JPS61113900A - アクリル系吸水性紙 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は吸水性、吸湿性の良好なアクリル系紙に関する
。

〈従来の技術〉 従来吸水紙として知られているものは、ノ４ルデを低密
度に抄紙したいわゆる吸取紙が一般的である。吸取紙の
場合、吸取った水が自然放置状態で滴下しない限界はせ
いぜい自重の２倍までであって、その吸水性は低い。

近年、水分を高度に吸収し、保持し得る特性を有する所
謂超吸水体と呼ばれる重合体がその特殊機能を生かして
広い分野にわたって利用され、また、研究されている。

特に、デンプンにアクリル酸をグラフト重合せしめた共
重合物、ポリアクリル酸ソーダ、メチルメタクリレート
と酢酸ビニルとの共重合体の加水分解物、ポリビニルア
ルコール架橋重合物、２リアクリロニトリル架橋体の加
水分解物、ポリ′エチレンオキサイド架橋重合体等は、
高吸水性樹脂として粉体の形態で市販され、利用されて
いる。これ等の高吸水性樹脂をバインダーを用いて紙に
塗布し、高吸水紙と称しているものもある。これ等の高
吸水性紙は一時的には高い吸水性を示すものもあるが、
元来、粉体であるため一度水で膨潤した後乾燥すると脆
くなり、紙から脱落してしまい、耐久性が力いという欠
点を有している。

特公昭５２−４２９１６号公報には、アクリロニトリル
を８０重量％以上含有するアクリル系繊維を高濃度のア
ルカリ性物質水溶液で処理し、加水分解すると同時に架
橋させ、ニトリル基から誘導された１００Ｘ（ＸはＬｌ
、に、ＮａまたはＮＨ４）で表わされる塩の形のカルボ
キシル基を４〜９ｒＢｏｌ／９有し、２０〜３００　Ｃ
（、／９の水膨潤度を有する繊維状構造体が開示されて
いる。このよう力高吸水性アクリル系繊維を紙にする場
合、その水膨潤性のため湿式抄紙は不可能であシ、乾式
抄紙で行々わなければならない。従って、得られる紙形
態に大きな制限がある。

、〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は従来の吸水紙が有する上記問題点、を解決する
ものであって、その目的は、吸水、界浸性′に優れ、し
かも耐久力のある吸水、吸湿性を示すアクリル系吸水紙
を提供するにある。

く問題蔗を解決するだめの手段〉　　　　　　　゛本発
明に係るアクリル系吸水紙は、アクリレートリルと共重
合可、能た活性二重結合を有し、しかもカルボキシル基
を有する単量体とアクリ２０ニトリルとの共重合体であ
って、０．５〜４．５　ｍｍｏＬ／（ｊのカルボキシル
基を有するアクリロニトリル系重合体の繊□維１０〜９
０重誉チと繊維状パイングー９０〜１０重量％がら構成
され、上記カルボキシル基の７５〜１００％がアルカリ
金属塩またはア　　　　　　、ンモニク塩の形態である
ことを特徴とする。

本発明で用いるアクリロニトリル系繊維を構成するアク
リロニトリル系重合体はアクリロニトリルを主成分とし
て含み、力）Ｉ／＄キシル基を０．５〜４、５　ｍｍｏ
ｔ／ｇ含有する共重合体である。共重合体中のアクリロ
ニトリル単位は３０重量％（以下、「係」は特に指定し
彦い限シ重量％を表わす）以上、好ましくは６０〜９５
慢である。このよりな゛カルボキシル基を有するアクリ
ロニトリル系重合体は、アクリロニトリルと共重合可能
な活性二重結合を有し、しかもカルボキシル基を有する
単量体とアクリロニトリルとを共重合することによって
得られる。重合体中のカルボキシル基の量は、前記単量
体の共重合割合を変えることによシ調節する。

