WO1993024575A1 - Highly water-absorbing resin composition - Google Patents

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WO1993024575A1
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water
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superabsorbent resin
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Manabu Nagata
Takushi Yamamoto
Shinichi Takemori
Naoyuki Hashimoto
Hiroki Ishikawa
Yozo Yamada
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Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd.
Uni-Charm Corporation
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    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a superabsorbent resin composition obtained by fusing or fixing a thermoplastic resin to the surface of a superabsorbent resin to form a composite.
  • the superabsorbent resin composition obtained by the present invention has enhanced adhesiveness. For example, when it is used by adhering it to a textile substrate such as various nonwoven fabrics, pulp, and paper, the superabsorbent resin composition has high water absorption.
  • An object of the present invention is to provide a highly water-absorbing material that does not detach from the textile substrate even after the resin absorbs water. Background art
  • Superabsorbent resin is a functional resin that has the ability to absorb and retain water several tens to 100 times its own weight, and its properties make it suitable for sanitary materials such as paper, sanitary products, and agricultural and horticultural materials. Widely used for relationships.
  • these superabsorbent resins are usually in the form of powder having no adhesive force, and for use in the above applications, the resin is sprayed on a fibrous base material such as nonwoven fabric, pulp, paper, etc. A water-absorbing material is obtained in the form of a switch.
  • a method of embossing with a roll or press drying is usually performed after slightly swelling the resin by spraying with water.
  • the above-described conventional method for fixing a superabsorbent resin has the following disadvantages.
  • the method of fixing the superabsorbent resin to the textile substrate by water spray or the like has insufficient adhesion to the substrate. Therefore, gel desorption occurs during water absorption, and the amount of superabsorbent resin added is limited to prevent this.
  • a drying step is required afterwards to remove water, and at the same time it may affect the texture of the product.
  • An object of the present invention is to provide a highly water-absorbent resin that does not have thermoplasticity with adhesiveness and, when used by being thermally bonded to a woven base material such as nonwoven fabric, pulp, paper, etc.
  • the present invention discloses a highly water-absorbent resin composition which does not detach from the above-mentioned textile substrate even after absorbing water and has enhanced adhesion to the substrate.
  • the present inventors have made intensive studies in view of the above situation, and as a result, by fusing or fixing a thermoplastic resin directly to the surface of the superabsorbent resin or via an adhesive binder to form a composite, It was found that the intended purpose was achieved, and the present invention was completed.
  • the gist of the present invention is:
  • a highly water-absorbent resin composition obtained by fusing or fixing a thermoplastic resin to the surface of a highly water-absorbent resin via an adhesive binder to form a composite, wherein the composition is a highly water-absorbent resin 10 1100 parts by weight of the thermoplastic resin to 0 parts by weight, a high water-absorbent resin composition having an adhesive binder solid content of 17.5 parts by weight,
  • thermoplastic resin composition obtained by fusing or fixing a thermoplastic resin to the surface of a superabsorbent resin to form a composite, wherein the composition is based on 100 parts by weight of the superabsorbent resin. 1100 parts by weight of a thermoplastic resin,
  • the superabsorbent resin used has an average particle size of 5 to lOOOAtm, and the thermoplastic resin has an average particle size of
  • a superabsorbent resin composition which is a granular material having a size of 1 to 800 m or a fibrous material having an average diameter of 1 to 400 m and an average length of 2 to 100 m;
  • thermoplastic resin used has a melting point of 50 to 200 ° C
  • the superabsorbent resin set 1 in which the thermoplastic resin used has a softening point of 40 to 200 ° C is the best mode for carrying out the invention.
  • the super-absorbent tree used in the present invention is not particularly limited S.
  • the water-absorbing capacity used for sanitary materials such as paper sanitary products, sanitary products, etc., and for geisha materials, is several tens times of its own weight. Almost everything on the market, which is a factor of 0.00, can be used.
  • Specific examples include a crosslinked product of an acrylate polymer, a crosslinked product of a vinyl alcohol-acrylic acid copolymer, a crosslinked product of a maleic anhydride graft, a polyvinyl alcohol, and an acrylate-methacrylic acid.
  • Cross-linked product of salt copolymer cross-linked product of methyl acrylate-vinyl acetate copolymer, cross-linked product of starch-acrylate graft copolymer, starch-acrylonitrile graft
  • examples of the crosslinked product include a crosslinked product of a genidized copolymer, a crosslinked product of carboxymethylcellulose, and a crosslinked product of an isobutylene monoanhydride maleate copolymer.
  • These superabsorbent resins can be used alone or in combination of two or more.
  • the average particle diameter of the superabsorbent resin used in the present invention is usually 5 to 100 ⁇ m, preferably 20 to 800 / ⁇ . Five If it is difficult to handle fine powders smaller than m, or if the resulting superabsorbent resin composition has a particle size larger than 1000 This is because it is difficult to obtain a uniform expanded body after water absorption.
  • thermoplastic resin used in the present invention a granular material or a fibrous material is used.
  • the average particle size is usually 1 to 800 m, preferably 5 to 500 m, and When it is in the form of a solid, the average diameter is usually 1 to 400 m, preferably 5 to 200 zm, and the average length is usually 2 to 100 m, preferably 10 to 800 m. m. It has a melting point of usually 50 to 200 ° C, preferably 50 to 170 ° C, or a softening point of usually 40 to 200, preferably 40 to 170. All are used.
  • the melting point is lower than 50 ° C, care must be taken in handling it. If the melting point is higher than 200 ° C, a higher temperature treatment is required for subsequent bonding with the fibrous base material, which is economical. Not advantageous. For the same reason, it is not preferable that the softening point is outside the above range.
