(57)【要約】【課題】粉末の粉立ちが抑えられ、静電気が生じ難いものであるため、粉末吸引による労働衛生面や作業環境の悪化、延いては公害を発生の恐れを生ずるなどの問題、静電気の発生による計量などの作業性が良くないという問題、最悪の状況としての粉じん爆発の危険性もない水溶性高分子粉末とその製法を提供する。【解決手段】水溶性高分子、特に構成単量体の９０モル％以上がアクリル酸とアクリル酸塩からなり、このアクリル酸とアクリル酸塩の構成モル比が８０：２０〜０：１００の範囲内にあるアクリル酸系重合体、１００質量部当り０．５〜２０質量部の量の親水性有機化合物が添加されている水溶性高分子粉末とする。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性高分子１００質量部当り、０．５〜２０質量部の量の親水性有機化合物が添加された混合物からなること
を特徴とする水溶性高分子粉末。
【請求項２】
前記混合物は、
皮膚貼付剤の水性ゲル組成物の基剤として使用されるものであること
を特徴とする請求項１に記載の水溶性高分子粉末。
【請求項３】
前記水溶性高分子は、
アクリル酸系重合体、ビニルアルコール系重合体、ビニルピロリドン系重合体、アクリルアミド系重合体、Ｎ−ビニルアセトアミド系重合体、Ｎ−モノ又はジアルキルアクリルアミド系重合体から選ばれた１種以上の重合体からなるものであること
を特徴とする請求項１又は２に記載の水溶性高分子粉末。
【請求項４】
前記水溶性高分子は、
構成単量体の９０モル％以上がアクリル酸とアクリル酸塩からなり、このアクリル酸とアクリル酸塩の構成モル比が、８０：２０〜０：１００の範囲内にあるアクリル酸系重合体であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の水溶性高分子粉末。
【請求項５】
前記親水性有機化合物は、
炭素数が２〜６の多価アルコールであること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水溶性高分子粉末。
【請求項６】
前記親水性有機化合物は、
グリセリンであること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水溶性高分子粉末。
【請求項７】
親水性有機化合物を炭素数１〜４の低級アルコールに溶解させ、得た溶解液を水溶性高分子粉末に添加混合すること
を特徴とする水溶性高分子粉末の製法。
【請求項８】
親水性有機化合物を炭素数１〜４の低級アルコールに溶解させ、得た溶解液を水溶性高分子粉末に添加混合したのち、前記低級アルコールを除去すること
を特徴とする水溶性高分子粉末の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水性塗料、水性接着剤、シーリング剤、化粧品などの増粘剤、皮膚貼付剤の基剤又は粘着性向上剤、顔料や骨材の分散剤、バインダー及び沈降防止剤などとして、広く使用されている水溶性高分子粉末、特に皮膚貼付剤の水性ゲル組成物の基剤として最適な水溶性高分子粉末に関するもので、水溶性高分子粉末を使用する各種の技術分野並びに化学品製造技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水溶性高分子は、上記のように各種分野において使用されるもので、その種類も多く存在し、かつ広く知られ、中でも、皮膚貼付剤の水性ゲル組成物に基剤として使用される水溶性高分子としては、例えば、ゼラチンやガゼインのような天然高分子や、デキストリン、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の天然高分子の変性物、ビニルアルコール系重合体、アクリル酸系重合体、アクリル酸ナトリウム系重合体、ビニルピロリドン系重合体、アクリルアミド系重合体、Ｎ−ビニルアセトアミド系重合体、Ｎ−モノ又はジアルキルアクリルアミド系重合体などの合成高分子が挙げられる。
【０００３】
この水溶性高分子は、それぞれの分野において、使用形態や使用条件が検討され、例えば、皮膚貼付剤の水性ゲル組成物の基剤として用いられる場合は、水溶性高分子を主成分として、皮膚貼付剤の用途に応じて種々の薬剤が添加され、さらに保湿剤、無機充填剤を加え、架橋剤などにより不溶化させた水含浸ゲル物を粘着剤とし、メリヤスやポリエステル製不織布などの基材に塗布されて使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この水溶性高分子は、一般には、計量、輸送などの取り扱いの容易性から粉末で使用されるが、粉末状の水溶性高分子は、調合作業に際して粉立ちすることが多く、吸引による労働衛生面や作業環境の悪化、延いては公害を発生のおそれを生ずるなどの問題を有し、さらには、粉立ちに併せて静電気の発生による計量などの作業性が良くなく、粉じん爆発の危険性も考慮しなければならないという課題を有している。
【０００５】
