JPH0780970B2 - 吸水性複合材料の製造法 - Google Patents
吸水性複合材料の製造法Info
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- JPH0780970B2 JPH0780970B2 JP61201354A JP20135486A JPH0780970B2 JP H0780970 B2 JPH0780970 B2 JP H0780970B2 JP 61201354 A JP61201354 A JP 61201354A JP 20135486 A JP20135486 A JP 20135486A JP H0780970 B2 JPH0780970 B2 JP H0780970B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 産業上の利用分野 本発明は、吸水性ポリマーと成形した繊維質基体とから
なる吸水性複合材料の製造法に関するものである。更に
詳しくは、本発明は、アクリル酸系モノマー水溶液を成
形した繊維質基体に施し、このモノマーを重合させて複
合体前駆体をつくり、これを更に架橋させることからな
る、高吸水性ポリマーが成形した繊維質基体に固定され
た吸水性複合材料の製造法に関するものである。
なる吸水性複合材料の製造法に関するものである。更に
詳しくは、本発明は、アクリル酸系モノマー水溶液を成
形した繊維質基体に施し、このモノマーを重合させて複
合体前駆体をつくり、これを更に架橋させることからな
る、高吸水性ポリマーが成形した繊維質基体に固定され
た吸水性複合材料の製造法に関するものである。
本発明の製造法で得られる吸水性複合材料は、吸水性に
優れ、しかも高吸水性ポリマーが繊維質基体に安定性良
く固定されているので、各種の吸水性材料の製造に有利
に使用することができる。
優れ、しかも高吸水性ポリマーが繊維質基体に安定性良
く固定されているので、各種の吸水性材料の製造に有利
に使用することができる。
従来技術 従来、紙、パルプ、不織布、スポンジ状ウレタン樹脂等
は、保水剤として生理用ナプキン、紙オシメ等を始めと
する各種の衛生材料及び各種の農業用材料等として使用
されてきた。しかし、これらの材料はその吸水量が自重
の10〜50倍程度に過ぎないので、多量の水を吸収又は保
持させるためには多量の材料が必要であって、著しく嵩
高になるばかりでなく、また吸水した材料を加圧すると
簡単に水分を放出する等の欠点があった。
は、保水剤として生理用ナプキン、紙オシメ等を始めと
する各種の衛生材料及び各種の農業用材料等として使用
されてきた。しかし、これらの材料はその吸水量が自重
の10〜50倍程度に過ぎないので、多量の水を吸収又は保
持させるためには多量の材料が必要であって、著しく嵩
高になるばかりでなく、また吸水した材料を加圧すると
簡単に水分を放出する等の欠点があった。
この種の吸水材料の上記欠点を改善するものとして、近
年、高吸水性の種々の高分子材料が提案されている。例
えば、澱粉のグラフト重合体（特公昭53-46199号公報
等）、セルロース変性体（特開昭50-80376号公報等）、
水溶性高分子の架橋物（特公昭43-23462号公報等）、自
己架橋型アクリル酸アルカリ金属塩ポリマー（特公昭54
-30710号公報等）等が提案された。
年、高吸水性の種々の高分子材料が提案されている。例
えば、澱粉のグラフト重合体（特公昭53-46199号公報
等）、セルロース変性体（特開昭50-80376号公報等）、
水溶性高分子の架橋物（特公昭43-23462号公報等）、自
己架橋型アクリル酸アルカリ金属塩ポリマー（特公昭54
-30710号公報等）等が提案された。
しかしながら、これらの高吸水性高分子材料は、その吸
水性能はかなりの高いレベルを有するものの、殆んどが
粉末状として得られるために、例えば生理用ナプキン、
紙オシメ等の衛生材料と使用するにはティシュ、不織
布、綿等の基材上に均一状に分散させる必要がある。し
かしながら、そのような方法で分散させたポリマー粉末
は基材上に安定良く固定することが困難であって、分散
