JPH0253968A - 吸水性複合体およびその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は吸水性複合体の製造方法に関する。

更に詳しくは、吸水性ポリマーが繊維ウェブに強固に固
定され且つ繊維ウェブの有する柔軟性を保持したまま優
れた吸水能を発揮する吸水性複合体の製造方法に関する
ものである。

（従来の技術） 吸水性ポリマーを繊維基材に固定して吸水性複合体を得
る方法として、吸水性ポリマーに転換し得る水溶性七ツ
マ−を繊維基材に塗布し、次いで重合を行なう種々の方
法が提案されている（特公表昭５７−５００５４６号、
特開昭６１−２７５３５５号、特開昭６２１３３１８４
号）。

これら公知の方法によれば、吸水性複合体の柔軟性を保
持するために、水溶性七ツマ−を繊維基材へ塗布する際
の塗布量を位置に応じて調節し模様を形成するなどの工
夫が開示されている。

しかしながら、これらの公知の方法は、塗布される水溶
性七ツマ−の供給方法に特別の工夫が必要であり工程が
複雑になったり、水溶性七ツマ−の飛散等が問題となっ
て、吸水性複合体を工業的に製造する上で好ましいもの
ではなかった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、吸水性複合体を工業的に製造する際の上記問
題点を解決するものである。

したがって、本発明の目的は、吸水性ポリマーがＩＩＮ
ウェブに強固に固定され且つ繊維ウェブの有する柔軟性
を保持したまま優れた吸水能を発揮する吸水性複合体を
簡便な工程を経るだ（ブで容易に製造できる方法を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ｍＨウェブにヒートエンボスを施した後、吸
水性ポリマーに転換しうるモノマーを（＝Ｊ肴せしめて
重合を行なうことを特徴とする吸水性複合体の製造方法
に関するものである。

すなわち、本発明の吸水性複合体の製造方法は、モノマ
ーを繊Ｈ基月に塗布等によりイＮＪ着するに際し、繊維
基材としてヒートエンボスの施された特定の繊維ウェブ
を用いることを特徴どするものであり、例えば次の（Ｉ
）、（Ｉｆ）おにび（ＩＩＩ）の工程によって構成され
る。

（Ｉ）ＩＩｉＭウェブにヒートエンボスを施し、ｍ維つ
ェブに特定の模様を形成する工程 （ＩＩ）重合により吸水性ポリマーに転換しうるモノマ
ーを上記！［ウェブに塗布等により付着せしめて該モノ
マーが繊維ウェブ中に不均一に分布した複合体を得る工
程 （Ｉ［［）この複合体に付着しているモノマーを重合し
て吸水性ポリマーに転換し、必要により乾燥を行なって
目的とする吸水性複合体を得る工程 本発明において繊維ウェブの選択が重要であり、ヒート
エンボスを可能どするために繊維ウェブを構成する繊維
の融点が３００’Ｃ以下であり、好ましくは繊維ウェブ
が融点３００℃以下の合成繊維からなる坪量が２０ｇ／
ｍ２以上の不織布である。

不織布の坪量が２０　ＣＩ／７７１２未満では、ヒート
エンボスの効果が小さく、得られる吸水性複合体の吸水
能、特に被吸収液の拡散性に劣ったものとなりやすい。

ｍ雑つェブに好適に用いられる合成繊維としては、例え
ばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙
げられる。

本発明において繊維ウェブにヒートエンボスを施す方法
としては、従来公知の方法を採用でき、例えば加熱手段
を備えた対向する１対のエンボスロール間にｍＨウェブ
を通過させて連続的にヒトエンボスを施す方法等が挙げ
られる。

ヒートエンボスの模様は、得られる吸水性複合体の使用
目的に応じて点状、玉状、輪状、縞状、基盤目状等の任
意の模様とすることができ、またエートエンボスの程麿
を調節して立体的な模様形状とすることも可能である。

更に、紙おむつ等のように被吸収液（尿）を拡散したい
方向と拡散を望まない方向が決まっている物品に吸水性
複合体を使用する場合には、被吸収液の望ましい拡散方
向と同じ向きの縞状のヒートエンボス模様を採用するの
が好ましい。このような縞状のヒートエンボスによって
被吸収液の横もれが防止できると共に吸収速度が増大す
る。

