JPH0563831U - 吸水性シート及びそれに用いる吸水性塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高い吸水能力が要求される防水ケーブル等に適
用されても充分に耐えられる吸水性シートを提供する。 【構成】基材シート上に、ウレタン系吸水性塗料、アク
リル系吸水性塗料を順に塗布してなることを特徴とする
吸水性シート。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、水又は塩等の水溶液と接触した場合に、水又は水溶液を吸収して膨 潤し、水分の移動を阻止する吸水性シートに係り、特に、その吸水能力を高めた 吸水性シートの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の吸水性シートとしては、図２に示すように基材シートａと、樹脂バイ ンダーと水不溶性吸水性樹脂粉末とからなる吸水性塗料層ｂとでその主要部を構 成するものが知られている。

【０００３】 これらは、比較的高い吸水能力が要求される商品、例えば、生理用品、おむつ 、使い捨て雑巾、ペーパータオル、医療用ガーゼ等に広く利用され、近年におい てはより高い吸水能力が要求される防水ケーブル（光ファイバーケーブルや電力 ケーブル等）への適用も一部において実用化されている。

【０００４】 上記吸水性シートが適用された防水ケーブルの一例として、光ファイバーケー ブルを挙げて説明する。この光ファイバーケーブルは、図３に示すように鋼線又 は繊維強化プラスチックにより形成された中心抗張力体ｃと、この周囲にポリプ ロピレンヤーンの介在緩衝層ｄと共に撚合された複数の光ファイバー芯線ｅ〜ｅ ’と、その内側に上記吸収性塗料層がくるようにして、これらの外周に巻回され た吸水性シートｆと、この吸水性シートｆの外周に設けられたラップ層ｇ（アル ミニウムテープとポリエチレンとの積層体）と、さらにこの外周に設けられたポ リエチレン等のシース層ｈとでその主要部が構成されている。

【０００５】 上記シース層ｈやラップ層ｇが破損した場合、その破損部位から侵入する雨水 や海水等は上記吸水性シートｆの吸水性塗料層により吸収され、この吸水性塗料 層が膨潤してその破損部位を閉塞することになる。これにより、光ファイバーケ ーブルｉ内部への浸水が防止できると共に光ファイバーケーブルｉの長さ方向へ の浸水（走水）の防止をも図れるものでる。

【０００６】 ところで、上記吸水性塗料層の主要部を構成するデンプン−アクリル酸ソーダ グラフト共重合体等の水不溶性吸水性樹脂は、そのほとんどが固着性の低い粉末 であり、基材シートへの直接適用が困難なため、従来においては上述したように 樹脂バインダーを用いて、この樹脂バインダーを介して上記水不溶性吸水性樹脂 粉末を基材シートへ接着させる方法が採られている。

【０００７】 そして、この樹脂バインダーとしては、上記基材シートへの接着性や水不溶性 吸水性樹脂との親和性等を考慮して、例えば、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重 合樹脂や塩素化ポリプロピレン樹脂（特公昭６３−１９５４５号公報参照）、又 は、ポリアミド系樹脂、線状熱可塑性ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニ ル共重合体樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ウレタン樹脂（特公昭６３−４０６６５ 号公報、特公昭６３−６３３７６号公報参照）等が適用されている。

【０００８】 しかし、これらの樹脂バインダーは疎水性の樹脂であり、これら疎水性樹脂と 水不溶性吸水性樹脂粉末とでその主要部が構成される吸水性塗料層も疎水性を帯 びるため、その濡れ性が悪く、この吸水性塗料層と水又は塩等の水溶液とが接触 した場合に、必ずしもその吸水性能を充分に発揮できないという問題点があった 。

【０００９】 これはすなわち、水分に対する樹脂バインダーの不親和性により、水不溶性吸 水性樹脂粉末と水分との接触が阻害され易く、吸水作用に利用される吸水性塗料 層中の水不溶性吸水性樹脂粉末が、水分と接触し易い領域に存在するものに限ら れてしまうため、僅かな吸水量で飽和状態に達し、初期の吸水でその後の吸水能 力が極端に低下してしまうためである。

