JPH01292180A - 吸収材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １産業上の利用分野」 本発明は、高吸水性をＨする吸収材の製造方法に関する
。

「従来の技術」 従来より使い捨ておむつ等、所謂ディスポーザル衛生材
料に使用されている吸収材には粉砕した木材パルプ繊維
と微粒子状の高吸収性樹脂を混合し或いは層状に重ね合
わせた吸収材が使用されているか、膨潤時の形態安定性
に劣るため、これに代えて高吸収性樹脂を構成繊維に固
着させた吸収材が提案されている（特開昭５９−１３５
１１４９号公報等）。

しかしながら、この吸収材は高吸収性樹脂モノマー溶液
を繊維ウェブに多重に塗布し、しかるのち重合して形成
するものであり、構成繊維に付着したモノマー溶液は従
来の所謂逆相懸濁重合法に比べると粒径が相当に大きく
、また重合方式として酸化還元型（レドックス型）の重
合開始剤をモノマー溶液の液滴表面に噴霧して極めて短
時間（数秒）内に爆発的に重合させる方式を採用するた
め反応熱によって繊維ウェブが伸長してしまい、その結
果高城りして通気性が悪くなり、水分蒸発による冷却効
果が抑止され酸モノマーが急激に昇温し、自己架橋型の
異常重合を起して吸収性能の低い高吸収性樹脂が多量に
生成するという欠点を有していた。

また高吸収性樹脂は周囲の構成繊維や近くの高吸収性樹
脂によって自由な膨潤を妨害されると尿の吸収を停止す
る性質を有するため、嵩減りした吸収材においては高吸
収性樹脂の潜在的吸収能力を充分に引出すことができな
いという欠点を有していた。

「発明が解決しようとする課題」 本発明は、多量の高吸収性樹脂モノマー溶液を嵩高でか
つ湿熱荷重下における形鯨安定性の良い樹脂ウェブに塗
布することを特徴とする優れた吸収性能を有する吸収材
の製造方法を提供すること　□を課題とする。

「課題を解決するための手段」 本発明に係る吸収材の製造方法は、アクリル酸系高吸収
性樹脂モノマー溶液を繊維ウェブに塗布し、重合させて
構成繊維に高吸収性樹脂を固着せしめる吸収材の製造方
法において、繊維ウェブとして構成繊維を機械方向に配
向せしめた繊維ウェブを用い、かつ酸化還元型（レドッ
クス型）重合によってモノマーを重合させることを特徴
とするものである。

以下、本発明を図面を用い詳細に説明する。第１図は本
発明の吸収材を製造する方法を示す。繊維ウェブｌはニ
ップ型コーティングロール２により酸化還元型（レドッ
クス型）重合開始剤の一方の開始剤及び架橋性モノマー
等を加えたモノマー溶液３を塗布され、引続いて他方の
開始剤溶液４が噴霧され、次いで雰囲気温度６０〜１０
０℃に保たれた重合槽５に導かれる。モノマー溶液中に
加えられた重合開始剤は噴霧された他方の開始剤と接触
してラジカル重合反応を開始させ、構成繊維上のモノマ
ー溶液は発熱を伴いなから液滴の表層部から重合して数
秒で反応を終える。このようして得られる高吸収性樹脂
６は水分をおよそ１０〜３０重量％含有する含水重合体
であり、未反応の残存酸モノマーを多量に含むので、こ
のあと電子線７又は／及び紫外線８を照射して重合を完
成さ仕る。電子線及び紫外線の照射においては、あらか
じめ水分を１５〜２５重量％に調節すると、未反応の残
存酸モノマーを効率的に低減させることができるので、
特に電子線照射に引続き紫外線照射を行う場合、その中
間で回転ブラシ等の適当な手段９により水散布を行い、
調湿する。このあと更にカルボン酸基と反応可能な官能
基を分子内に２個以上有する架橋剤の溶液を回転ブラシ
等の適当な手段で含水重合体に散布し加熱装置に導いて
１００〜２００℃で樹脂表面に架橋を形成せしめ吸収性
能を向上させる。なお、第１図中、符号ＩＯはヒータ、
１１はブロワ−を示すものである。

本発明で用いる繊維ウェブはウェブ巾ｌａｍ当り１０ｇ
の荷重下で８０℃の熱水中に５秒後における伸張変形が
２０％以下であることが好ましい。

２０％を超えるとアクリル酸系高吸収性樹脂モノマー溶
液を繊維ウェブ自重の２倍以上塗布し、次いで酸化還元
型（レドックス型）の爆発的なラジカル重合を行わせる
と、急激な反応発熱のため繊維ウェブが伸長して吸収材
の嵩が減ってしまう。アクリル酸系高吸収性樹脂モノマ
ー溶液の酸化還元型重合反応においては急激に８０〜１
００℃まで昇温し、水蒸気の蒸発が認められる程の激し
い発熱が起こる。

吸収材の製造において、例えば目付３５ｇ／ｍ”の繊維
ウェブに濃度６５重量％のモノマー水溶液を付着量が２
００ｇ／ｓ＋’になるように塗布したとき、酸化還元型
（レドックス型）重合開始剤噴霧後、重合反応が約５秒
で完結するが、この間繊維ウェブは上から下へ垂直に走
行するので、走行速度が５０ｓ／分とすると、重合反応
槽は高さが約４ｆｆｌにもなる。この場合繊維ウェブ１
１の巾にかかる荷重は８７０ｇとなる。

