WO1994013881A1

WO1994013881A1 - Wet nonwoven cloth and method of manufacturing the same

Info

Publication number: WO1994013881A1
Application number: PCT/JP1993/001818
Authority: WO
Inventors: Yoshikatsu Mizukami; Tsutomu Teshima; Katsumi Agari; Yutaka Tanaka; Hiroko Fukumoto
Original assignee: Kanebo, Ltd.
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1994-06-23
Also published as: EP0641885A4; CN1090349A; EP0641885A1; US5698078A

Description

明細書

1 . 発明の名称

湿式不織布およびその製造法

2 . 発明の詳細な説明

技術分野

本発明は湿式不織布およびその製造法に関する。さらに詳しくは吸水性に優れた湿式不織布およびその製造法に関する。

従来の技術

吸水性に優れた不織布は既に市販されている。その多くは乾式不織布である。吸水率を向上させるために吸水ポリマーの繊維または粒子を乾式不織布中に保持させている。湿式不織布に吸水ポリマーの繊維または粒子を混抄する場合,、一般の吸水ポリマーの繊維または粒子は大きいものでは直径が 0 . 5〜 2 . O m mもあるため、吸水ポリマーの繊維または粒子が混抄時、約 1 0 0 0倍にも膨潤してその直径が数 m mにまで達して、混抄時に他の繊維を排除し、抄紙後乾燥した時点で脱落してしまう欠点がある。

また、吸水ポリマーの繊維または粒子の混抄率が大きくなると湿式不織布の強度を低下させる欠点がある。従って、積層する層間に吸水ポリマーの繊維または粒子を分散する方法が取られるが、積層するためのコストがかかりコストアップになる。

特開昭 6 1 - 5 5 2 0 2号公報には重合前のモノマーを不織布に含浸させ、その後モノマーを重合する方法が記載されているが、そのための装置が複雑になるため、初期投資が大きくなり、コストアップと 7よる。

発明の開示

本発明の目的は、吸水性にバラツキのない湿式不織布を提供することにある。

本発明の他の目的は、本発明の湿式不織布を容易に且つ安価に製造する方法を提供することにある。本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明らかとなろう。

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第 1に、（A ) 高吸水性ポリマーおよび（B ) パルプを含有し、そしてこれら（A ) および（B ) 成分の合計重量を基準にして、（A ) 成分 5〜6 0重量％および（B ) 成分 4 0〜9 5重量％である、ことを特徴とする湿式不織布によって達成される。

また、本発明によれば、第 2に、高吸水性ポリマーの繊維および粒子の少なくとも一方を水で膨潤した状態で湿式粉砕し、パルプと混合し、次いで抄紙するか、あるいは高吸水性ポリマーの繊維および粒子の少くとも一方を水で膨潤した状態で、パルプの叩解時に一緒に粉枠し且つ混合し、次いで抄羝する、ことを特徴とする湿式不織布の製造法が同様に提供される。

図面の簡単な説明

図 1及び図 2は、実施例 2で得られた湿式不織布の S E M写真であり、図 2は図 1の拡大図である。シヮのついている部分がバルブ、シヮのない部分が高吸水性ポリマーである。

発明の最良の実施態様

本発明における高吸水性ポリマーは、好ましくはカルボン酸基を持つモノマー、カルボン酸基と反応してエステル結合を形成し得るヒドロキシル基を持つモノマ一およびカルボン酸アル力リ金属塩基を持つモノマーの共重合体であり、架橋構造を有し且つ生理食塩水を 1 2 0 0重量％以上 3 0 0 0重量％未満吸水し得る吸水能力を示す。

カルボン酸基を持つモノマーとしては、例えばアクリル酸（以下「A A」と略記する。）、メタクリル酸、マレイン酸等が用いられる。これらは単独であるいは 2種以上一緒に用いることができる。

ヒドロキシル基を持つモノマーとしては、例えばヒドロキシェチルメタクリレート（以下「H E M A」と略記する。）、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシェチルァクリレート、ヒドロキシプロビルァクリレート、グリセリルモノメタクリレート、グリセリルモノアクリレ一ト等が用いられる。これらは単独であるいは 2種以上一緒に用いることができる。

また、カルボン酸アルカリ金属塩基を持つモノマーとしては、例えば A A、メタクリル酸、マレイン酸等のアルカリ金属塩が用いられる。アルカリ金属としてはナトリウム（以下「N a」と略記する）、力リゥム等が用いられる。これらは単独であるいは 2種以上一緒に用いることができる。

