JPS594291B2 - プルランフイルムの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプルランフィルムを溶液流延法によつて製造す
るに際し、フィルムの含水率が４〜１３％の範囲内に達
した時点で金属表面または塗装表面から該フィルムを剥
離することにより、フィルムの切断等のトラブルなしに
長時間連続製膜しうる１０プルランフィルムの製造方法
に関し、さらには、該プルラン水溶液にシヨ糖脂肪酸エ
ステルを添加することにより、フィルム製造用の回転ド
ラムもしくはエンドレスベルトの表面金属や塗装材質の
いかんにかかわらず、フィルムの剥離性を容易な１５ら
しめるプルランフィルムの製造方法に関する。

プルランフィルムの製造法としては、従来含水押出法や
溶液流延法が知られているが、薄膜を得るには厚み精度
や外観等の利点により溶液流延法が工業的に有利である
。フ０ プルランフィルムを工業的に流延法で製造する
には、プルラン水溶液を回転加熱ドラムもしくはエンド
レスベルトの表面にできるだけ均一厚さに流延し、これ
を加熱乾燥して連続的にフィルムを生成させるのである
が、プルランは金属面や樹脂一 フ５ 塗料による塗装
面との接着力が大きいため乾燥後フィルムをドラムもし
くはエンドレスベルトより剥離することは容易でない。

さらにはプルランフィルムは乾燥時に脆くなる傾向があ
り、剥離時にフィルムが切断する等のトラブルが生じや
すい。Ｊ ！０ かような問題点があるために、従来プ
ルランフィルムを工業的に連続製膜することは非常に困
難であつた。従来、ポリビニルアルコール等の水溶性ポ
リマーフィルムを溶液流延法により製造する方法に関Ｊ
゜５し多くの有益な提案がなされているが、プルランは
ポリビニルアルコールに比べると、水溶液や皮膜の性質
が非常に異なり、ポリビニルアルコールに関して提案さ
れている方法をそのままプルランに適用しても現存する
問題点の解決には至らないのが常であつた。

例えば、皮膜の性質を比較してみると、プルランはポリ
ビニルアルコールに比べ、引張強度、ヤング率等は大き
く優れた性能を示すが、伸度、衝撃強度、引裂強度等は
小さい。かような皮膜物性の差異は、例えば、金属面か
らの剥離時におけるフイルム切断等のトラブルの有無と
なつて現われる。ポリビニルアルコールの場合は伸度が
大きく、衝撃に対する抵抗性も大きいために、金属面か
らの剥離時にフイルムの切断等のトラブルもなく連続製
膜しうるのであるが、プルランの場合には逆に伸度が小
さく、衝撃に対する抵抗性も小さいために、金属面から
の剥離時にわずかのテンシヨン等によつても、フイルム
が切断する等のトラブルが生じ従来技術の転用では良好
なフイルムを安定的に連続生産することは困難であつた
。さらにフイルムの性質を改良する目的で可塑剤や界面
活性剤等の添加剤を用いる場合、プルランの可食性を損
なわないためには、これらの添加剤も可食性の材料を選
択する必要があり、この点からも従来ポリビニルアルコ
ールで使用されていた添加剤の多くは不都合であるのみ
ならず、プルランはポリビニルアルコールのような線状
屈曲性結晶性高分子と異なり、非屈曲性無定形高分子で
あるため、添加剤の作用機構も異なるため、ポリビニル
アルコールに対して有効な添加剤が必ずしもプルランに
有効であるとは限らないのである。例えば、グリセリン
はポリビニルアルコールに対しては、有効な可塑剤であ
り、工業的に多く利用されているが、プルランに対して
は可塑効果は示すが、べたつき等が著しくなり、実用上
は問題があるのである。

本発明者らはかかるプルランの溶液流延製膜上の問題点
を除去する目的で鋭意検討した結果、フイルムの伸度が
該フイルム中の含水率に特異的に依存する事実を見い出
し、剥離時のフイルム含水率をそのフイルム伸度が最大
になるような領域内に調節することにより、製膜時のフ
イルムの切断等のトラブルを解消しうることを見い出し
、さらには、プルランと金属および各種の合成樹脂、天
然樹脂との接着にもとづく障害を除去するために、界面
活性剤のうち特にシヨ糖脂肪酸エステルをプルラン水溶
液中に添加することにより容易にその目的を達成しうる
ことを見い出し本発明を完成したものである。

即ち本発明はプルランフイルムを溶液流延法によつて製
造するに際し、フイルムの含水率が４〜１３（１１）の
範囲内に達した時点で金属表面から該フイルムを剥離す
ることにより、フイルムの切断等のトラブルなしに長時
間連続製膜しうるプルランフイルムの製造方法に関し、
さらには該プルラン水溶液にシヨ糖脂肪酸エステルを添
加することにより、フイルム製造用の回転ドラムもしく
はエンドレスベルトの表面金属や塗装材質のいかんにか
かわらず、フイルムの剥離性を容易ならしめるプルラン
フイルムの製造方法に関する。

