JPS6383111A

JPS6383111A - 吸水性材料

Info

Publication number: JPS6383111A
Application number: JP22837486A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Namita; 靖夫波田
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1986-09-29
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1988-04-13
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0710903B2

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、吸水性樹脂から成る吸水性材料に関し、更に
詳しくは、従来の粉粒体状の吸水性樹脂と同等の吸水率
を有するのみならず、フィルム状あるいは＃Ｊ！ｍ状の
形態を保持し多孔質であるため、粉粒体状の吸水性樹脂
とは異なって二次加工性に優れ、かつ多孔質でない基材
を用いた場合と比べて単位時間当りのグラフト率が大き
いため、製造時における生産性が高くなる吸水性材料に
関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来、＠水性樹脂としては、デンプン−アクリミニトリ
ルグラフト共重合体、アクリル酸系重合体など種々の素
材が用いられている。しかしながら、それらはいずれも
その形状が粉粒体状であり、二次加工性に劣ることが指
摘されていた。すなわち、吸水性樹脂の粉粒体をその他
の繊維状物に混合せしめたり、あるいは他の繊維状シー
トの間に挟んで用いることが必要となる。すなわち。

従来の粉粒体状の吸水性樹脂を用いて吸水材を製作する
際には、その加工工程で余分な労力と時間を付加する二
次加工が必要となるなどの問題があった。

仮りに、二次加工の容易なフィルム状あるいは繊維状の
吸水性樹脂からなる材料が存在すれば、これらから製品
たる吸水性材料を製造するに当って、その二次加工は極
めて容易になる。

本発明は、上記した問題点を解決し、従来の粉粒体状の
吸水性樹脂と同等の吸水率を有する新規な吸水性材料の
提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、特定の細孔径を有するポリオレフィン基材に一定
量以上の極性ビニル化合物をグラフト共重合せしめた素
材は、その吸水性が著しく向上する事実を見出し、本発
明の吸水性材料を開発するに至った。

すなわち、本発明の吸水性材料は、平均細孔径０．０５
〜２０戸の微細孔を有するポリオレフィン基材に、その
重量に対して５０重量％以上の極性ビニル化合物がグラ
フト共重合してあることを特徴とする。

本発明にかかるポリオレフィン基材としては。

０．０５〜２０μｍの平均細孔径を有するものを用いる
。平均細孔径が２０−を超える場合にはグラフト化生成
物の機械的強度の低下を招き、０．００５μ胃未満の場
合には、反応率の低下を招くためグラフト化反応に時間
を要するからである。好ましくは０．Ｏ１〜５−である
。

また、本発明にかかるポリオレフィン基材は、気孔率が
２０〜８０％であることが好ましい、気孔率が８０％を
超える場合には、反応率は向上するが、製品の機械的強
度の低下を招き、２０％未満の場合には、グラフト化反
応の反応速度が低下するのでいずれも好ましくない、更
に好ましくは、３０〜５０％である。

本発明にかかる多孔質のポリオレフィン基材は１例えば
、次のようにして製造することができる。

まず、ポリオレフィン粉末に所定粒径を有する水溶性の
塩の粉末の所定量を配合したのち混練する。

次に、この混練物を成形加工し、得られた成形品を水中
に浸漬して塩を溶解せしめれば塩の存在した債所は微細
孔として残留することになる。なお、ポリオレフィン基
材の平均細孔径や気孔率は、使用する塩の平均粒径や配
合量により適宜変えることができる。また、このような
多孔質フィルムに延伸倍率を変えて延伸処理を施すこと
により平均細孔径を適宜変えることができる。

本発明にかかるポリオレフィン基材の材質としては１例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン。

エチレンプロピレンコポリマー、エチレン酢酸ヒニルコ
ボリマー、ポリテトラフルオロエチレン。

ポリ−４−メチルペンテン−１，ポリ塩化ビニルをあげ
ることができ、特に、ポリエチレン、ポリプロピレンは
好ましいものである。

本発明にかかるポリオレフィン基材の使用形態は、例え
ば、フィルム、繊維１編物、織物、積層フィルムのよう
な形態をあげることができる。

次に、上記したようなポリオレフィン基材にグラフト共
重合させるべき極性ビニル化合物としては、例えば、ア
クリル酸ニアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ヒドロキシルエチル、アクリルＳＮ、Ｎ−ジメチ
ルアミノエチルなどのアクリル酸エステル；メタクリル
酸；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヒ、ドロキシエ
チルなどのメタクリル酸エステル；アクリルアミド：メ
タクリルアミド；Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド；ア
クリロニトリル；ビニルピロリドン；Ｎ。

Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド；メタクリ
ルニトリル；２−メチルプロパンスルホン酸をあげるこ
とができ、これらの１種を単独で、または２種以上を適
宜に組合せて用いることができる。

そして、これら極性ビニル化合物は、基材であるポリオ
レフィンの重量に対し、５０重量％以上グラフト共重合
されていることが必要である。５０重量％未猫の場合に
は、従来の吸水性樹脂を用いた吸水材と同等の吸水率が
得られないからである。好ましくは、ｌＯＯ〜４００１
ｉ％である。

本発明でポリオレフィン基材に極性ビニル化合物をグラ
フト共重合させる方法としては、液相中あるいは気相中
において光増感剤共存下で光照射グラフト共重合させる
方法があげられる。また、この他に放射線照射、電子線
照射等によりグラフト共重合させる方法も用いることが
できる。

