JP2018058995A - 樹脂組成物及び成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、接着剤、医薬品の結合剤、分散剤、フィルム、化粧品等が挙げられる。
中でも近年、包装材としての要望が高まっており、PVA系樹脂や糖類を用いた包装材が各種の用途で用いられるようになった。
例えば、食品包装材、医薬品の包装材、農業用の包装材などで用いられるが、これらはいずれも雨天などの場合、高湿度下にさらされることもあり、その場合の包装材の強度が問題となっている。
そこで、本発明ではこのような背景下において、高湿度下での包装材の形状安定性に優れ、かつ低湿度下での耐ひび割れ性に優れるフィルム等の成形品を得る樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
糖類(B)の含有量が、PVA系樹脂(A)100重量部に対して、30〜90重量部であり、25℃、65%RHで1週間調湿したフィルムの弾性率が600N/mm2以上であることを特徴とする樹脂組成物に関するものである。
糖類(B)の含有量が、PVA系樹脂(A)100重量部に対して、30〜90重量部であり、かつ糖類(B)の吸水率が1.003重量%以下であることを特徴とする樹脂組成物に関するものである。
また、本発明では、前記の樹脂組成物からなる成形品も提供するものである。
本発明においては、PVA系樹脂及び糖類を、例えば水溶液として混合することにより、水に溶解した糖類は可塑剤として作用し、溶解しきれなかった糖類はフィラーとして作用することとなり、弾性率が向上し高湿度下では強度に優れ、一方、低湿度下ではひび割れが生じなかったものである。
また、本発明の樹脂組成物は、PVA系樹脂(A)と糖類(B)を含有し、糖類(B)の含有量が、PVA系樹脂(A)100重量部に対して、30〜90重量部であり、かつ糖類(B)の吸水率が1.003以下であることを特徴とする樹脂組成物である。
まず、本発明で用いられるPVA系樹脂(A)について説明する。
PVA系樹脂(A)は、ビニルエステル系単量体を共重合して得られるポリビニルエステル系樹脂をケン化して得られる、ビニルアルコール構造単位を主体とする樹脂であり、ケン化度相当のビニルアルコール構造単位とビニルエステル構造単位から構成される。
かかる平均重合度が小さすぎると成形品の強度が低下する傾向があり、大きすぎると水溶液の安定性、及びハンドリング性が低下する傾向がある。
かかるケン化度が低すぎると、結晶性、及び水素結合能力が低下する傾向がある。
かかる変性PVA系樹脂中の変性種、すなわち共重合体中の各種単量体に由来する構成単位、あるいは後反応によって導入された官能基の含有量は、変性種によって特性が大きく異なるため一概には言えないが、通常、0.1〜20モル%であり、特に0.5〜12モル%、更に1〜10モル%の範囲が好ましく用いられる。
次に、本発明で用いられる糖類(B)について説明する。
糖類(B)としては、例えば、マンニトール、イソマルツロース、マルチトール、ラクチトールなどが挙げられる。中でも、低吸湿性の点でマンニトールが特に好ましい。
かかる吸水率は、30℃、90%RH下で糖類を保管し、1週間後の重量を測定し、保管前からの重量変化より求めるものとする。
吸水率(重量%)=〔(W2−W1)/W1〕×100
W1:吸水前の試料の重量
W2:吸水後の試料の重量
本発明においては、PVA系樹脂(A)と糖類(B)を含有するものであるが、糖類(B)の含有量は、PVA系樹脂(A)100重量部に対して、30〜90重量部であり、好ましくは35〜80重量部、更に好ましくは40〜70重量部である。かかる含有量が多すぎても少なすぎても、得られる成形品、とりわけフィルムの形状安定性が低下することとなる。
かかる弾性率の測定方法は以下の通りである。
