JPH0246057B2 - Kyusuiseishiitooyobikyusuiseifukugozaioseizosuruhoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、吸水性シート及び吸水性複合材を製
造する方法に関するものである。更に詳しくは、
塩化ビニル系樹脂をバインダーとした軟質で、吸
水性に優れたシート及び複合材を製造する方法に
関するものである。 従来、吸水材料としてパルプ・ヒドロキシエチ
ルメタクリレートを主成分とする親水性アクリル
系樹脂が知られているが、いずれもその吸水能力
が低いという問題があつた。最近になり、デンプ
ン・アクリル酸系グラフト重合体をはじめとする
高吸水性高分子材料が提案され、生理用品、紙お
むつ用吸収剤、ゲル芳香剤用添加剤等の用途に使
用されている。 これら吸水性樹脂は、その殆んどが粉末状の形
態で得られるが、加熱しても通常の熱可塑性樹脂
のようには溶融せず、単独ではフイルム、シー
ト、その他の成形品に成形できないという欠点が
ある。かかる欠点を排除するために、(イ)通常の熱
可塑性樹脂に吸水性樹脂を添加混練し、この混合
物を熱可塑性樹脂の成形技術に準拠してフイル
ム、シート、その他の成形品とする方法、(ロ)吸水
性樹脂を布、不織布などの通気孔を有する基材で
被覆して目的物とする方法、等の利用技術が提案
されている。 しかし、上記(イ)の方法によるときは、フイル
ム、シート等の成形品に吸水性を発揮させるに
は、相当多量の吸水性樹脂を配合しなければなら
ない。吸水性樹脂と熱可塑性樹脂とは、相溶性が
悪いために、吸水性樹脂を多量配合すると、成形
品はもろくなつてしまう。他方、上記(ロ)の方法に
よるときは、吸水性樹脂がその最大吸水値に達す
るまで吸水し、膨潤するために、フイルム、シー
ト等の成形品の形態を保持しなくなるという欠点
がある。 本発明者らは、かかる状況にあつて、吸水性樹
脂の優れた吸水性を犠性にしないで、吸水性シー
ト及び吸水性複合材を製造する工業的有利な方法
を提供することを目的として、鋭意検討した結
果、本発明を完成したものである。 しかして本発明の要旨とするところは、塩化ビ
ニル系樹脂粉末100重量部に対し、可塑剤20〜80
重量部、吸水性樹脂粉末５〜40重量部、更に要す
れば他の樹脂配合剤とともにドライブレンドし、
嵩比重が0.25以上、安息角が40度以下の樹脂粉末
とし、この樹脂粉末を表面剥離性を有する基材に
塗布して塗布膜を形成し、ついでこの塗布膜を加
熱、溶融したのち冷却することを特徴とする吸水
性シートの製造方法に存する（第１発明）。更に
は、上記方法によつて得られる吸水性シートの片
面又は両面に通気孔を有する貼着する方法に存す
る（第２発明）。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明において塩化ビニル系樹脂とは、ポリ塩
化ビニル及び塩化ビニルを主体とする共重合体を
意味する。塩化ビニルと共重合しうるモノマーと
しては、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、
アクリル酸又はメタアクリル酸及びこれらのエス
テル類、マレイン酸又はフマール酸及びこれらの
エステル類、ならびに無水マレイン酸、芳香族ビ
ニル化合物、ハロゲン化ビニリデン化合物、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、エチレン、
プロピレンなどがあげられる。これらモノマーに
微量の多官能基含有化合物を添加し、部分架橋さ
せたものであつてもよい。 上記塩化ビニル系樹脂は、懸濁重合法、微細懸
濁重合法（マイクロサスベンジヨン）、乳化重合
法等の従来から公知の方法で製造した粒状のもの
であつてよい。粒子の直径は、平均粒子径が20〜
200ミクロンの範囲のものが好ましく、平均重合
度は500〜2000の範囲のものが好ましい。 基体塩化ビニル系樹脂は、最終的に得られる吸
水性シートの厚み、強度、感触などによつて、単
