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JP2000109574A - ポリビニルアルコールフィルム - Google Patents

ポリビニルアルコールフィルム

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Publication number
JP2000109574A
JP2000109574A JP10286388A JP28638898A JP2000109574A JP 2000109574 A JP2000109574 A JP 2000109574A JP 10286388 A JP10286388 A JP 10286388A JP 28638898 A JP28638898 A JP 28638898A JP 2000109574 A JP2000109574 A JP 2000109574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
sulfonic acid
film
based resin
modified polyvinyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10286388A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Okubo
正憲 大久保
Yoshizo Onishi
喜造 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd filed Critical Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP10286388A priority Critical patent/JP2000109574A/ja
Publication of JP2000109574A publication Critical patent/JP2000109574A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水溶性、耐薬品性、シートシール性、機械物
性に優れたポリビニルアルコールフィルムを提供するこ
と。 【解決手段】 スルホン酸変性ポリビニルアルコール系
樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(スルホン酸
変性ポリビニルアルコール系樹脂を除く)(B)とから
なり、スルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹脂
(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の配合重量
比が5:95〜50:50であるポリビニルアルコール
フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、農薬や洗剤等の酸
性又はアルカリ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フィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、洗剤、糊剤、染料、農薬又はその
他の各種薬品等を単位量ずつ水溶性フィルムで密封包装
して、使用時には包装のまま必要個数を水中に投入し、
内容物を包装フィルムごと水に溶解又は分散させて用い
ることが行われている。このいわゆるユニット包装によ
れば、使用時に一々計量する手間が省けるのみならず、
手を汚染したりすることもないという利点がある。この
ようなユニット包装に使用される水溶性フィルムは、常
温の水に容易に溶解もしくは膨潤してその形態を失うも
のであることが必要であるが、一方包装用フィルムとし
てかなりの機械的強度が要求されるために、もっぱら冷
水易溶性の部分ケン化ポリビニルアルコールフィルムが
使用されている。
【0003】しかし、かかる部分ケン化ポリビニルアル
コールで各種洗剤あるいは硼砂、炭酸ソーダ等のアルカ
リ性化学薬品等を包装するときは、これらの内容物のア
ルカリ性のために部分ケン化ポリビニルアルコールは更
にケン化反応をうけて、貯蔵中に次第に完全ケン化ポリ
ビニルアルコールに変化して冷水不溶性もしくは難溶性
になるという問題がある。
【0004】そこで、洗剤等のアルカリ性物質を包装す
るフィルムとしては、カルボキシル基又はその塩で変性
したポリビニルアルコール系フィルムやオキシアルキレ
ン基やカチオン基等で変性したポリビニルアルコール系
フィルムが用いられている。更に、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用いられている。又、特開
平9−272774号公報には、水溶性の経時安定性の
向上を目的としてスルホン酸変性ポリビニルアルコール
系樹脂を製膜してなる水溶性フィルムが、特開平9−4
0834号公報には、ポリビニルアルコール系樹脂に水
溶性スルホン酸塩含有化合物を配合した組成物からなる
ポリビニルアルコール系フィルムが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平9−272774号公報に記載される如くカルボキ
