JPH034248B2 - - Google Patents

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JPH034248B2
JPH034248B2 JP57193099A JP19309982A JPH034248B2 JP H034248 B2 JPH034248 B2 JP H034248B2 JP 57193099 A JP57193099 A JP 57193099A JP 19309982 A JP19309982 A JP 19309982A JP H034248 B2 JPH034248 B2 JP H034248B2
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JP
Japan
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polyvinyl alcohol
aqueous solution
water
gel
helmet
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JP57193099A
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Japanese (ja)
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JPS5982940A (en
Inventor
Masao Nanbu
Tatsuo Kinoshita
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
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Publication date
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Priority to EP19830107907 priority patent/EP0101068B1/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒドロ・ゲルの製法に係り、特にポ
リビニルアルコールから従来のヒドロ・ゲルに見
られない優れた諸特性の保冷用ゲルの製造法を提
供する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a hydrogel, and in particular provides a method for producing a cold-retaining gel from polyvinyl alcohol with excellent properties not found in conventional hydrogels.

冷却用ゲル・保冷用ゲル、保冷用熱媒体、コロ
イド冷媒、保冷用具、保冷用組成物あるいは、氷
のいらない氷枕などの名称のもとに、既に各種の
冷却用ゲルが提案され、一部は実用に供されてい
る。しかし、下記に例示するとおり、いずれも製
品性状または製法に難がある。
Various cooling gels have already been proposed under the names of cooling gels, cold storage gels, cold storage thermal media, colloidal refrigerants, cold storage devices, cold storage compositions, and ice pillows that do not require ice. It is put into practical use. However, as exemplified below, all of them have problems in product properties or manufacturing methods.

(1) 保冷用含水(ヒドロ)ゲルの安易な製法とし
て、寒天ゲルの製造が著名である。すなわち、
80〜94℃の熱湯または沸とう水へ、0.1wt%以
上、例えば1〜10wt%相当の寒天を溶解後、
室温に放冷することにより、含水率90〜99wt
%程度の含水ゲル(ヒドロ・ゲル)を容易に得
ることができる。しかし、このゲルを冷蔵庫の
氷室で冷却後、保冷用ゲルとして、例えば氷枕
あるいは氷袋(氷のう)代替品に供する場合、
寒天ゲルは弾性に乏しく、しかもきわめてもろ
いため、人体に異物感を与え、しかも使用中に
ゲルが崩壊するなど、快適な感触を与えるには
ほど遠い。また、冷蔵庫の氷室においてしばし
ば氷結・硬直するため、氷枕あるいは氷袋(氷
のう)代替品に供するに不都合である。
(1) The production of agar gel is well-known as a simple method for producing hydrogel for cold storage. That is,
After dissolving agar equivalent to 0.1 wt% or more, for example 1 to 10 wt%, in hot or boiling water at 80 to 94 °C,
Moisture content 90-99wt by cooling to room temperature
% of water-containing gel (hydro gel) can be easily obtained. However, when this gel is cooled in the ice compartment of a refrigerator and then used as a cold preservation gel, for example as an ice pillow or ice bag substitute,
Agar gel has poor elasticity and is extremely brittle, giving the human body the sensation of a foreign body, and the gel disintegrates during use, making it far from providing a comfortable feel. In addition, it often freezes and hardens in the ice compartment of a refrigerator, making it inconvenient to use as an ice pillow or ice bag substitute.

この場合、寒天をエチレングリコール、プロ
ピレングリコール等の不凍液に浸漬するか、あ
るいは寒天と不凍液の双方を含む加熱水溶液を
冷却することにより、氷結温度を低下させるこ
とはできるが、このようにして得られるゲルも
もろく、崩壊しやすいため、やはり、枕その他
保冷用ゲルとして不適当である。
In this case, the freezing temperature can be lowered by immersing agar in an antifreeze solution such as ethylene glycol or propylene glycol, or by cooling a heated aqueous solution containing both agar and antifreeze solution. The gel is also brittle and easily disintegrates, making it unsuitable for use in pillows and other cold storage gels.

(2) ポリビニルアルコール水溶液へホウ酸(また
はホウ酸水溶液)あるいはホウ砂(またはホウ
砂水溶液)を加えると、即座にゲル化すること
も古くから著名である。しかし、得られるゲル
は、流動性で、軟弱で、単に指先でつまむこと
により直ちに千切れる。また、反復使用中に離
漿(含有水を分離)する難点がある(特公昭45
−11210)。
(2) It has long been well known that when boric acid (or boric acid aqueous solution) or borax (or borax aqueous solution) is added to polyvinyl alcohol aqueous solution, gelation occurs immediately. However, the resulting gel is fluid, soft, and readily shreds by simply pinching it with the fingertips. Additionally, there is the problem of syneresis (separation of water content) during repeated use.
−11210).

ポリビニルアルコール・ホウ砂ゲルを冷蔵庫
(冷凍庫)氷室で冷却することにより、ゲル内
の水分が氷結し、これに伴い、ゲルが硬直する
のを回避する目的で、ポリビニルアルコール水
溶液へ1価アルコール、多価アルコール、グル
コースまたは蔗糖を添加後、ホウ砂によりゲル
化させる方法も提案されたが、この場合、ゲル
の強度はかえつて低下し、また、反復使用中に
離漿する難点もある(特公昭46−19602)。
By cooling polyvinyl alcohol/borax gel in an ice chamber of a refrigerator (freezer), the water inside the gel freezes, and in order to prevent the gel from becoming hard, monohydric alcohol and polyhydric alcohol are added to the polyvinyl alcohol aqueous solution. A method of gelling with borax after adding alcohol, glucose, or sucrose has also been proposed, but in this case, the strength of the gel decreases and there is also the problem of syneresis during repeated use (Tokuko Sho 46−19602).

ポリビニルアルコール・ホウ砂ゲルの氷結点
を低下させる別法として、このゲルをエチレン
グリコール、プロピレングリコール等の不凍液
へ浸漬する方式も考えられるが、このゲルもま
た、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル等により更に軟弱化し、形くずれするほか、
メタノール、エタノール、アセトン等の不凍液
によつても、ゲルが崩壊する難点を有する。
Another method for lowering the freezing point of polyvinyl alcohol/borax gel is to immerse the gel in an antifreeze solution such as ethylene glycol or propylene glycol, but this gel is also made softer by ethylene glycol, propylene glycol, etc. In addition to becoming distorted and losing its shape,
The gel also has the disadvantage of collapsing even with antifreeze solutions such as methanol, ethanol, and acetone.

本発明者は、ポリビニルアルコールを利用し
て、機械的諸特性にすぐれた水不溶性の、しか
も、冷蔵庫(冷凍庫)氷室において氷結し難いゲ
ルを安価かつ安定に製造する方法を開発すべく検
討した結果、ポリビニルアルコールと水溶性多価
アルコールを含む水溶液または懸濁水溶液を冷
却・固化・真空脱水(乾燥)することにより、弾
性に富み、柔軟性に優れ、しかも氷結し難い固形
ゲルが得られるという知見を得、保冷用ゲルの製
造法(特願昭56−134311)及び制癌剤の副作用に
よる脱毛防止用頭部保冷ゲル(特願昭57−77502)
として提出した。
The present inventor conducted research to develop a method for inexpensively and stably producing a water-insoluble gel with excellent mechanical properties that does not easily freeze in refrigerators (freezers) and ice chambers, using polyvinyl alcohol. , the knowledge that by cooling, solidifying, and vacuum dehydrating (drying) an aqueous solution or suspended aqueous solution containing polyvinyl alcohol and water-soluble polyhydric alcohol, a solid gel that is highly elastic, highly flexible, and difficult to freeze can be obtained. A method for producing a cooling gel (Patent application 1982-134311) and a head cooling gel for preventing hair loss due to side effects of anticancer drugs (Patent application 1982-77502)
Submitted as.

即ち、これらにおいて、けん化度95モル%以
上、平均重合度1500以上のポリビニルアルコール
と、分子中に2〜6個の水酸基を有する炭素数2
〜6の水溶性多価アルコールとを含み、且つ、該
ポリビニルアルコールと該水溶性多価アルコール
の濃度を、それぞれ2.5〜10wt%及び20〜80wt%
に調整した水溶液を、−6℃より低い温度に冷
却・固化させ、しかる後、これに脱水率(冷却・
固化体の重量減少率)5wt%以上、95wt%以下の
真空脱水を施すことを特徴とする保冷用ゲルの製
造法を提供した。
That is, in these, polyvinyl alcohol with a saponification degree of 95 mol% or more and an average degree of polymerization of 1500 or more, and a carbon number 2 having 2 to 6 hydroxyl groups in the molecule.
-6 water-soluble polyhydric alcohol, and the concentrations of the polyvinyl alcohol and the water-soluble polyhydric alcohol are 2.5 to 10 wt% and 20 to 80 wt%, respectively.
The aqueous solution adjusted to
The present invention provides a method for producing a gel for cold storage, which is characterized by performing vacuum dehydration to a weight loss rate of solidified material of 5 wt% or more and 95 wt% or less.

