JPS63315235A

JPS63315235A - 吸水性・保水性シ−ト

Info

Publication number: JPS63315235A
Application number: JP15207487A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ohira; 猛雄大平; Kazuya Yafusa; 和也八房
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1988-12-22
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH062394B2

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・保水性シートに関し、更に詳しくは
、純水のみでなく高濃度の塩類を含む水溶液に対しても
高い吸水性、保水性を有するシートに関する。

〈従来技術とその問題点〉従来生理用品、おむつ、使い捨て雑巾、ベーノ々−タオ
ル、医療用ガーゼ等比較的高い吸水能力を要求される物
がある。又壁材、天井材などの建築用内装材や農業用土
壌保持シートあるいは電線、ケーブル用の被覆材にもそ
れぞれ結露防止や保水力、走水防止の観点から高い吸水
性・保水性力（要求されている。

これらの要求を満たす為の材料としては従来から、綿、
スポンジ、パルプ、布、フェルト等の物理的吸水性を利
用したシートが一般的である力く、吸水能力は自重の数
倍からせいぜい２０倍程度が限度であり、保水能力も圧
力をかけると水は簡単に外に出てしまうという問題があ
った。

更に、近年自重の数百倍の水を吸収・保持できる高分子
電解質から成る「吸水ポリマー」が用Ｕ）られ、前記用
途に用いられている。

しかしながら従来の吸水性ポリマーは、三次元構造を有
する高分子電解質でその構造内に存在する官能基〜カル
ボン酸ソーダ等がっくり出す塩類効果に起因する浸透圧
に基づいて水を吸収する機構である。そのため吸水速度
は非常に早いものの吸収の対象となる水に塩分（イオン
）が多く含まれるほど、吸水性ポリマー内の塩濃度との
差が小さくなり、浸透圧が小さくなって吸収量も少なく
なる問題があり、実際の使用では、純水が対象となるの
は蒸気の結露水等の一部の例であり、海水や人間の汗等
にはあまり吸収効果が発揮されないという問題があった
。

更に、他の吸水性ポリマーとして、非電解質の水溶性高
分子の部分架橋物があり、このポリマーは、ポリマーの
親水性、水に溶けようとする性質により吸水能を示す。

このポリマーは吸水機構が異なる為、塩類濃度に影響さ
れず、はとんどすべての水溶液に対して同じような吸収
量を示すが、前記高分子電解質と異なり数百倍といった
吸収量は得られず、また吸収速度も遅いものであった。

〈発明の目的〉吸水性・保水性のシートが実際に適用される場合、特に
電線あるいは通信用ケーブル等の場合、前記シートが吸
水・保水する対象は特定することが困難であり、雨水の
様に純水に近いものから、海水あるいは土壌中の塩類を
含んだ泥水等様々な場合が予想され、遮水用に被覆され
るシートにもこれらに対応する性能が求められる。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、雨水のように純水
に近いものから海水、あるいは土壌中の塩類を含んだ水
に対しでも高い保水、吸水性を有するシートを提供する
ことである。

〈発明の構成〉本発明は、水溶性高分子電解質の三次元部分架橋物の微
粉末と非電解質水溶性高分子の三次元部分架橋物の微粉
末と非水溶媒又は無溶媒の樹脂バインダーからなる塗工
液を耐水性の基材の少なくとも片面に塗布して皮膜を設
けた吸水性・保水性シートである。

また、塗工液中、水溶性高分子電解質の三次元部分架橋
物の微粉末の量に比較して非電解質水溶性高分子の三次
元部分架橋物の微粉末の量が、等量、またはそれ以上で
あるとした吸水性・保水性シートである。

本発明で使用される水溶性高分子電解質の三次元部分架
橋物としては、アクリル酸ソーダ重合体、デンプン−゛
アクリル酸ソーダグラフト重合体、デンプン−アクリロ
ニトリルグラフト重合体の加水分解物、一部架橋された
デンプン−ポリ（メク）アクリル酸共重合体、一部架橋
されたデンプン−ポリメタアクリル酸メチルの加水分解
もの、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、イソ
ブチレン−マレイン酸共重合体、ビニルアルコール−ア
クリル酸共重合体、ビニルアルコール−無水マレイン酸
共重合体等があげられる。

