JPH10338765A

JPH10338765A - ポリビニルアルコール系スポンジの製造方法

Info

Publication number: JPH10338765A
Application number: JP16202197A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakajima; 中島　　隆; Hiroshi Noguchi; 博司野口
Original assignee: Unitika Chemical Co Ltd
Current assignee: Unitika Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】工業的に有利であって、汚染のないポリビニ
ルアルコール系スポンジの製造方法を提供する。【解決手段】ポリビニルアルコール系水溶液に多孔化
剤、架橋剤及び反応触媒を添加混合し、架橋反応するに
際し、水溶性の発泡剤を多孔化剤として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリビニルアルコ
ール系スポンジの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと
略記する）系スポンジは、高い吸水性、保水性を有し、
湿潤時に優れた柔軟性を示すところから、化粧用パフ、
吸水マット、浴用スポンジ、食器洗い具、砥石を埋め込
んだ研磨材、菌や微生物等の培養担体として使用されて
いる。また、近年、電子材料製造時の洗浄後の脱水工程
においてＰＶＡ系スポンジが使用されているが、この際
に、ＰＶＡ系スポンジの使用により製品が汚染されるこ
とがあってはならない。

【０００３】従来のＰＶＡ系スポンジは、ＰＶＡ水溶液
にアセタール化剤としてホルムアルデヒドなどのアルデ
ヒド類、反応触媒として硫酸、塩酸等の鉱酸、多孔化剤
としてデンプン類を添加、混合し、この原液を所定の金
型中で４０〜１００℃の温度で５〜２０時間反応させ、
反応後、余剰の薬剤とデンプン類を洗浄除去する方法で
製造されている。しかし、この従来の技術によれば、多
孔化剤として使用しているデンプン類を洗浄により除去
することが困難であるのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＰＶＡ系スポンジの製
造時における余剰の多孔化剤が水洗により容易に除去可
能であり、ＰＶＡ系スポンジの製造に由来する汚染のな
いＰＶＡ系スポンジの製造方法の提供を目的とするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するものであって、ＰＶＡ水溶液に多孔化剤、架橋剤
及び反応触媒を添加混合し、架橋反応するに際し、水溶
性の発泡剤を多孔化剤として用いるＰＶＡ系スポンジを
製造する方法である。

【０００６】

【発明の実施形態】以下、本発明を詳細に説明する。本
発明で使用されるＰＶＡは特に制限はなく、通常ＰＶＡ
系スポンジに使用されているＰＶＡであればよい。平均
重合度が３００〜５０００、鹸化度が８０モル％以上の
ものが望ましい。

【０００７】本発明で使用されるＰＶＡは、下記の単量
体を本発明の効果を損なわない範囲で共重合したもので
もよい。これらの単量体としては、エチレン、プロピレ
ン、３−ブテン−１−オール、７−オクテン−１−オー
ル等のオレフィン類、（メタ）アクリル酸、クロトン
酸、マレイン酸等の不飽和酸類、そのアルカリ金属塩類
あるいは炭素数１〜１８のモノまたはジアルキルエステ
ル類、（メタ）アクリルアミド、炭素数１〜１８のＮ−
アルキルアクリルアミド、２−（メタ）アクリルアミド
スルフォン酸あるいはその塩、Ｎ−ビニルピロリドン、
酢酸アリル、アリールアルコール等のアリル化合物、炭
素数１〜１８のアルキルビニルエ−テル、ヒドロキシア
ルキルビニルエ−テル等のビニルエーテル類、塩化ビニ
ル等があげられる。

【０００８】本発明で使用されるＰＶＡはＰＶＡ水溶液
として使用されるが、その水溶液中のＰＶＡ濃度は特に
限定されないが、通常３〜３０重量％、好ましくは５〜
２０重量％である。

【０００９】本発明で使用される架橋剤は、ＰＶＡの水
酸基と反応しうる官能基を含有する化合物であり、ホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキザール、グ
ルタルアルデヒド等のアルデヒド類、メラミン・ホルマ
リン系樹脂架橋剤、尿素・ホルマリン系樹脂架橋剤、エ
ポキシ系架橋剤などが挙げられる。特にホルムアルデヒ
ドなどのアルデヒド類がアセタ−ル化剤として好まし
い。架橋剤の添加量は、得られるスポンジの使用目的に
応じてその強度、硬度により決められるが、通常ＰＶＡ
に対して１０〜５０重量％とすることが好ましい。

