JPH1076589A - 吸水性複合体および吸水性物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 漏れが生じず、かつ吸水力、保水力および柔
軟性に優れた新規な吸水性複合体およびこれを用いた吸
水性物品を提供する。 【解決手段】 少なくとも総重量に対し３０重量％の吸
水性ポリマーを含有し、液体を吸収したときの下記式で
特定される膨張異方性が３以上であることを特徴とする
吸水性複合体およびこれを用いた吸水性物品である。 膨張異方性＝（Ｅｚ／Ｅｘ＋Ｅｚ／Ｅｙ）／２ （ただし、Ｅｘ、ＥｙおよびＥｚは、それぞれ、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の線膨潤倍率である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な吸水性複合
体および吸水性物品に関するものである。詳しくは、漏
れが生じず、かつ吸水力、保水力および柔軟性に優れた
新規な吸収性構体およびこれを用いた吸水性物品に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、生理用ナプキンや紙おむつ等
の吸水性物品では、吸水力、保水力に優れる吸水性ポリ
マーが、パルプや吸水紙等に代わる吸収素材として注目
を集め、応用開発が進められてきた。この吸水性ポリマ
ーは、体液の吸収速度に限度があり、また、体液に濡れ
ないと体液を吸収できないため、吸水性物品では、吸収
速度の速いパルプ等と併用して用いられることが多い。

【０００３】しかし、吸水性物品中のパルプは乾燥時に
はある程度の圧縮及び曲げ回復性を示すが、湿潤時には
極度に強度が低下し、殆どそれらの回復性を示さない。
このため、従来の吸水性物品では、体液で湿潤した吸水
性物品に人体の運動による複雑な応力が加わると、パル
プが変形して吸水性物品にヨレや片寄りを生じ、体液が
そのヨレを伝わって流れ、横漏れを生ずるという問題が
あった。また、体液で湿潤することによりパルプの嵩が
減少し、これにより吸水性物品と人体との間に隙間をつ
くる原因となり、同様に漏れを生じていた。

【０００４】そこで、これらの問題点を解決すべく現在
までに各種の検討が行われてきた。たとえば、特公平３
−６７７１２号公報には、吸水性ポリマーを支持体上に
固定しシート化したものを吸水性物品中に使用すること
により、装着時の応力に対するヨレ、片寄りを防止する
方法が示されている。しかし、これらのシートは吸水時
の膨張異方性が低く、吸水性物品と人体との密着性につ
いては改善されていない。また、特開平３−１６２８５
５号公報、特開平２−２８９６０８号公報には、異方膨
張性を有したセルローススポンジ、ポリウレタンフォー
ムを吸水性物品中に使用することにより、吸収速度およ
び人体との密着性を改善したものが示されている。しか
し、いずれの方法も、圧縮されたスポンジやフォームが
水と接触したときに発現する弾性復元力だけを利用した
もので、吸水性物品に含有される吸水性ポリマーは、保
水能力の低いスポンジやフォームに一時的に保持された
水分を吸収し保水するだけにしか用いられておらず、吸
収体自身の膨張には殆ど寄与していない。そのため、お
むつ等の吸水性物品に必要とされる高加圧下での吸収力
が低いという欠点を有していた。また、これらのスポン
ジ、フォーム中に吸水性ポリマーを、膨張異方性が発現
するように高濃度に分散固定し、かつ柔軟性を損なわな
いように形成することは非常に困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の有する問題点に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、漏れが生じない新規な吸水性複合体
およびこれを用いた吸水性物品を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、吸水力、保水力およ
び柔軟性に優れ、一方向に特異的に膨張する機能を有し
た新規な吸水性複合体およびこれを用いた吸水性物品を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の吸
水性複合体及びこれを用いた吸水性物品により解決され
る。

【０００８】すなわち、本発明は、少なくとも総重量に
対し３０重量％の吸水性ポリマーを含有し、液体を吸収
したときの下記式で特定される膨張異方性が３以上であ
ることを特徴とする吸水性複合体である。

【０００９】 膨張異方性＝（Ｅｚ／Ｅｘ＋Ｅｚ／Ｅｙ）／２ （ただし、Ｅｘ、ＥｙおよびＥｚは、それぞれ、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の線膨潤倍率である。） 本発明はまた、前記膨張異方性が５以上である前記吸水
性複合体である。

【００１０】本発明はさらに、支持体に吸水性ポリマー
が吸水性バインダーを介して固定され厚み方向に圧縮さ
れてなる前記吸水性複合体である。

【００１１】本発明はまた、前記吸水性バインダーは生
理食塩水に対する遠心分離操作後の吸収倍率が５ｇ／ｇ
以上である前記吸水性複合体である。

【００１２】本発明はさらに、前記吸水性バインダーは
カチオン性吸水性ポリマーであり、前記吸水性ポリマー
はアニオン性吸水性ポリマーである前記吸水性複合体で
ある。

【００１３】また、本発明は、前記吸水性複合体を含有
する吸水性物品である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の吸水性複合体は、液体を
吸収したときの下記式で特定される膨張異方性が３以上
であることを特徴とするものである。

