明 細 書 ポリビニルアルコール製成形体及びその製造方法 技術分野 本発明は、 耐水性、 耐熱性、 延伸性、 色目等に優れ、 生体への影響が低く、 かつ、 強度の高いポリビニルアルコール製成形体、 及び、 該ポリビニルアルコ —ル製成形体を容易にかつ安価に製造し得るポリビニルアルコール製成形体の 製造方法に関する。 景技俯 ポリビニルアルコールは、 水との親和性を有する合成高分子であり、 酢酸ビ ニルから誘導したポリビニルアルコール (ァタクチックポリビニルアルコール TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyvinyl alcohol molded article having excellent water resistance, heat resistance, stretchability, tint, etc., a low effect on living bodies, and a high strength. Also, the present invention relates to a method for producing a polyvinyl alcohol molded article which can easily and inexpensively produce the polyvinyl alcohol molded article. Polytechnique Polyvinyl alcohol is a synthetic polymer with an affinity for water. Polyvinyl alcohol derived from vinyl acetate (atactic polyvinyl alcohol)
: a— PVA) から作製されたフィルムや繊維は、 耐水性処理を施さないと、 水中で膨潤後溶解してしまう。 : A— Films and fibers made from PVA) will dissolve after swelling in water unless treated with water resistance.
従来、 ポリビニルアルコールを主成分とした高分子成形体 (フィルムや繊維 等) に耐水性を付与し、 該ポリビニルアルコールの強度を高くする方法として は、 例えば、 ①ホルマリン処理等による架橋反応によって耐水性を付与する方 法、 ②水溶液の凍結解凍処理を行う (特開昭 57 - 1 30543号及び特開昭 58— 36630号の各公報、 「高分子加工」 1 9 83年 32 ( 1 1 ) 532 P~) 方法、 ③水と、 ジメチルスルホキシド等の有機溶媒と、 の混合溶媒を用 いた水溶液のゲル紡糸を行う方法、 ④水溶性天然物にブレンドする (特開平 6 - 2 5 66 1 6号公報) 方法、 等が行われてきている。 これらの方法において は、 高強度 ·高弾性率材料の構築が主たる目標とされている。 Conventionally, methods for imparting water resistance to a polymer molded article (film, fiber, etc.) containing polyvinyl alcohol as a main component and increasing the strength of the polyvinyl alcohol include, for example: (1) water resistance by a crosslinking reaction by formalin treatment or the like; (2) Freeze and thaw the aqueous solution (JP-A-57-130543 and JP-A-58-36630, “Polymer Processing” 1983 1982 32 (1 1) 532 P ~) Method, (3) Gel spinning of an aqueous solution using a mixed solvent of water and an organic solvent such as dimethyl sulfoxide, (4) Blending with a water-soluble natural product (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-2556616) Gazette) Methods, etc. have been implemented. In these methods, the main goal is to construct high-strength and high-modulus materials.
しかし、 高強度 ·高弾性率化には、 ポリビニルアルコール分子間の水素結合 による延伸性阻害が、 前記目標達成の障害となっている。
また、 ポリビニルアルコールを主成分とした高分子成形体は、 近年、 医療分 野等への展開もなされているが、 身体適合性や強度の面で不充分であり、 その 利用に限界があった。 特に、 従来の熱安定化法、 例えば、 前記①ゃ③の方法で は、 衛生上も安全性の面からも好ましくない有機溶媒や架橋剤などを使用する ため、 身体適合材として使用する際には、 完全に除去しなければならず問題が あった。 前記②の方法では、 凍結 ·解凍回数が多いこと、 解凍温度の制御が煩 雑であること、 等の問題があった。 前記④の方法では、 ブレンドによりフィル ムゃ繊維の延伸性を高めることができず問題があった。 本発明の目的は、 耐水性、 耐熱性、 延伸性、 色目等に優れ、 生体への影響が 低く、 かつ、 強度の高いポリビニルアルコール製成形体、 及び、 該ポリビニル アルコール製成形体を容易にかつ安価に製造し得るポリビニルアルコール製成 形体の製造方法を提供することにある。 発明の開示 前記本発明の目的を達成するための本発明のポリビニルアルコール製成形体 の製造方法においては、 ポリビニルアルコール及び塩類を含有する水溶液を用 いて成形し、 ポリビニルアルコール製成形体を得る。 また本発明のポリビニル アルコール製成形体は、 本発明のポリビニルアルコールの製造方法により得ら れる。 発明を実施するための最良の形態 However, in order to achieve high strength and high elastic modulus, the inhibition of stretchability due to hydrogen bonds between polyvinyl alcohol molecules is an obstacle to achieving the above goal. In recent years, polymer molded products containing polyvinyl alcohol as a main component have been developed in the medical field, etc., but their physical compatibility and strength are insufficient, and their use has been limited. . In particular, conventional thermal stabilization methods, such as the methods described in ① and ③ above, use organic solvents and cross-linking agents that are not desirable from the viewpoint of hygiene and safety. Had to be completely removed. In the method (1), there are problems that the number of times of freezing and thawing is large, and that the control of the thawing