JPS6328639A - 吸液性複合体及びその製造方法 - 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、基材と吸液性ポリマーとの複合体及びその製
造方法に関するものであり、更に詳しくはポリマーの脱
落がなく、自由な形状をとらせることが可能な吸液性複
合体及びその製造方法に関するものである。

本発明の吸液性複合体は生理用ナプキン、使いすておむ
つ、包帯などの衛生、医療用品、並びに野菜、魚などの
鮮度保持材、保水材などの忌林水産業分野や、保水、保
水養生、吸水養生材料、ブリージング吸水材等の土木業
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。

〔従来の技術およびその問題点］ 近年、自重の数十倍から数百倍の水を吸収するいわゆる
吸液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。

用いられている吸液性ポリマーとしては、−般的に顆粒
状のものでありその形態が顆粒状であるがゆえに実使用
する場合の多くは紙やパルプとの複合化を行いシート状
やフィルム状等の形状に変えて用いられている。

例えば生理用ナプキンなどの場合、二枚の紙の間に顆粒
状のポリマーを挟み込んだポリマーシートを用いている
。しかしながら、これらの複合化方法では吸液性能は良
好なものの祇の上に均一に顆粒状ポリマーの散布を行い
、更にポリマーに粘着性を持たせるため水散布を行うな
ど複合化工程が複雑になる欠点を有している。

また、液による膨潤時には、祇とポリマーの接着力が弱
いためポリマーの脱落を生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記の状況のもとで吸液性に優れ、膨潤時
にもポリマーの脱落がなく複合化工程の簡単な吸液材に
ついて鋭意検討を重ねた結果、繊維状基材に水溶性のエ
チレン性不飽和モノマー、ラジカル重合開始剤、必要に
応じ水溶性の架橋剤を含む水溶液を付着させ、特定の雰
囲気下でモノマーの重合を行い、更に反応後のポリマー
をバインダーとして作用させることにより他の基材と接
着できることを見い出し、その結果、吸液性に優れ、膨
潤した際にもポリマーの脱落がなく、複合化工程の簡単
な風合いの良い吸液性複合体が得られることを発見し、
本発明を完成した。

即ち、本発明は、少なくとも一部が疎水性繊維で構成さ
れている繊維状基材と他の基材との間に吸液性ポリマー
を保持している貼り合わせ体からなる吸液性複合体であ
って、咳貼り合わせが、少なくとも一部が疎水性繊維で
構成されでいる繊維状基材に施された水溶性のエチレン
性不飽和モノマーを重合させて得られた含水率３０％以
上の吸液性ポリマーを介してなされたものであることを
特徴とする吸液性複合体を提供するものであり、更に、
本発明は少なくとも一部が疎水性繊維で構成されている
繊維状基材に、水溶性のエチレン性不飽和モノマー及び
ラジカル重合開始剤を含む固型分６０重量％未溝の水溶
液を施し、重合不活性且つ温度５０゛Ｃ以上、且つ相対
湿度（以下、湿度と略）　１５ｏＡ以上の雰囲気下にて
該モノマーを重合せしめ、次いで、重合後の吸液性ポリ
マーが含水率３０％以上の状態において該ポリマーをバ
インダーとして他の基材を接着させることを特徴とする
吸液性複合体の製造方法を提供するものである。

本発明に於いて使用される水溶性のエチレン性不飽和モ
ノマーとしては、一般に吸液性を有するポリマーに転換
しうるちのであればいずれでも良い。このような性能を
与える水溶性のモノマーとしては、官能基としてカルボ
ン酸又は／及びその塩、リン酸又は／及びその塩、スル
ホン酸又は／及びその塩や、ヒドロキシル基、アミド基
を有するエチレン性不飽和モノマーが挙げられる。例え
ば（メタ）アクリル酸（塩）、イクコン酸（塩）、ビニ
ルスルホン酸（ｅＸ）、ビニルホスホン酸（塩）、ポリ
エチレングリコール（メタ）アクリレート、アクリルア
ミド等を挙げることができる。これらは単独又は２種以
上の併用も可能であり、被吸液の性状により選択できる
。好ましくはカルボン酸（塩）官能基を有する水溶性の
エチレン性不飽和七ツマ−であり、更に好ましくは、ア
クリル酸及び／又はその塩である。

