JPH08215246A - プラスチック材料の綿棒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水崩壊性及び急速な生分解性の綿棒が、熱可
塑性状態に転化した場合に、水溶性又は水中で分散可能
で、かつ急速な生分解性を有する天然高分子物質、或い
は合成ポリマーを出発原料として射出成形により製造で
きる。 【解決手段】 水中での崩壊性と急速な生分解性を有
し、それらが熱可塑性状態である場合に、生分解性及び
水溶性である天然高分子物質から、或いは生分解性、水
溶性の合成ポリマーから得られる熱可塑性材料から製造
される衛生用途の綿棒。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛生及び化粧用途
に適する綿棒に関する。より詳しくは本発明は、水中で
の崩壊性と急速な生分解性を有し、熱可塑性を示す高分
子の天然物質から又は合成ポリマーから得られる耳衛生
のための綿棒に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一端又
は両端に綿の芽状突起を備えた現在用いられているプラ
スチック材料の棒は、しばしば排水系を通して処分され
るために水浄化装置の重大な問題となる。それは前記装
置のフィルターの妨げとなり、浄化水と棒を含んだ活性
汚水スラッジとにより水及び汚物の視覚公害をもたら
す。

【０００３】現在、前記プラスチック棒は押出技術によ
り得られ、この押出技術では、直径約２．５〜３ｍｍの
小さなチューブが、押出速度５０〜１００ｍ／分で押出
される。結果として生ずる生産力は、約７００〜１３０
０本／分である。押出されたチューブは、次いでそれに
水を噴霧した後で先ず導管に、次いで水浴に通し、切断
することにより成形される。

【０００４】この技術は、天然又は合成の水溶性の高分
子物質を基材とする水分散性の棒の製造に用いることは
困難である。というのは水成形及び水冷却ができず、更
に空気冷却では生産性が非常に限定されるからである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、水崩壊性
及び急速な生分解性の綿棒が、熱可塑性状態に転化した
場合に、水溶性又は水中で分散可能で、かつ急速な生分
解性を有する天然高分子物質、或いは合成ポリマーを出
発原料として射出成形により製造できることを見出し
た。

【０００６】

【発明の実施の形態】棒の製造に用いることのできる天
然物質の例は、以下からなる。 ・種々の模式種から、高濃度又は低濃度のアミロース含
量を有する種子、根又はグリット由来の澱粉であって、
天然のもの、又は化学的或いは物理的に改質したもの、
水酸化、酸化或いは架橋したもの、 ・カルボキシメチルセルロースのようなセルロース誘導
体、 ・ゼラチン、 ・アルギン酸塩、 ・キトサン、 ・プルラン、 ・ペクチン、 ・カラゲナン、 ・タンパク質（ゼイン、グルテン、大豆タンパク質）、
セラックを基材とする天然樹脂、ロジン酸、 ・天然ゴム、 ・ポリアスパルテート。

【０００７】種々のタイプの澱粉を出発物質とすること
が好ましい。澱粉は、上記の天然物質、特に動物性澱
粉、ゼイン、プルラン、ペクチンからのゼラチンの混合
物として用いることができる。澱粉、或いは他の天然物
質は、合成ポリマーと混合することができる。合成ポリ
マーとしては、異なる加水分解度を有するポリビニルア
ルコール、ポリビニルアセテート、ポリオキシアルキレ
ンのような澱粉と相溶性又は非相溶性の合成ポリマー、
又はエチレン−ビニルアルコール、エチレン−ビニルア
セテート、エチレン−アクリル酸エステルのような不溶
性の合成ポリマー、又はアクリル酸コポリマー、熱可塑
性ポリエステル、好ましくはポリカプロラクトン−ポリ
エステル−ポリウレタンコポリマー、ポリエステル−ポ
リウレタン−ポリ尿素コポリマー、ポリ乳酸及びコポリ
マーのような脂肪族ポリエステル、酢酸セルロース、置
換率０．１〜２を有する澱粉エステルが挙げられ、特定
の可塑剤を存在させることができる。このタイプのポリ
マーは、イタリア国特許出願第９４Ａ０００２２８号に
開示され、その内容をここに参照として入れる。

【０００８】これらのポリマーは、約３０重量％以下、
好ましくは２０重量％以下の量を加えることができる。
水溶性又は水分散生分解性の合成ポリマーは、種々の加
水分解度、好ましくは８０〜９０％の程度を有するポリ
ビニルアルコールからなる。具体的には、ワーカー（Wa
ker ）社製のポリビオール（Polyviol）Ｗ４０／１４０
（加水分解度８７、平均分子量１００，０００）、日本
合成社製のゴーセンド（Gosend）グレードＧＨ−２３、
ＧＨ−２０又はＫＨ−１７、エアープロダクツ（Air Pr
oducts）社製のビネックス（Vinex ）のような予備可塑
化ポリビニルアルコール、或いはポリオキシメチレン又
はポリオキシエチレン、ポリエチルオキサゾリン、ポリ
ビニルピロリドン、ポリアスパルテートが挙げられる。