temperature is complicated. In the above method (2), there is a problem that the drawability of the film (2) cannot be enhanced by blending. An object of the present invention is to provide a polyvinyl alcohol molded article which is excellent in water resistance, heat resistance, stretchability, tint, etc., has a low effect on a living body, and has high strength. An object of the present invention is to provide a method for producing a molded article of polyvinyl alcohol which can be produced at low cost. DISCLOSURE OF THE INVENTION In the method for producing a molded article made of polyvinyl alcohol of the present invention for achieving the object of the present invention, molding is performed using an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and salts to obtain a molded article made of polyvinyl alcohol. Further, the molded article made of polyvinyl alcohol of the present invention is obtained by the method for producing polyvinyl alcohol of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[ポリビニルアルコール製成形体の製造方法] [Production method of polyvinyl alcohol molded article]
本発明のポリビニルアルコール製成形体の製造方法においては、 ポリビニル アルコール及び塩類を含有する水溶液を用いて成形し、 ポリビニルアルコール 製成形体を得る。
ーポリビニルアルコール— In the method for producing a molded body made of polyvinyl alcohol of the present invention, the molded body is molded using an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and salts to obtain a molded body made of polyvinyl alcohol. -Polyvinyl alcohol-
前記ポリビニルアルコールとしては、 特に制限はなく、 従来、 ポリビニルァ ルコールフィルムや繊維の原料として用いられている、 公知の、 酢酸ビニルか ら誘導したポリビニルアルコールが総て挙げられる。 そのほかにも、 トリフル ォロ酢酸ビニル、 ギ酸ビニル、 ビバリン酸ビニル、 酪酸ビニル、 安息香酸ビニ ル、 t一ブチル安息香酸ビニル等酢酸ビニル以外のビニルエステルの単独重合体 や、 これらビニルエステル及び酢酸ビニルの少なくとも 2種からなる共重合体 をケン化して得られたポリビニルアルコールも挙げられる。 これらは、 1種単 独で用いても良く、 2種以上を併用してもよい。 これらの中でも、 価格の点で 、 酢酸ビニルから誘導したポリビニルアルコール等が好ましい。 The polyvinyl alcohol is not particularly limited, and includes all known polyvinyl alcohols derived from vinyl acetate, which are conventionally used as a raw material for polyvinyl alcohol films and fibers. In addition, homopolymers of vinyl esters other than vinyl acetate such as vinyl trifluoroacetate, vinyl formate, vinyl vivalate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl t-butyl benzoate, and vinyl esters of these vinyl esters and vinyl acetate And polyvinyl alcohol obtained by saponifying at least two kinds of copolymers. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyvinyl alcohol and the like derived from vinyl acetate are preferable in terms of price.
前記ポリビニルアルコールの平均重合度としては、 特に制限はないが、 おお むね 3 0 0〜 5 0 0 0の範囲が好ましい。 The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is not particularly limited, but is preferably in the range of about 300 to 500.
前記ポリビニルアルコールのケン化度としては、 特に制限はないが、 8 0〜 1 0 0モル%の範囲が好ましい。 The saponification degree of the polyvinyl alcohol is not particularly limited, but is preferably in the range of 80 to 100 mol%.
一塩類一 One salt
前記塩類としては、 特に制限はなく、 従来公知の塩類が総て挙げられるが、 汎用性が高く、 入手が容易である等の点で、 塩化ナトリウム、 塩化カリウム、 硫酸ナトリウム及び塩化アンモニゥム等が好ましく、 これらの中でも、 生体へ の影響等を考慮しないならば、 耐熱性 ·高強度の点で、 硫酸ナトリウムも好ま しいが、 より安価で入手が容易な上、 生体への影響が最も低い等の点で、 塩化 ナトリウム等がより好ましい。 The salts are not particularly limited and include all conventionally known salts, but sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, ammonium chloride, and the like are preferable in terms of high versatility and easy availability. Of these, sodium sulfate is preferred in terms of heat resistance and high strength if the effects on the living body are not considered, but it is cheaper, easily available, and has the least effect on the living body. In this respect, sodium chloride and the like are more preferable.
