JPH05294358A

JPH05294358A - 水溶性熱可塑性フィルムおよびその用途

Info

Publication number: JPH05294358A
Application number: JP35278192A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiko Yamaguchi; 哲彦山口; Hirotoshi Kamata; 博稔鎌田; Kiichi Hosoda; 喜一細田; Toshiyuki Aizawa; 利行相沢; Hitoshi Nakamura; 仁至中村
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1993-11-09

Abstract

(57)【要約】【構成】Ｎ−ビニルアセトアミド３５〜９５重量％
と、ビニルエステル、（メタ）アクリル酸エステル、ビ
ニルケトン、アクリルアミド、ビニルエーテルおよび／
または（メタ）アクリルニトリル５〜６５重量％とを、
生成する共重合体が水溶性熱可塑性を示す組成の範囲で
共重合することにより得られる水溶性熱可塑性フィル
ム。【効果】長期間保存しても化学的および物理的性質の
変化が少ないため水への溶解度が変化しにくく、Ｎ−ビ
ニルアセトアミドが耐アルカリ性に優れるために、特に
粉末洗剤などの包装材として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｎ−ビニルアセトアミ
ド系水溶性熱可塑性フィルムに関する。さらに詳しく
は、Ｎ−ビニルアセトアミド単独重合体の軟化点を低下
させてフィルム特性を向上させるビニル系モノマー成分
を共重合させて得られる、Ｎ−ビニルアセトアミドとビ
ニル系モノマーとの水溶性熱可塑性共重合体からなるフ
ィルムおよびその具体的用途に関する。

【０００２】

【発明の背景】水溶性の医薬品などの化学薬品、洗剤、
殺虫剤、除草剤、殺菌剤等の農薬類、染料および顔料な
どの多くは溶解性や分散性を考慮して粉末状態で包装、
販売されているが、消費者が包装材の開封時あるいは内
容物の計量時に粉末状内容物に接触したり、空気中に飛
散した粉末が気管などの粘膜に付着して人体に炎症を起
こすなど周囲環境へ悪影響を及ぼすことがある。また、
薬品が残留付着した使用後の包装材料の廃棄処理にも注
意を要するという問題がある。そこで、上記粉末状製品
の使用に付随する問題を解決するために、使用時に包装
材そのものが溶解してしまう水溶性熱可塑性樹脂からな
る水溶性フィルムが注目されている。

【０００３】

【従来の技術】従来、水溶性熱可塑性樹脂の代表例とし
て、ポリ酢酸ビニルのアセトキシ基を酸またはアルカリ
により加水分解（けん化）して水酸基とすることにより
得られるポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略記す
る。）が知られている。

【０００４】しかし、ＰＶＡはけん化度が９５モル％以
上まで高くなると経時的に変性（結晶化）して水不溶性
となり、また反対にけん化度を８０モル％以下まで低く
して結晶化度を抑制すると疎水度が高くなり水不溶性と
なる。すなわち、ＰＶＡはけん化度８０〜９５モル％の
範囲内で水溶性を示し、前記範囲外であると水不溶性と
なる。また、けん化度８０〜９５モル％の水溶性ＰＶＡ
を、包装用フィルムのような成形体とし、その包装対象
物が酸性もしくはアルカリ性のものであるときには、速
やかにＰＶＡの加水分解が生じ、けん化度が高くなるた
め水不溶性となる。また、ＰＶＡは熱シール時などの加
熱によって架橋して、水不溶性となる。

【０００５】近年、ＰＶＡの水溶性における上記問題点
を解決するために、様々な検討が行なわれている。例え
ば、特公昭42-20845号公報にはＰＶＡを部分アルドール
アセタール化した冷水易溶性フィルム、シートおよびフ
ィラメントが開示されている。しかし、アルドールには
水酸基とアルデヒド基があるため、ＰＶＡとアルドール
の反応時にアルドール同士が反応することがあり反応の
コントロールが難しく、水溶性を長期間維持できるアセ
タール化物を工業的に製造することは困難である。

【０００６】また、ＰＶＡに他のポリマーを配合してな
る水溶性樹脂組成物が提案されている。例えば、特公昭
43-1487 号公報には高けん化度ＰＶＡ（けん化度９７モ
ル％以上）と低けん化度ＰＶＡ（けん化度７５〜９２モ
ル％）と澱粉とからなる組成物が、特開昭57-12540号公
報にはケン化度８０〜９５モル％のＰＶＡと分子量30,0
00〜40,000のポリアクリル酸のブレンドが、そして特開
昭53-24351号公報には低分子量ＰＶＡと中間分子量ＰＶ
Ａ（いずれもけん化度８５〜９０モル％）とエチレン性
不飽和基含有アルキルエステル（例えばアクリル酸アル
キルエステル、メタクリル酸アルキルエステル）とポリ
エチレングリコールからなる組成物がそれぞれ開示され
ているが、いずれの樹脂組成物もアルカリ性成分に対し
て不安定なため、加水分解の進行による水への不溶化現
象は避けられない。また、ＰＶＡを不飽和カルボン酸で
変性した組成物が提案されているが（水溶性高分子の応
用と市場、ＣＭＣ出版）、酸性の物質と接触すると冷水
易溶性が損なわれる。