アクリロニトリル系重合体に含有されているカルボキシ
ル基の量は、得られる吸水体の形状、寸法とも相俟って
、その形態保持性に大きな影響を与える因子の一つであ
り、０．５〜４．５　ｍｍｏｔ／９で彦ければなら万い
。その含有量が０．５　ｍｍｏｖｇ未満であると十分な
吸水性が得られない。４；　５ｍｍｏｌＡより多く彦る
と、吸水後に吸水体は流動性のあるダル状物になシ、形
態保持性、が悪くカリ、また、その強度も低下し、吸水
体が容易に微細化する。

本発明で用いるアクリロニトリル系重合体に含まれるカ
ルボキシル基の量は、形態保持性及び吸水性のバランス
のとれた吸水体を得るうえで、１〜３、５　ｍｍｏ４／
９の範囲がよシ好ましい。　　　　′アクリロニトリル
と共重合可能な活性二重結合を有し、且つカルボキシル
基を有する単量体としては、−例えば、アクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、−ケイ皮酸、イ
タコン酸、フマール酸、グルタコン酸かどの不飽和カル
メン酸などが挙げられる。

これらのカルボキシル基含有単量゛体に加えて、他の共
重合可能な単量体、を併用する−とともできる。

併用する単量体としては、メチルアクリレート、エチル
アクリレート、ブチルアクリレート、アクリルアマイド
、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビ・ニリデン、アリル
スルホン酸、メタリルヌルホン酸、ブチレンスルホン酸
及びそれらの塩彦どである。

また、本発明が目的とする高吸水・吸湿性アク−リル系
紙の所望特性が損なわれ々い限シ少量の他の重合体を上
記共重合体に混合しても良い。

本発明のアクリル系吸水紙は、上述のよう彦アクリロニ
トリル系重合体繊維１０〜９０％と繊維状バインダー９
０〜１０チから々る。バインダーの量が１０％未満では
紙として十分な強度を得ることができ々い。その量が９
０％以上では吸水吸湿性が不十分と彦る。

本発明で用いる繊維状・ぐインダーとしては、パルプ、
ポリビニルアルコール系バインダー、ポリオレフィン系
バインダー、ポリアミド系バインダー等が挙げられる。

とりわけ、ポリエチレンのよう々低融点ポリオレフィン
とポリプロピレンのよう表裏融点ポリオレフィンとの組
合せによるポリオレフィン系バインダーは、景も高強力
の高吸水紙を与える点で最良である。特に、この組合せ
はサイド・バイ・サイド構造またはで芯構造を有するこ
とが望ましい。

アクリロニトリル重合体繊維と繊維状バインダーとを原
料として抄紙する方法自体は一般に慣用される技術に従
えばよい。

アクリロニトリル系重合体繊維中のカルボキシル基はそ
の７５〜１００係がアルカリ金属塩またはアンモニラ塩
の形態で々ければなら々い。カル？キシル基中のアルカ
リ金属またはアンモニウム置換度が７５チ未満では吸水
性がかカリ低下する。

一般に、アルカリ金属塩またはアンモニウム塩の形態を
得るには、カルボキシル基を有するアクリロニトリル重
合体繊維をアルカリまたはアンモニアで中和処理すれば
よい。このアルカリまたはアンモニアによるカルボキシ
ル基の中和処理は抄紙後に行うことが望ましい。この中
和処理は、水系、アルコール系、又は水とアルコールの
混合系で行危うことができる。

この中和処理に用いる薬剤としては、水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム塩どのアルカリ、お
よびアンモニアが挙げられる。中和剤に加えて、芒硝、
硝酸ナトリウム、食塩等の無機塩を併用しても良い。

〈発明の効果〉 本発明のアクリル系吸水紙は、優れた吸水性を有する。

本発明の吸水紙は通常自重の２０〜３０倍の水を吸収し
てもまったく水分の滴下が起こらない。

また、本発明の吸水紙は、特公昭５２−４２９１６号に
記載されるアルカリ加水分解による高吸水紙と比べて、
きわめて優れた吸湿性を示す。例えば、カルボキシル基
量が２．ｇｍｍｏＬ／９の場合、２０℃、６５ＲＨ％に
訃いて、本発明の吸水紙は平衡水分率が約１５４゜アル
カリ加水分解法のものは５チであり、４０℃、９０ＲＨ
％においては本発明の吸水紙の平衡水分率は５５％、ア
ルカリ加水分解によるものは１２チである。また、本発
明の吸水紙は、吸水紙の主体をなす成分そのものが吸水
成分であるため、吸水と乾燥を繰返しても性能は変わら
ず、その吸水・吸湿性は耐久力に富む。さらに、本発明
の吸水紙は強伸度等の機械的性質も良好である。

