JPH02263837A - ポリビニルアセタール系スポンジの製造方法 - 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、ポリビニルアセタール系スポンジの製造方法
に関し、さらに詳しくは、医療用海綿、化粧用パフ、各
種吸水材等に有用なポリビニルアセタール系スポンジの
製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、ポリビニルアセタール系スポンジの製造方法とし
ては、可溶性物質添加法、起泡法等が知られている。

可溶性物質添加法としては、ポリビニルアルコール水溶
液に、デンプン、または、その懸濁水溶液を加えて加熱
混合し、アルデヒド及び酸を添加し、アセタール化反応
を行ない、得られたアセタール化物から未反応物、不純
物を除去、水洗せしめる方法（参照：特公昭３３−３１
９１号公報、特公昭４０−１５６５２号公報、特開昭５
０−６６６３号公報）等がある。また、可溶性物質添加
法に分類されるもので、高周波電場による加熱について
記載された製造装置の提案がある（参照：特公昭５１−
４６５３号公報）。

起泡法としては、反応液に不活性ガスを圧入し、加熱発
泡させる方法（参照：　ＵＳＰ２０８３．６２８）　、
反応原液にサポニン等の起泡剤を加え、撹拌により泡立
てた後、アセタール化反応を行なう方法（参照：　ＢＰ
５７３．６６６）　、反応原液に空気を吹き込んで泡状
とし、これをホルマール固定化させる方法（参照：ＵＳ
Ｐ２，６０９，３４７）。

反応液に泡を安定化させる効果のある核酸を添加して、
撹拌、泡立て後、アセタール化する方法（参照：特開昭
５６−８８４６９号公報）、ポリビニルアルコール水溶
液に、ポリアクロレインと酸を添加し、該混合液が凝析
を開始するまで強力に撹拌する方法（参照：特公昭４５
−４１１１２号公報）等がある。

いずれの方法も、ポリビニルアルコールに気泡を含ませ
た後に、外部からの加熱により、ゲル化させるものであ
る。

しかし、可溶性物質添加法では、気泡形成剤として、デ
ンプン等を使用しているため成形後、可溶性物質を抽出
する工程が必要である。またデンプン等の廃水処理に多
額の費用がかかることが欠点であった。

一方、起泡法では、外部から加熱しても、ポリビニルア
ルコールが気泡を含んでいるため内部へ熱が伝わりにく
く、固化に数時間かかった。そのため、固化する前に、
小さい気泡が集まって大きな気泡となり、均一な気泡構
造ができないことが欠点であった。

上記問題点を解決するため、本出願人は、ポリビニルア
ルコール混合液に機械的発泡を行ない、ついで、電離性
放射線を照射して、均一にゲル化せしめる方法を開発し
た（特願昭６３−２６２０３９号）。

（発明が解決しようとする課題） 前記した本出願人の方法によれば、均一な気泡構造を有
するポリビニルアセタール系スポンジを得ることができ
る。また、可溶性物質の抽出工程が不必要で、廃水処理
の問題もない。

しかしながら、電離性放射線による架橋は、被照財物の
厚みに限界がある。また、電離性放射線の設備は多額の
費用がかかり、小規模の生産に適さない等の欠点があっ
た。

従って、本発明の目的は、前記したような従来の方法の
欠点を解消し、均一な気泡構造を有する厚物のポリビニ
ルアセタール系スポンジを経済的かつ能率的に製造する
方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の方法によれば、前記目的を達成するため、ポリ
ビニルアルコール水溶液を界面活性剤の存在下で機械的
に発泡させた後、アルデヒド及び酸を作用させてポリビ
ニルアセタール系スポンジを製造するに際し、気泡を含
んだポリビニルアルコール水溶液に、マイクロ波を照射
し、内部かむの加・熱を促進して部分的にアセタール化
させた時点で外部から加熱せしめて残りのアセタール化
反応を行なうことを特徴とするポリビニルアセタール系
スポンジの製造方法が提供される。

（発明の作用及び態様） すなわち、本発明の方法は、アルデヒド及び酸を加えた
ポリビニルアルコール混合液にマイクロ波を照射し、内
部からの加熱を促進して部分的に架橋させることによっ
て、短時間にポリビニルアルコールを固化させることを
特徴とする。ポリビニルアルコールの架橋は、小さい気
泡を固定する程度の部分的な架橋で十分である。部分的
に架橋させた時点では、マイクロ波の絶対的な必要性は
なくなり、外部からの加熱でもさしつかえない。なぜな
ら、スポンジを成形するために、残りのアセタール化反
応を行なうだけであり、短時間に加熱する必要がないか
らである。