【００１５】 膨張異方性＝（Ｅｚ／Ｅｘ＋Ｅｚ／Ｅｙ）／２ （ただし、Ｅｘ、ＥｙおよびＥｚは、それぞれ、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の線膨潤倍率である。） 該膨張異方性は、後述する方法により測定されるもので
あり、吸水性複合体が液体を吸収したときの、Ｘ軸方向
およびＹ軸方向に対するＺ軸方向への膨張性の度合いを
表す指標である。すなわち、本発明の吸水性複合体は、
液体を吸収したときの体積膨張が異方性を有し、主とし
て厚み方向に膨張する。したがって、吸水性物品が体液
で湿潤しても嵩が減少することなく逆に嵩が増加するの
で、人体とのフィット性が高まり漏れの生じない吸水性
物品を得ることができるものである。吸水性複合体の前
記膨張異方性が３未満では、人体との十分なフィット性
が得られず好ましくない。さらに、前記膨張異方性が５
以上であることが特に好ましい。

【００１６】また、本発明の吸水性複合体は、少なくと
も総重量に対し３０重量％以上の吸水性ポリマーを含有
するものである。吸水性ポリマーの重量比を３０重量％
以上とすることにより、吸水性複合体の膨張異方性、吸
収力がより高くなり、該吸水性複合体を含む吸水性物品
を薄型化、コンパクト化することができる。特に、吸水
性ポリマーの重量比が８０〜９９重量％のものが好まし
い。

【００１７】本発明で用いられる吸水性ポリマーには、
後述する吸水性複合体中の吸水性ポリマーおよび該吸水
性ポリマーを支持体に固定する吸水性バインダーが含ま
れる。具体的には、架橋または架橋されていない親水性
の天然高分子および合成高分子を使用することができ
る。天然高分子としては、でんぷん系、セルロース系
等、合成高分子としては、ポリアクリル酸およびポリア
クリル酸塩系、ポリビニルアルコール系、ポリアクリル
アミド系、ポリオキシエチレン系等が挙げられるが、こ
れらの中では、ポリアクリル酸塩系およびポリアクリル
アミド系高分子が好適に使用される。

【００１８】本発明の吸水性複合体としては、たとえ
ば、支持体に吸水性ポリマーが吸水性バインダーを介し
て固定され厚み方向に圧縮された構造のものが挙げられ
る。

【００１９】前記支持体は、圧縮弾性率が６０％以上の
ものが好ましく、特に三次元骨格構造や連続気泡構造を
有するものが吸水時の復元力が強いので好ましい。圧縮
弾性率が６０％未満では、吸水時の復元力が弱く、高い
膨張異方性が達成されず好ましくない。このような支持
体としては、発泡ポリウレタンのような発泡体、粉末
状、粒子状、シート状、短冊状、繊維状等の形態または
それらの結合体が挙げられるが、好ましくは繊維状支持
体である。繊維状支持体としては、天然または合成繊
維、天然または合成パルプ等から作られる繊維状物、特
に繊維シートが好適に使用される。繊維シートとして
は、織布、不織布、紙、編地などが挙げられるが、各種
繊維ウェブから作られる不織布が好適である。繊維は親
水性繊維、疎水性繊維のいずれでも使用でき、親水性繊
維としては、木材パルプ、綿、羊毛、レーヨン、アセテ
ート、ビニロン等、疎水性繊維としては、ポリエステ
ル、アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル等が挙げられ、これらの混紡繊維も
使用することができる。繊維状シートは、例えば、テー
プ状のものも含まれ、その厚みも特に限定はないが、例
えば、０．０１〜１００ｍｍ、好ましくは０．１〜１０
ｍｍのものが使用される。繊維シートとして長尺物を使
用し、これを連続的に供給しながら製造することがで
き、このようにすると生産性良く、吸水性複合体を得る
ことができる。また、これらの繊維の直径は０．１〜
１，０００μｍ、好ましくは１〜１００μｍである。

【００２０】また、前記吸水性バインダーは、支持体、
吸水性ポリマー及びバインダー同士を接着固定するため
に、吸水性複合体の柔軟性と密接な関係がある。そのた
め、前記バインダーは柔軟性のあるものがよく、具体的
には、ガラス転移点が室温以下の架橋重縮合物が好適に
用いられる。また、該バインダーは、それ自身が吸水膨
張性を有することが望ましい。該バインダーを吸水膨張
性とすることにより、得られる吸水性複合体の膨張異方
性が向上し、さらに、優れた吸水力、保水力、柔軟性等
が達成されるとともに、吸水性複合体中の吸水性ポリマ
ー量を増加させ、相対的に支持体量を減らし、得られる
吸水性複合体を薄型化することができる。具体的には、
前記吸水性バインダーは、生理食塩水に対する遠心分離
操作後の吸収倍率が５ｇ／ｇ以上であることが好まし
い。該吸収倍率は、後述の方法で測定されるものであ
り、吸水性複合体の保水性を評価する指標である。該吸
収倍率が５ｇ／ｇ未満では、膨張異方性、吸収力が向上
せず、また、吸水性複合体の薄型化に寄与しないので好
ましくない。このような吸水性バインダーとしては、ポ
リアリルアミン、ポリアルキレンポリアミン、ポリエチ
レンイミン、ポリビニルアミン、ポリ（メタ）アクリル
アミドのマンニッヒ反応物、ポリ（メタ）アクリルアミ
ン、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの
ホモポリマーまたは（メタ）アクリルアミドとのコポリ
マー、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート
をハロゲン化アルキル（例えば塩化メチル、塩化エチ
ル、臭化メチル等）で４級化アンモニウム塩としたもの
のホモポリマーまたはその（メタ）アクリルアミドとの
コポリマー、ポリジアルキルアリルアミン４級アンモニ
ウム塩、４級化ビニルベンジルアミンのポリマー、キト
サンのアセチル化物、エピクロルヒドリンと多価アミン
またはモノアミンとの縮合反応物等が挙げられる。これ
らのポリマーの重合中、または重合後に架橋剤を加えて
架橋させたバインダーは、多数のカチオン性基を持った
ポリカチオンであり、アニオン性の吸収性ポリマーと強
いイオン結合を形成するため吸水膨張後も強い接着力を
持つことができるので、吸水性バインダーとして好まし
く用いられる。

