JPS64505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高度の吸水性を有する繊維材料に関す
る。繊維材料の形態として、紙、不織布、布ある
いはウエブ、マツト、フエルト、綿状物などがあ
げられる。また繊維として、パルプ、綿、麻、羊
毛などの天然繊維およびポリオレフイン、ナイロ
ン、ポリエステルなどの合成繊維およびそれらの
混合物が含まれる。

高吸水性樹脂粉末を紙あるいはパルプ綿に散布
してなる吸水性繊維材料が生理用ナプキンおよび
紙おむつなどの衛生材料に用いられている。

従来の技術 高吸水性樹脂は自重の数百倍の水を吸水する性
質を有し、アクリル酸重合体および酢酸ビニル−
アクリル酸エステル共重合体加水分解物などの高
吸水性樹脂粉末が市販されている。

ポリアクリル酸系高吸水性樹脂の構造は、水に
不溶で膨潤する適度の架橋を有するポリアクリル
酸の部分アルカリ金属塩で、水和ゲルのPHが中性
域にあるように中和度が調節される。製造法に関
しては多数の出願特許が公開されている。

ポリマーの骨格はアクリル酸単独あるいはそれ
にメタクリル酸、マレイン酸、アクリルアミドな
どの水溶性共重合単量体を加えた単量体の水溶液
のラジカル重合によつて構成される。架橋の導入
は、高濃度水溶液の重合による自己架橋、メチレ
ンビスアクリルアミドなどの多官能性単量体ある
いはポリマーの官能基と反応して架橋を形成する
官能基を有するＮ−メチロールアクリルアミドな
どの架橋性単量体の共重合、およびポリマーのカ
ルボキシル基と反応性を有するエチレングリコー
ルビスグリシジルエーテルなどの架橋剤の添加な
どの方法によつて行なわれる。これらの方法によ
つて、重合反応時あるいは重合物の加熱乾燥時に
適度の架橋が導入され、ポリマーに高度の吸水性
が付与される。上記の成分のほかにデンプンある
いは多糖類を添加してグラフト重合体を生成させ
る方法も知られている。

重合に供される水性原液は苛性アルカリによつ
てPHが中性域に中和され、水溶性ラジカル開始剤
によつて反応が開始される。重合反応は烈しく生
じ、多量の重合熱が発生する。

重合反応を制御して工業的規模で実施する方法
として、水性原液を油相に懸濁分散させる逆相懸
濁重合法、重合熱の除去を容易にする薄層重合法
あるいは重合時の架橋生成を抑制し、高粘度水溶
液として撹拌流動処理し、重合物の加熱乾燥時に
架橋剤と反応する方法などが知られている。

高吸水性樹脂粉末は、前記の如く、紙あるいは
パルプ綿に散布され生理用ナプキンや紙おむつの
吸収材として利用される。また脱脂綿に散布し吸
水性を付与する例、その他繊維材料に散布する試
みがみられる。

発明が解決しようとする問題点 高吸水性樹脂粉末を繊維材料に散布して含有さ
せ、これらの材料の吸水性を高める種々の例がみ
られるが、吸水時に生成した水和ゲルが繊維から
分離して、皮膚などに付着して不快な感触を与え
る。これらの繊維材料は衛生材料あるいは医療材
料として使用される場合が多く、水分、血液ある
いは唾液を吸収した膨潤ゲルが繊維基材から分離
することは避けねばならない。そのために、高吸
水性樹脂粉末を含む繊維材料を不織布で被覆し
て、ゲルが外部にはみ出すのを防ぐなどの手段が
とられる。

本発明者は、先にアクリル酸アルカリ金属塩を
主成分とし、ラジカル重合反応によつて高吸水性
樹脂を生成する水性原液を紙あるいは布状物に含
浸し、該含浸物を加熱し、単量体成分を重合する
ことによつて、吸水性の付与された紙および布状
物を発明した（特願昭59−175846）。

ポリアクリル酸系高吸水性樹脂を生成する水性
原液を繊維材料に含浸重合して得られる製品は樹
脂が繊維と一体化され、高度の吸水性が付与され
る。吸水時において水和ゲルが繊維から脱離する
ことなく、あたかも材料を構成する繊維自体に高
度の吸水性が付与された如き挙動がみられる。吸
水試料を顕微鏡下に観察すると、繊維が高吸水性
樹脂によつて均一に被覆されていることが確めら
れる。