実際の工業的な吸収材の製造設備においては、繊維ウェ
ブの走行速度およびモノマー溶液の付着量によって重合
反応槽の高さが多少変わるが、繊維ウェブにかかる荷重
の値としてはｌＯｇ／ａｍ（巾）が標準的な値であり、
該荷重下における湿温８０℃での伸張変形率が繊維ウェ
ブの寸法安定性の指標となる。

本発明で用いる湿熱荷重時の寸法安定性の良い繊維ウェ
ブは、構成繊維を機械方向に配向させ、かつ接着強度の
大きな熱融着型バインダー繊維を用いて熱処理を施し構
造を安定化することにより得ることができる。繊維ウェ
ブの構成繊維の機械方向への配向度が低いと、湿熱荷重
下において繊維ウェブを構成する網目構造の網目が容易
に縦長に変形し伸張してしまう。

本発明では繊維ウェブを構成する繊維の配向は、繊維の
捲縮形態、不織布製造用特殊カードの使用及びこれらの
組合せによりコントロールすることができる。即ち繊維
の捲縮形態が２次元直鎖状の機械捲縮のとき個々の繊維
は機械方向に配列し易い。捲縮形態が２種類の重合体に
よるサイドバイサイド型複合紡糸あるいは溶融紡出糸条
の偏冷却等によって形成される３次元の立体捲縮の場合
は、個々の繊維が丸まってしまい、繊維配列が立体化し
配向がランダム化するので、好ましくない。また不織布
製造用に開発されたカードを用い繊維の配列を機械方向
（風合）に高度に配向させても良い。

このようなカードはドツファ−の直後に特殊なティクオ
フ装置を設けて機械方向に配向した繊維をそのまま取出
すように工夫が施されており、公知の不縁布用に開発さ
れたローラーカード並びにフラットカードを利用するこ
とが可能である。

本発明で用いる湿熱荷重時の寸法安定性が良くかつ嵩高
で通気性の良い繊維ウェブは、具体的には繊維ウェブの
構成繊維の主体となる高弾性のベース繊維と熱融着型バ
インダー繊維を均一に混綿し、カーデイング等の手段を
用いてウェブシートを形成し、しかるのち相互に熱融着
させて得ることができる。

ベース繊維は繊度が２〜２０デニール、繊維長が３２〜
１２８１の範囲であるのが好ましい。繊度が２デニ一ル
未満では本発明で必要とされる通気性の良い大きな空隙
と高い圧縮弾性が得られず２０デニールを超えるとモノ
マー溶液の付着型を充分に上げることが難しくなる。繊
維長は、３２ＩＩ１１未満では繊維と繊維の絡み合いが
弱く熱処理前１こウェブがシート切れしてしまい、１２
８ｍ鵬を超えると逆に絡み合いが強すぎて高速での開繊
、カーデイングが難しくなる。

ベース繊維としてはポリエステル、ポリアミド、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン繊維等のなかから１種以上を選
′べば良く、なかでもポリエステル繊維は特に好ましい
。嵩高で高弾性のベース繊維は繊維断面を中空にすれば
容易に得ることができる。

バインダー繊維は熱処理によって繊維全体が溶断すると
繊維ウェブの形態を安定化することができないので、８
０〜１８０℃の熱処理において低温度で溶融する低融点
重合体成分と低温度では溶融しない重合体成分とを組合
せて、芯鞘型複合紡糸して得た繊維を使用するのが良い
。鞘部に配する低融点重合体成分の融点は芯部に配する
重合体成分の融点よりも少なくとも３０℃以上低ければ
特に制限は無い。このような熱処理可塑性重合体の組合
せの例としては、例えば低融点のポリエステル重合体と
ポリエチレンテレフタート、ポリエチレンとポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンとポリアミド、ポリエ
チレンとポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレ
ンテレフタレートポリプロピレンとポリアミド等の数多
くの組合せが可能であるが、勿論これらに限定されるも
のではない。更にこれらの組合せのなかから２種以上の
繊維を選んでバインダー繊維を構成しても良い。

例えば低融点のポリエステル重合体とポリエチレンテレ
フタレートからなる複合紡糸繊維及びポリエチレンとポ
リエチレンテレフタレートからなる複合紡糸繊維の混用
を挙げることができる。ベース繊維にポリエステル繊維
を用いる場合は、鞘部に低融点のポリエステル重合体を
配し、鞘部にポリエチレンテレフタレートを配した芯鞘
型複合紡糸繊維を使用すると、熱処理によってポリエス
テル重合体同士が相溶するので、極めて形態安定性の良
い繊維ウェブを得ることができる。このような低融点の
ポリエステル重合体は、繊維形成性が良好で８０〜１８
０℃で溶融軟化するものであればよく、テレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、Ｐ−ヒドロキシ安息香酸、５
−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、シクロヘキ
サンジカルボン酸などのジカルボン酸成分と、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、プロパンジオール、ブタンジオール、ベンタン
ジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール
、ポリエチレングリコールなどのジオール成分とから縮
合重合によって形成されるポリエステルで前記溶融軟化
点を満足するものを使用することができろ。繊維製造の
容易さ及び繊維物性の点で低融点のポリエステル重合体
はテレフタル酸、イソフタル酸及びエチレングリコール
からの共重合体を用いるのが好ましい。（鞘　。