【０００９】熱可塑性材料を与える上記タイプの天然物
質の形質変換は、加熱押出機（押出蒸解）で、或いは材
料を熱可塑性にする適当な温度と剪断力との条件を得る
ことができる装置で、水及び／又は可塑剤の存在下で、
８０〜２１０℃の範囲内からなる温度で操作することに
より行われる。水と可塑剤の全量は、天然の部分に対し
て２５重量％以下とすることが好ましい。

【００１０】用いることのできる可塑剤は、水の他に、
部分的に置換されていてもよい炭素原子２〜６を各々含
む１〜２０の反復ヒドロキシル化単位を有するポリオー
ルからなる。この化合物のタイプについては、国際特許
出願第９２／１９６８０号に開示されており、その内容
をここに参照として入れる。好ましい可塑剤は、グリセ
ロール、グリセロールアセテート、ポリエチレン及びポ
リプロピレングリコール、ソルビトール、ソルビトール
アセテート、エトキシル化したソルビトール、くえん酸
が挙げられる。

【００１１】滑剤の添加は、射出成形工程の高い生産性
を得るために有利である。用いることのできる滑剤は、
オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、エルカ酸の
ような脂肪鎖を基材する。また、これらはアルキレンオ
キシドとの反応の場合、エステル、アミド、塩及びエー
テルに転化されていてもよい。適する滑剤は、アセトス
ルファミン、ステアリルアルコール、ステアリン酸カル
シウム、モノ−、ジ−及びトリグリセリド、又はアルキ
レンオキシド単位も含むポリオールのオレエートからな
る。

【００１２】植物性の充填剤として、セルロース繊維、
乾燥ビート葉肉、イーストシェル（yeast shells）、木
粉、籾殻を添加することができ、また鉱物性の充填剤と
しては、タルク、シリカ、シリケート、カーボネートを
添加することができる。重量を減量するために、最終製
品を微小発泡させる発泡剤を添加することができる。

【００１３】棒形状は、高生産性を得るために成形工程
で目的に適合するように調整する。固体形状、棒を成形
型から取り外させるテーパー付中ぐりを有するチューブ
型、多角形、葉状の断面形状を用いることができ、一般
的に射出成形工程に適合するいずれの形状も用いること
ができる。材料の成形適性は、１５秒より、好ましくは
１０秒より短い製造サイクルから選択されるのが好まし
い。

【００１４】射出成形は、昇水路、スプルー、加熱金
型、加熱容器系、或いは更に他の成形装置で行うことが
できる。棒の両端への綿の芽状突起の施工は、公知の方
法、例えば棒の端部を、脱脂綿を保持させるために接着
剤又は機械的方法のいずれか、及び／又は水で処理する
ことによって行うことができる。棒の一端又は両端の周
囲に巻かれた吸収材料の芽状突起は、脱脂綿で形成され
るのが好ましい。レーヨン繊維のような他の不織布天然
繊維も用いることができ、それらは合成繊維と小比率で
混合することができる。

【００１５】綿は漂白でも無漂白でもよい。一般に耳の
衛生のための棒は、直径２〜３ｍｍ、長さ７〜１０ｃｍ
の円筒形である。以下の実施例により本発明を説明する
が、それを限定するものではない。明示しないかぎり、
部及びパーセントは重量による。

【００１６】

【実施例】

実施例１ セレスター（Cerestar）社製のトウモロコシ澱粉グロー
ブ（Globe ）３４０１を８０部、ポリビニルアルコール
（ＰＶＯＨ）１０部、水９．６部、グリセロールモノオ
レエート０．１５部、ステアリン酸カルシウム０．２５
部を、Ｌ／Ｄ（スクリュー長さ／スクリュー直径の比）
＝３０の二軸スクリュー押出機ＡＰＶ２０３０に供給し
た。温度分布は、６０℃−１００℃−１５０℃−３×１
７５℃−２×１６５℃−１５５℃を用いた。生成物は、
含水量を１２％に減少させるために、２５番目の孔でガ
ス抜きをした。

【００１７】得られたペレットを６０トンのサンドレッ
ト（Sandretto ）小型射出成形機に供給した。用いた金
型は、キャビティ２０個と、各キャビティの１／４と３
／４の高さに配された、各キャビティに対して２個の抜
出装置を有するスプルー金型であった。中空品は、長さ
７．３５ｃｍ、直径２．５ｍｍの周囲に縁を有する一体
のシリンダーであった。金型は水冷した。温度分布は、
平坦に１６５℃に設定した。押出サイクルは、９秒とし
た。

