JP4202526B2 - 水性ゲル積層体ロールの製造方法 - Google Patents
水性ゲル積層体ロールの製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚冷却用シートなどとして有用な水性ゲル積層体ロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水性ゲルを基材シート上に積層した製品が、皮膚冷却用シート、皮膚保湿用シート、食品鮮度保持用シート、医療用電極シートなどとして使用されている。
【０００３】
水性ゲルは、架橋や不溶化が施された親水性のポリマーを水で膨潤させたものであり、親水性ポリマーの種類、架橋や不溶化の方法などにより様々な種類のものが存在する。水性ゲルに用いられる代表的なポリマーとして、ポリアクリル酸又はその塩の架橋物が挙げられる。ポリアクリル酸又はその塩を架橋する方法としては、ポリアクリル酸又はその塩と水酸化アルミニウムや硫酸アルミニウムなどの多価金属陽イオンとの間でイオン結合コンプレックスを形成させる方法が知られており、この方法が工業的に多く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来一般に用いられている上記の多価金属陽イオンをポリアクリル酸又はその塩の水溶液に混合した場合、室温にて速やかに架橋反応が進行しゲルが生じるため、混合物を流動性のある状態で保存できる期間（以下、ポットライフと称す）が短くなる。したがって、ロールコータなどを用いてこの混合物を基材に塗工しようとしても、既に架橋反応が進行し流動性が消失しているために塗工ができなくなるという問題が発生する。
【０００５】
この問題を解決するために、ポリアクリル酸又はその塩の水溶液と上記の多価金属陽イオンとの混合物に、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）又はこのナトリウム塩などに代表されるキレート剤などをゲル化速度調整剤として添加することが行われている。
【０００６】
ゲル化速度調整剤が添加された水性ゲル組成物は、ゲル化反応が遅延され塗工時に十分な流動性を有するようになるために、ロールコータなどを用いて塗工することが可能になるが、一方で、塗工後もゲル化反応の遅延効果が残るため、塗工後基材をシート状で長時間保つこと（以下、シーズニングと称す）によって架橋を完全に行うことが必要になる。
【０００７】
したがって、従来の認識では基材に塗工された水性ゲル組成物は巻き取らずにシート状のまま加工することが常識であったが、本発明者らは、水性ゲル組成物の塗工物をロール状に巻き取ることが可能であれば、次工程であるスリッティングや打ち抜きなどの工程へ水性ゲル組成物をロール状で搬送できるため製造工程が簡略化されたり、製品をロール状で供給することが可能になるなど、シート状のものに比較して格段に有用性が向上することに想到した。
【０００８】
しかし、従来一般に用いられている上記の方法ではシーズニングにかなりの時間が必要なため、水性ゲル組成物の架橋の終了を待ってロール状に巻き取ることは経済的ではないという問題がある。また、水性ゲル組成物の架橋が完全でない状態で基材をロール状に巻き取ろうとすると、巻き取り時の圧力により水性ゲル組成物がロールからはみ出してしまうという問題も生じる。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みてなされたものであり、シーズニングが不要で、巻き取り時のはみ出しを十分に防止しつつ高含水率の水性ゲル積層体をロール状で得ることが可能な、水性ゲル積層体ロールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、室温付近では水溶性高分子と架橋反応を起こさないが加熱により架橋反応を開始する架橋剤を含有させたポットライフの長い水性ゲル組成物を基材に塗工し、これを加熱し水性ゲル組成物を架橋させるとともに水の含有量を調整し、シーズニングを行わずに巻き取ることによって、巻き取り時のはみ出しがなく高含水率の水性ゲル積層体ロールが得られることを見出し本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法は、
水溶性高分子と、前記水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤と、水とを構成成分として含有し、水の含有量が全構成成分基準で７０〜９５重量％である水性ゲル組成物を、基材に塗工する塗工工程と、
前記水性ゲル組成物を加熱し前記水溶性高分子を架橋させるとともに、前記水性ゲル組成物の水の含有量が全構成成分基準で４５〜９０重量％になるように乾燥させ水性ゲル積層体を得る加熱工程と、
前記水性ゲル積層体をロール状に巻き取る巻き取り工程と、
を含むことを特徴とする方法である。
【００１２】
本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記加熱工程を、８０〜２００℃の加熱雰囲気条件下で行うことが好ましい。
【００１３】
また、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記水溶性高分子が、ポリ（メタ）アクリル酸及び／又はその塩であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記水性ゲル組成物が、前記架橋剤を前記水性ゲル組成物の全構成成分基準で０．０５〜５重量％含有することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記架橋剤がアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムであることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００１７】
本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法は、
水溶性高分子と、前記水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤と、水とを構成成分として含有し、水の含有量が全構成成分基準で７０〜９５重量％である水性ゲル組成物を、基材に塗工する塗工工程と、
前記水性ゲル組成物を加熱し前記水溶性高分子を架橋させるとともに、前記水性ゲル組成物の水の含有量が全構成成分基準で４５〜９０重量％になるように乾燥させ水性ゲル積層体を得る加熱工程と、
前記水性ゲル積層体をロール状に巻き取る巻き取り工程と、
を含むものである。
【００１８】