本発明の吸水紙は上述のように吸水・吸湿性に優るため
、結露防止材、土壌改良材、インヌタント土のう、高級
水准布、おむつ、油水分、離材、壁紙彦どとして有用で
ある。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。実施
例中の％は全て重量％である。

実施例中の特性値の評価方法は以下のとおりである。

（１）吸水性 常温の純水中に試料を６０分間浸漬し、セントル脱水機
で１分間脱水した後の重量をＡとする。

次に、８０℃に調整した熱風乾燥話中で重量変化のなく
なるまで乾燥した後の重量をＢとする。吸水性は次式に
より求められる吸水量として表わす。

以上を１サイクルとして繰返し行ない耐久性を評価する
。

（２）吸湿性 ４０℃、９０ＲＨ％　に調整した恒温恒湿器中に２０時
間放置した後の重量をＣとする。次に、８０℃に調整し
た熱風乾燥話中で重量変化のなくなるまで乾燥した後の
重量をＤとする。吸湿性は次式により求められる吸湿量
として表わす。

以上を１サイクルとして繰返し行ない耐久性を評価する
。

（３）強力、伸度 測定機；テンシロン 試料中：２．５ｃＷＬ 〃把握長さ；５ｃｒＩＬ 引張速度：　５　ａｎ／ｍ　ｉ　ｎ 以上の条件でタテ方向、ヨコ方向６５回測定し、平均値
で表″示する。

（４）　　Ｎａ置換度 十分に乾燥した試料約０．２　、！ｉ’　（Ｘｇ）を精
秤し、これをＩＮ塩酸水溶液２０　ｃｃ中に１昼夜浸漬
しＦ液５ｃｃを採取し、０．ＩＮ水酸化ナトリウム水溶
液ヤ滴定（水酸化ナトリウム水溶液消費量：ｙｃｃ）す
ることにより、下式により求める。

２；共重合比より算出されるカルボキシル基量（ｍｍｏ
ｌ乃）　　　一 実施例１ 表１に示すアクリロニトリル（ＡＮと略す）とアクリル
酸（ＨＡと略す）との共重合体よりなるアクリル系合成
繊維（３デニール）ｔ−紡糸後、乾燥することなく３〜
５Ｉ！ａＬにカットした。・このアクリル繊維５０％と
ポリオレフィン系バインダー。

５０％とを常法により湿式抄紙した。得られた厭を苛性
ソーダ水溶液に常温で６０分浸漬した後、水を１０％含
むエタノール中で十分に洗浄し、脱液後、自然乾燥した
。得られた砥の日付は１００１７ｍ２であった。

得られた高吸水紙の諸性能を表１に示す。使用したポリ
オレフィン系バインダーは、チ、ンポリグロバインダー
Ｍ−７（、チッソ（（転）製ポリエチレ７／ｙｆ！”７
’　ｏ　ｆ′７　°“’ｒＰ−１−？！−“″複合　　
　　　　、＼繊維、繊度３デニール、繊維長５　ｍ　）
であった。

表１に見られる通シ、本発明に相当する実施例（＆２〜
５．９）はいずれも優れた吸水性、吸湿性を示すうえに
物性の備下もない。本発明の範囲外である比較例（ム１
．６．７．８）は吸水、吸湿性が劣っているか、または
物性の低下が認められる。

実施例２ 実施例１の実験Ａ４の試料を用いて、吸水、吸湿性の耐
久性を調べた。結果を表２に示す。

表−２ ＊強力、伸度は、吸水量を測定したサングルについての
測定値 表２に見られる如く、本発明品は、３０回繰返し後も優
れ−た吸水・吸湿性を保持しておシ、物性低下も実用的
に問題の無い程度である。　゛実施例３ グロバインダーＭ−７（３Ｆニール、５■）ヲ用い、表
−３′に示す割合で抄紙した苛、性ソーダ水溶液に常温
で６０分浸漬した後、水を１０％含むエタノ−ル中で十
分に洗浄し、脱液後自然乾燥した。