仮にマイクロ波を用いる加熱方法だけで、ポリビニルア
ルコール混合液を最後まで加熱すると、ポリビニルアル
コール混合液の内部の温度が上昇し、アセタール化が速
く進行してしまい、逆に不均一な気泡が生じてしまうこ
のため本発明では、マイクロ波を用いる加熱は、ポリビ
ニルアルコール混合液を均一にゲル化させる程度で止め
、気泡の保持を行ない、ついで外部より緩やかに加熱を
行ない、残りのアセタール化せしめるという方法を用い
る。

以下、本発明に係るポリビニルアセタール系スポンジの
製造方法について具体的に説明する。

まず、ポリビニルアルコール水溶液に界面活性剤を添加
し、さらに混合して、該水溶液中に空気を混入し、均一
に分散させることによって、気泡を形成させる。気泡を
含んだ水溶液の体積は、混合前の該水溶液の体積の１５
０〜４５０％が好ましい。

ついで、気泡を含んだ水溶液にアルデヒド及び酸、必要
に応じて他の添加剤を加え、均一に混合して、反応混合
液を調整する。

得られた混合液を、マイクロ波加熱装置に入れ、マイク
ロ波を照射する。マイクロ波は２４５０ＭＨｚが汎用さ
れているが、特に限定されない。マイクロ波による加熱
は、好ましくは２〜１５分、特に好ましくは３〜１０分
である。マイクロ波による加熱が１５分を超えると、内
部のアセタール化が進み過ぎ、均一な気泡構造が得られ
ない。２分未満では内部の加熱が不足する。

内部の加熱が不足すると、次の外部加熱によって外部付
近のアセタール化によって縮合された水が、アセタール
化の遅れている柔らかい中心部の底にたまる。その結果
、得られるスポンジの中心部の底に大きなホールが生じ
てしまい、材料歩留まりが悪くなる。

マイクロ波によって加熱された混合液の温度は好ましく
は３０〜８０℃、特に好ましくは４０〜７０℃である。

８０℃を超えるとアルデヒドが揮発してしまい、３０℃
以下ではゲル化が遅く生産性が低い。マイクロ波による
加熱後得られる混合液は、部分的に架橋されており、微
細な気泡を保持できる程度にゲル化されている。

このように部分的に架橋された混合液を、４０〜７０℃
で所定時間加熱して残りのアセタール化反応を行なう、
このようにして得られたポリビニルアセタール系スポン
ジは水洗によって、スポンジ内部の未反応物及び不純物
を除去され、最終製品となる。

得られたスポンジは、均一な気泡構造を有し、その表面
が極めて平滑で肌触りの細かいものとなる。

本発明の方法で用いる各試剤の・種類、配合量並びに反
応条件等については、前記した従来の方法がそのまま適
用できる。

本発明で用いるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド
、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、アジボアルデ
ヒド、グリオキザール、ノニルアルデヒド等各種のアル
デヒド類が使用できるが、通常コスト等の点からホルム
アルデヒドが多用される。また、アセタール化反応の触
媒としての酸も、硫酸、塩酸、燐酸、臭化水素酸、アセ
ト酢酸等、通常アセタール化反応に用いられるものはい
ずれも使用できる。

また、本発明で用いられる界面活性剤としては、陰イオ
ン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤等
が用いられるが、陰イオン界面活性剤が特に好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説
明する力Ｓ、本発明は下記実施例により何ら限定される
ものではない。

実施例１ ポリビニルアルコール（日本合成化学工業■製、ゴーセ
ノール（ＮＨ−２０））の１２％水溶液２００ｇに界面
活性剤（三洋化成工業■製、サンデッドＥＮ）２ｇを添
加し、撹拌機で撹拌しながら、体積が８００＠ｌになる
まで泡立てた。次にこの気泡を含んだ液に、３７％ホル
マリン２０謹１と５０％ＭＭ１２０ｇを加え、混合した
。得られた混合液を１２のポリビーカーに移して、電子
レンジの中に入れてマイクロ波（周波数２４５０ＭＨｚ
、出力０−５ｋｗ）を３分間照射し、加熱した。

さらに６０℃のオーブン中で１時間加熱して、凝固せし
めてスポンジを成形した。該スポンジを容器より取り出
し、２〜３時間室温で放置し、水で洗浄し、内部の未反
応物及び不純物を除去した。