  • thermoplastic resin is not particularly limited.
  • takifair tackifying resin
  • thermoplastic trees Fats can be used alone or in combination of two or more.
  • the first aspect of the present invention is directed to a method of forming a thermoplastic resin on a surface of the above-mentioned highly water-absorbent resin through a small amount of an adhesive binder in a range that does not decrease the water absorption performance and the water absorption rate which are the inherent performance of the highly water-absorbent resin.
  • a highly water-absorbent resin composition characterized in that a resin is fused or fixed to form a composite.
  • the method for obtaining such a superabsorbent resin composition of the first embodiment is not particularly limited, for example,
  • thermoplastic resin After stirring and mixing the superabsorbent resin and the adhesive binder, add the thermoplastic resin and further stir and mix, then evaporate the solvent in the adhesive binder while heating, and then add the thermoplastic resin or adhesive.
  • thermoplastic resin After stirring and mixing the superabsorbent resin and the adhesive binder, the thermoplastic resin is added and further stirred and mixed, and then the solvent in the adhesive binder is distilled off while heating to remove the thermoplastic resin.
  • a method of bonding to the surface of the superabsorbent resin via an adhesive binder to form a composite is employed.
  • thermoplastic resin onto the surface of a superabsorbent resin means that heat is applied to a thermoplastic resin or an adhesive binder to soften and melt the resin to adhere to the surface of the superabsorbent resin.
  • fix the thermoplastic resin on the surface of the superabsorbent resin means to adhere to the surface of the superabsorbent resin by a method other than the above.
  • the compounding ratio of the superabsorbent resin to the thermoplastic resin is 100 to 100 parts by weight of the superabsorbent resin, 1 to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, preferably 5 to 75 parts by weight. Parts by weight are appropriate. If the amount is less than 1 part by weight, sufficient adhesion cannot be imparted to the superabsorbent resin. When used in excess of this, the adhesiveness has no effect corresponding thereto, and the water absorption performance of the superabsorbent resin is rather hindered, which is not preferable.
  • the ratio of the solid content of the adhesive binder used for coating the superabsorbent resin is 1 to 75 parts by weight, preferably 2 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the superabsorbent resin. It is. If the amount is less than 1 part by weight, no adhesive effect is exhibited, and if the amount is more than 75 parts by weight, the water absorbing performance of the highly water-absorbing resin is impaired.
  • the adhesive binder used here is, for example, a polyurethane adhesive such as a polyether urethane-epoxy adhesive, a polyester urethane-epoxy adhesive, a polyester urethane adhesive, a polyether urethane adhesive, or the like.
  • a polyurethane adhesive such as a polyether urethane-epoxy adhesive, a polyester urethane-epoxy adhesive, a polyester urethane adhesive, a polyether urethane adhesive, or the like.
  • good results are often obtained when a polyester-based adhesive such as a polyester-based urethane adhesive, a polyether-based urethane adhesive, or a polyether-urethane-epoxy adhesive is used.
  • These adhesive binders can be used alone or in combination of two or more.
  • thermoplastic resin is directly fused or fused onto the surface of the superabsorbent resin without lowering the water absorption performance, the water absorption rate, etc., which are the inherent performance of the superabsorbent resin.
  • a highly water-absorbent resin composition characterized by being fixed and complexed. In this case, unlike the first mode,
  • thermoplastic resin directly fused or fixed without using an adhesive binder to form a composite.
  • the method for obtaining the superabsorbent resin composition of the second embodiment without using such an adhesive binder is not particularly limited.
  • thermoplastic resin is added and dried by heating to fix the thermoplastic resin on the surface of the superabsorbent resin to form a composite. And other methods are adopted.
  • the mixing ratio of the superabsorbent resin to the thermoplastic resin is 1 to 100 parts by weight of the thermoplastic resin to 100 parts by weight of the superabsorbent resin.
  • the preferred amount is 5 to 75 parts by weight. If the amount is less than 1 part by weight, sufficient adhesiveness cannot be imparted to the superabsorbent resin, and if the amount is more than 100 parts by weight, the adhesiveness does not have a corresponding effect. This is because the water absorption performance of the resin is impaired, which is not preferable.
  • the superabsorbent resin composition of the present invention can be applied to various substrates to obtain a superabsorbent material.
  • the substrate include a fibrous substrate such as nonwoven fabric, pulp, and paper, and the like, which can be applied to those processed into a sheet or the like.
  • the superabsorbent resin composition of the present invention is sprayed on a fibrous base material such as nonwoven fabric, pulp, paper or the like, or is further formed into a sandwich shape with a suitable base material, and is used at 50 to 200 ⁇ m. Heat bonding.
  • thermoplastic resin particles fused or fixed to the surface of the highly water-absorbent resin are melted and strongly adhered to the textile substrate, so that the water-absorbing gel is detached from the substrate even when absorbing water. Not excellent water-absorbing material is easily obtained o
  • the first mode there are two types of modes as shown in the first mode and the second mode, which are appropriately used depending on the application. All exhibit strong adhesion to substrates such as textile substrates, but high adhesion is required.
  • the first embodiment using an adhesive binder is preferably used.
  • Super absorbent resin (Product name: AquaKeep SA-60, polyacrylate, average particle size 450 / m, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) 100 parts by weight of 1 liter in internal volume Tolu's tabletop mold 21 (PNV-IH type: manufactured by Irie Seisakusho), add 10 parts by weight of the adhesive binder (a) shown in Table 1 in terms of solid content under stirring, and add 5 minutes at room temperature. After stirring and mixing, 20 parts by weight of powdered low-density polyethylene (trade name: FLOWSEN A—103, average particle size: 300 zm, melting point: 106, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) is added. Mixed.