【００２１】前記吸水性バインダーの製造に用いられる
ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートのハロ
ゲン化アルキル４級塩としては、例えばＮ，Ｎ−ジメチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジチ
ルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチ
ルアミノプロピル（メタ）アクリレート等のモノマーの
ハロゲン化アルキル４級塩が挙げられる。

【００２２】これらの吸水性バインダーは、重合後のポ
リマーを溶液、その他の形態で前記支持体に噴霧、塗布
等の手段によって固着させてもよいが、モノマーもしく
はモノマー混合物またはその水溶液の状態で前記支持体
に含浸または付着させたのち、該モノマーまたはモノマ
ー混合物を重縮合させて吸水性バインダーを前記支持体
に固着させる方法が望ましい。

【００２３】前記モノマーまたはモノマー混合物の重合
は、重合開始剤の存在下に０〜２００℃、好ましくは５
０〜１５０℃の温度で行なわれる。

【００２４】重合開始剤としては、水溶性または水と混
合・分散可能な酸化性またはアゾ系のラジカル性重合開
始剤が好適である。例えば、酸化性重合開始剤として
は、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の過硫酸塩、過酸化水素、ジ第３ブチルペルオ
キシド、アセチルペルオキシド等の有機過酸化物等が挙
げられ、アゾ系重合開始剤としては、２，２´−アゾビ
ス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩、２，２´−アゾ
ビス（Ｎ，Ｎ´−ジメチレンイソブチルアミジン）２塩
酸塩、４，４´−アゾビス（４−シアノ吉草酸）等のア
ゾ化合物を挙げることができる。

【００２５】また、必要によりこれらの酸化性重合開始
剤とアゾ系重合開始剤の併用に加え、さらに上記重合開
始剤を複数併用したり亜硫酸塩やＬ−アスコルビン酸等
の還元性物質を添加してレドックス重合を行なってもよ
い。重合開始剤は、前記モノマーの合計量に対して０．
００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜１重量％用
いられる。

【００２６】この際、必要に応じ前記モノマーの合計量
に対して０．０００１〜１０重量％、好ましくは０．０
１〜２重量％の架橋剤が必要により配合される。架橋剤
としては、分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する
化合物、例えばＮ，Ｎ´−メチレンビス（メタ）アクリ
ルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アク
リレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレ
ート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリ
ンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変
性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ト
リアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、
トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メ
タ）アリロキシアルカン、グリシジル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、（ポリ）エチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグ
リシジルエーテル等を挙げることができる。

【００２７】前記支持体１００重量部に対する前記吸水
性バインダーの固着量は１〜１０，０００重量部、好ま
しくは１０〜５，０００重量部、最も好ましくは５０〜
１，０００重量部である。

【００２８】つぎに、前記吸水性ポリマーとしては、水
溶性のエチレン性不飽和モノマーのホモポリマーまたは
コポリマー等が挙げられる。このようなモノマーとして
は、例えば、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、ビニルスルホン酸、
（メタ）アリルスルホン酸、および、それらのアルカリ
金属塩やアンモニウム塩等のアニオン性吸水性ポリマー
を挙げることができ、これらの１種または２種以上を用
いることができる。好ましくはアクリル酸またはその塩
である。

【００２９】前記モノマー中には、必要によりモノマー
の合計量に対して０．０００１〜１０重量％、好ましく
は０．０１〜２重量％の架橋剤が配合される。架橋剤と
しては、分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化
合物、例えばＮ，Ｎ´−メチレンビス（メタ）アクリル
アミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリ
レート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレー
ト、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリン
アクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリ
アリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ト
リアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メ
タ）アリロキシアルカン、グリシジル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、（ポリ）エチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグ
リシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペン
タエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイ
ミン、硫酸アルミニウムなどを挙げることができる。

【００３０】これら吸水性ポリマーは、予め重合器中で
重合され、必要により乾燥、粉砕されて粒子として得ら
れる。すなわち、前記モノマーもしくはモノマー混合物
またはその水溶液を、重合器中で重合開始剤の存在下に
０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃の温度で重合
する。

【００３１】重合開始剤としては、水溶性または水と混
合・分散可能な酸化性またはアゾ系のラジカル性重合開
始剤が好適である。例えば、酸化性重合開始剤として
は、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の過硫酸塩；過酸化水素；ジ第３ブチルペルオ
キシド、アセチルペルオキシド等の有機過酸化物等が挙
げられ、アゾ系重合開始剤としては、２，２´−アゾビ
ス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩、２，２´−アゾ
ビス（Ｎ，Ｎ´−ジメチレンイソブチルアミジン）２塩
酸塩、４，４´−アゾビス（４−シアノ吉草酸）等のア
ゾ化合物を挙げることができる。