後に一部局所に集合化することが多く、また吸水後の膨
潤ゲルを安定良く基材上に固定されずに基材から容易に
移動してしまう。このために、これを例えば紙オシメに
使用したとき、放尿後の吸水体は「ごわごわ」した状態
となり、極めて着用感の悪いものとなってしまう。ま
た、上記の様な粉末状ポリマーを基材に分散させて吸収
体を得る方法では、粉末の取扱いに伴う煩雑さおよび均
一な分散を効率良く行う上でのプロセス上の問題等によ
り、コスト的にも極めて割高になっている。
水性能はかなりの高いレベルを有するものの、殆んどが
粉末状として得られるために、例えば生理用ナプキン、
紙オシメ等の衛生材料と使用するにはティシュ、不織
布、綿等の基材上に均一状に分散させる必要がある。し
かしながら、そのような方法で分散させたポリマー粉末
は基材上に安定良く固定することが困難であって、分散
後に一部局所に集合化することが多く、また吸水後の膨
潤ゲルを安定良く基材上に固定されずに基材から容易に
移動してしまう。このために、これを例えば紙オシメに
使用したとき、放尿後の吸水体は「ごわごわ」した状態
となり、極めて着用感の悪いものとなってしまう。ま
た、上記の様な粉末状ポリマーを基材に分散させて吸収
体を得る方法では、粉末の取扱いに伴う煩雑さおよび均
一な分散を効率良く行う上でのプロセス上の問題等によ
り、コスト的にも極めて割高になっている。
これらの問題を解決する一つの方法として、アクリル酸
系モノマー水溶液を成形した繊維質基体に予め決めた模
様状に施した複合体を製造し、これに電磁放射線又は微
粒子性イオン化放射線を照射して、アクリル酸系モノマ
ーを高吸水性ポリマーに転換させて吸水性複合体を製造
する方法が報告されている（特公表57-500546号公
報）。この方法によれば、上記の粉体を取扱う上での均
一な分散化及び基材上への安定した固定化の点ではかな
りの改良がみられるものの、高吸水性ポリマーに転換す
るに当って、電磁放射線又は微粒子性イオン化放射線を
使用する為に、この特定のモノマーに生得的な高吸水性
のポリマーが過度に架橋化反応を受け易く、その結果、
得られる複合体は吸収体としての性能、特に吸水能、が
著しく小さく、通常前記粉末状高吸水性ポリマーを使用
した場合に比べて半分以下となってしまう欠点があるよ
うに思われる。
系モノマー水溶液を成形した繊維質基体に予め決めた模
様状に施した複合体を製造し、これに電磁放射線又は微
粒子性イオン化放射線を照射して、アクリル酸系モノマ
ーを高吸水性ポリマーに転換させて吸水性複合体を製造
する方法が報告されている（特公表57-500546号公
報）。この方法によれば、上記の粉体を取扱う上での均
一な分散化及び基材上への安定した固定化の点ではかな
りの改良がみられるものの、高吸水性ポリマーに転換す
るに当って、電磁放射線又は微粒子性イオン化放射線を
使用する為に、この特定のモノマーに生得的な高吸水性
のポリマーが過度に架橋化反応を受け易く、その結果、
得られる複合体は吸収体としての性能、特に吸水能、が
著しく小さく、通常前記粉末状高吸水性ポリマーを使用
した場合に比べて半分以下となってしまう欠点があるよ
うに思われる。
また、最近、特開昭60-149609号公報には、アクリル酸
塩系モノマー水溶液を予め吸水性有機材料に含浸させた
後、水溶性ラジカル重合開始剤又は水溶剤ラジカル重合
開始剤と水溶性還元剤を霧状にして添加して重合させる
吸水性複合材料の製造法が提案されている。しかしなが
ら、この方法では、アクリル酸系モノマーを吸水性有機
材料に含浸させた後、水溶性重合開始剤を添加するた
め、たとえ重合開始剤を霧状にしても「重合むら」が起
って、モノマーを完全に重合させることは極めて難かし
く、その結果、残存モノマーが多量となっており、安全
上問題が多く又性能的にも特に吸水能において小さくな
る等の欠点があるように思われる。
塩系モノマー水溶液を予め吸水性有機材料に含浸させた
後、水溶性ラジカル重合開始剤又は水溶剤ラジカル重合
開始剤と水溶性還元剤を霧状にして添加して重合させる
吸水性複合材料の製造法が提案されている。しかしなが