ラジカル重合開始剤としては、例えば過酸化物、ハイド
ロパーオキシド、あるいはアゾ化合物等が既知の量で用
いられる。これらの重合開始剤は、２種以上を混合して
使用することも可能であり、更には、クロムイオン、亜
硫Ｈ塩、ヒドロキシルアミン、ヒドラジン等を加えてレ
ドックス系重合開始剤として使用することも可能である
。

上記のモノマーに加え、更に、吸液性の向上のため、架
橋剤や添加剤を加えることも可能である。架橋剤として
はメチレンビスアクリルアミドや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）了ク
リレート、ポリグリセロールポリ　（メタ）アクリレー
ト等の多官能の水溶性エチレン性の不飽和上ツマ−や、
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うノジルエーテル、ソルビトールポ
リグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジ
ルエーテル等のポリグリシジルエーテル、グリセリンや
ペンタエリスリトール等のポリオール、及びエチレンジ
７ミン、ポリエチレンイミン等のポリアミン類等が好適
に使用しうる。一般的にその添加量はモノマー１００重
量部に対し０．０１〜１０重量部であり、１０重量部を
越えると架橋密度が大きくなりすぎ吸液量は低下してし
まう。又、０．０１重量部未満では架橋の効果を十分発
現できない。

添加剤としては、タルク、クレー、珪藻上等の粉砕した
フィラーを例示できる。

本発明ではモノマー及びラジカル重合開始剤、必要によ
り架橋剤を含んだモノマー水溶液のン；度は固形分６０
重量％未満、好ましくは５５重量％未′満である。

本発明において上述の七ツマー水溶液を付着する繊維状
基材は、その少な（とも一部が疎水性繊維で構成されて
いることが必要である。

繊維状基材ウェブに疎水性繊維を混ぜることにより繊維
状基材が疎水性を示し、モノマー水溶液を繊維状基材に
塗布した場合、繊維が疎水性であるがゆえに、水の表面
張力も手伝って、繊維基材上に不連続に七ツマー水溶液
が付着した状態を作ることが可能となる。このような形
態にし得る繊維状基材としては、疎水性繊維を５重量％
以上含有するものであればよい。

用いられる疎水性繊維としては、ポリエステル、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレン複合繊維等が
挙げられ、これら疎水性繊維が主体となるものが良い。

又、上記疎水性繊維以外でもレーヨン等の親水性繊維の
表面をロジン系あるいはアルキルケテンダイマー系のサ
イズ剤やカチオン系の界面活性剤等で疎水化させたもの
でも良い。

上記のような形態とした繊維状基材の上にモノマー水溶
液を塗布し、次いで重合させ、次いで重合後の吸液性ポ
リマーが含水率３０％以上の状態において酸ポリマーを
バインダーとして他の基材を接着させることにより、ポ
リマーが膨潤した時でさえ、繊維状基材からのポリマー
の脱落がほとんどない吸液性複合体が得られる。

不連続に繊維状基材上にポリマーが分布することはポリ
マーの質量光たりの表面積も大きくなり、更には繊維間
に面状のポリマーが連続的に存在しないことより、吸液
性物品としてポリマーの吸液性を十分に発揮せしめるこ
とが可能となり、それだけ高い吸液性を与えることが可
能である。

モノマー水溶液を繊維状基材に塗布する方法としては、
例えばスクリーン印刷、グラビア印刷等の公知の印刷方
法や、スプレーを用いての噴霧や吹き付は等の方法で可
能である。塗布の効率を高めるために重合不活性な粘度
調整剤や起泡剤の使用も可能である。又、吸液性複合体
に使用時に適したパターン印刷を施しても良い。

