JPS60149609A - 吸水性複合材料の製造法 - Google Patents

吸水性複合材料の製造法

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JPS60149609A
JPS60149609A JP59006834A JP683484A JPS60149609A JP S60149609 A JPS60149609 A JP S60149609A JP 59006834 A JP59006834 A JP 59006834A JP 683484 A JP683484 A JP 683484A JP S60149609 A JPS60149609 A JP S60149609A
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JP
Japan
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water
composite material
absorptive
absorbing
polymerization
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JP59006834A
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English (en)
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Tadanobu Suzuki
鈴木 忠信
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Aron Kasei Co Ltd
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Aron Kasei Co Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

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】 本発明は吸水性に優れ、かつ自由な形状を有する吸水性
複合材料に関するものである。
最近、(1)ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩を主成
分とするポリアクリル酸誘導体(2)ポリビニールアル
コールと環状酸無水物の反応物を中和した変性ポバール
(3)デンプンにアクリロニトリルをゲラスト重合して
加水分解したグラフト化デンプン等の吸水性樹脂が体液
吸収材料として、紙オムツ。
生理用ナプキン、医療用ディスポーザル製品に用いられ
たり、土壌保水材料として植物栽培用に用いられている
しかしながらこれらの吸水性樹脂は硬くて、柔軟性に欠
けるため形状は粒状に限定される。
粒状で使用時支障のない場合はよいが、体液吸収用の衛
生材料として使用される場合は、機能及び取扱いの上で
粒状のままでは使用できずシート化されている。
このシート化の方法としては、紙、不織布を数枚重ねて
、その間に粒状の吸水性樹脂を散布してサンドインチ状
にしtこ後、接着性樹脂で処理した周囲を圧着して袋状
に固定する方法が一般的である。
吸水効率を向上させるには、吸水性樹脂の接触面積を大
きくするため、微粒子化することが望まれるが、微粒子
化するとゞ粉立ち現象′で取扱いが複雑化したり、粉の
洩れが生じ易く、袋内に固定するのが困難となる。
以上のように吸水性に優れる吸水性樹脂には、粒状であ
るため、使用時、いろいろな工夫が必要であり、J)つ
吸水性が十分生かされない。
粒状の吸水性樹脂固有の問題を解決するためにこれまで
も次のような検討がなされてきた。■親水性重合体の水
溶液に合成あるいは天然の短m維を分散させて、加熱乾
燥し内部架橋で水溶性にするとともにシーI・化する方
法(特開昭58−24416号公報)■吸水性樹脂の微
粒子をゴム材料中に分散させ、これを紙、不織布等の吸
水性材料上に塗布又は貼付の方法で積層する方法(特公
昭58−2828号公報) 、これらの方法で、シート状の吸水性樹脂は得られるが
、シート強度、柔軟性、吸水効率で問題があり、十分な
ものではなかった。又シート化するのに吸水性樹脂の製
造−シート化と2段階の工程を経るためシート化のコス
トがかかり、逆に経済性の面で吸水性樹脂の使用を限定
するものとなった−0 本発明は、上記従来の吸水性樹脂およびそのシート化方
法の有していた欠点を除去することを目的とするもので