これらによれば、ポリビニルアルコールと前記
水溶性多価アルコールを含む水溶液または懸濁水
溶液をゲル化させることにより、弾性および柔軟
性に富み、しかも冷凍庫氷室においても氷結しな
いゲルが得られた。
According to these, by gelling an aqueous solution or suspended aqueous solution containing polyvinyl alcohol and the water-soluble polyhydric alcohol, a gel that is rich in elasticity and flexibility and does not freeze even in a freezer icebox was obtained.

また、このゲルは、水または温水に不溶で、粘
着性が見られないなどの点においても、ポリビニ
ルアルコール水溶液の放冷ゲルとは全く異なる。
即ち、従来のポリビニルアルコール水溶液の放冷
ゲル化、あるいは従来知られているポリビニルア
ルコール水溶液の化学的処理によるゲル化などに
関する知見とは全く異なる新規ゲルを提供した。
Further, this gel is completely different from the gel of an aqueous polyvinyl alcohol solution in that it is insoluble in water or hot water and exhibits no stickiness.
That is, a new gel has been provided that is completely different from the knowledge regarding the conventional gelling of an aqueous polyvinyl alcohol solution by cooling, or the gelling of a conventionally known aqueous polyvinyl alcohol solution by chemical treatment.

このゲルは、ゲル自体が生体組織に似た感触を
有することから、弾性に富む保冷剤、例えば氷
枕、氷袋代替品として利用することができるほ
か、粘着性の無いこと、弾性に富み伸縮性のある
ことから、制癌剤の副作用による脱毛防止を目的
として、頭部保冷用ヘルメツトの形に成型し、こ
れをそのまま直接(塩化ビニル製袋などへ充填・
封入することなく)頭部へ着用・密着させること
ができる。
Because the gel itself has a feel similar to living tissue, it can be used as a highly elastic ice pack, such as an ice pillow or an ice bag substitute. Therefore, in order to prevent hair loss due to the side effects of anticancer drugs, we molded it into the shape of a helmet to keep the head cool and used it directly (filling it into a vinyl chloride bag, etc.).
It can be worn and attached closely to the head (without being encapsulated).

本発明者は、このゲルの製法につき、更に研究
を重ねた結果、ポリビニルアルコールと水溶性多
価アルコールとの混合水溶液を、少なくとも50℃
以上の高温に維持しつつ、これを所望形状の容器
へ注入し、しかる後、これに冷却・固化、真空・
部分脱水を施すことにより、ポリビニルアルコー
ル濃度が10wt%を超える高濃度水溶液からも、
所望形状のヒドロゲルが得られ、これにより、前
記出願の場合より更に丈夫なヒドロゲルが製造さ
れることを見い出し、本発明を完成した。
As a result of further research into the method for producing this gel, the present inventor has determined that a mixed aqueous solution of polyvinyl alcohol and water-soluble polyhydric alcohol should be heated at a temperature of at least 50°C.
This is poured into a container of the desired shape while maintaining the high temperature above, and is then cooled, solidified, vacuumed and
By performing partial dehydration, even high-concentration aqueous solutions with polyvinyl alcohol concentrations exceeding 10wt% can be removed.
The present invention has been completed based on the discovery that a hydrogel having a desired shape can be obtained, thereby producing a hydrogel that is more durable than that in the case of the above-mentioned application.

即ち、本発明においては、ポリビニルアルコー
ル水溶液のポリビニルアルコール濃度が10wt%
を超えることを特徴とする。このような高濃度の
ポリビニルアルコール水溶液が粘稠であること、
したがつて、ポリビニルアルコール濃度が高まる
とともに、その取扱いに困難を伴うことは周知の
とおりである。例えばポリビニルアルコール(重
合度2400)の15wt%水溶液の粘度は、55000cP
(25℃)にも達し、ここに水溶性多価アルコール
が共存することにより、その粘度は更に高まる。
したがつて、その粘稠液の取扱い、即ち、成型用
鋳型への注入操作に長時間を要するほか、注入操
作時に、気泡の混入を招き、しかもその気泡が消
滅し難いなどの難点がある。しかるに、本発明に
よれば、ポリビニルアルコール濃度が10wt%を
超える場合にも、上述の難点を回避し、所望形状
のヒドロゲルを得ることができる。即ち、上記ポ
リビニルアルコール(重合度2400)の15wt%水
溶液の粘度は、50℃において19000cP、70℃にお
いて10000cP、また90℃において6000cPにすぎ
ず、ここへ、水溶性多価アルコールとして、例え
ばグリセリンが1〜40wt%共存しても、その粘
度は20000〜6100(50〜90℃)にとどまり、前記25
℃の場合の1/9〜1/2へ低下する。したがつて、こ
のような高温に維持されたポリビニルアルコール
水溶液を、成型用鋳型へ注入するならば、この注
入操作が迅速化されるとともに、気泡の混入も軽
減され、また、たとえ若干の気泡が混入しても、
これを、比較的迅速に浮上・消滅せしめることが
できる。
That is, in the present invention, the polyvinyl alcohol concentration of the polyvinyl alcohol aqueous solution is 10 wt%.
It is characterized by exceeding. The fact that such a highly concentrated polyvinyl alcohol aqueous solution is viscous;
Therefore, it is well known that as the concentration of polyvinyl alcohol increases, it becomes difficult to handle. For example, the viscosity of a 15wt% aqueous solution of polyvinyl alcohol (degree of polymerization 2400) is 55000cP.
(25℃), and the coexistence of water-soluble polyhydric alcohol further increases its viscosity.
Therefore, it takes a long time to handle the viscous liquid, that is, to pour it into a mold, and there are also disadvantages in that air bubbles are mixed in during the injection process, and the bubbles are difficult to eliminate. However, according to the present invention, even when the polyvinyl alcohol concentration exceeds 10 wt%, the above-mentioned difficulties can be avoided and a hydrogel with a desired shape can be obtained. That is, the viscosity of a 15 wt% aqueous solution of the polyvinyl alcohol (degree of polymerization 2400) is 19000 cP at 50°C, 10000 cP at 70°C, and only 6000 cP at 90°C. Even if 1 to 40 wt% coexist, the viscosity remains at 20,000 to 6,100 (50 to 90°C), and the 25%
The temperature decreases to 1/9 to 1/2 of that at ℃. Therefore, if a polyvinyl alcohol aqueous solution maintained at such a high temperature is injected into a mold, this injection operation will be speeded up, and the inclusion of air bubbles will be reduced. Even if it gets mixed in,
This can be made to float and disappear relatively quickly.

本発明に用いるポリビニルアルコールのけん化
度は95モル%以上、好ましくは97モル%以上を要
する。
The degree of saponification of the polyvinyl alcohol used in the present invention needs to be 95 mol% or more, preferably 97 mol% or more.

本発明に用いるポリビニルアルコールの平均重
合度は1500以上を要する。本発明においては、例
えば平均重合度1500〜3300程度のポリビニルアル
コールが使用できるが、通常市販されている高重
合度品(平均重合度1500〜2600)をそのまま用い
るのが良い。
The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol used in the present invention is required to be 1500 or more. In the present invention, for example, polyvinyl alcohol having an average degree of polymerization of about 1,500 to 3,300 can be used, but it is preferable to use commercially available products with a high degree of polymerization (average degree of polymerization of 1,500 to 2,600) as they are.

本発明では、まず、ポリビニルアルコールと水
溶性多価アルコールを含む水溶液を調製する。ポ
リビニルアルコールの濃度としては、10wt%を
超え、25wt%以下、好ましくは20wt%以下とす
ることができる。
In the present invention, first, an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and a water-soluble polyhydric alcohol is prepared. The concentration of polyvinyl alcohol can be more than 10 wt% and less than 25 wt%, preferably less than 20 wt%.

本発明においては、ゲルの形成に先立ち、上記
ポリビニルアルコール水溶液に氷結点降下剤とし
ての水溶性多価アルコールを溶解させる。これ
は、本発明のヒドロ・ゲルを、家庭用冷蔵庫の製
氷室などに放置する場合、容易(迅速)に氷結・
硬直化するのを防止するのに有用である。
In the present invention, prior to forming a gel, a water-soluble polyhydric alcohol as a freezing point depressant is dissolved in the polyvinyl alcohol aqueous solution. This means that when the hydrogel of the present invention is left in the ice maker of a household refrigerator, it easily (quickly) freezes and freezes.
Useful to prevent stiffness.