ヒドロキシル基を持つモノマーはカルボン酸基を持つモノマーと等モル以下で用いるのが好ましい。またビドロキシル基を持つモノマ一は、カルボン酸基を持つモノマー、ヒドロキシル基を持つモノマーおよびカルボン酸アルカリ金属塩を持つモノマーの合計重量を基準にして、少くとも 0 . 5重量％用いるのが有利である。これより少ないと得られる共重合体の架橋密度が小さすぎるきらいがある。

カルボン酸基を持つモノマー対カルボン酸アル力リ金属塩基を持つモノマーとの割合は重量比で 1 1から 1ノ1 0が好ましい。力ルボン酸基を持つモノマーとカルボン酸アル力リ金属塩基を持つモノマーの合計は、これらとヒドロキシル基を持つモノマーとの合計重量を基準として、 7 0〜 9 9 . 5重量％であるのが好ましく、 8 0 〜 9 5重量％であるのがより好ましい。 7 0重量％未満では得られる共重合体の生理食塩水の吸水率が不足しがちであり好ましくない。上記のモノマー以外に、共重合体に可塑性を付与するために他のビニルモノマー、例えば酢酸ビニル（以下「V A」と略記する。）、アクリロニトリル等を用いてもよい。可塑化のためのモノマー量は 3 0重量％以下が好ましい。

本発明に用いる高吸水性ポリマーの重合方法に特に限定はない。モノマ一組成が水溶性であれば水系重合すればよい。重合開始剤には一般に用いる過硫酸ナトリゥム等を用いればよい。本発明に用いる高吸水性ポリマーの繊維を得る紡糸方法は一般的な乾式紡糸が好ましい。湿式紡糸の場合は、凝固剤に水を使用できないので有機溶剤系を用いなければならない。乾式紡糸した後、水分が 1 0重量％以上残ったまま乾熱で 1 . 3倍以上延伸し、次に乾熱で架橋処理を行なう。次いでクリンプ付与、カットを適宜行なう。水分が 1 0重量％以上残ったまま乾熱で 1 . 3倍以上延伸しないと繊維の強度が不足する。分子量の大きい繊維は吸水量も大きいが、一方、分子量が大きいために延伸しにくく、繊維強度が低くなる。上記の方法にて製造した本発明に用いる高吸水性繊維は、好ましくは生理食塩水を 1 2 0 0重量％以上 3 0 0 0重量％未満で吸収する。さらに好ましくは 1 8 0 0重量％以上 3 0 0 0重量％未満で生理食塩水を吸収する。 3 0 0 0重量％を越えると、繊維強度が低下しがちになる。

上記の高吸水性繊維は優れた難燃性を示すため、パルプと混抄しても適宜混抄すれば湿式不織布に難燃性を付与することができる。本発明に用いる高吸水性繊維の乾燥時の平均直径は 5 0 以下が好ましく、さらに好ましくは 2 0 m以下である。 δ θ ^ πιを越えると抄紙した湿式不織布の品質が低下する。即ち、製造する湿式不織布の均一性、強度等が低下する。

また、本発明に用いる高吸水性繊維の長さは 2 O m m以下が好ましい。

本発明に用いられる高吸水性ポリマー粒子は、一般に市販されている例えばポリアクリル酸ナトリウム塩系、グラフト重合したでんぶん系、ポリエチレンオキサイド系等がある。し力、し、これのみに限定されない。

これらの市販の高吸水性ポリマ一粒子は粒径のバラツキが大きく、大きいものは粒径が 1 m m近くの大きさがある。純水を吸水して、膨潤するとこれらの高吸水性ポリマ一粒子は直径が約 1 0倍にもなり、抄紙には適さない。高吸水性ポリマーをそのまま粉砕して粒径を小さくしても、水に分散したときに凝集し、大きな塊となってしまう。また、乾燥した状態で粉砕すると表面積が大きくなるため吸湿しやすくなり、保管時に凝集してしまい、取扱いが面倒になる。本発明の製造方法では、これらの高吸水性ポリマーの繊維または粒子を水で膨潤した状態で湿式粉砕する。これによつて、繊維または粒子は凝集することなく均一に分散される。粉砕されたアメーバ一状の微細高吸水性ポリマーの平均直径が乾燥時で 5 0 z m以下が好ましく、さらに好ましくは 2 0 // m以下である。 5 0 mを越えると抄紙した湿式不織布の品質が低下する。平均直径が小さい方が地合いが良くなる。即ち、製造する湿式不織布の均一性、強度等が低下する。水中での粉砕には刃を付けたミキサ一等を用いることができる。粉砕時の濃度は、抄紙濃度より高い方が粉砕効率がよい。高吸水性ボリマーは膨潤した後はバルブと親和性が良くなる。接着性を示す上記の高吸水性繊維と微細高吸水性ポリマー粒子は併用してもよい。高吸水性繊維、及び高吸水性ポリマー粒子の平均直径を小さくすると、例えば血液等粘度の高いものや固形物を含むものに対しての吸水率が向上する利点が得られる。