一樹脂（ホモポリマー）としたり、共重合体とし
たり、これらを組み合せたり、更には平均重合度
の同一な樹脂一種、又は二種以上の組み合せて用
いることができる。 本発明によるときは、上記塩化ビニル系樹脂
に、可塑剤と吸水性樹脂を、更に要すれば他の配
合剤とともに、ドライブレンドする。 この際用いることができる可塑剤としては、ジ
オクチルフタレート、ジベンジルフタレート、ブ
チルベンジルフタレート、ジイソデシルフタレー
ト、ジドデシルフタレート、ジウンデシルフタレ
ート等のフタル酸エステル類；アジピン酸ジオク
チル、アジピン酸ジ−ｎ−ブチル、セバシン酸ジ
ブチル等の脂肪族二塩基酸エステル類；ペンタエ
リストールエステル、ジエチレングリコールジベ
ンゾエート等のグリコールエステル類；アセチル
リシノール酸メチル等の脂肪酸エステル類；トリ
クレジルホスフエート、トリフエニルホスフエー
ト等のりん酸エステル類；エポキシ化大豆油、エ
ポキシ化アマニ油等のエポキシ化油；アセチルト
リブチルシトレート、アセチルトリオクチルシト
レート、トリーｎ−ブチルシトレート等のクエン
酸エステル類；トリアルキルトリメリテート、テ
トラ−ｎ−オクチルピロメリテート、ポリプロピ
レンアジペート、その他ポリエステル系可塑剤等
の種々の可塑剤があげられる。 これら可塑剤は、一種類でも、二種類以上を組
み合せて用いてもよい。可塑剤の量は、塩化ビニ
ル系樹脂100重量部に対して、20〜80重量部の範
囲で選ぶことができる。可塑剤量が20重量部より
少ないと、柔軟性の優れた通気性フイルムとする
ことができない。逆に、可塑剤量が80重量部より
多くなると、軟かくなりすぎて好ましくない。 本発明で用いることのできる吸水性樹脂の代表
的な例としては、デンプン系樹脂、セルロース系
樹脂、これ以外の吸水性樹脂があげられる。これ
ら吸水性樹脂の合成法の概要を、以下に例示す
る。 １ デンプン系吸水性樹脂 (1)デンプン＋アクリロニトリルグラフト重合 ―――――――――→ Ce⁴⁺、放射線 加水分解 ――――――――→ 過剰のアルカリ 精製・乾燥 ―――――→ (2)デンプン＋アクリル酸＋架橋剤グラフト重合 ―――――――――→ Ce⁴⁺、放射線 中和・乾燥 ―――――→ (3)デンプン＋モノクロル酢酸ナトリウムカルボキシメ
チル化 ――――――――――→ Na⁺ 架橋 ―――→ HCHO 精製・乾燥 ―――――→ (4)デンプン＋ポリアクリル酸ナトリウム加熱混練 ―――――――――→ 水中、150〜170℃ 乾燥 ――→ ２ セルロース系吸水性樹脂 (1)セルロース＋アクリロニトリルグラフト重合 ―――――――――→ Ce⁴⁺、放射線 加水分解 ――――→ 精製・乾燥 ―――――→ (2)セルロース＋モノクロル酢酸ナトリウムカルボキシ
メチル化 ――――――――――→ 架橋 ―――――――→ 又は加熱可溶化繊状 (3) 再生セルロース＋ポリアクリル酸ナトリウ
ム→紡糸→凝固→乾燥→繊維状 ３ 上記以外の吸水性樹脂 (1)アクリル酸金属塩ポリマー 架 橋
乾 燥 ――――→ ――――→ 架橋剤（金属イオン、ポリエポキシ化合物） (2)アクリル酸ナトリウム＋架橋剤重合 ――→ 乾燥 ――→ (3)アクリル酸ナトリウム懸濁重合 ――――――――――――――→ ソルビタン脂肪酸エステル自己架橋物乾燥 ――→ (4)酢酸ビニル＋メタクリル酸メチル 共重合 ―――→ 加水分解 ―――――――→ 過剰のアルカリ 精製・乾燥 ―――――→ (5)アクリロニトリル＋架橋剤重合 ――→ 加水分解 ―――――――→ 過剰のアルカリ 精製・乾燥 ―――――→ (6)ポリエチレンオキサイド架橋 ―――→ 放射線 乾燥 ――→ 吸水性樹脂の上記種類及び合成法の例示は、本
発明を限定するものではない。 吸水性樹脂は、粉末状のものを用いる。粉末の
形状は球形、扁平状、円柱状いずれでもよく、平
均粒子径が10〜200ミクロンの範囲のものが好ま
しい。 吸水性樹脂の配合量は、基体塩化ビニル系樹脂
100重量部に対して５〜40重量部とする。５重量