【０００７】水溶性あるいは親水性高分子化合物として
は上記のＰＶＡ以外にも、ポリビニルピロリドン、アク
リル酸およびアクリルアミドの重合体、デンプン、カル
ボキシメチルセルロース、タンパクなどがあるが、フィ
ルムへの加工が困難であること、水溶液がゲル化するこ
となどの問題があり、水溶性フィルム基材には適用でき
ない。

【０００８】一方、本発明に関連するものとして、Ｎ−
ビニルアセトアミド（以下、ＮＶＡと略記する。）およ
びその同族化合物の単独重合体、共重合体あるいはこれ
らを含む組成物が知られている。例えば、ＮＶＡの重合
体を含有する組成物として、ＮＶＡを含有しＰＶＡを主
要成分とする感光性樹脂組成物（特開昭58-21736号公
報）、接着性水性高分子分散液（特開昭58-5361 号公
報）および熱可塑性冷水溶性フィルムおよび成形物（特
開昭60-228551 号公報）が開示されている。

【０００９】また、ＮＶＡおよびその同族化合物の共重
合体としては、成形体や繊維用の第２級Ｎ−ビニルカル
ボン酸アミドとオレフィン系不飽和化合物（特公昭45-2
3356号公報）、分散剤用のＮＶＡとパーフルオロアルキ
ル基含有エチレン性不飽和化合物の共重合体（特開昭63
-186713 号公報）、原油の回収用流動性向上剤などとし
て、ＮＶＡとアクリル酸エステル等のビニルモノマ−と
の共重合体（特開昭52-85286号、同58-217058 号、同59
-86614号公報）などが提案されている。しかし、これま
で水溶性包装基材に適用できるＮＶＡの（共）重合体か
らなるフィルムは知られていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
はＰＶＡをベースとした水溶性熱可塑性組成物における
上記の欠点を解決し、水溶性、フィルム成形性（加工
性）、強度、柔軟性、熱シール性等の特性に優れた水溶
性熱可塑性フィルムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、水溶性樹
脂の成分として耐アルカリ性に優れているＮＶＡに着目
し、ＮＶＡと他のモノマーとの共重合体について鋭意研
究を重ねた結果、ＮＶＡと特定のビニル系モノマーとの
共重合体が、ＮＶＡの単独重合体の軟化点を低下させ、
かつフィルム特性を向上させ、従来水溶性樹脂として使
用されているＰＶＡ系の樹脂のもつ上記種々の欠点が解
決できる熱可塑性共重合体であることをを見出し、本発
明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は１）実質的にＮ−ビニルアセトアミドとビニル系モノマ
ーとの共重合体からなる水溶性熱可塑性フィルム、２）ビニル系モノマーが、一般式(I) ＣＨ₂＝ＣＨ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ₁ (I) （式中、Ｒ₁は炭素数１〜４の低級アルキル基を表わ
す。）で示される化合物、一般式(II) ＣＨ₂＝Ｃ（Ｒ₂）−ＣＯＯＲ₃ (II) （式中、Ｒ₂は水素またはメチル基を表わし、Ｒ₃は炭
素数１〜４の低級アルキル基を表わす。）で示される化
合物、一般式(III)

【化２】（式中、Ｒ₄は水素またはメチル基を表わし、Ｒ₅は水
素またはメチル基を表わし、Ｒ₆は水素、炭素数１〜４
の低級アルキル基またはフェニル基を表わし、ｎは１〜
１００の整数を表わす。）で示される化合物、一般式(I
V) ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯ−Ｒ₇ (IV) （式中、Ｒ₇は炭素数１〜４の低級アルキル基を表わ
す。）で示される化合物、一般式(V) ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯ−Ｎ（Ｒ₈）Ｒ₉ (V) （式中、Ｒ₈およびＲ₉は各々独立して水素または炭素
数１〜４の低級アルキル基を表わすが、同時に水素を表
わすことはない。）で示される化合物、一般式(VI) ＣＨ₂＝ＣＨ−Ｏ−Ｒ₁₀ (VI) （式中、Ｒ₁₀は炭素数１〜４の低級アルキル基を表わ
す。）で示される化合物、および一般式(VII) ＣＨ₂＝Ｃ（Ｒ₁₁）−ＣＮ (VII) （式中、Ｒ₁₁は水素またはメチル基を表わす。）で示さ
れる化合物から選択される１種以上の化合物である前記
１に記載の水溶性熱可塑性フィルム、

【００１３】３）Ｎ−ビニルアセトアミド３５重量％以
上９５重量％以下、およびビニル系モノマー５重量％以
上６５重量％以下の範囲内で、得られる共重合体が水溶
性かつ熱可塑性を示す組成割合で共重合して得られる前
記１に記載の水溶性熱可塑性フィルム、および４）前記１記載の水溶性熱可塑性フィルムからなる水溶
性包装材、種子テープ用基材、特殊印刷用基材などに対
する用途に関するものである。