このようにして製造された吸水性繊維材料は樹
脂粉末を散布した従来品に比べて著しい特長をも
つが、一方問題点として、樹脂含量が高くなる
と、繊維材料が乾燥時に硬くなり、樹脂を含まな
い材料の柔軟性が損なわれる傾向がみられる。

従つて、繊維材料の柔軟性を損なうことなく、
高吸水性樹脂含量を高めて高度の吸水性を付与す
ることができれば、その実用的効果は大である。

問題点を解決するための手段 高吸水性樹脂微粉末が散布されて含まれる繊維
材料に、アクリル酸部分アルカリ金属塩を主成分
とし、ラジカル重合反応によつて高吸水性樹脂を
生成するPHが中性域にある水性原液を含浸させ、
該含浸物を加熱して水性原液に含まれる単量体成
分を重合して、高度の吸水性の付与された繊維材
料が得られることが判つた。製品である繊維材料
に含まれる高吸水性樹脂の量は、あらかじめ粉末
として散布された量と水性原液の重合により生成
した樹脂量の和で表わされる。

上記の方法で得られる繊維材料は、樹脂含量に
相当する高度の吸水性を示すばかりでなく、樹脂
微末が重合により生成した樹脂によつて強固に繊
維に結合され、一体化される結果、吸水時に水和
ゲルが繊維から脱離することが防がれる。さら
に、繊維を被覆する形で生成する樹脂量は、該繊
維材料の柔軟性を損ねない程度で、しかも樹脂粉
末を充分強固に繊維基体に結合することができ
る。その結果、前掲の問題点を解決し、高度の吸
水性が付与され、吸水時に水和ゲルの脱離がな
く、しかも柔軟性の損なわれない本発明の繊維材
料が得られる。

本発明に適用される繊維は材質的には特に限定
されず、前述の如き各種繊維が用いられるが、セ
ルロース系繊維が特に好適である。繊維材料の形
態も、前述の如く、用途に応じて種々の形状が選
ばれる。

あらかじめ散布される高吸水性樹脂微粉末の粒
度は100メツシユ以下が好ましく、200メツシユ以
下の微粉末も好適に用いられる。高吸水性樹脂を
粉砕して紛末製品を製造する際に副生する好まし
くない200メツシユ以下の微紛末も本発明の製品
に好適である。

アクリル酸部分アルカリ金属塩を主成分とし、
ラジカル重合反応よつて高吸水性樹脂を生成する
水性原液は公知の方法に準じて調製される。その
概要は前述の如くであるが、好ましい例をあげる
と次のようである。

アクリル酸水溶液に苛性ソーダを加えてカルボ
キシル基の70〜80モル％を中和した濃度20〜40重
量％の中性水溶液にラジカル開始剤と架橋剤成分
を添加して水性原液を調製する。ラジカル開始剤
は通常過硫酸カリなどの過硫酸塩が用いられる。
架橋導入の手段として前述の如き種々の方法があ
げられるが、メチレンビスアクリルアミドなどの
多官能共重合単量体の添加、あるいは本発明の発
明によるラジカル架橋法（特願昭60−136653）の
適用が適当である。

作 用 繊維材料に散布される高吸水性樹脂微粉末量な
らびに水性原液およびそれから生成するポリアク
リル酸系高吸水性樹脂量は製品に求められる吸水
性に応じて調節される。

水性原液から生成する樹脂量は、繊維材料に対
して数％（重量）あれば、散布された樹脂粉末を
繊維に固着させるのに有効である。一方、樹脂量
の上限は製品および用途によつて異なり、一般に
繊維材料に対して半量以下である。

本発明の吸水性繊維材料はそれ自体として吸水
材として用いられるが、その形態がウエブ、マツ
トあるいは綿状物の場合、繊維を開繊し樹脂を含
まない繊維と混合して用いることもできる。たと
えば、吸水性加工脱脂綿を製品とする場合、高吸
水性樹脂粉末を散布された脱脂綿に水性原液を含
浸させ、重合処理して得られる乾燥生成物を開繊
し、未処理脱脂綿と均一に混合したのち、ロール
綿、カツト綿などの製品に加工する方法があげら
れる。混合綿から得られる製品は乾燥時および吸
水時の感触に優れ、高度の吸水性が付与されるば
かりでなく、水和ゲルが繊維から脱離することが
ない。

