JPS63185447A

JPS63185447A - 吸液性複合体

Info

Publication number: JPS63185447A
Application number: JP62017946A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Kobayashi; 小林　隆俊; Yukihiro Nakano; 幸弘仲野; Yoshihei Meiwa; 善平明和; Minoru Nakanishi; 稔中西
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1988-08-01
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPH0720548B2

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〕本発明は吸液性複合体に関するものであり、詳しくは、
生理用ナプキン、使い捨ておむつなどの衛生・医療用品
、並びに野菜などの鮮度保持剤、保水剤などの農林業分
野等、吸液及び吸液した液体の保持が必要とされる用途
に好適に利用できる吸液性複合体に関するものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

近年、自重の数十倍から数百倍の水を吸収するいわゆる
吸水性ポリマーが開発され、生理用ナプキンや紙おむつ
等の衛生用品をはじめとして、農林業分野、土木業分野
等の保水、吸水材料に利用されている。

吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸塩の架橋体や
デンプン−アクリル酸グラフト重合体、セルロース−ア
クリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、酢酸ビニ
ル−アクリル酸エステル共重合体の加水分解物等が既知
である。

このような吸水性ポリマーは、水や尿のような低粘性の
液体に対しては優れた吸収性能を有し、速く且つ多量に
吸収でき、更に種々の改良も提案されている。

しかしながら、血液で代表される高粘性の液体に対して
は、多孔質化（特開昭５５−７１７２８号公ｔりや、有
機及び／又は無機の水溶性塩の添加（特公表昭５８−５
０１１０７号公報）、パルプ等の親水性繊維との混合（
特開昭５９−８６６５７号公報）等が提案されているが
、その効果は十分とは言い難い。

一日も早く、高粘性液体に対しても優れた吸収性能、即
ち、吸収量、吸収速度、吸収力に優れた吸水性ポリマー
の出現が望まれている。

〔問題点を解決するための手段〕本発明者らは、上記状況のもとて水、尿及び漿液性体液
等の低粘性液体、血液、体液や軟便等の高粘性液体に対
し、吸収量、吸収速度、吸収力に優れた吸収材について
鋭意検討を重ねた結果、特定量の水不溶性無機物質と水
不溶性親水性を示す繊維状物質を吸水性ポリマーに添加
し、且つ、固定化することにより従来にない優れた吸収
性能を持つ複合体が得られることを見出し、本発明を完
成するに至った。

即ち、本発明は、（Ａ）吸水性ポリマー、（Ｂ）水不溶
性無機物質、及び（Ｃ）水不溶性親水性繊維状物質から
なる吸液性複合体であり、且つその複合比（重量比）が
（Ａ）　：　（Ｂ）　：　（Ｃ）　＝１００　：５〜１
２００：５〜１２００であることを特徴とする吸液性複
合体を提供するものである。

本発明において使用される吸水性ポリマーとしては、−
ａに吸水性を有するポリマーであればいずれでもよい０
例えば、ポリアクリル酸塩又はその架橋物、ポリエチレ
ンオキシド、ポリビニルピロリドン、スルホン化ポリス
チレン及びポリビニルピリジンの架橋物、デンプン−ポ
リ　（メタ）アクリロニトリルグラフト共重合物のケン
化物、デンプン−ポリ　（メタ）アクリル酸（及びその
塩）グラフト共重合物（及びその架橋物）、ポリビニル
アルコールと無水マレイン酸との反応物（及びその塩）
、デンプン−ポリ　（メタ）アクリルエステルグラフト
共重合物の加水分解物などが挙げられる。又、ポリビニ
ルアルコールスルホン酸塩、ポリビニルアルコール−ア
クリル酸グラフト共重合物なども例示できる。好ましく
は、アクリル酸又はアクリル酸塩を主成分とする水溶性
エチレン性不飽和単量体の重合体又はその架橋物であり
、その製造法は何れでもよい。

これらのポリマーは、二種以上用いても良い。

吸水性ポリマーは、２０ｃｃ／ｇポリマー以上の水を吸
収するポリマーであって、形状としては粉末状、顆粒状
、塊状、シート状などの形態があり、本発明の複合体を
製造するには、その何れも使用可能である。粉末状、顆
粒状の場合、粒子径がｌθ〜３０００　、ａ、好ましく
は１５〜１０００−のものが良い。