前記塩化ナトリゥムとしては、 一般的に用いられているものが総て好適に挙 げられ、 市販品の代表例である食塩も好適に用いることができる。 As the sodium chloride, generally used ones are all suitably mentioned, and salt, which is a typical example of a commercially available product, can also be suitably used.
一水溶液一 One aqueous solution
前記水溶液は、 前記ポリビニルアルコール及び前記塩類を含有する。 The aqueous solution contains the polyvinyl alcohol and the salts.
従来、 前記ポリビニルアルコール製成形体の製造において、 ポリビニルアル コールの溶媒として、 塩化ナトリウム等の塩類を敢えて溶解させた水溶液は用 いられていない。 これは、 該ポリビニルアルコールを、 溶媒 (水、 ジメチルス
ルホキド等) に完全に溶解させることが重要であることから、 その溶解性を低 下させる物質は、 むしろ水溶液中から除外することが重要である等の理由によ るものである。 Conventionally, in the production of the polyvinyl alcohol molded article, an aqueous solution in which salts such as sodium chloride are intentionally dissolved has not been used as a solvent for the polyvinyl alcohol. This is because the polyvinyl alcohol is dissolved in a solvent (water, dimethyls This is because it is important to completely dissolve the compound in rufoxide, etc., and it is important to exclude substances that reduce its solubility from the aqueous solution.
一方、 本発明においては、 前記塩類 (塩化ナトリウム等) を含有する水溶液 を用いることにより、 耐水性、 耐熱性、 延伸性、 色目等、 に優れ、 生体への影 響が低く、 かつ、 強度の高いポリビニルアルコール製成形体を得るに至った。 これは、 前記水溶液において、 塩類分子又はイオンが水分子と会合し、 ポリビ ニルアルコール分子間の凝集力が高められ、 水溶液から固化するより安定な横 造 (微結晶) が形成されたこと等に関係していると考えられる。 On the other hand, in the present invention, by using an aqueous solution containing the above-mentioned salts (such as sodium chloride), water resistance, heat resistance, stretchability, tint, etc. are excellent, the influence on the living body is low, and the strength is high. A high molded product made of polyvinyl alcohol was obtained. This is because, in the aqueous solution, salt molecules or ions are associated with water molecules, the cohesive force between the polyvinyl alcohol molecules is increased, and a more stable horizontal structure (microcrystal) is formed which solidifies from the aqueous solution. It seems to be related.
前記水溶液において、 前記ポリビニルアルコールに対する前記塩類の含有量 In the aqueous solution, the content of the salt relative to the polyvinyl alcohol
(重量) としては、 ポリビニルアルコール 1 0 0重量部に対し、 1 0〜2 0 0 重量部が好ましく、 4 0〜8 0重量部がより好ましい。 (Weight) is preferably from 100 to 200 parts by weight, more preferably from 40 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of polyvinyl alcohol.
前記含有量が、 前記数値範囲内であれば、 より延伸性、 色目に優れ、 強度の 高いポリビニルアルコール製成形体を得ることが可能となる。 When the content is within the above numerical range, it is possible to obtain a polyvinyl alcohol molded article having more excellent stretchability and color tone and high strength.
前記水溶液の調製においては、 予め作製しておいた塩類を含有する水溶液に 、 ポリビニルアルコールを所望含有量になるように添加して均一溶液となるよ うに調製してもよく、 予め、 塩類を含有する水溶液と、 ポリビニルアルコール を含有する水溶液と、 を別々に作製した後、 これらを混合して均一溶液となる ように調製してもよい。 In the preparation of the aqueous solution, a uniform solution may be prepared by adding polyvinyl alcohol to a previously prepared aqueous solution containing salts so as to have a desired content. An aqueous solution to be prepared and an aqueous solution containing polyvinyl alcohol may be separately prepared, and then mixed to prepare a uniform solution.
前者の場合、 前記塩類を含有する水溶液における、 塩類の含有量としては、 0 . 5〜3 0重量%が好ましく、 1〜 1 0重量%がより好ましく、 2〜 1 0重 量%が更に好ましい。 In the former case, the content of the salt in the aqueous solution containing the salt is preferably 0.5 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, and further preferably 2 to 10% by weight. .
前記含有量が、 3 0重量%を超えると、 溶解に長時間を要したり、 製膜時に 穴が開いたり、 柔軟性が無くなる等、 取り扱いが困難になることがある。 If the content is more than 30% by weight, handling may be difficult such as long time required for dissolution, formation of holes during film formation, loss of flexibility, and the like.
