JPH11116468A

JPH11116468A - パップ剤及びパップ剤の製造方法

Info

Publication number: JPH11116468A
Application number: JP27122897A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Sato; 重信佐藤; Hiroki Taniguchi; 寛樹谷口
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】均一で透明性及び保形性に優れ、しかも保水
性の高いパップ剤を提供する。工業的な生産性に優れた
パップ剤の製造方法を提供する。【解決手段】アニオン性水溶性高分子のアルカリ性水
溶液に、アルミニウムを含む無機塩を添加し、しかる後
に有機酸を添加し、基剤を基布に展延後にゲル化を完了
せしめて、均一で透明性及び保形性に優れ、しかも保水
性の高いパップ剤を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パップ剤及びパッ
プ剤の製造方法に関する。さらに詳しくは、均一で透明
性及び保形性に優れ、しかも保水性の高いパップ剤及び
パップ剤の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来パップ剤用基剤として、アニオン性
水溶性高分子を多価金属イオンで架橋させたゲルが多く
用いられている。例えばポリアクリル酸及びその塩を用
いたパップ剤（特開昭59-118719号公報、特公昭61-4192
6号公報、特公平3-64483号公報、特開平7-223938号公
報、特公平7-94382号公報）やカルボキシメチルセルロ
ース又はカルボキシメチルセルロースアルカリ金属塩
（以下ＣＭＣと略す）を用いたパップ剤（特開昭55-173
47号公報）等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアニオン性水溶性高分子を多価金属イオンで架橋さ
せたゲルにおいては、架橋反応が極めて速いため多価金
属塩を添加すると同時にゲル化が進行する。そのため不
均一なゲルが生じやすく、またパップ剤製造時には基剤
を調製後直ちに織布もしくは不織布等の基布へ展延しな
ければならないなどの問題がある。

【０００４】ゲル化の不均一性を克服する方法として、
特公昭61-41926号公報において、ポリアクリル酸の水溶
液に溶解度の低いアルミニウム化合物を酸性条件で反応
させる方法が提案されている。しかしこの方法では、ゲ
ル化が徐々に進行するものの、溶解性の低いアルミニウ
ム化合物が溶け残り、不透明なゲルとなるという問題が
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の如
き従来のパップ剤における問題点を解決する方法とし
て、アニオン性水溶性高分子とアルミニウム塩を含むア
ルカリ性の水溶液を調製した後、有機及び／又は無機の
酸を添加してゲル化を進行させることにより、均一で透
明性及び保形性に優れ、しかも保水性の高いパップ剤が
製造できることを見出した。

【０００６】通常アルミニウムイオンは、水溶液中にお
いてアルカリ性領域ではアルミン酸イオン（[Al(O
H)₄]^-）、酸性領域ではアルミニウムイオン（Al³⁺）の
形で存在する。したがってＣＭＣなどのアニオン性水溶
性高分子は、水溶液中でアルカリ性領域ではアルミニウ
ムと架橋を起こさずに均一な溶液状態で存在するが、酸
性領域では静電的な相互作用により架橋を生じゲル化を
起こす。本発明者らは、この原理を用いてアニオン性水
溶性高分子をゲル化させることによって、均一で透明な
パップ剤を得ることができることを見出した。例えばア
ニオン性水溶性高分子の水溶液を予め水酸化ナトリウム
などによりアルカリ性に調整し、その後アルミニウムを
含む無機塩を所定量溶解させ、しかる後に有機酸などに
よって溶液を酸性化させることによりゲル化させること
ができる。

【０００７】すなわち本発明は、必須成分として１種又
は２種以上のアニオン性の水溶性高分子とアルミニウム
を含む無機塩とを含むアルカリ性の水溶液と、有機及び
／又は無機の酸を混合し、ゲル化を進行させることを特
徴とするパップ剤の製造方法及びかかる製造方法により
得られるパップ剤に関するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において、アルカリ性のア
ルミニウム含有水溶性高分子溶液の調整順序は特に限定
されず、どのような順序で調製しても問題はない。例え
ば水酸化ナトリウムの水溶液にアルミニウムを含む無機
塩を溶解し、さらにその溶液にＣＭＣなどのアニオン性
水溶性高分子を溶解させることも可能である。またアル
ミニウムを含む無機塩がアルミン酸ナトリウムなどの場
合には、それ自体で溶液がアルカリ性を示すため水酸化
ナトリウムなどの添加剤は不要となり、さらに好まし
い。