本発明において用いられる吸水性ポリマーに転換しうる
モノマーとしては、従来公知のものが採用でき、例えば
（メタ）アクリル酸やマレイン酸あるいはそれらの塩等
のカルボキシル基含有モノマー；２−アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロ
イルオキシエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイ
ルオキシプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸あるい
はそれらの塩等のスルホン酸基含有モノマーなどのエチ
レン性不飽和千ツマ−を挙げることができる。中でも（
メタ）アクリル酸またはその塩が好ましい。

また、これらの七ツマ−に架橋剤や粘度調整剤その他の
添加剤を加えることも可能である。

架橋剤としては、例えばメヂレンビスアクリルアミド、
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、トリアリルア
ミン、トリメチロールプロパントリアクリレート等の多
官能エチレン性不飽和モノマーや、エチレングリコール
ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル等のポリグリシジルエーテル；グリセリ
ン、ペンタエリスリトール等のポリオール；エチレンジ
アミン、ポリエチレンイミン等のポリアミン；塩化カル
シウム、硫酸アルミニウム等の多価金属塩等のカルボキ
シル基やスルボン酸基等の官能基と反応し得る２個以上
の官能基を有する化合物が好適に使用し得る。

また、モノマーを塗布する際の効率を高めるためにメチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロス等の粘度調整
剤を使用することも可能であり、粉砕パルプや短繊維状
の合成繊維等の各種フィシ、ベーキングパウダー等の起
泡剤などの使用も可能である。

上記のモノマーを繊維ウェブに付着せしめる方法として
は、モノマーあるいは該七ツマ−を水性液で希釈して得
た七ツマー水溶液を繊維ウェブに含浸したり、スクリー
ン印刷やグラビア印刷等の公知の印刷方法あるいはロー
ルコータ塗布やスプレー塗布等の公知の塗装方法が可能
である。

繊維ウェブに付着した七ツマ−は、公知の手段により重
合させ、吸水性ポリマーに転換して吸水性複合体が得ら
れる。なお、このような七ツマを重合して得られる吸水
性ポリマーは、これら七ツマ−の単独重合体あるいは共
重合体あるいはセルロース類へのグラフト重合体等のい
ずれであっても良い。

重合は、例えば熱、光、紫外線、放射線等で行なうこと
ができ、重合不活性な雰囲気下、例えば窒素雰囲気下で
行なうことが好ましい。一般に、熱での重合では水溶性
ラジカル開始剤を、光や紫外線では光や紫外線でラジカ
ルを発生する水溶性の光重合開始剤を七ツマー中に添加
しておくとよい。

モノマー水溶液を用いて吸水性複合体を得る場合には、
モノマーの重合後に必要により熱風、マイクロ波、赤外
線等の加熱手段により吸水性複合体に含有される水分を
乾燥除去してもよい。

（作　　用） 本発明の方法において、ヒートエンボス後の繊維ウェブ
には大幅な繊維密度の疎密が生じており、密部分にはモ
ノマーが含浸し難く、また通常の印刷や塗装方法ではモ
ノマーが付着し難くなっている。一方、繊維ウェブの線
部分には多量のモノマが含浸付着するため、モノマーの
重合後に多量の吸水性ポリマーが生成し、吸水性複合体
に剛性部を形成する。しかしながら、この剛性部は、柔
軟性のあるヒートエンボス（前記密部分）部分によって
断片的に仕切られているので、繊維ウェブが本来布して
いた柔軟性を何ら損なうことがない。

また、本発明で得られる吸水性複合体は、水性液と接し
た際の膨潤許容空隙が前記繊維密度の疎密による体積ギ
ャップによって確保されているので、優れた吸水能を有
している。

よって、得られる吸水性複合体の柔軟性や風合いを重視
する場合には、ヒートエンボスパターンの量を多くすれ
ば良く、剛性や吸水能を重視する場合にはヒートエンボ
スパターンの量を少なくすれば良い。

