JPS60151381A - 長尺の吸水性複合材料の連続製造法 - Google Patents

長尺の吸水性複合材料の連続製造法

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JPS60151381A
JPS60151381A JP59006835A JP683584A JPS60151381A JP S60151381 A JPS60151381 A JP S60151381A JP 59006835 A JP59006835 A JP 59006835A JP 683584 A JP683584 A JP 683584A JP S60151381 A JPS60151381 A JP S60151381A
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JP
Japan
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water
absorbing
polymerization
composite material
monomer
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JP59006835A
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鈴木 忠信
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Aron Kasei Co Ltd
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Aron Kasei Co Ltd
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  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
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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)ホリヒニールアル
コールと環状酸無水物の反応物を中和しfX変性ポパー
ル(3)テノブノにアク90ニトリルをゲラスト重合し
て加水分解したクラフト化デノブン等の吸水性樹脂が体
液吸収材料として、紙オム′ハ生理用ナブキノ、医療用
チイスポーサ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。
しかしなから、これらの吸水性樹脂は硬くて、柔軟性に
欠(す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ソート化されている。
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ノドイノチ状
にした後、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
洩れか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、かつ吸
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
も次のような検旧かなされてきた。■親水性重合体の水
溶液に合成あるいは天然の短繊維を分散させて、加熱乾
燥し内部架橋で水不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
微粒子をコ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、ソート状の吸水性樹脂は得られるがノ
ー1〜強度、柔軟性、吸水効率で問題かあり、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
−ノート化と2段階の工程も を経るへめソー1〜化のコストかかかり、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−〕tこ。
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したものであ
りニアクリル酸、アクリル酸塩を主成分とする重合性単
量体の水溶液を長尺の糸。
紙、布等の線状又はシート状の吸水性有機材料に含浸さ
せた後、重合乾燥させて、吸水性複合材料を連続的に製
造するものである。
この方法によれば線状又はソート状の吸水性有機材料に
1工程で連続的に吸水性樹脂を複合化することができる
。又吸水性樹脂の含有量を調節することで、吸水性有機
材料固有の外観、柔軟性を維持でき、従来の硬くて柔軟
性に欠ける吸水性樹脂の欠点を大rlJに改善できる。
この結果、経済的にも優れ、薄くて柔軟な吸水性複合材
料が得られるので、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
ノ酸、フマール酸およびその塩類;イタコン酸、マレイ
ノ酸、フマール酸等のレカルボン酸類の低級アルキル又
は低級アルコキンエステル等;アクリルアミド、ビニル
スルホノ酸、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ヱチルエステル;ポリエチ
レングリコールモノアクリレート等;も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、重合性単量体100重量
部に対して、架橋性単量体を001〜IO重量部を併用
する必要かある。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、吸水能力は低下する。又00I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しる。
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g
塩; N 、 N′−メチレンヒスアクリルアミド:エ
チレンクリコールノアクリレート。
エチレングリコールンメタアクリレ−1・、ホリエチレ
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クリコール類のジアクリレート
又はジメタアクリレ−1−; l−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!・リアク
サレ−1〜等ポリオールのアクリレート類又はメタアク
リレ−1−類、エチレングリコールジグリシンルエーテ
ル、ポリエチレンクリコールノクリンノルエーテル等の
クリコール。
脂肪1M 多価アルコールのシ又はポリクリノンルエー
テル、N−メチロールアクリルアミ)・;クリンノルメ
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、
糸9紙、布等の線状又はノート状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
吸水性複合材料東散布するか、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
性有機材体水溶液を含浸させた後、絞りロールで絞り、
単量体純分としての含有量を吸水性有機材料の乾燥後の
重量の40%以下にする必要かある。これらは重合反応
を遅滞なく進行させかつ、吸水性有機材料の形状、風合
い、および柔軟性を維持した吸水性複合材料にするため
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か、