【００１０】 従って、高い吸水能力を要求される光ファイバーケーブル等に、この吸水性シ ートが適用された場合、上述したように僅かな吸水量でその吸水性能が低下して しまうため、走水等が起り易く、亀裂等が生じていない部位の光ファイバーケー ブルまでもが破損されて使用できなくなったり、この光ファイバーケーブルに接 続された機器等をも劣化させてしまう問題点がある。かつ、侵入した海水等に上 記光ファイバーケーブル内の光ファイバー芯線が長時間浸されると、強度の低下 を引起こし、最悪の場合、この光ファイバー芯線にかかっている張力により光フ ァイバー芯線が破断されてしまうという問題点があった。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は以上のような問題点に着目してなされたもので、その課題とするとこ ろは、高い吸水能力が要求される防水ケーブル等に適用されても充分に耐えられ る吸水性シートを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案はこのような課題を解決するため、基材シート上に、ウレタン系吸水性 塗料、アクリル系吸水性塗料を順に塗布してなることを特徴とする吸水性シート を提供するものである。ここでウレタン系吸水性塗料としては、ウレタン系樹脂 １００重量部に対して水不溶性吸水性樹脂粉末が２００〜８００重量部で、水に 溶解する有機化合物、又はその塩が、２〜３５重量部であることを特徴とし、ア クリル系吸水性塗料としては、アクリル系樹脂１００重量部に対して水不溶性吸 水性樹脂粉末が２５０〜１０００重量部で、水に溶解する有機化合物、又はその 塩が、２〜５０重量部であることを特徴としている。また、ここでの水不溶性吸 水性樹脂粉末が平均粒径１００〜２００μｍのものが１００重量部に対して平均 粒径５〜５０μｍのものがウレタン系吸水性塗料で１０〜４５重量部、アクリル 系吸水性塗料で２５〜１００重量部であることから構成されることを特徴として いる。また、ここでの水に溶解する有機化合物、又はその塩は、水１００ｇに溶 解しうる溶質の最大質量が、１×１０² ｇ以上であることを特徴とするものであ る。

【００１３】 以下、本考案を詳細に説明する。 本考案の吸水性シートの構成は、基材シートである不織布に、バインダーがウ レタン系樹脂であるウレタン系吸水性塗料を塗布し、さらにバインダーがアクリ ル系樹脂であるアクリル系吸水性塗料を塗布したものである。

【００１４】 本考案の吸水性シートに係る吸水性塗料を塗布する基材シートとしては、ポリ エチレンテレフタネート、セルロースパルプ、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ ウレタン、ビニロン、アクリルらの不織布が使用される。

【００１５】 本考案の吸水性シートに係る吸水性塗料に用いる樹脂バインダーは、上記の通 り、ウレタン系樹脂とアクリル系樹脂である。

【００１６】 本考案の吸水性シートに係る吸水性塗料に用いられる水不溶性吸水性樹脂粉末 としては、デンプン−アクリル酸ソーダグラフト重合体、デンプン−アクリロニ トリルグラフト重合体の加水分解物、一部架橋されたデンプン−ポリアクリル酸 共重合体、一部架橋されたデンプン−ポリメタクリル酸共重合体、一部架橋され たデンプン−ポリメタクリル酸メチルの加水分解物及び、上記物質の塩等のデン プン−グラフト重合系のもの、又はポリアクリル酸塩の部分架橋物、ポリイソブ チレン−無水マレイン酸共重合体、メタクリル酸メチル−酢酸ビニル共重合体の 加水分解物に代表される架橋合成樹脂系のもの等が挙げられるが、基本的には水 溶性高分子を部分架橋して不溶化したもので、このものが水又は塩らの水溶液と 接した場合に速やかに水又は水溶液を吸収して膨潤し、水分を保持する性質を有 しているものであれば特に限定されるものではない。

【００１７】 また、上記水不溶性吸水性樹脂粉末の粒径は、以下に示す理由から通常５μｍ 以上２００μｍ以下がよい。すなわちその粒径が２００μｍより粗いと吸水性塗 料としたときの安定性や流動性、塗布作業性に問題が生じ、更に塗布面の平滑性 、均一性にも欠け、塗布した後では基材シートからの脱落が目立ってくる弊害が ある。一方、５μｍ未満の微粉末では１ｇ当たりの吸水能力が低下すると共に凝 集し易いためその取扱いが困難になる弊害を有する。なお、上記水不溶性吸水性 樹脂粉末は、形状的には球形に近い方が吸水性能と作業性に優れているが、この 形状に限定されるものではない。

【００１８】 本考案の吸水性シートに係る吸水性塗料に用いられる水に溶解する有機化合物 、又はその塩は、水１００ｇに溶解しうる無水物としての溶質の最大質量が、１ ×１０² ｇ以上のものを使用する。これらは具体的には、ギ酸アンモニウム塩、 サリチル酸アンモニウム塩、ｎ−ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、テ トラエチルアンモニウムブロミド、４−アミノ酪酸などである。

【００１９】 以下に、本考案の吸水性シートに係る吸水性塗料の製造方法を説明する。 上記の樹脂バインダーと、水不溶性吸水性樹脂粉末と、水に溶解する有機化合 物、又はその塩とを適宜配合して吸水性塗料とするが、その場合の溶媒としては 、メタノール、エタノールらのアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチルらの酢酸 エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンらのケト ン類、ｎ−ヘキサン、トルエンらの炭化素系を適用できる。