本発明に用いるところの、分子中に2〜6個の
水酸基を有する水溶性多価アルコールとしては、
通常炭素数2〜6程度の多価アルコールが利用さ
れる。この氷結降下剤として、例えばエチレング
リコールが挙げられる。純エチレングリコールの
凝固点は−16℃であるが、例えば濃度10wt%及
び19wt%の水溶液の凝固点は、それぞれ−3℃
と−8℃である。この氷結点降下効果は、エチレ
ングリコールに限らず、1,2−プロピレングリ
コール(プロピレングリコール)(10wt%置換、
−3℃)、1,3−プロピレングリコール(10wt
%置換、−3℃)、グリセリン(10wt%置換、−1
℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール
(10wt%置換、−2℃)などの水溶性多価アルコ
ールにも見られ、これらによりゲルの硬化温度は
−0℃以下に低下する。
The water-soluble polyhydric alcohol having 2 to 6 hydroxyl groups in the molecule used in the present invention includes:
Polyhydric alcohols having about 2 to 6 carbon atoms are usually used. Examples of the deicing agent include ethylene glycol. The freezing point of pure ethylene glycol is -16℃, but for example, the freezing point of an aqueous solution with a concentration of 10wt% and 19wt% is -3℃, respectively.
and -8℃. This freezing point lowering effect is not limited to ethylene glycol, but also 1,2-propylene glycol (propylene glycol) (10wt% substitution,
-3℃), 1,3-propylene glycol (10wt
% substitution, -3℃), glycerin (10wt% substitution, -1
It is also found in water-soluble polyhydric alcohols such as 2-methyl-2,4-pentanediol (10 wt% substitution, -2°C), and these lower the curing temperature of the gel to below -0°C.

更に、グルコースの0.8〜1.8wt%水溶液、サツ
カロースの0.1〜1wt%水溶液の氷結点は、それぞ
れ−0.1〜−0.2℃、−0.01〜−0.06℃であり、これ
ら比較的少量の多価アルコールによつても、水溶
液の氷点降下効果が多少とも得られることから、
本発明においては、本発明のヒドロゲルのの使用
状況(冷蔵庫内保存温度、保存時間)に応じ、氷
点降下剤としての多価アルコールの使用量を、1
〜40wt%の範囲内で適宜選定できる。
Furthermore, the freezing points of a 0.8 to 1.8 wt% aqueous solution of glucose and a 0.1 to 1 wt% aqueous solution of sutucarose are -0.1 to -0.2°C and -0.01 to -0.06°C, respectively. However, since the effect of lowering the freezing point of the aqueous solution can be obtained to some extent,
In the present invention, the amount of polyhydric alcohol used as a freezing point depressant is adjusted to 1% depending on the usage conditions (storage temperature in the refrigerator, storage time) of the hydrogel of the present invention.
It can be selected as appropriate within the range of ~40wt%.

上記の各種水溶性多価アルコールは、本発明ヒ
ドロゲル中に包埋され、ゲルの風乾・硬直防止に
寄与する。その使用量としては、前述のとおり、
ヒドロ・ゲルの予冷温度に応じ、水溶性多価アル
コールの氷点降下効果を考慮して、40wt%以下
の任意の値を選択できる。もつとも、多価アルコ
ール使用量の少ない場合、即ち10wt%以下の場
合には、本発明ヒドロゲルの風乾防止効果も著し
く低下するが、この場合には、必要に応じ、本発
明ヒドロ・ゲルを、塩化ビニル、ポリエチレンな
どのフイルム、バツグ等に封入または包装して用
いるか、あるいは、例えば、後述する制癌剤投与
時の約1時間にわたり、そのまま(包装すること
なく)使用し、しかる後、密封容器またはポリエ
チレン製袋内に保管するなどの配慮を施すのが良
い。
The above-mentioned various water-soluble polyhydric alcohols are embedded in the hydrogel of the present invention and contribute to preventing air drying and stiffening of the gel. As mentioned above, the usage amount is as follows:
Depending on the pre-cooling temperature of the hydrogel, an arbitrary value of 40wt% or less can be selected, taking into account the freezing point lowering effect of the water-soluble polyhydric alcohol. However, if the amount of polyhydric alcohol used is small, that is, 10 wt% or less, the air-drying prevention effect of the hydrogel of the present invention will be significantly reduced, but in this case, if necessary, the hydrogel of the present invention may be It can be used by being sealed or packaged in a film or bag made of vinyl or polyethylene, or it can be used as it is (without packaging) for about 1 hour during the administration of anticancer drugs, which will be described later. It is a good idea to take precautions such as storing it in a bag.

ポリビニルアルコールと水溶性多価アルコール
を含む水溶液を調合するには、水中へポリビニル
アルコールと水溶性多価アルコールを添加・溶解
させる方式のほか、例えば、あらかじめ、水中へ
ポリビニルアルコールを溶解し、しかる後、ここ
へ多価アルコール(またはその水溶液)を混合す
る方式などを採ることができ、いずれにしても最
終的に、ポリビニルアルコール濃度が10wt%を
超え、しかも、多価アルコール濃度1〜40wt%
に調整する。これらの場合、ポリビニルアルコー
ルは、水以外の溶剤に難溶であることから、水溶
性多価アルコールを含む水溶液中において、しば
しば、透明なミクロゲル微粒子の分散した状態
(透明懸濁水溶液状態)をとるが、これは本発明
の実施になんら差支えない。
To prepare an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and water-soluble polyhydric alcohol, you can add and dissolve polyvinyl alcohol and water-soluble polyhydric alcohol in water, or, for example, dissolve polyvinyl alcohol in water in advance and then , a method can be adopted in which polyhydric alcohol (or its aqueous solution) is mixed therein, and in any case, the final polyvinyl alcohol concentration exceeds 10 wt%, and the polyhydric alcohol concentration is 1 to 40 wt%.
Adjust to. In these cases, since polyvinyl alcohol is poorly soluble in solvents other than water, it often takes a state in which transparent microgel particles are dispersed in an aqueous solution containing a water-soluble polyhydric alcohol (transparent suspended aqueous solution state). However, this does not pose any problem in implementing the present invention.

本発明においては、上記ポリビニルアルコール
と水溶性多価アルコールを含む水溶液または懸濁
水溶液を、50℃以上の高温に維持しつつ、所望の
成型用鋳型へ注入し、冷却・固化・成型すること
を特徴とする。平均重合度1500以上のポリビニル
アルコール濃度が10wt%を超える場合、その粘
度は著しく高まり、通常、上記注入操作の迅速化
が困難であることは、前述のとおりである。更に
補足・例示するならば、平均重合度2600のポリビ
ニルアルコールを16wt%含む水溶液の粘度は、
20℃において80000cP、40℃においても36000cP
に達する。しかし、本発明により、これを50℃以
上の高温に維持するならば、その粘度低下は著し
く、例えば90℃において10000cPにとどめること
ができる。本発明においては、このようにして、
ポリビニルアルコール含有水溶液を、鋳型へ注入
後、これに凍結操作を加える。
In the present invention, an aqueous solution or suspended aqueous solution containing polyvinyl alcohol and a water-soluble polyhydric alcohol is injected into a desired mold while maintaining the temperature at a high temperature of 50°C or higher, and then cooled, solidified, and molded. Features. As mentioned above, when the concentration of polyvinyl alcohol with an average degree of polymerization of 1500 or more exceeds 10 wt%, its viscosity increases significantly, and it is usually difficult to speed up the injection operation. To further supplement and illustrate, the viscosity of an aqueous solution containing 16 wt% of polyvinyl alcohol with an average degree of polymerization of 2600 is:
80000cP at 20℃, 36000cP at 40℃
reach. However, according to the present invention, if this is maintained at a high temperature of 50°C or higher, the viscosity decreases significantly, and can be limited to 10,000 cP at 90°C, for example. In the present invention, in this way,
After injecting the polyvinyl alcohol-containing aqueous solution into the mold, a freezing operation is applied to it.