【００１４】

【発明の構成】以下、本発明を詳細に説明する。ビニル系モノマー本発明の水溶性熱可塑性フィルム用の共重合体を調製す
るにあたり、共重合のコモノマーとして使用するビニル
系モノマーは、ＮＶＡとの共重合体がフィルム等に成形
できる熱可塑性と水に溶解する性質を兼ね備えたもので
ある。

【００１５】このような性質を備えた共重合体を与える
ビニル系モノマーについて具体的に説明する。一般式
(I) で示される化合物として、例えば、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル等が挙
げられるが、特に酢酸ビニルが好ましい。

【００１６】一般式(II)で示される化合物として、例え
ば、（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ｎ−プロピル、（メタ）アク
リル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、
（メタ）アクリル酸 sec−ブチル、（メタ）アクリル酸
ｔ−ブチル等が挙げられるが、特にアクリル酸メチル、
アクリル酸エチルが好ましい。

【００１７】一般式(III) で示される化合物として、例
えば、（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコール、
（メタ）アクリル酸ポリプロピレングリコール、メタア
クリル酸ポリエチレングリコールポリプロピレングリコ
ール、アクリル酸２−メトキシエチル、アクリル酸２−
ブトキシエチル、アクリル酸エトキシジエチレングリコ
ール、アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、ア
クリル酸メトキシジプロピレングリコール、アクリル酸
フェノキシポリエチレングリコール、（メタ）アクリル
酸メトキシポリエチレングリコール、メタクリル酸メト
キシジエチレングリコール、メタクリル酸２−フェノキ
シエチル等が挙げられるが、特にアクリル酸２−メトキ
シエチル、アクリル酸エトキシジエチレングリコール、
アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、（メタ）
アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、メタクリ
ル酸メトキシジエチレングリコール、（メタ）アクリル
酸ポリエチレングリコールが好ましい。

【００１８】一般式(IV)で示される化合物として、例え
ば、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ｎ−プ
ロピルビニルケトン、イソプロピルビニルケトン、ｔ−
ブチルビニルケトン、イソブチルビニルケトン等が挙げ
られるが、特にメチルビニルケトン、エチルビニルケト
ンが好ましい。

【００１９】一般式(V) で示される化合物として、例え
ば、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルア
ミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチ
ルアクリルアミド、Ｎ− sec−ブチルアクリルアミド、
Ｎ−イソブチルアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリ
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−
ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアク
リルアミド、Ｎ，Ｎ−イソブチルアクリルアミド等が挙
げられるが、特にＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、
Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミドが好ましい。

【００２０】一般式(VI)で示される化合物として、例え
ば、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、イソプロピルビニルエーテ
ル、ｎ−ブチルビニルエーテル、 sec−ブチルビニルエ
ーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニル
エーテル等が挙げられるが、特にメチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテルが好ましい。一般式(VII) で
示される化合物として、例えば、アクリルニトリル、メ
タクリルニトリル等が挙げられる。

【００２１】上記ビニル系モノマー以外でも、特許請求
の範囲に記載した組成の範囲内でＮＶＡとの共重合体
が、水溶性と熱可塑性の性質をもつ共重合体が得られる
のであれば、使用することができる。またこれらのビニ
ル系モノマーは、共重合時に単独で使用してもよいし、
２種類以上併用しても良い。

【００２２】本発明において、上記ビニル系モノマーと
ＮＶＡとの配合割合は、ビニル系モノマーの種類によっ
て異なるが、得られた共重合体が水溶性および熱可塑性
を示すような割合であればよく、一般にＮＶＡ：ビニル
系モノマー＝３５〜９５重量％：６５〜５重量％であ
る。ＮＶＡの割合が３５重量％未満となると（ビニル系
モノマーが６５重量％を越えると）、水に不溶性となっ
たり、十分な耐酸性、耐アルカリ性が得られなくなる。
また、ＮＶＡの割合が９５重量％を越えると（ビニル系
モノマーが５重量％未満となると）、柔軟性が失われた
り、熱融着性が低下する。

【００２３】本発明に係る個々のビニル系モノマーの配
合割合を次に述べる。ビニル系モノマーが、前記一般式
(I) においてＲ₁が炭素数１〜２のアルキル基である化
合物、前記一般式(II)においてＲ₃が炭素数１〜２のア
ルキル基である化合物、前記一般式(III) で示される化
合物、前記一般式(IV)においてＲ₇が炭素数１〜２のア
ルキル基である化合物、前記一般式(V) においてＲ₈と
Ｒ₉の炭素数の和が１〜４である化合物および前記一般
式(VI)においてＲ₁₀が炭素数１〜２のアルキル基である
化合物の場合、その配合割合は、５〜６５重量％、好ま
しくは２０〜６０重量％である。

【００２４】ビニル系モノマーが、前記一般式(I) にお
いてＲ₁が炭素数３〜４のアルキル基である化合物、前
記一般式(II)においてＲ₃が炭素数３〜４のアルキル基
である化合物、前記一般式(IV)においてＲ₇が炭素数３
〜４のアルキル基である化合物、前記一般式(V) におい
てＲ₈とＲ₉の炭素数の和が５〜８である化合物および
前記一般式(VI)においてＲ₁₀が炭素数３〜４のアルキル
基である化合物の場合、その配合割合は、５〜２５重量
％、好ましくは５〜２０重量％である。