水性ゲル組成物が構成成分として含有する水溶性高分子としては、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ポリ無水マレイン酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒアルロン酸などの多糖類などが挙げられる。なかでも、架橋剤との反応性に優れることからポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ポリ無水マレイン酸、ヒアルロン酸などのカルボキシル基を含有する水溶性高分子がより好ましく、水への溶解性が優れることからポリ（メタ）アクリル酸及び／又はその塩が最も好ましい。なお、ポリ（メタ）アクリル酸とは、ポリアクリル酸及びポリメタアクリル酸を意味する。
【００１９】
水性ゲル組成物の水溶性高分子の含有量は、全構成成分基準で１〜２５重量％であることが好ましく、２〜１５重量％であることがより好ましい。水溶性高分子の含有量が１重量％より小さい場合は、水溶性高分子が水や保湿剤を全てゲル中に取り込めなくなる傾向があり、２５重量％より大きい場合は水性ゲル組成物の粘度が高く塗工が困難になる傾向がある。
【００２０】
水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤は、水溶性高分子と混合しただけでは架橋反応を開始しないが、加熱により物理的状態が変化し水溶性高分子との架橋反応を開始するような架橋剤である。
【００２１】
このような架橋剤としては、例えば、室温付近では水溶性高分子が溶解している水に対して溶解性が非常に低いために水溶性高分子と架橋反応を開始しないが、加熱により水に対する溶解性が向上して水溶性高分子と架橋反応を開始するという機能を有するものが挙げられる。
【００２２】
このような架橋剤を含有する水性ゲル組成物は、加熱するまでは架橋反応が起こらないためにポットライフが長くなり基材へ塗工することが可能になる。また、基材へ塗工後加熱することにより水性ゲル組成物が短時間で架橋し強度が上昇するために、シーズニングを長時間行うことなくロール状に巻き取ることが可能になる。
【００２３】
上記のような性能を有する架橋剤としては、例えば、アラントインクロロヒドロキシアルミニウム、アラントインジヒドロキシアルミニウム、アルジオキサ、アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムなどが挙げられる。なかでも、アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムが好ましい。
【００２４】
上記の架橋剤は水性ゲル組成物の全構成成分基準で０．０５〜５重量％含まれることが好ましく、０．１〜４．５重量％であることがより好ましい。含有量が０．０５重量％より小さい場合は、架橋の程度が低くなりゲルの強度が弱くなる傾向があり、５重量％より大きい場合は、架橋に関与しない架橋剤が残存する傾向がある。
【００２５】
加熱工程における雰囲気温度は、上記の架橋剤が水溶性高分子と架橋反応を開始できる温度であればよいが、８０〜２００℃であることが好ましく、１００〜１５０℃であることがより好ましい。また、加熱工程の時間は特に制限はないが、１〜２０分であることが好ましい。
【００２６】
加熱工程を８０〜２００℃で１〜２０分行うことにより、加熱工程中に水性ゲル組成物の最表面に水の含有量の低い層を生じさせることができ、この層が存在することにより水性ゲル組成物内部の水の蒸発が制限され、加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量が全構成成分基準で４５〜９０重量％に調整されやすくなる傾向がある。
【００２７】
加熱工程前の水性ゲル組成物の水の含有量は、全構成成分基準で７０〜９５重量％であるが、好ましくは、７５〜９０重量％である。含有量が７０重量％より小さい場合は水性ゲル組成物の流動性が低いために塗工が困難になり、９５重量％より大きい場合は加熱工程により架橋した水性ゲル組成物が水を全てゲル中に取り込めなくなる。
【００２８】
加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量は、全構成成分基準で４５〜９０重量％であるが、好ましくは５０〜８０重量％である。含有量が４５重量％より小さい場合は製造される水性ゲル積層体ロールが含有する水の量が少なく、例えば皮膚冷却シートなどに用いたときに冷却効果が少なくなり、９０重量％より大きい場合は架橋した水性ゲル組成物の強度が十分でなく巻き取り時にはみ出してしまう。
【００２９】
加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量は、架橋した水性ゲル組成物が巻き取り時に適度な強度を有することが必要なことから、加熱工程前の含有量よりも５重量％以上減少していることが好ましい。
【００３０】
水性ゲル組成物が塗工される基材としては、天然繊維、半合成繊維、合成繊維、又はこれらの複合繊維からなる布帛又は編物；不織布；紙；並びに合成紙などが挙げられる。なお、これらはプライマー処理や撥水処理などの表面処理が施されていてもよく、樹脂フィルムと複合化されていてもよい。基材の厚さは特に制限はないが、１０〜３０００μｍであることが好ましい。
【００３１】
水性ゲル組成物を基材に塗工する方法は、流動性を有する材料を塗工できる方法であれば特に制限はないが、例えば、ロールコータ、ナイフコータ、グラビアコータ、バーコータ、ダイコータなどを用いる方法が挙げられる。
【００３２】
基材上に塗工される水性ゲル組成物の重量は特に制限はないが、１００〜２０００ｇ／ｍ2であることが好ましい。また、塗工時の水性ゲル組成物の温度は、架橋剤が架橋反応を開始する温度より低いことが好ましいが、室温（２５℃付近）であることがより好ましい。
【００３３】
水性ゲル積層体を巻き取る方法としては、通常のワインダーを用いることができる。なお、巻き取り時に必要に応じてポリエステルフィルムなどを剥離材として水性ゲル積層体の水性ゲル組成物面に積層し、水性ゲル積層体とともに巻き取ってもよい。この剥離材は水性ゲル組成物が基材の背面に付着することを防止する働きを有する。剥離材はシリコーン樹脂などの塗布により剥離処理が施されたものであってもよい。
【００３４】
本発明において、水性ゲル組成物は、水溶性高分子と、前記水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤と、水とを構成成分として含有するが、必要に応じて保湿剤を更に含有していてもよい。
【００３５】