【００１８】得られた試験片は、綿接着を改良するため
に、棒の端の機械的浸蝕を伴う通常の脱脂綿施工装置を
用いて綿の芽状突起を備えた。そのようしてに得られた
１個の試験片を水１００ｃｃに浸し、ゆるやかな攪拌を
維持した。２時間後、試験片は完全に崩壊した。試験片
を、参考材料として酢酸ナトリウムでストーム（Sturm
）ＯＥＣＤ３０１試験にかけた場合、５日間で７０％
以上の生分解性を達成した。この特性は、水再利用設備
を通して処理される可溶性製品に要求される。

【００１９】実施例２ ＰＶＯＨの３％を、エチレン４４モル％を含み、かつ９
９．８％以上の加水分解度を有するエチレン−ビニルア
ルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）に代えた以外は実施例
１と同様にして試験片を作製した。得られた製品は、ゆ
るやかな機械的攪拌下の水中で崩壊した。しかしなが
ら、実施例１の製品ほど容易に崩壊しなかった。

【００２０】実施例３ ＰＶＯＨの５％を、ＥＶＯＨに代えた以外は実施例１と
同様にして操作した。得られた製品は、約３時間でもな
お水中で崩壊していた。

【００２１】実施例４ 澱粉の５％を、ウレタン結合で結合した低分子量ポリカ
プロラクトンのセグメントにより構成されたコポリマ
ー、グッドリッチ（Goodrich）社製のエスタン（Estan
e）５４３５１の５％に代えた以外は実施例１と同様に
して操作した。製品は、水中でなお崩壊を起こした。

【００２２】実施例５ 処方を、澱粉８５部、エスタン５４３５１を５部、水
９．６部、モノグリセリド０．１部及びアセトスルファ
ミン０．４部に代えた以外は実施例１と同様にして試験
を行った。製品は水中での崩壊性と５日間のストーム試
験により生分解性を示した。

【００２３】実施例６ 澱粉４０部のを、ゼインに代えた以外は実施例１と同様
にして試験を行った。得られた製品は、水中での良好な
崩壊性を示した。

【００２４】実施例７ 澱粉の４０部を、動物性ゼラチンに代えた以外は実施例
１と同様にして操作した。製品は、他の実施例の製品を
観察した時間内で、水中で崩壊することがわかった。

【００２５】実施例８ 澱粉を、完全にプルランに代えた以外は実施例１と同様
にして試験を行った。得られた製品は、実施例１の製品
より一層容易に水中で分散した。

【００２６】実施例９ セレスター社製の小麦澱粉ＳＦ２０００６を８０部、置
換率１．５の酢酸澱粉３部、酢酸セルロース５部、グリ
セロールモノアセテート１．５部、水９．５部、モノグ
リセリド０．１部及びステアリルアルコール０．３部
を、実施例１と同様にして処理した。このようにして得
られた製品は分散性を示した。

【００２７】実施例１０ 水５部を、グリセロールに代えた以外は実施例１と同様
にして試験を行った。ガス抜きにより含水量を７％に減
少させた。製品は非常に柔軟で、極めて良好な水分散性
を示した。

【００２８】実施例１１ ＰＶＯＨの５％を、ユニオンカーバイド（Union Carbid
e ）社製の７８７ポリカプロラクトンに代えた以外は実
施例１０と同様にして試験を行った。製品は成形可能
で、水分散性を示した。

【００２９】実施例１２ 高含有アミロースの澱粉ユーリロン（Eurilon ）VII ８
４％、置換率１．５の酢酸澱粉５％、グリセロール４％
及びジアセチン１％、水５．６％、グリセロールモノオ
レート０．１％及びステアリン酸カルシウム０．３％
を、実施例１と同様にして処理した。製品は、１２秒サ
イクルで成形可能で、２時間以内に水中で崩壊した。

【００３０】実施例１３ セルロース繊維１０部とグリセロール５部を添加した以
外は実施例１と同様にして試験を行った。押出後、製品
は水約８％を含んだ。たとえ充填剤を含まない製品より
悪くとも、成形性は良好であった。また、水崩壊性も良
好であった。

【００３１】実施例１４ 実施例１で得られた製品を、試験的な一個取金型で成形
した。その金型の特徴は、外径２．７ｍｍ及び成形品の
取出しのための必要なテーパーを与える一端の内径１ｍ
ｍと他端の内径０．８ｍｍを有するチューブ形状の長さ
７．３ｃｍのキャビティであった。試験片は、一個取金
型で問題なく成形された。