  • Powdered low-density polyethylene (trade name: FLOWSEN A—103, average particle size: 300 zm, melting point: 106, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) is added. Mixed.
  • ADCOTE 391A base agent, solid content: 60%
  • ADCOTE 391B hardener, solid content: 70%
  • Sumidule 75 (hardener, solid content: 75%):
  • ADCOTE BHS-6020A base agent, solid content: 75
  • ADCOTE BHS-6020C hardener, solid content: 35%):
  • thermoplastic resin is fused or fixed around the superabsorbent resin in the same manner as in Example 1 to form a composite.
  • a highly water-absorbent resin composition of the present invention was obtained.
  • Highly water-absorbent resin (trade name: Aqua Keep 10 SH—NF, polyacrylic acid salt, average particle size: 60 tzm, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) 100 parts by weight and spherical ethylene-ataryl Acid copolymer (trade name: Flowbeads EA-209, average particle size: 10 um, melting point: about 90 ° C, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) 10 parts by weight of inner volume: 500 m 1 Was charged into a glass separable flask, and the temperature was raised to 100 with stirring and kept at 100 for 15 minutes. Thereafter, the mixture was allowed to cool under stirring to obtain a superabsorbent resin composition of the present invention in which a thermoplastic resin was fused and complexed around the superabsorbent resin.
  • thermoplastic resin was added to obtain a superabsorbent resin composition in which the thermoplastic resin was fixed and complexed around the superabsorbent resin. That is, 55-ml of n-heptane was placed in a 1-liter 4-neck cylindrical round bottom flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, and nitrogen gas inlet tube, and the HLB 13.1. Add and disperse 1.38 g of Kisaglyceryl monobe (trade name: Nonion GV-106, manufactured by Nippon Yushi Co., Ltd.), raise the temperature to 50, and dissolve the surfactant. Cooled to ° C.
  • Kisaglyceryl monobe trade name: Nonion GV-106, manufactured by Nippon Yushi Co., Ltd.
  • the polymerization slurry solution was cooled to 20 and low-density polyethylene (trade name: Flocene UF-80, medium particle size: 25 ⁇ m, melting point: 106 ° C, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.)
  • low-density polyethylene trade name: Flocene UF-80, medium particle size: 25 ⁇ m, melting point: 106 ° C, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • a superabsorbent resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that no thermoplastic resin was added. Since the obtained superabsorbent resin composition was a lump of 5 to 6 mm, it was pulverized to 300 to 500 m.
  • Pulp sheet (trade name: Reed Cooking Paper, manufactured by Honshu Paper Co., Ltd., 100 ⁇ 100 mm, basis weight: 42 gZm 2 ) was prepared from the superabsorbent resin composition obtained in Example 1. ) was sprayed at 100 g / m 2 . Additionally or we covered with another sheet of Parupushi bets, after San Deutch, heating Toshiru used tester (Tester Sangyo TP- 7 0 1), temperature 1 3 0 e C, 5 seconds on the entire surface by pressure 1 k gZm 2 Pressure bonding was performed to obtain a water-absorbing material (sheet).
  • Pulp sheet (trade name: Lead Cooking Paper, manufactured by Honshu Paper Co., Ltd., 100 ⁇ 100 mm, basis weight: 42 g / m) was prepared from the superabsorbent resin composition obtained in Example 2. 100 g / m 2 was sprayed on one side of 2 ).
  • Example 3 The superabsorbent resin composition obtained in Example 3 was applied to a valve sheet (trade name: Lead Cooking Paper, Honshu Paper Co., Ltd., 100 ⁇ 100 mm, basis weight: 42 g / m 2 ), except that 300 g / m 2 was sprayed thereon to obtain a pulp sheet-made water-absorbing material (sheet) in the same manner as in Production Example 1.
  • a valve sheet trade name: Lead Cooking Paper, Honshu Paper Co., Ltd., 100 ⁇ 100 mm, basis weight: 42 g / m 2
  • a water absorbent material for testing (sheet) in which only the end was adhered in the same manner except that the part to be pressure-adhered was replaced with the width of 25 mm at the end (adhesive part 25 x 100 mm) in the production example ) Got. This was cut into a width of 25 mm at a right angle to the longitudinal direction of the bonded portion to obtain a 25 ⁇ 100 mm test piece.
  • the adhesive strength of the bonded portion (25 x 25 mm) was measured with an autograph (AG-500, manufactured by Shimadzu Corporation) (180 degree separation, separation speed: 50 mm / in).
  • the water-absorbing sheet in the sieve is taken out and weighed (A), the weight of the water-absorbing gel remaining on the sieve (B), and the weight after water absorption after absorbing only the pulp sheet (B) C)
  • the amount of water-absorbing gel detached from the sheet was determined from C).
  • the water absorption was 1200 g / m 2 .
  • Each of the water-absorbing materials using the superabsorbent resin compositions of Examples 1 to 7 of the present invention has a high adhesive strength and a very small gel detachment rate without significantly impairing the water absorption.
  • the water-absorbing material using the superabsorbent resin composition of Comparative Example 1 had a high water absorption but had no adhesive strength, and the gel was completely detached from the sheet.
  • the superabsorbent resin composition of the present invention When the superabsorbent resin composition of the present invention is used, the superabsorbent resin can be strongly adhered to the fibrous base material only by heat bonding. —_ A stable water-absorbing material can be obtained. Therefore, the base material such as a fibrous base material can hold the superabsorbent resin in a larger amount than before. Therefore, when the superabsorbent resin composition of the present invention is used, a water-absorbing composite suitable for various uses as a water-absorbing material for other industrial materials such as agricultural and horticultural products, foodstuffs, etc. Can be manufactured.