保湿剤としては、グリセリン、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ソルビトール、ピロリドンカルボン酸又はその塩、乳酸又はその塩、尿素などが挙げられるが、グリセリンが特に好ましい。
【００３６】
上記の保湿剤は水性ゲル組成物の全構成成分基準で５〜６０重量％含まれることが好ましく、７〜５５重量％であることがより好ましい。保湿剤の含有量が５重量％より小さい場合は、製造される水性ゲル積層体ロールを例えば皮膚冷却用シートとして使用したときに冷却効果が持続する時間が短くなる傾向があり、含有量が６０重量％より大きい場合は、例えば皮膚冷却用シートとして使用したときにべたつき感が生じる傾向がある。
【００３７】
保湿剤を５〜６０重量％含有させることにより、加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量を全構成成分基準で４５〜９０重量％に調整することが容易になる傾向がある。
【００３８】
水性ゲル組成物は、必要に応じて保湿剤以外のその他の添加剤を更に含有していてもよい。このような添加剤としては、酸化防止剤；防腐剤；紫外線吸収剤；可塑剤；滑剤；着色剤（染料ないし顔料）；薬剤；炭酸カルシウム、ガラス粉、ケイ酸アルミニウムなどの粒状フィラー；炭素繊維、ガラス繊維などの繊維状フィラー、カーボンブラックなどの導電性フィラーなどが挙げられる。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)３２０ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム３６ｇを精製水２４００ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約６００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４１】
（実施例２）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン４１６ｇに分散した。その分散溶液を精製水３３６０ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約８２０ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４２】
（参考例３）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)６４ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)３８．４ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム９．６ｇを保湿剤であるグリセリン２０８ｇに分散した。その分散溶液を精製水３６８０ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５８０ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、８５℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４３】
（実施例４）
加熱後の塗布量を約１２００ｇ／ｍ2、加熱を１９０℃で７分間にした以外は、実施例２と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４４】
（実施例５）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン３３９．２ｇに分散した。これに、フィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを精製水３３６０ｇに分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５５０ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４５】
（実施例６）
アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム量を２．４ｇ、グリセリン量を３５６ｇ、加熱後の塗布量を約５２０ｇ／ｍ2にした以外は、実施例５と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４６】
（実施例７）
アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム量を４４．８ｇ、グリセリン量を３１３．６ｇ、加熱後の塗布量を約５２０ｇ／ｍ2にした以外は、実施例５と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４７】
（実施例８）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)８１．９２ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)４９．１５ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１２．２９ｇを保湿剤であるグリセリン４４７．４９ｇに分散した。これに、フィラーとしてケイ酸アルミニウム４９．１５ｇを精製水１９２０ｇに分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約４００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４８】
（実施例９）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン３２６．４ｇに分散した。これに、硫酸アルミニウムカリウム１２．８ｇを精製水３３６０ｇに溶解し、更に、フィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約６００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４９】
（実施例１０）
架橋剤としてアラントインクロロヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを用いた以外は、実施例５と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５０】
（実施例１１）
架橋剤としてアルジオキサを４４．８ｇ用いた以外は、実施例７と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５１】