【００３２】

【発明の効果】水崩壊性及び急速な生分解性の綿棒が、
熱可塑性状態に転化した場合に、水溶性又は水中で分散
可能で、かつ急速な生分解性を有する天然高分子物質、
或いは合成ポリマーを出発原料として射出成形により製
造できる。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収材料が周囲に固定された棒が、熱可
   塑性状態に転化した場合に、生分解性及び水溶性又は水
   分散性を有する天然高分子物質から、或いは生分解性及
   び水溶性又は水分散性の合成ポリマーから得られる熱可
   塑性材料で形成された水中での崩壊性と急速な生分解性
   を有し、特に衛生用途である、綿棒。
2. 【請求項２】 棒が、澱粉から得られる請求項１に記載
   の綿棒。
3. 【請求項３】 棒が、ゼラチン、アルギン酸塩、キトサ
   ン、プルラン、タンパク質、天然樹脂から選択される天
   然物質から得られる請求項１に記載の綿棒。
4. 【請求項４】 天然物質が、澱粉と請求項３に記載の天
   然物質との混合物である請求項１に記載の綿棒。
5. 【請求項５】 天然物質が、可変の加水分解度を有する
   ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、及びポリオキ
   シアルキレン、ポリアスパルテート、ポリビニルピロリ
   ドン、エチレン−ビニルアルコール、エチレン−酢酸ビ
   ニルコポリマー、酢酸セルロース、澱粉エステル、エチ
   レン−アクリル酸エステル又はアクリル酸コポリマー、
   脂肪族ポリエステル、ポリウレタン、脂肪族ポリウレタ
   ン、ポリエステル−ポリウレタンコポリマー、ポリエス
   テル−ポリウレタン−ポリ尿素コポリマー、ポリエステ
   ル−ポリエーテルコポリマーから選択される澱粉と相溶
   性又は非相溶性のいずれかのポリマーと、３０重量％以
   下の量で混合されてなる請求項１〜４のいずれか１つに
   記載の綿棒。
6. 【請求項６】 脂肪族ポリエステルが、ポリカプロラク
   トン、ポリエステル−ウレタンコポリマー、ポリエステ
   ル−ポリエーテルコポリマーから選択される請求項５に
   記載の綿棒。
7. 【請求項７】 合成ポリマーが、ポリビニルアルコー
   ル、ポリビニルピロリドン、ポリアスパルテートからな
   る群から選択される請求項１に記載の綿棒。
8. 【請求項８】 天然物質又は合成ポリマーが、植物性又
   は鉱物性の充填剤との混合物として用いられる請求項１
   〜７のいずれか１つに記載の綿棒。
9. 【請求項９】 熱可塑性天然高分子物質が、加熱押出機
   で、或いは天然物質を熱可塑性物質に転化するに充分な
   温度と剪断力との条件を得ることができる装置で、水及
   び／又は可塑剤の存在下で、８０〜２１０℃の範囲内か
   らなる温度で、水と可塑剤の全量が２５重量％以下で操
   作する押出蒸解により熱可塑性を与えられる請求項１〜
   ８のいずれか１つに記載の綿棒。
10. 【請求項１０】 可塑剤が、炭素原子２〜６を各々含む
    １〜２０の反復ヒドロキシル化単位を有するポリオー
    ル、或いはエステル、チオエステル、有機及び無機エス
    テルからなる前記ポリオールの誘導体、アセテート及び
    アミノ誘導体又は連鎖延長剤を有するポリオールの反応
    生成物及び少なくとも１つのアルデヒド基或いはカルボ
    キシル基を含むポリオール酸化生成物から選択される請
    求項９に記載の綿棒。
11. 【請求項１１】 滑剤が用いられる請求項９に記載の綿
    棒。
12. 【請求項１２】 可塑剤が、グリセロール、ジアセチ
    ン、エチレン又はプロピレングリコール、ソルビトー
    ル、ソルビトールエトキシレート、ソルビトールアセテ
    ートから選択される請求項１０に記載の綿棒。
13. 【請求項１３】 熱可塑性の棒が、１５秒より短い製造
    サイクルを用いる射出成形によって得られる請求項の１
    〜１２のいずれか１つに記載の綿棒。
14. 【請求項１４】 棒が、一体円柱形状、又はテーパー付
    中ぐりを有し、多角形又は葉状の断面を有するチューブ
    形状である請求項１３に記載の綿棒。
15. 【請求項１５】 吸収材料が、棒の一端又は両端の周囲
    に巻かれ、棒の端が、脱脂綿である請求項１〜１４のい
    ずれか１つに記載の綿棒。