シル基又はその塩で変性したポリビニルアルコール系フ
ィルムでは、アルカリ物質包装用であり、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り、又、オキシアル
キレン基やカチオン基等で変性したポリビニルアルコー
ル系フィルムでは、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。更に、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では、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等の問題があった。
【0006】又、特開平9−272774号公報開示技
術では、水溶性の向上は見られるものの、機械物性やヒ
ートシール性についてはまだまだ満足のいくものではな
く、更に、特開平9−40834号公報開示技術では、
冷水易溶性及びフィルム強度の向上を目的としている
が、強度についてはまだまだ不十分であり、ヒートシー
ル性についても何ら検討されていないものである。尚、
該特開平9−40834号公報には、ポリビニルアルコ
ール系樹脂に配合される化合物として、水溶性スルホン
酸塩含有化合物の具体例が本文中に記載されているが、
その中にスルホン酸塩含有のポリビニルアルコールにつ
いての記載はない。
【0007】そこで、本発明ではこのような背景下にお
いて、水への溶解性、耐薬品性、機械物性、ヒートシー
ル性に優れた酸性又はアルカリ性物質包装用のポリビニ
ルアルコールフィルムを提供することを目的とするもの
である。
【0008】
【問題を解決するための手段】しかるに、本発明者等は
かかる課題について鋭意研究をした結果、スルホン酸変
性ポリビニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアル
コール系樹脂(スルホン酸変性ポリビニルアルコール系
樹脂を除く)(B)とからなり、スルホン酸変性ポリビ
ニルアルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系
樹脂(B)の配合重量比が5:95〜50:50である
ポリビニルアルコールフィルムが、水への溶解性、耐薬
品性、低温ヒートシール性、ヒートシール強度、機械物
性に優れることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に述べる。
本発明のスルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹脂
(A)は、特に限定されないが、例えば以下の如き手段
で製造される。 エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリル
スルホン酸等のオレフィンスルホン酸又はその塩と酢酸
ビニル等のビニルエステルとをアルコールあるいはアル
コール/水混合溶媒中で重合し得られる重合体を更にケ
ン化する方法。
【0010】下記一般式(1)あるいは一般式(2)
で示されるスルホアルキルマレートと酢酸ビニル等のビ
ニルエステルとを共重合させ、得られる共重合体を更に
ケン化する方法。上記スルホアルキルマレートにはナト
リウムスルホプロピル2−エチルヘキシルマレート、ナ
トリウムスルホプロピルトリデシルマレート、ナトリウ
ムスルホプロピルエイコシルマレート等が挙げられる。
【0011】
【化1】 [Rはアルキル基、R′はアルキレン基、Mは水素又は
アルカリ金属、アンモニウムイオン]
【0012】
【化2】 [R′はアルキレン基、Mは水素又はアルカリ金属、ア
ンモニウムイオン]
【0013】下記一般式(3)あるいは一般式(4)
で示されるスルホアルキル(メタ)アクリルアミド、例
えばN−スルホイソブチレンアクリルアミドナトリウム
塩と酢酸ビニル等のビニルエステルとを共重合させ、得
られる共重合体をケン化する方法。
【0014】
【化3】 [R1は水素又はメチル基、R2は水素又はアルキル基、
R′はアルキレン基、Mは水素又はアルカリ金属、アン
モニウムイオン]
【0015】
【化4】 [R1は水素又はメチル基、R′はアルキレン基、Mは
水素又はアルカリ金属、アンモニウムイオン] 更に下記一般式(5)で示されるスルホアルキル(メ
タ)アクリレート、例えばナトリウム2−スルホエチル
アクリレートと酢酸ビニル等のビニルエステルとを共重
合させ、得られる共重合体をケン化する方法。
【0016】
【化5】 [R1は水素又はメチル基、Mは水素又はアルカリ金
属、アンモニウムイオン]
【0017】ポリビニルアルコールを臭素、ヨウ素等
で処理した後、酸性亜硫酸ソーダ水溶液中で加熱する方
法。 ポリビニルアルコールを濃厚な硫酸水溶液中で加熱す
る方法。 ポリビニルアルコールをスルホン酸基を含有するアル
デヒド化合物でアセタール化する方法。等である。尚、
上記の〜の製造法は特に制限されず、公知の共重合
方法、ケン化方法を採用することができる。又、該共重
合体には、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロ
ニトリル、スチレン、塩化ビニル等の共重合モノマーを
併用しても差し支えない。
【0018】又、本発明においては、スルホン酸基は遊
離の酸の形であっても、あるいはナトリウム塩、カリウ
ム塩、アンモニウム塩等の形であってもよい。スルホン
酸基含有ポリビニルアルコール中におけるスルホン酸基
の含有量は、0.1〜20モル%が好ましく、より好ま
しくは1〜10モル%である。かかる含有量が0.1モ
ル%未満では耐薬品性の効果が低く、20モル%を越え
ると機械物性の低下が起こり、固くて脆いものとなり好
ましくない。
【0019】スルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹
脂(A)のポリビニルアルコール部分のケン化度は40
〜100モル%、好ましくは60〜100モル%が実用
的である。更に、スルホン酸変性ポリビニルアルコール
系樹脂の重合度は50〜1000のものが好ましく、よ
り好ましくは50〜700、特に好ましくは50〜50
0、更には好ましくは50〜300である。該重合度が
50未満では機械物性及びヒートシール強度の低下を招
き、1000を越えると低温ヒートシール性及び冷水易
溶性の低下となり好ましくない。
【0020】又、ポリビニルアルコール系樹脂(B)
は、特に制限されず、酢酸ビニル重合体をケン化して得
られるものであればよい。本発明では、特にポリビニル
アルコール系樹脂(B)の重合度が300〜10000
であることが好ましく、更には500〜8000、特に
は500〜5000であることが好ましい。重合度が3
00未満では機械物性及びヒートシール強度が低下し、
10000以上では低温ヒートシール性及び冷水易溶性
の低下したり、更に溶液の粘度が上がり作業性に問題が
生じたりし好ましくない。又、ケン化度は、40〜10
0モル%であることが好ましく、更には60〜100モ
ル%、特には70〜95モル%であることが好ましい。
ケン化度が40モル%未満では機械物性の低下を招くこ
ととなり好ましくない。本発明では、かかるポリビニル
アルコール系樹脂において、スルホン酸基以外の変性
種、例えばカルボキシル基、オキシアルキレン基、カチ
オン性基、等を本発明の効果を損なわない範囲内で変性
しても差し支えない。
【0021】本発明は、上記スルホン酸変性ポリビニル
アルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂
(B)よりなるポリビニルアルコールフィルムである
が、かかるスルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹脂
(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の配合重量
比については、スルホン酸変性ポリビニルアルコール系
樹脂(A):ポリビニルアルコール系樹脂(B)=5:
95〜50:50であることが必要で、好ましくは1
0:90〜20:80である。かかる配合重量比におい
て、スルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹脂(A)
/ポリビニルアルコール系樹脂(B)が5/95未満で
は、水への溶解速度が遅く、耐薬品性や低温ヒートシー
ル性の効果も得られず、一方、スルホン酸変性ポリビニ
ルアルコール系樹脂(A)/ポリビニルアルコール系樹
脂(B)が50/50を越えると機械物性が低下し、更
に取り扱いにも支障をきたすことになる。
【0022】上記スルホン酸変性ポリビニルアルコール
系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)から
なる樹脂組成物を製膜するに当たっては、その水溶液を
流延するか、適当な可塑剤又は水の存在下に溶融押出す
る等の任意の方法が採用されうる。その際に必要に応じ
て、着色料、香料、増量剤、消包剤、剥離剤、紫外線吸
収剤、無機粉体、界面活性剤等の通常の添加剤を適宜配
合しても差し支えない。又、必要に応じて、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等の他の水溶性樹脂を混合して製膜
してもよい。中でも、澱粉をスルホン酸変性ポリビニル
アルコール系樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂
(B)からなる樹脂組成物100重量部に対して5〜3
0重量部配合することで、取り扱い性が向上するので好
ましい。
【0023】かくして本発明のポリビニルアルコールフ
ィルムが得られるが、該フィルムは水への溶解性や耐薬
品性の他、低温ヒートシール性やヒートシール強度、機
械物性にも優れた効果を示すものであり、粉末石鹸、合
成洗剤等の洗剤や農薬等のユニット包装に特に好適であ
るが、洗剤や農薬に限らず酸性あるいはアルカリ性を呈
する固体状物で使用時に水に溶解して用いるものであれ
ばいずれもその対象となりうる。ここでいう水には酸や
アルカリ等が溶解していてもよく、pH1〜14程度の
いずれの水にも投入可能である。
【0024】包装袋の形状については、必要に応じて任
意に選択され、1個づつ独立した形状のものの他に、小
袋が連続した帯状に構成して、必要個数づつ切り取って