【００１０】上記ＰＶＡと架橋剤との反応には、反応触
媒が必要であり、反応の種類によって塩基性触媒や鉱酸
が使用される。アセタール化反応においては、通常、硫
酸、塩酸等の鉱酸をアセタール化剤に対して１０〜１０
０重量％使用される。

【００１１】本発明においては、水溶性の発泡剤を多孔
化剤として使用することが必要である。水溶性の発泡剤
としては、架橋反応時に熱分解して窒素ガス等の不活性
ガスを発生するものが好ましく、例えば、２，２′−ア
ゾビス（２−メチルブタンアミドオキシム）ジハイドロ
クロライドテトラハイドレート、２，２′−アゾビス
（２−アミジノプロパン）ハイドロクロライド、２，
２′−アゾビス〔２−（Ｎ−フェニルアミジノ）プロパ
ン〕ジハイドロクロライド、２，２′−アゾビス｛２−
［Ｎ−（４−クロロフェニル）アミジノ］プロパン｝ジ
ハイドロクロライド、２，２′−アゾビス｛２−［Ｎ−
（４−アミノフェニル）アミジノ］プロパン｝テトラハ
イドロクロライド、２，２′−アゾビス〔２−（Ｎ−ア
リルアミジノ）プロパン〕ジハイドロクロライド、２，
２′−アゾビス｛２−［Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）
アミジノ］プロパン｝ジハイドロクロライド、２，２′
−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロ
パン〕ジハイドロクロライド、２，２′−アゾビス〔２
−（４，５，６，７−テトラハイドロ−１Ｈ−１，３−
ジアジピン−２−イル）プロパン〕ジハイドロクロライ
ド、２，２′−アゾビス〔２−（５−ヒドロキシ−３，
４，５，６−テトラヒドロピリミジン−２−イル）プロ
パン〕ジハイドロクロライド、２，２′−アゾビス｛２
−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−
２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２′
−アゾビス〔２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチ
ル）プロピオンアミド〕等のアゾオキシム系、アゾアミ
ジン系、アゾアミド系のアゾ化合物を挙げることができ
るが、これらに限られるものではない。架橋反応温度に
おける半減期が０．５〜１０時間のものが好ましい。発
泡剤の添加時期は特に制限はなく、ＰＶＡと架橋剤との
反応の初期でも、反応が一部進行後でもまだ反応液が均
一で流動性を保っている間は添加することができる。

【００１２】本発明で使用されるＰＶＡ水溶液には、上
記の多孔化剤（発泡剤）、架橋剤及び反応触媒を添加混
合して反応原液を作製するが、これには、補強の目的で
パルプ、天然、合成及び化学繊維等を、湿潤剤としてグ
リセリン、ポリエチレングリコ−ル等を、又他の添加剤
として顔料、染料、抗菌剤、香料等を本発明の効果を損
なわない範囲で必要に応じて添加することができる。

【００１３】本発明においては、反応原液を所定の金型
に流し込み、通常４０〜１００℃の温度で１〜２０時間
反応させる。反応後、反応成形物を取り出し、中和、洗
浄し乾燥してＰＶＡ系スポンジを製造する。

【００１４】本発明のスポンジは、粒状、シ−ト状、ス
トランド状、パイプ状等の使用目的に応じて所望の形状
に成形することができる。

【００１５】得られるスポンジの平均孔径は、ＰＶＡ水
溶液の濃度、架橋剤量、反応温度、反応時間等により使
用目的に応じて適宜決定される。通常、平均孔径の大き
さは、０．０１〜５ｍｍである。スポンジの気孔をより
均一化する場合には、ＰＶＡとアルデヒドとの反応によ
るアセタ−ル化度が１５〜５０モル％の時点で温度調節
等により発泡剤の分解ガスを発生させるようにすること
が望ましい。

【００１６】

【実施例】以下、実施例と比較例により本発明を具体的
に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもので
はない。

