JPS58101047A - 吸水性・保水性シ−ト - 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】 本発明は吸水性・保水性シートに関し、更に詳しくは比
較的吸水性の低い基材に非水系バインダーと高吸水性ポ
リマー粉末のブレンドからなる塗工液を適用し、親水性
通水性素材と積層サンドインチ化することで、高度の吸
水性及び保水性を有するシー）Ｙ提供するものである。

ここで言う吸水性・保水性シートとは、この゛ものが水
または塩等の水溶液と接した場合に速やかに水またゆ水
溶液を吸収して膨潤し水分を移動しない様に保持する性
質を有しているシートを意味する。

従来生理用品、おむつ、使い捨て雑巾、ペーパータオル
、医療用ガーゼ等比較的高い吸水能力を要求される物が
ある。又壁材・天井材などの建築用内装材や農業用土壌
保持シートもそれぞれ結露防止や保水力の観点から高い
吸水・保水性能が要求されている。

これらの要求を満たす為に従来から、パルプの物理的吸
水性を利用したシート、あるいはＣＭＣ等の水溶性樹脂
乞含有した紙等が有るが、高い吸水性を得る為には坪量
を大きく厚（する必要がある、あるいは製造工程におい
て水溶性樹脂を一時的に不溶化処理し抄紙後再度水溶性
とする為に酸及びアルカリでの中和処理を必要とするな
ど品質の安定性に問題がある。

更に近年高い吸水・保水能力の要望馨満足させるために
、架橋ポリエチレンオキシド、架橋ポバール、デンプン
−ポリ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（メタ）アクリル酸共重
合体等の水不溶性にして、かつ大きな吸水性を有する物
質が提案されているが、これらのほとんどが回漕性の低
い粉末であるかもしくは高粘度の液体の為に基材へ適用
そのまま混合・分散してシートとなす方法、あるいはこ
れらの吸水性樹脂粉末をポリビニルアルコール、カルボ
キシ、メチルセルロース等の水溶性バインダーと共に粉
末重量の５００〜１．　ＯＯ０倍の水で分散液として基
材に塗布・含浸する方法等が提案されているが、製造方
法に汎用性がない、あるいは大量の水を蒸発させる為に
美大なエネルギー’に必要とする、更には吸水膨潤した
樹脂が基材から脱落する環条（の問題点を有しているの
が現状である。

本発明者らは上記した事情を考慮し、高吸水性・保水性
を有するシートを得る方法について種々検討を重ね非水
系バインダーと高吸水性ポリマー粉末の混合塗工液を基
材に塗布すると共に、この基材と親水性通水性素材を積
層して、吸水性樹脂含有層乞サンドインチ化することに
よって、ポリマーの脱落がなくかつ高い吸水能力を有す
るシートが得られることを発見し、更にこれに印刷・塗
工・ラミネートの技術を複合することによって特願昭５
５−１８０１２７に示す様な吸水性・保水性シー）Ｙ提
案している。特願昭５５−１８０１２７に記載された発
明は、非水溶媒又は無溶媒の樹脂バインダーに、固型分
比でこの樹脂バインダー１００重量部当たり２０重量部
以上の水不溶性で吸水性のポリマー微粉末を混合し、必
要に応じて更に無機濁粉末を混合して成る塗工液を、任
意の基材に部分的に塗布して皮膜とし、基材の非塗布部
分に接着剤を塗布し、前記ポリマー粉末より小さい開ロ
径ヶ有する親水性で通水性の素材を重ね、接着剤により
基材と親水性通水性素材とを部分的に接着して成る吸水
性・保水性シートであり、吸水性ポリマーの塗布された
部分は接着していない。ところで、その後、研究を重ね
た結果、吸水性ポリマー粉末をバインダー樹脂に対して
より多く混合することによりさらに高い吸水性が得られ
ると同時に吸水性ポリマ一層が多孔性になり、更に塗工
方法を工夫してこの吸水性ポリマ一層を基材まで通じる
細孔又は開口を有する不連続皮膜状に基材に塗布した上
に適当な接着剤を塗布すると、この接着剤は吸水性ポリ
マ一層を浸透して基材に接着する事実乞発見して本発明
を完成した。本発明によれは、使用する吸水性ポリマー
の粉末形状や粒度分布に影響されず、かつ吸水性ポリマ
ー塗布部分と接着剤の見当合わせの為の特別な装置や複
雑な装ｆｌｔｗ使用せずに、通常の全面塗工方法とドラ
イラミネーション法で簡便に作成し得ると共に、吸水速
度が早く、小量の塗布量で大きな吸水・保水性が付与で
き、かつ基材と親水性・通水性素材との接着が堅固で安
定なシートが得られる。