部に配する低融点重合体成分）の（芯部に配する重合体
成分）に対する比率は、１０：９０〜９０：ＩＯであれ
ば良い。１０：９０未満では芯鞘型の複合紡糸が難しく
９０：ｌＯを超えると繊維性能が低下してしまう。バイ
ンダー繊維は繊度が１．５〜６デニール、繊維長が３２
〜１２８ｍ５の範囲であるのが好ましい。バインダー繊
維の繊度を小さくすると、繊維の数が増加して交絡接着
点が多くなり、繊維ウェブの形態安定性が向上し、モノ
マー溶液の付着量も上がるが、逆に空隙率が小ざくなっ
て通気性が悪くなる。逆に繊度を大きくすると、繊維の
数が減少して交絡接着点が少なべなり、繊維ウェブの形
態安定性が損われる。繊維長は３２ＩＩ１ｍ未満では熱
処理前にウェブがシート切れし、１２８ｍｍを超えると
開繊カーデイング性が低下する。繊維ウェブ中に占める
バインダー繊維の配合比は、５〜５０重量％にするのが
良い。５重虫％未満では繊維ウェブの形態安定性が不足
し、５０重量％を超えると繊維ウェブの風合が薄く硬く
なって、通気性の良い嵩高の繊維ウェブを得ることがで
きない。

本発明ではバインダー繊維を中空芯鞘型複合紡糸繊維に
すると繊維ウェブの嵩性と圧縮回復率を特段に向上させ
ることができるので極めて有用である。

本発明で用いる繊維ウェブは目付！０〜１００ｇ／ａ”
が好ましい。ｌＯｇ／ｓ”未満では使い捨ておむつ用の
吸収材として必要とされる量の吸収性樹脂のモノマーを
付着させることが難しい。また１００ｇ／ｍ”を超える
と通気性が悪くなり、しかも経済的にも不利となる。本
発明で用いる繊維ウェブの嵩高性は繊維基材１ｇ当りの
繊維ウェブ容積ｃｃ即ち比容積（ｃｃ／　ｇ）で０．８
〜２．４　Ｘ　ｌ　Ｏ”（ｃｃ／ｇ）が好ましい。０．
８Ｘ１０”ｃｃ／ｇ未満では七ツマー溶液が繊維基材に
膜を形成して付着するようになり、２．４　Ｘ　ｌ　Ｏ
”ｃｃ／ｇを超えると得られる吸収材の厚みが大きくな
りすぎて後工程での取扱いが難しくなる。

また圧縮回復率は６０〜９０％が好ましい。６０％未満
ではモノマー溶液塗布後の嵩の再生即ち比容積の回復が
充分でなく通気性が悪くなる。圧縮回復率は高い程良い
のであるが、実際には９０％を超えるのは難しい。

本発明の繊維ウェブの通気性はＩ　Ｏｃｃ／、５ｅｃ（
１００ａ＋ｍＨ−０）以上であるのが好ましい。１Ｏｃ
ｃ／５ｅｅ（１００ｇ＋ｍＨｔｏ　）未満では重合時に
モノマー溶液の急激な昇温を抑止する一効果が不充分で
ある。

本発明では繊維ウェブをその機械方向に繊維フィラメン
トを並べて補強することにより寸法安定性を付与するこ
とができる。この繊維フィラメントとして特にバインダ
ー繊維フィラメントを用いることは好ましいことである
。この方法を採用すると繊維ウェブの構成繊維の機械方
向への配向がある程度あれば充分な寸法安定性が得られ
るので特に有用である。フィラメントで補強した繊維ウ
ェブは、例えば直列に配置する２台のカード開繊機の一
台目のカード開繊機を経て形成されたカードウェブ上に
、チーズパッケージから解舒されたフィラメントを配列
し、次いでその上に２台目のカード開繊機から形成され
たカードウェブが積層され、サンドイッチ状にはさまれ
、熱処理装置によってカードウェブ中に混在するバイン
ダー繊維が溶融接着すると、第２図に示す断面を有する
寸法安定性の良い繊維ウェブを得ることができる。ここ
で補強に用いるフィラメント２０は繊度が３０〜５００
デニールが好ましくフィラメント数は特に制限はないが
８〜９６本あれば充分である。またフィラメント２０と
繊維ウェブ２１ａ、２１ｂの接着性を向上させるため、
繊維ウェブを構成するバインダー繊維、と同一種の融点
重合体を鞘に配した芯鞘型複合紡糸繊維フィラメントを
用いると特に望ましい。また補強に用いるフィラメント
の間隔は０゜５〜２０ｃｍであれば良い。フィラメント
２０をカードウェブ２１ａ上に配列するには単にカード
ウェブ２１ａにたらしておき２番目のカード開繊機を出
たところでカーウェブとフィラメントの積層シートをロ
ーラーでニップして積極的に引取らせても良い。

ここで、芯鞘型複合紡糸繊維フィラメントは例えば複合
溶融紡糸装置に鞘に配設する低融点繊維形成重合体と芯
に配設する重合体を供給し、芯鞘型の紡糸口金装置（吐
出孔３６ホール）を用いて複合溶融紡糸し、常法に従い
冷却風で紡出糸条を冷却し、界面活性剤からなる平滑剤
、集束剤、帯電防止剤の入った繊維用油剤を付着させた
あと１５００−７分で未延伸糸ボビンに巻取る。次いで
縦型延伸装置を用い加熱供給ローラーと引取りローラー
の間で３〜６倍に延伸し、しかるのち５００ｍ／分で延
伸のチーズに巻取る。