即ち、樹脂組成物から得られたフィルムに対して、オートグラフ(島津製作所社製、AG−IS)を用いて、幅10mm、つかみ具間距離50mm、引張速度100mm/minにて引張試験を行い、そのときの弾性率を算出するものである。
なお、弾性率の測定に当たっては、既にフィルムとして存在する場合は、そのまま該フィルムを用いて、上述の通り弾性率を測定することができ、樹脂組成物として存在する場合は、例えば、以下の(1)及び(2)の方法でフィルムとし弾性率を測定することができる。
(1)PVA系樹脂(A)と糖類(B)を水に溶解させ、樹脂組成物水溶液を作製する。
(2)得られた樹脂組成物水溶液を100μmのPET基材に塗工し、80℃で2時間乾燥して、膜厚100μmのフィルムとし、その後25℃、65%RHで1週間調湿し、フィルムを得る。
上記の他の水溶性高分子の含有量としては、樹脂組成物に対して、10重量%以下、特には5重量%以下が好ましい。
本発明の樹脂組成物の用途としては、例えば、下記の(1)〜(10)に示すような各種用途が挙げられる。
(1)成形品関係:繊維、フィルム、シート、パイプ、チューブ、防漏膜、暫定皮膜、ケミカルレース用、水溶性繊維等。
(2)接着剤関係:錠剤のバインダー、木材、紙、アルミ箔、プラスチック等の接着剤、粘着剤、再湿剤、不織布用バインダー、石膏ボードや繊維板等の各種建材用バインダー、各種粉体造粒用バインダー、セメントやモルタル用添加剤、ホットメルト型接着剤、感圧接着剤、アニオン性塗料の固着剤等。
(3)被覆剤関係:錠剤のコーティング剤、紙の顔料コーティング剤、紙の内添サイズ剤、繊維製品用サイズ剤、経糸糊剤、繊維加工剤、皮革仕上げ剤、塗料、防曇剤、金属腐食防止剤、亜鉛メッキ用光沢剤、帯電防止剤、導電剤、暫定塗料等。
(4)疎水性樹脂用ブレンド剤関係:疎水性樹脂の帯電防止剤、および親水性付与剤、複合繊維、フィルムその他成形物用添加剤等。
(5)増粘剤関係:各種水溶液やエマルジョンや食料品や医薬品の増粘剤等。
(6)凝集剤関係:水中懸濁物及び溶存物の凝集剤、パルプ、スラリーの濾水性等。
(7)交換樹脂等関係:イオン交換樹脂、キレート交換樹脂、イオン交換膜等。
(8)その他:土壌改良剤、感光剤、感光性レジスト樹脂等。
上記の中でも特に、本発明の樹脂組成物は、フィルムやシート等の成形品やコーティング剤として有用であり、特にフィルムや容器等の成形品として有用である。
〔成形品〕
本発明においては、上記樹脂組成物を用いて成形品が得られる。かかる成形品の形状としては、例えば、フィルム状、カップ状、チューブ状、中空状などが挙げられ、特にフィルム状のものが好適に用いられる。
流延法の方法にて製膜する際の樹脂組成物の固形分濃度は、通常5〜30重量%、好ましくは8〜20重量%、特に好ましくは10〜15重量%である。かかる樹脂組成物の固形分濃度が低すぎると生産性が低下する傾向があり、高すぎると高粘度となってドープの脱泡に時間を要したり、フィルム製膜時にダイラインが発生する傾向がある。
また、乾燥温度としては、通常50〜140℃、好ましくは60〜120℃、特に好ましくは80〜100℃である。かかる温度が低すぎると乾燥に時間を要してしまう傾向があり、高すぎると製膜時に発泡してしまう傾向がある。
また乾燥時間は、通常0.1〜6時間、好ましくは1〜4時間、特に好ましくは2〜3時間である。
又、該フィルムの表面はプレーンであってもよいが、ブロッキング性、加工時の滑り性、製品同士の密着性軽減の点から、該フィルムの片面或いは両面にエンボス模様や梨地模様等を施しておくこともできる。
例えば、飲食品用包装材、薬剤(農薬、医薬)の包装材、繊維、シート、パイプ、チューブ、防漏膜、暫定皮膜、ケミカルレース用繊維、水溶性繊維、容器、バッグインボックス用内袋、容器用パッキング、医療用輸液バッグ、有機液体用容器、有機液体輸送用パイプ、各種ガスの容器(チューブ、ホース)などが挙げられる。また、各種電気部品、自動車部品、工業用部品、レジャー用品、スポーツ用品、日用品、玩具、医療器具などに用いることも可能である。