部未満では最終的に得られる製品の吸水性が期待
できず、40重量部を超えると吸水量が多くなり、
シートの形態を維持できなくなるので好ましくな
い。吸水性及び製品の形態維持等の観点から、10
〜20重量部の範囲が特に好ましい。 塩化ビニル系樹脂に可塑剤及び吸水性樹脂を分
散させる際に、他の樹脂配合剤、例えば樹脂安定
剤、紫外線吸収剤、充填剤、染料、顔料、難燃
剤、着色剤等を、少量添加、混合することができ
る。 本発明によるときは、塩化ビニル系樹脂、可塑
剤及び吸水性樹脂、更に要すれば他の樹脂配合剤
とともにドライブレンドして、嵩比重（JIS
K6721法に準拠）が0.25以上、安息角（注入法に
準拠）が40度以下の樹脂粉末とする。 樹脂粉末の嵩比重が0.25より小さく、かつ、安
息角が40度より大きいと、樹子粉末が凝集をおこ
し、これを基材に塗布して塗布膜を形成する際、
塗布膜の厚みを調製するのが困難となる。 樹脂粉末の嵩比重、安息角を調節するには、基
体塩化ビニル樹脂を、粒子径の大きいものと、粒
子径の小さいものとを併用するのが好ましい。 樹脂粉末の嵩比重、安息角を調節するために、
前記樹脂配合剤のほかに、平均粒子径の小さい塩
化ビニル系樹脂を少量添加してもよい。 塩化ビニル系樹脂に可塑剤及び吸水性樹脂を、
更に要すれば他の樹脂配合剤とともにドライブレ
ンドする。ドライブレンド操作は、塩化ビニル系
樹脂に可塑剤を吸収させ、かつ、吸水性樹脂を均
一に分散させるために行なうものである。このド
ライブレンド操作は、70〜130℃の温度に加熱し
つつ、可塑剤の全量が、樹脂粉末に吸収されるま
で行なうのがよい。ドライブレンド操作は、上記
成分を、ヘンシエルミキサー、らいかい機、回転
コーンミキサー、ロータリーミキサー、リボンブ
レンダー等を用いて行なうのがよい。 本発明によるときは、上記方法で調製した樹脂
粉末を、表面剥離性を有する基材に塗布する。こ
の基材は、樹脂粉末にもとづく塗布膜を支持する
機能を果すものである。基材は、金属薄板、紙、
耐熱性樹脂薄板より構成するのがよい。この基材
の塗布膜を形成する面には、塗布膜を加熱、溶融
したのち得られる吸水性シートが剥離しやすいよ
うに、離型剤を塗布するなどにより、表面剥離性
を付与しておく。本発明によるときは、上記基材
の表面に形成した塗布膜を加圧する必要があるの
で、上記基材を金属製無端ベルト等で支えるのが
よい。金属製無端ベルトを、基材として用いても
よい。 前記方法で調製した樹脂粉末を基材に塗布する
には、第１図に主要部の側面図として示したよう
な装置を用いるのがよい。すなわち、樹脂粉末１
をホツパー２に貯え、ホツパーの下側から、樹脂
粉末を一定量づつ層状に、剥離性を有する基材３
上に供給する。ホツパーから供給された樹脂粉末
よりなる塗布膜４は、基材３の下に設置した金属
製の無端ベルト５によつて、一定方向に移送す
る。基材３上に形成された塗布膜４は、厚み調節
板６によつて一部の樹脂粉末をかき落し、厚みを
調節する。厚み調節板６によつてかき落された樹
脂粉末は、回収しホツパーに循環し使用する。厚
みを調節したのちの塗布膜４は、次いで金属製無
端ベルト等の押圧具７で押さえ、塗布膜４の厚み
と密度とを均一にするのがよい。この塗布膜の厚
さは、次の加熱、溶融工程終了後に得られる吸水
性シート９の厚さが0.2〜２mmの範囲となるよう
に調節するのがよい。 本発明によるときは、上記方法で形成した塗布
膜を、加熱炉８に送り、樹脂粒子表面を溶融さ
せ、相隣り合う粒子の表面同志を付着させる。こ
の際の加熱温度は、余り低すぎると長時間加熱し
ても、樹脂粒子表面が溶融しないので強度の優れ
た吸水性シートが得られず、好ましくない。 加熱温度は、塩化ビニル系樹脂の平均重合度、
平均粒子径、可塑剤の添加部数、吸水性樹脂の添
加部数、最終的に得ようとする吸水性シートの厚
さ等によつて、種々選ぶことができる。 塩化ビニル系樹脂粒子間に吸水性樹脂粉末が均
一に分散され、かつ、塩化ビニル系樹脂粒子表面
同志が付着し合い、通気性シート状になるような
温度条件を選択するのが好ましい。 本発明によるときは、上記のように加熱、溶融
