JPH04140139A - 吸水性シート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〕 この発明は、吸水性シートおよびその製造方法に関する
。更に詳しくは多量の水や水蒸気の発生しやすい箇所に
容易に貼付でき、しかも多量の水や水蒸気を吸収できる
、たとえば結露防止材等に有用な新規な吸水性シートお
よびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年結露防止等、吸水または吸湿を目的として吸水性ポ
リマーを使用した結露防止塗料が知られている（特開昭
５７−２７１７６号公報）、シかしながら結露防止塗料
は湿式であるため施工に手間がかかり、水系塗料を用い
ると吸水性ポリマーが膨潤し、扱い難いものであった。

そうした問題を解決するために、結露防止塗料を通気性
のシート状基材に付着した吸水性シートが提案されてい
る（特公昭６１−４３１９３号公報、特開昭６２−２１
１４０号公報）が、これらは吸水性ポリマーの微粉末を
分散または溶解させた塗料を繊維つニブに含浸付着させ
る方法により作られるため、ポリマーが繊維ウェブから
脱落し易く結露防止材としては耐久性が十分なものでは
なかった。この様な欠点はバインダー等を用いることに
よりある程度改善できるが、吸水性ポリマーがバインダ
ー等により覆われていると、吸水性ポリマー本来の性能
を発揮することができず、結露防止効果は低下する。又
、吸水・吸湿により膨潤した時、他の物体との接触によ
って吸水性ポリマーが脱落したり移動するなどの問題が
あった。

一方、吸水性シートからなる表面層と紙とを、耐水性樹
脂バリア層を挟んで積層した結露防止壁材が提案されて
いる（特開平１　１９８９４３号公報）。この吸水性シ
ートは、吸水性ポリマーを形成し得る水溶性エチレン性
不飽和モノマーを繊維ウェブ上で重合することにより得
られる。しかし、この結露防止壁材に用いる吸水性シー
トは繊維ウェブにモノマーを含浸した後重合して得られ
たものであるため、吸水性ポリマーが結露防止壁材の表
面に露出したものとなり、高湿度雰囲気下で長期間使用
すると表面がぬるぬるするといった問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明の目的は、多量の水や水蒸気の発生しやす
い箇所に容易に貼付することができるとともに、多量の
水や水蒸気を吸収した際に剥離しに＜＜、吸水性シート
を形成する吸水性ポリマーの吸水・吸湿後の脱落・移動
・剥離等がなく結露防止効果が長期間持続し、しかも、
表面の風合いの良好な吸水性シートおよびその製造方法
を提供することにある。

Ｃｔ；１題を解決するための手段および作用〕本発明者
らは上記状況のもと鋭意検討を重ねた結果、吸水性ポリ
マーが特定の状態で固定された繊維ウェブに粘着剤層を
設けることにより、上記課題を解決することができるこ
とを見いだし本発明に到達した。

すなわぢ、この発明は、重合により吸水性ポリマーに転
換し得る水溶性エチレン性不飽和モノマーの重合により
吸水性ポリマーが片面に付着した繊維ウェブの吸水性ポ
リマーの付着した側に粘着剤層を設けてなる吸水性シー
トを提供する。

また、この発明は、重合により吸水性ポリマーを形成し
得る水溶性エチレン性不飽和モノマーと水溶性高分子化
合物とを含み粘度２００ｃｐｓ以上に調整された水溶液
を繊維ウェブの片側に付着せしめた後、前記モノマーの
重合を行って吸水性ポリマーを繊維ウェブに付着させ、
ついで吸水性ポリマーが片面に付着した繊維ウェブの吸
水性ポリマーの付着した側に粘着剤層を設ける吸水性シ
ートの製造方法を提供する。

本発明の吸水性シートは、例えば次のような工程により
得ることができる。ただし、この発明の吸水性シートは
、そのような工程により得られたものに限定されない。

■　重合により吸水性ポリマーを形成する水溶性エチレ
ン性不飽和モノマー（以下、このようなモノマーをモノ
マー（ａｌと言う）の水溶液に所定量の水溶性高分子を
添加し、粘度が２００ｃｐｓ以上の七ツマー水溶液を調
製する。

■　この七ツマー水溶液を繊維ウェブの片面に付着せし
める。ここで片面にモノマーを付着せしめるとはウェブ
の反対側にモノマーが露出しないようにモノマーを付着
せしめることを意味する。