この発明はかかる現状に鑑み、粉末状の水溶性高分子の粉立ちを防止して、作業者に対する衛生面や作業性の向上、公害発生原因や粉じん爆発原因の消失を図るべく検討を行ったのである。
【０００６】
その結果、水溶性高分子粉末に、皮膚貼付剤の調製において保湿剤としても使用されている親水性有機化合物、例えばグリセリン、プロピレングリコール、ソルビトールなどの多価アルコールを添加することによって、水溶性高分子粉末の粉立ちを抑えることができるとともに、静電気が生じ難い水溶性高分子粉末となることを見出し、この発明を完成させた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明の請求項１に記載の発明は、
水溶性高分子１００質量部当り、０．５〜２０質量部の量の親水性有機化合物が添加された混合物からなること
を特徴とする水溶性高分子粉末である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の水溶性高分子粉末において、
前記混合物は、
皮膚貼付剤の水性ゲル組成物の基剤として使用されるものであること
を特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の水溶性高分子粉末において、
前記水溶性高分子は、
アクリル酸系重合体、ビニルアルコール系重合体、ビニルピロリドン系重合体、アクリルアミド系重合体、Ｎ−ビニルアセトアミド系重合体、Ｎ−モノ又はジアルキルアクリルアミド系重合体から選ばれた１種以上の重合体からなるものであること
を特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の水溶性高分子粉末において、
前記水溶性高分子は、
構成単量体の９０モル％以上がアクリル酸とアクリル酸塩からなり、このアクリル酸とアクリル酸塩の構成モル比が８０：２０〜０：１００の範囲内にあるアクリル酸系重合体であること
を特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれかに記載の水溶性高分子粉末において、
前記親水性有機化合物は、
炭素数が２〜６の多価アルコールであること
を特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれかに記載の水溶性高分子粉末において、
前記親水性有機化合物は、
グリセリンであること
を特徴とするものである。
【００１３】
さらに、請求項７に記載の発明は、
親水性有機化合物を炭素数１〜４の低級アルコールに溶解させ、得た溶解液を水溶性高分子粉末に添加混合すること
を特徴とする水溶性高分子粉末の製法である。
【００１４】
さらにまた、請求項８に記載の発明は、
親水性有機化合物を炭素数１〜４の低級アルコールに溶解させ、得た溶解液を水溶性高分子粉末に添加混合したのち、前記低級アルコールを除去すること
を特徴とする水溶性高分子粉末の製法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の水溶性高分子粉末は、水溶性高分子と、この水溶性高分子に添加される親水性有機化合物とから構成されるもので、以下、水溶性高分子および親水性有機化合物について具体的に説明する。
【００１６】
＜水溶性高分子＞
この発明において使用可能な水溶性高分子としては、公知の各種重合体が挙げられるが、この発明にとり好ましいものは、皮膚貼付剤の水性ゲル組成物に基剤として使用され得る合成高分子、例えば、アクリル酸系重合体、ビニルアルコール系重合体、ビニルピロリドン系重合体、アクリルアミド系重合体、Ｎ−ビニルアセトアミド系重合体、Ｎ−モノ又はジアルキルアクリルアミド系重合体などである。
【００１７】
さらに、水溶性高分子が、添加される親水性有機化合物に溶解したり、膨潤したりするものは、添加する親水性有機化合物の種類や量を厳密に試験した上で使用しないと、親水性有機化合物の添加によりブロッキング化現象を生じ塊状物を生じることになる。
【００１８】
この発明において好ましいものは、アクリル酸系重合体粉末で、しかも、アクリル酸系重合体としては、重合体を構成する単量体単位の９０モル％以上がアクリル酸とアクリル酸塩からなり、アクリル酸とアクリル酸塩の構成モル比が８０：２０〜０：１００であるものが好ましく、特に、アクリル酸とアクリル酸塩の構成モル比が６０：４０〜０：１００比であるものが好ましい。
【００１９】
アクリル酸が多いアクリル酸系重合体は、親水性有機化合物との相溶性が高くなり、べたつきが生じ易く、場合によっては溶解まで至り、良好な湿潤粉末体を得ることが困難になるおそれが生ずる。
【００２０】
上記構成のアクリル酸とアクリル酸塩からなるアクリル酸系重合体としては、単量体としてのアクリル酸と、アクリル酸塩を所定の割合で重合して得られる重合体、アクリル酸だけからなるアクリル酸単独重合体とアクリル酸塩だけからなるアクリル酸塩単独重合体との混合体、アクリル酸単独重合体を部分中和した重合体、アクリル酸塩単独重合体を酸などで処理した重合体などが使用される。