本発明で用いられている無機物質としては、実質的に水
に不溶であることを必須条件とし、これを満足するもの
であれば何れでもよい。本発明において使用される無機
物質としては、例えばアルミナ、シリカ、二酸化チタン
、タルク、ジルコニア、リン酸カルシウム、リン酸バリ
ウム、硫酸カルシウム、粘土、ケイ酸、珪藻土、ベント
ナイト、活性炭、ゼオライト、カオリン、酸性白土、活
性白土、バーミユキエライト、その他金属酸化物が挙げ
られる。特にアルミナ、シリカ、ゼオライト、モンモリ
ロナイト族粘土（ベントナイト）、カオリナイト族粘土
（カオリン）が好ましい、水不溶性無機物質の粒子径は
特に限定されないが、１５０〇−以下のものであれば好
ましく用いられ、特に５００μ以下のものが好ましく用
いられる。

本発明に用いられる水不溶性親水性繊維状物質としては
、水不溶性繊維状物質特有の濡れ性、導液性を具備した
セルロース粉末、パルプ、し−ヨン、ビニロン、綿、羊
毛及びセルロースアセテート等が挙げられ、特に天然セ
ルロース、人工セルロースであるセルロース粉末、パル
プ、レーヨンの使用が好ましい。又、熱融着による固定
化等の機能を付与させる目的で、疎水性繊維状物質であ
るポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、アクリル、ナイロン等もこれらの水不溶性
親水性繊維状物質と混合して利用することもできる。疎
水性繊維状物質は、親水性を損なわない限り用途により
大きな範囲で混合比率を変えることができるが、水不溶
性親水性繊維状物質は６０重量％以上、好ましくは８０
重量％以上含有されることが望ましい。これら繊維状物
質の形態は、長繊維から短繊維まで、また微粉化したも
ののいずれでもよい。繊維長は５０１１Ｉｌｌ以下が好
ましく、４０ＩＩ１１以下がより好ましい。

吸水性ポリマー、水不溶性無機物質、水不溶性親水性繊
維状物質の複合比は、吸水性ポリマー１００重量部に対
して、水不溶性無機物質５〜１２００重量部、水不溶性
親水性繊維状物質５〜１２００重量部であり、好ましく
は吸水性ポリマー１００重量部に対して、水不溶性無機
物質１０〜８００重量部、水不溶性親水性繊維状物質１
０〜１０００重量部、更に好ましくは吸水性ポリマー１
００重量部に対して、水不溶性無機物質２０〜５００重
量部、水不溶性親水性繊維状物質２０〜８００重量部で
ある。これらの構成成分の何れかが欠けても本発明の効
果は認められず、本発明の意図するところではない。水
不溶性無機物質の含量が５重量部未満では、吸水性ポリ
マーの吸収速度、吸収力が小さく好ましくない。また１
２００重量部を越えると複合体の吸収量が小さくなる他
、ポリマーに固定化されず本発明の目的を達成すること
ができない。水不溶性親水性繊維状物質においては、含
量が５重量部未満のとき、吸液性複合体の導液性、吸収
速度の効果が小さく　、１２００重量部を越えると、吸
液性複合体の吸収量が小さくなり、本発明の目的を達成
することができない、水不溶性無機物質と水不溶性親水
性繊維状物質の複合比は、被吸収液の種類や用途に応じ
、適宜上記の範囲内において自由に変化させることがで
きる。

本発明の吸液性複合体を製造する方法としては、公知の
方法が用いられるが、以下の方法によって好ましく製造
される。

即ち、吸水性ポリマーを十分膨潤させた状態で、水不溶
性無機物質及び水不溶性親水性繊維状物質を添加する方
法が用いられ、例えば、ニーダ混合器に膨潤ポリマーと
水不溶性無機物質及び水不溶性親水性繊維状物質を加え
、混合後乾燥する方法、有機溶媒中に吸水性ポリマー、
水、水不溶性無機物質、水不溶性親水性繊維状、物質を
攪拌しながら順次添加し、混合後濾別乾燥する方法、ス
クリュー回転羽根式混合器に、水不溶性無機物質と水を
混合した後吸水性ポリマーと水不溶性親水性繊維状物質
を順次加え、混合後乾燥する方法等が挙げられる。また
、水溶性エチレン性不飽和モノマー又は一部架橋剤を含
む水溶性エチレン性不飽和モノマーに、水不溶性無機物
質、水不溶性親水性繊維状物質を添加した後、重合、乾
燥する方法等も用いられ、これらの製造方法は特に限定
されるものではない。また、乾燥後得られた吸液性複合
体は、必要に応じ粉砕、処理を行うことも可能である。

