JPH09272774A - 酸性物質包装用水溶性フィルム - Google Patents

酸性物質包装用水溶性フィルム

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JPH09272774A
JPH09272774A JP8346296A JP8346296A JPH09272774A JP H09272774 A JPH09272774 A JP H09272774A JP 8346296 A JP8346296 A JP 8346296A JP 8346296 A JP8346296 A JP 8346296A JP H09272774 A JPH09272774 A JP H09272774A
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JP
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film
water
packaging
acidic substance
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JP8346296A
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Hirotoshi Miyazaki
弘年 宮崎
Takeshi Yuki
健 結城
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 スルホン酸基からなる共重合体単位を
0.1〜20モル%含有するポリビニルアルコール系樹
脂を製膜してなる1重量%の水溶液または水分散液にし
た場合のpHが5以下の酸性物質包装用水溶性フィル
ム。 【効果】 本発明は酸性物質包装用水溶性フィルムは、
ユニット包装用として優れた性能を有しており、水への
溶解速度が速く、機械的強度およびタフネスに優れ、酸
性物質を長期に渡って包装した場合であっても、水溶性
の経時的な低下がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は農薬や殺菌剤などの
酸性物質の包装用として優れた性能を有するポリビニル
アルコール(以下PVAと略称する)系水溶性フィルム
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、農薬をはじめとする各種薬品など
を単位量づつ水溶性フィルムに密封包装して、使用時に
その包装形態のまま水中に投入し、内容物を包装フィル
ムごと水に溶解または分散して使用する方法が多く用い
られてきている。このユニット包装の利点は使用時に危
険な薬品に直接触れることなく使用できること、一定量
が包装されているために使用時の計量が不要であること
などである。ユニット包装用の水溶性フィルムとして
は、無変性の部分けん化PVAからなるフィルムが用い
られている。これらの水溶性フィルムは冷水に易溶性
で、しかも機械的強度に優れているが、水に溶解または
分散したときに酸性を示す農薬や殺菌剤などの包装用フ
ィルムとして用いた場合には、包装して長期間に渡って
放置すると、フィルムの水溶性が経時的に低下し、水に
不溶性または難溶性となるという問題があった。
【0003】洗剤などのアルカリ性物質を包装するフィ
ルムとしては、カルボキシル基またはその塩で変性した
PVA系フィルムが知られているが、このPVA系フィ
ルムを酸性物質包装用として使用した場合には、フィル
ムの水に対する不溶化が急速に進行するという問題があ
る。また、オキシアルキレン基やカチオン性基などをP
VAに導入することも試みられているが、包装時にフィ
ルムの水溶性が低下するという問題があった。
【0004】現在、酸性物質を包装するフィルムとして
は、ポリエチレンオキサイド系フィルム、セルロース系
フィルムが知られている。しかしながら、これらのフィ
ルムは水への溶解速度が非常に遅く、フィルムの機械的
物性が不足し、低温での耐衝撃性が極端に小さいなど欠
点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決し、酸性物質包装用水溶性フィルムとして機械的強
度に優れ、柔軟でタフネスのあるフィルム物性を有し、
さらに長期間に渡って酸性物質を包装した場合であって
もフィルムの水溶性が保持される水溶性フィルムを提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる現状
に鑑み、鋭意検討した結果、スルホン酸基からなる共重
合体単位を0.1〜20モル%含有するポリビニルアル
コール系樹脂を製膜してなる1重量%の水溶液または水
分散液にした場合のpHが5以下の酸性物質包装用水溶
性フィルムを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に使用するPVA系樹脂
は、スルホン酸基からなる共重合体単位を0.1〜20
モル%含有するポリビニルエステルのけん化物である。
本発明のPVA系樹脂は、ビニルエステルと分子内にス
ルホン酸基を有する単量体とを塊状またはアルコールな
どの溶媒を用いた溶液中でラジカル開始剤の存在下で共
重合させ、しかる後にアルカリまたは酸触媒を作用させ
部分的にあるいは高度にけん化させることによって製造
