートシーラーで口を封
じ、２０℃、６５％ＲＨ下で２力月静置した。２力月後
、袋を開封し７て内容物をよく除去した後、２０℃で前
記の水溶性テストを実施した。

［耐酸性テストロ上記の耐アルカリ性テストの炭酸ナトリウム・１０水和
物の代りにクエン酸を用いた他は前記と同様の水溶性テ
ストを行なった。

実施例２実施例１で使用した重合度１７００、けん化度８８モル
％のＰＶＡのかわりに、重合度２４００、けん化度８８
モル％のＰＶＡを用いた以外は実施例１と同様にして積
層フィルムを得た。その評価結果をフィルム構成ととも
に表１に示す。

実施例３重合度１１００、けん化度８５モル％、Ｎ−ビニル−２
−ピロリドン含有率１２５モル％の変性ＰＶＡを用いた
以外は実施例１と同様にして積層フィルムを得た。その
評価結果をフィルム構成とともに表１に示す。

比較例１重合度１７００、けん化度８８モル％のＰＶＡを用いて
実施例１と同様にして厚さ４０ＩのＰＶＡ単層フィルム
を得た。その評価結果をフィルム構成とともに表１に示
す。

比較例２重合度７５０、けん化度８０モル％、Ｎ−ビニル−２−
ピロリドン含有率４．０モル％の変性ＰｖＡを用いて実
施例１と同様にして厚さ４０μｍの変性ＰＶＡ単層フィ
ルムを得た。その評価結果をフィルム構成とともに表１
に示す。

比較例３実施例１と同様の積層フィルムを用いて、実施例１とは
フィルム構成の表裏（外内）を逆にして評価を行った。

その評価結果をフィルム構成ととｔ、　＋、−＊　ｌ　
１．：　７Ｆ　ｔ・　　　　　　　　　　　　　　ｐ、
ｚ−ｖ余白Ｆ１発明の効果本発明の水溶性フィルムは洗濯用洗剤、殺虫剤、漂白剤
、洗浄剤、浴用剤、トイレタリー製品う工業用薬品等の
水を含まない固体物質または液状物質の包装用フィルム
、ランドリーバッグ、園芸用種子の包装用フィルム等幅
広い用途に用いることができ、とくに、すぐれた耐アル
カリ性および耐酸性が要求される分野の包装用フィルム
としてきわめて有用である。

特許出願人　株式会社　り　ラ　し

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重合度３００〜５０００、けん化度６０〜９５モ
ル％のポリビニルアルコール（Ａ）および２−ピロリド
ン環を含有する共重合単位を分子内に１〜２０モル％含
有し、けん化度５０〜９９モル％の変性ポリビニルアル
コール（Ｂ）からなる積層構造を有する水溶性フィルム
。
（２）請求項１記載のポリビニルアルコール（Ａ）を外
層とし、請求項１記載の変性ポリビニルアルコール（Ｂ
）を内層とする積層構造を有する水溶性フィルムからな
るアルカリ性物質または酸性物質の包装体。