前者の場合において、 塩類が塩化ナトリウムである場合、 水溶液における塩 類の含有量としては、 得られる成形体の耐水性、 耐熱性、 延伸性、 色目及び強 度の点で、 2 . 5〜3 . 5重量%が最も好ましく、 この時、 ポリビニルアルコ ールは、 水溶液全体で 4 . 5〜5 . 5重量%となるよう添加するのが最も好ま
しい。 尚、 ポリビニルアルコールの、 前記水溶液全体における添加量は、 上限In the former case, when the salt is sodium chloride, the content of the salt in the aqueous solution may be 2.5 to 3 in terms of water resistance, heat resistance, stretchability, color and strength of the obtained molded article. It is most preferable that the polyvinyl alcohol be added so that the total amount of the aqueous solution is 4.5 to 5.5% by weight. New The amount of polyvinyl alcohol added in the entire aqueous solution is limited to an upper limit.
1 5重量%まで好ましいが、 分子量によって、 最適含有量等の組み合わせは変 動する。 It is preferably up to 15% by weight, but the combination such as the optimum content varies depending on the molecular weight.
また、 水溶液における塩類の含有量が 5重量%以下であれば、 得られるポリ ビニルアルコール製成形体に塩類が残存するのが好ましくない場合であっても Further, when the content of the salt in the aqueous solution is 5% by weight or less, even when it is not preferable that the salt remains in the obtained polyvinyl alcohol molded article,
、 成形の際又は成形後に、 残存する塩類を短時間で除去することができる。 前記水溶液は、 均一なフィルムや繊維製造の点で、 成形前に、 大気圧下で 8During or after molding, the remaining salts can be removed in a short time. The aqueous solution can be used at atmospheric pressure prior to molding for uniform film and fiber production.
0 - 1 0 0 °Cに加熱されるのが好ましく、 加圧条件下で 1 0 0〜 1 4 0 °Cに力 [] 熱されるのがより好ましい。 It is preferably heated to 0 to 100 ° C, more preferably heated to 100 to 140 ° C under pressurized conditions.
前記加圧の圧力としては、 特に制限はないが、 0 . 5〜3 k g重/ c m 2程度 が好ましい。 The pressure for the pressurization is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 3 kgf / cm 2 .
一成形一 前記成形においては、 前記水溶液を用いて成形する。 前記成形としては、 特に制限はないが、 ゲル化、 キャス ト、 流延、 湿式紡糸 、 ゲル紡糸、 及び凍結一解凍の繰り返し、 等の少なくともいずれかを含む工程 により行なわれるのが好ましい。 In one molding, molding is performed using the aqueous solution. The shaping is not particularly limited, but is preferably performed by a process including at least one of gelation, casting, casting, wet spinning, gel spinning, and freezing and thawing.
前記成形により、 フィルム状のポリビニルアルコール製成形体を得る場合に は、 例えば、 前記加熱後の均一溶液を、 室温でキャストする等が好ましい。 連 続製造する場合には、 前記均一溶液を流延する等が好ましい。 In the case where a film-shaped polyvinyl alcohol-based molded article is obtained by the molding, for example, it is preferable to cast the uniform solution after the heating at room temperature. In the case of continuous production, it is preferable to cast the uniform solution.
前記成形においては、 得られるポリビニルアルコール製成形体の乾燥を早め るため、 加熱チャンバ一内に通したり、 強制的な温風を与えてもよい。 また、 得られるポリビニルアルコール製成形体の耐水性をより向上させるため、 数回 凍結—解凍を繰り返した後、 乾操してもよい。 尚、 該解凍の温度としては、 ― 2 °C付近が最も好ましいが、 解凍に長時間を要するため、 室温 (約 2 0 °C ) 付 近が好ましい。 工程が複雑であるが、 いったんゲル化させた後乾操させてもよ い。 In the molding, in order to expedite the drying of the obtained polyvinyl alcohol molded article, the molded article may be passed through the heating chamber or forced hot air may be applied. Further, in order to further improve the water resistance of the obtained polyvinyl alcohol molded product, freeze-thaw may be repeated several times and then dried. The thawing temperature is most preferably around −2 ° C., but it is preferably around room temperature (about 20 ° C.) because thawing takes a long time. Although the process is complicated, it may be dried once after gelling.