【００２５】ビニル系モノマーが、前記一般式(VII) で
示される化合物の場合、その配合割合は５〜４０重量
％、好ましくは１０〜３０重量％である。また、ビニル
系モノマーとして、前記一般式(I) 〜(VII) で示される
化合物を２種以上併用する場合、その配合割合は５〜６
５重量％、好ましくは２０〜６０重量％である。

【００２６】重合方法本発明の水溶性熱可塑性樹脂を製造する重合方法には特
に制限はないが、ラジカル重合による共重合が好まし
い。ラジカル重合としては、溶液重合、沈殿重合、塊状
重合、懸濁重合などいずれもが可能であるが、反応制御
の面から、水または水と水に可溶性の適当な有機溶媒と
の混合溶媒にモノマーとラジカル重合開始剤を溶解し
て、反応開始温度に昇温して行なう溶液重合、および同
様な方法で生成したポリマーが不溶性の有機溶媒を用い
て生成ポリマーを沈殿させる沈殿重合が好ましい。

【００２７】開始剤重合開始剤としては、有機過酸化物系、アゾビス系、レ
ドックス系のなかから、使用する重合溶媒への溶解度に
あわせて選択することができる。そのような重合開始剤
の具体例としては、2,2'−アゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2'−アゾビス（2-アミノジプロパン）二塩酸塩、
2,2'−アゾビス（N,N'−ジメチレンイソブチルアミジ
ン）二塩酸塩などのアゾビス系、ベンゾイルパーオキサ
イド、ラウロイルパーオキサイドなどの有機過酸化物
系、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどのレドック
ス系開始剤などが挙げられる。

【００２８】開始剤の使用量はモノマーに対して0.01〜
５重量％の範囲で任意に選択することができるが、好ま
しくは0.05〜３重量％、特に好ましくは 0.1〜２重量％
である。開始剤の量が５重量％を越えると反応が急激に
進行し、反応制御が困難になったり、生成した共重合体
の分子量が低くなって成形後の共重合体の強度が低下し
てしまうことがある。また、0.01重量％未満であると少
なすぎて収率が低くなったりすることもある。

【００２９】重合溶媒重合反応に使用する溶媒はラジカル重合を阻害すること
がなく、ＮＶＡと使用するビニル系モノマーを溶かし得
る溶媒であれば特に制限なく使用することができる。そ
のような溶媒としては水、有機溶媒ではイソプロピルエ
ーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレング
リコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメ
チルエーテルなどのエーテル系、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソアミルな
どのエステル系、アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン
系、キシレン、トルエンなどの芳香族、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミドなどのアルキルアミド系
などが例示される。これらの溶媒は単独で使用してもよ
いし、２種類以上の溶媒を混合して使用しても良い。特
に好ましい溶媒としては、水、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ア
セトン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなどが挙げら
れる。溶媒の量は使用する重合法により、異なるが、溶
液重合や沈殿重合の場合モノマーと等量〜２０倍程度、
好ましくは 1.5〜１０倍である。

【００３０】モノマー濃度重合時のモノマー濃度は重合法により任意に選択するこ
とができる。しかし溶液重合、沈殿重合の場合は、モノ
マーの濃度が５０重量％を越えると反応が急激に進み反
応制御が困難になる。また５重量％未満では、反応時間
が長すぎたり、反応１回当りの収量が少なく生産効率が
悪くなるので、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０
重量％が適当である。

【００３１】重合温度および重合時間重合温度および重合時間は、使用するモノマー、重合開
始剤、溶媒の種類により任意に選択することができる
が、重合温度は反応制御の面から２０℃〜溶媒の沸点が
好ましく、重合時間は１〜８時間が好ましい。

【００３２】このようにして得られた共重合体の分子は
ＮＶＡとＮＶＡ以外のビニル系モノマーがランダムに配
列した直鎖状の構造、また一部は枝分かれ状の構造をを
とっていると考えられる。重合度は共重合体の水に対す
る溶解度や成形物の強度と密接な関係があり、重合度が
高すぎると水に溶けにくくなり、成形も難しくなり、ま
た重合度が低すぎると成形物の強度が低下する。本発明
の共重合体の平均重合度は、２０〜100,000 、好ましく
は５０〜10,000、さらに好ましくは１００〜1,000 であ
る。

【００３３】共重合体の成形方法次に、得られた共重合体の成形方法について説明する。
ＮＶＡとビニルモノマーとの共重合液は高粘度の液体、
寒天状またはスラリー状となる。いずれの状態の場合で
も、脱溶媒をして共重合体を単離する。次いで、得られ
た共重合体を溶融後成形機にかけて膜状等に成形しても
よいし、適当な溶媒で希釈、あるいは溶解して溶液キャ
スティング法で成膜してもよい。成形の方法は一般的な
押し出し成形方法を適用することができ、Ｔダイ法、イ
ンフレーション法などが例示される。成形温度は５０〜
３００℃の範囲から任意に選択することができるが、共
重合体の軟化点より高い温度で行うのが望ましい。