本発明で用いるアクリル酸系高吸収性樹脂モノマー溶液
はアクリル酸又はアクリル酸とメタクリル酸混合物の水
溶液が好ましく、そのなかでも全カルボキシル基の２０
〜９５％がアルカリ金属塩又はアンモニウム塩に部分中
和されたものが良い。

部分中和度が高過ぎると水溶液濃度を高くすることが難
しく、従って架橋反応が抑えられて水溶性樹脂部の割合
が多くなるため樹脂表面に閉塞性のゲル膜を生じるよう
になる。また部分中和度が高過ぎると膨潤したゲルが弱
アルカリ性を示すので安全衛生上好ましくない。逆に部
分中和度が低過ぎると樹脂の吸収能力が著しく低下して
しまう。

アクリル酸系モノマーの中和にはアルカリ金属の水酸化
物や重炭酸塩又はアンモニウム塩等を使用することがで
きるが工業的な入手し易さ、価格、安全性から水酸化ナ
トリウム或いは水酸化カリウムが好ましく、なかでも水
酸化カリウムはアクリル酸系モノマーの水溶液濃度を高
くすることができるので好適である。これらアクリル酸
系モノマー溶液の濃度は、少なくとも３５重量％以上で
あるのが好ましく、高ければ高い程樹脂重合度が大きく
なり、また繊維ウェブに付着させるモノマー量を増やす
ことができるので、他に支障の無い限り使用温度におけ
る飽和濃度より少し低目の濃度を採用するのが好ましい
。

本発明の吸収材は、目付ｌＯ〜１００ｇ／ｉ”の繊維ウ
ェブに実効の尿吸収量（０，５ｐｓｉ圧力下）か１ｇ当
り１５〜４５ｃｃの高吸収性樹脂を固着させたものであ
るが、通常使い捨ておむつ用の吸収材はおよそ中１５ｃ
ｍ、長さ４０ｃｍの矩形シート（面積的０．０６ｍ”）
であり、これに１回約５０ｃｃの乳児の尿を４〜５回繰
返し吸収保持させるためには一高吸収性樹脂の量は繊維
ウェブ自重の少なくとも２倍以上が必要となる。

本発明では架橋剤としてアクリル酸系モノマーと共重合
可能な２重結合を分子内に２ｇ以上有する架橋性モノマ
ー、例えばポリエチレングリコール（メタ）アクリレー
ト、Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドをアクリル
酸系モノマーに対し０゜０１−１．０重量％加え、分子
間架橋を形成させると膨潤ゲルの形態を安定にすること
ができる。

本発明ではモノマー溶液中に高分子量多糖類を加え、多
糖類を栓型合体とするグラフト重合を行なわせて高吸収
性樹脂の吸収性能を改良してら良い。形成されるグラフ
ト重合体は多糖類を幹にしてポリアクリル酸が枝分かれ
した構造を有し、架橋剤を用いずに自己架橋した三次元
構造をもつようになる。

本発明はモノマー溶液中に粘度調節剤としてポリアクリ
ル酸ソーダ、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子、
ヒドロキシエチルセルロース、カルボキンメチルセルロ
ース等の高分子量多糖類、チクソトロピー性付与剤のコ
ロイド状シリカ等の超微粒子無機化合物から選ばれる少
なくとも１種の化合物を使用し、モノマー溶液の構成繊
維への付着性を改良することも可能である。

モノマー溶液は粘度が２〜２００　ｃｐｓの範囲である
のが好ましく、２　ｃｐｓ未満では一旦構成＆維に付着
したモノマー溶液がすぐに繊維軸に沿って滑り落ち、構
成繊維を鞘状に細長く包み込んだ皮膜が形成されない。

逆に２００　ｃｐｓを越えると繊維ウェブに塗布された
モノマー溶液か膜を形成するようになるので好ましくな
い。

本発明はアクリル酸系高吸収性樹脂モノマーを過酸化物
質と還元性物質の組合せによりラジカルを発生させ、重
合を開始する所謂酸化還元型（レドックス型）の重合方
式によって重合するのであるが、該重合方式は熱分解型
のラジカル重合方式に比較してラジカル発生活性化エネ
ルギーが小さく、比較的低温で爆発的に重合を行なうこ
とが可能なので、繊維ウェブを連続走行させながら、モ
ノマー溶液を塗布し、重合を極めて短時間（数秒）で完
結させて吸収材を製造する方式に極めて好適である。

本発明で使用する過酸化物質は、ｔ−ブチルハイドロパ
ーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等のハイ
ドロパーオキサイド化合物、アゾビスイソブチロニトリ
ル、２−２゛アゾビス（アミノジプロパン）二塩基酸塩
等のアゾ化合物、過酸化水素、及び過硫酸カリウム、過
硫酸アンモニウム等の過硫酸塩化合物等のなかから選ば
れる少なくとも１種の化合物から構成するのが良く、ま
た還元性物質は亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸塩化合
物、Ｌ−アスコルビン酸等の還元性有機酸化合物、硫酸
第１鉄等の塩化合物等のなかから選ばれる少なくともＩ
Ｎの化合物から構成するのが良いが、勿論これらに制限
されるものではない。これらの重合開始剤は水溶性の大
きなものが好ましく、また使用犠は開始剤の組合せや重
合温度によっても変わるが、一般的にはモノマーに対し
０．ＯＩ〜２．０重量％の範囲で使用するのが良い。０
゜０１重量％未満では重合反応が充分ｊこ進まず、また
２、０重量％を越えると開始剤の量を増やしてら、その
効果があられれない。モノマー溶液を繊維ウェブに塗布
する方法としては、コーティングロールによるキスコー
ティング並びに回転ブラシによるスキャッタリングで高
速で走る繊維ウェブに効率よくモノマー溶液を塗布する
ことが可能でかつ塗布量を容易にコントロールすること
ができる。特にニップ型コーティングロールが最も好ま
しい。