前記成形においては、 ポリビニルアルコール製成形体の耐水性をより向上さ
せるため、 1 8 0〜2 1 0 °Cの窒素雰囲気下で熱処理を行なうのが好ましい。 前記熱処理の温度が、 2 1 0 °Cを超えると、 得られる成形体が、 茶褐色に変 色することがある。 In the molding, the water resistance of the molded body made of polyvinyl alcohol is further improved. For this purpose, it is preferable to perform the heat treatment in a nitrogen atmosphere at 180 to 210 ° C. If the temperature of the heat treatment exceeds 210 ° C., the obtained molded body may turn brown.
本発明においは、 前述のような高い温度にて熱処理を行っても、 ポリビニル アルコール製成形体が茶褐色に変色することがなく、 高温にて熱処理が可能で あるため、 耐熱性に優れると共に、 色目の良好な (透明な) 成形体を得ること ができる。 In the present invention, even when the heat treatment is performed at the above-described high temperature, the polyvinyl alcohol molded body does not turn brown, and can be heat-treated at a high temperature. It is possible to obtain a (transparent) molded body having a good quality.
前記成形においては、 得られるポリビニルアルコール製成形体から、 塩類を 除去する作業を行なうのが好ましく、 例えば、 フィルム状成形体を、 室温から 5 0 °Cの温度範囲の水中で水洗いしたり、 水中に保持する等が好ましい。 前記成形により、 繊維状のポリビニルアルコール製成形体を得る場合には、 例えば、 前記フィルム状の成形体を得た場合と同様に、 加熱後の均一溶液を用 い、 紡糸等により成形するのが好ましい。 この場合、 ポリビニルアルコールの 、 水溶液における含有量としては、 7〜 1 5重量%が好ましく、 含有する塩類 についても、 該ポリビニルアルコールの含有量にあわせて最適の含有量を選ぶ のが好ましい。 In the molding, it is preferable to perform an operation of removing salts from the obtained polyvinyl alcohol molded product. For example, the film-shaped molded product may be washed with water in a temperature range of room temperature to 50 ° C. And the like. When a fibrous polyvinyl alcohol molded article is obtained by the above-mentioned molding, for example, as in the case of obtaining the above-mentioned film-shaped molded article, it is preferable to use a uniform solution after heating and to perform molding by spinning or the like. preferable. In this case, the content of the polyvinyl alcohol in the aqueous solution is preferably 7 to 15% by weight, and it is preferable to select the optimum content of the salts in accordance with the content of the polyvinyl alcohol.
前記紡糸においては、 前記溶液から、 ゴミゃゲル玉を濾過等により取り除い た溶液を用いるのが好ましい。 紡糸の際の温度としては、 室温付近での紡糸が 可能であれば、 経済上は好ましいが、 低温でのゲル化を防止するため、 室温〜 8 0 °C程度に加温するのが好ましい。 紡糸方法としては、 例えば、 前記温度範 囲内の温度に維持した均一溶液を、 細孔から凝固浴中に押し出し、 ガイ ドを通 して凝固浴中で延伸したり、 凝固浴に引き続き水中を通し塩化ナトリウム等の 塩類を除去しながら延伸する方法 (湿式紡糸法) 、 前記温度範囲内の温度に維 持した均一溶液を、 — 2 0〜― 4 0 °Cのメタノール中に紡糸し、 糸状のゲルと し、 引き続き延伸する方法 (ゲル紡糸法) 、 等が好ましい。 該紡糸後、 最終的 に、 繊維を巻き取りローラー等に巻き取るのが好ましい。 前記延伸の倍率とし ては、 ローラー上で紡出糸同士が融合接着することがない範囲の倍率が好まし く、 通常、 3倍以上が好ましい。 前記湿式紡糸の際の凝固浴としては、 従来、
ポリビニルアルコールの紡糸に用いられている飽和硫酸ナトリウム水溶液等が 挙げられる。 硫酸ナトリウムと水酸化ナトリウム等の混合水溶液等も凝固剤と して用いることができる。 In the spinning, it is preferable to use a solution obtained by removing dust particles from the solution by filtration or the like. As for the temperature at the time of spinning, if spinning at around room temperature is possible, it is economically preferable. However, to prevent gelation at a low temperature, it is preferable to heat to room temperature to about 80 ° C. As a spinning method, for example, a homogeneous solution maintained at a temperature within the above-mentioned temperature range is extruded from a fine hole into a coagulation bath and stretched through a guide in the coagulation bath, or water is passed through the coagulation bath and subsequently through water. A method of drawing while removing salts such as sodium chloride (wet spinning method). A uniform solution maintained at a temperature within the above-mentioned temperature range is spun into methanol at −20 to −40 ° C. to form a filament. A method of forming a gel and subsequently stretching (gel spinning method) is preferred. After the spinning, it is preferable to finally wind the fiber around a winding roller or the like. The draw ratio is preferably in a range where the spun yarns do not fuse and adhere to each other on a roller, and is usually preferably 3 times or more. Conventionally, as a coagulation bath during the wet spinning, An example is a saturated sodium sulfate aqueous solution used for spinning polyvinyl alcohol. A mixed aqueous solution of sodium sulfate and sodium hydroxide or the like can also be used as a coagulant.