【００３２】また、必要によりこれらの酸化性重合開始
剤とアゾ系重合開始剤の併用に加え、さらに上記重合開
始剤を複数併用したり亜硫酸塩やＬ−アスコルビン酸等
の還元性物質を添加してレドックス重合を行なってもよ
い。重合開始剤は、前記モノマーの合計量に対して０．
００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜１重量％用
いられる。得られる吸水性ポリマー粒子の平均粒径は、
１，０００〜１０μｍ、好ましくは６００〜１００μｍ
である。

【００３３】得られた吸水性ポリマー粒子は、前記吸水
性バインダー粒子が固着されている支持体上に、散布、
その他の方法で均一に分散されたのち、プレス等の手段
で該吸水性バインダー表面に固着される。その量は、該
吸水性バインダー１００重量部に対して、１０〜１０，
０００重量部、好ましくは１００〜１，０００重量部で
ある。

【００３４】このようにして得られた吸水性複合体は、
例えば支持体として繊維状物を使用した場合には、繊維
に固着した吸水性バインダーを介して吸水性ポリマー粒
子が繊維に固着した状態になっている。

【００３５】本発明の吸水性複合体は、さらに高い膨張
異方性を付与するため、上記により得られた吸水性複合
体をさらに加圧したり、複数枚重ね合わせて加圧した構
造とすることが好ましい。複数枚の吸水性複合体を重ね
合わせるには、単に加圧してもよいが、必要に応じて接
合表面を加湿してもよい。

【００３６】また、本発明の吸水性複合体は、吸水性複
合体の表面近傍に親水性を付与し、液体の拡散吸水速度
を改善するため、微小親水性繊維を該吸水性複合体の表
面近傍に付着させることが好ましい。微小親水性繊維と
しては、セルロースパウダー、ミルトファイバー等が挙
げられる。また、該微小親水性繊維の付着量は、前記吸
水性複合体の総重量に対し０．０１〜５重量％がよい。
該微小親水性繊維の付着量が０．０１重量％未満では微
小親水性繊維の添加の効果が得られず、５重量％を超え
ると戻り量が増えコストも高くなるので好ましくない。

【００３７】本発明の吸水性複合体は、前述の生理食塩
水に対する遠心分離操作後の吸収倍率が１０ｇ／ｇ以上
であることが好ましい。吸水性複合体の該吸収倍率が１
０ｇ／ｇ未満では、膨張異方性、吸収力が低くなり吸収
物品に使用した際の性能が上がらないため好ましくな
い。

【００３８】前記の方法で作成された吸水性複合体は、
高い圧縮弾性率をもつ支持体空間中に、吸水性ポリマー
をイオン性接着力を有する柔軟なバインダーを介して固
定した構造をもつ。また、該構造体の総重量に対する吸
水性ポリマーの含有量は３０重量％以上の高濃度であ
る。このような構造体に水性液体を接触させると、水性
液体は支持体間、または支持体と吸水性ポリマーおよび
バインダー間の空間を毛細管現象によって瞬時に拡散
し、水性液体が保持される。これと同時に吸水性ポリマ
ーの吸水膨張が始まり、前記の効果を助長し、構造体を
さらに膨張させる。しかし、吸水性ポリマーはバインダ
ーを介して支持体に固定されているため、等方向には膨
張できず、所定の一方向にのみ膨張し、該吸水性複合体
は膨張異方性を示すものである。また、該吸水性複合体
における膨張力は、主に吸水性ポリマーの吸水膨張に起
因しているため、高加圧下状態においても良好な膨張異
方性、吸収力を示す。さらに、吸水性複合体が複数枚加
圧されている場合については、上記の現象がより顕著に
現れるため、膨張異方性はより大きくなる。

【００３９】つぎに、本発明の吸水性物品は、液体透過
性の表面シートと、液体非透過性の裏面シートとの間に
前記吸水性複合体を含むものであればよく、該吸水性複
合体の機能を阻害しない範囲であれば、紙、繊維、無機
粒子等の他の素材を含んでもよい。前記表面シートとし
ては、液体透過性を有するものであれば特に限定される
ものではなく、たとえば不織布、織布、紙、メッシュシ
ート等を用いることができるが、中でもポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊
維からなる不織布シートが好適に用いられる。また、前
記裏面シートとしては、非透水性のものであれば特に限
定されるものではないが、たとえば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリビニルアルコール等の合成樹脂フィルムが好適に用
いられる。

【００４０】また、本発明の吸水性複合体の用途は、前
記衛生材用吸水性物品に限定されるものでなく、該吸水
性複合体の膨張異方性を利用した機能性材料やおもちゃ
等の分野にも使用することができる。