本発明では、繊維ウェブにモノマー溶液を塗布したあと
、モノマー溶液の上から開始剤を加えて重合を開始させ
る。このとき開始剤の水溶液を噴霧装置を用いて微粒子
状にしてモノマー溶液表面に添加するのが好ましい。開
繊剤の濃度は高い程好まし１′１が、噴射ノズルでの孔
詰りを避けるために所定温度における飽和濃度より低目
にしておくのが良い。また繊維ウェブ全体に均一に噴霧
する六めに噴射）ｆ：）１．を多敗配ツォ４　Ｑ　ｉｚ
＜好まい、。

開始剤の添加看はモノマーに対し０．０１〜２．０重量
％であれば充分である。繊維ウェブに塗布されたモノマ
ー溶液は、このあと雰囲気温度６０〜１００℃に保たれ
た重合槽に導かれ重合反応が行われる。反応槽の形状は
特に制限はないが、繊維ウェブを連続的に走行させなが
ら短時間で重合を終らせる場合は、繊維ウェブを上から
下へあるいは下から上へ走行させながら、水分を飽和さ
せた熱風によって温度を６０−１００℃で湿度８０％以
上に保った重合槽内で反応させるのｈｊよい。反応槽の
温度が６０℃未満の場合、得られる樹脂の基本分子量が
大きくなり樹脂の吸収性能が向上するものの、重合反応
が完結するのに長時間を要するので、６０℃以上がψま
しい。また１００℃を超えると自己架橋型の重合反応が
起こり樹脂の吸収性能が低下するので好ましくない。通
常アクリル酸系モノマーの重合においては、反応の進行
により大きな反応熱を生じ、局所的な急激な昇温を起し
て異常反応を生じることが珍しくないが、本発明ではモ
ノマー溶液の担体として嵩高で通気性の良い繊維ウェブ
を用いるので、重合中にモノマー溶液中の水分が効率よ
く系外に蒸発して蒸発潜熱による反応熱の冷却が行なわ
れ、それにより温度分布が均一になり、局所的な昇温に
よってその部分だけ自己架橋が高度に進み吸収性能を低
下させるといったトラブルを防ぐことができる。本発明
では急激な発熱を伴なう重合反応を極めそ短時間のうち
に均質に完結させるのであるが、上述の如くモノマー溶
液の担体に嵩高で通気性の良い繊維ウェブを用いて初め
て可能となる。重合反応は通常数秒（３〜１５秒）で完
結し、約９０〜９５％の酸モノマーが高吸収性樹脂に転
換する。このようにして得られる樹脂は、水分を２０％
前後含む含水重合体であり、かつ内部に５〜１０％の未
反応の残存酸モノマーを有する。残存するアクリル酸又
はアクリル酸とメタクリル酸の混合物モノマーは高吸収
性樹脂の吸収性能を低減させるだけでなく、乳児の肌を
刺激しかぶれやただれを誘発するので安全衛生上も好ま
しくない。

含水重合体中の残存モノマーは、電子線又は／及び紫外
線を照射すると効率的に低減させることが可能である。

なかでも電子線照射は酸化還元型（レドックス型）重合
で得られる高吸収性樹脂に適度の架橋を形成し、水溶性
の樹脂成分を減らして膨潤時のベタツキを抑える効果を
兼備するので特に有用である。電子線照射による反応は
含水重合体の水分が２０重量％前後のときに最も効率的
に進む。また照射によりラジカルを発生させるので開始
剤の添加は不要である。照射線量は２〜２０メガラドの
範囲にあれば充分にベタつきを抑えることができる。電
子線照射によって残存モノマーを数１０００　ｐｐｍま
で減少させることができるが、このままではまだアクリ
ル酸系モノマー特有の臭気が残り、なお乳児の肌を刺激
する危険があるので、更に紫外線を照射して残存モノマ
ーを１０００　ｐｐｍ以下に減らすのが望ましい。

紫外線照射による含水重合体中の残存モノマーの反応開
始には、光分解型のラジカル開始剤の存在が必要である
が、酸化還元型（レドックス型）重合開始剤の過酸化物
質として過酸化水素を使用すると、該過酸化水素が光分
解型ラジカル開始剤として有効に働くので、紫外線照射
の前に改めて開始剤を添加する必要が無い。また紫外線
照射の府段階で含水重合体に電子線を照射するときは、
電子線照射により該含水重合体中に充分な量の過酸化水
素が発生するので開始剤の添加を省くことができる。紫
外線照射による反応は、含水重合体の水分が２０重量％
前後のときに最も効率的に進むので適宜水を噴霧して調
湿しておくのが望ましい。