【０００９】本発明により製造されたパップ剤は、均一
かつ透明であり、保形性に優れ、離水がほとんどなく保
水性が高い。また製造プロセス上、アルミン酸イオン含
有のアニオン性高分子水溶液と有機酸のライフポットを
それぞれ別個に設けることができ、工業的にも非常に有
利である。またゲル化を開始させた後の溶液の粘度上昇
は適度に遅く、アルカリ性添加剤の量及び有機及び／又
は無機の酸の量により適当なゲル化速度に調整すること
もでき、そのため基剤の基布への展延時の作業性にも非
常に優れている。

【００１０】本発明で用いられるアニオン性水溶性高分
子としては、例えばポリアクリル酸及びそのアルカリ金
属塩、アルギン酸ナトリウム、メチルビニルエーテル−
無水マレイン酸共重合体の加水分解物、カルボキシビニ
ルポリマー及びＣＭＣ等が挙げられる。これらのアニオ
ン性水溶性高分子は単独で使用してもよいし、２種以上
を混合して使用してもよい。例えばパップ剤の粘着力を
上げるため、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウ
ム等をＣＭＣと併用してもよい。

【００１１】アニオン性水溶性高分子の中でも特にＣＭ
Ｃがパップ剤用基剤として最も保形性に優れている。さ
らにＣＭＣの中でもカルボキシメチル基の置換度（以下
ＤＳ）が0.4〜2.5のものが適しており、好ましくは0.6
〜1.5、さらに好ましくは0.7〜1.0である。ＤＳが0.4よ
り低いと水溶性が不十分であり均一なゲルが得られな
い。またＤＳが2.5よりも高いとアルミニウムとの架橋
が分子内で進行し、均一なゲルを生じないまま沈降して
しまう場合が生じる。

【００１２】ＣＭＣの分子量としては、ＣＭＣの１重量
％濃度の水溶液の粘度として、10〜5000mPa・sのものが
適している。好ましくは10〜1000mPa・sのものであり、
さらに好ましくは10〜500mPa・sのものである。使用する
ＣＭＣの１重量％水溶液の粘度が10mPa・sよりも小さい
と有効に３次元架橋が進まずにゲルの強度が弱くなる。
また5000mPa・sよりも大きいとゲル化前の粘度が非常に
高くなり、基剤の基布への展延時の作業性に劣るといっ
た問題点がある。

【００１３】使用するＣＭＣの量としては、１重量％〜
10重量％が好ましい。１重量％よりも低いと十分なゲル
強度が得られず、10重量％よりも高いとゲル化前の粘度
が非常に高くなり、基剤の基布などへの展延時の作業性
に劣るといった問題点がある。

【００１４】本発明においては、架橋剤は公知のアルミ
ニウムを含む無機塩を適宜用いることができる。例えば
塩基性酢酸アルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、
硫酸アンモニウムアルミニウム、塩化アルミニウム、水
酸化アルミニウム、乳酸アルミニウム、硝酸アルミニウ
ム、塩基性硝酸アルミニウム、珪酸アルミニウム、アル
ミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等を挙げること
ができる。これらのアルミニウム塩は単独で用いてもよ
いし、２種以上を同時に用いることもできる。特に可溶
性のアルミニウム塩を使用すると、アルカリ性にしたと
きにアルミニウムイオンがアルミン酸イオンに即座に生
成するので都合がよい。また上述したように、アルミン
酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等を用いる場合は、
それ自体で溶液はアルカリ性を示すため、後に示す水酸
化ナトリウムのような溶液をアルカリ性にするための添
加物は不要となる。

【００１５】アルミニウムを含む無機塩の添加量につい
ては、アルミニウム塩中のアルミニウムのモル量のアニ
オン性水溶性高分子のアニオン量（アニオン基のモル当
量）に対する比Ｘ（アルミニウムのモル量／アニオン性
水溶性高分子のアニオン基のモル当量）の値が0.01〜0.
5となるように添加するのが好ましい。これ以下では架
橋点の数が少なくゲル強度が弱い。またこれ以上ではゲ
ルの離水が非常に多くなる。

【００１６】溶液をアルカリ性にするために使用するア
ルカリ性添加剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナト
リウム等、溶液のpHが８〜13に調整できるものであれば
特に限定されない。添加量についてはゲル化開始剤であ
る有機及び／又は無機塩を添加する前のpHが８〜13にな
るように調節する。pHが８よりも小さいとゲル化のコン
トロールが難しく、pHが13よりも大きくなるとゲル化開
始剤である酸の添加量の増大につながり好ましくない。

【００１７】ゲル化開始剤である有機及び／又は無機塩
については、水への溶解性が悪いもの、換言すれば溶解
速度が遅いものが望ましく、例えば無水コハク酸、無水
マレイン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸、無水フ
タル酸、アスパラギン酸等から選ばれる有機酸が望まし
い。これらの酸は単独で用いることができるし、２種以
上併用してもよい。塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸や酢酸
などの水に易溶の有機酸を用いた場合、ゲル化が即座に
生じ不均一なゲルとなってしまうため単独で用いること
は好ましくない。しかし上記の有機酸と併用し、ゲル化
速度の調整などに利用することができる。