このようにしてモノマー及びラジカル重合開始剤、必要
により架橋剤を含んだモノマー水溶液の付着した繊維状
基材を重合するにあたり、本発明では加湿の条件を必須
としている。即ち、重合反応を遅滞なく進行させ、しか
も重合反応後のポリマーが含水状態にあり、更に吸液物
性の優れた吸液体を得るため、重合反応を阻害しない重
合不活性な雰囲気にしておくこと及び七ツマー水溶液の
水分揮散を抑制するため加湿状態にしてお（ことが必要
である。

重合温度はラジカル重合開始剤の種類及び量、千ツマ−
の種類にもより異なるが、５０℃未満では重合開始及び
重合完結が不確実になり易く好ましくない。一般にレド
ックス系の開始剤を用いる場合には、室温以下で、過酸
化物を用いる場合にはその分解温度以上で行うのが好ま
しい。

吸液物性の点から、過酸化物もしくはアゾ系開始剤が好
ましく、最も好ましいのは過酸化物系開始剤である。従
って好ましい重合温度としては８０℃以上ごある。

本発明においては、モノマー水溶液を、加湿下に重合せ
しめることを特徴としていることは先に述べた。加湿の
条件は、モノマーの重合時間、重合温度により異なるが
、温度５０℃以上で且つ湿度１５％以上であることが必
要である。好ましい湿度は４０％以上である。湿度が１
５％より低くなると、重合中のモノマー水溶液の水分が
揮散してしまい、吸液体として満足の得られるものでな
く、本発明の意図するところではない。

このようにして得られた含水状態のポリマーに該ポリマ
ーをバインダーとして他の基材の接着を行う。

接着する基材としては、紙、バルブシート、親水性繊維
を用いた織布、不織布等、疎水性繊維を用いた織布、不
織布等及び用途に応じて親木性−疎水性混合繊布、不織
布並びに合成フィルムなどがある。親木性繊維基材とし
ては例えばＴＣＰ　（二相化学）、ベンリーゼ（旭化成
）、４Ｃクロス（クラレ）等、疎水性繊維基材としては
ソンタラ（東し・デュポン）　、ＡＩＥＬ　（旭化成）
、ルトラビル（日本バイリーン）等、合成フィルムとし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルな
ど公知のものが挙げられる。好ましくは、繊維状基材或
いは合成フィルムで、特に好ましくは親水性の繊維状基
材であり、該繊維の一部がバインダーとして用いられて
いる吸液性ポリマー中にはいり込むことにより基材との
接着力をより高めることができる。

接着する方法としてはロール圧縮など公知の方法が用い
られる。

本発明において、吸液性ポリマーの含量は吸液性複合体
の固形分重量に基づいて通常１０〜９０重量％、好まし
くは２０〜８０重量％である。ポリマーの含量が１０重
量％未満では複合体の吸収量が小さく好ましくなく、又
、９０重量％以上では吸液時にポリマーが脱落し、本発
明の目的を達しない。

このようにして得られた吸液性複合体を乾燥して、最終
吸液体にするが、その乾燥方法として、熱風、マイクロ
波、赤外線等の手段が挙げられる。

又、乾燥前に吸液性の改良として、疎水性繊維の被吸液
物とのぬれを向上すべ（、改質剤を塗布することも望ま
しい。改質剤としては非イオン活性剤等が例示できる。

〔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
明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定される
ものではない。

なお、飽和吸収量、吸収速度、ポリマーの脱落性及びポ
リマー含水率は、下記の方法にて評価した。

（１）飽和吸収量 乾燥した吸液性複合体を十分な量の生理食塩水に浸漬し
、１時間放置した。その後８０メソシユの金網で水滴が
落ちなくなるまで放置し、重量を測定した。同様の操作
をポリマーのない同一面積の基材で行い重量を測定した
。

これらより以下に示す式によりポリマーの吸収量を求め
た。

讐　：ポリマーの付着量（ｇ） Ｗ、：吸水後の吸収性物品の重量（ｇ）讐。：吸水後の
基材の重量（ｇ） （２）吸収速度 乾燥した吸液性複合体を十分な量の生理食塩水に３分間
浸漬し、その後直ちに吸引濾過し、繊維間並びに粒子間
に含まれる間隙水を分離し、重量を測定した。