本発明で使用されるプルランはその製造法に特に限定は
なく、その分子量にも特に制限はないが、皮膜の機械的
強度、製膜性の点からみて、２万〜２００万のものが好
ましく、より好ましくは５万〜１００万の範囲のもので
ある。

分子量が２万以下のプルランはその皮膜の機械的強度が
劣り、２００万以上になると、機械的強度は大きくなる
が、その溶液粘度が非常に高くなり製膜性の点から好ま
しくないのである。なお、プルランとしては、その目的
に応じて、プルランを部分的にエステル化、エーテル化
したような変性プルランも使用可能である。

必用に応じて、プルランに澱粉、α化澱粉、酸化澱粉、
デキストリン、ジアルデヒド澱粉、リン酸澱粉、ハイア
ミローススターチ、カルボキシメチルスターチ、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
エチルセルロース、アルギン酸塩、マンナン、寒天、ペ
クチン、ゼラチン、ソジウムカゼイネート、ザンサンガ
ム、天然ガム類、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン、ポリアクリル酸（及びその塩）、ポリエチレ
ンオキサイド等の水溶性もしくは水分散性高分子物質を
一種もしくは二種以上ブレンドして使用してもよい。

さらに必要に応じてプルランの可塑剤としてグリセリン
、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ソルビトール、マルチトール、マン
ニトール、キシリトール等の多価アルコール類やジメチ
ルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アミノ酸等を
添加してもよい。

その他必要に応じて染料、顔料、酸化防止剤、香料、無
機充填材等の通常の添加剤を少量添加して使用してもよ
い。本発明で使用されるシヨ糖脂肪酸エステルとしては
炭素数１０〜２０の脂肪酸のモノ、ジ、トリエステルが
好ましく、その中でも特に炭素数１１〜１８のモノエス
テルが好ましい。

炭素数が１・０以下の脂肪酸エステルでは界面活性作用
が低く、金属面とプルラン皮膜の剥離性を改良すること
ができず、炭素数が２０以上の脂肪酸エステルでは親和
性が強調されすぎて、プルラン水溶液との相溶性が悪く
なり、得られる皮膜の透明性も低下するので好ましくな
い。

これらシヨ糖脂肪酸エステルの好ましい具体例を示せば
、シヨ糖モノラウレートやシヨ糖モノオレエート等が挙
げられる。これらシヨ糖脂肪酸エステルの添加量はプル
ラン１００重量部に対して０．０１〜４重量部の添加で
よく、０．１〜２重量部の添加がより好ましい。添加量
が０．０１重量部より少ないと剥離性改良効果が少なく
、４重量部以上の添加では、得られる皮膜の透明性等を
損なう上、剥離性改良効果はそれ以下の添加で十分発揮
されるので経済的にも好ましくない。なお、これらシヨ
糖脂肪酸エステルに必要に応じて、他の界面活性剤を少
量併用して用いてもよい。本発明において、使用される
流延製膜装置としては既存の流延製膜装置を用いればよ
く、回転ドラムもしくはエンドレスベルトの材質として
は、ステンレススチール、クローム、クロームメツキ、
銅メツキ等の金属表面を有するものでよいが、場合によ
つては表面をポリウｌノタン樹脂、フエノール樹脂やう
るし等の樹脂で塗装したものでもよく、この場合にも剥
離が良好となるため、破断等のトラブルがなくなる上に
塗装面の光沢ライフを著しく延長せしめるという優れた
効果をもたらす。

本発明において使用されるプルラン水溶液の濃度は用い
るプルランの分子量にもよるが、通常は５〜３５重量％
の水溶液でよく、液温は５〜９５℃の範囲内で使用しう
るが、通常は脱泡作業性や製膜時の乾燥効率を考えると
、液温は４０〜８０℃に保持するのが好ましい。また回
転ドラムやエンドレスベルトの表面温度としては５〜９
５℃の範囲内であればいずれの温度でも使用可能である
が、乾燥効率を考慮すると、４０〜９５℃の範囲内でコ
ントロールすることが好ましい。さらに回転ドラムやエ
ンドレスベルトの雰囲気温度も必要に応じて４０〜９５
℃に保持するのが好ましく、場合によつては湿り空気や
乾燥空気を用いて雰囲気湿度もコントロールする方が好
ましい。プルラン水溶液を回転ドラムやエンドレスベル
ト上に流延して乾燥後、プルラン皮膜をドラム面から剥
離する訳であるが、この際、皮膜の含水率（乾燥基準で
表わす。