操作を行なつたのちに得られる吸水性シートを、
常温付近まで冷却し、吸水性シートを表面剥離性
を有する基材から剥離して、又は基材と一諸にロ
ール状に巻き取る。図では、吸水性シート９を基
材３から剥離する例を示した。 本発明第１発明によつて得られる吸水性シート
は、通常の軟質合成樹脂シートと同様、接着等の
二次加工が可能である。 本発明第１発明によつて得られる吸水性シート
は、その片面又は両面に、通気孔を有する基材を
貼着する（第２発明）と、強度の優れたものとす
ることができる。通気孔を有する基材として使用
できるものとしては、フエルト状シート、織つた
り、編んだ繊維製品、不織布、紙、多数の細孔が
穿設された合成樹脂製シート等があげられる。通
気性を有する基材を貼着する場合は、片面でも両
面であつてもよい。繊維製品の織り方は、平織、
あや織、失子織、斜文織、紗織、絽織等のいずれ
であつてもよい。編み方は、メリヤス編み、レー
ス編み等のいずれであつてもよい。繊維の原料
は、植物性繊維のほか動物性繊維、合成繊維及び
これらの混合物であつてもよい。 吸水性シートと通気性を有する基材とを貼着す
るには、熱接着法によつてもよいし、接着剤を使
用する方法であつてもよい。 本発明方法によつて得られる吸水性シート、吸
水性複合材は、吸水、保水機能を利用した壁紙、
生鮮食品包装用材料、土壌保水シート、脱水シー
ト、生理用品等の用途に、使用可能である。 本発明方法は、次のように特別に顕著な効果を
奏し、その産業上の利用価値は、極めて大であ
る。 (1) 本発明の第１発明によるときは、吸水性に優
れ、かつ、柔軟性にも優れた塩化ビニル系樹脂
シートを、容易に製造することができる。 (2) 本発明の第２発明によるときは、吸水性に優
れ、柔軟性に優れ、かつ、強度も優れた塩化ビ
ニル系樹脂複合材を、容易に製造することがで
きる。 (3) 本発明方法によるときは、吸水性樹脂の種
類、平均粒子径、配合量、加熱炉で加熱する際
の温度条件の選択により、シートに含まれる吸
水性樹脂の表面積（露出する面積）を調節する
ことができる。従つて、製品全体の吸水量を調
節でき、吸水しても成形品の形態が変わらない
ものを製造することが可能である。以下、本発
明を実施例にもとづいて詳細に説明するが、本
発明は、その要旨を超えない限り以下の例に限
定されるものではない。 実施例 １〜４ 懸濁重合法によつて製造したポリ塩化ビニル粉
末（＝1300、平均粒子径150ミクロン）100重量
部に、ジオクチルフタレート50重量部、及び吸水
性樹脂粉末（製鉄化学(株)製、アクアキープAK−
4S、平均粒子径約40ミクロン）を、第１表に示
した割合で、それぞれ加えた。これらを、スーパ
ーミキサー（川田製作所製）で、110℃に加温し
つつ、５分間撹拌し、可塑剤をポリ塩化ビニル粉
末に吸収させ、吸水性樹脂を均一に分散させた。
得られた４種の配合物のそれぞれに、平均重合度
1100、平均粒子径２ミクロンのポリ塩化ビニル粉
末２重量部を加え、混合した。 得られた４種の樹脂粉末につき、嵩比重をJIS
K6721に準拠し、安息角を注入法に準拠し、それ
ぞれ測定した。結果を第１表に示す。 上記樹脂粉末を、80メツシユの篩によつて大粒
径の凝集物を除いたのち、第１図に示したような
装置のホツパー２に供給した。 樹脂粉末を、ステンレススチール製の無端ベル
ト（この例では、無端ベルトを基材として用い
た。）上に、厚さ2.5mmの塗布膜として形成し、厚
み調節板６によつて樹脂粉末の上側をかき落し、
厚み２mmの塗布膜とした。 この塗布膜を、ステンレススチール製の無端ベ
ルトによりなる押圧具６によつて、常温で、65
Kg／cm²の圧力で圧縮し、塗布膜の厚み及び密度を
均一にした。 このあと、塗布膜を加熱炉に送り、250℃の温
度で10分間加熱し、樹脂粒子を溶融させた。 上の加熱、溶融の操作終了後、シートを冷却
し、平均厚さ約0.8mmの吸水性シートを得た。 得られた吸水性シートつき、温度20℃、相対湿
度95％の恒温恒湿室に入れて400時間経過した後