すなわち、本発明は、非水溶媒又は無溶媒の樹脂バイン
ダーに固型分比で、樹脂バインダー１００重量部当たり
１００重量部以上、好ましくは２００重量部以上の、該
樹脂バインダーに親和性の少ない水不溶性の高吸水性ポ
リマー微粉末を混合し、必要に応じて更に多孔性無機駕
微粉末を混合してなる塗工液を、任意の基材に、皮膜表
面から基材に通じる細孔又は開口を有する不連続皮膜と
なる様、全面に塗布し、さらに、この不連続皮膜の上に
耐水性・硬化架橋性接着剤を部分的に塗布して、高吸水
性ポリマー微粉末より小さい開口径ないしは連通孔を有
する親水性・通水性素材をその上に重ねて圧着し、接着
剤を硬化・架橋させて接看剤塗布部分の高吸水性樹脂乞
水に対して非膨潤性にすると共に基材と親水性・通水性
素材とを部分的に接着してサンドインチ状に一体複合化
することを特徴とする、吸水性・保水性シートである。

図面の第１図に示す様に本発明のシートにおいては吸水
性ポリマーと非水系バインダーから成る吸水性・保水性
の中間層（２）が基材（１）と親水性、通水性素材（４
）にサンドイッチされる形で、中間層を貫通した形の接
着剤（３）によって複合・保持されている。

本発明において使用される水不溶性高吸水性ポリマーと
してゆデンプン−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（メタ）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、あるいは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
脂系のもの等があげられるが、基本的には水溶性高分子
を低密度架橋し、不溶化したものであれば良く、特に限
定されるものではない。

これら吸水性ポリマーは一部繊維状で得られるものも有
るが、本発明においては微粉末として使用される。その
粉末粒径は５５　Ｍｅｓｈ　以下好ましくは１９０　Ｍ
ｅｓｈ　以下で５μ以上のものが良い。

粉末粒径が５５　Ｍｅｓｈ　以上の場合、塗工液の安定
性や流動性・塗工作業性に問題がある。又５μ以下の場
合取り扱いが困難で浮遊粒子の補集がむずかしいと共に
、粉末粒子がバインダー皮膜中に埋没してしまい、本発
明の目的とする高い吸水性が得られにくいといった欠点
が有る。

これら水不溶性・吸水性ポリマー微粉末を混合分散させ
る樹脂バインダーとしてはメタノール、エタノール等の
アルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステ
ル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類、ｎ−ヘキサン、トルエン等の炭
化水素系溶剤等の非水溶媒をベースとする溶液状、ディ
゛バージョン状、非水エマルジョン状の樹脂液、ウレタ
ン系オリゴマー等よりなる硬化性無溶媒樹脂液、あるい
は熱可塑性樹脂の溶融物等が使用される。

樹脂バインダーとして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
、環化ゴム、塩化ゴム、塩素化ポリプロピレン、塩素化
エチレン−酢酸ビニル共重合体、ウレタン等の１種また
はこれらの混合物があげられる。更にこれら樹脂バイン
ダー中に炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化ケイ
素等の多孔性無機質微粉末を樹脂バインダー１００重量
部に対して２０重量部を越えない範囲で添加することに
より、樹脂皮膜中に分散した吸水性ポリマーへの通水路
が得られより大きい吸水性が得られると同時に混合塗工
液の粘度を調整し吸水性ポリマーの経時による沈降を防
止して塗工液の安定性を増す効果が得られる。添加比率
が２０重量部を越える場合は塗工液の流動性が著しく低
くなり塗工作業性に問題が生じる。

吸水性ポリマーは樹脂バインダー１００重量部に対して
少なくとも１００重量部以上、好ましくは２００重量部
以上混合することが必要であり、１００重量部以下の場
合吸水性ポリマー粉末のほとんどがバインダー皮膜中に
埋没してしまい、本発明の目的とする高い吸水性は得ら
れない。吸水性ポリマーの添加量の上限は塗工液として
の流動性や塗工作業性及び基材への付漬保持性が維持さ
れる範囲であれば大きくすることが可能であり特に制限
はない。

吸水性ポリマーと樹脂バインダーの混合は通常の攪拌操
作により可能であるが、ボールミル、アトライター等に
より吸水性ポリマー粉末を粉砕しながら混練することで
吸水性ポリマーの粒径を均一にし塗工液の安定性、流動
性、塗工作業ｆｗより改善することが可能であり、さら
に非水系の分散剤、粘度調整剤等の添加剤を加えて塗工
液とされる。