■　繊維ウェブの片面に付着したモノマーｆａ）を公知
の重合方法により吸水性ポリマーに転換し、吸水性ポリ
マーが片面に付着した繊維ウェブを得る。

■　次いで、粘着剤または粘着剤を含浸した両面テープ
を繊維ウェブの吸水性ポリマーが付着した面に塗布また
は貼合わせて目的とする吸水性シートを得る。

本発明では、前記モノマー（ａｌを繊維ウェブの反対側
に露出しないようにウェブの片面側に含浸付着せしめた
後重合することにより吸水ポリマーを繊維ウェブに付着
させているので、吸水性ポリマーが繊維ウェブ中に均一
に分布している。このため、吸水・吸湿特性が阻害され
ることがなく、また吸水・吸湿時にシートに凹凸が生じ
難くなる。

これに対し、従来のように、吸水性ポリマーの微粉末を
不織布などに含浸付着した場合にはポリマーの分布に偏
りが生じ易く、そのため吸水・吸湿特性が低下したり、
吸水・吸湿時にシートに凹凸が生じ易くなったりしてい
た。

本発明に用いられる繊維ウェブとしては、通気性のウェ
ブであれば特に制限なく、吸水性シートを用いる場所・
条件・目的に応じて適宜選択して用いることができ、例
えば、ナイロン・ポリエステル・ポリオレフィン・レー
ヨン・パルプ・セルロース等の繊維からなる紙・不織布
・織布等の繊維ウェブが挙げられる。繊維ウェブの厚み
は特に制限はないが、平面上に上面開放の状態で静置し
たときに、たとえば、０．１〜５０μｍ程度である前記
モノマー（ａｌとしては、カルボキシル基・スルホン酸
基・アミド基・ヒドロキシル基・ポリオキシアルキレン
基・アミノ基等の親水基を有する水溶性エチレン性不飽
和モノマーが挙げられ、具体的には、アクリル酸、メタ
クリル酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸
、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、２−
（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸、ヒニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、な
らびに、それらのリチウム、ナトリウム、カリウム等の
アルカリ金属塩やアンモニウム塩、（メタ）アクリルア
ミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロ
キシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリ
コールモノ　（メタ）アクリレート、ポリプロピレング
リコールモノ　（メタ）アクリレート、メトキシポリエ
チレングリコールモノ　（メタ）アクリレート、メトキ
シポリプロピレングリコールモノ　（メタ）アクリレー
ト等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を
用いることができる。中でも好ましくは（メタ）アクリ
ル酸およびその塩、２−（メタ）アクリロイルエタンス
ルホン酸およびその塩、２−（メタ）アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸およびその塩並びに（メ
タ）アクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも
１種のモノマーである。得られる吸水性シートの吸水特
性の観点から、特に好ましくは、アクリル酸およびその
アルカリ金属塩であり、アクリル酸及びそのアルカリ金
属塩を５０モル％以上含むことが好ましい。

本発明では、吸水性シートの使用条件に応じて架橋剤（
以下、このような架橋剤を架橋剤（Ａ）と言う）を使用
することができる。架橋剤（Ａ）の使用は、吸水性ポリ
マーの吸水倍率を調節し吸水性シート表面の凹凸や吸水
性ポリマーと粘着剤の剥離を防止したり、吸水性ポリマ
ーの耐久性を高める等の点で好ましい。使用する架橋剤
（Ａ）としては、例えば、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、Ｎ、Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリル
アミド、トリメチロールプロパントリ　（メタ）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、ポリエチレングリコール、グリセリン、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カルボキシル基や
スルホン酸基と反応する官能基を２個以上有する化合物
が挙げられる。

モノマー（ａｌと、架橋剤（Ａ）との使用割合は、たと
えば、モノマー全体１００重量部に対して架橋剤（Ａ）
０．００５〜５重量部とされる。この範囲を外れると、
得られる吸水性シートの吸水特性が低下するおそれがあ
る。

モノマー（ａｌおよび架橋剤（Ａ）は好ましくは水溶液
の状態で使用される。この水溶液の固形分濃度は一般に
たとえば３０重量％〜飽和濃度とするのがよい、この範
囲を外れるとモノマーの重合性が低下したり、得られる
吸水性シートの吸水・吸湿特性が低下したりする場合が
ある。