本発明方法では、次いで、上記高吸水性ポリマーの湿式粉砕物とバルブを混合し、さらに抄紙する。

すなわち、本発明の湿式不織布は例えば適当に叩解し濾水度を調製したパルブスラリーに高吸水性繊維及び Z又は微細高吸水性ポリマー粒子を分散し、短網式、長網式等の抄紙機で抄紙後、乾燥することにより得られる。抄紙する際に、抄紙網に振動を加えることが好ましい。高吸水性繊維及び/又は微細高吸水性ポリマー粒子は抄紙時には膨潤するが乾燥するとアメーバ一状になる。しかし変わらない吸水性能を示す。

本発明に用いられるパルプは特に限定されない。一般に用いられる N B K P、 L B K P等で良い力これらに限定されるものではない。本発明の湿式不織布はパルプを少なくとも 4 0重量％含有する。 4 0重量％未満では抄紙が困難であり、またコスト的にも好ましくない。

本発明では、別法として、高吸水性繊維および粒子の少なくとも一方を、水で膨潤した状態でパルプの叩解時に一緒に粉砕し且つ混合し、さらにその後抄紙することもできる。

また、本発明の湿式不織布を製造する際には、一般に用いられる、紙力増強剤、サイジング剤、顔料、難燃剤、抗菌剤等の添加剤及びバインダ一繊維は吸水率を著しく阻害しない範囲で用いることが出る。

かくして、本発明によれば、本発明の前記湿式不織布が製造される o

本発明の吸水性湿式不織布は高吸水性ポリマーを 5〜 6 0重量％含有する。用途によっても異なるが、 5重量％未満では実用上、吸水能力が不足する。 6 0重量％を越えると抄紙が困難になる。吸水性、操業性の点から、高吸水性ポリマーの含有量は、好ましくは 1 0〜 3 0重量％である。

本発明の湿式不織布は、電子顕微鏡によれば、例えば高吸水性ポリマーがバルブにァメーバ状に付着している。

本発明の湿式不織布は膨潤時その体積を増加し、吸水するパッキング材としても用いることが出来る。水、蒸気のパッキング材として優れた効果を示す。

また、本発明の湿式不織布は高吸水性繊維、微細高吸水性ポリマ一粒子、パルプ以外にも抄紙可能な他の繊維（ポリエステル、ポリエチレン、レーヨン等）を含有してもよい。

また、本発明の湿式不織布にはフィルムをラミネートゃコーティングして用いることもできる。これにはグラビア印刷等の印刷も可能である。

本発明の吸水性湿式不織布は吸水性に優れていることはもとより、均一性に優れるため薄い吸水性不織布として提供できる利点がある。実施例

さらに詳細は実施例にて説明する。

実施例中特に断わらない限り「％」は「重量％」とする。

高吸水性繊維及び微細高吸水性ポリマー粒子の生理食塩水吸水率は、 D I N 53 8 1 4に準じて測定した。高吸水性繊維の組成については、蛍光 X線分析によりアル力リ金属塩の含有量を測定した。

また、モノマー組成は真空乾燥した試料を I Rで測定し、重合率はィャトロスキャン MK5 (T L C/F I D) で測定した。高吸水性繊維及び微細高吸水性ポリマー粒子の含有率は、蛍光 X線によりアルカリ金属を定量するか、 I Rによりカルボキシル基を定量して求めた。繊維強度等は J I S L 1 01 5に準じて測定した。乾燥時の粉砕した吸水ポリマーの平均粒径は、 S EM写真の画像解析により求めた。

製造例 1

表 1に示す重合組成でモノマー濃度 1 5%、重合温度 55 、重合開始剤に過硫酸ナトリゥムを用い、重合時間 4時間で水溶液重合を行った。 T L Cで測定した結果、モノマーのピークはなかった。重合率は実質的に 100%であると認められた。従って得られたポリマーの重合組成は重合仕込組成と一致する。