【００２０】 なお、上記吸水性塗料は樹脂バインダーを溶解した大量の溶媒中に大量の水不 溶性吸水性樹脂粉末が分散されたディスパージョン状塗料として適用されるが、 塗料の安定性、粘度、流動性、塗布作業性らを改善するために非水系の分散剤、 粘度調整剤、着色剤等の添加剤を総固型分当り２重量％以下加えることが望まし い。更に、吸水性シートの用途に応じて、防腐剤、殺菌剤、香料、脱臭剤らも添 加してもよい。

【００２１】 また、配合する際の混合手段としては、ディスパーで攪拌してもよいが、アト ライター、ボールミル等のよりエネルギーの高い混合法を採用することが望まし い。

【００２２】 これら吸水性塗料を基材シートに塗布する手段としては、溶剤系塗料に用いら れる通常の塗布工法がそのまま適用できるが、上記吸水性塗料が乾燥性の高い溶 剤を大量に含むディスパージョン状塗料の場合にはグラビア方式、ロールコート 方式、フローコート方式、ディッピング方式らが好ましい。なお、吸水性塗料の 粘度やノズル形状らを適宜調整することによりスプレー方式の適用も可能である 。

【００２３】 また、本考案の請求項１に係る吸水性シートの適用範囲については、従来と同 様であり、これは、高い吸水能力が要求される生理用品、おむつ、使い捨て雑巾 、ペーパータオル、医療用ガーゼらの商品に加え、光ファイバーケーブルらの防 水ケーブルへの適用も可能である。

【００２４】 なお、光ファイバーケーブル等の吸水性シートとして適用する場合、上記吸水 性シートを帯状に裁断し、この吸水性シートを介在緩衝層と共に撚合された複数 の光ファイバー芯線の外周面に対しスパイラル状に巻き付けて使用するものであ る。

【００２５】

【作用】

本考案の構成により、不織布面より水が接触した際、まず、バインダーがウレ タン系樹脂であるウレタン系吸水性塗料の層にて水がゆっくりした速度で浸透、 吸収され、水不溶性吸水性樹脂が膨潤する。この層で吸収、浸透止水できなかっ た水を、次のバインダーがアクリル系樹脂であるアクリル系吸水性塗料の層にて 速やかに吸収し、水不溶性吸水性樹脂を膨潤させるという作用が得られる。

【００２６】 各バインダー樹脂に対する水不溶性吸水性樹脂は、その配合割合が少なすぎれ ば吸水能力が充分に発揮出来ず、多すぎれば割合として樹脂バインダーの添加量 が不足し、基材シート上に水不溶性吸水性樹脂を保持することが困難になる。同 様の理由から、平均粒径１００〜２００μｍに対して平均粒径５〜５０μｍのも のが混入される。

【００２７】 各吸水性塗料に、水１００ｇに溶解しうる溶質の最大質量が１×１０² ｇ以上 である有機化合物、又はその塩を添加しているのは、ウレタン樹脂は、水と接触 した場合、水を全くはじき、浸透することなく、ヌレ性も悪く、また、アクリル 樹脂は、水と接触した場合、水をはじくが、経時と共にヌレ性も良くなり、浸透 を開始する。つまり、ウレタン樹脂やアクリル樹脂に、水に溶解する有機化合物 、又はその塩を適量添加すると、水のヌレ性が良くなり、速やかに水が浸透する 。理由は定かではないが、樹脂層内に水が浸透する通路のようなものが形成され るためと思われる。

【００２８】 各バインダー樹脂に対する有機化合物、又はその塩は、その配合割合が少なす ぎれば上記の推測される作用が得られず、多すぎれば吸水性塗料が溶解し、脱落 、流出してしまう。

【００２９】

【実施例】

表１に示す組成と重量部比によって、吸水性塗料を作成した。

【００３０】

【表１】

【００３１】 実施例１〜３、比較例１〜１２の吸水性塗料を、表２に示すような構成と厚み によって、吸水性シートを作成した。

【００３２】

【表２】

【００３３】 実施例３、比較例１３〜２４の吸水性シートに対し、下記の確認試験を行った 。

【００３４】 ＜走水試験＞ 図４に示すようにして、長さ３ｍの平板に幅１．５ｍｍ、深さ２．５ｍｍの溝 を設け、その上に吸水性シートを不織布を上、吸水性塗料を下にしてのせ、さら に平板をのせて挟み、中央から１ｍの水圧をかけ、２４時間放置し、水走りの有 無を確認する。走水距離は、７５ｃｍ以下を合格とする。

【００３５】 ＜塗工性＞ 各組成の吸水性塗料をポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布する際の 作業性と塗工むらをチェックし、粘着性に欠けて作業性が悪かったり塗工むらが ある場合を×、このようなことが無い場合を○、その中間を△で評価した。