以上説明した本発明のポリビニルアルコール製成形体の製造方法によれば、 耐水性、 耐熱性、 延伸性、 色目等に優れ、 生体への影響が低く、 かつ、 強度の 高いポリビニルアルコール製成形体を、 容易に、 かつ、 安価で製造することが できる。 According to the method for producing a polyvinyl alcohol molded article of the present invention described above, a polyvinyl alcohol molded article having excellent water resistance, heat resistance, stretchability, tint, etc., a low effect on living organisms, and high strength is obtained. It can be manufactured easily and at low cost.
[ポリビニルアルコール製成形体] [Molded body made of polyvinyl alcohol]
本発明のポリビニルアルコール製成形体は、 前記本発明のポリビニルアルコ ール製成形体の製造方法により得られる。 The molded article made of polyvinyl alcohol of the present invention is obtained by the method for producing a molded article made of polyvinyl alcohol of the present invention.
一形態等一 One form etc.
本発明のポリビニルアルコール製成形体の形態等としては、 特に制限はない が、 ゲル状、 フィルム状、 及び、 繊維状の少なくともいずれかであるのが好ま しい。 これらは、 本発明のポリビニルアルコール製成形体の製造方法における 「成形」 の項で述べた各種の成形方法 (ゲル化、 キャス ト、 流延、 湿式紡糸、 ゲル紡糸、 及び、 凍結—解凍の繰り返し等) により、 好適に形成することがで きる。 The form of the polyvinyl alcohol molded article of the present invention is not particularly limited, but is preferably at least one of a gel, a film, and a fiber. These are the various molding methods (gelation, casting, casting, wet spinning, gel spinning, and freeze-thaw cycles) described in the section “Molding” in the method for producing a molded article made of polyvinyl alcohol of the present invention. Etc.) can be suitably formed.
尚、 前記ポリビニルアルコール製成形体が、 ゲル状である場合、 水中で安定 なハイ ドロゲルとするのが好ましい。 When the polyvinyl alcohol molded article is in a gel state, it is preferable to form a hydrogel that is stable in water.
一物性等一 One physical property
本発明のポリビニルアルコール製成形体としては、 耐水性の点から、 6 5 °C の水に不溶であるのが好ましい。 また、 該ポリビニルアルコール製成形体が、 前記繊維状である場合、 強度の点から、 引張弾性率 (G P a ) (室温: 2 4 °C ) が、 2 0 ( G P a ) 以上であるのが好ましく、 2 5 ( G P a ) 以上であるの がより好ましい。 The molded article made of polyvinyl alcohol of the present invention is preferably insoluble in water at 65 ° C from the viewpoint of water resistance. Further, when the polyvinyl alcohol molded article is the fibrous form, the tensile modulus (GP a) (room temperature: 24 ° C.) is preferably 20 (GP a) or more from the viewpoint of strength. It is more preferably 25 (GPa) or more.
本発明のポリビニルアルコール製成形体における、 塩類の含有量 (残存量) としては、 特に制限はないが、 5重量%未満が好ましく、 3重量%未満がより 好ましい。
前記含有量が、 5重量%以上であると、 得られる成形体 (フィルム) に、 穴 が形成されてしまうことがある。 The content (residual amount) of salts in the polyvinyl alcohol molded article of the present invention is not particularly limited, but is preferably less than 5% by weight, more preferably less than 3% by weight. If the content is 5% by weight or more, holes may be formed in the obtained molded article (film).
—用途等— —Applications—
本発明のポリビニルアルコール製成形体は、 以上の構成を有し、 前記本発明 のポリビニルアルコール製成形体の製造方法により得られるため、 耐水性、 耐 熱性、 延伸性、 色目等に優れ、 生体への影響が低く、 かつ、 強度が高い。 した がって、 成形体として各種の用途に好適に用いることができる。 The polyvinyl alcohol molded article of the present invention has the above constitution and is obtained by the method for producing a polyvinyl alcohol molded article of the present invention, and is excellent in water resistance, heat resistance, stretchability, color, etc. Effect is low and strength is high. Therefore, it can be suitably used as a molded article for various uses.