本発明の吸水性繊維材料は異なる繊維の混合あ
るいは組合せ、積層などにより多彩な製品が展開
される。

実施例 １ 苛性ソーダ（純度93％）34部を水230部い溶解
した水溶液に、アクリル酸72部、メチレンビスア
クリルアミド0.16部および過硫酸カリ0.2部を添
加して、PHが6.8の水性原液を調製した。

マツト状のパルプ綿に160メツシユを通過した
ポリアクリル酸系高吸水性樹脂微粉末をパルプ綿
100ｇ当り８ｇを均一に散布分散させ、それに上
記水性原液をパルプ綿100ｇ当り32ｇを噴霧して
均一に含浸させた。この水性原液含浸物を窒素気
中で95℃の温度で30分間重合した。

乾燥した生成物の重量から、パルプ綿100ｇ当
り16ｇの高吸水性樹脂が含まれる。その中の８ｇ
は水性原液の重合によるものである。

試料１ｇを水に投入し、20分後に水から引き上
げて吸水物の重量を測定し、45ｇであつた。散布
した樹脂の吸水率は自重の280倍、パルプ綿自体
の吸水率は自重の11倍と求められた。従つて、水
性原液から生成した樹脂の吸水率は自重の240倍
と計算される。

生成物は未処理パルプ綿に比べて約４倍の吸水
能を有し、吸水物は樹脂を散布した試料にみられ
るような水和ゲルの脱離は認められず、また柔軟
な感触を与える。

実施例 ２ 実施例１の高吸水性樹脂粉末を、パルプ系不織
布およびポリエステル系不織布にそれぞれ不織布
100ｇ当り６ｇの比率で散布した。これらに実施
例１の水性原液を不織布100ｇ当り40ｇの割合で
均一に噴霧含浸させた。次に含浸試料を実施例１
と同様に重合処理した。

乾燥した生成物は、原料不織布100ｇ当り樹脂
粉末６ｇ、水性原液からの重合樹脂10ｇを含む。

各試料１ｇの吸水物の重量は、パルプ系不織布
43ｇ、ポリエステル系不織布32ｇであつた。な
お、吸水試料は水和ゲルの脱離がみられず、感触
的にも良好であつた。

実施例 ３ アクリル酸72部、苛性ソーダ（純度93％）34
部、メチレンビスアクリルアミド0.05部、過硫酸
カリ0.1部および水115部から水性原液を調製し
た。

脱脂綿を空気中に流動分散させ、脱脂綿100ｇ
当り、実施例１の高吸水性樹脂微粉末10ｇを均一
に散布し、また上記原液20ｇを均一に噴霧して含
浸させた。含浸物を圧縮し、窒素気中で、95℃の
温度で30分間重合処理した。

乾燥した生成物は、脱脂綿100ｇ当り、樹脂粉
末10ｇおよび水性原液からの重合樹脂８ｇを含
む。この試料１ｇの吸水物は48ｇであつた。また
脱脂綿１ｇの吸水物の重量は12ｇである。

次に生成物を乾式開織すると同時に未処理脱脂
綿と混合して、生成物１部に対して脱脂綿２部の
割合からなる均一な混合物を得た。このもの１ｇ
からの吸水物の重量は24ｇであり、未処理脱脂綿
の約２倍の吸水性を有する。吸水物は水和ゲルの
脱離がみられず、また感触的にも通常の脱脂綿と
ほとんど変らない。

発明の効果 実施例に示される如く、本発明の吸水性繊維材
料は、従来の樹脂紛末散布製品にみられる水和ゲ
ルの基材からの分離がみられず、高度の吸水性と
良好な感触を有する。吸水性繊維材料は種々の形
態が可能で、他種吸水材と混合あるいは組合せに
より多彩な吸水材料製品が展開される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高吸水性樹脂微粉末を含む繊維材料に、アク
   リル酸部分アルカリ金属塩を主成分として含み、
   ラジカル重合反応によつて高吸水性樹脂を生成す
   るPHが中性域にある水性原液を含浸させ、該含浸
   物を加熱して水性原液に含まれる単量体成分を重
   合して製造される吸水性の付与された繊維材料。 ２ 高吸水性樹脂微粉末を含む繊維材料が、高吸
   水性樹脂微粉末の散布されたセルロース系繊維材
   料である特許請求の範囲第１項記載の吸水性の付
   与された繊維材料。