【００４１】なお、本発明の吸水性複合体を吸水性物品
として利用する場合は、少なくとも５ｃｍ³ 、好ましく
は１０〜２００ｃｍ³ の体積を有し、厚さが０．２ｍｍ
以上、好ましくは０．５〜５ｍｍ、密度が０．３〜１．
１ｇ／ｃｍ³ 、好ましくは０．３〜１．０ｇ／ｃｍ³ の
範囲であるシート状物が好ましい。また、その垂直吸引
力が５ｃｍ以上、好ましくは６．５〜１０ｃｍ、加圧下
吸水量が２０ｇ／ｇ以上、好ましくは２３ｇ／ｇ以上、
ガーレー剛性が１０００ｍｇｆＮ以下、好ましくは０〜
５００ｍｇｆＮであるものが好ましい。ただし、本発明
の吸水性複合体を前記の機能を利用した新規な吸収体と
して用いる場合にはこの限りではない。

【００４２】

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明する。

【００４３】なお、本発明の参考例、実施例および比較
例で得られた吸水性ポリマーまたは吸水性複合体の吸収
特性は、以下の方法により測定した。

【００４４】（１）吸収倍率 ０．２ｇの吸水性ポリマー粒子または吸水性複合体を６
ｃｍ×６ｃｍの不織布のティーバッグ式袋に入れて縁部
をヒートシールした。これを生理食塩水（０．９％食塩
水）に３０分間浸漬し、その後遠心分離器（２５０Ｇ）
で３分間余剰の生理食塩水を除去して重量（Ｗ１）を測
定した。別に吸水性ポリマー粒子または吸水性複合体を
入れずに同様の操作を行いブランク値の重量（Ｗ０）と
した。（Ｗ１）より（Ｗ０）を差し引いた値を、吸水性
ポリマー粒子または吸水性複合体の重量（０．２ｇ）で
除して吸収倍率（ｇ／ｇ）とした。

【００４５】（２）加圧下吸収量 内径１６０ｍｍ、高さ２０ｍｍのガラスシャーレ中に直
径１２０ｍｍのガラスフィルター板（Ｇ＃１）を置き、
０．４％食塩水をガラスフィルター板の頂部まで満たし
て、濾紙（東洋濾紙会社製 ＦＩＬＴＥＲ ＰＡＰＡＥ
Ｒ Ｎｏ．２）をガラスフィルター板の上に載せた。つ
ぎに、内径６０ｃｍ、高さ６０ｃｍの円筒の底部に４０
０メッシュのステンレス製の金網を固定したアクリル樹
脂容器中に０．９ｇの吸水性ポリマー粒子を均一に散布
し、さらに円筒内部に５０ｇ／ｃｍ² の加重を載せて円
筒集合体とし、重量（Ｗ１）を測定した。この円筒集合
体を濾紙上に載せ、３０分間０．４％食塩水を吸収させ
た。吸収中はガラスシャーレ中の０．４％食塩水の液量
を一定に保持した。３０分後に円筒集合体の重量（Ｗ
２）を測定し、（Ｗ２）より（Ｗ１）を差し引いた値を
吸収前の吸水性樹脂の重量で除して加圧下吸収量（ｇ／
ｇ）とした。

【００４６】吸水体が吸水性複合体の場合は、３．１ｃ
ｍ×３．１ｃｍの大きさに打ち抜いて秤量してアクリル
容器底部に置き、荷重が５０ｇ／ｃｍ² となるように調
整して同様の操作で加圧下吸収量（ｇ／ｇ）を求めた。

【００４７】（３）吸水速度 １平方インチ（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）に打ち抜
いた吸水性複合体の重量を秤量し、つぎに、内径Φ５．
５ｃｍ、高さ１．５ｃｍのポリプロピレン容器内に、吸
水性複合体の重量の１０倍の０．４％食塩水を注いだ。
打ち抜いた吸水性複合体を液中に投入し、すべての液を
吸収するまで（４５度に傾けて液だまりができない状
態）の時間を測定し、吸水速度（秒）とした。

【００４８】（４）垂直吸引力 吸水性複合体を２ｃｍ×１０ｃｍの帯状に切り取り、生
理食塩水中に吸水性複合体の先端が２ｍｍ浸漬するよう
にして垂直に吊り下げた。６０分後に吸水性複合体の先
端から垂直方向に液を吸い上げた距離を測定し垂直吸引
力（ｃｍ）とした。

【００４９】（５）柔軟性 吸水性複合体を２．５４ｃｍ×８．８９ｃｍ（１インチ
×３．５インチ）の帯状に打ち抜き、温度２５℃および
湿度５０％中においてＪＩＳ−Ｌ−１０９６に規定され
たガーレー剛性の測定法に基づいて柔軟性を測定した。
さらに、これを温度７０℃で３時間乾燥させた後、同様
にして測定した。

【００５０】（６）圧縮弾性率 吸水性複合体の支持体不織布を５ｃｍ×５ｃｍの試験片
に打ち抜き３枚に重ねＪＩＳ−Ｌ−１０９６記載の方法
に準じた圧縮弾性度試験機（押金５ｃｍ）により初期荷
重７ｇ／ｃｍ² のもとで厚さ（Ｔ０）を測り、次に荷重
を１５０ｇ／ｃｍ² にして１分間放置して厚さ（Ｔ１）
を測った。その後荷重を除き１分間放置した後、再び荷
重を初期荷重と同じ７ｇ／ｃｍ² にして厚さ（Ｔ２）を
測り、次式により圧縮弾性率（％）を算出した。圧縮弾
性率の測定は５回行い、その平均値を採用した。