される。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ギ酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ピ
バリン酸ビニルなどが挙げられ、工業的に生産されコス
ト的に有利な酢酸ビニルが通常使用される。
【0008】スルホン酸を有する単量体としては、分子
内にスルホン酸基またはその塩を含有し、ビニルエステ
ルと共重合可能なものであれば特に制限はない。具体的
な例としては、2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸またはそのアルカリ金属塩、2−アクリル
アミド−1−メチルプロパンスルホン酸またはそのアル
カリ金属塩、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸またはそのアルカリ金属塩などが挙げられ
る。この中でも、ビニルエステルとの共重合反応性やけ
ん化時の安定性などの点から、2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸またはそのアルカリ金属塩
が最も好ましい。また、エチレンスルホン酸、アリルス
ルホン酸、メタアリルスルホン酸などのオレフィンスル
ホン酸またはその塩でもよい。ここで、アルカリ金属塩
としては、Na、K、Liの塩が挙げられ、また類似物
としてアンモニウム塩やアミン塩などでもよい。スルホ
ン酸基が酸のままの状態である場合も本発明に含まれる
が、スルホン酸が強酸のため共重合中にビニルエステル
が加水分解を受けるなどの問題を生じることがあり、一
般的には部分的にあるいは完全にアルカリ金属で中和さ
れていることが望ましい。スルホン酸基からなる共重合
単位の含有量としては、0.1〜20モル%であり、好
ましくは0.5〜10モル%であり、さらに好ましくは
1〜5モル%である。0.1モル%未満では水溶性フィ
ルムの酸性物質を包装した時の水溶性の経時的な安定性
が悪く、水への溶解速度も遅い。また20モル%より大
きい場合にはフィルムの強度が大きく低下し、硬く脆く
なりフィルムとしての物性が低下する。
【0009】PVA系樹脂の重合度は特に制限はない
が、水溶性フィルムの場合にはフィルムの機械的な物性
も重要であり、10〜100μmの薄い厚さの場合でも
強い強度と柔軟性が要求されており、フィルムの強度や
タフネスの点から、粘度平均重合度(以下、重合度と略
記する)で300〜10000、好ましくは500〜8
000である。重合度が300未満ではフィルム強度が
弱くなる傾向にあり、重合度が10000より大きいと
フィルムを調製するときの溶液粘度が高くなり作業性に
問題がある。
【0010】PVA系樹脂のけん化度は、スルホン酸基
を含有したPVAを用いてフィルムにしているため広い
けん化度の範囲で水溶性が得られるが、フィルム強度、
フィルムのコシおよび製袋性を考慮すると、通常40〜
100モル%であり、好ましくは60〜100モル%、
さらに好ましくは70〜99.5モル%である。
【0011】PVA系樹脂を製膜するにあたっては、そ
の水溶液を流延するか、適当な可塑剤または水の存在下
で溶融押出するなどの任意の方法が用いられる。その
際、必要に応じて着色剤、香料、増量剤、消泡剤、剥離
剤、紫外線吸収剤、無機粉体、界面活性剤などの通常の
添加剤を適宜配合しても差し支えない。また必要に応じ
て、本発明の特徴を損なわない範囲内で、通常のPV
A、澱粉、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロ
ース、ヒドロキシメチルセルロースなどの水溶性高分子
を添加しても良い。
【0012】本発明の水溶性フィルムは、高温多湿の地
域や寒冷地でも運搬、貯蔵、使用がなされるためフィル
ムの強度やタフネスが要求され、特に低温での耐衝撃性
が必要とされる。そのためフィルムのガラス転移点を下
げるために、種々の可塑剤が用いられる。可塑剤として
はPVAの可塑剤として一般に用いられているものなら
使用可能である。具体的な可塑剤の例としては、グリセ
リン、ジグリセリン、ジエチレングリコールなどの多価
アルコール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコールなどのポリエーテル類、ビスフェノール
A、ビスフェノールSなどのフェノール誘導体、N−メ
チルピロリドンなどのアミド化合物やグリセリンやペン
タエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール
へエチレンオキサイドを付加した化合物や水などがこれ
に含まれる。可塑剤の添加量としては、使用するPVA
系樹脂の種類や使用する酸性物質の種類によっても異な
るが、PVA系樹脂100重量部に対して0〜50重量
部、好ましくは5〜30重量部である。
【0013】本発明の酸性物質としては、1重量%の水
溶液または水分散液にした場合のpHが5以下のもので
あればよく、農薬、殺菌剤、消臭剤など種々のものが含
まれる。をいう。酸性物質の水への溶解性は完全に溶解
しても、一部溶解して分散していてもよく、また無機粉
体に吸着させている物質は水中でスラリー状であっても
よいが、その1重量%の液のpHは5以下であることが
必須条件である。pHが5を越えているものは、本発明