使用するようにしてもよい。使用時にはこれらの袋を常
温の水又は常温に近い冷水又は温水中に投入すれば急速
に膨潤して破袋してその内容物を水中に放出する。膨潤
した袋の残片は短時間の内に溶解して、不溶性の残査を
残すことはない。適宜、撹拌すれば袋及び内容物の溶解
はより迅速に行われる。
【0025】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、例中「部」とあるのは、断りのない限り重
量基準を意味する。 [スルホン酸変性ポリビニルアルコールの調製(A−
1)]酢酸ビニルとアリル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
て常法によりケン化反応を行い、重合度270、ケン化
度88モル%、スルホン酸基含有量3.0モル%、4%
水溶液粘度(20℃)3cpsのスルホン酸変性ポリビ
ニルアルコールを得た。
【0026】[スルホン酸変性ポリビニルアルコールの
調製(A−2)]酢酸ビニルとN−スルホイソブチレン
アクリルアミド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ケン化反
応を行い、重合度800、ケン化度91モル%、スルホ
ン酸基含有量1.0モル%、4%水溶液粘度(20℃)
7cpsのスルホン酸変性ポリビニルアルコールを得
た。
【0027】[スルホン酸変性ポリビニルアルコールの
調製(A−3)]酢酸ビニルとナトリウムスルホプロピ
ルトリデシルマレート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ケン化反応を
行い、重合度800、ケン化度85モル%、スルホン酸
基含有量0.8モル%、4%水溶液粘度(20℃)7c
psのスルホン酸変性ポリビニルアルコールを得た。
【0028】実施例1 スルホン酸変性ポリビニルアルコール(A−1)10部
とポリビニルアルコール(B−1)(重合度1400、
ケン化度88モル%)90部を配合し、14.5%濃度
の水溶液を作製し、70℃の熱ロールへ流延し、厚さ3
5μmのフィルムを製造した。得られたフィルムについ
て、下記の項目を評価した。
【0029】(冷水易溶性)1lビーカーに10℃の水
1000ccを入れ、3.5cm×3.5cmのフィル
ムを600ccの目盛りのところで浸漬し、渦の高さが
800ccから1000ccの目盛りのところまで達す
るように撹拌を行い、完溶するまでの時間を測定した。
【0030】(耐薬品性)上記フィルムにより5cm×
4cmの袋を作製し、該袋で炭酸ナトリウム20g又
はコハク酸20gを実包し、更にアルミ袋に入れ密封
した後、40℃、の恒温室に1ヶ月間放置した。放置後
の袋から3.5cm×3.5cmのフィルム片を採取
し、上記と同様に10℃の水1000ccに浸漬し、撹
拌下(上記と同様の撹拌)に完溶するまでの時間を測定
した。評価基準は下記の通りである。 ◎・・・薬品を入れない場合に比べて溶解性にほとんど
変化無し ○・・・薬品を入れない場合に比べて溶解性が若干劣る △・・・破袋は起こるが、それ以上の進行はなし ×・・・完全に溶解しなくなった
【0031】(低温ヒートシール性)上記フィルムより
幅15mm、長さ80mmの試験片を調製し、該試験片
を20℃×45%RHの環境下で12時間放置した後、
同様の環境下でヒートシーラーにて長さ方法に対して中
央部に熱シール(ヒートシール温度:150℃、ヒート
シール圧力:2kgf/cm2、圧着時間:0.5秒、
掴み間隔50mm)を行い、更に2時間放置した後、引
張試験器で引張強度を測定した。尚、引張試験速度は2
00mm/分であった。 ○・・・800g/15mm以上の強度が得られた △・・・安定したシール強度が得られなかった ×・・・ほとんどシール強度は得られなかった
【0032】(ヒートシール強度)上記の低温ヒートシ
ール性の評価において、ヒートシール温度を200℃で
行った以外は同様に行い、引張強度を測定した。尚、引
張試験速度は200mm/分であった。
【0033】(機械物性)上記フィルムより幅15m
m、長さ80mmの試験片を調製し、該試験片を20℃
×45%RHの環境下で12時間放置した後、引張試験
器を用いて、JISK 7172に準じて、破断強
度、初期弾性、破断伸度の測定を行った。尚、引張
試験速度は200mm/分であった。
【0034】実施例2 実施例1において、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ル(A−1)30部とポリビニルアルコール(B−1)
70部を配合した以外は同様に行い、ポリビニルアルコ
ールフィルムを製造し、実施例1と同様の評価を行っ
た。
【0035】実施例3 実施例1において、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ル(A−2)10部とポリビニルアルコール(B−2)
(重合度1700、ケン化度88モル%)90部を配合
した以外は同様に行い、ポリビニルアルコールフィルム
を製造し、実施例1と同様の評価を行った。
【0036】実施例4 実施例1において、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ル(A−3)10部とポリビニルアルコール(B−3)