【００１８】したがって本発明においては、ゲル化開始
剤として有機酸を用いる場合、アニオン性水溶性高分子
のアルカリ性水溶液にアルミニウムを含む無機塩を添加
し、しかる後に有機酸を添加してゲル化を進行させ、基
剤を基布に展延した後でゲル化を完了させるようにする
とよい。

【００１９】また上記の有機酸の添加量については、溶
液全体に対して0.01重量％〜３重量％が望ましい。0.01
重量％よりも添加量が少ないと十分に溶液を酸性化させ
ることができず、アルミン酸イオンを十分にアルミニウ
ムイオンに変化させることができないために、ゲル強度
が弱くなってしまい好ましくない。また３重量％よりも
多いと、コストがかかり好ましくない。

【００２０】またこれらの有機酸の添加方法については
特に限定されないが、有機酸を予め親水性有機溶剤や疎
水性有機溶剤で懸濁させた後、溶液中に添加する方法が
望ましい。このように添加することにより固体である有
機酸を溶液中でも均一に分散させることができる。

【００２１】本発明のパップ剤には、以上に述べた成分
以外にも、通常パップ剤で用いられている成分、例えば
ゼラチン、ペクチン、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルピロリドン、ポリエチレングリコール等アニオン性水
溶性高分子以外の水溶性高分子、カオリン、ベントナイ
ト、モンモリロナイト、酸化亜鉛、酸化チタン、無水珪
酸等の無機粉末、グリセリン、ソルビトール、プロピレ
ングリコール等の保湿剤、サリチル酸メチル、サリチル
酸グリコール、l−メントール、dl−カンファー、イン
ドメタシン、ユーカリ油、ハッカ油等の薬効成分、ポリ
ソルベート80、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、グリ
セリン脂肪酸エステル等の界面活性剤等を用いることが
できる。

【００２２】

【実施例】以下に実施例で本発明をさらに詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお
以下に使用する％は全て重量％を表す。

【００２３】（実施例１）ポリアクリル酸ナトリウムを
グリセリンに分散させ、水に投入後攪拌し溶液を調製し
た（Ａ液）。アルミン酸ナトリウム水溶液（Ｂ液）をＸ
値が0.15になるように溶液Ａに混合した後、dl−カンフ
ァー、l−メントール及びポリソルベート80を含んだ液
（Ｃ液）を添加した。最後に無水コハク酸／グリセリン
30％懸濁液（Ｄ液）を攪拌混合し、ゲル化を開始させ
た。その溶液を不織布（14×10cm）に約２mm厚に展延
後、ポリエチレンフィルムでその表面を覆い、１日静置
してパップ剤を得た。

【００２４】（実施例２）置換度0.70、１重量％水溶液
粘度75mPa・sのＣＭＣ及びポリアクリル酸ナトリウムを
グリセリンに分散させ、水に投入後攪拌し、溶液を調製
した（Ａ液）。硫酸アルミニウム及び水酸化ナトリウム
の水溶液（Ｂ液）をＸ値が0.15となるようにＡ液に混合
した後、dl−カンファー、l−メントール及びポリソル
ベート80を含んだ液（Ｃ液）を添加した。最後に無水コ
ハク酸／グリセリン30％懸濁液（Ｄ液）を攪拌混合し、
ゲル化を開始させた。その溶液を不織布（14×10cm）に
約２mm厚に展延後、ポリエチレンフィルムでその表面を
覆い、１日静置してパップ剤を得た。

【００２５】（実施例３）実施例２の硫酸アルミニウム
を硫酸アルミニウムアンモニウムに代えた以外は、実施
例２と同様に溶液を調製しパップ剤を得た。

【００２６】（実施例４）置換度0.70、１重量％水溶液
粘度75mPa・sのＣＭＣ及びポリアクリル酸ナトリウムを
グリセリンに分散させて水に投入後、さらにアルミン酸
ナトリウムを添加して攪拌し、溶液を調製する（Ａ
液）。この場合Ｘ＝0.19となる。Ａ液に水（Ｂ液）を加
えて希釈した後、dl−カンファー、l−メントール及び
ポリソルベート80を含んだ液（Ｃ液）を添加した。最後
に無水コハク酸／グリセリン30％懸濁液（Ｄ液）を攪拌
混合し、ゲル化を開始させた。その溶液を不織布（14×
10cm）に約２mm厚に展延後、ポリエチレンフィルムでそ
の表面を覆い、１日静置してパップ剤を得た。