実施例１、２、４〜１１及び参考例３の水性ゲル組成物の構成成分の重量％、加熱後の塗布量、加熱温度、加熱時間をまとめて表１に示した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
（比較例１）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇを保湿剤であるグリセリン４３５．２ｇに分散した。その分散溶液を精製水３３６０ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ架橋剤を含まない水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５４】
（比較例２）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇを保湿剤であるグリセリン３２６．４ｇに分散した。これに、架橋剤として硫酸アルミニウム３２ｇを精製水３３６０ｇに溶解し、更にフィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工しようと試みたが、水性ゲル組成物のポットライフが短かかったために均一に塗工することができなかった。
【００５５】
（比較例３）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇを保湿剤であるグリセリン２９４．４ｇに分散した。これに、架橋剤として硫酸アルミニウム３２ｇ及びゲル化速度調整剤としてエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物３２ｇを精製水３３６０ｇに溶解し、更にフィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５６】
（比較例４）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン３３９．２ｇに分散した。これに、フィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを精製水９６０ｇに分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約６００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工しようと試みたが、水の含有量が少なかったために水性ゲル組成物の流動性が悪く均一に塗工することができなかった。
【００５７】
比較例１〜４の水性ゲル組成物の構成成分の重量％、加熱後の塗布量、加熱温度、加熱時間をまとめて表２に示した。
【００５８】
【表２】
【００５９】
実施例１、２、４〜１１、参考例３及び比較例１〜４の水性ゲル組成物のポットライフ、水性ゲル積層体ロールの巻き取り時のはみ出し、水性ゲル積層体ロールの水性ゲル層の含水率を以下に示す方法により測定した。得られた結果を表３に示す。
【００６０】
（水性ゲル組成物のポットライフ）
水性ゲル組成物を調製した後室温で６時間放置し、水性ゲル組成物がナイフコータで塗工可能かどうか評価した。評価は以下の基準で行った。
○：ナイフコータで塗工可能。
×：ナイフコータで塗工不可能。
【００６１】
（水性ゲル積層体ロールの巻き取り時のはみ出し）
ロール状に巻き取った水性ゲル積層体のはみ出し状態を目視にて観察した。評価は以下の基準で行った。
○：ロールの両側から水性ゲルがはみ出していない。
×：ロールの両側から水性ゲルがはみ出している。
【００６２】
（水性ゲル積層体ロールの水性ゲル層の含水率）
水性ゲル積層体ロールを１０×１０ｃｍ2に裁断し、水性ゲル層の重量を秤量し(この重量をＡｇとする)、１１０℃で３時間乾燥した後、再び水性ゲル層の重量を秤量し(この重量をＢｇとする)、下式（１）により水性ゲル層の含水率を算出した。
含水率（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００ （１）
【００６３】
【表３】
【００６４】
実施例１、２、４〜１１及び参考例３はいずれも、加熱工程前においては水性ゲル組成物のポットライフが十分に長く、加熱工程を経ることによって架橋が十分に進み、シーズニングを必要としなくともはみ出しなく水性ゲル積層体をロール状に巻き取ることができた。一方、比較例１および３は、水性ゲル組成物のポットライフが長かったものの、加熱工程を経た後でも巻き取り時にはみ出しが見られた。比較例２および４は、水性ゲル組成物がゲル状となり基材に塗工することができなかった。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法により、シーズニングが不要で、巻き取り時のはみ出しを十分に防止しつつ高含水率の水性ゲル積層体をロール状で得ることが可能となる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚冷却用シートなどとして有用な水性ゲル積層体ロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水性ゲルを基材シート上に積層した製品が、皮膚冷却用シート、皮膚保湿用シート、食品鮮度保持用シート、医療用電極シートなどとして使用されている。
【０００３】
水性ゲルは、架橋や不溶化が施された親水性のポリマーを水で膨潤させたものであり、親水性ポリマーの種類、架橋や不溶化の方法などにより様々な種類のものが存在する。水性ゲルに用いられる代表的なポリマーとして、ポリアクリル酸又はその塩の架橋物が挙げられる。ポリアクリル酸又はその塩を架橋する方法としては、ポリアクリル酸又はその塩と水酸化アルミニウムや硫酸アルミニウムなどの多価金属陽イオンとの間でイオン結合コンプレックスを形成させる方法が知られており、この方法が工業的に多く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来一般に用いられている上記の多価金属陽イオンをポリアクリル酸又はその塩の水溶液に混合した場合、室温にて速やかに架橋反応が進行しゲルが生じるため、混合物を流動性のある状態で保存できる期間（以下、ポットライフと称す）が短くなる。したがって、ロールコータなどを用いてこの混合物を基材に塗工しようとしても、既に架橋反応が進行し流動性が消失しているために塗工ができなくなるという問題が発生する。
【０００５】
この問題を解決するために、ポリアクリル酸又はその塩の水溶液と上記の多価金属陽イオンとの混合物に、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）又はこのナトリウム塩などに代表されるキレート剤などをゲル化速度調整剤として添加することが行われている。