得られた紙を分析したところ、−アクリル系合成繊維中
のカルボキシル基含有量は２．９１　ｍｍｏｌ／ＩＩで
、カルがキシル基のＮａ置換度は９７．３１であり４　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　′　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　、。

表１に見られる通シ、本発明に相当する実施例（Ａｌ〜
４）はいずれも優れた吸水性、吸湿性を示し、物性の低
下もないが、本発明である比較例（４５、６）は吸水・
吸湿性が劣っているか、または物性の低下が認められる
。

実施例４ ＡＮ８７％とイタコン酸１３慢の共重合体よシなるアク
リル系合成繊維（３デニール）を紡糸後乾燥することな
く３〜５ｗＫカットした。この繊維５０％とポリオレフ
ィン系ノ々インダー５０％とを常法により湿式抄紙した
。得られた紙を苛性ソーダ水溶液に常温で６０分浸漬し
た抜水を１０％含むエタノール中で十分に洗浄し、脱液
後、自然乾燥した。

ポリオレフィン系バインダーとしては、チッソＩリグロ
バインダーＭ−７（３デニール、５箇）を用いた。吸水
紙の目付は１００　Ｊｉｌ／ｍ”であシ、アクリル系合
成繊維中のカル？キシル基含量は２ｎｕｎｏ　１　／ｉ
、カルボキシル基のＮａ置換度は９３．８俤であった。

得られた高吸水紙の性能は次のとおシであった。

純水吸水量は１２６０％、生塩用食塩水吸水量量は６２
３％であり、吸湿量は、２０℃、６５ＲＨ％で５．９壬
、４０℃、９０ＲＨ％で２９．３チと高度の吸水、吸湿
性を示した。強力は２．８　ｙで、伸度は２７％であシ
物性の低下はなかった。

実施例５ ＡＮ　８６．８　％とメタクリル酸２３．２係共重合体
よシなるアクリル系合成゛繊維（３デニール）を用い、
実施例４と同様の方法で吸水紙を作製した。

、得られた高吸水紙のアクリル系合成線維中、のカルボ
キシルシル量は２．７　ｍｍｏｌ／ｐで、Ｎａ置換度は
、９６．３％でありだ。・この高吸水紙の性能は、純水
吸水量が２２３０％、生塩用食塩水吸水量が１　’０８
０％であり、吸湿量は２０℃、６５１Ｍで７．３％、４
０℃、９０　ＲＨ％で３３．２％と高度の吸水・吸湿性
を示した。強力は２．８　ｋｌｉｌで、伸度は２８％で
あシ、物性の低下はなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクリロニトリルと共重合可能な活性二重結合を有
   し、しかもカルボキシル基を有する単量体とアクリロニ
   トリルとの共重合体であって、０．５〜４．５ｍｍｏｌ
   ／ｇのカルボキシル基を有するアクリロニトリル系重合
   体の繊維１０〜９０重量％と繊維状バインダー９０〜１
   ０重量％から構成され、上記カルボキシル基の７５〜１
   ００％がアルカリ金属塩またはアンモニウム塩の形態で
   あることを特徴とするアクリル系吸水紙。 ２、繊維状バインダーがポリオレフィン系繊維である特
   許請求の範囲第１項記載のアクリル系吸水紙。 ３、ポリオレフィン系繊維が、低融点ポリオレフィンと
   高融点ポリオレフィンとからなるサイド・バイ・サイド
   構造または鞘芯構造を有する特許請求の範囲第２項記載
   のアクリル系吸水紙。 ４、アクリロニトリル系重合体繊維が、６０〜９５重量
   ％のアクリロニトリル単位を含むアクリロニトリル共重
   合体からなる特許請求の範囲第１項記載のアクリル系吸
   水紙。