JPS61204254A - ポリビニルアルコ−ルフイルム - 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、冷水可溶性ポリビニルアルコール系組成物及
びフィルムに関する。更に詳しくは、その成分中にケン
化度９８モル％以上のポリビニルアルコールを使用した
冷水可溶性完全ケン化ポリビニルアルコール系組成物及
びフィルムに関する。

〔従来の技術〕

従来、ポリビニルアルコールは、水溶性高分子であるこ
とから、水溶性フィルム等に広く使用されてきた。しか
し、水溶性を有するポリビニルアルコールは、ケン化度
８０〜９５モル％の領域であり、この領域を外れると水
溶性は期待できない、また、ケン化度８０〜９５モル％
のポリビニルアルコール系フィルムは、内容物が酸性モ
しくは中性のものについては極めて優れているが、アル
カリ性の内容物に関しては、速やかに加水分解が生じ、
水溶性は失われる。

（発明が解決しようとする問題点〕 この様な性質を改良するため、ポリビニルアルコールの
部分アルドールアセタール化物が特公昭４２−２０８４
５号公報に開示されている。しかし、この技術は反応と
均一に行うことが難しく、コスト的にも問題があり、汎
用の水溶性包装材料としては適当でない。

また、ケン化度８０〜９５モル％のポリビニルアルコー
ルに対して種々の添加剤を配合した技術が特公昭４３−
１４８７号公報、特開昭５０−９８９５２号公報、特開
昭５３−２４３５１号公報に開示されているが、これら
は何れもアルカリ性成分に対して不安定であり、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。

更に、ケン化度９５〜９９モル％のポリビニルアルコー
ルに対して硫酸亜鉛を添加した技術が特公昭４３−８９
９２号公報に開示されているが、溶解速度が充分でなく
、特に冷水に対する溶解性が劣っている。

また、特開昭５７−１２５２４０号公報に、水溶性ポリ
ビニルアルコール、即ちケン化度８０〜９５モル％のポ
リビニルアルコールと分子１３０．０００〜４００．０
００のポリアクリル酸よりなる水溶性フィルムの技術が
開示されているが、この技術もアルカリ性成分に対して
は、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。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、かかる事情に鑑み、種々の検討を重ねた結
果、従来の技術では不可能とされていた冷水に対し速や
かに溶解する完全ケン化ポリビニルアルコール系組成物
及びフィルムを見出した。即ち、ケン化度９８モル％以
上、平均重合度２５０以上のポリビニルアルコールに対
し、分子量２８．０００以下のポリアクリル酸を添加す
ることにより冷水可溶性完全ケン化ポリビニルアルコー
ル系組成物及びフィルムが得られることを見出した。

次に、本発明に於いて、水溶性を付与する機構について
説明する。

完全ケン化ポリビニルアルコールが現在まで速やかな水
溶性が期待できないといわれている理由は、ポリビニル
アルコール分子の水酸基同志が、分子内及び分子間の水
素結合を発生し、この結合が極めて強固なため水への溶
解性が著しく阻害されるということにある。

これに対して、ケン化度８０〜９５モル％のポリビニル
アルコールに水溶性があるということは、分子内に存在
する酢酸基によるものである。この酢酸基自体は疎水性
であるが、これが分子中に５〜２０モル％存在すること
により、分子間の鎖の配列を乱す立体障害として働き、
このため水溶性が得られる。

本発明では完全ケン化ポリビニルアルコールに水溶性を
付与するため、ポリアクリル酸を配合しているが、これ
はポリアクリル酸のカルボン酸基がポリビニルアルコー
ル分子の水酸基と水素結合を生じ、分子間に於いて立体
障害として働いており、分子間の鎖の配列を乱している
と考えられる。

そして、この完全ケン化ポリビニルアルコール組成物及
びフィルムが、水の中に投入されると、ポリアクリル酸
が速やかに水中に移行し、このため、ポリビニルアルコ
ール分子の間に水が入り込み、ポリビニルアルコール分
子が解離し、結果として水溶性が得られるものと考えら
れる。

また、本発明に使用されるーポリアクリル酸は、そのア
ルカリ金属塩は水溶性を有しており、従うて本発明のフ
ィルムを使用した包装材料の内容物が塩基性アルカリ金
属、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム等を含むものであっても水溶
性が失われることはない。

本発明に使用されるポリビニルアルコールは、ケン化度
が９８モル％以上、平均重合度は２５０以上であり、好
ましくは製造されるフィルムの状態を考慮して４００〜
２，０００が適当である。