又、同時に使用する非電解質水溶性高分子の三次元部分
架橋物としては、水溶性のポリエチレンオキサイド、ポ
リアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリエチレング
リコール等をイソシアナート化合物などで部分架橋させ
たものがあげられる。

これら２種類の吸水性ポリマーは塗料化する為微粉末と
して用いる。その粉末粒径は３５Ｍｅｓｈ以下、好まし
くは１００Ｍｅｓｈ以下で５μ以上のものが好適で、形
状は球形に近いものがより良好である。粉末粒形が３５
Ｍｅｓｈ以上の場合流動性のある塗工液が得られにくり
、更に基材に塗布した場合表面がザラついて粉末が脱落
しやすいという問題点がある。又粒径が５μ以下の場合
、粉末粒子がバインダー皮膜中に埋没してしまい、本発
明の目的とする高い吸水性が得にくいといった欠点があ
り、更に塗料化時粉末が凝集して分散させにくいあるい
は浮遊粒子の補集がむずかしいといった問題点がある。

これら水不溶性・吸水性ポリマー微粉末を混合分散させ
る樹脂バインダーとしてはメタノール、エタノール等の
アルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステ
ル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類、ｎ−ヘキサン、トルエン等の炭
化水素系溶剤等の非水溶媒をベースとする溶液状、ディ
スパージョン状、非水エマルジョン状の樹脂液、ウレタ
ン系オリゴマー等よりなる硬化性無溶媒樹脂液、あるい
は熱可塑性樹脂の溶融物等が使用される。

樹脂バインダーとしては基本的に水不溶性であり例えば
ポリアミド系樹脂、線状熱可塑性ポリエステル樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、環化ゴム、塩化ゴム、
塩素化ポリプロピレン、ウレタン等の１種またはこれら
の混合物があげられ吸水性ポリマーは、樹脂バインダー
１００部に対して少くとも２００部以上、好ましくは５
００部以上混合することが必要であり、２００部以下の
場合は最終的な吸水量はそれほど差がないが、吸水スピ
ードが極端に遅くなり、本発明のシートを例えばケーブ
ルの被覆材として適用し、水の走水を防止する用途等短
時間の吸水を期待する用途には適用できない問題がある
。

吸水性ポリマーの比率は塗工液としての流動性や塗工作
業性、及び基材への付着保持性が維持される範囲であれ
ば大きくすることが好ましく、ケーブルの介在や抑え巻
きとして適用する場合には、その外側をポリ塩化ビニル
、ポリエチレン等のシースが覆う為、粉末の脱落等のお
それはない。　吸水性ポリマーと樹脂バインダーの混合
は通常の撹拌操作により可能であり、塗工液の安定性、
粘度・流動性・塗工作業性を改善する為に非水系の分散
剤・粘度調整剤、着色剤等の添加剤を加えて塗工液とさ
れる。

本発明の塗工液は、通常溶剤系塗工剤に用いられる塗工
方法が使用でき、スクリーン印刷方式、ロールコート方
式、フレードコート方式、スフレ−コート方式等が可能
であるが、吸水量に直接影響する塗布量のコントロール
と、吸水スピードに影響する塗布形状、すなわち吸水性
ポリマーがより多く乾燥後のバインダー上に頭を突き出
している状態を得る上で、および２種の塗工液を同一平
面にストライブ状、格子状等交互に塗布することで、グ
ラビア印刷方式を採用することが最も好ましい。更に均
一にレベリングする形よりは、グラビアの目がはっきり
と出る形で塗布されている事が特に好ましい。

本発明で用いる耐水性の基材は、２軸延伸ポリエチレン
テレフタレートフイルム、２軸延伸ホＩＪプロピレンフ
イルム等の高分子フィルム、耐水性プラスチックの繊維
からなる不織布などシート状のものであれば特に制限は
ない。具体的な一例で、ケーブル被覆材として用いる為
には数ミリ巾単位でのスリット可能で、かつ１０００ｍ
を越える長尺化の可能なものが特に好ましい。