同様の操作をポリマーのない同一面積の基材で行い重量
を測定した。これらより以下に示す式によりポリマーの
吸収速度を求めた。

−゛ 讐”　：ポリマーの付着量（ｇ） １゛：吸水した後の吸液性複合体の重ｉ（ｇ）臀。゛：
吸水した後の基材の重量（ｇ）（３）　　ポリマーの脱
落性 サンプルを多量の生理食塩水中に投じ、ポリマーを十分
に膨潤させた後、５分間攪拌を行い、その後基材から脱
落したポリマーの重量を測定し、下式により脱落量を算
出した。

（４）ポリマー含水率 重合直後の吸液性複合体を３時間、１０５°Ｃで減圧乾
燥を行った。乾燥後の重量を測定し、以下に示す式によ
りポリマー含水率を求めた。

Ｗ″ Ｗ”　二重合直後の吸液性複合体のポリマー付着量（ｇ
） １”　：乾燥後の吸液性複合体のポリマー付着量（ｇ） 実施例１ 固形分４０重量％の７０モル％中和されたアクリル酸ソ
ーダ水溶液を調整した。この溶液に過硫酸ナトリウムを
０．４重量％（対モノマー固形分）、及びポリエチレン
グリコールジアクリレート（平均オキシエチレン鎖１４
モル、商品名ＮＫエステルＡ　−６００，新中村化学■
製）を７５０ｐｐｍ　（対モノマー固形分）を溶解し、
その後、窒素ガスを吹き込み溶存酸素を除去した上記溶
液を、坪量が３５ｇ／ｍ２のポリエチレン−ポリプロピ
レンの複合繊維（ＥＳ繊維）からなる疎水性繊維ウェブ
の上にスプレーで１５０ｇ／ｍ”となるように均一に噴
７１塗布した。

このモノマーを塗布したウェブを、窒素で完全に置換さ
れた１００℃、７５％湿度のオープンに５分間放置し、
重合させた。この時のポリマー含水率は４０％であった
。その後この複合体のポリマー面に坪量が２０ｇ／ｍ”
のレーヨンからなる繊維ウェブを載せ、圧縮ロール間を
通した後、１００℃にて減圧乾燥させ、吸液性複合体を
得た。

実施例２ 実施例１に準じて行った。但し、モノマーを塗布する繊
維ウェブとして、坪ｆｆ１３５ｇ／ｍ２のポリエチレン
−ポリプロピレンの複合繊維（ＥＳ繊維）に代えてポリ
エチレン−ポリプロピレンの複合繊維（ＥＳ繊維）とレ
ーヨンからなる繊維ウェブ（坪ｆｆ１３５ｇ／ｍ２）を
用いた。重合終了時のポリマー含水率は４７％であった
。

実施例３ 実施例１に準じて行った。但し、七ツマー水溶液を繊維
ウェブに付着する方法としてスプレーに代わりグラビア
印刷手法を用い、上記水溶液を７０ｇ／ｍ２の量塗布し
、９０”Ｃ，９０％湿度のオーブンにて１０分間放置し
、重合させた。この時のポリマー含水率は４５％であっ
た。乾燥は熱乾燥の代わりにマイクロ波にて乾燥した。

実施例４ 実施例１に卓じて行った。但し、重合後、接着する基材
としてレーヨンからなる繊維ウェブの代わりに厚さ２０
−のポリエチレンフィルムを用いた。

実施例５ 実施例１に準じて行った。但し、アクリル酸ソーダの代
わりに１００モル％中和された固形分２０重量％のビニ
ルホスポン酸ソーダを用いた。

この時のポリマー含水率は５０％であった。

実施例６ 実施例３に準じて行った。但し、ポリエチレングリコー
ルジアクリレートの代わりにメチレンビスアクリルアミ
ドを５００ｐｐｍ　（対モノマー固形分）用い、貼り合
わせる基材にＴＣＰ（二相化学）を用いた。