この場合、上記水溶液(または懸濁水溶液)の
白色・不透明化・(凍結)温度以下に冷却する。
例えば、平均重合度2600のポリビニルアルコール
の16wt%水溶液の凍結(白色不凍明化)温度は
−3℃であるが、しばしば過冷却状態を招き、−
4〜−5℃においても凍結・硬直せず、透明状態
を呈するが、このような場合においても、この過
冷却状態(−3〜−5℃)に放置することによ
り、30分以内に正規の凍結状態(−3℃)が発現
する。重合度2400のポリビニルアルコールの
15wt%水溶液についても、凍結温度−2℃(過
冷却時−4〜−5℃)が観測される。これらの水
溶液に多価アルコールが共存することにより、凍
結温度は更に低下し、例えばグリセリン濃度
19wt%、ポリビニルアルコール(重合度2400)
濃度11wt%の水溶液の凍結温度は−6℃(過冷
却時−10℃)である。このように、本発明におけ
る水溶液の凍結温度は、ポリビニルアルコールの
重合度、濃度、多価アルコールの種別及び共存濃
度により左右されるが、いずれにしても、本発明
においては、ポリビニルアルコールを含む水溶液
を凍結するに足る温度まで冷却する必要がある。
In this case, the aqueous solution (or suspended aqueous solution) is cooled to a temperature below the whitening, opaqueness, and (freezing) temperature.
For example, the freezing (unfrozen white) temperature of a 16 wt% aqueous solution of polyvinyl alcohol with an average degree of polymerization of 2600 is -3°C, but it often leads to a supercooled state and -
It does not freeze or harden even at 4 to -5 degrees Celsius and remains transparent, but even in such cases, by leaving it in this supercooled state (-3 to -5 degrees Celsius), it will become normal within 30 minutes. Freezing conditions (-3°C) develop. Polyvinyl alcohol with a degree of polymerization of 2400
A freezing temperature of -2°C (-4 to -5°C when supercooled) is also observed for the 15 wt% aqueous solution. The coexistence of polyhydric alcohols in these aqueous solutions further lowers the freezing temperature, for example, when the glycerin concentration
19wt%, polyvinyl alcohol (degree of polymerization 2400)
The freezing temperature of an aqueous solution with a concentration of 11 wt% is -6°C (-10°C when supercooled). As described above, the freezing temperature of the aqueous solution in the present invention depends on the degree of polymerization and concentration of polyvinyl alcohol, the type and coexistence concentration of polyhydric alcohol, but in any case, in the present invention, the freezing temperature of the aqueous solution containing polyvinyl alcohol must be cooled to a temperature sufficient to freeze.

本発明においては上述の冷却処理後、これを融
解させることなく真空脱水する。脱水率(冷却・
固化ゲルの重量減少率)が高まるとともに、ゲル
の機械的強度も更に向上するが、ヒドロ・ゲルと
しての通常の用途を考慮するならば、特に脱水率
を高めて強固なゲルを得ることは必要でなく、脱
水率5〜95wt%、好ましくは10〜80wt%、更に
好ましくは15〜40wt%とするのが、ゲルの柔軟
性の観点から好ましい。ここで言う真空脱水は、
減圧で脱水することで、減圧度は特に限定されな
いが、例えば2mmHg以下、好ましくは1mmHg以
下、更には0.1mmHg以下で行なうことができる。
この脱水工程を省略することはできない。即ち、
これを実施しないかぎり、本発明の弾性に富む、
しかも機械的強度に優れたゲルは得られず、脱水
が進行するとともに、ゲル強度が高まり、しかも
非粘着性、耐水性などの諸性状が著しく改善され
ることから、この部分脱水処理は本発明にとり不
可欠である。もつとも、本発明においては、注射
薬液の凍結乾燥あるいはコーヒー、ミルク、果
汁、めん類等の含水食品の凍結乾燥に見られる十
分なる脱水(乾燥)処理を行う必要はなく、上述
のとおり部分脱水処理により、十分本発明の目的
が達成され、上記のとおり、脱水が進行するに伴
ないゲル強度が高まることから、所望のゲル強度
に応じ、脱水量を選定することができる。いずれ
にしても、この部分的脱水処理は、本発明に不可
欠で、きわめて重大な意義を有するため、これを
省略するとき、本発明の非流動性、非粘着性、か
つ高含水性の、しかも機械的強度に優れるヒドロ
ゲルは得られない。
In the present invention, after the above-mentioned cooling treatment, the material is vacuum dehydrated without being melted. Dehydration rate (cooling/
As the weight loss rate of the solidified gel increases, the mechanical strength of the gel also improves, but if we consider its normal use as a hydrogel, it is necessary to increase the dehydration rate to obtain a strong gel. In view of the flexibility of the gel, it is preferred that the dehydration rate be 5 to 95 wt%, preferably 10 to 80 wt%, and more preferably 15 to 40 wt%. The vacuum dehydration referred to here is
By dehydrating under reduced pressure, the degree of reduced pressure is not particularly limited, but can be carried out at, for example, 2 mmHg or less, preferably 1 mmHg or less, and even 0.1 mmHg or less.
This dehydration step cannot be omitted. That is,
Unless this is carried out, the elasticity of the present invention
Moreover, a gel with excellent mechanical strength cannot be obtained, and as dehydration progresses, the gel strength increases and various properties such as non-adhesiveness and water resistance are significantly improved. It is essential for However, in the present invention, there is no need to carry out sufficient dehydration (drying) treatment as seen in freeze-drying of injectable liquids or freeze-drying of water-containing foods such as coffee, milk, fruit juice, and noodles. , the object of the present invention is fully achieved, and as described above, the gel strength increases as dehydration progresses, so the amount of dehydration can be selected depending on the desired gel strength. In any case, this partial dehydration treatment is indispensable to the present invention and has extremely important significance, so if it is omitted, the non-flowable, non-adhesive, highly water-containing and Hydrogels with excellent mechanical strength cannot be obtained.

本発明のゲルは、ゲル自体が生体組織に似た感
触を有することから、弾性に富む保冷剤、例えば
氷枕、氷袋代替品として利用することができ、み
ずみずしい感触とこんにやく・・・・・様の弾性が発揮
され
る。
The gel of the present invention has a feel similar to that of living tissue, so it can be used as a highly elastic ice pack, such as an ice pillow or an ice bag substitute, and it has a fresh feel and a crispy... - Demonstrates similar elasticity.

本発明のゲルは、上述のように氷枕、氷袋代替
品として利用できる他、癌の化学療法における副
作用としての脱毛症を予防するために用いる頭部
保冷ゲルに利用することもできる。この頭部保冷
ゲルは、癌患者に制癌剤を投与することにより生
ずる脱毛阻止の目的に用いるのに好適で、特に抗
生物質として多用されるダウノマイシン(Dauno
−mycin)即ちダウノビシン(Daunorubicin)
あるいはアドリアマイシン(Adriamycin)即ち
14−ヒドロキシダウノルビシン(ドキソルビシ
ン)(14−hydroxy daunorubicin、doxorubicin)
などの副作用としての激しい脱毛の予防・阻止に
多大の利用価値を発揮することができる。このう
ち、アドリアマイシンは広範囲の癌に対し、特に
優れた治療効果を示すことから、しばしば重要な
制癌剤として特筆されるが、その毒性の格段に激
しいことも周知である。例えばアドリアマイシン
を25日ごとに投与する場合、患者の90%以上に脱
毛症が見られ、これにより頭髪の喪失は患者に多
大の精神的苦痛を与えると共に、患者の現代に医
薬に対する理解度のいかんによつては、医療に対
する不信感をも招きかねない重大問題をも惹起す
る。
The gel of the present invention can be used as an ice pillow or ice bag substitute as described above, and can also be used as a head cooling gel used to prevent alopecia as a side effect of cancer chemotherapy. This head cooling gel is suitable for use in preventing hair loss caused by administering anticancer drugs to cancer patients.
−mycin) i.e. Daunorubicin
Or Adriamycin, i.e.
14-hydroxy daunorubicin (doxorubicin)
It can be of great utility in preventing and inhibiting severe hair loss as a side effect. Among these, adriamycin is often noted as an important anticancer agent because it exhibits particularly excellent therapeutic effects against a wide range of cancers, but it is also well known that its toxicity is extremely severe. For example, when adriamycin is administered every 25 days, more than 90% of patients suffer from alopecia, and this loss of hair causes great psychological distress to the patients and is difficult to understand in modern times. In some cases, this can lead to serious problems that can lead to a lack of trust in medical care.