上述の如（調製した混合塗工液ｌ基材上に塗工する場合
、接着剤が基材表面に直接に接着して基材と親水性通水
性素材を堅固に接着させるために、塗布形状としては第
２図に示すように皮膜表面から基材に通じろ細孔又は開
口を有する不連続皮膜となるように全面に塗布するが、
塗工方法としてはスムーサー乞かけずにグラビア方式に
より塗布する方法が最も適当である。塗布量としては乾
燥後のバインダー皮膜上に吸水性樹脂粒子が頭を突き出
している状態であれば特に制限はない。塗工液は塗布後
乾燥あるいは硬化あるいは冷却等によって皮膜化し、そ
の表面は基本的に非接着性とする。

更にこのように皮膜表面から基材に通じる細孔又は開口
を有する不連続皮膜となる様全面に塗布された吸水性ポ
リマーと樹脂バインダーの混合皮膜の上に耐水性、硬化
架橋性接着剤（３）ヲ部分的に塗布した後直ちに吸水性
ポリマー粉末より小さい開口径ないしは連通孔を有する
親水性・通水性素材（４）と積層して圧着し、接着剤を
硬化架橋させて一体複合化させる。この場合圧着時の圧
力により混合皮膜の細孔又は開口を通って接着剤が混合
皮膜の層ケ貫通し基材表面に到達し硬化することにより
、接着剤塗布部分の混合皮膜中の吸水性ポリマーは水に
対して非膨潤性になり、基材と親水性、通水性素材が堅
固に接清するので、接着剤非塗布部分の混合皮膜中の吸
水性ポリマーが吸水膨潤する際の膨潤圧力に耐え基材と
親水性、通水性素材が剥離することを防止するのに十分
な接着力を与えることが可能であり、吸水膨潤したポリ
マーが移動あるいは脱落せず保水性の高いシートが得ら
れる。

また、本発明の方法によれば吸水性ポリマーと樹脂バイ
ンダーの混合皮膜の塗布部分と接着剤の見当合わせの為
の特別な装置を使用せずに、通常の全面塗工方法とドラ
イラミネーション法により目的とする吸水・保水性シー
トラ簡便に作成し得るという製造工程面における利点を
も有する。

本発明において使用される基材は例えば紙、不織布、綿
布、木材、プラスチック、金属、ガラス、石綿などシー
ト状のものであれば特に制限はない。

又積層すべき親水性・通水性素材としては吸水性ポリマ
ー粉末より小さい開口径を有するもので連通孔径は５μ
以下のものであり、柔軟で伸縮性のあるものが特に好ま
しい。例えばステキヒトサイズ度の低い紙、不織布ある
いは布等があるが親水化処理を施こしたポリエチレンポ
リプロピレン等の通水性徴多孔フィルムあるいは不織布
等も使用され得る。

本発明において基材自身も親水性・通水性素材を用いる
ことによって両面吸水性の有る吸水・保水性シートが得
られることは目明であり範囲内のことである。

以上詳細に述べた様に、本発明を適用することによって
種々の効果が得られろ。例えば通常市販されているデン
プン−グラフト重合系や架橋合成樹脂系の吸水性ポリマ
ーは自重の３〜４００倍更にはｉ、　ｏ　ｏ　ｏ倍もの
純水を吸収保水できるが、本発明への適用において■低
い塗布量でシート重量の数倍〜数十倍というパルプ等の
物理吸水では不可能と言える高い吸水性シートが得られ
る。■゛基拐び積層素材共にプラスチックフィルムから
成る完全耐水性でかつ高い吸水・保水性能を有するシー
トが得られぬ。■特別な装置を必要とせず通常の印刷・
塗工・ラミネート加工機を用いて簡便に作成し得る。■
基材及び積層素材の選定が自由であり、用途に合わせて
様々の風合、形状のものが得られる等多大の効果・利点
が挙げられる。

更に本発明で得られた吸水性・保水性シートは防腐剤、
殺菌剤、防黴剤、香料、脱臭剤等の水溶性機能薬品のリ
リースコントロール基材としての適用が可能であり、又
本発明で得られた吸水性・保水性シー１’用いて水産物
や青果物等の余剰水分の吸収あるいはしおれ防止に使用
し得る、又本発明で得られた吸水性・保水性シートを更
にベニヤ板へ積層する壁紙として使用することによって
結露のない壁材や天井材等が得られる等産業上の利用価
値も大きいものである。