本発明の吸液性複合体は、このように製造されたもので
は、嵩比重が０．０３〜０．７ｇ／ｃｃＯものであり、
好ましくは、０．０５〜０．６ｇ／ｃｃである。

嵩比重が０．０３ｇ／ｃｃ未満の複合体は、嵩高くなり
過ぎて取り扱い難くなり、０．７ｇ／ｃｃを越えるもの
では、目的とする吸収性能は得られない。

本発明の吸液性複合体の（Ａ）吸水性ポリマー、（Ｂ）
水不溶性無機物質、及び（Ｃ）水不溶性親水性繊維状物
質の複合化の状態は、以下のようなものである。即ち、
水不溶性親水性繊維状物質及び水不溶性無機物質は、吸
水性ポリマーに以下のような状態で複合化されている。

く水不溶性親水性繊維状物質〉 ■　ポリマーに繊維が部分的に又は完全に埋め込まれて
いる。

■　ポリマー表面に繊維が付着している。

■　繊維同士が絡み合っており、繊維の一部がポリマー
に埋まっているか、ポリマー表面に付着している。

■　ポリマーと繊維が無機物質を介して接着している。

く水不溶性無機物質〉 ■　ポリマーに無機物質が部分的に又は完全に埋め込ま
れている。

■　ポリマー表面に無機物質が付着している。

■　前記のく繊維状物質〉Φ〜０の繊維に無機物質が付
着している。

■　無機物質同士が凝集しており、無機物質の一部分が
ポリマーに埋め込まれているか又はポリマー表面に付着
している。

（Ａ）吸水性ポリマー、（Ｂ）水不溶性無機物質、及び
（Ｃ）水不溶性親水性繊維状物質の複合化の状態の例と
して上のようなものが挙げられるが、本発明はこれらに
限られるものではな（、（Ａ）、（Ｂ）　、　（Ｃ）の
３者゛が実質的に複合化されていればよい。

〔作　用〕

本発明における吸液性複合体中の水不溶性無機物質と水
不溶性親水性繊維状物質による吸液性の向上は、特に高
粘性液体の場合著しい効果が認められるが、その作用は
以下のようにして発揮したものと考えられる。

吸水性ポリマーを水不溶性親水性繊維状物質が被覆して
いるため、被咬収液とのなじみが良好となり、更に液が
ポリマーに接触しない場合でも、液が吸水性ポリマーを
被覆している水不溶性親木性繊維状物質に接触さえすれ
ば、繊維の導液効果によりポリマーまて液を運び、ポリ
マーは膨潤することができる。

本発明に用いられる無機物質としては、実質的に水不溶
で、ある程度の唆湿性を有しているものが望ましく、こ
の無機物質はポリマー中に一部含有される。これは、表
面が滑らかである吸水性ポリマーに微粉状の無機物質が
密な状態で表面を覆うため、無機物質粒子間による毛管
現象が発生し、吸水性ポリマーの吸収性能が活性化され
ると考えられる。従って、水不溶性無機物質と水不溶性
親水性繊維状物質の両者を吸水性ポリマーと繊み合わせ
ることにより、本発明の目的とする性能の向上が発現す
るものである。

〔実施例］以下に、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説
明すゐが、本発明は、これら実施例のみに限定されるも
のではない。

なお、飽和唆収量、吸収速度、吸収力は、下記の方法に
て評価した。低粘性液体の代表例として生理食塩水、高
粘性液体の代表例として脱纏維馬車を用いた。

（１）　　飽和唆収量乾燥した吸液性複合体を十分な量の生理食塩水又は馬車
（脱繊維、発売元−日本生物材料センター）に浸漬し、
３０分間放置した。その後吸引透過（濾紙１に２．直径
１２５ｍ−）　Ｌ、重量を測定した。同様の操作を吸液
性複合体のない系（即ち濾紙のみ）について行い重量を
測定した。これらより以下に示す式により吸液性複合体
の飽和眼収量を求めた。

Ｗ　：Ｑ液性複合体中の吸水性ポリマー（＾）の重量（
ｇ）岨：ｖ！ｉ液後の吸液性複合体の重量（ｇ）ＭｅＳｌｋ
液後の濾紙の重量（ｇ）（２−１）吸収速度（畠）第１図に示す装置を用い吸収速度を測定する。ビニレッ
トの上口−に栓をし、測定台２と空気口３を等高位にセ
ットする。測定台２中の直径７０ｓ−のガラスフィルタ
ー（Ｆｋｌ）４上に吸液性複合体５を０．３ｇ乗せ、そ
の後２０分間に吸収した馬車の値を吸収速度（１）とし
て表した。