〈作　用〉電解質タイプの吸水性ポリマー、例えばポリアクリル酸
ソーダ系のポリマーは純水であれば自重の数百倍から１
．０００倍もの水を栄、速に吸水するが、Ｎａｃｌ、０
．９％水溶液では１００倍程程度Ｎａｃｆｆｌ、６％水
溶液では６０〜７０倍と減少し、塩類濃度の更に高い海
水などではほとんど吸収性を示さなくなる。

それに対して非電解質タイプの吸水性ポリマー、例えば
ポリエチレンオキサイドイソシアナート変性物では、最
大吸水量はせいぜい５０倍程度であるが、純水は勿論、
塩化カルシウムの潮解液や蓄電池用４０％硫酸に対して
も純水と同等の吸液量を示す。なお吸収スピードは、電
解質タイプが３倍以上早い。

上記のことからポリマーを単独で用いた場合には、ケー
ブル中に浸入した水の種類によっては全く吸水・膨潤が
不足して止水効果が得られないが、本発明では２種類の
ポリマーを併用し、しかも本来の吸収能力に応して非電
解質タイプの吸水性ポリマーを等量、またはそれ以上と
した組成とすることにより、純水から高濃度塩類水溶液
まで安定した吸水性・保水性を発揮し、ケーブル被覆材
として用いた場合にはすくれた膨潤止水効果を発揮する
。

以下実施例を述べる。

〈実施例１．〉以下の組成の塗料を作成し、２軸延伸ポリエチレンテレ
フタレートフイルム５０μの両面にそれぞれＬＬｏｎ−
８５μ格子彫刻グラビア版を用いて塗布乾燥し、本発明
のシート（イ）を得た。塗布量は片面５．０ｇ／ポに調
整した。

トルエン／ＭＥＫ　＝　　１／１　　　　　　３１．１
　　／／比較例として、吸水ポリマーをそれぞれポリア
クリル酸架橋体単独及びポリエチレンオキサイド架橋体
単独として上記と同一組成で塗料化し、同様にグラビア
塗工してそれぞれ比較例のシート（ロ）、（ハ）を得た
。

この様にして得たシート（イ）（ロ）（）Ｘ）の吸水性
能〜走水防止性能を以下に示す方法で試験した結果を表
−１に示す。

シート（イ）（ロ）（ハ）共それぞれ１．３ｍｍの巾に
スリットしてサンプルとする。なお（イ）（ロ）（ハ）
共にその厚みは約９０μである。このシート１枚を、第
１図に示す断面形状のポリ塩化ビニル製矩形チューブ１
に挿入し、第２図に示す形で、片端より１．２ｍの水頭
圧を加えたときの走水距離を測定した。その結果を表−
１に示す。

（走水長ｍａｙ、２ｍ、測定時間ｒｎ　ａ　ｘ　２４時
間）なお水としては（ａ）純水（脱イオン水）、（ｂ）イオ
ン水（Ｎａｃｌ　２．７ｇ　、、Ｃａｃｌｚ　０．８ｇ
／水１　ｌ）を用いた。

表−１水上記走水距離に達する時間はコック開放後３秒以内で
あり、２ｄＨｒ後では１０ｍｍ以上進行しない。

〈発明の効果〉以上詳細に述べた様に本発明では２つの異なる吸水機構
及び吸収速度を有する吸水ポリマーを併用している為、
それぞれ単独で用いた時に較べて、純水から海水に近い
高濃度塩類までに安定した吸水能が発揮される。実際に
ケーブルの例として上記した試験方法で２００　ｍｍ以
下の値が得られれば、加入者用光フアイバーケーブルの
遮水被覆材として十分な性能を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の試験に用いるチューブの形
状を示す説明図、第２図は、同しく試験方法を示す説明
図である。特　　許　　出　　願　　人凸版印刷株式会社代表者　絵本和犬第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水溶性高分子電解質の三次元部分架橋物の微粉末
と非電解質水溶性高分子の三次元部分架橋物の微粉末と
非水溶媒又は無溶媒の樹脂バインダーからなる塗工液を
耐水性の基材の少なくとも片面に塗布して皮膜を設けた
吸水性・保水性シート。
（２）塗工液中、水溶性高分子電解質の三次元部分架橋
物の微粉末の量に比較して非電解質水溶性高分子の三次
元部分架橋物の微粉末の量が、等量、またはそれ以上で
ある、特許請求の範囲第（１）項記載の吸水性・保水性
シート。