紫外線の照射量は、５〜５００ミリジユール／ｃｌＩ３
の範囲にあれば、残存モノマー量をＩ　Ｏ００ｐｐｍ以
下に減らすことが可能である。

本発明の高吸収性樹脂は、表層部の架橋密度を上げてお
くと、ペースト状のゲルが表層部に形成される所謂ゲル
ブロックが抑止され、尿が樹脂内部まで速やかに浸透す
るようになり、吸収性能を一段と向上させることができ
る。このような架橋剤としては、カルボン酸と反応する
官能基を分子内に２ヶ以上有するエチレングリコールジ
グシジルエーテル等のポリダシジルエーテル類、ジエチ
レングリコール等のポリオール類、エチレンジアミン等
のポリアミン類が挙げられる。これらの架橋剤を含水重
合体に添加し加熱すると、含水重合体の表層に極めて均
一な分子間架橋を形成することが可能であり、また架橋
によって形成される網目構造の目の大きさをある程度コ
ントロールすることが゛できる。架橋剤はモノマーに対
し０．０１〜２．０重量％使用すれば良い。０．０１重
量％未満では効果が少なく、２．０重量％を超えると架
橋剤をこれ以上増やしても効果が上がらなくなる。

架橋剤溶液の含水重合体への添加は回転ブラシによる散
布の方法が最も簡便で好ましい。またカルボキシル基と
水酸基とのエステル化、カルボキシル基とアミン基との
アミド化による架橋反応は温度が高い程進み易いので、
乾燥を兼ねて１００〜１２０℃で熱処理するのが良い。

本発明では構成繊維の繊維表面に繊維軸に沿って連なる
四部を少なくとも１個以上配設して異形断面にすると、
モノマー溶液の繊維表面への付着率を向上させろことが
できる。即ち繊維表面に塗布されたモノマー溶液は凹部
（溝）を伝って迅速に拡散するので繊維軸に沿ってモノ
マーが付着する。

また繊維を異形断面にすると表面積が大きくなりモノマ
ー溶液の保持性が向上するので、モノマー溶液が繊維軸
に沿って滑り落ちるのを抑止することが可能となる。本
発明では繊維ウェブを繊維表面に親水性付与剤を塗布し
た構成繊維によって構成するとモノマー付着性を向上さ
せることができる。このような親水性付与剤としては公
知のポリオキシエチレンアルキルエーテル等のノニオン
界面活性剤、アルキルナフタレンスルホン酸塩等のアニ
オン性界面活性剤、アルキル４級アンモニウム塩等のカ
チオン性界面活性剤を挙げることができる。なかでもノ
ニオン界面活性剤群らしくはアニオン性界面活性剤群の
なかから選ばれるＨ　Ｌ　Ｂが１０以上である１種以上
の界面活性剤の使用あるいは両群のなかから選ばれる２
種以上の界面活性剤の組合仕使用が望ましい。通常熱可
塑性合成繊維においては静電気によるトラブルを回避す
るために帯電防止剤としてアニオン性あるいはカチオン
性界面活性剤が賞月されるが、上記湿潤効果の大きいア
ニオン性あるいはカチオン性界面活性剤のなかから帯電
防止剤を選び、帯電防止効果と湿潤効果の両者の働きを
兼ねさせることも勿論可能である。また湿潤効果の大き
な界面活性剤の代りに親木基含有型のオリゴマーを繊維
表面に塗布した構成繊維を用いると、繊維ウェブに耐久
性のある親水性を付与することができる。ポリエステル
繊維に対しては、親水基含有型のポリエステルオリゴマ
ー即ちポリエステルワックスが最も好ましい。このよう
な繊維表面への親水性の付与は、具体的には、例えばキ
スロールによる紡糸工程での繊維油剤（帯電紡糸剤を含
有する）の付与を利用して繊維油剤と親水化剤とを混合
し一緒に紡出糸条に付与してもよいし、あるいは延伸し
たあと押込み捲縮装置の前で延伸繊維トウに親水化剤を
滴下あるいは散布して付与しても良い。耐久的な親水性
の付与に熱処理（キユアリング）が必要な場合は、捲縮
賦型した延伸トウをそのままもしくは短繊維に切断した
あとエアースルータイプドライヤー（乾熱処理）を用い
て加熱すれば良い。熱処理は乾熱で１４０〜１８０℃の
温度範囲で２〜１５分間行えば充分である。ここで親水
性の構成繊維は、例えばベース繊維及びバインダー繊維
の両者を親水性にしてもよいし、いずれか一方を親水性
にしても良い。またベース繊維並びにバインダー繊維の
それぞれの一部を親水性の構成繊維としても良い。親水
性の構成繊維は繊維ウェブ中に少なくとも２０５重量以
上含まれているのが好ましい。

ここで構成繊維の親水性の評価は、ベース繊維とバイン
ダー繊維を均一に混合し、カーデイングしたウェブから
試験片を採集し、試験片ｔｇを丸めて直径４ｃ＋ａの綿
球をつくり、第３図に示すように綿球３０が水面３１に
達してから没入するまでの時間（秒）をストップウォッ
チで計測する。親水性は水への沈降速度が１０秒以内で
あれば充分である。

構成繊維がこれら親水性の値を満たさない場合、モノマ
ー溶液を繊維表面に迅速に濡れ拡から仕る効果が不充分
となる。

本発明では繊維ウェブの湿熱荷重時の伸長変形は長さ２
０ｃｍ、巾１４　ｃｍ（長辺を繊維ウェブ機械方向に一
致させる）に裁断した試験片を用いて測定する。第４図
に示すように長辺を垂直にして試験片４０の下端にクリ
ップと併せ重量が３０ｇになるようなウェイト４１を吊
り下げ、５分間静置したあとの試験片４０の長さρ、　
（ａｍ）を測定し、次いで第５図に示すようにウェイト
５０を１５０ｇにとりかえ、あらかじめ８０℃に加温し
た温水槽５１の中にウェイト５０をつけたまま浸漬し、
５秒間静置して水切りを行い、このあと試験片４０の長
さ１２−　（ｃｍ）を測定し、次式に従って湿気荷重伸
長率（％）を求める。