のフィルムを使用しなくても、一般的な水溶性フィルム
で足りる。酸性物質の形状は、顆粒状、錠剤、粉体状、
場合によっては液状でも良い。酸性物質の担体として用
いられるタルク、カオリン、ベントナイト、珪藻土など
の展開剤や水への親和性を上げたり、均一に分散するた
めの界面活性剤や分散剤も本発明の物質に含まれていて
もよい。
【0014】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれによって限定されるものでは
ない。なお、実施例中、特に断りのないかぎり、「%」
および「部」は重量基準を表す。
【0015】[フィルムの水溶性の測定方法]フィルム
サンプルを40×40mmの正方形に切り、これをスラ
イドマウントで鋏み、20℃および10℃で撹拌してい
る水中にそれぞれ浸漬し、フィルムが完全に溶解するま
での時間(秒数)を測定した。
【0016】[物質のpHの測定方法]顆粒状や錠剤な
どの粉体状でないものは乳鉢で細かく砕いて粉体状に
し、その1gを秤量し、99gの蒸留水へ入れ、室温で
30分間撹拌した。この水溶液のpHを、pHメーター
で測定した。
【0017】実施例1 酢酸ビニルと2−アクリルアミド−2−メチルプロパン
スルホン酸ナトリウムをメタノール溶媒中で共重合して
得られた共重合体のメタノール溶液に、水酸化ナトリウ
ムのメタノール溶液を添加して常法によりけん化反応を
行い、重合度1650、けん化度88モル%、スルホン
酸基からなる共重合体単位の含有量2モル%のスルホン
酸基含有PVAを得た。この変性PVA100部に、グ
リセリン20部を用いて水溶液を作製し、70℃の熱ロ
ールへ流延し、厚さ40μのフィルムを得た。このフィ
ルムから10cm×15cmの袋を作り、酸性物質とし
て試薬のコハク酸の微粉末40gを入れ、熱シールして
密封した。このコハク酸の1%水溶液のpHは2.4で
あった。この包装袋をさらにアルミにポリエチレンをラ
ミネートしたフィルムで熱シールして密封し2重包装
し、酸性物質の包装袋から水や可塑剤が飛散しないよう
にした。この袋を長期保存テストの促進試験として50
℃の恒温器に入れ放置し、1ヶ月間後に取り出し、包装
したフィルムの水溶性の経時変化を調べた。結果を表1
に示す。放置後も水溶性の低下はほとんどなく良好であ
った。
【0018】比較例1 無変性のPVA(重合度1750、けん化度88モル
%)を用いた他は実施例1と同様にしてフィルムを作製
し、コハク酸を包装して包装袋の放置試験を実施し、フ
ィルムの水溶性の経時変化を調べた。結果を表1に示
す。放置後のフィルムは褐色に着色し、水に浸漬しても
ほとんど膨潤しなかった。
【0019】比較例2 マレイン酸変性PVA(重合度1280、けん化度96
モル%、変性度4モル%)を用いた他は実施例1と同様
にしてフィルムを作製し、コハク酸を包装して包装袋の
放置試験を実施し、水溶性の経時変化を調べた。結果を
表1に示す。放置後のフィルムは薄く着色し、水に全く
不溶であった。
【0020】実施例2 スルホン酸基含有単量体として2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムを用い、実施例
1と同様にして、酢酸ビニルと共重合し、ケン化反応を
行い、重合度1250、けん化度98モル%、スルホン
酸基からなる共重合体単位の含有量4モル%のスルホン
酸基含有PVAを得た。このPVA100部に、可塑剤
としてグリセリン10部およびソルビトール1モルに対
しエチレンオキサイド2モルを付加反応して得られた化
合物15部を用いて、実施例1と同様にしてフィルムを
作製し、酸性物質を含む農薬(除草剤)を包装して放置
試験を実施した。この農薬は1%分散液のpHは4.3
であった。結果を表1に示す。
【0021】実施例3 スルホン酸基含有単量体として2−アクリルアミド−1
−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムを用いる他は実
施例1と同様にして酢酸ビニルと共重合し、けん化反応
を行い、重合度980、けん化度98モル%、スルホン酸
基からなる共重合体単位の含有量5モル%のスルホン酸
基含有PVAを得た。このPVA100部に、グリセリ
ン15部およびジグリセリン10部を用いて、て実施例
1と同様にしてフィルムを作製し、実施例1のコハク酸
を包装して放置試験を実施した。結果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明は酸性物質包装用水溶性フィルム
は、ユニット包装用として優れた性能を有しており、水
への溶解速度が速く、機械的強度およびタフネスに優
れ、酸性物質を長期に渡って包装した場合であっても、
水溶性の経時的な低下がない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 220:58)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スルホン酸基からなる共重合体単位を
    0.1〜20モル%含有するポリビニルアルコール系樹
    脂を製膜してなる1重量%の水溶液または水分散液にし
    た場合のpHが5以下の酸性物質包装用水溶性フィル
    ム。
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