また、本発明に使用されるポリアクリル酸は、分子量が
２８．０００以下のものである。２８．０００以上では
ポリビニルアルコールフィルムの水溶性を低下させ、特
に５０．０００以上ではポリビニルアルコールフィルム
の水溶性はなくなる。従ってポリアクリル酸としては分
子１２００〜２８．０００のものが適当である。更にポ
リビニルアルコールに対するポリアクリル酸の配合割合
は、好ましくは５重量％以上であり、１０〜６０重量％
が適当である。

なお、本発明に於いて、フィルムの状態を任意にコント
ロールするために、グリセリン等公知のポリビニルアル
コールに適する可塑剤及び添加剤、更には有機カルボン
酸を添加することも可能であり、フィルムの外観を考慮
してエンボス加工を施してもよい。

以上の様に、本発明のポリビニルアルコールフィルムは
、完全ケン化ポリビニルアルコールを用いながら、冷水
に速やかに溶解し、内容物がアルカリ性であっても水溶
性を失わないものであり、その用途が極めて広いもので
ある。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例につき説明するが、本発明はこれ
らの実施例にのみ限定されるものではない。

実施例１ ポリビニルアルコール（ケン化度９９．０モル％、平均
重合度５５０）の２重量％固形分水溶液を調製し、ポリ
ビニルアルコールに対する割合が５重量％になるように
ポリアクリル酸（分子量８．０００）を加え、充分に攪
拌を行って均一溶液とし、１０×１０ＣＩ１１のガラス
プレートに流し込み、６０℃の電気乾燥器で３時間乾燥
し、厚さ２０ミクロンのフィルムを得た。

実施例２ ポリビニルアルコール（ケン化度９８．４モル％、平均
重合度１　、０００）の２重量％固形分水溶液を調製し
、ポリビニルアルコールに対する割合が４０重量％にな
るようにポリアクリル酸（分子量１４．０００）を加え
、実施例１の手法によりフィルムを調製し、厚さ２０ミ
クロンのフィルムを得た。

実施例３ ポリビニルアルコール（ケン化度９９．０モル％、平均
重合度２，０００）の２重量％固形分水溶液を調製し、
ポリビニルアルコールに対する割合が６０重量％になる
ようにポリアクリル酸（分子量２８、０００）を加え、
実施例１の手法によりフィルムを調製し、厚さ２０ミク
ロンのフィルムを得た。

実施例４ ポリビニルアルコール（ケン化度９９．０モル％、平均
重合度２６０）の２重量％固形分水溶液を調製し、ポリ
ビニルアルコールに対する割合が１０重量％になるよう
にポリアクリル酸（分子量５００）を加え、実施例１の
手法によりフィルムを調製し、厚さ２０ミクロンのフィ
ルムを得た。

比較例１ ポリビニルアルコール（ケン化度９８．４モル％、平均
重合度５５０）の２重量％固形分水溶液を調製し、ポリ
ビニルアルコールに対する割合が１０重量％になるよう
にグリセリンを加え、実施例１の手法によりフィルムを
調製し、厚さ２０ミクロンのフィルムを得た。

比較例２ ポリビニルアルコール（ケン化度９９．０モル％、平均
重合度１７００）の２重量％固形分水溶液を調製し、ポ
リビニルアルコールに対する割合が２０重量％になるよ
うにポリアクリル酸（分子量３５、０００）を加え、実
施例１の手法によりフィルムを調製し、厚さ２０ミクロ
ンのフィルムを得た。

実施例１〜４及び比較例１〜２で製造した完全ケン化ポ
リビニルアルコールフィルムについて、相溶性、水溶性
、ブリード性、ヒートシール性、耐アルカリ性を評価し
た。試験方法を以下に、又評価結果は第１表に示す。

〔試験方法〕

１、相溶性 調製したフィルムの状態を顕微鏡により５０倍で観察し
た。

２、水溶性 フィルムを２×２ｃ１１に切り、１０℃の水に落下させ
、溶解時間を測定した。

３、　ブリード性 フィルムを４０℃の恒温室に７日間放置し、室温に冷却
後、顕微鏡により５０倍でブリード性のを無を確認した
。

４、　ヒートシート性 ヒートシーラーにより、１８０℃で１秒間接着させ、そ
の状態を確認した。

５、　耐アルカリ性 フィルムを２Ｘ２ＣＩ１１に切り、炭酸ナトリウム粉末
の中に投入し、３０℃に４日間放置後、１０℃の水で水
溶性を測定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ケン化度９８モル％以上、平均重合度２５０以上の
   ポリビニルアルコールと分子量２８，０００以下のポリ
   アクリル酸を含有してなるポリビニルアルコールフィル
   ム。 ２　ポリビニルアルコールに対するポリアクリル酸の配
   合量が５重量％以上である特許請求の範囲第１項記載の
   ポリビニルアルコールフィルム。