以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに
限定されるものではない。

〈実施例１〉 上記材料を混合攪拌して塗工液とする。なおこの塗工液
は固形分比で樹脂バインダーｉｏｏ部に対して吸水性ポ
リマー粉末８７０部の組成である。

この塗工液Ｙ　１００４／　ｉｎ　　−６０μ深度のベ
タグラビア版を用いて２軸延伸ポリプロピレンフイルム
（）Ｌ／７アンＢＯ−２５３５、東し製）２０μ上全面
に塗工、乾燥して基材のポリプロピレンフィルムに通口
る開口を有する不連続皮膜を形成し、更にその上に５０
　Ｊ３　／　１ｎ−１２０μ深度、格子中２１０、格子
ピッチ１５Ｘ　１５Ｗａｎの逆格子状パターングラビア
版を用いて二液硬化型ウレタン系接漬剤（ＡＤ３０５／
ＡＤ３５５、東洋モートンＩ！ｌ）を格子状に塗布、乾
燥して溶剤（酢酸エチルノ除去後、無サイズ加工原紙６
０９／ｒｒ？＜名古屋パルプ製）を重ねてドライラミネ
ートして片面吸水性シー）Ｙ得た。ただし、塗工液の塗
布量は７．２，９Ｘｍ１、そのうちの吸水性樹脂の量は
６５ｇ／−であった。また、ブランクとして２軸延伸ポ
リプロピレンフイルム２０μと無サイズ加工原紙６０１
１／ｍ”Ｙ上記版及び接漬剤を使用してドライラミネー
トシシート（比較例）ン作成した。

本発明の実施例のシートと比較例のプランクシの約１１
倍、すなわち吸水性ポリマー自身の重量の１５４倍の量
の水を吸収し、良好な吸水性を示す。また、吸水後も基
材のポリプロピレンフィルムと無サイズ加工原紙の間の
接漕性は良好であり、両者が剥離することはなく、中間
層に存在する吸水膨潤した吸水性ポリマーが移動したり
シート外に脱落することもなかった。

〈実施例２〉 〈実施例１〉において作成した片面吸水性シートを二価
鉄イオン含有植物活力剤（商品名：メネデール、メネデ
ール化学研究所製）１重量部と水１００重量部の混合液
中に３０分間浸漬した。このときの吸液量は７２０ｇ／
ｍ２であった。該吸液シートラ無サイズ加工原紙側が内
面になるように内径１５ｃｒｎ、高さ２０ｃｒＩＴの植
木鉢の内面に巻きつけ、更にこの植木鉢ケ乾燥土で満た
し花をつけている「菊」の株を植えた。また比較のため
に吸液シートラ用いないブランクの植木鉢に同様に乾燥
上を満たし花をつけている「菊」の株を植えた。

両者の花、葉等の鮮度の状態を比較した結果を表−２に
示す。このように本発明の吸水保水性シートラ用いた場
合には吸液膨潤した吸水性ポリマー中に含まれる水及び
植物活力剤が無サイズ加工原紙乞通して土の中に徐々に
放出拡散され「菊」の根より吸収されることにより花及
び葉ともに鮮度が良好に保たれる。

以上〈実施例１〉及び〈実施例２〉に記述した如（、本
発明によれば、極めて吸水性の高いシートを簡便な方法
により作成することが可能であり、しかも本発明のシー
トの利用方法の一例として植物園芸栽培への応用も有効
である。

表−１ 注　※１　寸法１００Ｘ１００九のシート試料の吸水前
の重量と純水中に１時間浸 漬した後表面の付着水分を拭き取っ た後の重量４を示す。

※２　吸水前重量と吸水後重量より１ｍ１当たりの重量
増加に換算した数値を示 す。

※６　塗布量から推定される吸水性ポリマー自身の重量
に対する吸水°倍率を示 す。（基材及び素材の吸水量は差し 引いである。） 表−２

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示し、第１図は吸水性
・保水性シートの一部断裁した斜視図であり、第２図は
塗工液と接着剤の塗布形状ケ示す断面図である。 （１）・・・基材 （２）・・吸水性ポリマーと樹脂バインダーから成る吸
水性、保水性の中間層 （３）・・・接着剤 （４）・・・親水性・通水性素材 特許出願人 凸版印刷株式会社 代表者鈴木和夫 第１１支Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非水溶媒又は無溶媒の樹脂バインダーに固型分比で、樹
   脂バインダー１００重量部当たり１００市址部以上、好
   ましくは２００重量部以上の該樹脂バインダーに親和性
   の少ない水不溶性の高吸水＋１ポリマー微粉末ｌ混合し
   、必要に応じて更に多孔ｆ１無機質微粉末乞混合してな
   る塗工液を、任意の基材に、皮膜表面から基材に通じる
   細孔又は開１１　’ａ？有する不連続皮膜となる様全面
   に塗布し、さらに、この不連続皮膜の上に耐水性硬化架
   橋性接着剤を部分的に塗布して、高吸水性ポリマー微粉
   末より小さい開口径ないしは連通孔を有する親水性・通
   水性素材をその上に重ねて圧海し、接着剤を硬化・架橋
   させて接着剤塗布部分の高吸水性樹脂を水に対して非膨
   潤性にすると共に基材と親水性・通水性素材とを部分的
   に接着してサンドイッチ状に一体複合化することを特徴
   とする、吸水性・保水性シート。