【０００６】
ゲル化速度調整剤が添加された水性ゲル組成物は、ゲル化反応が遅延され塗工時に十分な流動性を有するようになるために、ロールコータなどを用いて塗工することが可能になるが、一方で、塗工後もゲル化反応の遅延効果が残るため、塗工後基材をシート状で長時間保つこと（以下、シーズニングと称す）によって架橋を完全に行うことが必要になる。
【０００７】
したがって、従来の認識では基材に塗工された水性ゲル組成物は巻き取らずにシート状のまま加工することが常識であったが、本発明者らは、水性ゲル組成物の塗工物をロール状に巻き取ることが可能であれば、次工程であるスリッティングや打ち抜きなどの工程へ水性ゲル組成物をロール状で搬送できるため製造工程が簡略化されたり、製品をロール状で供給することが可能になるなど、シート状のものに比較して格段に有用性が向上することに想到した。
【０００８】
しかし、従来一般に用いられている上記の方法ではシーズニングにかなりの時間が必要なため、水性ゲル組成物の架橋の終了を待ってロール状に巻き取ることは経済的ではないという問題がある。また、水性ゲル組成物の架橋が完全でない状態で基材をロール状に巻き取ろうとすると、巻き取り時の圧力により水性ゲル組成物がロールからはみ出してしまうという問題も生じる。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みてなされたものであり、シーズニングが不要で、巻き取り時のはみ出しを十分に防止しつつ高含水率の水性ゲル積層体をロール状で得ることが可能な、水性ゲル積層体ロールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、室温付近では水溶性高分子と架橋反応を起こさないが加熱により架橋反応を開始する架橋剤を含有させたポットライフの長い水性ゲル組成物を基材に塗工し、これを加熱し水性ゲル組成物を架橋させるとともに水の含有量を調整し、シーズニングを行わずに巻き取ることによって、巻き取り時のはみ出しがなく高含水率の水性ゲル積層体ロールが得られることを見出し本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法は、
水溶性高分子と、前記水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤と、水とを構成成分として含有し、水の含有量が全構成成分基準で７０〜９５重量％である水性ゲル組成物を、基材に塗工する塗工工程と、
前記水性ゲル組成物を加熱し前記水溶性高分子を架橋させるとともに、前記水性ゲル組成物の水の含有量が全構成成分基準で４５〜９０重量％になるように乾燥させ水性ゲル積層体を得る加熱工程と、
前記水性ゲル積層体をロール状に巻き取る巻き取り工程と、
を含むことを特徴とする方法である。
【００１２】
本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記加熱工程を、８０〜２００℃の加熱雰囲気条件下で行うことが好ましい。
【００１３】
また、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記水溶性高分子が、ポリ（メタ）アクリル酸及び／又はその塩であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記水性ゲル組成物が、前記架橋剤を前記水性ゲル組成物の全構成成分基準で０．０５〜５重量％含有することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法においては、前記架橋剤がアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムであることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００１７】
本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法は、
水溶性高分子と、前記水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤と、水とを構成成分として含有し、水の含有量が全構成成分基準で７０〜９５重量％である水性ゲル組成物を、基材に塗工する塗工工程と、
前記水性ゲル組成物を加熱し前記水溶性高分子を架橋させるとともに、前記水性ゲル組成物の水の含有量が全構成成分基準で４５〜９０重量％になるように乾燥させ水性ゲル積層体を得る加熱工程と、
前記水性ゲル積層体をロール状に巻き取る巻き取り工程と、
を含むものである。
【００１８】
水性ゲル組成物が構成成分として含有する水溶性高分子としては、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ポリ無水マレイン酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒアルロン酸などの多糖類などが挙げられる。なかでも、架橋剤との反応性に優れることからポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ポリ無水マレイン酸、ヒアルロン酸などのカルボキシル基を含有する水溶性高分子がより好ましく、水への溶解性が優れることからポリ（メタ）アクリル酸及び／又はその塩が最も好ましい。なお、ポリ（メタ）アクリル酸とは、ポリアクリル酸及びポリメタアクリル酸を意味する。
【００１９】
水性ゲル組成物の水溶性高分子の含有量は、全構成成分基準で１〜２５重量％であることが好ましく、２〜１５重量％であることがより好ましい。水溶性高分子の含有量が１重量％より小さい場合は、水溶性高分子が水や保湿剤を全てゲル中に取り込めなくなる傾向があり、２５重量％より大きい場合は水性ゲル組成物の粘度が高く塗工が困難になる傾向がある。
【００２０】
水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤は、水溶性高分子と混合しただけでは架橋反応を開始しないが、加熱により物理的状態が変化し水溶性高分子との架橋反応を開始するような架橋剤である。
【００２１】
このような架橋剤としては、例えば、室温付近では水溶性高分子が溶解している水に対して溶解性が非常に低いために水溶性高分子と架橋反応を開始しないが、加熱により水に対する溶解性が向上して水溶性高分子と架橋反応を開始するという機能を有するものが挙げられる。
【００２２】