（２−２）吸収速度（ｂ）（２−１）吸収速度（・）の測定と同様の実験法で、吸
水性ポリマー（＾）を０．３ｍに固定した吸液性複合体
が１分間に吸収した生理食塩水の値を吸収速度（ｂ）と
して表した。

（３）吸収力吸液性複合体０．０５ｇにスポイトで馬車又は生理食塩
水を０．５ｃｃ滴下し、吸収具合を目視にて観察し、４
段階にて表した。

実施例１攪拌機、還流冷却器、滴下ロート及び窒素導入管を付し
た５００１１７の４つ口丸底フラスコにシクロヘキサン
２３０−、エチルセルロース（Ｎ−１００：ハーキュレ
ス社製）　１．０ｇを仕込み、７５℃まで昇温した。別
に三角フラスコ中でアクリル酸３０ｇを、水３９ｇに苛
性ソーダ１３．４ｇを溶解した水溶液で中和した。モノ
マー水溶液中のモノマー濃度は４５重量％（含水量５５
重量％）となった。次いで、過硫酸カリウム５０ｍｇと
、オキシエチレンユニット数の平均が１２のポリオキシ
エチレングリコールジアクリレート６５．５Ｂを加えて
均一に溶解させた。この七ツマー水溶液を上記の４つロ
フラスコに窒素雰囲気下に１．５時間かけて滴下し重合
した後、７０〜７５℃の温度で０．５時間保持し重合を
完了させた。

重合物を濾過の後、８０℃にて減圧乾燥し吸水性ポリマ
ー（Ａ−１）を得た。

吸水性ポリマー（Ａ−１）　２０ｇとイオン交換水１０
０ｇ及びベントナイト１０ｇ　、セルロースパウダー（
Ｗｈａｔｍａｎ社ＣＦＩＩ繊維長５００．ｗ）　１０ｇ
とを双軸ニーグーを用い約１０分間混練後、８０℃で減
圧乾燥することにより、吸液性複合体を得た。

電子顕微鏡で確認したところ、ベントナイト及び七゛ル
ロースパウダーが吸水性ポリマー（Ａ−１）の表面に固
定化されていることが認められた。

また、この複合体の嵩比重は０．２４ｇ／ｃｃであった
。

実施例２攪拌機、還流冷却器、滴下ロート及び窒素導入管を付し
た５００−の４つ口丸底フラスコにシクロヘキサン２３
０ａＺ、エチルセルロース（Ｎ−１００：ハーキュレス
社製）　１．０ｇを仕込み、７５℃まで昇温した。別に
三角フラスコ中でアクリル酸３０ｇを、水３９ｇに苛性
ソーダ１３．４ｇを溶解した水溶液で中和した。モノマ
ー水溶液中のモノマー濃度は４５重量％（含水量５５重
量％）となった。次いで、過硫酸カリウム５０ｓ＋ｇを
加えて均一に溶解させた。このモノマー水溶液を上記の
４つロフラスコに窒素雰囲気下に１．５時間かけて滴下
し重合した後、７０〜７５℃の温度で０．５時間保持し
重合を完了させた。

この後、共沸脱水（シクロヘキサンは還流）により、シ
クロヘキサン中に懸濁しているポリマー中の含水量を３
５重量％とした。

この後に、テトラグリセロ−ステトラグリシジルエーテ
ル（商品名ブナコールＥＸ−５１２、長瀬産業■製）　
０．０３ｇを水１＠ｊに溶解した水溶液を７３℃の温度
のもとで添加し、この温度にて２時間保持した後、シク
ロヘキサンを除去し、ポリマーを８０℃で減圧下に乾燥
し、吸水性ポリマー（Ａ−２）を得た。・吸水性ポリマー（Ａ−２）２０ｇ、イオン交換水２００
ｇ、ベントナイト１０ｇ及びセルロースパウダー１０ｇ
を用い、実施例１と同様な操作により、吸水性ポリマー
（Ａ−２）にベントナイトとセルロースパウダーが固定
化され、且つその複合体の嵩比重が０．２７ｇ／ｃｃで
ある吸液性複合体を得た。