実施例７．８ 実施例１に準じて行った。但し、ポリエチレングリコー
ルジアクリレートの代わりにエチレングリコールジグリ
シジルエーテル（商品名ブナ］　−ルＥＸ　−８１０，
長瀬産業製）を７５０ｐｐｍ　（対モノマー固形分）を
用い、９０”Ｃ，４５％湿度（実施例７）、及び１２０
℃、４５％湿度（実施例８）とし、５分間重合を行った
。この時のポリマー含水率は３５％（実施例７）及び３
０％（実施例８）であった。

比較例１．２ 実施例１に準じて行った。但し、重合時、１００℃の温
度で１０％湿度（比較例１）、１２０′ｃで加湿なしく
比較例２）の条件で重合を行った。

しかしながら重合後のポリマー含水率が２０％のためポ
リマーに接着性がなく、レーヨンからなる繊維の接着が
行えなかった。

実施例１〜８及び比較例１．２で得られた吸液性複合体
の物性を表１に示す。

表　　　　　　１ 〔発明の効果〕 本発明の吸液性複合体は以下に示すような効果を有する
。

〈用途面〉 （１）ポリマーが基材に接着していることにより膨潤時
においてもポリマーの脱落がない。更に他の基材を貼り
合わせることにより、より一層接着力が高められる。

（２）ポリマーが使用目的物（マグロなど）に直接接す
ることがない。

（３）２枚の基材を貼り合わせることによりそれぞれの
特徴（疎水−親木）を発揮することが可能（例えばＰＥ
Ｔ繊維繊維色材−ヨン基材の貼り合わせなど）。

（４）　　ソート化されたことにより自由な形状が可能
。

（５）　　シート化されたことにより自由な商品構成（
生理用ナプキンなど）が可能。

（６）用途により接着剤を使用できない物（マグロさし
み用トレイなど）に好適。

〈製造面〉 （１）連続重合が可能なことにより生産性が向上し、コ
ストを低下させることができる。

（２）　　シート化する工程においてポリマー散布、水
散布などの複雑な工程が簡略化できる（圧縮のみ）。

本発明の吸液性複合体は上記の如き効果を有するため、
生理用ナプキン、紙おむつ、失禁者用パッド、母乳パッ
ド等の衛材、メディカル関係、冷凍魚や貝類のドリップ
防止材、鮮魚用ドリップ防止材等の用途に好適である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも一部が疎水性繊維で構成されている繊維
   状基材と他の基材との間に吸液性ポリマーを保持してい
   る貼り合わせ体からなる吸液性複合体であって、該貼り
   合わせが、少なくとも一部が疎水性繊維で構成されてい
   る繊維状基材に施された水溶性のエチレン性不飽和モノ
   マーを重合させて得られた含水率３０％以上の吸液性ポ
   リマーを介してなされたものであることを特徴とする吸
   液性複合体。
2. ２．他の基材が繊維状基材である特許請求の範囲第１項
   記載の吸液性複合体。
3. ３．他の基材が合成フィルムである特許請求の範囲第１
   項記載の吸液性複合体。
4. ４．繊維状基材が親水性の繊維状基材である特許請求の
   範囲第２項記載の吸液性複合体。
5. ５．吸液性ポリマーの含量が吸液性複合体の固形分重量
   に基づいて１０〜９０重量％である特許請求の範囲第１
   項記載の吸液性複合体。
6. ６．少なくとも一部が疎水性繊維で構成されている繊維
   状基材に、水溶性のエチレン性不飽和モノマー及びラジ
   カル重合開始剤を含む固形分６０重量％未満の水溶液を
   施し、重合不活性且つ温度５０℃以上、且つ相対湿度１
   ５％以上の雰囲気下にて該モノマーを重合せしめ、次い
   で、重合後の吸液性ポリマーが含水率３０％以上の状態
   において該ポリマーをバインダーとして他の基材を接着
   させることを特徴とする吸液性複合体の製造方法。
7. ７．相対湿度が４０％以上である特許請求の範囲第６項
   記載の吸液性複合体の製造方法。
8. ８．温度が８０℃以上である特許請求の範囲第６項記載
   の吸液性複合体の製造方法。
9. ９．水溶性のエチレン性不飽和モノマーがアクリル酸又
   はアクリル酸塩を主成分とするものである特許請求の範
   囲第６項記載の吸液性複合体の製造方法。