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Description

明 細 書 高吸水性樹脂組成物 技術分野
本発明は、 高吸水性樹脂の表面に熱可塑性樹脂を融着または固着 して複合化した高吸水性樹脂組成物に関するものである。 本発明に より得られる高吸水性樹脂組成物は、 接着性が強化されたものであ り、 例えば各種不織布、 パルプ、 紙等の織維質基材に接着させて用 いた場合、 高吸水性樹脂が吸水した後も該織維質基材から脱離する ことのない高吸水性材料を提供するものである。 背景技術
高吸水性樹脂は自重の数十倍〜 1 0 0 0倍の水を吸収 · 保持する 能力を有する機能性樹脂であり、 その特性により紙ォムッ、 生理用 品等の衛生材料関係、 農園芸材料関係等に幅広く利用されている。 しかし、 これらの高吸水性樹脂は通常、 接着力のない粉末状のも のであり、 上記の用途に用いるには、 該樹脂を不織布、 パルプ、 紙 等の繊維質基材に散布してサン ドィ ツチ状となして吸水性材料を得 ている。 このとき、 高吸水性樹脂を基材に固着させるためには、 通 常、 水噴霧により該樹脂を若干膨潤させた後ロールによるエンボス 加工やプレス乾燥する方法が行われている。
しかしながら、 上記した従来の高吸水性樹脂の固着方法では以下 に示すような欠点がある。 すなわち、 織維質基材に高吸水性樹脂を 水噴霧等により固着させる方法では基材に対する接着性が不充分な ため、 吸水時にゲルの脱離が生じ、 これを防止するため高吸水性樹 脂の添加量が制限される。 また、 水を使用する場合は、 その後水分 除去のための乾燥工程が必要となると同時に製品の風合にも影響が め
本発明の目的は、 熱可塑性を有しない高吸水性樹脂に接着性を付 与し、 不織布、 パルプ、 紙等の織維質基材に熱接着等して用いた場 合、 高吸水性樹脂が吸水した後も上記織維質基材から脱離すること のない、 基材との接着性が強化された高吸水性樹脂組成物を提供す る ごにあ o 発明の開示
本発明者らは、 上記した状況に鑑み鋭意検討した結果、 高吸水性 樹脂の表面に直接に、 または接着性バインダーを介して熱可塑性樹 脂を融着または固着させ、 複合化させることにより、 所期の目的が 達せられることを見い出し本発明の完成に到達した。
すなわち、 本発明の要旨は、
( 1 ) 高吸水性樹脂の表面に、 接着性バインダーを介して熱可塑性 樹脂を融着または固着して複合化した高吸水性樹脂組成物であって 、 その組成が、 高吸水性樹脂 1 0 0重量部に対して熱可塑性樹脂 1 1 0 0重量部、 接着性バインダー固形分 1 7 5重量部である高 吸水性樹脂組成物、
( 2 ) 高吸水性樹脂の表面に、 熱可塑性樹脂を融着または固着して 複合化した高吸水性樹脂組成物であって、 その組成が、 高吸水性樹 脂 1 0 0重量部に対して熱可塑性樹脂 1 1 0 0重量部である高吸 水性樹脂組成物、
' ( 3 ) 前記の高吸水性樹脂組成物において、 用いる接着性バインダ 一がゥレ夕ン系接着剤である高吸水性樹脂組成物、
( 4 ) 前記の高吸水性樹脂組成物において、 用いる高吸水性樹脂が 平均粒径 5〜 l O O O At mのものであり、 熱可塑性樹脂が平均粒径
1 〜 8 0 0 mの粒状物または平均径 1 〜 4 0 0 〃 m、 平均長さ 2 〜 1 0 0 0 mの繊維状物である高吸水性樹脂組成物、
( 5 ) 前記の高吸水性樹脂組成物において、 用いる熱可塑性樹脂の 融点が 5 0〜 2 0 0 °Cである高吸水性樹脂組成物、 並びに
( 6 ) 前記の高吸水性樹脂組成物において、 用いる熱可塑性樹脂の 軟化点が 4 0〜 2 0 0 °Cである高吸水性樹脂組 1に関 発明を実施するための最良の形態
本発明に用いられる高吸水性樹^は特に限定 Sものではな、 、 通常、 紙ォムッ、 生理用品等の衛生材料関係、 圜芸材料関係等 に用いられる吸水能力が自重の数十倍〜 1 0 0 0倍である市販され ているほとんどすべてのものが使用可能である。 その具体例を挙げ ると、 アタ リル酸塩重合体架橋物、 ビニルアルコール—ァク リル酸 塩共重合体の架橋物、 無水マレイン酸グラフ トボリ ビニルアルコー ル架橋物、 アク リル酸塩ーメタク リル酸塩共重合体の架橋物、 ァク リル酸メチルー酢酸ビニル共重合体のゲン化物の架橋物、 澱粉ーァ ク リル酸塩グラフ ト共重合体の架橋物、 澱粉—ァク リ ロニト リルグ ラフ ト共重合体のゲン化物の架橋物、 カルボキシメチルセルロース 架橋物、 イソブチレン一無水マレイン酸塩共重合体の架橋物などが 挙げられる。 これらの高吸水性樹脂は単独あるいは 2種以上を併用 して用いることができる。