【００３６】 ＜密着性＞ 各吸水性シートの吸水性塗料の層を爪により引っ掻いてその剥がれ状態を視覚 により確認した。そして、剥がれ易い場合が×、剥がれ難い場合が○、その中間 を△で評価した。

【００３７】 ＜ブロッキング性＞ 複数枚重ね合わせた吸水性シートを各々用意し、これに４０℃、２０％ＲＨの 条件下において５００ｇ／ｃｍ² の圧力をかけ、上側と下側の吸水性シートが接 着されるか否かをチェックし、接着が無い場合を○、ある場合を×、その中間を △で評価した。

【００３８】 ＜柔軟性＞ 吸水性シートの吸水性塗料層が柔軟性を有しているか否かを各吸水性シートを 光ファイバーケーブルに巻き付けることによりチェックし、柔軟性がある場合を ○、堅くて巻き付けることが困難な場合を×、その中間を△で評価した。

【００３９】 結果を表３に示す。

【００４０】

【表３】

【００４１】 表３の結果が示す通り、本考案の吸水性シートは、塗工性、密着性、ブロッキ ング性、柔軟性に優れており、走水が短い距離で停止しており、光ファイバーケ ーブルに使用しても効果のあることが確認された。

【００４２】

【考案の効果】

以上説明した様に、本考案による吸水性塗料は、これを疎水性のプラスチック フィルム等の基板に塗布して吸水性シートとすると、水に接触したとき速やかに 吸水性塗料の層内に水が浸透し、続いて水不溶性吸水性樹脂粉末が吸水作用を発 現して膨潤する特徴を有するため、光ファイバーケーブル等の様に狭い所での使 用中に浸水があると、水の侵入と走水が効果的に阻止される。

【００４３】 したがって、本考案の吸水性シートを用いた光ファイバーケーブルは、その芯 線が保護され、シース外壁が破損して浸水があっても、水の悪影響を殆ど受ける ことがない。また、製造方法にしても、吸水性シートによって光ファイバー心線 を挟んだり、スパイラル状に巻装するだけであるから自動化が容易であり、しか も、現場での接続作業も簡単であるので、その工業的価値は極めて大である。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る吸水性シートの斜視図で
ある。

【図２】従来の吸水性シートの斜視図である。

【図３】従来の吸水性シートが適用されている光ファイ
バーケーブルの断面の説明図である。

【図４】本考案の実施例に係る走水試験の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…基材テープ ２…吸水性塗料層 ａ…基材シート ｂ…吸水性塗料層 ｃ…中心張力体 ｄ…介在緩衝層 ｅ、ｅ’…光ファイバー層 ｆ…吸水性シート ｇ…ラップ層 ｈ…シース層 ｉ…光ファイバーケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 7/02 7188−4Ｆ Ｈ０１Ｂ 7/28 Ｅ 7244−5Ｇ

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基材シート上に、ウレタン系吸水性塗料、
   アクリル系吸水性塗料を順に塗布してなることを特徴と
   する吸水性シート。
2. 【請求項２】ウレタン系樹脂１００重量部に対して水不
   溶性吸水性樹脂粉末が２００〜８００重量部で、水に溶
   解する有機化合物、又はその塩が、２〜３５重量部であ
   ることを特徴とする請求項１記載のウレタン系吸水性塗
   料。
3. 【請求項３】アクリル系樹脂１００重量部に対して水不
   溶性吸水性樹脂粉末が２５０〜１０００重量部で、水に
   溶解する有機化合物、又はその塩が、２〜５０重量部で
   あることを特徴とする請求項１記載のアクリル系吸水性
   塗料。
4. 【請求項４】水不溶性吸水性樹脂粉末が平均粒径１００
   〜２００μｍのものが１００重量部に対して平均粒径５
   〜５０μｍのものが１０〜４５重量部であることから構
   成されることを特徴とする請求項２に記載のウレタン系
   吸水性塗料。
5. 【請求項５】水不溶性吸水性樹脂粉末が平均粒径１００
   〜２００μｍのものが１００重量部に対して平均粒径５
   〜５０μｍのものが２５〜１００重量部であることから
   構成されることを特徴とする請求項２に記載のアクリル
   系吸水性塗料。
6. 【請求項６】水に溶解する有機化合物、又はその塩は、
   水１００ｇに溶解しうる溶質の最大質量が、１×１０²
   ｇ以上であることを特徴とする請求項２に記載のウレタ
   ン系吸水性塗料。
7. 【請求項７】水に溶解する有機化合物、又はその塩は、
   水１００ｇに溶解しうる溶質の最大質量が、１×１０²
   ｇ以上であることを特徴とする請求項３に記載のアクリ
   ル系吸水性塗料。