例えば、 塩類量を適量に調整することにより、 医療分野等において好適に用 いることができる。 また、 塩化ナトリウム等の塩類を含まない、 純度の高い成 形体が要求される場合には、 適当時間水に浸漬する等により、 形態を保持しつ つ塩化ナトリウム等を好適に除去することができる。 従って、 生体適合性、 耐 水性、 耐熱性、 及び、 強度等が要求される、 医療用手術糸のほか、 人工血管、 人工肺、 人工腎臓、 人工心臓、 人工角膜等の各種の人工生体器官の材料、 更に は、 創傷カバー材、 癒着防止用フィルムの材料、 等の各種医療用素材、 透明性 も要求されるコンタク トレンズ、 各種光学系機器のレンズ、 等の各種光透過用 素材等として用いることもできる。 また、 安全性が高く、 強度に優れるため、 幼児用哺乳器具のほか、 各種幼児用玩具、 食器等に用いることもできる。 これらの用途に用いる場合、 塩類としては、 入手容易性、 コスト、 及び生体 適合性等の点で、 塩化ナトリウム及び塩化力リゥムが最も好ましい。 For example, by adjusting the amount of salts to an appropriate amount, it can be suitably used in the medical field and the like. In the case where a high-purity molded product that does not contain salts such as sodium chloride is required, it can be suitably removed while maintaining its form by immersing it in water for an appropriate period of time. . Therefore, in addition to medical surgical threads that require biocompatibility, water resistance, heat resistance, strength, etc., various artificial biological organs such as artificial blood vessels, artificial lungs, artificial kidneys, artificial hearts, artificial cornea, etc. Used as various medical materials such as wound cover materials, adhesion prevention film materials, etc., contact lenses that also require transparency, lenses for various optical devices, various light transmitting materials, etc. Can also. In addition, since it is highly safe and has excellent strength, it can be used not only for baby feeding equipment for infants, but also for various toys and tableware for infants. When used for these purposes, sodium chloride and chloride rim are most preferred as salts in terms of availability, cost, and biocompatibility.
尚、 本発明のポリビニルアルコール製成形体は、 ポリビニルアルコール以外 の成分を含んでいてもよい。 以下に、 実施例を示して、 本発明を具体的に説明するが、 本発明はこれらの 実施例に何ら限定されるものではない。 The polyvinyl alcohol molded article of the present invention may contain components other than polyvinyl alcohol. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
(実施例 1 ·比較例 1 ) (Example 1Comparative Example 1)
一ポリビニルアルコール製成形体の製造 ·最高延伸倍率の測定等一 Manufacture of molded articles made of polyvinyl alcohol
塩化ナトリゥム水溶液 (N a C 1含有量 : 0〜 1 0重量%) 1 0 m 1に、 ポ リビニルアルコール 0 . 5 g (粘度平均分子量 :約 7 5 , 0 0 0 (平均重合度
:約 1700 ) ) を、 該水溶液におけるポリビニルアルコール含有量が 5重量 %となるように加圧容器内に仕込み (この場合、 ポリビニルアルコール 100 重量部に対する塩化ナトリゥムの含有量 (重量) は、 0〜200重量部となる ) 、 封管中 120°Cに加熱して溶解させた後、 水溶液を 80°C前後にし、 水平 保持したシャーレ中に流延した。 それを、 20°Cで数日間 ( 1〜4日) 放置し て水を蒸発させ、 キャストし、 フィルム (厚み : 10〜60 /m) を得た。 得られたフィルムを、 30°Cの水中 (室温) で一度水洗い後、 更に 30°Cの 水中に保持することによって、 フィルムから残存している塩化ナトリウムを除 去した。 その後、 室温乾燥させた該フィルムを、 200°C及び 220°Cの各温 度で、 空気中で破断時まで延伸した。 この時の最高の延伸倍率を、 前記 NaC 1含有量との関係で、 図 1に示す。 Aqueous solution of sodium chloride (NaC1 content: 0 to 10% by weight) 0.5 g of polyvinyl alcohol in 10 ml (viscosity average molecular weight: about 75,000 (average degree of polymerization) : About 1700)) is charged into a pressurized container so that the polyvinyl alcohol content in the aqueous solution is 5% by weight (in this case, the content (weight) of sodium chloride with respect to 100 parts by weight of polyvinyl alcohol is 0 to After heating at 120 ° C in a sealed tube to dissolve the solution, the aqueous solution was heated to about 80 ° C and cast into a horizontally held petri dish. It was left at 20 ° C for several days (1-4 days) to evaporate water and cast to obtain a film (thickness: 10-60 / m). The obtained film was washed once in water at 30 ° C (room temperature), and then kept in water at 30 ° C to remove residual sodium chloride from the film. Thereafter, the film dried at room temperature was stretched in air at 200 ° C. and 220 ° C. until breakage in air. FIG. 1 shows the maximum stretching ratio at this time in relation to the NaC 1 content.