本発明において、前記モノマー（ａｌならびに必要に応
じて架橋剤（Ａ）を含む水溶液（以下、モノマー水溶液
と略すことがある）を繊維ウェブの片面に反対側の面に
露出しないように付着せしめる手段としては、たとえば
、 密度の大きい（たとえば、密度０．０１ｇ１０Ｊ以上）
ｍ維つェブや厚手の（たとえば、厚み１ｆ１以上）ウェ
ブ等特定のウェブを用いたり； 非常に細かい液滴（たとえば、大きさ５００μｍ以下）
となるよう七ツマー水溶液を噴霧する等特定の手段で塗
布したり； ウェブへの七ツマー溶液の付着量を少なくする（たとえ
ば、ウェブ１重量部に対し１重量部以下）等付着量をコ
ントロールしたり； モノマー溶液の粘度をコントロールしたり（たとえば、
粘度２００〜５００００ｃｐｓ）Ｈすること等が挙げら
れ、これらの手段を単独で用いたり、あるいは、２以上
組み合わせて用いたりすることにより成される。これら
手段の中では、得られる吸水性シートの吸水・吸湿特性
や製造のしやすさなどを考慮すると七ツマー溶液の粘度
をコントロールする手段が好ましい。

七ツマー溶液の粘度をコントロールする場合、七ツマー
水溶液の粘度を２００ｃｐｓ以上にして繊維ウェブの片
側に付着せしめることが重要である。これは、粘度を２
００ｃｐｓ以上にすることにより次のような効果が得ら
れるからである。すなわち、吸水性ポリマーを形成する
モノマーが繊維ウェブに過度に浸透するのが防がれるた
め、七ツマー塗工時や重合時に反対側に露出したり偏っ
たりすることや繊維ウェブから脱落したりすることを防
ぐことができる。また粘度を２００ｃｐｓ以上にするこ
とにより、繊維ウェブへの浸透の程度を適宜調節するこ
とができるため、重合後膜水性ポリマーが繊維ウェブ中
に一定の厚みの範囲内で均一に分布し、吸水性シートの
吸水・吸湿特性を向上させる。

上記の如く七ツマー水溶液の粘度を２００ｃｐｓとする
には、たとえば、水溶性高分子化合物を七ツマー水溶液
に添加することにより達成される。

本発明に使用される水溶性高分子化合物としては、七ツ
マー水溶液の粘度を２００ｃｐｓ以上に増粘するもので
有れば特に制限なく、例えばポリアクリル酸又はその塩
、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ
アクリルアミド、ヒドロキシエチルセルロース等が挙げ
られ、中でも増粘効果や得られる吸水性シートの吸水・
吸湿特性の面からヒドロキシエチルセルロースが好マシ
い水溶性高分子化合物の添加量としてはモノマー水溶液
の粘度を２００ｃｐｓ以上に増粘させるに十分な量で有
ればよ（、水溶性高分子化合物の種類により適宜決定さ
れる。しかしながら七ツマー水溶液の粘度が５００００
ｃｐｓを超えるような高濃度では、繊維ウェブへのモノ
マー水溶液の浸透性が低下し吸水性シートの吸水・吸湿
特性を損なうことがある。このため、水溶性高分子化合
物の添加量は、モノマー水溶液の粘度が５００００Ｃｐ
Ｓ以下になるようにするのが好ましい。

前記水溶性不飽和モノマー及び架橋剤を含む水溶液を繊
維ウェブの片面に付着させる方法としては、公知の印刷
印捺方法を用いることができ、バーコーター・キスコー
ター・グラビアコーター・スプレー・刷毛塗り等が挙げ
られる。

繊維ウェブへのモノマー水溶液の付着量は特に制限ない
が、得られる吸水性シートの吸水・吸湿特性を考慮すれ
ば、重合後膜水性ポリマーが繊維ウェブ１重量部に対し
０．１〜１０重量部付着するようモノマー水溶液を付着
させることが好ましく、より好ましくは０．２〜５重量
部である。ポリマー量が０．１重量部未満では吸水量・
吸湿量が少なく、またポリマー量が１０重量部を超えて
も単位面積当りの吸水・吸湿量は増えず、かえって吸水
・吸湿速度が低下したりすることがあり好ましくない。

繊維ウェブの片面に付着した前記モノマー（ａ）を重合
せしめる方法としては、従来公知の方法を用いることが
できる。例えば、 モノマーを付着せしめた繊維ウェブに電子線を照射する
ことによりモノマーの重合を行う方法−過硫酸塩や過酸
化水素や２，２”−アゾビス（２アミジノプロパン）２
塩酸塩等の水溶性ラジカル重合開始剤の作用により、重
合不活性な面の間に挟みつけたりあるいは窒素ガスや水
蒸気等の重合不活性な雰囲気下オーブン中などで熱重合
する方法； 酸化性開始剤と還元剤との作用により重合を行う方法； 光重合開始剤の作用により紫外線照射等により光重合す
る方法； 等が挙げられる。