【００２７】（実施例５）実施例４の無水コハク酸をフ
マル酸に代えた以外は、実施例４と同様にパップ剤を調
製した。

【００２８】（実施例６）実施例４のＣＭＣの性状をＤ
Ｓ＝0.9、１重量％水溶液粘度40mPa・sに代えた以外は、
実施例４と同様にパップ剤を調製した。

【００２９】実施例１〜６における各成分のパップ剤中
の組成を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】（比較例１）実施例１と同じ濃度に調製し
たポリアクリル酸ナトリウムとアルミン酸ナトリウムを
含む水溶液を、無水コハク酸／グリセリン懸濁液を添加
することなく静置したが、ゲル化は起こらず、不織布に
展延できなかった。

【００３２】（比較例２及び３）水酸化ナトリウムを使
わない以外は実施例２及び３と同じ組成及び方法で、均
一なゲルを調製しようとしたが、Ａ液とＢ液を混合した
時点で極めて不均一なゲルができてしまい、不織布に展
延できなかった。

【００３３】（評価）実施例１〜６により得られたパッ
プ剤に対し、以下の項目について評価を行った。

【００３４】保形性：実施例１〜６と同じ組成で直径
50mm、高さ20mmの円柱形のゲルを容器中で調製し、調製
後１日経過後のゲル強度を物性解析ＩＰＣシステム（形
式IPC-134、飯尾電機製）にて測定を行った。

【００３５】保水性：各パップ剤にポリエチレンフィ
ルムをつけたまま不織布の面を上にして25±0.5℃の室
温に１週間放置し、その重量変化を測定した。その重量
変化に基づいて水分含有率を求めた。なお比較のため市
販のパップ剤についても同様に保水性の試験を行った。

【００３６】透明性：目視評価で行った。透明性の優
れるものは○、そうでないものは×とした。

【００３７】密着状態の持続：年齢20〜25歳の男性10
名について実施例１〜６のパップ剤を左右前腕背部側に
貼付し、密着状態の持続時間の平均値を調べた。なお比
較のため市販のパップ剤についても同様に密着状態の持
続時間を調べた。

【００３８】表２に実施例１〜６で調製したパップ剤の
最終組成及び評価結果を示した。表２から、本発明の製
造方法を用いれば、均一で透明性及び保形性に優れ、し
かも保水性の高いパップ剤を製造することができること
が判る。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】本発明の製造方法を用いれば、均一で透
明性及び保形性に優れ、しかも保水性の高いパップ剤を
調製することができる。また工業的な製造においてもゲ
ル化速度のコントロールが可能なために、各用途での加
工性が非常に良く、生産性も向上される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】必須成分としてＡ）１種又は２種以上のアニオン性水溶性高分子及びＢ）アルミニウムを含む無機塩を含むアルカリ性の水溶
液と、Ｃ）有機及び／又は無機の酸を混合し、ゲル化を進行さ
せることを特徴とするパップ剤の製造方法。
【請求項２】Ａ）アニオン性水溶性高分子のアルカリ
性水溶液に、Ｂ）アルミニウムを含む無機塩を添加し、
しかる後にＣ）有機酸を添加することを特徴とするパッ
プ剤の製造方法。
【請求項３】前記アルミニウムを含む無機塩として水
に可溶なアルミニウム塩を使用する請求項１又は２に記
載のパップ剤の製造方法。
【請求項４】前記アルミニウムを含む無機塩中のアル
ミニウムのモル量のアニオン性水溶性高分子のアニオン
基のモル当量に対する比Ｘの値が、0.01〜0.5である請
求項１〜３の何れか１項に記載のパップ剤の製造方法。
【請求項５】前記アニオン性水溶性高分子としてカル
ボキシメチルセルロース及び／又はそのアルカリ金属塩
を使用する請求項１〜４の何れか１項に記載のパップ剤
の製造方法。
【請求項６】前記アニオン性水溶性高分子のカルボキ
シメチル基の置換度が0.4〜2.5、かつ１重量％水溶液の
粘度が10〜5000mPa・sである請求項５記載のパップ剤の
製造方法。
【請求項７】前記アニオン性水溶性高分子のカルボキ
シメチル基の置換度が0.6〜1.5、かつ１重量％水溶液の
粘度が10〜500mPa・sである請求項６記載のパップ剤の製
造方法。
【請求項８】前記アルミニウムを含む無機塩がアルミ
ン酸塩である請求項１〜７の何れか１項に記載のパップ
剤の製造方法。
【請求項９】請求項１〜８記載の何れか１つの方法に
より製造されたパップ剤。