【００５１】圧縮弾性率（％）＝｛（Ｔ２）−（Ｔ
１）｝／｛（Ｔ０）−（Ｔ１）｝×１００ （７）膨張異方性 吸水性複合体を５ｃｍ×５ｃｍの試験片に打ち抜き各辺
の長さ、Ｘ軸方向長さ（Ｘ０）、Ｙ軸方向長さ（Ｙ
０）、Ｚ軸方向長さ（Ｚ０）を測定した。試験片を生理
食塩水に３０分間浸漬し、その後遠心分離機（２５０
Ｇ）で３分間余剰の生理食塩水を除去した。膨張した吸
水性複合体のＸ軸（Ｘ１）、Ｙ軸（Ｙ１）、Ｚ軸（Ｚ
１）長さを測定し次式により膨張異方性を算出した。

【００５２】 Ｘ軸方向の線膨潤倍率（Ｅｘ）＝（Ｘ１）／（Ｘ０） Ｙ軸方向の線膨潤倍率（Ｅｙ）＝（Ｙ１）／（Ｙ０） Ｚ軸方向の線膨潤倍率（Ｅｚ）＝（Ｚ１）／（Ｚ０） 膨張異方性＝（Ｅｚ／Ｅｘ＋Ｅｚ／Ｅｙ）／２ （８）傾斜流出試験 縦１５ｃｍ×横７ｃｍに切断した吸水性複合体を４５度
に傾けた傾斜面に取り付け、シート上端面より７ｍｌ／
秒の速度で生理食塩水を滴下し吸水シートに吸水させ
た。吸水シートが液を吸収しきれなくなり下方から溢れ
出る時を終点とし、注入開始から終点までの時間（秒）
と、終点までに吸水シートが吸収した液重量（ｇ）を測
定した。

【００５３】（９）戻り量 １２ｃｍ×２５ｃｍの大きさに切断した吸水性複合体の
上に子供用おむつ（商品名：パンパース プロクター・
アンド・ギャンブル・ ファーイースト・インク社製）
と称する紙おむつから取り出した不織布を重ね合わせ同
じ大きさに切断することにより簡易吸収体を作成した。
作成した簡易吸収体を２枚のアクリル板間に挟んで載置
した。なお、上側のアクリル板は簡易吸収体の中央部に
対応する位置に内径２３ｍｍの液注入管を備えた構造に
なっており、簡易吸収体の中央に吸収液を注入すること
ができる。この状態で液注入管に生理食塩水５０ｍｌを
３０分おきに計３回注入し、３回目の操作を行ってから
３０分後に上面のアクリル板を取り外し、あらかじめブ
ランク重量を測定したキッチンタオル（商品名：ネピア
新王子製紙株式会社製）１０枚を二つ折りにして簡易
吸収上に載置し、その上に荷重を載せて５７ｇ／ｃｍ²
の圧力がかかるようにした。１分後にキッチンタオル１
０枚を取り出して重量を測定し、あらかじめ測定してお
いたキッチンタオル１０枚のブランク重量を差し引いて
増加分の重量を求め、戻り量（ｇ）とした。

【００５４】［参考例１］坪量３０ｇ／ｍ² 、圧縮弾性
率７２％のポリエステル不織布（厚さ２ｍｍ）に対し
て、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メ
チル４級塩（７９％水溶液）１００重量部、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート０．４９重量部、ヒドロ
キシエチルセルロース１．２重量部、過硫酸ナトリウム
０．２９重量部および脱イオン水４５．５重量部よりな
る単量体水溶液をその付着量が１２７ｇ／ｍ² となるよ
うに付着せしめた。ついで、該単量体水溶液が付着した
不織布を窒素雰囲気下に１００℃で１０分間保持して単
量体の重合を行い、吸水性バインダーが不織布に固着し
た支持体シートを得た。得られた支持体シートの吸水性
バインダー付着量は７０ｇ／ｍ² 、吸収倍率は１０ｇ／
ｇであった。

【００５５】［参考例２］窒素シールされた除熱可能な
反応容器中、７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナ
トリウム塩の水溶液５５００重量部（単量体濃度３７
％）に、架橋剤としてトリメチロールプロパントリアク
リレート１．７重量部を溶解し、窒素ガスで３０分間脱
気後過硫酸アンモニウム２．８重量部およびＬ−アスコ
ルビン酸０．１４重量部を添加し、反応温度３０〜７０
℃で重合を行った。重合開始６０分後に重合物を約５ｍ
ｍの径に細分化された含水ゲル重合体として取り出し、
該含水ゲル状重合体の細粒化物を５０メッシュ金網に広
げて１５０℃で９０分間熱風乾燥を行った。乾燥物をロ
ール型粉砕機を組み合わせて粉砕し、粒子径が１５０〜
８５０μｍである吸収倍率３５ｇ／ｇの吸水性ポリマー
粒子を得た。得られた吸水性ポリマー粒子１００重量部
に対し、グリセリン０．５重量部、水２重量部およびエ
チルアルコール０．５重量部からなる架橋剤水溶液を添
加混合し、得られた混合物を１９６℃で４５分間加熱処
理して吸水性ポリマー粒子を得た。吸収倍率は３０ｇ／
ｇ、加圧下吸収倍率は２９ｇ／ｇであった。