特に、紙おむつ等のように横もれを防止するため横方向
に比べて縦方向の拡散性が重視される場合には、第３図
に示したような縦縞状のヒートエンボスを施すのが好ま
しい。このような縦縞状のヒートエンボス部分のカザが
低いため、このような繊維ウェブを用いて得られる吸水
性複合体は、それを粉砕パルプで挟持して圧縮するだけ
で、第４図に示したようなパルプ層に密度変化を与える
ことができ、縦方向の拡散性が改善された吸収コアを作
ることが可能である。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、繊維状ウェブにモノマを１１着
さぜるに先立ってヒートエンボスパターンを適宜変化さ
せるという簡便な操作を行なうだけで、使用する目的に
応じた吸水性複合体が得られる。このようにして得られ
た吸水性複合体は、柔軟性と吸水能にすぐれており、例
えば紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料や医療材料
、並びに農園芸用、土木用、食品用、その他産業用材料
等の保水性や吸水性が必要とされる用途に好適に利用す
ることができる。

（実　施　例） 次に実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例　１ 坪量が２２ｑ／ｍ２のポリプロピレン＃ＡＨウェブに縦
縞状（幅１ｍ、間隔１．３ｍ）のヒートエンボスを施し
た。

一方、アクリル酸カリウム７５モル％およびアクリル酸
２５モル％からなる七ツマ−の６５重量％水溶液に過硫
酸す１〜リウ八０．０２重量％（対七ツマ−）および３
５０１）ｐｍのメチレンビスアクリルアミド（対七ツマ
−）を溶解し、窒素ガスの吹き込みによって溶存酸素を
除去したモノマー水溶液を調製した。この七ツマー水溶
液をグラビア印刷（Ｃｉｔｅｎｃｏ　Ｈｏｔｅｒ製グラ
ビア印刷機使用）ニヨり上記ヒートエンボスの施された
Ｉ！雑ウェブに塗布し、得られたモノマーの付着したｌ
ｌＮウェブを窒素で完全に置換された８０℃の密閉容器
中で２０分間保持して七ツマ−を重合し、吸水性複合体
（１）を得た。

なお、吸水性複合体（１）において、重量法で測定した
付着ポリマーの繊維ウェブに対する比は４．３であった
。

得られた吸水性複合体（１）の顕ｍ鏡写真を第１図に示
した。第１図より明らかなように、吸水性ポリマーはヒ
ートエンボス部分によって断片的に仕切られて繊維ウェ
ブに付着しており１ｍウェブにヒートエンボスを施すこ
とによってポリマーの付着形状をコントロールすること
が可能であった。

得られた吸水性複合体を水中に浸漬したのち取り出して
、その断面形状を顕微鏡写真により第２図に示した。第
２図より明らかなように、ヒートエンボス部分には膨潤
した吸水性ポリマーゲルが存在せず、この部分を利用し
た水性液の拡散が可能であった。

また、得られた吸水性複合体（１）の吸水倍率および柔
軟性を以下の方法によって評価し、その結果を第１表に
示した。

（１）吸水倍率の測定法 ２　ｃｍ　Ｘ　２　ｃｍの大きさに裁断した吸水性複合
体（重量をＷｏとする。）を０．９重量％塩化ナトリウ
ム水溶液中に３０分間浸漬した。その後、膨潤した吸水
性複合体を引き上げ、ティッシュペーパーを用いて表面
の水滴がなくなるまで水切りを行ない、重量　（Ｗ）を
測定した。吸水後の吸水性複合体の重量（Ｗ＞を吸水前
の吸水性複合体の重ｆｆ１（ＷＯ）で除した値を吸水性
複合体の吸水倍率（ｇ／Ｆ）とした。