【００３４】また、成形時に柔軟性を付与するための可
塑剤を添加しても良い。そのような可塑剤としてはグリ
セリン、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、ポリグリセロール、テト
ラエチレングリコール、トリエタノールアミン、１，３
−ブタンジオールなどが挙げられる。また所望により着
色用の水溶性染顔料などを添加することもできる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の水溶性熱可塑性フィルムは、長
期間保存しても化学的および物理的性質の変化が少ない
ため、水への溶解度が変化しにくく、またＮＶＡが耐ア
ルカリ性に優れるために、その特性を生かし種々の用途
に利用できる。具体的には、洗剤、農薬、染料、工業薬
品、水処理剤などの包装材、ナプキン防漏膜、ナプキ
ン、使い捨て手袋等の衛生用品の包装材、ランドリーバ
ッグ、種子テープ用基材、特殊印刷等の用途に好適に用
いることができる。以下、それぞれの用途について具体
的に説明する。

【００３６】

【用途】

（１）洗剤、農薬等の包装材粉末洗剤（界面活性剤、ビルダー、漂白剤、酵素などを
主要成分とする）を１回分の使用量（２０〜４０ｇ）ず
つ小袋に包装し、使用の際にそのまま洗濯機内の水中に
投じ、溶解させて使用できる。このための粉末洗剤用フ
ィルムの膜厚は機械的強度及び、溶解速度を満たすため
に１５〜５０μｍが好ましい。洗剤はアルカリ性を示す
ため、耐アルカリ性のＮＶＡ成分を含む本発明の共重合
体がこの目的に特に好適である。粉末洗剤の包装材とし
て用いることにより、直接内容物に触れずに使用できる
こと、事前の計量により溶解操作の合理化と使用量の適
正化が図れること、使用後の包装材の処理にわずらわさ
れないこと等の利点がある。

【００３７】農薬の包装材として使用する場合は、特に
水和剤、水溶剤の包装剤として使用される。対象となる
農薬としては殺虫剤、殺菌剤、除草剤、殺ダニ剤などが
挙げられる。一般に、農薬の場合、微粉砕されているた
め、開封したとき飛散し、皮膚や呼吸器系に悪影響を及
ぼすが、水溶性フィルムで包装することにより飛散が防
止できる。

【００３８】（２）病院用ランドリーバッグ水溶性フィルムのバッグに病院内の汚染した器具、衣
類、シーツなどを発生箇所で直ちに密封包装し、そのま
ま洗濯設備等に送ることで、病院内の病原菌の拡散が抑
制され二次感染を防止できる。水溶性フィルムを病院用
ランドリーバッグとして用いるときには、常温で水不溶
性で、温水（５５〜６０℃）に対して水溶性であるこ
と、濡れ強度が大きいこと、通常の取扱では破袋しない
ことなどが適性条件として挙げられる。

【００３９】（３）種子テープ用基材水溶性フィルムのテープ上にダイコン、ゴボウ、ニンジ
ン、ホウレンソウなど野菜、草花などの種子を一定間隔
に並べ、この種子を包むようにテープで巻き、その上か
ら糸を螺旋上に巻いて種子を固定、もしくはフィルムの
テープ２枚の間に種子を並べ、フィルムを溶着して固定
し用いることができる。また、テープには植物の栄養成
分等を混入させてもよい。テープを畑に直線上に並べて
土で覆い、水を散布することによりフィルムが溶解し、
種子を等間隔で植える好適な手段として用いることがで
きる。除草時、収穫時の作業性より直線上に種子を蒔い
たり植物の成長の面より一定距離をおいて種子を蒔くこ
とが重要であるが、テープを使用することにより、さし
て労力を使わずにこの種蒔を容易に行なうことができ
る。

【００４０】（４）特殊印刷パターンを印刷した水溶性フィルムを、印刷面を上にし
て液体上に浮かべ、その後に被印刷物を押しあて、液圧
によりパターンを転写する。この印刷は建材、アルミサ
ッシ、木工品、事務器、石材などに用いることができ、
印刷後のフィルムは水洗により除去することができる。

【００４１】また、水溶性フィルムに対して疎水性イン
キで印刷し、印刷部分の非親水性と非印刷部分の親水性
の差により、水に濡れた際大きな伸縮性の差を生じる。
この性質を利用して未硬化の石膏、セメント面などに印
刷パターンに従った凹凸面を作り、建築物の壁面装飾な
どに生かすことができる。このフィルムは、濡れによる
伸縮性が大きく、石膏面などを深く掘り込む力と、形状
保持力が必要とされ、凹凸や曲面のあるものの印刷に適
する。さらに、電子産業分野でのプリント基板、フレキ
シブル基板、タッチパネルなどの製造工程のスクリーン
印刷用フィルムに応用することもできる。

【００４２】

【実施例】以下に、水溶性熱可塑性フィルムの実施例お
よび使用例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明
は以下の例に限定されるものではない。