あり、アクリル酸、アクリル酸塩を主成分とする重合性
単量体の水溶液を紙、不織布2発泡プラスチック等の吸
水性有機材料に含浸させた後、重合、乾燥させて、吸水
性複合材料を製造するものである。
この方法によれば、吸水性有機材料の形状がそのまま最
終製品になるので、1工程で自由な形状5吸水材料が得
られ、コストもかからず吸水性に優れしかも使用状態に
適した、吸水性複合材料が製造できるので、吸水性樹脂
の使用範囲を大きく拡大することができる。
本発明を更に詳しく説明す゛ると、本発明の重合性単量
体としてはアクリル酸、アクリル酸塩(例−えばアンモ
ニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩。
リチウム塩等)を主成分とするが、メタアクリル酸、イ
タコン酸、マレイン酸、フマール酸及びその塩類;イタ
コン酸、マレイン酸、フマール酸等のジカルボン酸類の
低級アルキル又は低級アルコキシエステル類;アクリル
アミド;ビニルスルホン酸;アクリル酸メチルエステル
、エチルエステル等;アクリル酸ヒドロキシエチルエス
テル;ポリエチレングリコールモノアクリレート等;6
1種又は2種以上併用も可能であり、これらは、吸水材
料として使用される場合の被吸収液(体液その池水溶液
)の性状によって選択される。
更に、上記重合性単量体を使用して、重合反応で吸水性
材料を製造する際に、重合性単量体100重量部に対し
て、加橋性単量体を0.01〜10重量部併用する必要
がある。この架橋性単量体は重合時又は重合後の乾燥時
に架橋構造を与え、吸水性材料として必須の保水性向上
及び保水時の粘着防止に併用が必要なものである。しか
し架橋性単量体の使用量が10重量部を越えると、架橋
密度が大きくなり、すぎ、吸水時の体積膨張が抑えられ
るため、吸水能力は低下す、R−Vo、01重量部未満
の使用量では、初期吸水速度も小さくかつ吸水後の保水
性低下及び粘着性の発生の問題が生じる。
このような架橋性単量体としては、アクリル酸カルシウ
ム、アクリル酸マグネシウム等のアクリル酸の多価金属
塩; N、 N’−メチレンビスアクリルアミド;エチ
レングリコールジアクリレート。
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
メタアクリレート等のグリコール類のジアクリレート又
はジメタアクリレート;トリメチロールプロパントリア
クリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等
ポリオールのアクリレート類又はメタアクリレート類;
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グリコール、脂
肪族多価アルコールのジ又はポリグリシジルエーテル;
N−メチロールアクリルアミド;グリシジルメタアクリ
レート;等の重合時又は重合後の加熱乾燥時に架橋構造
を与えることのできるものの中から選択された1種又は
2種以上を用いる事ができる。
上記、重合性単量体および架橋性単量体を20重量%以
上の濃度の水溶液とし、N2ガスで溶存酸素を除去し、
紙、不織布9発泡プラスチック等の吸水性有機材料に含
浸させる。この場合の含浸法としては単量体水溶液を吸
水性有機材料に散布するか、又は単量体水溶液に吸水性
有機材料を浸漬する方法が望ましい。又、この場合、吸
水性有機材料もN2ガスで処理して、重合反応を阻害し
ない雰囲気にしておくことおよび吸水性有機材料の吸水
率以下に単量体水溶液を含有させることが必要である。
これらは重合反応を連帯なく進行させかっ、吸水性有機
材料の形状及び特性を生かすためのものである。
次に、重合開始剤を添加して重合反応を開始させるが、
開始剤は通常の水溶性ラジカル発生剤である過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、t−ブチルハ
イドロパーオキサイド等が用いられ、又これらに亜硫酸
水素ナトリウム、l−アスコルビン酸、第1鉄塩等の還
元剤とを組合せるレドックス系開始剤も用いられる。 
“重合開始剤の添加方法としては、重合性単量体および
架橋性単量体の水溶液を含有する吸水性有機材料に重合
開始剤、又は重合開始剤・還元剤の水溶液を散布する方
法が好ましい。又均−に散布して、重合開始剤をムラな
く添加するため重合開始剤水溶液を霧状にして添加する
のが特に好ましい。
重合開始剤水溶液を霧状にするには超音波振動子による
超音波式装置や遠心力を利用した回転霧化遠心噴霧装置
やスプレーノズルが用いられる。
重合温度としては、特に温度調節は必要としないが5°