開始剤は通常の水溶性ラノカル発生剤である過硫酸アン
モニウム、過硫酸刀すウム過酸化水素、1−フチルハイ
トロパーオキサイト等か用いられ、又これらに亜硫酸水
素す[・リウム、l−アスコルヒ/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
か好ましい。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核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N装置
やスプレーノスルか用いられる。
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、吸水性か低下
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、開始熱量を調節する。
重合反応を短時間で完結させ、得られた含水状態の吸水
性複合材料を80゛〜200°Cの熱風で加熱乾燥して
最終製品にする。最終製品は用途に応じて切断するかロ
ールに巻取る。連続的に長尺の線状又はシート状の吸水
性有機材料を吸水性複合材料にするには重合反応、乾燥
を短時間で完了させる必要があり吸水性有機材料か線状
であれば細いもの、ノート状であれば薄いものが望まし
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
りでなく連続的に製造されるので製造コストもかからず
、しかも糸状、シート状の有機材料の外観、風合い、柔
軟性を維持したもので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、■ アクリル酸45重量部(以下、重量を略す)。
アクリル酸すI・リウム55部、ンエチレングリコール
エポキシアクリレ−1〜4部からなる単量体混合物を水
で30%に希釈しN2カスを吹込みN2@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。
図、■に示す装置を用い、長尺の吸水性良好な紙(飽和
吸水率 800%; il : 2 on ;厚み 0
,3um )に重合性単量体混合物水溶液2に浸漬含浸
させた後、絞りロール3て絞り吸水率を約40〜50%
(単量体純分とすれば12〜15%)にした。
次ニ0.4%過硫酸アンモニウム水溶液、0.2L?o
亜硫酸水素すトリウム水溶液をそれぞれ超音波霧化装置
で霧化した雰囲気に先の単量体混合物を含有させた紙を
移動させながら10秒間づつ滞留させ重合反応を開始さ
せた。更に同じ<N2雰囲気中で10分間滞留させ重合
反応を完結させたか重合温度は25°C〜50°Cであ
った。次に120°C(7)加熱熱風乾燥炉7に10分
間滞留させて加熱乾燥しシー!・状の吸水性複合材料を
製造し、巻取りロール8に巻取った。この吸水性複合材
料は紙の風合いを維持し、ロールに巻取れる程の柔軟性
を持ったものであった。
この吸水性複合材料を2C〃rの長さに切断し、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
、吸水率を測定すると表、1のような結果となり良好な
吸水性、保水性を示した。
なお飽和吸水率、吸水率はF記の式で算出した。
(1)飽和吸水率(A) サンプルの飽和吸水後の重量゛サンプルを水に30分浸
漬後、金 網上で5分間水切 した後の重量 (2) 吸水率(]3) 表1吸水率(1) 実施例、2 絞りロールによる単量体混合物水溶液の紙への吸水率を
約160〜170%(単量体純分とすれば48〜51%
)に調節する以外は、実施例、■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のよう
な結果を得た。
単量体の含有量が増えるために吸水率も実施例。
■の場合よりも増加し、保水性も良好であるが、シー]
・の柔軟性が低下し巻取りの際、折れないように配慮す
る必要が生じた。従って単量体純分の含有量は50%が
上限であった。
表、2 吸水率(2) 実施例、3〜6 ジエチレングリコールエポキシアクリレー1・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、3の結果を得た。架橋性単量体が12部の場合、
大11」な吸水率の低下が認められ、これは架橋密度が
大きくな−たためと考えられる。
実施例、7 アクリル酸35部、アクリル酸ナトリウム55部、アク
リルアCI’ ]、 ’0 部、N、N′−メチレノヒ
スアクリルアミド005部からなる単量体混合物を水で
35%に希釈し、N2カスで置換する。コノトノとレー
ヨンよりなる不織布(飽和吸水率、1000%; rI
J: 2 an ;厚み (15rrun )の連続ノ
ー1−を、図、1に示す装置を用いて、上記単量体混合
物水溶液に浸漬含浸させた後、絞りロールで吸水率を約
70〜80%(単量体純分として245〜28%)にし
た。次に04%過硫酸アンモニウム水溶液、02%亜硫
酸水素すトリウム水溶液をそれぞれ超音波霧化装置で霧
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
移動させながら10秒間つつ滞留させて重合反応を開始
させた。
更に同じ< N2雰囲気中で12分間滞留させ市合反熱
乾燥しシート状の吸水性複合材料を製造しロールに巻取
った。この吸水性複合材料は不織布の風合いを維持し柔
軟性に富むものであった。
実施例、1と同様の吸水試験を実施し、表、4のような
良好な吸水性、保水性が認められた。
表、4 吸水率(4) 実施例、8〜9 N N’−メチレノヒスアクリルアミドラ0.03部、
001部と減らす以外は、実施例、7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、5の
結果を得tコ。架橋性単量体が0.01部の場合、保水
性の低下が認められ、架橋密度が小さく圧力の影響を受
け易くな−)なと考えられる。
架橋性単量体の使用量は0.01部が下限である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る長尺の吸水性複合材料の製造工程
を示す説明図である。 ■・長尺の糸状又はノート状の吸水性有機材料2・・・
重合性単量体の水溶液 3・・・絞りロール 4・・・水溶性ラジカル発生剤の添加ゾーン5・・・水
溶性還元剤の添加ゾーン 6・・重合ゾーン 7・・・加熱熱風乾燥炉 8・・・巻取りロール 9・・・ガイドロール

Claims (3)

    【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長尺の線状又はソート状の吸水性有
    機材料に連続的に含浸させた後、重合、乾燥させること
    を特徴とする長尺の吸水性複合材料の連続製造法。
  2. (2) 長尺の吸水性複合材料の連続製造法において、
    重合性単量体を吸水性有機材料に含浸させた後、絞りロ
    ールで含有量を調節して重合、乾燥させることを特徴と
    する特許請求の範囲一・1項記載の製造方法。
  3. (3) 吸水性複合材料の連続製造法において、水溶性
    ランカル発生剤又は水溶性ラジカル発生剤と水溶性還元
    剤を賢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一11項記載の
    重合方法。
JP59006835A 1984-01-17 1984-01-17 長尺の吸水性複合材料の連続製造法 Pending JPS60151381A (ja)

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