本発明に用いられる上記の高吸水性樹脂の平均粒径は通常 5〜 1 0 0 0 〃m、 好ましく は 2 0〜 8 0 0 /ζ πιのものが用いられる。 5 mより小さい微粉のものでは取扱いが困難であったり、 1 0 0 0 /mより大きい粒径のものでは得られる高吸水性樹脂組成物を鏃維 質基材に散布する場合、 均一な分散が難しく、 吸水後の均一な膨張 体が得られ難くなるためである。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、 粒状物あるいは繊維 状物が用いられ、 粒状物である場合平均粒径が、 通常 1〜 8 0 0 m、 好ましく は 5〜 5 0 0 m、 織維状物である場合平均径が、 通 常 1〜 4 0 0 m、 好ましく は 5〜 2 0 0 zm、 平均長さが通常 2 〜 1 0 0 0 〃m、 好ましく は 1 0〜 8 0 0 〃mである。 また、 融点 が通常 5 0〜 2 0 0 °C、 好ましく は 5 0〜 1 7 0 °Cのもの、 あるい は軟化点が通常 4 0〜 2 0 0 、 好ま しく は 4 0〜 1 7 0てのもの が用いられる。 融点が 5 0 °Cより低いものでは取扱いに注意を要し 、 また、 2 0 0 °Cより高いものでは後の繊維質基材との接着に際し 、 より高温の処理を必要とし、 経済的に有利でない。 同様の理由に り軟化点が前記の範囲外であると好ましくない。
このような熱可塑性樹脂の材質は特に限定されるものではなく、 例えば、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレン一アク リル酸共 重合体、 エチレン一アク リル酸エステル共重合体、 エチレンーァク リル酸エステル一無水マレイン酸三元共重合体、 ボリエチレン、 低 分子量ポリエチレンワックス、 ボリエステル、 ポリウレタン、 ポリ ァ ミ ド、 ポリプロピレンの他、 粘着性付与樹脂 (タツキフアイヤー ) として知られているロジン系樹脂、 石油樹脂、 テルペン樹脂また はこれらの変性品の単独または混合したもの等が挙げられる。 なか でも、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 ポリエチレン、 エチレン— アタ リル酸共重合体、 ポリアミ ド、 ポリエステル等のホッ トメルト 接着剤に使用されるものが好適に用いられる。 これらの熱可塑性樹 脂は単独あるいは 2種以上を併用して用いることができる。
本発明の第 1 の態様は、 前記の高吸水性樹脂の表面に、 該高吸水 性樹脂本来の性能である吸水性能、 吸水速度等を低下させない範囲 の少量の接着性バインダーを介して熱可塑性樹脂を融着または固着 して複合化したことを特徴とする高吸水性樹脂組成物である。
このような第 1 の態様の高吸水性樹脂組成物を得る方法としては 、 特に限定されることなく、 例えば、
①高吸水性樹脂と接着性バインダーを攪拌混合した後、 熱可塑性 樹脂を添加してさらに攪拌混合を行い、 その後加温しながら接着性 バインダー中の溶剤を留去した後、 熱可塑性樹脂または接着性バイ ンダ一の軟化点または融点近くの温度まで昇温し、 熱可塑性樹脂を 軟化させ高吸水性樹脂の表面に融着させて複合化する方法、
②高吸水性樹脂と接着性バインダーを攪拌混合した後、 熱可塑性 樹脂を添加してさらに攪拌混合を行い、 その後加温しながら接着性 バインダー中の溶剤を留去することにより、 熱可塑性樹脂を接着性 バインダーを介して高吸水性樹脂の表面に固着させて複合化する方 法等が採用される。
本明細書において、 高吸水性樹脂の表面に熱可塑性樹脂を融着さ せるとは、 熱可塑性樹脂または接着性バインダーに熱を加え、 軟化 溶融させて高吸水性樹脂の表面に接着させることを意味し、 また、 高吸水性樹脂の表面に熱可塑性樹脂を固着させるとは、 上記以外の 方法により高吸水性樹脂の表面に接着させることを意味する。
ここで、 前記の高吸水性樹脂と熱可塑性樹脂との配合比は、 高吸 水性樹脂 1 0 0重量部に対して熱可塑性樹脂 1〜 1 0 0重量部、 好 ましく は 5〜 7 5重量部が適量である。 1重量部より少ない量では 高吸水性樹脂に接着性を充分付与することができず、 1 0 0重量部 を越えて使用しても接着性にはそれに見合う効果はなく、 かえって 高吸水性樹脂の吸水性能が阻害されるため好ましくないからである 。 また、 高吸水性樹脂のコーティ ングに用いる接着性バインダー固 形分の割合は、 高吸水性樹脂 1 0 0重量部に対して 1〜 7 5重量部 、 好ましく は 2〜 5 0重量部が適量である。 1重量部より少ない量 では接着効果が現れず、 7 5重量部より多くを用いては高吸水性樹 脂の吸水性能が阻害されるためである。
ここで使用する接着性バインダ一としては、 例えばポリエーテル ウレタン一エポキシ系接着剤、 ポリエステルウレタン一エポキシ系 接着剤、 ポリエステル系ウ レタン接着剤、 ポリエーテル系ウ レタ ン 接着剤等のポリウレタン系接着剤、 エポキシ系接着剤、 塩化ビニル 系接着剤、 アク リル系接着剤、 酢酸ビニル系接着剤および合成ゴム 系接着剤等が挙げられる。 なかでも、 ポリエステル系ウレタン接着 剤、 ポリエーテル系ウレタン接着剤、 ポリエーテルウレタンーェポ キシ系接着剤等のゥレ夕ン系接着剤を用いた場合、 好結果が得られ ることが多い。 これらの接着性バインダ一は単独あるいは 2種以上 を併用して用いることができる。