ら、この方法では、アクリル酸系モノマーを吸水性有機
材料に含浸させた後、水溶性重合開始剤を添加するた
め、たとえ重合開始剤を霧状にしても「重合むら」が起
って、モノマーを完全に重合させることは極めて難かし
く、その結果、残存モノマーが多量となっており、安全
上問題が多く又性能的にも特に吸水能において小さくな
る等の欠点があるように思われる。
考えられる解決策 このような背景下、本発明者等は既に特願昭60-193403
号において、25重量％以上のモノマー濃度を有するアク
リル酸系モノマー水溶液と水溶性ラジカル重合開始剤あ
るいは水溶性ラジカル重合開始剤と水溶性還元剤を予め
均一混合後、繊維質基体中の高吸水性ポリマー粒子径が
30〜500μｍとなる様に該混合液を霧状にして成形した
繊維質基体に施し、次いで重合させる方法を、特願昭60
-202908号において少量の架橋剤を含むアクリル酸系モ
ノマーの水溶液と水溶性ラジカル重合開始剤あるいは水
溶性ラジカル重合開始剤と水溶性還元剤を予め均一混合
後、繊維質基体中の高吸水性ポリマー粒子径が30〜500
μｍとなる様に該混合液を霧状にして成形した繊維質基
体に施し、次いで重合させる方法を、特願昭60-238421
号において少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの
水溶液と酸化性のラジカル重合開始剤を混合後、繊維質
基体に施し、しかる後にアミン類又は還元剤を施して重
合させる方法を、さらに特願昭60-238420号において少
量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの水溶液とアミ
ン類又は還元剤を混合後、繊維質基体を施し、しかる後
に酸化性ラジカル重合開始剤を施して重合させる方法、
等々を提案した。
号において、25重量％以上のモノマー濃度を有するアク
リル酸系モノマー水溶液と水溶性ラジカル重合開始剤あ
るいは水溶性ラジカル重合開始剤と水溶性還元剤を予め
均一混合後、繊維質基体中の高吸水性ポリマー粒子径が
30〜500μｍとなる様に該混合液を霧状にして成形した
繊維質基体に施し、次いで重合させる方法を、特願昭60
-202908号において少量の架橋剤を含むアクリル酸系モ
ノマーの水溶液と水溶性ラジカル重合開始剤あるいは水
溶性ラジカル重合開始剤と水溶性還元剤を予め均一混合
後、繊維質基体中の高吸水性ポリマー粒子径が30〜500
μｍとなる様に該混合液を霧状にして成形した繊維質基
体に施し、次いで重合させる方法を、特願昭60-238421
号において少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの
水溶液と酸化性のラジカル重合開始剤を混合後、繊維質
基体に施し、しかる後にアミン類又は還元剤を施して重
合させる方法を、さらに特願昭60-238420号において少
量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの水溶液とアミ
ン類又は還元剤を混合後、繊維質基体を施し、しかる後
に酸化性ラジカル重合開始剤を施して重合させる方法、
等々を提案した。
これらの方法では、前記のような粉体を取扱う上での均
一な分散化および基剤上への安定固着の点ではかなり改
善されるものの吸水速度が未だ小さく、特に生理用ナプ
キン、紙オシメ等の衛生材料に使用する場合の問題とな
っていた。
一な分散化および基剤上への安定固着の点ではかなり改
善されるものの吸水速度が未だ小さく、特に生理用ナプ
キン、紙オシメ等の衛生材料に使用する場合の問題とな
っていた。
発明の目的 本発明は、前記特公表57-500546号公報および特開昭60-
149609号公報、に記載され、また本発明者らが特願昭60
-193403号、特願昭60-202908号、特願昭60-238421号、
および特願昭60-238420号において提案した吸水性複合
体をさらに改良して、吸水性能が大きく、特に吸水速度
が特段に大きな吸水性複合材料を温和な条件下で極めて
容易に製造する方法を提供しようとするものである。