Cよ゛り低くなると重合開始が不確実になり易く、90
°Cより高くなると主鎖の分子量が上らず、吸水性が低
下するので5°C以上90°C以下の範囲になるよう重
合開始温度、単量体濃度、開始剤量を調節する。
重合反応は数分から数時間の間で完結し、得られた、含
水状態の吸水性複合材料を加熱乾燥して最終製品にする
が80°C〜200°Cの熱風で加熱乾燥するのが望ま
しい。
かくして得られた吸水性複合材料は吸水性に優れるばか
りでなく、1工程で目的に対応した形状が得られるため
、製造コストもかからず吸水性樹脂の使用範囲を拡大す
るものである。
以下、実施例に基づき、本発明の詳細な説明する。
実施例1゜ アクリル酸35重量部(以下重量を省略する)。
アクリル酸ナトリウム65部、ジエチレングリコールエ
ポキシアクリレート4部からなる単量体混合物を水で3
0%に希釈し、N2ガスを吹込み、N2置換した。以下
重合の完了まではN2雰囲気に保ち、重合が阻害される
のを防止した。吸水性の良好な紙(飽和吸収率:800
%;厚み、1闘)に単量体混合物の水溶液を散布吸収さ
せたが吸収率は約400%であった。次に0.4%過硫
酸アンモニウム水溶液、0.2%亜硫酸水素ナトリウム
水溶液をそれぞれ超音波霧化装置で霧化し?、m雰囲気
に先の単量体混合物の水溶液を含有させた紙を20秒間
づつ保持し、重合反応を開始させた。更に同じ< N2
雰囲気中で1時間保持し重合反応を完結させたが、重合
温度は15°C〜70°Cであった。次に120°Cで
1時間加熱乾燥して吸水性・複合材料を製造した。この
吸水性複合材料を2 cm X ’2 cmの正方形に
切断し、塩化ナトリウム08%、尿素2%からなる人工
尿に1時間浸漬し吸収率を測定すると、表1.のように
なり優れた吸水性を示し、保水(1)飽和吸水率(A) 網上で5分間水切りした後の重量 (2)吸水率(B) 表1.吸水率(1) 実施例2〜5.。
ジエチレングリコールエポキシアクリレートを6部、8
部、10部、12部と増やす以外は実施例1と同様にし
て吸水性複合材料の製造および吸水性の測定をすると、
表2.の結果を得た。架橋性単量体が12部の場合、大
巾な吸水率の低下が認められ、これは架橋密度が大きく
なったためと考えられる。
表2.吸水率(2) 実施例6 アクリル酸35部、アクリル酸ナトリウム55部。
アクリルアミド10部、N、N′−メチレンビスアクリ
ルアミド0.05部からなる単量体混合物を水で35%
に希釈しN2ガス置換する。コツトンとレーヨンよりな
る不織布(飽和吸水率: 1000%;厚み:Q、 5
 yttty )に単量体混合物水溶物を散布吸収させ
た。
吸収率は約600%であった。次に04%過硫酸アンモ
ニウム水溶液、0.2%亜硫酸水素ナトリウム水溶液を
それぞれ超音波露化装置で霧化した雰囲気に先の単量体
混合物を含有させた不織布を20秒間づつ保持し、重合
反応を開始させた。更に同じ< N2雰囲気中で90分
間保持し、重合を完結させた後、120°Cで1時間加
熱乾燥して吸水性複合材料を製造した。次に実施例、1
.と同様の吸水試験を実施し、表3.の結果を得た。吸
水性、保水性も良好でかつ吸水性複合材料として柔軟な
性状で、実施例7.“〜8 N、 N’−メチレンビスアクリルアミドを0.03 
部。
0、01部と減らす以外は、実施例6.と同様にして吸
水性複合材料の製造および吸水性の測定をすると、表4
、の結果を得た。架橋性単量体が0.01部の場。
合、保水性の低下、が設けられた。これは架橋密度・が
小さく圧力の影響を受け易くなったと考えられ、架橋性
単量体の使用量は0.01部が下限である。
般 表4. 吸収率(4) 特許出願人 アロソ化成株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) アクリル酸、アクリル酸塩を主成分とする重合
    性単量体の水溶液を吸水性有機材料に含浸させた後、重
    合、乾燥させることを特徴とする吸水性複合材料の製造
  2. (2) 吸水性複合材料の製Aおいて、水溶性ラジカル
    発生剤又は水溶性ラジカル発生剤と水溶性還元剤を霧状
    にして重合性単量体に添加して重合反応を開始させるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の重合方法
JP59006834A 1984-01-17 1984-01-17 吸水性複合材料の製造法 Pending JPS60149609A (ja)

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