に吸水性シートの吸湿率を測定した。結果を第１
表に示す。 比較例 １ 懸濁重合法によつて製造したポリ塩化ビニル粉
末（＝1300、平均粒子径150ミクロン）100重量
部に、ジオクチルフタレート50重量部及び吸水性
樹脂（アクアキープAK−4S）を15重量部加え
た。これらを、スーパーミキサーで、110℃に加
温しつつ、５分間撹拌し、可塑剤をポリ塩化ビニ
ル粉末に吸収させ、吸水性樹脂を均一に分散させ
た。 上の樹脂粉末を、実施例の場合と同様にしてス
テンレススチール製の無端ベルトに、厚さ2.5mm
の厚さの均一な塗布膜を形成しようとしたが、樹
脂粉末は凝集をおこし、厚さの均一な塗布膜を形
成することはできなかつた。 上のように調製した樹脂粉末を、150℃に温調
した９インチのミルロール上で７分間混練して、
２mmのシートとした。 得られたシートについて、実施例の場合と同様
に、吸湿率を測定した。結果を第１表に示す。 比較例 ２〜５ 懸濁重合法によつて製造したポリ塩化ビニル粉
末（＝1300、平均粒子径150ミクロン）100重量
部に、ジオクチルフタレート50重量部及び吸水性
樹脂（アクアキープAK−4S）を第１表に示した
割合でそれぞれ加えた。これらを、スーパーミキ
サーで、110℃に加温しつつ、５分間撹拌し、可
塑剤を樹脂粉末に吸収させ、吸水性樹脂を均一に
分散させた。 上記４種の樹脂粉末を、実施例の場合と同様に
して、ステンレススチールの無端ベルトに、厚さ
約2.5mmの均一な厚さの塗布膜を形成しようとし
たが、樹脂粉末が凝集をおこし、厚さの均一な塗
布膜を形成することはできなかつた。 上のように調製した４種の樹脂粉末を、シリン
ダー温度を約150℃に調節した40mm押出機で混練
し、Ｔダイよりシート状に押出し、厚さ約１mmの
シート４種を得た。 得られた４種のシートについて、実施例の場合
と同様に、吸湿率を測定した。結果を第１表に示
す。

【表】 ＊２ 吸水性樹脂に対する重量％を意味する。
実施例、比較例より、次のことが明らかであ
る。 (1) 本発明方法によつて得られる吸水性シート
は、吸水性樹脂の配合量が少なくても、高い吸
湿性を示す。 (2) 本発明方法によるときは、吸水量の異なるシ
ートを製造するのが容易である。 (3) ドライブレンドして得られる樹脂粉末の嵩比
量及び安息角が、特許請求の範囲内にあるとき
は、塗布膜の厚さを調節するのが容易である
が、特許請求の範囲外にあるときは、これが困
難である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施態様例を示す主要部の
側面図を示す。 図において、１は樹脂粉末、２はホツパー、３
は基体、４は塗布膜、５は無端ベルト、６は厚み
調節板、７は押圧具、８は加熱炉、９は吸水性シ
ートをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸水性シートを製造するにあたり、塩化ビニ
   ル系樹脂粉末100重量部に対し、可塑剤20〜80重
   量部、吸水性樹脂粉末５〜40重量部、更に要すれ
   ば他の樹脂配合剤とともにドライブレンドし、嵩
   比重が0.25以上、安息角が40度以下の樹脂粉末と
   し、この樹脂粉末を、表面剥離性を有する基材に
   塗布して塗布膜を形成し、ついでこの塗布膜を加
   熱、溶融したのち、冷却することを特徴とする吸
   水性シートを製造する方法。 ２ 吸水性複合材を製造するにあたり、塩化ビニ
   ル系樹脂粉末100重量部に対し、可塑剤20〜80重
   量部、吸水性樹脂粉末５〜40重量部、更に要すれ
   ば他の樹脂配合剤とともにドライブレンドし、嵩
   比重が0.25以上、安息角が40度以下の樹脂粉末と
   し、この樹脂粉末を、表面剥離性を有する基材に
   塗布して塗布膜を形成し、ついでこの塗布膜を加
   熱、溶融したのち冷却して吸水性シートとし、こ
   の吸水性シートの片面又は両面に、通気孔を有す
   る基材を貼着することを特徴とする、吸水性複合
   材を製造する方法。