このような架橋剤を含有する水性ゲル組成物は、加熱するまでは架橋反応が起こらないためにポットライフが長くなり基材へ塗工することが可能になる。また、基材へ塗工後加熱することにより水性ゲル組成物が短時間で架橋し強度が上昇するために、シーズニングを長時間行うことなくロール状に巻き取ることが可能になる。
【００２３】
上記のような性能を有する架橋剤としては、例えば、アラントインクロロヒドロキシアルミニウム、アラントインジヒドロキシアルミニウム、アルジオキサ、アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムなどが挙げられる。なかでも、アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムが好ましい。
【００２４】
上記の架橋剤は水性ゲル組成物の全構成成分基準で０．０５〜５重量％含まれることが好ましく、０．１〜４．５重量％であることがより好ましい。含有量が０．０５重量％より小さい場合は、架橋の程度が低くなりゲルの強度が弱くなる傾向があり、５重量％より大きい場合は、架橋に関与しない架橋剤が残存する傾向がある。
【００２５】
加熱工程における雰囲気温度は、上記の架橋剤が水溶性高分子と架橋反応を開始できる温度であればよいが、８０〜２００℃であることが好ましく、１００〜１５０℃であることがより好ましい。また、加熱工程の時間は特に制限はないが、１〜２０分であることが好ましい。
【００２６】
加熱工程を８０〜２００℃で１〜２０分行うことにより、加熱工程中に水性ゲル組成物の最表面に水の含有量の低い層を生じさせることができ、この層が存在することにより水性ゲル組成物内部の水の蒸発が制限され、加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量が全構成成分基準で４５〜９０重量％に調整されやすくなる傾向がある。
【００２７】
加熱工程前の水性ゲル組成物の水の含有量は、全構成成分基準で７０〜９５重量％であるが、好ましくは、７５〜９０重量％である。含有量が７０重量％より小さい場合は水性ゲル組成物の流動性が低いために塗工が困難になり、９５重量％より大きい場合は加熱工程により架橋した水性ゲル組成物が水を全てゲル中に取り込めなくなる。
【００２８】
加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量は、全構成成分基準で４５〜９０重量％であるが、好ましくは５０〜８０重量％である。含有量が４５重量％より小さい場合は製造される水性ゲル積層体ロールが含有する水の量が少なく、例えば皮膚冷却シートなどに用いたときに冷却効果が少なくなり、９０重量％より大きい場合は架橋した水性ゲル組成物の強度が十分でなく巻き取り時にはみ出してしまう。
【００２９】
加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量は、架橋した水性ゲル組成物が巻き取り時に適度な強度を有することが必要なことから、加熱工程前の含有量よりも５重量％以上減少していることが好ましい。
【００３０】
水性ゲル組成物が塗工される基材としては、天然繊維、半合成繊維、合成繊維、又はこれらの複合繊維からなる布帛又は編物；不織布；紙；並びに合成紙などが挙げられる。なお、これらはプライマー処理や撥水処理などの表面処理が施されていてもよく、樹脂フィルムと複合化されていてもよい。基材の厚さは特に制限はないが、１０〜３０００μｍであることが好ましい。
【００３１】
水性ゲル組成物を基材に塗工する方法は、流動性を有する材料を塗工できる方法であれば特に制限はないが、例えば、ロールコータ、ナイフコータ、グラビアコータ、バーコータ、ダイコータなどを用いる方法が挙げられる。
【００３２】
基材上に塗工される水性ゲル組成物の重量は特に制限はないが、１００〜２０００ｇ／ｍ2であることが好ましい。また、塗工時の水性ゲル組成物の温度は、架橋剤が架橋反応を開始する温度より低いことが好ましいが、室温（２５℃付近）であることがより好ましい。
【００３３】
水性ゲル積層体を巻き取る方法としては、通常のワインダーを用いることができる。なお、巻き取り時に必要に応じてポリエステルフィルムなどを剥離材として水性ゲル積層体の水性ゲル組成物面に積層し、水性ゲル積層体とともに巻き取ってもよい。この剥離材は水性ゲル組成物が基材の背面に付着することを防止する働きを有する。剥離材はシリコーン樹脂などの塗布により剥離処理が施されたものであってもよい。
【００３４】
本発明において、水性ゲル組成物は、水溶性高分子と、前記水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤と、水とを構成成分として含有するが、必要に応じて保湿剤を更に含有していてもよい。
【００３５】
保湿剤としては、グリセリン、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ソルビトール、ピロリドンカルボン酸又はその塩、乳酸又はその塩、尿素などが挙げられるが、グリセリンが特に好ましい。
【００３６】
上記の保湿剤は水性ゲル組成物の全構成成分基準で５〜６０重量％含まれることが好ましく、７〜５５重量％であることがより好ましい。保湿剤の含有量が５重量％より小さい場合は、製造される水性ゲル積層体ロールを例えば皮膚冷却用シートとして使用したときに冷却効果が持続する時間が短くなる傾向があり、含有量が６０重量％より大きい場合は、例えば皮膚冷却用シートとして使用したときにべたつき感が生じる傾向がある。
【００３７】
保湿剤を５〜６０重量％含有させることにより、加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量を全構成成分基準で４５〜９０重量％に調整することが容易になる傾向がある。
【００３８】
水性ゲル組成物は、必要に応じて保湿剤以外のその他の添加剤を更に含有していてもよい。このような添加剤としては、酸化防止剤；防腐剤；紫外線吸収剤；可塑剤；滑剤；着色剤（染料ないし顔料）；薬剤；炭酸カルシウム、ガラス粉、ケイ酸アルミニウムなどの粒状フィラー；炭素繊維、ガラス繊維などの繊維状フィラー、カーボンブラックなどの導電性フィラーなどが挙げられる。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)３２０ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム３６ｇを精製水２４００ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約６００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４１】