本発明では繊維ウェブの嵩高（ｃｃ／ｇ）、圧縮回復率
（％）は、次のようにして測定する。嵩高（ｃｃ／ｇ）
は、繊維ウェブを１辺１０ｃｆｆｉの正方形（辺の方向
はそれぞれ機械方向及び中方向に一致させる）に裁断し
て得た試験片を４枚、機械方向と巾方向を互い違いに重
ねて積層し、そのうえにメチルメタクリレート樹脂板及
びウェイトを載せて０．５ｇ／ｃＩｍ″の荷重を１０分
間かけ、そのときの繊維ウェブ層の体ｔａＶＩ（ｃｃ）
を測定し、このｖＩをあらかじめ秤量しておいた繊維ウ
ェブ層の重量で割って求める。圧縮回復率は嵩高Ｖ　、
（ｃｃ）を測定した繊維ウェブ層に５０ｇ／ｃＩ１１”
の荷重をかけ、５時間放置したときの体積Ｖ　、（ｃｃ
）を測定し、引続きウエイトをもとに戻して０．５ｇ／
ａｍ″の荷重を１０分間かけたときの体積Ｖ　、（ｃｃ
）を測定する。Ｖ　、、Ｖ　！＋ｖ３より下式に従って
圧縮回復率（％）を求める。

圧縮回復率（％）−“°−７′ｘ　ｔ　ｏ　。

ｖ、−Ｖ。

繊維ウェブの伸張強度及び伸張伸度は、試料を長さ１５
ｃｍ、中２．５ｃｍの矩形（長辺を機械方向及び中方向
に一致させる）に裁断した試験片を用いて測定する。「
テンンロン」を用い試験片の両端をチャックで挾み、試
長をｌ０ｃｍ１．：調節ずろ。次いで伸張速度１００％
／分でｔｉ張して応力と伸びの関係曲線を求める。この
関係曲線から試験片が破断したときの伸張強度（ｇ／　
２５　ｍｆｆ１）及び伸度（％）を読み取る。

本発明で得られる吸収材の吸収性能、即ち吸収倍率及び
保水倍率は、８０℃で２時間真空乾燥し、２５℃６０　
Ｒ０％の雰囲気中で８時間調湿した試料を１辺１０ｃｍ
の正方形（辺の方向はそれぞれ機械方向及び巾方向に一
致させる）に裁断して作製した試験片を用いて測定する
。最初に試験片の重量（ａ）　（ｇ）を秤量し、次いで
試験片を長さ２０ｃｍ。

中１５ｃｍの大きさの２５０メツシユナイロン布の袋に
入れ、あらかじめ調製しておいた試験液（生理食塩水：
０，９重量％ＮａＣ（りを入れた底の浅い容器に浸漬し
て試験液を吸収さける。１時間浸漬後、ナイロン布の袋
ごと試験片を取出しＩＯメツシュの金網の上に置き、そ
の上にメチルメタクリレート樹脂板及びウェイトを載せ
て３５ｇ／Ｃｌｌ１ｔの圧力下に水切りを１５分間行う
。そのあと試験片を取出し重！　（ｂ）　（ｇ）を秤量
する。再び試験片をナイロン布の袋にもどし、ナイロン
布の袋ごと遠心脱水機の回転槽の側壁に置き、１５０Ｇ
の遠心力で９０秒間遠心脱水を行ったあと試験片をナイ
ロン布から取出し重量（ｃ〕（ｇ）を秤量する。〔ａ〕
。

（ｂ）、（ｃ）より次式に従って吸収倍率及び保水倍率
を求める。

吸収倍率（ｇ７ｇ）＝　［ｃ）　−（ａ）一 ［ｂ）　−（ａ） 保水倍率（ｇ／　ｇ）　＝−１，− 「作用」 本発明の吸収材の製造方法においては、構成繊維が機械
方向に配向されたことによる嵩高で湿熱荷重時の寸法安
定性の良い繊維ウェブにアクリル酸系高吸収性樹脂モノ
マー溶液を塗布して重合させるので、重合反応熱による
激しい昇温にもかかわらず繊維ウェブの伸長変形がわず
かである。この結果、吸収材の嵩減りが抑えられ、空隙
が保たれて尿に触れた高吸収性樹脂が自由に膨潤するこ
とができるので吸収材の吸収性能が昔しく向上する。

「実施例」 以下本発明を実施例により詳しく説明する。

［実施例１　］ テレフタル酸６０モル％、イソフタル酸４０モル％の割
合のノカルボン酸とエチレングリコールからなる溶融軟
化点が１３０℃のポリエステル共重合体と溶融軟化点が
２６０℃のポリエチレンテレフタレートを１；ｌの吐出
比率で芯鞘型複合紡糸し、この未延伸糸を延伸し、押込
み捲縮装置を用いて機械捲縮を付与し、熱処理したあと
、短繊維にカットし、バインダー繊維とした。