【００４３】実施例１〜３第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
の水（４００ｇ）を撹拌機、窒素導入管、冷却器を備え
た１リットルの四つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気
下、重合開始剤の2,2'−アゾビス（２−アミノジプロパ
ン）二塩酸塩（ 0.10 ｇ）を加えたのち、撹拌しながら
所定の温度に昇温した。その温度で所定時間重合させた
後、放冷し、ゲル状の重合液に、約２リットルの水を加
えてゲルを溶解した後、約１０リットルのアセトン中に
注入して共重合体を沈殿精製し、それぞれ第１表に示す
収量の水溶性共重合体を得た。

【００４４】実施例４第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
のジオキサン（４００ｇ）を撹拌機、窒素導入管、冷却
器を備えた１リットルの四つ口フラスコに仕込み、窒素
雰囲気下、重合開始剤のベンゾイルパーオキサイド（
0.10 ｇ）を加えたのち、撹拌しながら所定の温度に昇
温した。生成した共重合体はジオキサン中に析出してき
た。その温度で所定時間重合させた後、放冷した。重合
液はスラリー状になった。これを、約２リットルのメタ
ノールに溶解した後、約１０リットルのアセトン中に注
入して共重合体を沈殿精製して、第１表に示す収量の水
溶性共重合体を得た。

【００４５】実施例５第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
のジオキサン（４００ｇ）および重合開始剤として2,2'
−アゾビスイソブチロニトリル（ 0.10 ｇ）を用い、実
施例４と同様な方法により反応および後処理をし、第１
表に示す収量の水溶性共重合体を得た。

【００４６】実施例６第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
の水（４００ｇ）および重合開始剤として2,2'−アゾビ
ス（２−アミノジプロパン）二塩酸塩（ 0.10ｇ）を用
い、実施例１〜３と同様な方法により反応および後処理
をし、第１表に示す収量の水溶性共重合体を得た。

【００４７】実施例７，８第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
の水（４００ｇ）および重合開始剤として過硫酸カリウ
ム（ 0.20 ｇ）、亜硫酸水素ナトリウム（ 0.40 ｇ）を
用い、実施例１〜３と同様な方法により反応および後処
理をし、それぞれ第１表に示す収量の水溶性共重合体を
得た。

【００４８】実施例９，１０第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
のジオキサン（４００ｇ）および重合開始剤としてラウ
ロイルパーオキサイド（ 0.50 ｇ）を用い、実施例４と
同様な方法により反応および後処理をし、それぞれ第１
表に示す収量の水溶性共重合体を得た。

【００４９】実施例１１〜１６第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
の水（４００ｇ）および重合開始剤として2,2'−アゾビ
ス（２−アミノジプロパン）二塩酸塩（ 0.10ｇ）を用
い、実施例１〜３と同様な方法により反応および後処理
をし、それぞれ第１表に示す収量の水溶性共重合体を得
た。

【００５０】実施例１７〜２１第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
の水（３００ｇ）とジオキサン（１００ｇ）および重合
開始剤として2,2'−アゾビス（２−アミノジプロパン）
二塩酸塩（ 0.10 ｇ）を用い、実施例１〜３と同様な方
法により反応および後処理をし、それぞれ第１表に示す
収量の水溶性共重合体を得た。

【００５１】比較例１〜４第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
のジオキサン（４００ｇ）を撹拌機、窒素導入管、冷却
器を備えた１リットルの四つ口フラスコに仕込み、窒素
雰囲気下、重合開始剤のベンゾイルパーオキサイド（
0.10 ｇ）を加えた後、撹拌しながら所定の温度に昇温
した。その温度で所定の時間重合させた後放冷し、重合
液に約１リットルのメタノールを加えて重合液を希釈し
た。この溶液を約１０リットルの水に注入して共重合体
を沈殿させた。さらに得られた共重合体をアセトンに再
溶解した後、ヘキサン：アセトン＝９：１の混合溶媒約
１０リットルに注入して共重合体を沈殿精製し、それぞ
れ第１表に示す収量の共重合体を得た。

【００５２】比較例５第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
のジオキサン（４００ｇ）および重合開始剤として2,2'
−アゾビスイソブチロニトリル（ 0.30 ｇ）を用い、比
較例１〜４と同様な方法により反応および後処理をし、
第１表に示す収量の水溶性共重合体を得た。

【００５３】比較例６第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
の水（４００ｇ）および重合開始剤として過硫酸カリウ
ム（ 0.50 ｇ）、亜硫酸水素ナトリウム（1.0ｇ）を用
い、第１表に示した条件で重合した。ポリマーは溶媒の
水中に析出し、スラリー状となった。スラリー状のポリ
マーをろ過、水でよく洗浄後、乾燥して第１表に示す収
量の共重合体を得た。

【００５４】比較例７〜１０第１表に示すように、ＮＶＡ、ビニル系モノマー、溶媒
の水（４００ｇ）および重合開始剤として2,2'−アゾビ
ス（２−アミノジプロパン）二塩酸塩（ 0.10ｇ）を用
い、実施例１〜３と同様な方法により反応および後処理
をし、それぞれ第１表に示す収量の水溶性共重合体を得
た。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】表中、開始剤の欄の記号は以下の意味を表
わす。Ａ：2,2'−アゾビス（２−アミノジプロパン）二塩酸塩Ｂ：ラウロイルパーオキサイドＣ：ベンゾイルパーオキサイドＤ：2,2'−アゾビスイソブチロニトリルＥ：過硫酸カリウム／亜硫酸水素ナトリウム