（２）柔軟性の測定法 吸水性複合体の柔軟性は、手の触感による官能試験を行
ない以下の基準によって、２段階評価した。

○：複合体を手の中で握りつぶした時、抵抗が感じられ
ず、良好な触感であった。

×：複合体を手の中で握りつぶした時、抵抗が感じられ
不快な触感があった。

比較例　１ 実施例１において、繊維ウェブにヒートエンボスを施さ
ない以外は実施例１と同様にして、比較吸水性複合体（
１）を得た。

なお、モノマーの塗布量を調節した結果、得られた比較
吸水性複合体（１）において、付着ポリマーの繊維ウェ
ブに対する重量比は４．７であった。

また、得られた比較吸水性複合体（１）の吸水倍率およ
び柔軟性の評価結果を第１表に示した。

実施例　２ 実施例１にお【づるアクリル酸カリウムの代わりにアク
リル酸ナトリウムを用いて七ツマー濃度を４０重量％と
じ、メヂレンビスアクリルアミドの代わりにトリアリル
アミンを３００　ｐｐｍ用いる以外は実施例１と同様に
して重合を行ない、その後乾燥を行なって、吸水性複合
体（２）を得た。

なお、得られた吸水性複合体（２）において、付着ポリ
マーの繊維ウェブに対する重量比は３．９であった。

また、得られた吸水性複合体（２）の吸水倍率および柔
軟性の評価結果を第１表に示した。

比較例　２ 実施例２において、繊維ウエフ七−トエンボスを施さな
い以外は実施例２と同様にして、比較吸水性複合体（２
）を得た。

得られた比較吸水性複合体（２）において、付着ポリマ
ー量、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示し
た。

実施例　３ 坪量が３２ｇ／′ｒｒＬ２のポリエステル繊維ウェブに
基盤口状（幅１１ｎＩｎ、間隔５　ｍ　）のヒートエン
ボスを施した。このヒートエンボスの施されたＩｆウェ
ブを、アクリル酸カリウム７５モル％およびアクリル酸
２５モル％からなる七ツマ−の６５重量％水溶液に浸漬
したのち、ローラーの間を通過させて過剰のモノマーを
しばりとり、モノマーの含浸を行なった。次いで、この
モノマーが含浸された１ｌｌｆｔウエブに窒素雰囲気下
に１７５ＫＶで６１（ｒａｄの電子線を照射したのち、
乾燥を行なって、吸水性複合体（３）を得た。

得られた吸水性複合体（３）において、付着ポリマー量
、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示した。

比較例　３ 仝 実施例３において、ｍＮウェブヒートエンボスを施さな
い以外は実施例３と同様にして、比較吸水性複合体（３
）を得た。

得られた比較吸水性複合体（３）において、何着ポリマ
ー量、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示し
た。

実施例　４ 坪量が３２ｇ／７７１２のポリエステル繊維ウェブに縦
縞状（幅２　ｍｍ、間隔５　ｍｍ　＞のヒートエンボス
を施した。

一方、アクリル酸ナトリウム７５モル％およびアクリル
酸２５モル％からなる七ツマ−の３７重量％水溶液に過
硫酸ナトリウム０．０２重量％（対七ツマ−）および４
００　ｐｐｍのポリエチレングリコールジアクリレート
（対モノマー）を溶解し、窒素ガスの吹き込みによって
溶存酸素を除去した七ツマー水溶液を調製した。この七
ツマー水溶液をロールロータ〜を用いて上記ヒートエン
ボスの施された繊維ウェブに塗布し、得られた七ツマ−
の付着した繊維ウェブを窒素で完全に置換された８０℃
のオーブン中で２０分間保持してモノマを重合し、その
後に乾燥を行なって、吸水性複合体（４）を得た。

得られた吸水性複合体（４）において、付着ポリマ１Ｌ
吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示した。

を施さない以外は実施例４と同様にして、比較吸水性複
合体（４）を得た。

得られた比較吸水性複合体（４）において、何着ポリマ
ー量、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示し
た。

実施例　５ ２−アクリロイルオキシエタンスルホン酸ナトリウム７
０モル％、アクリル酸ナトリウム２２．５モル％および
アクリル酸７．５モル％からなるモノマーの４０重量％
水溶液に過硫酸す１ヘリウム０．０３重量％（対モノマ
ー）および４００１）１１ｍのエチレングリコールジア
クリレート（対七ツマ−〉を溶解し、窒素ガスの吹き込
みによって溶存酸素を除去した七ツマー水溶液を調製し
た。このモノマー水溶液をロールコータ−を用いて実施
例４で用いたのと同じヒートエンボスの施された繊維ウ
ェブに塗布した後、実施例４と同様にして吸水性複合体
（５）を得た。