この脱毛の原因は、生体内へ投与された抗生物
質が毛髪細胞組織へ吸収されるためと見られ、こ
の吸収速度を抑制する意図から、生体細胞の代謝
が著しく低下する(25℃程度)まで、毛髪細胞を
冷却する努力が試みられている。投与された抗生
物質は、数分後に頭部へ到達し、30〜40min以内
には頭部から去り、しかもその後は頭部血流中に
ほとんど認められないことから、投与後約40分間
頭部を冷却する具体的手法が探索されてきた。す
なわち、氷のうを頭部に巻きつける方式、多量の
冷水を含浸させたスポンジ製ヘルメツト方式、更
には、例えば塩化ビニル製中空袋により成型した
帽子の中空部に、ゼリー、寒天、ポリビニルアル
コール・ホウ砂ゲルなどを封入する方式が試みら
れた。しかし、氷のう方式では、頭部に巻き付け
た袋の下方へ、重力により水及び氷が流下して偏
在化するため、頭部全面を均一に冷却し難く、ま
た、スポンジ製ヘルメツトでは、保水能に乏し
く、多量の冷水が漏出滴下するなど、実用上難が
ある。ポリ塩化ビニル袋を成型した中空帽子の中
空部へ冷却媒体としての高含水ゲルを封入する方
式では、従来公知の高含水ヒドロゲルがいずれも
流動性(ポリビニルアルコール・ホウ砂ゲル、カ
ルボキシメチルセルロース・ゲル)または、軟弱
あるいはもろい固体(寒天、ゼリー、カラゲナ
ン、アルギン酸ゲル)であるため、その形状(ヘ
ルメツト型)を保持し難く、更に弾性に乏しいた
め、頭部に密着し難い欠点がある。冷却媒体の形
くずれ・偏在化を阻止するため、中空袋型ヘルメ
ツトの全面にわたり縦横にミシンをかけ(多数の
小区画を設け)、内部充填物の移動を防止する試
み、更には、中空袋内に多数の独立小胞(小内
室)を設け、それぞれに冷却媒体を封入する試み
(特開昭56−140107)も提案されたが、やはり、
このヘルメツト自体が弾性を欠くため、頭部全面
に密着せず、空隙を生じることから、実用価値に
欠ける。
The cause of this hair loss appears to be that antibiotics administered into the body are absorbed into the hair cell tissue, and with the intention of suppressing this absorption rate, the metabolism of living cells is significantly reduced (around 25 degrees Celsius). , efforts have been made to cool the hair cells. Administered antibiotics reach the head after a few minutes, leave the head within 30 to 40 minutes, and are hardly detected in the bloodstream of the head after that. Specific methods for cooling have been explored. In other words, an ice pack is wrapped around the head, a sponge helmet is impregnated with a large amount of cold water, and jelly, agar, polyvinyl alcohol, etc. Attempts were made to encapsulate borax gel. However, with the ice pack method, gravity causes the water and ice to flow down to the bottom of the bag wrapped around the head and become unevenly distributed, making it difficult to cool the entire head uniformly. There are practical difficulties, such as poor performance and large amounts of cold water leaking and dripping. In the method of enclosing a high water content gel as a cooling medium into the hollow part of a hollow cap made of a polyvinyl chloride bag, conventionally known high water content hydrogels are all fluid (polyvinyl alcohol borax gel, carboxymethylcellulose gel). Alternatively, since it is a soft or brittle solid (agar, jelly, carrageenan, alginate gel), it is difficult to maintain its shape (helmet shape), and furthermore, it has poor elasticity, making it difficult to fit tightly onto the head. In order to prevent the cooling medium from becoming misshapen and unevenly distributed, perforations were made vertically and horizontally over the entire surface of the hollow bag type helmet (many small sections were created) to prevent the internal filling from moving. An attempt was also proposed to provide a large number of independent vesicles (small inner chambers) and seal a cooling medium in each (Japanese Patent Application Laid-Open No. 140107/1983), but
Since this helmet itself lacks elasticity, it does not fit tightly over the entire head, creating a gap, so it lacks practical value.

アドリアマイシンによる副作用としての脱毛阻
止対策として、頭皮をゴムバンドにより締め付
け、投与する方式も提案されているが、頭部に外
圧を加えることによる患者への残酷な苦痛を配慮
するならば、この試みも、決して好ましいもので
はない。
As a measure to prevent hair loss as a side effect of adriamycin, a method has been proposed in which the scalp is tightened with a rubber band and administered, but if consideration is given to the cruel pain caused to the patient by applying external pressure to the head, this attempt is also recommended. , is by no means desirable.

前述の頭部保冷方式の難点は、適切な性状の保
冷用材すなわち、ゴム状弾性を有し、しかもヘル
メツトとしての形状を保持しうる機械的強度を具
えた高含水ゲル(ヒドロ・ゲル)を入手できない
ことに帰する。
The problem with the above-mentioned head cooling method is that it is necessary to obtain a cooling material with appropriate properties, that is, a high water content gel (hydro gel) that has rubber-like elasticity and mechanical strength that can maintain the shape of the helmet. I attribute it to not being able to do it.

本発明によれば、上記ポリビニルアルコールと
水溶性多価アルコールを含む水溶液または懸濁水
溶液を、ヘルメツトの成型用鋳型へ注入し、冷
却・固化・成型することにより頭部保冷ゲルを作
成できる。
According to the present invention, a head cooling gel can be created by injecting an aqueous solution or suspended aqueous solution containing the polyvinyl alcohol and water-soluble polyhydric alcohol into a mold for molding a helmet, cooling, solidifying, and molding.

この場合のヘルメツトの形状としては、頭髪全
域を被覆することはもちろん、鬢(すなわち頭の
左右側面の髪)、更には眉毛をも被覆しうるのが
望ましく、単なる作業現場用ヘルメツト、野球に
おける打者用ヘルメツトなどは不適当であるが、
オートバイの運転、アイスホツケなどに用いられ
るヘルメツトの成型用鋳型に、所望の修正を加
え、本発明のゲルからなるヘルメツトを容易に製
作することができる。
In this case, it is desirable that the shape of the helmet covers not only the entire head hair, but also the mandible (that is, the hair on the left and right sides of the head) and even the eyebrows. helmets etc. are inappropriate, but
A helmet made of the gel of the present invention can be easily manufactured by making desired modifications to a mold for molding a helmet used for driving a motorcycle, ice hockey, etc.

本発明においては、このようにして得られたヘ
ルメツト状ゲルをそのまま(すなわち、ポリ塩化
ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン等の袋
に包装まは封入することなく)直ちに頭部保冷用
ヘルメツトとして用いることができ、本発明のヒ
ドロゲルの感触を直接頭部へ伝えることができ、
このヒドロゲルが伸縮性(弾性)に富むことか
ら、広範囲の頭部寸法及び形状に応じ、常に十分
な密着性が達成される。すなわち、前述のポリ塩
化ビニルまたはゴムなどにより製作した袋へ、ゼ
リー、糊状合成ゲルなどを封入する場合に比し、
こんにやく・・・・・様の(あるいはくず餅様の)感触
のヒ
ドロゲルにより頭部を直接密着被覆する本発明
が、はるかに、人間工学的治療理念にかなうこと
が明白である。
In the present invention, the helmet-shaped gel thus obtained can be used as it is (that is, without being packaged or enclosed in a bag made of polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, etc.) as a helmet for keeping the head cool. , the feel of the hydrogel of the present invention can be directly transmitted to the head,
Since this hydrogel is highly stretchable (elastic), sufficient adhesion is always achieved over a wide range of head sizes and shapes. In other words, compared to the case where jelly, paste-like synthetic gel, etc. are sealed in a bag made of polyvinyl chloride or rubber, etc., as described above,
It is clear that the present invention, which directly covers the head with a hydrogel that has a konnyaku-like (or kuzumochi-like) feel, is much more compatible with the ergonomic treatment philosophy.

本発明によれば、ヒドロ・ゲル製造用原料のポ
リビニルアルコール濃度を、10wt%を超え、
25wt%にまで高めることができる。これにより、
得られるヒドロ・ゲルの強度(弾性率)を高める
ことができ、長期反復使用あるいは不慮の機械的
衝激、粗暴なる取扱い、保管などにも耐えること
のできる利点がある。
According to the present invention, the polyvinyl alcohol concentration of the raw material for hydrogel production exceeds 10 wt%,
It can be increased up to 25wt%. This results in
The strength (elastic modulus) of the obtained hydrogel can be increased, and it has the advantage of being able to withstand repeated use over a long period of time, accidental mechanical shock, rough handling, storage, etc.

以下本発明の実施例につき記載する。 Examples of the present invention will be described below.