（実施例２）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン４１６ｇに分散した。その分散溶液を精製水３３６０ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約８２０ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４２】
（参考例３）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)６４ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)３８．４ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム９．６ｇを保湿剤であるグリセリン２０８ｇに分散した。その分散溶液を精製水３６８０ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５８０ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、８５℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４３】
（実施例４）
加熱後の塗布量を約１２００ｇ／ｍ2、加熱を１９０℃で７分間にした以外は、実施例２と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４４】
（実施例５）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン３３９．２ｇに分散した。これに、フィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを精製水３３６０ｇに分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５５０ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４５】
（実施例６）
アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム量を２．４ｇ、グリセリン量を３５６ｇ、加熱後の塗布量を約５２０ｇ／ｍ2にした以外は、実施例５と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４６】
（実施例７）
アミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム量を４４．８ｇ、グリセリン量を３１３．６ｇ、加熱後の塗布量を約５２０ｇ／ｍ2にした以外は、実施例５と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４７】
（実施例８）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)８１．９２ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)４９．１５ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１２．２９ｇを保湿剤であるグリセリン４４７．４９ｇに分散した。これに、フィラーとしてケイ酸アルミニウム４９．１５ｇを精製水１９２０ｇに分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約４００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４８】
（実施例９）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン３２６．４ｇに分散した。これに、硫酸アルミニウムカリウム１２．８ｇを精製水３３６０ｇに溶解し、更に、フィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約６００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００４９】
（実施例１０）
架橋剤としてアラントインクロロヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを用いた以外は、実施例５と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５０】
（実施例１１）
架橋剤としてアルジオキサを４４．８ｇ用いた以外は、実施例７と全く同じ操作により水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５１】
実施例１、２、４〜１１及び参考例３の水性ゲル組成物の構成成分の重量％、加熱後の塗布量、加熱温度、加熱時間をまとめて表１に示した。
【００５２】
【表１】
（比較例１）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇを保湿剤であるグリセリン４３５．２ｇに分散した。その分散溶液を精製水３３６０ｇに練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ架橋剤を含まない水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５４】
（比較例２）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇを保湿剤であるグリセリン３２６．４ｇに分散した。これに、架橋剤として硫酸アルミニウム３２ｇを精製水３３６０ｇに溶解し、更にフィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工しようと試みたが、水性ゲル組成物のポットライフが短かかったために均一に塗工することができなかった。
【００５５】
（比較例３）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇを保湿剤であるグリセリン２９４．４ｇに分散した。これに、架橋剤として硫酸アルミニウム３２ｇ及びゲル化速度調整剤としてエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物３２ｇを精製水３３６０ｇに溶解し、更にフィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約５００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工し、１３０℃で７分間加熱し、ポリエステルフィルムと貼り合わせ、ロール状に巻き取り水性ゲル積層体ロールを作成した。