得られた吸水性複合体（５）において、付着ポリマー量
、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示した。

実施例　６ 実施例４において、七ツマー水溶液中にヒドロキシエチ
ルセルロースを１重量％（対モノマー）溶解して増粘し
た以外は実施例４と同様にして、吸水性複合体（６）を
得た。

得られた吸水性複合体（６）において、付着ポリマー量
、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示した。

実施例　７ 実施例４において、七ツマ−の塗布量を調節する以外は
実施例４と同様にして吸水性複合体（７）を得た。

得られた吸水性複合体（７）において、付着ポリマー量
、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示した。

実施例　８ 実施例４において、縦縞状の代わりに水玉状（直径２＃
、間隔５　ｍｍ　＞のヒートエンボスを施された！１ｌ
Ｉｌｔウェブを用いポリ■ヂレングリコールジアクリレ
−１への代わりにメチレンビスアクリルアミドを同量用
いた以外は実施例４と同様にして、吸水性複合体（８）
を得た。

得られた吸水性複合体（８）において、付着ポリマー量
、吸水倍率および柔軟性の測定結果を第１表に示した。

第 表

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１で得られた吸水性複合体（１）の表
面構造を示す顕微鏡写真である。 第２図は、実施例１で得られた吸水性複合体（１）を水
に浸漬したのち取り出したものの断面形状を示す顕微鏡
写真である。 第３図は、縦縞状のヒートエンボスを施された繊維ウェ
ブの形状を示す斜視図である。 第４図は、縦縞状のピー１〜エンボスを施された繊維ウ
ェブから得られた吸水性複合体を粉砕パルプで挟持して
圧縮した吸収コアの断面図である。 １、ヒートエンボス部分 ２、吸水性複合体 ３、高密度粉砕パルプ層 ４、低密度粉砕パルプ層 特許出願人　　日本触媒化学工業株式会社第 図 第 図 第４ 図 手続補正用 （方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２０／ｌ　７３０シＪ２、発明の名
称 吸水性複合体の製造方法 ３、補正をＪる者 事件どの関係　　特許出願人 大阪府大阪市東区高麗橋５丁目１番地 〒−１０８ 東京都港区三田３丁目１１番３６号 日本触媒化学工業株式会社　特許部 ６、吸水性ポリマーゲル」 （３）第１図を別紙の通り補正する。 （４）第２図を別紙の通り補正する。 ４、補正命令の日イ」 昭和６３年１１月２日 （発送臼　昭和６３年１１月２９日） ５、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄おにび図面６、補正の内
容 （１）明細用第２２頁第２〜６行 ［第１図は、実施例１で・・・・（中＠８）・・・・断
面形状を示づ顕微鏡写真である。」とあるのを、 ［第１図は、実施例１で得られた吸水性複合体（１）の
一部の表面形状を表わす正面図である。 第２図は、実施例１で得られた吸水性複合体（１）を水
中に浸漬したのもどり出したものの一部の断面形状を表
わす断面図である。」と補正でる。 （２）明細７月第２２頁第１６行の次に行を改めてから
以下の記載を挿入す６゜ 「５．吸水性ポリマー 第１図 手続補正用

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維ウェブにヒートエンボスを施した後、吸水性ポ
   リマーに転換しうるモノマーを付着せしめて重合を行な
   うことを特徴とする吸水性複合体の製造方法。 ２、繊維ウェブが融点３００℃以下の合成繊維からなる
   坪量が２０ｇ／ｍ＾２以上の不織布である請求項１記載
   の吸水性複合体の製造方法。 ３、吸水性ポリマーに転換しうるモノマーが（メタ）ア
   クリル酸またはその塩を主成分とするものである請求項
   １記載の吸水性複合体の製造方法。 ４、ヒートエンボスの模様が被吸収液の望ましい拡散方
   向と同じ向きの縞状である請求項１記載の吸水性複合体
   の製造方法。 ５、請求項４記載の吸水性複合体をさらに粉砕パルプで
   挟持したのち圧縮することを特徴とする吸水性複合体の
   製造方法。