実施例 1 けん化度99.5モル%、平均重合度2600、4%水
溶液粘度(20℃)67cPのポリビニルアルコール
430g(含水率7wt%)、グリセリン175g、パラ
−ヒドロキシ安息香酸n−ブチル0.35g、硫酸コ
リスチン粉末17.5g、水分2800gからなる懸濁水
溶液に120℃×25minの加圧スチール滅菌を施し、
引き続き、無菌室において撹拌し、均一に溶解さ
せることにより、ポリビニルアルコール12wt%、
グリセリン5wt%、パラ−ヒドロキシ安息香酸n
−ブチル100ppm、硫酸コリスチン5000ppmの水
溶液を得た。この水溶液は40℃において6000cP
の粘度を示したが、90℃における粘度は1000cP
に低下した。この水溶液3400gを70℃(2000cP)
〜90℃(1000cP)に維持しつつ、ステンレス・
スチール製の、ヘルメツト成型用鋳型(ヘルメツ
ト深さ約26cm、外径約22cm、厚さ約2cm)へ注入
し、−25℃で8h放冷後、直ちに真空脱水を施し、
水分325gを除き(脱水率9.5wt%)、次に室温に
放置することにより融解させた。
Example 1 Polyvinyl alcohol with a saponification degree of 99.5 mol%, an average degree of polymerization of 2600, and a 4% aqueous solution viscosity (20°C) of 67 cP
A suspended aqueous solution consisting of 430 g (water content 7 wt%), 175 g of glycerin, 0.35 g of n-butyl para-hydroxybenzoate, 17.5 g of colistin sulfate powder, and 2800 g of water was subjected to pressure steel sterilization at 120°C for 25 minutes.
Subsequently, by stirring in a sterile room and uniformly dissolving, polyvinyl alcohol 12wt%,
Glycerin 5wt%, para-hydroxybenzoic acid n
- An aqueous solution containing 100 ppm of butyl and 5000 ppm of colistin sulfate was obtained. This aqueous solution is 6000cP at 40℃
The viscosity at 90℃ is 1000cP.
It declined to . 3400g of this aqueous solution at 70℃ (2000cP)
While maintaining the temperature at ~90℃ (1000cP), stainless steel
Pour into a steel helmet mold (helmet depth: approx. 26 cm, outer diameter: approx. 22 cm, thickness: approx. 2 cm), cool at -25°C for 8 hours, and immediately vacuum dehydrate.
325 g of water was removed (dehydration rate 9.5 wt%), and then the mixture was allowed to stand at room temperature to melt.

これにより得られたヘルメツトは、弾力性と柔
軟性に富み、しかもヘルメツトとして反復着脱す
るに十分な機械的強度を有し、また冷蔵庫製氷室
に1時間放置しても氷結・硬直化をきたさず、当
初の柔軟性と弾性が保持された。これを室温に放
置し、0℃に達した時点で、成人の頭部に着用
し、頭高仰臥位をとらせた結果、8min後、頭皮
温度は21〜23℃に達し、その後38min間21〜25℃
に維持された。
The helmet obtained through this process is highly elastic and flexible, and has sufficient mechanical strength to be repeatedly put on and taken off as a helmet, and will not freeze or become stiff even if left in the icemaker of a refrigerator for one hour. , the original flexibility and elasticity were retained. This was left at room temperature, and when the temperature reached 0℃, it was placed on the head of an adult and the head was placed in a supine position. After 8 minutes, the scalp temperature reached 21-23℃, and after that, the scalp temperature reached 21 to 23℃ for 38 minutes. ~25℃
was maintained.

実施例 2 ポリビニルアルコール(けん化度99.1モル%、
平均重合度2400、4%水溶液の粘度(20℃)
60cP)の粉末340g(含水率7wt%)、グリセリン
500g、水1160gの混合懸濁水溶液に、120℃×
35minの加圧スチーム滅菌を施し、引き続き無菌
室において撹拌することにより、ポリビニルアル
コール16wt%、グリセリン25wt%の水溶液を得、
ここへ、パラーヒドロキシ安息香酸ブチル100mg
(50ppm相当)と硫酸フラジオマイシン粉末10g
(5000ppm相当)を溶解した。
Example 2 Polyvinyl alcohol (saponification degree 99.1 mol%,
Average degree of polymerization 2400, viscosity of 4% aqueous solution (20℃)
60cP) powder 340g (moisture content 7wt%), glycerin
A mixed suspension aqueous solution of 500g and 1160g of water was heated at 120℃
By applying pressure steam sterilization for 35 minutes and then stirring in a sterile room, an aqueous solution of 16 wt% polyvinyl alcohol and 25 wt% glycerin was obtained.
Here, butyl para-hydroxybenzoate 100mg
(equivalent to 50ppm) and 10g of fradiomycin sulfate powder
(equivalent to 5000ppm) was dissolved.

この水溶液を、70〜90℃に維持しつつ、ステン
レス・スチール製の、ヘルメツト成型用鋳型(ヘ
ルメツト深さ約23cm、外径約20cm、厚み約2cm)
へ注入し、−45℃で9h放冷後、直ちに真空脱水を
施し、水分210gを除き(脱水率:10wt%)、次
に室温に放置することにより融解させた。
While maintaining this aqueous solution at 70 to 90°C, mold a stainless steel helmet mold (helmet depth approximately 23 cm, outer diameter approximately 20 cm, thickness approximately 2 cm).
After cooling at −45° C. for 9 hours, the mixture was immediately subjected to vacuum dehydration to remove 210 g of water (dehydration rate: 10 wt%), and then allowed to stand at room temperature to melt.

これにより得られたヘルメツトは、弾力性と柔
軟性に富み、ヘルメツトとして着脱するに十分な
機械的強度を有し、また冷蔵庫製氷室に1時間放
置したが、氷結・硬直は見られず、当初の柔軟性
と弾性が保持された。これを室温に放置し、0℃
に達した時点で、成人の頭部に着用し、水平仰臥
位をとらせた結果、9min後、頭皮温度は21〜23
℃に到達し、その後37min間、21〜25℃に維持さ
れた。
The helmet thus obtained was highly elastic and flexible, and had sufficient mechanical strength to allow it to be attached and detached as a helmet.Also, when it was left in a refrigerator ice compartment for one hour, no freezing or hardening was observed. The flexibility and elasticity were maintained. Leave this at room temperature, 0℃
When this temperature was reached, it was placed on the head of an adult and the scalp was placed in a horizontal supine position. After 9 minutes, the scalp temperature was 21 to 23.
°C was reached and then maintained at 21-25 °C for 37 min.

実施例 3 けん化度99.5モル%、平均重合度2600、4%水
溶液粘度(20℃)67cPのポリビニルアルコール
200gを水1260gに溶解させ、これにプロピレン
グリコール44gを混合し、ポリビニルアルコール
濃度13wt%、プロピレングリコール濃度3wt%と
した。この粘度は、40℃で10000cP、25℃では
20000cP、60℃で4000cP、90℃で2000cPであつ
た。この水溶液1500gを、60〜90℃に保持しつ
つ、ヘルメツト成型用鋳型へ注入し、−20℃で8h
放冷後、直ちに真空脱水を施し、水分200gを除
き(脱水率:13wt%)、次に室温に放置すること
により融解させた。
Example 3 Polyvinyl alcohol with a saponification degree of 99.5 mol%, an average degree of polymerization of 2600, and a 4% aqueous solution viscosity (20°C) of 67 cP
200g was dissolved in 1260g of water, and 44g of propylene glycol was mixed thereto to give a polyvinyl alcohol concentration of 13wt% and a propylene glycol concentration of 3wt%. This viscosity is 10000cP at 40℃ and at 25℃
It was 20000cP, 4000cP at 60℃, and 2000cP at 90℃. 1500g of this aqueous solution was poured into a helmet mold while maintaining it at 60-90℃, and then kept at -20℃ for 8 hours.
After being left to cool, it was immediately subjected to vacuum dehydration to remove 200 g of water (dehydration rate: 13 wt%), and then allowed to stand at room temperature to melt.

これにより得られたヘルメツトは、弾力性と柔
軟性に富み、しかもヘルメツトとして反復着脱す
るのに十分な機械的強度をも有した。
The helmet thus obtained was highly elastic and flexible, and also had sufficient mechanical strength to be repeatedly put on and taken off as a helmet.

これを氷収蔵庫に収め、0℃に達した時点で、
成人の頭部に着用し、仰臥位をとらせた結果、
8min後、頭皮温度は20〜22℃に達し、その後
33min間、20〜25℃に維持された。
This is stored in an ice storage room, and when it reaches 0℃,
As a result of wearing it on the head of an adult and having them take a supine position,
After 8min, the scalp temperature reaches 20-22℃, and then
The temperature was maintained at 20-25°C for 33 min.