このようにして得られたポリビニルアセクール系スポン
ジは、弾力があり、みかけ密度は約０゜０３ｇ／ｃ＋ｎ
’であった。また、均一微細な気泡を有していた。

実施例２ ポリビニルアルコール（日本合成化学工業１ＩＩＷＡ、
ゴーセノール（ＮＨ−２０））の１２％水溶液２００ｇ
に界面活性剤（三洋化成工業■製、プロファンＥＸ−２
４）３ｇを添加し、撹拌機で撹拌しながら、体積が１０
１００Ｏになるまで泡立てた。次にこの気泡を含んだ液
に、３７％ホルマリン２０ｍ１と５０％硫酸１２０ｇを
加え、混合した。得られた混合液をｌＩ２のポリビーカ
ーに移して、電子レンジの中に入れてマイクロ波（周波
数２４５０Ｍ　Ｈｚ、出力０．５ｋｗ）を５分間照射し
、加熱した。さらに６０℃の温水浴中で５０分間加熱し
て、凝固せしめてスポンジを成形した。該スポンジを容
器より取り出し、２〜３時間室温で放置した後、水で洗
浄し、内部の未反応物及び不純物を除去した。

このようにして得られたポリビニルアセクール系スポン
ジは、みかけ密度は約０．０２４ｇ／ａｍ３であった。

また、均一な気泡構造を有していた。

実施例３ ポリビニルアルコール（日本合成化学工業■製、ゴーセ
ノール（ＮＨ−２０））の１２％水溶液２００ｇに界面
活性剤（三洋化成工業■製、レボン２０００）Ｌｇを添
加し、撹拌機で撹拌しながら、体積が６００＋ｓｌにな
るまで泡立てた０次にこの気泡を含んだ液に、３７％ホ
ルマリン２０ａ＋１と５０％硫酸１２０ｇを加え、混合
した。得られた混合液をｌＩ２のポリビーカーに移して
、電子レンジの中に入れてマイクロ波（周波数２４５０
ＭＨｚ、出力０．５ｋｗ）を７分間照射し、加熱した。

さらに６０℃の温水浴中で４０分間加熱して、凝固せし
めてスポンジを成形した。該スポンジを容器より取り出
し、２〜３時間室温で放置した後、水で洗浄し、内部の
未反応物及び不純物を除去した。

このようにして得られたポリビニルアセタール系スポン
ジは、弾力があり、みかけ密度は約０．０４ｇ／ａｍ”
であった。また、均一な気泡構造を有していた。

比較例１ 実施例１と同じ配合及び条件で混合液を調整し、マイク
ロ波を照射することなく、該混合液を６０℃のオーブン
中で１時間加熱してスポンジを成形した。得られたポリ
ビニルアセタール系スポンジは、内部の気泡が粗く、不
均一な気泡構造であった。また、スポンジ中心部の底に
は、縮合された水による大きなホールが生じていた。

比較例２ 実施例２と同じ配合及び条件で混合液を調整し、電子レ
ンジの中に入れてマイクロ波（周波数２４５０ＭＨｚ、
出力０．５ｋｗ）を２０分間照射してスポンジを成形し
た。得られたポリビニルアセタール系スポンジは、内部
の気泡が粗（、不均一な気泡構造であった。

比較例３ 実施例２において、マイクロ波の照射時間を１分に変え
た以外は、全て実施例２と同じ配合及び条件でポリビニ
ルアセタール系スポンジを得た。得られたスポンジの内
部は気泡が粗く不均一な気泡構造であった。また、スポ
ンジ中心部の底には、縮合された水による大きなホール
が生じていた。

実施例４〜６ 実施例２において、マイクロ波の照射時間を表１に示す
ように変える以外は、全て実施例２と同じ配合及び条件
でポリビニルアルコールアセタール系スポンジを得た。

得られたスポンジは、実施例２と同じ物性及び外観を有
していた。

表１ （発明の効果） 以上のように、本発明の方法によれば、ポリビニルアル
コールのアセタール化を、マイクロ波を照射した後、外
部から加熱することによって、均一な気泡構造を有する
ポリビニルアセタール系スポンジを得ることができるま
た、簡単な設備で経済的かつ能率的に生産でき、スポン
ジの厚みが制限されない。得られたスポンジは、医療用
海綿、化粧用パフ各種吸水材等の素材として極めて有用
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリビニルアルコール水溶液を界面活性剤の存在
   下で機械的に発泡させた後、アルデヒド及び酸を作用さ
   せてポリビニルアセタール系スポンジを製造するに際し
   、アルデヒド及び酸を加えたポリビニルアルコール混合
   液に、マイクロ波を照射し、内部よりの加熱を促進して
   部分的にアセタール化させた時点で外部から加熱せしめ
   て残りのアセタール化反応を行なうことを特徴とするポ
   リビニルアセタール系スポンジの製造方法。
2. （２）マイクロ波の照射時間が２〜１５分である請求項
   １記載の方法。
3. （３）マイクロ波が照射されたポリビニルアルコール混
   合液の温度が、３０〜８０℃の範囲内である請求項１記
   載の方法。