即ち（水分重量／乾燥プルラン皮膜重量）×１００）を
４〜１３％の範囲内にコントロールし、この範囲内の含
水率に到達した時点で、プルラン皮膜を剥離しうるよう
に回転ドラムやエンドレスベルトの剥離地点までの乾燥
距離、表面温度、雰囲気温湿度、熱風を用いる場合には
その風量、プルラン水溶液の濃度、液温等を調節するこ
とが肝要である。プルラン皮膜の含水率が４％以下にな
るとフイルムが非常に脆くなり伸度も低下するため剥離
時のわずかのテンシヨン等によりフイルムの切断等のト
ラブルが生じ、含水率が１３％以上になると、乾燥不十
分のため、金属面に皮膜が粘着し、良好な皮膜が得られ
ないので好ましくない。これらの理由から長時間連続製
膜するためには特に６〜１０％の含水率に達した時点で
プルラン皮膜を剥離するのがより好ましい〜 かようにして剥離時点の皮膜の含水率をコントロールす
ることにより、プルラン皮膜に靭性を付与し、皮膜の切
断等のトラブルを防止し、連続製膜を可能にするもので
あるが、さらに製膜速度を向上するためには、乾燥面と
プルラン皮膜との接着性を改良する必要がある。

この目的は前述の如く、プルランにシヨ糖脂肪酸エステ
ルを添加することにより容易に達成しうる。かようにし
て、本発明を実施することにより、従来、プルランの乾
燥面からの剥離性や連続製膜性上の問題点を解決し、良
好なプルラン皮膜を工業的に大量生産することが可能に
なる。

以下に実施例をもつて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 １ プルラン（分子量２９０，０００）の２０重量％水溶液
を調製し、６０℃に保持し、真空脱泡後６０℃に保持し
たクロームメツキ性金属ロールに流延して、厚み０．０
３１１１１１のフイルムを製造した。

この際、引取速度１ｍ／分で金属ロール面からフイルム
を剥離するに際し、剥離までの乾燥ゾーンの距離を変化
させることにより、種々の含水率のフイルムを調製しフ
イルムの剥離性、切断の有無をチエツクした。結果を表
１に示した。表１から皮膜の含水率が４〜１３％の範囲
内において切断トラブルなしに製膜しうることがわかる
。

この結果は引取速度１ｍ／分で剥離した場合の結果であ
るが、引取速度を３ｍ／分にすると、４〜１３％の含水
率領域の皮膜の場合でも、金属面にやや接着気昧のため
、剥離抵抗が大きく剥離は可能であるが、切断トラブル
が生じやすかつた。実施例 ２プルラン（分子量２９０
，０００）１００重量部に対しシヨ糖モノラウレート０
．４重量部配合した２０重量％水溶液を調製し、６０℃
に加熱したクロームメツキ製金属ロールに流延して厚み
０．０３ｍｍのフイルムを製造した。

この際、引取速度３ｍ／分で金属ロール面からフイルム
を剥離するに際し、剥離までの乾燥ゾーンの距離を変化
させることにより、種々の含水率のフイルムを調製し、
フイルムの剥離性、切断の有無をチエツクした。結果を
表２に示した。

また得られたフイルムを１０×７０關のたんざく形に切
断し、飽和塩溶液を入れたデシケータ中で約１週間調湿
したサンプルを用いて、伸度測定を行なつた。結果を図
１に示した。表２の結果を実施例１と比較すると、シヨ
糖モノラウレートの効果が明白である。

さらに表２と図１の結果から、皮膜の含水率が４％未満
の領域や１３％を越える領域では、わずかの含水率の変
動で伸度が大巾に変化するため、安定した製膜条件を調
整することがむずかしい上、伸度が小さいため、わずか
のテンシヨンによつても皮膜が切断する等のトラブルが
生じやすいことがわかる。

実施例 ３ プルラン（分子量２９０，０００）１００重量部に対し
、シヨ糖モノラウレートを０，０．４，１．６，３．２
，４．８重量部配合した２０重量％水溶液をそれぞれ調
製し、６０℃に加熱して真空脱泡後、６０℃に加熱した
クロームメツキ製金属ロールに流延して厚み０．０３１
ｎのフイルムを製造した。

フイルムの含水率が８〜８．５％に達した時点で、金属
ロール面から引取速度３ｍ／分て剥離し、剥離性をチツ
クした。また得られたフイルムを用いて静止摩擦係数及
び動摩擦係数及び曇り度を測定した。結果を表３に示し
た。

以上の結果からも明らかなようにシヨ糖モノラウレート
の少量の添加により剥離性は著しく改良されることがわ
かる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプルラン皮膜の含水率と皮膜の伸度との関係を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステンレススチール、クローム、クロームメッキ、
   銅メッキ等の金属表面または樹脂塗料による塗装表面を
   有する加熱回転ドラムもしくはエンドレスベルト上にプ
   ルラン水溶液を流延してフィルムを連続的に製造するに
   際し、金属表面または塗装表面に密着したフィルムの含
   水率が４〜１３％の範囲内に達した時点で金属表面また
   は塗装表面からフィルムを剥離することを特徴とするプ
   ルランフィルムの製造法。 ２ プルラン水溶液にショ糖脂肪酸エステルをプルラン
   １００重量部に対し０．０１〜４重量部添加することを
   特徴とする特許請求の範囲１項記載の方法。