【００１７】実施例１平均重合度１７００、鹸化度９８．５モル％のＰＶＡを
水に溶解して、濃度１２％のＰＶＡ水溶液を作製した。
上記ＰＶＡ水溶液１０００ｇに多孔化剤として２，２′
−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロ
パン〕ジハイドロクロライド（Ｖ−０４４和光純薬
製）８ｇ、ホルムアルデヒド３７％のホルマリン６５ｇ
を添加混合した後、３５％塩酸溶液を６０ｇ添加混合
し、スポンジ原液を作製した。この原液を縦１０ｃｍ×
横１０ｃｍ×高さ１０ｃｍの金型に流し込み、５５℃に
て２０時間アセタ−ル化反応を行った。その後、水酸化
ナトリウム水溶液で中和後、水洗して余剰の薬剤、多孔
化剤系を洗い出し、ＰＶＡスポンジを得た。乾燥スポン
ジの断面を顕微鏡で観察して求めた平均孔径は、約０．
１ｍｍであった。又、水洗後のスポンジに水を含ませた
後でプレス機を使用して脱水し、その脱水液を蒸発乾固
したところ、残留分は０．０１％以下であった。

【００１８】実施例２実施例１において、ホルムアルデヒド３７％のホルマリ
ン６５ｇのかわりにホルムアルデヒド３７％のホルマリ
ン７０ｇ、硫酸７ｇ、メラミン・ホルマリン樹脂架橋剤
スミテックスＭ−３（住友化学製）３０ｇ、樹脂架橋剤
の触媒スミテックスＡＣＸ（住友化学製）１０ｇを用い
た以外は同様にして反応、水洗し、ＰＶＡスポンジを得
た。乾燥スポンジの断面を顕微鏡で観察して求めた平均
孔径は、約０．１ｍｍであった。又、実施例１と同様に
して含水後、脱水し、その脱水液を蒸発乾固させたとこ
ろ、残留分は０．０１％以下であった。

【００１９】実施例３実施例１において、多孔化剤として２，２′−アゾビス
（２−メチルブタンアミドオキシム）ジハイドロクロラ
イドテトラハイドレ−ト（ＯＴＡｚｏ−３０大塚化学
製）１０ｇを用い、６５℃にて１０時間反応させた以外
は同様にして反応、水洗し、ＰＶＡスポンジを得た。乾
燥スポンジの断面を顕微鏡で観察して求めた平均孔径
は、約０．３ｍｍであった。又、実施例１と同様にして
含水後、脱水し、その脱水液を蒸発乾固したところ、残
留分は０．０１％以下であった。

【００２０】実施例４実施例１において、アセタ−ル化度が約１２モル％にな
った時点で多孔化剤を添加混合した以外は同様にして反
応、水洗し、ＰＶＡスポンジを得た。乾燥スポンジの断
面を顕微鏡で観察して求めた平均孔径は、約０．２ｍｍ
であった。又、実施例１と同様にして含水後、脱水し、
その脱水液を蒸発乾固したところ、残留分は０．０１％
以下であった。

【００２１】比較例１実施例１において、多孔化剤として小麦粉１０％の糊化
水溶液を８００ｇを用いた以外は同様にして反応、水洗
し、ＰＶＡスポンジを得た。乾燥スポンジの断面を顕微
鏡で観察して求めた平均孔径は、約０．２ｍｍであっ
た。又、実施例１と同様にして含水後、脱水し、その脱
水液を蒸発乾固したところ、残留分は１．５％であっ
た。

【００２２】比較例２実施例１において、多孔化剤を用いない以外は同様にし
て反応、水洗した。スポンジ状のものは得られなかっ
た。

【００２３】

【発明の効果】本発明の方法よれば、工業的に有利に汚
染のないＰＶＡ系スポンジを製造することが可能とな
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリビニルポリビニルアルコール系水溶
液に多孔化剤、架橋剤及び反応触媒を添加混合し、架橋
反応するに際し、水溶性の発泡剤を多孔化剤として用い
ることを特徴とするポリビニルアルコール系スポンジの
製造方法。
【請求項２】水溶性の発泡剤が、アゾ系化合物である
ことを特徴とする請求項１記載のポリビニルアルコール
系スポンジの製造方法。