本発明で用いられる粘着剤としては、たとえば、吸水性
シート中の吸水性ポリマーが吸水・吸湿した状態で剥が
れない程度に耐水性があれば従来公知のものいずれもが
使用することができ、吸水性シートを使用する場所・条
件・用途に応じて各種粘着剤の中から選択し用いること
ができる。具体的にはアクリル酸ブチルやアクリル酸２
エチルヘキシル等を主成分とするアクリル系粘着剤、天
然ゴムや各種合成ゴム等を主成分とするゴム系粘着剤、
シリコーン系粘着剤等が挙げられ、これらの一種または
二種以上をそのまま、あるいは必要に応じて架橋剤・可
塑剤・粘着付与剤・酸化防止剤その他の添加剤を添加し
た形で使用することができる。これら粘着剤の中では耐
候性や耐久性等の性能の点でアクリル系粘着剤の使用が
好ましく、耐水性などの点で特に好ましくはアクリル系
溶剤型粘着剤である。

粘着剤層を吸水性ポリマーが重合により片面に付着した
繊維ウェブに設ける方法としては、例えば粘着剤を吸水
性ポリマー付着面に直接塗布したのち乾燥する方法、粘
着剤を塗布し乾燥した離型紙から転着する方法、離型紙
の上に粘着剤を含浸した両面テープをラミネートし、更
に吸水性ポリマーが重合により付着した繊維ウェブをラ
ミネートする方法などが挙げられる。

本発明において、必要に応じ防カビ剤を用いることがで
き、防カビ剤として、たとえば、ベンズイミダゾール系
化合物、フェノール系化合物、チアゾール系化合物等が
挙げられる。これら防カビ剤の１種又は２種以上を用い
ることができる。これら防カビ剤は繊維ウェブ・吸水性
ポリマー・粘着剤の何れの部分にでも添加することがで
きる。

また、４級アンモニウム基を有する（メタ）アクリル酸
アルキルエステルまたはＮ−置換（メタ）アクリルアミ
ドを吸水性ポリマーを形成するモノマーまたは粘着剤を
形成するモノマーと共重合させることによりカビの発生
を防止することもできる。

〔実　施　例〕

以下実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明が以
下の実施例にのみ限定されるものではない。

一実施例１− ７５％が水酸化ナトリウムによって中和された部分中和
アクリル酸水溶液（七ツマー濃度３７重量％）１００重
量部にＮ、Ｎ’　　−メチレンビスアクリルアミド１．
３重量部、過硫酸ナトリウム０２重量部、ヒドロキシエ
チルセルロース（ダイセル化学工業■製ＥＰ−８５０）
０．７重量部を溶解し、次いで窒素ガスで七ツマー水溶
液中の溶存酸素を除去した。この七ツマー水溶液の粘度
を２０℃においてブルンクフィールド粘度針（ローター
回転数３ｒｐｍ）で測定したところ（以下の実施例にお
いても同様）、６９００ｃｐｓであった。

この七ツマー水溶液を坪量９５ｇ／ｒｒｒのレーヨンポ
リエステル混紡製不織布の片側に、不織布の反対側に露
出しないようキスコーティングし七ツマー水溶液の付着
量を１００ｇ／ｎｌとした。

次いで、このモノマー水溶液が付着した不織布を窒素雰
囲気下１２０℃で５分間保持しモノマーの重合を行い、
吸水性ポリマーが片側に付着した繊維ウェブを得た。

この吸水性ポリマーが片側に付着した繊維ウェブのポリ
マー付着面に、イソシアネート架橋可能な固形分４５重
量％の市販のアクリル系溶剤型粘着剤に所定量の三官能
イソシアネート架橋剤を配合した混合物を乾燥後の厚み
が３０μｍとなるよう離型紙上に塗布し乾燥させ溶剤を
揮発させた後転着し、本発明の吸水性シート（１）を得
た。

この吸水性シートをガラス製ビーカーの周りに貼り、温
度２５℃、相対湿度６０％の雰囲気下ビーカーの中に５
℃の氷水を入れたところ結露は全く生じず吸水性シート
の表面も乾いたままであった。またポリマーの脱落も全
くなかった。

一実施例２一 実施例１において繊維ウェブに坪量４０ｇ／ｒｒｒの紙
を用いた他は実施例１と同様にして本発明の吸水性シー
ト（２）を得た。

この吸水性シートをガラス製ビーカーの周りに貼り、温
度２５℃、相対湿度６０％の雰囲気下ビーカーの中に５
℃の氷水を入れたところ結露は全く生じず吸水性シート
の表面も乾いたままであった。またポリマーの脱落も全
くなかった。