本発明の第 2の態様は、 前記の高吸水性樹脂の表面に、 該高吸水 性樹脂本来の性能である吸水性能、 吸水速度等を低下させることな く熱可塑性樹脂を直接に融着または固着して複合化したことを特徴 とする高吸水性樹脂組成物である。 この場合、 第 1 の態様と異なり
、 接着性バインダーを用いることなく直接に熱可塑性樹脂を融着ま たは固着して複合化したものである。
このような接着性バインダーを用いない第 2の態様の高吸水性樹 脂組成物を得る方法としては、 特に限定されることなく、 例えば、 ①高吸水性樹脂と熱可塑性樹脂とを混合攪拌しながら熱可塑性樹 脂の軟化点または融点近くの温度まで昇温し、 熱可塑性樹脂を軟化 させ高吸水性樹脂の表面に融着させて複合化する方法、 並びに、
②高吸水性樹脂の製造過程、 例えば、 単量体の重合時または重合 終了後に熱可塑性樹脂を添加して、 加熱乾燥させることにより高吸 水性樹脂の表面に熱可塑性樹脂を固着させて複合化する方法等が採 用される。
ここで、 高吸水性樹脂と熱可塑性樹脂との配合比は、 前記第 1 の 態様の場合と同様、 高吸水性樹脂 1 0 0重量部に対して熱可塑性樹 脂 1〜 1 0 0重量部、 好ましく は 5〜 7 5重量部が適量である。 1 重量部より少ない量では高吸水性樹脂に接着性を充分付与すること ができず、 1 0 0重量部を越えて使用しても接着性にはそれに見合 う効果はなく、 かえって高吸水性樹脂の吸水性能が阻害されるため 好ましくないからである。
本発明の高吸水性樹脂組成物は各種の基材に適用して高吸水性材 料を得ることができる。 基材としては、 例えば不織布、 パルプ、 紙 等の繊維質基材などが挙げられ、 シー ト状等に加工したものに適用 することができる。 例えば、 本発明の高吸水性樹脂組成物を不織布 、 パルプ、 紙等の繊維質基材に散布するか、 あるいはさらに適当な 基材とサン ドイッチ状となし、 5 0〜 2 0 0てにて熱接着する。 こ れにより、 高吸水性樹脂表面に融着または固着された熱可塑性樹脂 粒子が溶融し、 織維質基材と強力に接着するため吸水時にも吸水ゲ ルが基材から脱離することのない優れた吸水性材料が容易に得られ o
尚、 前記のように第 1 の態様と第 2の態様に示されるように 2種 類の態様があり、 用途により適宜使い分けされる。 いずれも織維質 基材等の基材に対して強力な接着性を示すが、 高い接着性が要求さ れる用途においては接着性バインダーを用いる第 1 の態様が好まし く用いられる。
以下に実施例等により本発明を詳細に説明するが本発明はこれら 実施例に何ら限定されるものではない。
実施例 1
高吸水性樹脂 (商品名 : アクアキープ S A— 6 0、 ポリアク リ ル 酸塩系、 平均粒径 4 5 0 / m、 住友精化 (株) 製) 1 0 0重量部を 内容積 1 リ ッ トルの卓上型二一ダ一 ( P N V— I H型 : 入江製作所 製) に仕込み、 攪拌下に表 1記載の接着性バインダー ( a ) を固形 分換算で 1 0重量部添加し、 室温で 5分間攪拌混合した後、 粉末の 低密度ポリエチレン (商品名 : フローセン A— 1 0 0 3、 平均粒径 3 0 0 z m、 融点 1 0 6で、 住友精化 (株) 製) を 2 0重量部添加 混合した。
さらに攪拌混合を 5分間行い、 その後 1 0 0でに加温し、 接着性 バインダー中の溶剤を留去させ、 熱可塑性樹脂が高吸水性樹脂の周 りに固着 ·複合化した本発明の高吸水性樹脂組成物を得た。
表 1 接着性パインダ- 成 分
Figure imgf000011_0001
Πリ 上 -r 一 ァノ Wレノ r,ノ1? しレ フ 、ノノ 一 《 τ 士、。 ノノ j玄f¾法fe善唇
ADCOTE 391A (主剤、 固形分 : 60%) :
( a ) 100 重量部 (東洋モー トン製)
ADCOTE 391B (硬化剤、 固形分 : 70%) :
10重量部 (東洋モー トン製) エタノール : 24重量部
<ポリエステル系ウレタン接着剤 >
ハイボン 7031L (固形分 : 20%) :
( b ) 100 重量部 (日立化成ボリ 7-製)
スミジュ-ル い 75 (硬化剤、 固形分 : 75%) :
2 重量部 (住友パイ!ルウレタン製) ノく ' リ リ \レJ プ々 、ノノ ^ 拔卷 ^ぉ則 1 ゝ,
ハイボン 4050 (固形分 : 25%) :
( c ) 100 重量部 (日立化成ポリ 7-製 j
デイスモジュ-ル R (硬化剤、 固形分 : 20%) :
5 ¾ "量 ¾B 伴"^ "バイエル レ々ソ Ιϊί
<ポリエーテル系ウレ夕ン接着剤 >
ADCOTE BHS-6020A (主剤、 固形分 : 75 ) :
( d ) 100 重量部 (東洋モ-トン製)
ADCOTE BHS-6020C (硬化剤、 固形分 : 35%) :
10重量部 (東洋モ-トン製) 酢酸ェチル : 21重量部
<酢酸ビニル系接着剤 >
( e ) ホン ド KE60 (固形分 : 50%) :
