JP4906941B2 - 親水性樹脂の製造方法及びパルプ繊維複合樹脂の成形品 - Google Patents
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Description
<概要>
親水基と親油基を備えた両親媒性の化学構造の物質である界面活性剤(カチオン系またはノニオン系)を、アジュバント(Adjuvant)として含む樹脂成分を含浸したパルプ繊維と水溶性樹脂であるPVA(ポリビニルアルコール(polyvinyl alcohol))、およびポリビニルアルコール系およびアクリル酸系の高吸水性樹脂を、PP(ポリプロピレン)と溶融混練して優れた親水性を備えた複合樹脂材料である。パルプ繊維に含浸した界面活性剤がPPなどと溶融して加圧される成形段階で、PVAなどの親水性樹脂と混合、界面活性剤を介して親水性のパルプ繊維と一体化することによって、高い保湿性を備えた成形品を得ることが出来る。
(1)でん粉系−[特徴]長期的化学安定性、保水力に劣る。
でん粉−アクリロニトリルグラフト共重合体
でん粉−アクリル酸グラフト共重合体
でん粉−アクリルアミドグラフト共重合体
(2)セルロース系−[特徴]繊維状、毛管吸水性、初期吸水速度、保水力
セルロース−アクリロニトリルグラフト共重合体
カルボキシメチルセルロース架橋体
(3)その他多糖類系−[特徴]高価 保水効果高・・・※化粧水
ヒアルロン酸
(4)PVA(ポリビニルアルコール)系−[特徴]吸水性弱、形態安定性、高弾性
ポリビニルアルコール架橋体
ポリビニルアルコール吸水ゲル凍結・解凍エラストマー
(5)アクリル酸系−[特徴]強靱、吸水性、ポリマーブレンド容易
アクリル酸+ナトリウム・ビニルアルコール共重合体
ポリアクリル酸ナトリウム架橋体
(6)アクリルアミド系−[特徴]熱応答性
N−置換アクリルアミド架橋体
パルプ繊維に水溶性の界面活性剤を吹き付けた後に、ポリイソブチレン(PIB)などの粘性に富む低分子樹脂に同様の界面活性剤を用いて分散・乳化した希薄溶液を吹き付けるなどして前記繊維表面が備えるフィブリル化した微細繊維間の間隙に含浸させることができる。これにより、前記パルプ繊維に一体化するようにして前記微細繊維間に保持させた。これを水に不溶性のPVA系およびアクリル酸系(住友精化;アクアコークなど)の高吸水性樹脂と共にPPと混合した成形材料を射出成形などによって溶融した状態で加圧することによって賦型する。成形材料の溶融段階でPPにPVAや高吸水性樹脂を混練することによって、パルプ繊維を含む親水性成分がパルプ繊維と一体化する。
該複合樹脂材料は、水との親和性に劣るPPなどとのパルプ繊維との複合化において、濡れ性が優れるPVAを媒体として、パルプ本来の親水性を有効に発現するように改質できる。この結果、成形品の吸水性が向上し、帯電防止のほかに成形品表面に水分を保持する機能を備える。
PIB(ポリイソブチレン)を水中でディスパージョンした希薄水分散液を吹付けて塗布したパルプ繊維を用いてPP(ポリプロピレン)と混練した複合樹脂について、以下に詳述する。
(1)HLB値が1−3程度では水にほとんど分散せず、消泡剤などに使用される。
(2)HLB値が3−6程度では一部が水に分散し、w/o型エマルジョンの乳化剤として使用される。
(3)HLB値が6−8程度ではよく混合することによって水に分散して乳濁液となり、w/o型エマルジョンの乳化剤、湿潤剤として使用される。
(4)HLB値が8−10程度で水に安定分散して乳濁液となり、湿潤剤やo/w型エマルジョンの乳化剤として使用される。
(5)HLB値が10−13程度では水に半透明に溶解し、o/w型エマルジョンの乳化剤として使用される。
(6)HLB値が13−16程度では水に透明に溶解し、o/w型エマルジョンの乳化剤、洗浄剤として使用される。
(7)HLB値が16−19程度では水に透明に溶解し、可溶化剤として使用される。
尚、水−油系エマルジョンを形成する場合、油滴が水に分散する水中油滴(o/w型)エマルジョンと油中水滴(w/o型)エマルジョンのいずれかの構成をとる。
(1)実施例1−1:分子量150KのPIBを、1.0部 添加;
(2)実施例1−2:異なる分子量のPIBをパルプ繊維に対し、50Kが0.4部、150Kが0.3部、200Kが0.3部を順次に添加;
(3)実施例1−3:上記のPIB添加条件のうち、200Kが0.8部を過剰添加;
(4)実施例1−4:高吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウム架橋体から成る高吸水性樹脂(住友精化;アクアコーク)を非水溶性PVAに併用して、実施例1−1に0.15wt%を添加。
(5)比較例1−1:PIBの添加無し;
(6)比較例1−2:界面活性剤の添加無し;
(7)比較例1−3:PVAの添加無し;
(8)比較例1−4:分子量の小さなPIBとして、分子量8.0Kのものを、1.0部添加;
(9)比較例1−5:分子量の大きなPIBを先行して付着させたもので、350Kを0.6部、50Kを0.4部、の順次添加;
(10)比較例1−6:PVAの融点が射出成形の樹脂温度より僅かに高い210℃のものを使用。
Claims (6)
- パルプ繊維に、HLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値が8〜16のノニオン系界面活性剤を含浸させ、
前記ノニオン系界面活性剤を含浸させたパルプ繊維に、前記ノニオン系界面活性剤を分散させた水溶液に分子量が10K〜200Kのポリイソブチレンをディスパージョンした水分散液を吹き付け、
前記水分散液を吹き付けたパルプ繊維を乾燥させ、
前記乾燥させたパルプ繊維と、溶融状態のポリプロピレンとを、前記ポリプロピレンよりも融点及び溶融粘度が低いポリビニルアルコールとともに混練して複合化することを特徴とする親水性樹脂の製造方法。 - 前記ノニオン系界面活性剤として、HLB値が10〜13のノニオン系界面活性剤を用いることを特徴とする請求項1に記載の親水性樹脂の製造方法。
- 前記ノニオン系界面活性剤を含浸させたパルプ繊維に、前記水分散液として、それぞれ分子量が異なるポリイソブチレンを含む複数種類の水分散液を、分子量が低いポリイソブチレンを含むものから順に吹き付けることを特徴とする請求項1又は2に記載の親水性樹脂の製造方法。
- HLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値が8〜16のノニオン系界面活性剤を備えた表面部分を有し、分子量が10K〜200Kのポリイソブチレンによって前記表面部分が被覆されたパルプ繊維と、ポリプロピレンと、前記ポリプロピレンよりも融点及び溶融粘度が低いポリビニルアルコールとが複合化して成ることを特徴とするパルプ繊維複合樹脂の成形品。
- 前記ノニオン系界面活性剤は、HLB値が10〜13のノニオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項4に記載のパルプ繊維複合樹脂の成形品。
- 前記パルプ繊維の表面部分は、前記ポリイソブチレンとして、それぞれ分子量が異なる複数種類のポリイソブチレンによって被覆され、
前記複数種類のポリイソブチレンは、分子量が低いものから順に前記パルプ繊維の表面部分に付着していることを特徴とする請求項4又は5に記載のパルプ繊維複合樹脂の成形品。
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