【００５６】［参考例３］参考例２と同様の反応容器中
で８０モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウム塩
の水溶液５５００重量部（単量体濃度３５％）に、架橋
剤としてポリエチレングリコールジアクリレート５．２
重量部を溶解し、窒素ガスで３０分間脱気後、過硫酸ア
ンモニウム２．８重量部、２−２’−アゾビス（２−メ
チルプロピオンアミジン）二塩酸塩０．２重量部および
Ｌ−アスコルビン酸０．１４重量部を添加し２−２’−
アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）二アクリル
酸塩を析出させた後、参考例２と同条件下で重合し、粒
子径が１５０〜８５０μｍの発泡体である吸水性ポリマ
ー粒子を得た。この吸水性ポリマー粒子を参考例２と同
様に後架橋することによって吸水性ポリマー粒子を得
た。得られた吸水性ポリマー粒子の吸収倍率は４０ｇ／
ｇ、加圧下吸収倍率２８ｇ／ｇで多数の気泡を有した発
泡粒子であった。

【００５７】［参考例４］参考例１で得られた吸水性バ
インダーが固着した支持体シートを１０ｃｍ×３０ｃｍ
の大きさに裁断し、シート全体に参考例２で得られた吸
水性ポリマー粒子を添加し、さらに圧力２ｋｇ／ｃｍ²
でプレスし付着させて参考用吸水性複合体を得た。得ら
れた参考用吸水性複合体の坪量は３００ｇ／ｍ² 、厚さ
は０．７ｍｍ、密度は０．４３ｇ／ｃｍ³ 、体積は２１
ｃｍ³ であり、吸水性ポリマー粒子の付着量は２００ｇ
／ｃｍ² であった。

【００５８】［参考例５］参考例４と同様の操作で、参
考例１で得られた吸水性バインダーが固着した支持体シ
ートに参考例３で得られた吸水性ポリマー粒子を付着さ
せ、参考用吸水性複合体を得た。得られた参考用吸水性
複合体の坪量は３００ｇ／ｃｍ² 、厚さは０．７ｍｍ、
密度は０．４３ｇ／ｃｍ³ 、体積は２１ｃｍ³ であり、
アニオン性吸収性ポリマー粒子の付着量は２００ｇ／ｃ
ｍ² であった。

【００５９】［実施例１］参考例４で得られた参考用吸
水性複合体を２枚重ね合わせてアクリル版に挟み盤面Φ
１７ｃｍの簡易プレス機で５ｋｇｆ／ｃｍ² 、１分間プ
レスした後、表面にセルロースパウダー（ＣＦ１１／Ｗ
ａｔｍａｎ Ｂｉｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ製）を３
０ｇ／ｍ² 付着させて厚さ１．０ｍｍ、密度０．６ｇ／
ｃｍ³ の本発明の吸水性複合体を作成した。

【００６０】［実施例２］参考例５で得られた参考用吸
水性複合体を２枚使用し、実施例１と同様の操作を繰り
返し、厚さ１．０ｍｍ、密度０．５８ｇ／ｃｍ³ の本発
明の吸水性複合体を作成した。

【００６１】［実施例３］参考例４で得られた参考用吸
水性複合体を４枚使用し、実施例１と同様の操作を繰り
返し、厚さ１．５ｍｍ、密度０．７７ｇ／ｃｍ³ の本発
明の吸水性複合体を作成した。

【００６２】［実施例４］参考例５で得られた参考用吸
水性複合体を４枚使用し、実施例１と同様の操作を繰り
返し、厚さ１．６ｍｍ、密度０．７ｇ／ｃｍ³ の本発明
の吸水性複合体を作成した。

【００６３】［実施例５］参考例１と同様の操作で坪量
１２０ｇ／ｃｍ² 、圧縮弾性率７５％、厚さ８ｃｍのポ
リエステル不織布に吸水性バインダーを重合、付着さ
せ、２８０ｇ／ｍ²の吸水性バインダーが固着した支持
体シートを作成した。つぎに、参考例４と同様の操作で
作成した吸水性バインダーシートに、参考例２で得られ
た吸水性ポリマー粒子８００ｇ／ｍ² を付着させ、さら
に、実施例１の方法で厚さ１．６ｍｍ、密度０．７ｇ／
ｃｍ³ の本発明の吸水性複合体を作成した。

【００６４】［実施例６］坪量３０ｇ／ｍ² 、圧縮弾性
率７２％のポリエステル不織布（厚さ２ｍｍ）に対し
て、ポリエチレンイミン（３０％水溶液）２０重量部、
エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０２５重
量部を混合した単量体水溶液をその付着量が４１７ｇ／
ｍ² となるように付着せしめた。ついで、該単量体水溶
液が付着した不織布を窒素雰囲気下に８０℃で３０分間
保持して、吸水性バインダーが不織布に固着した支持体
シートを得た。得られた支持体シートの吸水性バインダ
ー付着量は１２５ｇ／ｍ² 、吸収倍率は５ｇ／ｇであっ
た。