【００２１】
アクリル酸塩としては、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムなどが挙げられるが、アクリル酸ナトリウムが調整の容易さから好ましい。
【００２２】
＜親水性有機化合物＞
この発明における親水性有機化合物としては、取り扱い中に容易に揮発することなく、使用目的に応じた親水性を有するものが用いられ、さらに、例えば、水性ゲルシートを製造する際には水易溶性であることが重要で、それぞれの要件を満たすものが用いられる。
【００２３】
かかる親水性有機化合物としては、炭素数が２〜６の多価アルコールが好ましく、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ピナコール、シクロペンタン−１，２−ジオール、シクロヘキサン−１，２−ジオール、シクロヘキサン−１，４−ジオール、グリセリン、ジグリセリン、グリセリンアルデヒド、アセチンなどが挙げられるが、これらの中でも特にグリセリンが好ましい。
【００２４】
＜混合割合＞
親水性有機化合物の使用量は、水溶性高分子１００質量部当り０．５〜２０質量部で、好ましくは１〜１０質量部であって、０．５質量部未満では、水溶性高分子粉末が十分に湿潤せず、微粉末が凝集せず粉塵が生じ易く、２０質量部を超えると水溶性高分子粉末にべたつきを生じ、湿潤粉末が塊状に固化し、場合によっては、保存中に親水性有機化合物と分離したりするなどの問題が発生する。
【００２５】
＜混合方法＞
この発明の水溶性高分子粉末は、例えば、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサーなどの混合機を使用して、親水性有機化合物を水溶性高分子粉末に添加し混合することにより調製される。
【００２６】
特に、親水性有機化合物を、炭素数１〜４の低級アルコールに溶解した溶解液と水溶性高分子粉末を上記と同様に、例えば、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサーなどの混合機を使用し混合した後、前記低級アルコールを除去して調製する方法が均一な湿潤体が得られるので好ましく、その際、炭素数１〜４の低級アルコールとしては、安全性の面からエチルアルコールが最も好ましい。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて、この発明の水溶性高分子粉末およびその製法をさらに具体的に説明する。なお、水溶性高分子粉末の特性評価は、以下の方法で行なった。
【００２８】
＜粉立ち性の評価法＞
５００ｍｌビーカー（ガラス製；直径９０ｍｍ×高さ１２０ｍｍ）に、２００ｍｌの評価用の試料粉末を入れ、ガラス製で半月型の攪拌羽根（羽根寸法５０ｍｍ）を取り付けた攪拌棒を使用し、回転速度２００ｒｐｍで３０分間攪拌し、飛散した粉末の質量減（質量％）を測定した。
【００２９】
＜ブロッキング性の評価方法＞
１０ｃｍ角のポリエチレン製袋に、評価用の試料粉末をできる限り充填したのち、ヒートシーラーでシールし、加圧が均一になるように１２ｃｍ角の鉄板を乗せ、さらに５ｋｇの錘で荷重をかけ、温度２５℃に調整された部屋で一ヶ月後保管した。
保管後、ポリエチレン製袋を開封し、試料粉末のブロッキング性を評価した。
目視および触感で、以下のように評価分類した。
◎：　初期と変化なく、粉末状
〇：　塊状になったが、軽く解砕できる
×：　塊状になり、解砕ができない
【００３０】
＜静電気の評価方法＞
２０ｃｍ角のステンレス製のパッドに厚みが１ｃｍ程度で、できるだけ均一に評価用の試料粉末を敷き詰め、ステンレス製のスパチュラで粉末表面を一通り軽く均した後、速やかに表面電位計を用いて帯電具合を測定した。
帯電具合は、表面電位計（米国トレック社製Ｍｏｄｅｌ　Ｐ０８８４ハンディー型）を用いて、測定部を粉末より約１０ｃｍ離れたところとし、電位を測定した。
【００３１】
＜実施例１＞
ポリアクリル酸ナトリウム粉末の１００質量部に対し、グリセリン５質量部を加え、コーヒーミルにて約５分間攪拌混合した。この混合物の粉立ち性、保存でのブロッキング性、静電気の発生具合を評価し、その結果を表１に示した。
なお、使用したポリアクリル酸ナトリウム粉末は、以下の性状のものである。
・アクリル酸ナトリウムの単独重合体
・２００メッシュタイラー篩にて２００メッシュ篩パスが２８質量％
・重量平均分子量：７，０００，０００（ＧＰＣ測定、標準物質ポリエチレンオキサイド）
【００３２】
＜実施例２＞
ポリアクリル酸ナトリウム粉末の１００質量部に対し、予め５０質量％に調整したグリセリンのエタノール溶液６質量部を加え、コーヒーミルにて約１０分間攪拌混合し、温度８０℃で１０時間乾燥させた。この混合物の粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価し結果を表１に示した。