実施例 4 けん化度99.5モル%、平均重合度1800、4%水
溶液粘度(20℃)28cPのポリビニルアルコール
270g(含水率7wt%)、プロピレングリコール
500g及び水1250gからなる懸濁水(ポリビニル
アルコール濃度13wt%、プロピレングリコール
濃度25wt%)に120℃×30minの加圧スチーム滅
菌を施し、引き続き、無菌室において撹拌し、均
一に溶解させた。その粘度は、4500cP(20℃)、
2500cP(40℃)であつたが、これを50℃に維持す
ることにより、その粘度は1700cPに低下した。
この水溶液2Kgを50〜60℃に維持しつつ、ヘルメ
ツト成型用鋳型へ注入し、−40℃で6h放冷後、直
ちに真空脱水を施し、水分230gを除き(脱水
率:12wt%)、次に室温に放置することにより融
解させた。
Example 4 Polyvinyl alcohol with a saponification degree of 99.5 mol%, an average degree of polymerization of 1800, and a 4% aqueous solution viscosity (20°C) of 28 cP
270g (moisture content 7wt%), propylene glycol
A suspension consisting of 500 g and 1250 g of water (polyvinyl alcohol concentration 13 wt%, propylene glycol concentration 25 wt%) was subjected to pressure steam sterilization at 120° C. for 30 minutes, and then stirred in a sterile room to uniformly dissolve it. Its viscosity is 4500cP (20℃),
The viscosity was 2500cP (at 40°C), but by maintaining it at 50°C, the viscosity decreased to 1700cP.
2 kg of this aqueous solution was poured into a helmet mold while maintaining the temperature at 50 to 60°C, and after cooling at -40°C for 6 hours, it was immediately subjected to vacuum dehydration to remove 230 g of water (dehydration rate: 12 wt%), and then It was allowed to melt by standing at room temperature.

これにより得られたヘルメツトは、弾力性と柔
軟性に富み、しかもヘルメツトとして反復着脱す
るに十分な機械的強度を有した。これを冷蔵庫に
収め、0℃に達した時点で成人の頭部に着用し、
仰臥位をとらせた結果、9min後、頭皮温度は20
〜22℃に到達し、その後38min間20〜25℃に維持
された。
The helmet thus obtained was highly elastic and flexible, and had sufficient mechanical strength to be repeatedly put on and taken off as a helmet. Store this in the refrigerator, and when it reaches 0 degrees Celsius, put it on the head of an adult.
After 9 minutes, the scalp temperature was 20.
~22°C was reached and then maintained at 20-25°C for 38 min.

実施例 5 けん化度97.5モル%、平均重合度2200、4%水
溶液の粘度(20℃)56cPのポリビニルアルコー
ル238g(含水率7wt%)、グリセリン300g(含
水率8wt%)、水1460gからなる懸濁水溶液に120
℃×35minの加圧スチーム滅菌を施し、引き続
き、無菌室において撹拌し、均一に溶解させるこ
とにより、ポリビニルアルコール12wt%、グリ
セリン15wt%の水溶液を得た。
Example 5 A suspension consisting of 238 g of polyvinyl alcohol (7 wt% water content), 300 g of glycerin (8 wt% water content), and 1460 g of water with a saponification degree of 97.5 mol%, an average degree of polymerization of 2200, and a viscosity of 4% aqueous solution (20°C) 56 cP. 120 in aqueous solution
The mixture was subjected to pressure steam sterilization at 35 minutes at ℃ and then stirred in a sterile room to uniformly dissolve it, thereby obtaining an aqueous solution containing 12 wt% polyvinyl alcohol and 15 wt% glycerin.

この水溶液の粘度は、6000cP(20℃)、2500cP
(40℃)、1300cP(60℃)であつた。この水溶液
1900gを、50〜70℃に維持しつつ、予め、スチー
ム滅菌したステンレス・スチール製の、ヘルメツ
ト成型用鋳型(ヘルメツト深さ約21cm、外径約17
cm、厚み約2cm)へ注入し、−40℃で9h放冷後、
直ちに真空脱水を施し、水分220gを除き(脱水
率12wt%)、次に室温に放置することにより融解
させた。
The viscosity of this aqueous solution is 6000cP (20℃), 2500cP
(40℃) and 1300cP (60℃). This aqueous solution
1900g was placed in a stainless steel helmet molding mold (helmet depth approx. 21cm, outer diameter approx.
cm, thickness approximately 2 cm), and after cooling at -40℃ for 9 hours,
It was immediately subjected to vacuum dehydration to remove 220 g of water (dehydration rate 12 wt%), and then allowed to stand at room temperature to melt.

これにより得られたヘルメツトは、弾力性と柔
軟性に富み、しかもヘルメツトとして反復着脱す
るに十分な機械的強度を有した。これを冷蔵庫に
収め、0℃に達し時点で、子供(8歳)の頭部に
着用し、仰臥位をとらせた結果、8min後、頭皮
温度は20〜22℃に到達し、その後38min間20〜25
℃に維持された。
The helmet thus obtained was highly elastic and flexible, and had sufficient mechanical strength to be repeatedly put on and taken off as a helmet. I put this in the refrigerator, and when it reached 0℃, I put it on the head of a child (8 years old) and had him lie on his back. After 8 minutes, the scalp temperature reached 20 to 22℃, and then for 38 minutes. 20-25
maintained at ℃.

実施例 6 けん化度97.5モル%、平均重合度2200、4%水
溶液の粘度(20℃)56cPのピリビニルアルコー
ル350g(含水率7wt%)、グリセリン160g、水
2685g、硫酸パロモマイシン(paromomycin
sulfate)粉末16gの懸濁混合水溶液に120℃×
25minの加圧スチーム滅菌を施し、引き続き、無
菌室において撹拌し、均一に溶解させることによ
り、ポリビニルアルコール11wt%、グリセリン
5wt%、硫酸パロモマイシン5000ppmの水溶液を
得た。この水溶液の粘度は、4000cP(20℃)、
1500cP(40℃)、700cP(60℃)であつた。その3.1
Kgを、60〜70℃に維持しつつ、ヘルメツト成型用
鋳型(ヘルメツト深さ約25cm、外径約22cm、厚み
約2cm)へ注入し、−40℃で6h放冷後、直ちに真
空脱水を施し、水分200gを除き(脱水率:6.5wt
%)、次に室温に放置することにより融解させた。
Example 6 Saponification degree 97.5 mol%, average degree of polymerization 2200, 4% aqueous solution viscosity (20°C) 56 cP, pyrivinyl alcohol 350 g (water content 7 wt%), glycerin 160 g, water
2685g, paromomycin sulfate
Suspension mixture of 16g of powder (sulfate) powder in an aqueous solution at 120℃
By applying pressure steam sterilization for 25 minutes and then stirring in a sterile room to uniformly dissolve polyvinyl alcohol 11wt% and glycerin.
An aqueous solution containing 5 wt% and 5000 ppm of paromomycin sulfate was obtained. The viscosity of this aqueous solution is 4000cP (20℃),
They were 1500cP (40℃) and 700cP (60℃). Part 3.1
Kg was poured into a helmet molding mold (helmet depth: approx. 25 cm, outer diameter: approx. 22 cm, thickness: approx. 2 cm) while maintaining the temperature at 60 to 70°C, and after cooling at -40°C for 6 hours, vacuum dehydration was immediately performed. , excluding 200g of water (dehydration rate: 6.5wt
%) and then allowed to stand at room temperature to melt.

これにより得られたヘルメツトは、弾力性と柔
軟性に富み、しかもヘルメツトとして反復着脱す
るに十分な機械的強度を有し、また冷蔵庫製氷室
に1時間放置したが、氷結・硬直は見られず、当
初の柔軟性と弾力性が保持された。これを室温に
放置し、0℃に達した時点で、成人の頭部に着用
し、半伏臥位をとらせた結果、9min後に、頭皮
温度は21〜23℃に到達し、その後39min間21〜25
℃に維持された。
The helmet thus obtained was highly elastic and flexible, and had sufficient mechanical strength to be repeatedly put on and taken off as a helmet.Also, no freezing or hardening was observed after it was left in the icemaker of a refrigerator for one hour. , the original flexibility and elasticity was retained. This was left at room temperature, and when the temperature reached 0℃, it was placed on the head of an adult and the adult was placed in a semi-prone position. After 9 minutes, the scalp temperature reached 21-23℃, and after that, the scalp temperature reached 21-23℃ for 39 minutes. ~twenty five
maintained at ℃.

比較例 1 実施例5において、ヘルメツト成型用鋳型へ、
ポリビニルアルコールとグリセリンの水溶液1900
gを注入後、−40℃で24h放冷し、これに本発明
の部分脱水操作を施すことなく、室温に放置・融
解させる。
Comparative Example 1 In Example 5, to the helmet molding mold,
Aqueous solution of polyvinyl alcohol and glycerin 1900
After injecting g, the mixture was allowed to cool at -40°C for 24 hours, and then allowed to stand and melt at room temperature without performing the partial dehydration operation of the present invention.

成型体を鋳型から取出した結果は、余りにも軟
弱であるため、机上に正立させることができず、
また粘着性が著しく、これを強いて着用する場
合、きわめて不快であるうえ、着脱時に手から滑
り落ち易く、しかも破損し易いことが確認され
た。即ち、本発明の冷却、真空・部分脱水操作の
有用性が明白である。
When the molded body was taken out of the mold, it was so soft that it was impossible to stand it upright on a desk.
In addition, it was found that the adhesive was extremely sticky, making it extremely uncomfortable to wear when forced to wear it, and that it easily slipped from the hand when put on and taken off, and was easily damaged. That is, the usefulness of the cooling and vacuum/partial dehydration operations of the present invention is obvious.