次に得られたポリマード一ブを濃縮し、 50てで 90ボイズ近くの粘度になるまで粘度調製した。一般に用いられる乾式紡糸と同様にして乾熱窒素気流中に紡出、乾燥した。水分が 20%残存している糸を乾熱 1 00。で 1.5倍に延伸した。ギアクリンパ一でクリンブを付与した後、 1 20°Cで 5分間乾燥架橋処理を行い、カットし、 1 0デニール、長さ 5 mmの高吸水性繊維を得た。得られた高吸水性繊維の生理食塩水吸水率を表 1に示した。組成 Ν ο . 重合組成生理食塩水

吸水率

A A A A N a H E M A V A し』％)

1 6 64 1 29 1 650

2 20 79.5 0.5 2640

3 20 75 5 25 10

4 30 69.7 0.3 3950

5 5 55 5 35 1 090 注） A A ：ァクリル酸

A A N a ：ァクリル酸ソーダ

H EMA ：ヒドロキシェチルメタクリレ一ト

V A ：酢酸ビニル

得られた繊維の機械的強度は I g rZデニール以上であり、通常の力一ドに仕掛けることができた。組成 N 0.4は吸水率は高いが架橋が不足し、水に部分的に溶解した。組成 N o .5は吸水率が不足した。

実施例 1〜5および比較例 1、 2

製造例 1で製造した組成 N 0.2の高吸水性繊維を湿式粉砕した後、濾水度 300 m l に叩解した N BKPバルブを混合し、表 2の混抄率で坪量が 1 00 g rZm ²になるように抄紙した。得られた湿式不織布の吸水率を表 2に示した。抄紙の時、強度増強剤（住友化学

(株）製：商品名スミレッツ 607 ) をパルプに対して 0.2重量％を添加した。比較例 1は紙の強度が不足した。また、比較例 2は吸水率が不足した _c 表 2

実施例 6および比較例 3

実施例 5と同様にして、高吸水性繊維の代わりに吸水ポリマ一粒子（三洋化成工業（株）製、サンウエット I M— 5000D) を用い、 1 .0%濃度でミキサーで粉砕し、粉砕された微細吸水ポリマ一粒子の平均粒径を S EMにて 50； m以下になっていることを確認した上、所定量混合し、網に振動を与えつつ抄紙した。得られた湿式不織布の吸水率は 960%であった。得られた湿式不織布の地合はよく、均一性もよかった。

比較例として、吸水ポリマ一を粉砕せずに用いて得られた不織布の均一性はよくなかった。また、抄紙の際に網に振動を与えないと、水の濾過速度が著しく低下した。また、得られた湿式不織布の均一性もよくなく、地合も悪かつた。

実施例 7

実施例 1で用いた高吸水性繊維と実施例 6で用いた粉砕した微細吸水ポリマー粒子を等量で混合し、この混合物 3 0重量部とパルプ 7 0重量部を用い、実施例 6と同様にして湿式不織布を製造した。得られた湿式不織布の吸水率は 5 3 0 %であった。地合もよく、均一性も良力、つた。

Claims

請求の範囲

1 . ( A ) 高吸水性ポリマーおよび（B ) パルプを含有しそしてこれら（A ) および（B ) 成分の合計重量を基準にして、（A ) 成分 5〜 6 0重量％および（B ) 成分 4 0〜 9 5重量％である、こ . とを特徴とする湿式不織布。

2 . 高吸水性ポリマーがバルブにァメーバ状に付着している請求項 1の湿式不織布。

3 . 高吸水性ポリマーがカルボン酸基を持つモノマー、カルボン酸基と反応してエステル結合を形成し得るヒドロキシル基を持つモノマーおよびカルボン酸アルカリ金属塩基を持つモノマーの共重合体であり、架橋構造を有し且つ生理食塩水を 1 2 0 0重量％以上 3 0 0 0重量％未満吸水し得る吸水能力を示す請求項 1に記載の湿式不織布。

4 . 高吸水性ポリマーの繊維および粒子の少なくとも一方を水で膨潤した状態で湿式粉砕し、パルプと混合し、次いで抄紙することを特徴とする湿式不織布の製造方法。

5 . 高吸水性ポリマーの繊維および粒子の少なくとも一方を水で膨潤した状態で、パルプの叩解時に一緒に粉砕し且つ混合し、次いで抄紙することを特徴とする湿式不織布の製造法。

6 . 抄紙する際に、抄紙網に振動を加える請求項 5の方法。

7 . 抄紙する際に、抄紙網に振動を加える請求項 6の方法。