(重合度2000、ケン化度88モル%)90部を配合
した以外は同様に行い、ポリビニルアルコールフィルム
を製造し、実施例1と同様の評価を行った。
【0037】実施例5 実施例1において、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ル(A−1)10部とポリビニルアルコール(B−1)
90部を配合し、更に澱粉を10部配合した以外は同様
に行い、ポリビニルアルコールフィルムを製造し、実施
例1と同様の評価を行った。
【0038】比較例1 実施例1において、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ル(A−1)0.5部とポリビニルアルコール(B−
1)99.5部を配合した以外は同様に行い、ポリビニ
ルアルコールフィルムを製造し、実施例1と同様の評価
を行った。
【0039】比較例2 実施例1において、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ル(A−1)80部とポリビニルアルコール(B−1)
20部を配合した以外は同様に行い、ポリビニルアルコ
ールフィルムを製造し、実施例1と同様の評価を行っ
た。
【0040】比較例3 実施例1において、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ル(A−1)をポリスチレンスルホン酸ソーダ(平均分
子量5000)に変更した以外は同様に行い、ポリビニ
ルアルコールフィルムを製造し、実施例1と同様の評価
を行った。実施例及び比較例の評価結果を表1に示す。
【0041】
【表1】 冷水 耐薬品性 低温ヒート ヒートシール 機械物性 易溶性 シール性 強度 (秒) (150℃) (200℃) 炭酸 コハク酸 (g/15mm) (g/15mm) 破断 初期 破断 ナトリウム 強度 弾性 伸度 (kg/cm2)(kg/cm2) (%) 実施例1 28 ◎ ◎ ◎ 1100 370 610 210 〃 2 25 ◎ ◎ ◎ 1210 355 630 220 〃 3 35 ◎ ◎ ◎ 950 350 580 220 〃 4 33 ○ ○ ○ 1150 380 640 195 〃 5 27 ◎ ◎ ○ 1020 365 670 205 比較例1 37 △ △ △ 1050 370 650 200 〃 2 22 ◎ ◎ (*) (*) 240 410 290 〃 3 30 ○ ○ △ 910 290 550 200 注)比較例2の(*)は、融点が低く、ヒートシールが困難であった。
【0042】
【発明の効果】本発明のポリビニルアルコールフィルム
は、スルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹脂とポリ
ビニルアルコール系樹脂(スルホン酸変性ポリビニルア
ルコールを除く)とを特定配合したフィルムであるた
め、水への溶解性や耐薬品性に優れ、更に低温ヒートシ
ール性やヒートシール強度、機械物性に優れた効果を示
し、酸性あるいはアルカリ性物質の包装用の水溶性フィ
ルムとして非常に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3E086 AA23 AD01 BA15 BB72 BB74 CA29 CA40 4F071 AA29 AA69 AA81 AF02 AH04 BC01 4J002 BE021 BQ001 GG02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スルホン酸変性ポリビニルアルコール系
    樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(スルホン酸
    変性ポリビニルアルコール系樹脂を除く)(B)とから
    なり、スルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹脂
    (A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の配合重量
    比が5:95〜50:50であることを特徴とするポリ
    ビニルアルコールフィルム。
  2. 【請求項2】 スルホン酸変性ポリビニルアルコール系
    樹脂(A)とポリビニルアルコール系樹脂(B)の配合
    重量比が10:90〜20:80であることを特徴とす
    る請求項1記載のポリビニルアルコールフィルム。
  3. 【請求項3】 スルホン酸変性ポリビニルアルコール系
    樹脂(A)の重合度が50〜1000であることを特徴
    とする請求項1又は2記載のポリビニルアルコールフィ
    ルム。
  4. 【請求項4】 酸性あるいはアルカリ性物質包装用水溶
    性フィルムとして用いることを特徴とする請求項1〜3
    いずれか記載のポリビニルアルコールフィルム。
JP10286388A 1998-10-08 1998-10-08 ポリビニルアルコールフィルム Pending JP2000109574A (ja)

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