【００５６】
（比較例４）
水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム塩(部分中和物、ｐＨ＝６〜７、日本純薬株式会社製、アロンビスＡＨ−１０５)１２８ｇ及びポリアクリル酸ナトリウム塩(完全中和物、ｐＨ＝８〜１０、日本純薬株式会社製、ジュリマーＡＣ−１０ＮＰ)７６．８ｇ、架橋剤としてアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウム１９．２ｇを保湿剤であるグリセリン３３９．２ｇに分散した。これに、フィラーとしてケイ酸アルミニウム７６．８ｇを精製水９６０ｇに分散させたものを練り合わせながら添加し、ポリアクリル酸ナトリウム塩を溶解分散させ水性ゲル組成物を得た。これを、撥水処理した不織布上に加熱後の塗布量が約６００ｇ／ｍ2になるようにナイフコータで塗工しようと試みたが、水の含有量が少なかったために水性ゲル組成物の流動性が悪く均一に塗工することができなかった。
【００５７】
比較例１〜４の水性ゲル組成物の構成成分の重量％、加熱後の塗布量、加熱温度、加熱時間をまとめて表２に示した。
【００５８】
【表２】
実施例１、２、４〜１１、参考例３及び比較例１〜４の水性ゲル組成物のポットライフ、水性ゲル積層体ロールの巻き取り時のはみ出し、水性ゲル積層体ロールの水性ゲル層の含水率を以下に示す方法により測定した。得られた結果を表３に示す。
【００６０】
（水性ゲル組成物のポットライフ）
水性ゲル組成物を調製した後室温で６時間放置し、水性ゲル組成物がナイフコータで塗工可能かどうか評価した。評価は以下の基準で行った。
○：ナイフコータで塗工可能。
×：ナイフコータで塗工不可能。
【００６１】
（水性ゲル積層体ロールの巻き取り時のはみ出し）
ロール状に巻き取った水性ゲル積層体のはみ出し状態を目視にて観察した。評価は以下の基準で行った。
○：ロールの両側から水性ゲルがはみ出していない。
×：ロールの両側から水性ゲルがはみ出している。
【００６２】
（水性ゲル積層体ロールの水性ゲル層の含水率）
水性ゲル積層体ロールを１０×１０ｃｍ2に裁断し、水性ゲル層の重量を秤量し(この重量をＡｇとする)、１１０℃で３時間乾燥した後、再び水性ゲル層の重量を秤量し(この重量をＢｇとする)、下式（１）により水性ゲル層の含水率を算出した。
含水率（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００ （１）
【００６３】
【表３】
実施例１、２、４〜１１及び参考例３はいずれも、加熱工程前においては水性ゲル組成物のポットライフが十分に長く、加熱工程を経ることによって架橋が十分に進み、シーズニングを必要としなくともはみ出しなく水性ゲル積層体をロール状に巻き取ることができた。一方、比較例１および３は、水性ゲル組成物のポットライフが長かったものの、加熱工程を経た後でも巻き取り時にはみ出しが見られた。比較例２および４は、水性ゲル組成物がゲル状となり基材に塗工することができなかった。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の水性ゲル積層体ロールの製造方法により、シーズニングが不要で、巻き取り時のはみ出しを十分に防止しつつ高含水率の水性ゲル積層体をロール状で得ることが可能となる。
Claims (6)
- 水溶性高分子と、前記水溶性高分子を加熱により架橋させることが可能な架橋剤と、水とを構成成分として含有し、水の含有量が全構成成分基準で７０〜９５重量％である水性ゲル組成物を、基材に塗工する塗工工程と、
前記水性ゲル組成物を加熱し前記水溶性高分子を架橋させるとともに、前記水性ゲル組成物の水の含有量が全構成成分基準で４５〜９０重量％になるように乾燥させ水性ゲル積層体を得る加熱工程と、
前記水性ゲル積層体をロール状に巻き取る巻き取り工程と、
を含み、
前記架橋剤が、アラントインクロロヒドロキシアルミニウム、アラントインジヒドロキシアルミニウム、アルジオキサ及びアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムからなる群より選ばれる架橋剤であり、
前記水性ゲル組成物が、前記架橋剤を前記水性ゲル組成物の全構成成分基準で０．０５〜５重量％含有し、
前記加熱工程を、８０〜２００℃の加熱雰囲気条件下で１〜２０分行い、
前記加熱工程後の水性ゲル組成物の水の含有量が、前記加熱工程前の含有量よりも５重量％以上減少していることを特徴とする水性ゲル積層体ロールの製造方法。 - 前記加熱工程を、１００〜１５０℃の加熱雰囲気条件下で行うことを特徴とする請求項１記載の水性ゲル積層体ロールの製造方法。
- 前記水溶性高分子が、ポリ（メタ）アクリル酸及び／又はその塩であることを特徴とする請求項１又は２記載の水性ゲル積層体ロールの製造方法。
- 前記水性ゲル組成物が、前記架橋剤を前記水性ゲル組成物の全構成成分基準で０．１〜４．５重量％含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の水性ゲル積層体ロールの製造方法。
- 前記架橋剤が、アラントインクロロヒドロキシアルミニウム、アルジオキサ及びアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムからなる群より選ばれる架橋剤であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の水性ゲル積層体ロールの製造方法。
- 前記架橋剤がアミノ酢酸ジヒドロキシアルミニウムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の水性ゲル積層体ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12754899A JP4202526B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 水性ゲル積層体ロールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12754899A JP4202526B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 水性ゲル積層体ロールの製造方法 |
Publications (2)
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