【００６５】上記で得られた吸水性バインダーが固着し
た支持体シートを１０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断
し、シート全体に参考例２で得られた吸水性ポリマー粒
子を添加し、さらに圧力２ｋｇ／ｃｍ² でプレスし付着
させて吸水性複合体を得た。得られた吸水性複合体の坪
量は３１７ｇ／ｍ² 、厚さは０．７ｍｍ、密度は０．４
５ｇ／ｃｍ³ 、体積は２１ｃｍ³ であり、吸水性ポリマ
ー粒子の付着量は１６２ｇ／ｍ² であった。

【００６６】さらに、この吸水性複合体を４枚使用し、
実施例１と同様の操作を繰り返し、厚さ１．６ｍｍ、密
度０．７９ｇ／ｃｍ³ の本発明の吸水性複合体を作成し
た。 ［比較例１］参考例２で得られた吸水性ポリマー粒子５
５重量部と、親水性繊維としての木材粉砕パルプ４５重
量部とを、ミキサーを用いて乾式混合した。得られた混
合物３６ｇを３０ｃｍ×１０ｃｍの枠内に均一に広げて
噴霧加温した後、アクリル板に挟み盤面Φ１７ｃｍの簡
易プレス機で５ｋｇｆ／ｃｍ² 、１分間プレスし厚さ
２．０ｍｍ、密度０．６０ｇ／ｃｍ³ の比較用吸水性複
合体を作成した。

【００６７】［比較例２］市販されているパルプスポン
ジ（日本ポリエステル株式会社製）厚さ１．８ｍｍ、密
度０．４４ｇ／ｃｍ³ を切断して比較用吸水性複合体と
した。

【００６８】［比較例３］坪量３０ｇ／ｍ² 、圧縮弾性
率７２％のポリエステル不織布に対し、７５％中中和ア
クリル酸カリウム１００重量部、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート０．１７重量部、ヒドロキシエチル
セルロース１．２４重量部、過硫酸ナトリウム０．２９
重量部および脱イオン水４５．１重量部よりなる単量体
水溶液をその付着量が７９０ｇ／ｃｍ² となるように付
着せしめた。ついで、該単量体水溶液が付着した不織布
を窒素雰囲気下に１２０℃で３分間保持して単量体の重
合を行い、吸水性ポリマーが不織布に固着した吸収倍率
１７ｇ／ｇの支持体シートを得た。この支持体シート１
００重量部にエチレングリコールジグリシジルエーテル
０．５重量部、水３重量部、イソプロピルアルコール１
重量部からなる架橋剤水溶液を噴霧添加し、１００℃で
３０分間加熱処理して吸収倍率１５ｇ／ｇの吸水性複合
体を得た。こうして得られた吸水性複合体を４枚重ね合
わせてアクリル板に挟み盤面Φ１７ｃｍの簡易プレス機
で５ｋｇｆ／ｃｍ² 、１分間プレスした後、表面にセル
ロースパウダー（ＣＦ１１／Ｗａｔｍａｎ Ｂｉｏ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ製）を３０ｇ／ｍ² 付着させて厚
さ３．０ｍｍ、密度０．６９ｇ／ｃｍ³ の比較用吸水性
複合体を作成した。

【００６９】実施例１〜６および比較例１〜３で得られ
た吸水性複合体の物性を表１に、吸収特性を表２に示し
た。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【表２】

【００７２】

【発明の効果】このように、本発明の吸水性複合体は、
液体を吸収すると体積が主として厚み方向に膨張し、吸
水性物品が体液で湿潤しても嵩が減少することなく逆に
嵩が増加するので、人体とのフィット性が高まり漏れの
生じない吸水性物品を得ることができる。また、支持
体、例えば繊維状物の含有量が少ないので、極めて薄型
の吸水性物品を得ることができる。

【００７３】さらに、本発明の吸水性複合体は、加圧下
吸水量が大きいので、漏れの少ない吸水性物品を得るこ
とができる。また、垂直吸引力が大きいので、おむつ等
の吸水性物品の全体が使用できる。さらに、ガーレー剛
性が小さいので、柔軟性があり、型くずれせずヨレが生
じにくいので横漏れ等がなく、装着感にも優れた吸水性
物品を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪本 繁 大阪府吹田市西御旅町５番８号 株式会社 日本触媒内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも総重量に対し３０重量％の吸
   水性ポリマーを含有し、液体を吸収したときの下記式で
   特定される膨張異方性が３以上であることを特徴とする
   吸水性複合体。 膨張異方性＝（Ｅｚ／Ｅｘ＋Ｅｚ／Ｅｙ）／２ （ただし、Ｅｘ、ＥｙおよびＥｚは、それぞれ、Ｘ軸方
   向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の線膨潤倍率である。）
2. 【請求項２】 前記膨張異方性が５以上である請求項１
   記載の吸水性複合体。
3. 【請求項３】 支持体に吸水性ポリマーが吸水性バイン
   ダーを介して固定され厚み方向に圧縮されてなる請求項
   １または２記載の吸水性複合体。
4. 【請求項４】 前記吸水性バインダーは生理食塩水に対
   する遠心分離操作後の吸収倍率が５ｇ／ｇ以上である請
   求項３記載の吸水性複合体。
5. 【請求項５】 前記吸水性バインダーはカチオン性吸水
   性ポリマーであり、前記吸水性ポリマーはアニオン性吸
   水性ポリマーである請求項３または４記載の吸水性複合
   体。
6. 【請求項６】 請求項１〜５記載の吸水性複合体を含有
   する吸水性物品。