実施例３実施例１において吸液性複合体の組成をベントナイトの
代わりにアルミナ１０ｇ、イオン交換水を６０ｇに変え
た他は同様な操作により吸水性ポリマー（Ａ−１）にア
ルミナとセルロースパウダーが固定化され、且つその複
合体の嵩比重が０．２１ｇ／ｃｃである吸液性複合体を
得た。

実施例４実施例１において吸液性複合体の組成をセルロースパウ
ダーの代わりにパルプ（繊維長５　ｍｍ）２０ｇ１吸水
性ポリマー（Ａ−１）を１０ｇに変えた他は同様な操作
により吸水性ポリマー（Ａ−１）にベントナイトとパル
プが固定化され、且つその複合体の嵩比重が０．２６ｇ
／ｃｃである吸液性複合体を得た。

実施例５特開昭６１−６２４６３号公報の実施例４の方法に従っ
て、トウモロコシデンプン、アクリル酸、アクリルアミ
ド及びエチレングリコールジメタクリル酸エステルより
白色粉末状の水不溶性吸水性ポリマー（Ａ−３）を製造
した。

この吸水性ポリマー（Ａ−３）を用い、実施例１と同様
な操作により吸水性ポリマー（Ａ−３）にベントナイト
とセルロースパウダーが固定化され、且つその複合体の
嵩比重が０．２２ｇ／ｃｃである吸液性複合体を得た。

実施例６スクリュー回転羽根式混合器に、ベントナイ）２ｇと水
１００ｇを混合した後、実施例１で用いた吸水性ポリマ
ー（Ａ−１）　２０ｇとセルロースパウダー２ｇを順次
加え、５分間混練後８０℃で減圧乾燥すること？、二よ
り、吸水性ポリマー（Ａ−１）にベントナイト、セルロ
ースパウダーが固定化され、且つその複合体の嵩比重が
０．５２ｇ／ｃｃである吸液性複合体を得た。

実施例７実施例１において吸液性複合体の組成をベントナイト２
００ｇ　、セルロースパウダー２００ｇに変えた他は同
様な操作により吸水性ポリマー（Ａ−１）にベントナイ
ト、セルロースパウダーが固定化され、且つその複合体
の嵩比重が０．０８ｇ／ｃｃである吸液性複合体を得た
。

比較例１実施例１で使用した吸水性ポリマー（Ａ−１）を比較例
１とした。

比較例２セルロースパウダーを除いた他は実施例１と同様な操作
により、吸水性ポリマー（Ａ−１）にベントナイトが固
定化され、且つその複合体の嵩比重が０．８１ｇ／ｃｃ
である吸液性複合体を得た。

比較例３ベントナイトを除いた他は実施例１と同様な操作により
吸水性ポリマー（Ａ−１）にセルロースパウダーが固定
化され、且つその複合体の嵩比重が０．３１ｇ／ｃｃで
ある吸液性複合体を得た。

実施例１〜７及び比較例１〜３で得られたそれぞれの吸
液性複合体について飽和吸収量、吸収速度、吸収力を評
価した。

その結果を表１及び表２に示した。

表　　　　１表、　　２表１及び表２から明らかなように、本発明の吸液性複合
体は他の比較例に比べ、低粘性液体、高粘性液体におい
て優れた特性を示した。特に、高粘性液体に対し飽和吸
収量、吸収速度、吸収力に従来にない優れた吸収性能を
示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸収速度測定用装置の略示断面図である。１：ビユレツトの上口２：測定台３：空気口４ニガラスフイルター５：吸液性複合体出願人代理人　古　　谷　　　　　馨第　　１　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、（Ａ）吸水性ポリマー、（Ｂ）水不溶性無機物質、
及び（Ｃ）水不溶性親水性繊維状物質からなる吸液性複
合体であり、且つその複合比（重量比）が（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）＝１００：５〜１
２００：５〜１２００であることを特徴とする吸液性複
合体。２、吸水性ポリマーが、アクリル酸又はアクリル酸塩を
主成分とする水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体又
はその架橋物である特許請求の範囲第１項記載の吸液性
複合体。３、水不溶性無機物質が、アルミナ、シリカ、ゼオライ
ト、モンモリロナイト族粘土及びカオリナイト族粘土か
らなる群より選ばれたものである特許請求の範囲第１項
記載の吸液性複合体。４、水不溶性親水性繊維状物質が、天然セルロース又は
人工セルロースから選ばれたものである特許請求の範囲
第１項記載の吸液性複合体。５、嵩比重が０．０３〜０．７ｇ／ｃｃである特許請求
の範囲第１項記載の吸液性複合体。