[樹脂組成物水溶液(1)の作製]
マンニトール(和光純薬社製)7.5部を85部の水に添加後、室温で10分撹拌し完全に溶解させ、8.1%水溶液を得た。得られたマンニトール水溶液にPVA系樹脂(未変性、ケン化度88モル%、平均重合度2400)15部を添加後、85℃に昇温させPVA系樹脂を溶解し、樹脂組成物水溶液(1)を作製した。
上記で得られた樹脂組成物水溶液(1)を100μmのPET基材に塗工し、80℃で2時間乾燥して、膜厚100μmのフィルムとして、25℃、65%RHで1週間調湿し、フィルム(1)を得た。
得られたフィルム(1)について、以下の評価を行った。
25℃、65%RHの環境下で、上記で得られたフィルム(1)の引張試験を実施した。引張試験は、オートグラフ(島津製作所社製、AG−IS)を用いて、幅10mm、つかみ具間距離50mm、引張速度100mm/minで行い、弾性率を算出した。
上記で得られたフィルム(1)を幅10mm、長さ100mmに裁断し、短冊フィルムを作製し、25℃、20%RHで1週間調湿した。得られた短冊フィルムの真ん中を中心に二つ折りにし、目視でひび割れの有無を確認した。
実施例1において、マンニトールの含有量を6部にした以外は、実施例1と同様にしてフィルム(2)を得て、実施例1と同様に評価した。
実施例1において、マンニトールの含有量を4.5部にした以外は、実施例1と同様にしてフィルム(3)を得て、実施例1と同様に評価した。
実施例1において、マンニトールをイソマルツロース(東京化成工業社製)に変えて、イソマルツロースの含有量を7.5部にした以外は、実施例1と同様にしてフィルム(4)を得て、実施例1と同様に評価した。
実施例1において、マンニトールを含有しなかった以外は、実施例1と同様にしてフィルム(5)を得て、実施例1と同様に評価した。
実施例1において、マンニトールの含有量を3部とした以外は、実施例1と同様にしてフィルム(6)を得て、実施例1と同様に評価した。
実施例1において、マンニトールの含有量を15部とした以外は、実施例1と同様にしてフィルム(7)を得て、実施例1と同様に評価した。
実施例1において、マンニトールをエリスリトール(東京化成工業社製)に変えた以外は、実施例1と同様にしてフィルム(8)を得て、実施例1と同様に評価した。
Claims (5)
- ポリビニルアルコール系樹脂(A)と糖類(B)を含有する樹脂組成物において、
糖類(B)の含有量が、ポリビニルアルコール系樹脂(A)100重量部に対して、30〜90重量部であり、前記樹脂組成物からなるフィルムを25℃、65%RHで1週間調湿した際の該フィルムの弾性率が600N/mm2以上であることを特徴とする樹脂組成物。 - ポリビニルアルコール系樹脂(A)のケン化度が60〜100モル%であることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
- ポリビニルアルコール系樹脂(A)の平均重合度が200〜4000であることを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂組成物。
- ポリビニルアルコール系樹脂(A)と糖類(B)を含有する樹脂組成物において、
糖類(B)の含有量が、ポリビニルアルコール系樹脂(A)100重量部に対して、30〜90重量部であり、かつ糖類(B)の吸水率が1.003重量%以下であることを特徴とする樹脂組成物。 - 請求項1〜4いずれか記載の樹脂組成物からなることを特徴とする成形品。
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