一方、ベース＠帷として、繊維表面を親水基含有型のポ
リエステルオリゴマーで親水化したポリエチレンテレフ
タレート繊維であって中空断面形状を有し、２次元直鎖
状の機械捲縮を付与した繊度６デニール、繊維長５１ｍ
１ｌ、捲縮数１４．２側／インチである短繊維を用い、
ポリエチレンテレフタレート繊維７０重量％ならびにバ
インダー繊維３０重量％をオープナ−を用いて均一に混
綿および開綿した。その後、直列に配した２台のホリン
グワース社製のタンデムマスターカード（ドブツマスタ
ー装着）に供給して５０ｍ／分の速度でカーデイングを
行ない、それぞれのカードから薄い２枚のウェブを取り
出し、これらを積層して１枚の均質な繊維ウェブを形成
した。

このようにしてｉ４た繊維ウェブの性能を表１に示す。

［実施例２　］ 実在例１において直列に配した２台のタンデムマスター
カードの中間に繊度！００デニール、フィラメント数３
６フイラメントの芯鞘型複合紡糸のバインダー繊維フィ
ラメントを４ｃｍ間隔で供給し、２層の繊維ウェブの中
間にサンドイッチ状にはさみ込み、引続きエアースルー
タイプの熱処理装置により１６０℃で１０秒間繊維ウェ
ブを接着固定させた。ここでバインダー繊維フィラメン
トとしては、鞘部及び芯部成分に実施例１におけると全
く同じ重合体から形成され、破断強度３．５ｇ／ｄ。

破断伸度１３％のものを用いた。このようにして得た繊
維ウェブの性能を表Ｉに示す。

〔表−１〕 ［実施例３．４　］ 実施例１．２で得た繊維ウェブを５０ｍ／分で走行させ
ながら、これに吸収材製造装置を用いニップ型コーティ
ングローラーにより過酸化水素をモノマーに対して１．
６７重量％加え、４０℃に加温したモノマー溶液をモノ
マー重量が２００　ｇ／ｌｔｒ’になるように繊維ウェ
ブに塗布したあと、Ｌ−アスコルビン酸の５重量％水溶
液をモノマーに対し０．３４重量％繊維ウェブに噴霧し
、直ちに雰囲気が８０℃で湿度８０％以上に保った重合
槽に導き重合を行った。

ここでモノマー溶液はアクリル酸の全カルボキシル基の
６０％を水酸化カリウムで中和した濃度６５重量％の部
分中和アクリル酸モノマー水溶液に架橋性モノマーとし
てＮ、Ｎ’−メチルビスアクリルアミドを０．０８５重
量％添加したものを用いた。重合反応は繊維ウェブにモ
ノマー溶液が塗布されると直ちに開始し、発熱を伴いな
がら約８秒で反応を終えた。

このようにして得た吸収材の吸収性能を表−２に示す。

〔表−２〕 ［比較例１　］ 実施例１においてタンデムマスターカードのドラツマス
ターの装着の代りにウェブマスターを装着し、ドブファ
ーから出てくる繊維ウェブをコンデンシングして構成繊
維の配向をランダム化した以外は同様の操作を行った。

ウェブマスター装置はドツファ−の直後のドツファ−と
回転が逆方向で表面速度がドツファ−よりも５〜６０％
低速となるようにしたコンデンシングロールを備えてお
り、これによりドツファ−上の繊維がコンデンシングロ
ールに移行する際、ウェブと機械方向に圧縮し、構成繊
維の配向を乱してランダム化し、カードウェブに嵩高性
を付与する装置である。

このようにして得た繊維ウェブの性能を表−２に示す。

「比較例２　］ 実施例２において比較例１で得た繊維ウェブを用いた以
外は同様の操作を行った。得られた吸収材の吸収性能を
表−２に示す。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の吸収材は、多量の尿を速
やかに吸収することが可能なので、本発明の吸収材を使
用すると濡れにくく、着用感の快適な使い捨ておむつ等
の衛生材料を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸収材の製造方法の具体例を示す図、
第２図はフィラメント補強の繊維ウェブを示す斜視図、
第３図は繊維の親水性評価方法の説明図、第４図、第５
図は湿熱荷重時の伸長変形率測定方法の説明図である。 ！・・・・・・繊維ウェブ、２・・・・・・コーティン
グローラー、３・・・・・・モノマー溶液、４・・・・
・・開始剤溶液、５・・・・・・重合槽、６・・・・・
・高吸収性樹脂の付着した繊維ウェブ、７・・・・・・
電子線照射装置、８・・・・・・紫外線照射装置、９・
・・・・・水散布装置、ＩＯ・・・・・・ヒーター、１
１・・・・・・ブロワ−１２０・・・・・・フィラメン
ト、２１ａ、２１ｂ・・・・・・カードウェブ、３０・
・・・・・綿球、３１・・・・・・水面、４０・・・・
・・試験片、４１．５０・・・・・・ウェイト、５１・
・・・・・温水槽。 出願人　　三菱レイヨン株式会社 第２図 ２１ｔ） 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクリル酸系高吸収性樹脂モノマー溶液を繊維ウ
   ェブに塗布し、重合させて構成繊維に高吸収性樹脂を固
   着せしめる吸収材の製造方法において、繊維ウェブとし
   て構成繊維を機械方向に配向せしめた繊維ウェブを用い
   、かつ酸化還元型（レドックス型）重合によってモノマ
   ーを重合させることを特徴とする吸収材の製造方法。
2. （２）繊維ウェブとして、構成繊維を機械方向に配向さ
   せかつ機械方向に沿って平行に並べたバインダー繊維フ
   ィラメントによって補強された繊維ウェブを用いる請求
   項１記載の吸収材の製造方法。