なお、使用したポリアクリル酸ナトリウム粉末は、実施例１と同じである。
【００３３】
＜実施例３＞
ポリアクリル酸部分中和物の粉末１００質量部に対し、予め調整したグリセリンのエタノール溶液（５０質量％）１０質量部を加え、コーヒーミルにて約１０分間攪拌混合し、温度８０℃で１０時間乾燥させた。この混合物の粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価し、その結果を表１に示した。
なお、使用したポリアクリル酸部分中和物粉末は、以下の性状のものである。
・アクリル酸を部分的に苛性ソーダで中和して重合した、構成比アクリル酸５０モル％、アクリル酸ソーダ５０モル％の共重合体
・２００メッシュタイラー篩にて２００メッシュ篩パスが１５質量％
・重量平均分子量：７，５００，０００（ＧＰＣ測定）
【００３４】
＜実施例４＞
ポリアクリルアミドの粉末１００質量部に対し、予め調整したエチレングリコールのエタノール溶液（５０質量％）２０質量部を加え、コーヒーミルにて約１０分間攪拌混合し、温度８０℃で１０時間乾燥させた。この混合物の粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価し結果を表１に示した。
なお、使用したポリアクリルアミド粉末は、以下の性状のものである。
・アクリルアミドの単独重合体
・レーザ回折式粒度分布測定でのメディアン径が１３０μｍ、モード径が１４０μｍのもの（レーザ回折式粒度分布測定装置として島津製作所製ＳＡＬＤ−２１００及び噴射式乾式測定ユニットを用いて測定した。）
・重量平均分子量：１，０００，０００（ＧＰＣ測定）
【００３５】
＜実施例５＞
アクリルアミド系共重合体の粉末１００質量部に対し、予め調整したエチレングリコール−エタノール溶液（５０質量％）２０質量部を加え、コーヒーミルにて約１０分間攪拌混合し、温度８０℃で１０時間乾燥させ、再度コーヒーミルにて約１０分間攪拌し解砕した。この混合物の粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価し結果を表１に示した。
なお、使用したポリアクリルアミド粉末は、以下の性状のものである。
・アクリルアミド８０モル％、アクリル酸ナトリウム２０モル％の共重合体
・レーザ回折式粒度分布測定でのメディアン径が８０μｍ、モード径が１２０μｍのもの（レーザ回折式粒度分布測定装置は島津製作所製ＳＡＬＤ−２１００及び噴射式乾式測定ユニットを用いて測定した。）
・重量平均分子量：１，５００，０００（ＧＰＣ測定）
【００３６】
＜比較例１＞
実施例１で使用したポリアクリル酸ナトリウム粉末そのものについて、粉立ち性、保存でのブロッキング性、静電気の発生具合を評価した。その結果を表１に示した。
【００３７】
＜比較例２＞
実施例３で使用したポリアクリル酸部分中和物の粉末そのものについて、粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価した。その結果を表１に示した。
【００３８】
＜比較例３＞
実施例４で使用したポリアクリルアミドの粉末そのものについて、粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価した。その結果を表１に示した。
【００３９】
＜比較例４＞
実施例５で使用したアクリルアミド系共重合体の粉末そのものについて、粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価した。その結果を表１に示した。
【００４０】
＜比較例５＞
実施例５で使用したアクリルアミド系共重合体の粉末１００質量部に対し、予め調整したエチレングリコールのエタノール溶液（５０質量％）５０質量部を加え、コーヒーミルにて約１０分間攪拌混合した後、温度８０℃で１０時間乾燥させて混合物を得た。
この混合物の粉立ち性、保存でのブロッキング性を評価した。その結果を表１に示した。
【００４１】
【表１】
2004083618.tif 000002
【００４２】
【発明の効果】
この発明の水溶性高分子粉末は、実施例および比較例から明らかなように、粉末の粉立ちが抑えられ、静電気が生じ難いもので、粉末吸引による労働衛生面や作業環境の悪化、延いては公害を発生の恐れを生ずるなどの問題、静電気の発生による計量などの作業性が良くないという問題、最悪の状況としての粉塵爆発の危険性も考慮しなければならないという問題を解消する、優れた効果を奏するものである。
【００４３】
また、上記効果は、皮膚貼付剤の水性ゲル組成物で保湿剤として使用される親水性有機化合物の添加によるものであるため、この発明の水溶性高分子粉末を皮膚貼付剤の水性ゲル組成物の基剤として使用する場合は、添加物の影響を殆んど考慮する必要がなく、他の用途に用いる場合も、添加物が親水性化合物であるため、その添加が大きな問題となることは少ない。