図 1において、 Na C 1含有量が 0重量%の場合が、 比較例 1に該当する。 In FIG. 1, the case where the NaC 1 content is 0% by weight corresponds to Comparative Example 1.
200°Cでの延伸においては、 N a C 1含有量が 1重量%以下の場合に、 ポ リビニルアルコール製成形体が多少変色しているのが観察された。 220°Cの 延伸においては、 NaC 1含有量によらず、 変色が観察された。 In the stretching at 200 ° C., when the NaC 1 content was 1% by weight or less, it was observed that the polyvinyl alcohol molded product was slightly discolored. In the stretching at 220 ° C, discoloration was observed regardless of the NaC1 content.
図 1から明らかなように、 NaC 1含有量が 3重量%である水溶液を用いた フィルムでは、 前記最高の延伸倍率が、 NaC 1を含有しない水溶液を用いて 得たフィルムに比べ、 2. 5倍以上であった。 As is clear from FIG. 1, in the film using the aqueous solution having the NaC 1 content of 3% by weight, the highest draw ratio was 2.5 compared with the film obtained using the aqueous solution containing no NaC 1. More than doubled.
(実施例 2 ·比較例 2) (Example 2Comparative Example 2)
実施例 1及び比較例 1において、 「破断時まで延伸」 を、 「図 1の各 NaC 1含有量において測定した最高の延伸倍率より 10 %低い延伸比となるまで延 伸」 に代えたほかは、 実施例 1及び比較例 1と同様に延伸した後、 延伸状態で 10分間熱処理し、 得られた成形体の引張弾性率を測定した。 結果を前記 Na C 1含有量との関係で、 図 2に示す。 In Example 1 and Comparative Example 1, except that `` stretching until break '' was replaced by `` stretching to a draw ratio 10% lower than the highest draw ratio measured at each NaC 1 content in FIG. 1 '' After stretching in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, heat treatment was performed for 10 minutes in the stretched state, and the tensile modulus of the obtained molded body was measured. The results are shown in FIG. 2 in relation to the NaC1 content.
図 2において、 NaC 1含有量が 0重量%の場合が、 比較例 2に該当する。 図 2から明らかなように、 引張弾性率は、 最高の延伸倍率を測定した図 1の 結果にほぼ対応しており、 Na C 1含有量が 3重量%の場合は、 NaC 1含有 量が 0重量%の場合に比べ、 同じ延伸温度であっても、 引張弾性率がほぼ 3倍
となっている。 In FIG. 2, the case where the NaC 1 content is 0% by weight corresponds to Comparative Example 2. As is clear from FIG. 2, the tensile modulus substantially corresponds to the result in FIG. 1 in which the highest stretching ratio was measured. When the NaC 1 content was 3% by weight, the NaC 1 content was 0%. Weight modulus is almost 3 times that of the case of wt% even at the same stretching temperature. It has become.
更に、 比較例 1〜2で得られたフィルムは、 室温付近の水中で膨潤後加温す ることで 5 0 °C以下で溶解したが、 実施例 1〜2で得られたフィルムは、 塩類 の除去後も、 室温付近の水中で膨潤するが、 加温しても 7 0 °Cまで安定で溶解 しなかった。 Furthermore, the films obtained in Comparative Examples 1-2 were swollen in water near room temperature and then dissolved at 50 ° C or less by heating, but the films obtained in Examples 1-2 were salts After removal of swelling, it swelled in water near room temperature, but did not dissolve up to 70 ° C even when heated.
(実施例 3 ) (Example 3)
塩化ナトリウム 1 0重量%を含有するポリビニルアルコール水溶液 (ポリビ ニルアルコール含有量: 7重量%以上) を 0 °Cで 2 4時間放置しゲル化した。 得られたゲルの融点を測定したところ、 約 9 0 °Cと非常に高かった。
An aqueous solution of polyvinyl alcohol containing 10% by weight of sodium chloride (polyvinyl alcohol content: 7% by weight or more) was left at 0 ° C for 24 hours to gel. When the melting point of the obtained gel was measured, it was as high as about 90 ° C.