【００５８】また、実施例で調製した代表的な共重合体
（実施例１，２，３，５，７，１０，１１および１６の
共重合体）のガラス転移温度をＤＳＣ（セイコー電子工
業株式会社製SSC/5200）で測定した結果を第２表に示
す。

【００５９】

【表３】

【００６０】比較例１１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、重合度６１０、けん化度８４モル％のポリビニル
アルコールを得た。比較例１２対応する酢酸ビニルの３０％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、重合度1590、けん化度９０モル％のポリビニルアル
コールを得た。

【００６１】

【フィルム成形】押出し成形実施例１〜２１で調製した共重合体１ｋｇを押出し機で
温度２００〜３００℃で溶融押出し、ペレタイザーを用
いてペレット化した。このペレットをＴダイ成形機を用
いて温度２００〜３００℃で成形し厚み３０μｍのフィ
ルムを得た。

【００６２】キャスティングによる成膜比較例１〜１０で調製した共重合体を、メタノールまた
は水で５％濃度になるように調整した後、キャスティン
グ法により厚み約３０μｍのフィルムを得た。また、比
較例１１および比較例１２で得られたポリビニルアルコ
ールは濃度１５％の水溶液となるように調節したのち、
キャスティング法により厚み約３０μｍのフィルムを得
た。

【００６３】

【評価法】水溶性テスト２０℃６０％ＲＨで３ヶ月保存した実施例１〜２１およ
び比較例１〜１２のフィルムを３×３ｃｍ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２
０℃の蒸留水に浸漬し、フィルムの溶解状態をテストし
た。結果を第３表に示す。表中、○は完全に溶解したこ
とを示し、×は不溶解分が残ったことを示す。

【００６４】ヒートシール性テスト５×５ｃｍの大きさの実施例１〜２１および比較例１〜
１２のフィルムを２０℃、６０％ＲＨで一晩調湿したの
ち、同じ種類のフィルムを２枚重ね合わせ、１６０℃に
加熱したヒートシーラーで１秒間ヒートシールした。そ
の結果を第３表に示す。表中、○はシール性良好、×は
シールした部分が容易に剥離することを示し、−は試験
しなかったことを示す。

【００６５】

【表４】

【００６６】

【使用例】使用フィルムの成形実施例１〜２１で調製した共重合体１００重量部と可塑
剤とを、第４表に示す組成で押し出し機を用い温度１５
０〜２８０℃で溶融押し出しし、ペレタイザーを用いて
ペレット化した。このペレットをＴダイ成形機を用いて
温度１５０〜２８０℃で成形し、所定の厚み（３０μ
ｍ，１８μｍ）のフィルム（使用フィルム１〜２１）を
得た。

【００６７】比較フィルムの成形比較例１１と比較例１２のポリビニルアルコール１００
重量部（固形分）と可塑剤とを、第４表に示す組成で、
固形分濃度１５％までメタノールで希釈した後キャステ
ィング法にて膜厚３０μｍのフィルム（比較フィルム１
１，１２）を得た。

【００６８】

【表５】

【００６９】使用例１：洗剤の水溶性包装材料包装材の水溶性試験粉状洗剤（花王（株）社製アタック）１ｇを、上記で
成形して得た使用フィルム２、４、５、７、９、１１、
１４、１８、２０、２１（３０μｍ）および比較フィル
ム１１、１２を用い、４×４ｃｍの大きさとなるように
ヒートシーラーで包装し、単位包装洗剤を作製した。こ
の単位包装洗剤を使用して、以下の試験を行なった。前
記単位包装洗剤を３ヶ月間２０℃、ＲＨ６０％の恒温室
に保存したのち、内容物を出した。包装材部分はマグネ
チックスターラーで緩やかに撹拌した３リットルの水道
水（１５℃）に投入し、１０分後未溶解分の有無を目視
判定した。その結果を第５表に示す。

【００７０】単位包装洗剤の溶解性試験粉状洗剤（花王（株）社製アタック）２０ｇを、上記
で成形して得た使用フィルム２、４、５、７、９、１
１、１４、１８、２０、２１（３０μｍ）および比較フ
ィルム１１、１２を用い、１６×８ｃｍの大きさになる
ようにヒートシーラーで包装し、包装洗剤の溶解性につ
いて試験を行なった。試験は洗濯機（（株）日立製作所
製静御前）に１５℃の水道水３０リットル入れ、前記
単位包装洗剤を投入し、弱反転で５分間撹拌した後排水
し、泡をすくい取り、目視判定した。その結果を第５表
に示す。