一実施例３一 実施例１において繊維ウェブに坪量６０ｇｈｄのポリプ
ロピレン製スパンポンド不織布をを用いた他は実施例１
と同様にして本発明の吸水性シート（３）を得た。

この吸水性シートをガラス製ビーカーの周りに貼り、温
度２５℃、相対湿度６０％の雰囲気下ビーカーの中に５
℃の氷水を入れたところ結露は全（生じず吸水性シート
の表面も乾いたままであった。またポリマーの脱落も全
くなかった。

一実施例４一 実施例１においてヒドロキシエチルセルロースの添加量
を０．３５重量部とした七ツマー水溶液を坪１５０ｇ／
％のバルブマットの片側にキスコーティングした他は実
施例１と同様にして本発明の吸水性シート（４）を得た
。なお、七ツマー水溶液の粘度は６００ｃｐｓであった
。

この吸水性シートをガラス製ビーカーの周りに貼り、温
度２５℃、相対湿度６０％の雰囲気下ビーカーの中に５
℃の氷水を入れたところ結露は全く生じず吸水性シート
の表面も乾いたままであった。またポリマーの脱落も全
くなかった。

比較例１− 実施例工の七ツマー水溶液に実施例１のレーヨン−ポリ
エステル混紡不織布を浸漬した後ローラーで絞り取り七
ツマー水溶液の付着量を１００ｇ／−とした。

この七ツマー水溶液が全面に含浸付着した不織布を窒素
雰囲気下１２０℃で５分間保持しモノマーの重合を行い
、吸水性ポリマーが全面に付着した繊維ウェブを得た。

この吸水性ポリマーが全面に付着した繊維ウェブに実施
例１と同様にして粘着剤層を設け、比較吸水性シート（
１）を得た。

この比較吸水性シートをガラス製ビーカーの周りに貼り
、温度２５℃、相対湿度６０％の雰囲気下ビーカーの中
に５℃の氷水を入れたところ結露は全く生じなかったも
のの、吸水性シートの表面はややしっとりしていた。ポ
リマーの脱落は全くなかった。

一比較例２− ２０重量％クロロブレンゴム−トルエン溶液に、メチル
エチルケトン２０重量部を混合した後、純水中の吸水倍
率が１００倍の市販のポリアクリル酸ナトリウム系吸水
性ポリマー１６重量部を加え分散させた。

このポリマー分散液を実施例１の不織布の片側に反対側
に襲出しないようにアプリケーターで塗布し、乾燥して
吸水性ポリマーの付着量を５０ｇ／ｄとした。

この吸水性ポリマーがクロロプレンゴムをバインダーと
して付着した不織布のポリマー付着面に実施例１と同様
にして粘着剤層を設け、比較吸水性シート（２）を得た
。

この吸水性シートをガラス製ビーカーの周りに貼り、温
度２５℃、相対湿度６０％の雰囲気下ビーカーの中に５
℃の氷水を入れたところ、約３０仔後比較吸水性シート
（２）の表面に結露が発生し、端の部分からポリマーが
一部脱落していた。

更に放置すると、吸水性ポリマーが比較吸水性シー）（
２）から脱落し粘着剤層から不織布が一部剥離した。

〔発明の効果〕

本発明の吸水性シートは以下に示すような効果を奏する
。

■吸水性ポリマーが重合により繊維ウェブに結合してい
るので、多量の水性液体や水蒸気を吸湿した際にポリマ
ーの脱落や移動がない。

■粘着剤により水や水蒸気の発生しやすい箇所に直接語
ることができる。

■吸水性ポリマーが表面に露出しないので風合いが良好
となり、またポリマーが直接手などに接することがない
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　重合により吸水性ポリマーに転換し得る水溶性エチ
   レン性不飽和モノマーの重合により吸水性ポリマーが片
   面に付着した繊維ウェブの吸水性ポリマーの付着した側
   に粘着剤層を設けてなる吸水性シート。 ２　重合により吸水性ポリマーを形成し得る水溶性エチ
   レン性不飽和モノマーと水溶性高分子化合物とを含み粘
   度２００ｃｐｓ以上に調整された水溶液を繊維ウェブの
   片側に付着せしめた後、前記モノマーの重合を行って吸
   水性ポリマーを繊維ウェブに付着させ、ついで吸水性ポ
   リマーが片面に付着した繊維ウェブの吸水性ポリマーの
   付着した側に粘着剤層を設ける吸水性シートの製造方法
   。 ３　水溶性高分子化合物がヒドロキシエチルセルロース
   である請求項２記載の吸水性シートの製造方法。