本発明にとって好適な方法である光照射グラフト共重合
について述べる。まず、例えば、後述する溶媒に光増感
剤を濃度が０．０１〜２重量％、好ましくは０．１〜１
重量％になるように溶解せしめ、この溶液中にポリオレ
フィン基材を数秒間浸漬させた後、０〜６０℃、好まし
くは２０〜３０℃で１０〜１２０分間、好ましくは１５
〜３０分間乾燥する。あるいは、ポリオレフィン基材に
この溶液をスプレーで塗布してもよい。乾燥条件は、浸
漬の場合と同様である。このとき用いる溶媒としては、
アセトン、メチルエチチルケトン、テトラヒドロフラン
、クロロホルム、ベンゼン、トルエン等の光増感剤を溶
解し基材を損傷させないで、かつ取り扱いが容易なもの
であれば格別制限されない。また、光増感剤としては、
例えば、ベンゾフェノン、アゾビスイソブチロニトル、
過酸化ベンゾイル、２−アゾビスプロパン、アゾメタン
、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリルをあげること
ができる。

その後、光増感剤で処理したポリオレフィン基材に光照
射グラフト共重合を液相中または気相中で行なう。まず
、液相中で光照射グラフト共重合を行なう場合には、５
〜８０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の前述の極
性ビニル化合物の水溶液中にポリオレフィン基材を浸漬
して、２０〜１２０℃、好ましくは５０〜９０℃におい
て高圧水銀灯による紫外線照射を５〜１８０分間、好ま
しくは２０〜６０分間行なう、また、光照射グラフト共
重合を気相中で行なう場合には、ポリオレフィン基材を
前述の極性ビニル化合物あるいは極性ビニル化合物の溶
液の上方空間に保持し、不活性ガス雰囲気下であるいは
真空下で高圧水銀灯による紫外線照射を５〜２０分間行
なう。

最後に、得られたグラフト共重合済みのポリオレフィン
基材を前述の極性ビニルポリマーに対して良溶媒である
ような溶剤還流雰囲気下で２４時間放置し、グラフト共
重合していない単独ビニル七ツマ−を抽出除去し、更に
、同じ溶剤及び７セトンにて洗浄後、乾燥して本発明の
目的とするグラフト率５０重量％以上の多孔質ポリオレ
フィン基材の吸水性材料を得る。

［実施例］実施例１〜３低密度ポリエチレン粉末に塩化ナトリウム粉末を２０ｉ
ｉ％になるように配合して、混練した。

この混練物をプレス成形後、水に浸漬して塩化ナトリウ
ムを溶解せしめた。得られた低密度ポリエチレンフィル
ムは、平均孔径１０戸、気孔率３０％、厚さ１００μｍ
であった。

このポリエチレンフィルムをベンゾフェノンの１重量％
濃度のア七トン溶液に浸漬し、ポリエチレンフィルム表
面および細孔内壁面にベンゾフェノンを塗布後、２５℃
で２０分間減圧で乾燥した。得られたフィルムを反応容
器内に装入し、次いでアクリル酸の１５重量％濃度の水
溶液を加えて４００Ｗの高圧水銀灯により紫外線（４０
０ｒ＋ｍ）を照射し、照射時間すなわち共重合反応時間
を表のように変化させて処理した。得られたフィルムを
熱水およびアセトンで洗浄後、乾燥してグラフト共重合
後の重量の増加量からグラフト率を測定した０次に、こ
のフィルムを２５℃で５時間水中に浸漬して吸水させて
吸水後の重量の増加量から吸水率を測定した。これらの
結果を表に示した。

実施例４〜６ポリオレフィン基材として、延伸処理することにより０
．０２Ｘ０．２μｍの長円細孔を有し、気孔率５０％、
厚さ５０戸のポリプロピレンフィルムを用いたことを除
いては、実施例１と同様にしてグラフト共重合を行ない
、グラフト率、吸水率を測定した。これらの結果を表に
示した。

実施例７ポリオレフィン基材として、平均孔径５戸、気孔率２０
％糸径０．５ｍｓのポリプロピレン繊維を用いたことを
除いては、実施例１と同様にしてグラフト共重合を行な
い、グラフト率、吸水率を測定した。これらの結果を表
に示した。

比較例１〜３ポリオレフィン基材として細孔のない低密度ポリエチレ
ンフィルムを用いたことを除いては、実雄側１と同様に
して、グラフト共重合を行ない、グラフト率、吸水率を
測定した。これらの結果を表に示した。

比較例４〜６ポリオレフィン基材として、細孔のないポリプロピレン
フィルムを用いたことを除いては、実施例１と同様にし
てグラフト共重合を行ない、グラフト率、吸水率を測定
した。これらの結果を表に示した。

比較例７極性ビニル化合物としてアクリル酸ナトリウムを用い、
これを水−ｎヘプタン系中で逆相乳化させた後、原料ア
クリル酸ナトリウムのｌｉ量％の過酸化ベンゾイルを添
加してグラフト共重合させた。

得られた粉粒体状重合体について実施例１と同様にして
吸水率を測定した。結果を表に示した。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明の吸水性材料は
、従来の粉粒体状吸水性樹脂と同等の吸水率を有し、か
つ、フィルム状あるいは＃ａｒａ状の形態を保持してい
る点で優れているので二次加工が容易となる。また、多
孔質の基材を用いているので、多孔質でない基材と比べ
て単位持回当りのグラフト率が大きく製造時における生
産性が高い、したがって、脱水材、衛生材、農園共用資
材の素材として有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

平均細孔径０．００５〜２０μｍの微細孔を有するポリ
オレフィン基材に、その重量に対して５０重量％以上の
極性ビニル化合物がグラフト共重合してあることを特徴
とする吸水性材料。