比較例 2 けん化度95モル%、重合度100のポリビニルア
ルコール350g(含水率7wt%)、グリセリン160
g、水2685g、硫酸パロモマイシン16gの混合液
に120℃×25minの加熱を施し、ポリビニルアル
コール11wt%、グリセリン5wt%の水溶液を得
た。この水溶液3.1Kgを鋳型へ注入し、−40℃で6h
放冷後、真空脱水して水分200gを除き(脱水率
6.5%)、次に室温で融解させた。鋳型を解体後、
成型品(ヘルメツト)を取り出し、頭部へ装着し
たところ、ヘルメツトの前面から頭部へかけて亀
裂を生じた。すなわち、けん化度は95モル%と本
発明の範囲内であるが、重合度が1000と低いポリ
ビニルアルコールを用いることは不都合であつ
た。
Comparative Example 2 350 g of polyvinyl alcohol with a saponification degree of 95 mol% and a polymerization degree of 100 (water content 7 wt%), glycerin 160
A mixed solution of 2,685 g of water, 16 g of paromomycin sulfate was heated at 120° C. for 25 minutes to obtain an aqueous solution containing 11 wt% polyvinyl alcohol and 5 wt% glycerin. Pour 3.1Kg of this aqueous solution into the mold and store at -40℃ for 6 hours.
After cooling, vacuum dehydration is performed to remove 200g of moisture (dehydration rate
6.5%) and then melted at room temperature. After dismantling the mold,
When the molded product (helmet) was removed and placed on the head, a crack appeared from the front of the helmet to the head. That is, although the degree of saponification is 95 mol%, which is within the range of the present invention, it was inconvenient to use polyvinyl alcohol whose degree of polymerization was as low as 1000.

比較例 3 けん化度98モル%、重合度2200のポリビニルア
ルコール175g(含水率7wt%)、グリセリン160
g、水2860gの混合液に120℃×25minの加熱を
施し、ポリビニルアルコール5.5wt%、グリセリ
ン5wt%の水溶液を得た。この3.1Kg(60〜70℃)
を鋳型へ注入し、−40℃で6h放冷後、真空脱水し
て水分2000gを除き(脱水率6.5wt%)、次に室に
放置・融解させた。鋳型から成型品(ヘルメツ
ト)を取り出したが、机上に正立せず、直ちに転
倒した。二ツ折りの状態で一晩保存(密封保管)
した結果、折れ目(氷久歪)が生じ、これを頭部
へ装着しても、段差(折れ目)は解消せず、頭部
全域に貼布する所期の目的を達成できなかつた。
ポリビニルアルコールの濃度が低い場合、得られ
るゲルは軟弱にすぎず、本発明に不都合であつ
た。
Comparative Example 3 175 g of polyvinyl alcohol with a saponification degree of 98 mol% and a polymerization degree of 2200 (water content 7 wt%), glycerin 160
A mixed solution of 5.5 wt % polyvinyl alcohol and 5 wt % glycerin was obtained by heating a mixture of 120° C. and 2860 g water for 25 minutes. This 3.1Kg (60~70℃)
was poured into a mold, left to cool at -40°C for 6 hours, and then vacuum dehydrated to remove 2000 g of water (dehydration rate 6.5 wt%), and then left in a chamber to melt. When the molded product (helmet) was removed from the mold, it could not stand upright on the desk and fell immediately. Store folded in half overnight (sealed)
As a result, creases (hikyu distortion) occurred, and even when the tape was attached to the head, the difference in level (crease) was not resolved, and the intended purpose of applying the tape to the entire head could not be achieved.
When the concentration of polyvinyl alcohol was low, the resulting gel was only soft, which was disadvantageous to the present invention.

比較例 4 かん化度94モル%、重合度2200のポリビニルア
ルコール350g(含水率7wt%)、グリセリン160
g、水2685gの混合液に120℃×25minの加熱を
施し、ポリビニルアルコール11wt%、グリセリ
ン5wt%の水溶液を得た。この3.1Kgを鋳型へ注入
し、−40℃×6h放冷後、直ちに真空脱水を施し、
水分200gを除き(脱水率6.5wt%)、次に室温に
放置・融解させた。成型品(ヘルメツト)は、粘
稠な糊状を呈し、たとえば意深く鋳型を解体して
も、取出す過程で変形・亀裂・破損が生じた。従
つて低けん化度のポリビニルアルコールを用いる
場合は不都合であつた。
Comparative Example 4 350 g of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 94 mol% and a degree of polymerization of 2200 (water content 7 wt%), glycerin 160
A mixed solution of 2,685 g of polyvinyl alcohol and 2,685 g of water was heated at 120° C. for 25 minutes to obtain an aqueous solution containing 11 wt% polyvinyl alcohol and 5 wt% glycerin. This 3.1Kg was poured into a mold, left to cool at -40℃ for 6 hours, and immediately vacuum dehydrated.
After removing 200 g of water (dehydration rate: 6.5 wt%), the mixture was allowed to stand at room temperature to melt. The molded product (helmet) had a viscous paste-like appearance, and even if the mold was deliberately dismantled, deformation, cracks, and damage occurred during the process of removing it. Therefore, it is inconvenient to use polyvinyl alcohol with a low degree of saponification.

比較例 5 重合度2200、けん化度97.5モル%のポリビニル
アルコール350g(含水率7wt%)、グリセリン
160g、水2685gの混合液に120℃×25minの加熱
を施し、ポリビニルアルコール11wt%、グリセ
リン5wt%の水溶液を得た。この3.1Kgを鋳型へ注
入し、−40℃×6h放冷後、直ちに真空脱水を施
し、水分67gを除き(脱水率2.2wt%)次に室温
に放置・融解させた。鋳型を解体後、成型品(ヘ
ルメツト)を取り出したが、机上に正立させえ
ず、直ちに転倒した。二ツ折りの状態に一晩保存
(密封保管)したところ、折れ目が生じ、頭部に
装着後も、段差(折れ目)は解消されず、ヘルメ
ツトを頭部全域に密着貼布することができなかつ
た。従つてポリビニルアルコール水溶液の脱水率
が低い場合は不都合であつた。
Comparative Example 5 350 g of polyvinyl alcohol with a degree of polymerization of 2200 and a degree of saponification of 97.5 mol% (water content 7 wt%), glycerin
A mixed solution of 160 g and 2685 g of water was heated at 120° C. for 25 minutes to obtain an aqueous solution containing 11 wt% polyvinyl alcohol and 5 wt% glycerin. This 3.1 kg was poured into a mold, and after being left to cool at -40°C for 6 hours, it was immediately subjected to vacuum dehydration to remove 67 g of water (dehydration rate: 2.2 wt%), and then allowed to stand at room temperature to melt. After dismantling the mold, the molded product (helmet) was taken out, but it could not be placed upright on the desk and fell immediately. When the helmet was kept folded in half (sealed) overnight, creases appeared, and even after the helmet was placed on the head, the steps (creases) did not go away, making it difficult to apply the helmet tightly to the entire head. I couldn't do it. Therefore, it is disadvantageous if the dehydration rate of the polyvinyl alcohol aqueous solution is low.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 けん化度95モル%以上、平均重合度1500以上
のポリビニルアルコールと、分子中に2〜6個の
水酸基を有する、炭素数2〜6の水溶性多価アル
コールとを含み、且つ、該ポリビニルアルコール
と該水溶性多価アルコールの濃度を、それぞれ10
%を超え25wt%以下、および1wt%ないし40wt
%調整した水溶液を、50℃以上の高温に維持しつ
つ、所望形状の容器へこれを注入し、しかる後、
これを−5℃より低い温度において冷却・固化さ
せ、ついで、これに脱水率5wt%以上、95wt%以
下の真空脱水を施すことを特徴とするヒドロ・ゲ
ルの製造法。
1 A polyvinyl alcohol containing polyvinyl alcohol with a saponification degree of 95 mol% or more and an average polymerization degree of 1500 or more, and a water-soluble polyhydric alcohol having 2 to 6 carbon atoms and having 2 to 6 hydroxyl groups in the molecule, and the polyvinyl alcohol and the concentration of the water-soluble polyhydric alcohol, respectively, 10
more than 25wt% and less than 1wt% and 40wt
While maintaining the adjusted aqueous solution at a high temperature of 50°C or higher, pour it into a container of the desired shape, and then,
A method for producing a hydrogel, which comprises cooling and solidifying this at a temperature lower than -5°C, and then subjecting it to vacuum dehydration at a dehydration rate of 5 wt% or more and 95 wt% or less.
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