【００７１】

【表６】

【００７２】使用例２：農薬の水溶性包装材料市販のスミチオン［２−クロル−４，６−ビス（エチル
アミノ）−１，３，５−トリアジン］水和剤２ｇを、上
記で成形して得た使用フィルム１、３、４、６、８、１
０、１２、１５、１６、１７、２１（３０μｍ）および
比較フィルム１１、１２を用い、６×３ｃｍの大きさに
なるようにヒートシーラーで包装し、農薬包装剤を作製
した。また、市販のマンゼブ（亜鉛配位エチレンビスジ
チオカルバミン酸マンガン塩）水和剤２ｇについても、
同様に農薬包装剤を作製した。このようにして得られた
農薬包装材を３ヶ月間２０℃、ＲＨ６０％の恒温室に保
存した。保存後、内容物のスミチオン水和剤および市販
のマンゼブ水和剤を取出し、フィルムはマグネチックス
ターラーで緩やかに撹拌しておいた１５℃、１リットル
の水に投入し、１０分後に未溶解物の有無を目視判定し
た。その結果を第６表に示す。

【００７３】

【表７】

【００７４】使用例３：種子テープ用基材長さ２５ｍ、幅３ｃｍに調整した使用フィルム２，６，
１０（１８μｍ）２枚の間に大根の種子を２５ｃｍ間隔
で１粒ずつ並べて１００株溶着固定した種子テープを作
製した。この種子テープを試験農場に播種し、７日後に
大根の発芽率を調べた。また、対照として種子テープを
使わないで大根の種子を２５ｃｍ間隔で１粒ずつ１００
株播種し（対照区）、その発芽率を比較し、水溶性テー
プの発芽に対する影響を調べた。また、播種後６７日経
過後の大根の根の成長度を比較した。その結果を第７表
に示す。

【００７５】

【表８】表中、発芽率は下記式により算出した。発芽率（％）＝（発芽した数／播種した数）×１００

【００７６】使用例４：転写印刷用シート２０×２０ｃｍの大きさに調整した使用フィルム３，
４，１１，１６（３０μｍ）を用い、そのフィルムの上
に油性の熱可塑性インキ（黒）を用いて所望の模様を印
刷し、転写シートを作製した。この転写シートの印刷面
を紙上にのせたまま、紙面を下にして８０℃の熱板上に
おき、上より手で印刷面を軽く２〜３回押さえることに
より、フィルムを紙に密着させた。これを３０℃、５リ
ットルの水道水に３分間浸漬後取り出し、水洗してから
転写性の良否を目視により確認した。その結果を第８表
に示す。

【００７７】

【表９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 220/28 ＭＭＬ 7242−4Ｊ 220/56 ＭＮＣ 7242−4Ｊ 299/02 ＭＲＳ 7442−4ＪＣ０８Ｊ 5/18 ＣＥＲ 9267−4ＦＣ０８Ｌ 39/00 ＬＪＹ 7921−4Ｊ (72)発明者相沢利行大分県大分市大字中の洲２昭和電工株式会社大分研究所内 (72)発明者中村仁至大分県大分市大字中の洲２昭和電工株式会社大分研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的にＮ−ビニルアセトアミドとビニ
ル系モノマーとの共重合体からなる水溶性熱可塑性フィ
ルム。
【請求項２】ビニル系モノマーが、一般式(I) ＣＨ₂＝ＣＨ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ₁ (I) （式中、Ｒ₁は炭素数１〜４の低級アルキル基を表わ
す。）で示される化合物、一般式(II) ＣＨ₂＝Ｃ（Ｒ₂）−ＣＯＯＲ₃ (II) （式中、Ｒ₂は水素またはメチル基を表わし、Ｒ₃は炭
素数１〜４の低級アルキル基を表わす。）で示される化
合物、一般式(III) 【化１】（式中、Ｒ₄は水素またはメチル基を表わし、Ｒ₅は水
素またはメチル基を表わし、Ｒ₆は水素、炭素数１〜４
の低級アルキル基またはフェニル基を表わし、ｎは１〜
１００の整数を表わす。）で示される化合物、一般式(I
V) ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯ−Ｒ₇ (IV) （式中、Ｒ₇は炭素数１〜４の低級アルキル基を表わ
す。）で示される化合物、一般式(V) ＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯ−Ｎ（Ｒ₈）Ｒ₉ (V) （式中、Ｒ₈およびＲ₉は各々独立して水素または炭素
数１〜４の低級アルキル基を表わすが、同時に水素を表
わすことはない。）で示される化合物、一般式(VI) ＣＨ₂＝ＣＨ−Ｏ−Ｒ₁₀ (VI) （式中、Ｒ₁₀は炭素数１〜４の低級アルキル基を表わ
す。）で示される化合物、および一般式(VII) ＣＨ₂＝Ｃ（Ｒ₁₁）−ＣＮ (VII) （式中、Ｒ₁₁は水素またはメチル基を表わす。）で示さ
れる化合物から選択される１種以上の化合物である請求
項１に記載の水溶性熱可塑性フィルム。
【請求項３】Ｎ−ビニルアセトアミド３５重量％以上
９５重量％以下およびビニル系モノマー５重量％以上６
５重量％以下の範囲内で、得られる共重合体が水溶性か
つ熱可塑性を示す組成割合で共重合して得られる請求項
１に記載の水溶性熱可塑性フィルム。
【請求項４】請求項１記載の水溶性熱可塑性フィルム
からなる水溶性包装材。
【請求項５】請求項１記載の水溶性熱可塑性フィルム
からなる種子テープ用基材。
【請求項６】請求項１記載の水溶性熱可塑性フィルム
からなる印刷用基材。