100 重量部 (コニシ (株) 製)
実施例 2〜 5
表 2記載の高吸水性樹脂、 熱可塑性樹脂および、 表 1 記載の接着 性バインダーを用い、 実施例 1 と同様にして熱可塑性樹脂が高吸水 性樹脂の周りに融着または固着して複合化した本発明の高吸水性樹 脂組成物を得た。
実施例 6
高吸水性樹脂 (商品名 : アクアキープ 1 0 S H— N F、 ポリアク リル酸塩系、 平均粒径 6 0 tz m、 住友精化 (株) 製) 1 0 0重量部 と真球状ェチレン—アタ リル酸共重合体 (商品名 : フロービーズ E A - 2 0 9、 平均粒径 1 0 u m、 融点約 9 0 °C、 住友精化 (株) 製 ) 1 0重量部を内容積 5 0 0 m 1 のガラス製セパラブルフラスコに 仕込み、 攪拌下に 1 0 0でまで昇温し、 1 0 0でで 1 5分間保持し た。 その後攪拌下で放冷し、 熱可塑性樹脂が高吸水性樹脂の周りに 融着 · 複合化した本発明の高吸水性樹脂組成物を得た。
実施例 7
逆相懸濁重合させて高吸水性樹脂を製造する際に、 熱可塑性樹脂 を添加して熱可塑性樹脂が高吸水性樹脂の周りに固着 · 複合化した 高吸水性樹脂組成物を得た。 すなわち、 攪拌機、 還流冷却器、 滴下 ロー ト、 窒素ガス導入管を付した 1 リ ツ トル四つ口円筒型丸底フラ スコに n —ヘプタン 5 5 0 m l をとり、 H L B 1 3 . 1 のへキサグ リセリルモノベへ二レー ト (商品名 : ノニオン G V— 1 0 6、 日本 油脂 (株) 製) 1 . 3 8 gを添加分散し、 5 0 まで昇温し、 界面 活性剤を溶解したのち 3 0 °Cまで冷却した。 別に 5 0 0 m 1 の三角 フラスコ中に 8 0重量%のァク リル酸水溶液 9 2 gを取り、 外部よ り氷冷しながら 2 0 . 1重量%の水酸化ナ ト リ ゥム水溶液 1 5 2 . 6 gを滴下して 7 5モル%の中和を行った後、 過硫酸力 リ ウム 0 . 1 1 gを加えて溶解した。 このァク リル酸部分中和水溶液を四つ口 フラスコに加えて分散させ、 系内を窒素で充分に置換した後、 昇温 をおこない浴温を 7 0でに保持して 1段目の重合反応をおこなった 。 その後重合スラ リー液を 2 0でに冷却し、 低密度ポリエチレン ( 商品名 : フローセン U F— 8 0、 中位粒径 2 5 〃m、 融点 1 0 6 °C 、 住友精化 (株) 製) を 2 9 . 4 g系内に仕込み、 水および n —へ プタンを蒸留により留去し、 乾燥することによって熱可塑性樹脂が 高吸水性樹脂の周りに固着 ·複合化した高吸水性樹脂組成物 1 2 7 . 4 gを得た。
比較例 1
熱可塑性樹脂を添加しない以外は実施例 1 と同様にして高吸水性 樹脂組成物を得た。 得られた高吸水性樹脂組成物は 5〜 6 m mの塊 状であったため 3 0 0〜 5 0 0 mに粉砕した。
表 2
実施例 高 吸 水 性 樹 脂 熱 可 塑 性 樹 脂 ァ アキ一プ SA-60 (a) 低密度ポリエチレン
1 (牟均粒径 450/zm) フローセン A-1003 ,
平均粒搔丄^ 鹳 : 106 °C
〔住友精化 (株) 製〕 〔住友 W化 (搽) 製)
アクアキープ 10SH_ ―
(b) ェチレン、一 ¾酸^ビ ル共重合体
2 (平均粒径 250 ^m) 重量部 フローパッ D2051 ^
〔住友精化 (株) 製〕 平 。( 点: 56C
(c) 共重合ポリアミ ド
3 (平均粒^ 400 zm) 部 アミラン 842P
〔三洋化成工業㈱製〕 融点: 120 〜130 V (東レ fc!5
アクアリ ク 八(1( シリ -ズ) (d) ポリエステル
4
平^粒径: 75/zm、 融 , : 113 V t γ- (e) 低分 *ポリエチレンワックス
5 A 0糸 ェチ,レン 1702 t M
Ϊ生友精沱 (株) S CAllied Signa 社 〕
平均粒径: 200 τη, 化点:
ァキープ 10SH - I
重鼠畺部 -" 真球状エチレン-てクリル酸共重合体
6 フローピーズ EA-209 直 *部
平均粒 ¾ r
逆相琴濁重合により得ら 低密度ポリエ; tレノン
7 れたもの 部 フローセン UF-80
(平均粒径 150 //m) lt
平均粒 ¾髮縦、( Γ °c
比較例 アクアキープ SA:60 (a)
^量部 部
1 隱
製造例 1
実施例 1 で得られた高吸水性樹脂組成物をパルプシー ト (商品名 : リ一 ドク ッキングペーパー、 本州製紙 (株) 製、 1 0 0 X 1 0 0 mm、 坪量 : 4 2 gZm2 ) に 1 0 0 g/m2 散布した。 その上か らもう一枚のパルプシー トで覆い、 サン ドイッチ後、 ヒー トシール テスター (テスター産業 T P— 7 0 1 ) を用い、 温度 1 3 0 eC、 圧 力 1 k gZm2 で全面を 5秒間加圧接着させ吸水性材料 (シー ト) を得た。
製造例 2
実施例 2で得られた高吸水性樹脂組成物をパルプシー ト (商品名 : リー ドク ッキングペーパー、 本州製紙 (株) 製、 1 0 0 X 1 0 0 mm、 坪量 : 4 2 g/m2 ) の片面に 1 0 0 g/m2 散布した。
その後、 熱風乾燥機で 1 5 0でで 1分間熱処理し、 パルプシ一 ト に接着させ、 吸水性材料 (シー ト) を得た。
製造例 3
実施例 3で得られた高吸水性樹脂組成物をバルブシー ト (商品名 : リ一 ドク ッキングペーパー、 本州製紙 (株) 製、 1 0 0 X 1 0 0 mm、 坪量 : 4 2 g/m2 ) に 3 0 0 g/m2 散布した以外は製造 例 1 と同様にしてパルプシ一 ト製吸水性材料 (シー ト) を得た。 製造例 4〜 8
実施例 4〜 7および比較例 1で得られ.こ高吸水性樹脂組成物を用 いる以外は製造例 1 と同様にしてパルプシー ト製吸水性材料 (シー ト) を得た。
試験例
製造例 1 〜 8で得たパルプシー ト製吸水性材料 (シー ト) を用い て、 以下の方法で該材料の接着強度、 吸水量を測定し、 吸水時にお けるゲルの脱離状態を観察した。
( 1 ) 接着強度の測定方法
製造例において加圧接着する部分を端部の 2 5 mm幅 (接着部 2 5 X 1 0 0 mm) に代えた以外は同様の方法で端部のみが接着した 試験用吸水性材料 (シー ト) を得た。 これを接着部の長手方向に対 して直角に 2 5 mm幅に切断し、 2 5 x 1 0 0 mmの試験片を得た 。 接着部 ( 2 5 X 2 5 mm) の接着強度をォー トグラフ (A G— 5 0 0型、 島津製作所製) にて測定した ( 1 8 0度剝離、 剝離速度 : 5 0 mm/ i n ) 。
( 2 ) 吸水量の測定方法、
2 0 0 メ ッシュ標準篩上に製造例で得られた吸水性材料 (シー ト ) を置き、 0. 9 %生理食塩水に 1 0分間浸潰させた後、 篩ごと取 出し、 余剰水を取り除いた後、 重量測定し吸水量を求めた。
吸水量 ( gZm2 ) = 〔浸漬後の重量 ( g) -浸漬前の重量 ( g) / 0 . 0 1
( 3 ) ゲルの脱離率
上記の吸水量測定後、 篩内の吸水シー トを取出し重量測定し (A ) 、 篩上に残留した吸水ゲルの重量 ( B) 、 パルプシー トのみで吸 水させた後の吸水後の重量 ( C) よりシー トから脱離した吸水ゲル 量を求めた。
吸水ゲル脱離率 (%) = {B/ C (A - C) + B〕 } X 1 0 0
これらの結果を表 3に示す。 表 3
Figure imgf000017_0001
*パルプシー ト (リー ドク ッキングペーパー) のみの
吸水量は、 1 2 0 0 g / m 2 であった。
本発明の実施例 1〜 7の高吸水性樹脂組成物を用いた吸水性材料 は、 いずれも吸水量を大き く損なう ことなく、 接着強度が高く、 ゲ ル脱離率も極めて小さい。 これに対して、 比較例 1 の高吸水性樹脂 組成物を用いた吸水性材料は、 吸水量は高いが接着強度を有さず、 ゲルがシー トよりすべて脱離した。
産業上の利用可能性
本発明の高吸水性樹脂組成物を用いれば、 熱接着するのみで高吸 水性樹脂を繊維質基材に強力に接着でき、 吸水後も高吸水性樹脂を —_安定に保持した吸水性材料を得ることができる。 よって、 繊維質基 一 材等の基材に高吸水性樹脂を従来より多量に保持させることができ る。 従って、 本発明の高吸水性樹脂組成物を用いれば紙ォムッ、 生 理ナプキン等の衛生材料をはじめ農園芸、 食品用等その他産業資材 の吸水性材料として各種の用途に好適な吸水性複合体を製造するこ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 高吸水性樹脂の表面に、 接着性バインダーを介して熱可塑 性樹脂を融着または固着して複合化した高吸水性樹脂組成物であつ て、 その組成が、 高吸水性樹脂 1 0 0重量部に対して熱可塑性樹脂 1〜 1 0 0重量部、 接着性バインダー固形分 1〜 7 5重量部である 高吸水性樹脂組成物。
2 . 高吸水性樹脂の表面に、 熱可塑性樹脂を融着または固着し て複合化した高吸水性樹脂組成物であって、 その組成が、 高吸水性 樹脂 1 0 0重量部に対して熱可塑性樹脂 1〜 1 0 0重量部である高 吸水性樹脂組成物。
3 . 接着性バインダ一がウレタン系接着剤である請求の範囲第 1項記載の高吸水性樹脂組成物。
4 . 高吸水性樹脂が平均粒径 5〜 1 0 0 のものであり、 熱可塑性樹脂が平均粒径 1〜 8 0 0 mの粒状物または平均径 1〜 4 0 0 z m、 平均長さ 2〜 1 0 0 0 z mの繊維状物である請求の範 囲第 1項又は第 2項記載の高吸水性樹脂組成物。
5 . 熱可塑性樹脂の融点が 5 0〜 2 0 0 °Cである請求の範囲第 1項又は第 2項記載の高吸水性樹脂組成物。
6 . 熱可塑性樹脂の軟化点が 4 0〜 2 0 0でである請求の範囲 第 1項又は第 2項記載の高吸水性樹脂組成物。
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