149609号公報、に記載され、また本発明者らが特願昭60
-193403号、特願昭60-202908号、特願昭60-238421号、
および特願昭60-238420号において提案した吸水性複合
体をさらに改良して、吸水性能が大きく、特に吸水速度
が特段に大きな吸水性複合材料を温和な条件下で極めて
容易に製造する方法を提供しようとするものである。
発明の構成 本発明者等は、前記の問題点を解決する目的で種々研究
を重ねた結果、アクリル酸系モノマー水溶液を成形した
繊維質基体に施し、該アクリル酸系モノマーを重合さ
せ、しかる後にカルボキシル基および（または）カルボ
キシレート基で架橋させることにより、吸水性能が大き
く、特に吸水速度が特段に大きく、しかも高吸水性ポリ
マーが繊維質基体に安定性良く固定された吸水性複合材
料が極めて容易にかつ安価に得られることを見出して本
発明に到達した。
を重ねた結果、アクリル酸系モノマー水溶液を成形した
繊維質基体に施し、該アクリル酸系モノマーを重合さ
せ、しかる後にカルボキシル基および（または）カルボ
キシレート基で架橋させることにより、吸水性能が大き
く、特に吸水速度が特段に大きく、しかも高吸水性ポリ
マーが繊維質基体に安定性良く固定された吸水性複合材
料が極めて容易にかつ安価に得られることを見出して本
発明に到達した。
すなわち、本発明による吸水性複合材料の製造法は、下
記の工程の結合からなること、を特徴とするものであ
る。
記の工程の結合からなること、を特徴とするものであ
る。
（Ａ）カルボキシル基の20％以上がアルカリ金属塩また
はアンモニウム塩に中和されているアクリル酸を主成分
とする重合性モノマーの水溶液を、成形した繊維質基体
に施す工程。
はアンモニウム塩に中和されているアクリル酸を主成分
とする重合性モノマーの水溶液を、成形した繊維質基体
に施す工程。
（Ｂ）この繊維質基体に施された重合性単量体を重合さ
せて、該重合性単量体由来の重合体と繊維質基体との複
合体を形成させる工程。
せて、該重合性単量体由来の重合体と繊維質基体との複
合体を形成させる工程。
（Ｃ）上記複合体に、カルボキシル基および（または）
カルボキシレート基と反応しうる２個以上の官能基を有
する架橋剤化合物を、該複合体中の重合性単量体由来の
重合体１重量部につき0.01〜10重量部に相当する量の水
が存在する状態において添加して反応させる工程。
カルボキシレート基と反応しうる２個以上の官能基を有
する架橋剤化合物を、該複合体中の重合性単量体由来の
重合体１重量部につき0.01〜10重量部に相当する量の水
が存在する状態において添加して反応させる工程。
発明の効果 本発明の吸水性複合材料の製造法において、成形した繊
維質基体に施されたアクリル酸系モノマーは、そのほと
んどが重合して高吸水性ポリマーとなるために吸水性能
が大きくなること、さらに、該吸水性ポリマーは架橋処
理されることにより、吸水速度が特段に大きく、高吸水
性ポリマーが繊維質基体に安定性良く固定されること、
等の点において著しい特徴を有するものである。そして
この為に前記先行発明等よりも格段に優れた吸水性複合
材料が容易にしかも安価に得られる。
維質基体に施されたアクリル酸系モノマーは、そのほと
んどが重合して高吸水性ポリマーとなるために吸水性能
が大きくなること、さらに、該吸水性ポリマーは架橋処
理されることにより、吸水速度が特段に大きく、高吸水
性ポリマーが繊維質基体に安定性良く固定されること、
等の点において著しい特徴を有するものである。そして
この為に前記先行発明等よりも格段に優れた吸水性複合
材料が容易にしかも安価に得られる。
本発明での工程（Ｃ）の架橋処理は工程（Ｂ）により得
られる複合体中のアクリル酸系重合体のカルボキシル基
および（または）カルボキシレート基を架橋点とするも
のであるところ、本発明複合体の吸水性はカルボキシル
基および（または）カルボキシレート基の存在に少なく
とも部分的に負っていると解されるから、工程（Ｃ）に
よってこのような親水性の基を変性したことによって吸
水速度が向上したということは思いがけなかったことと
いうべできある。
られる複合体中のアクリル酸系重合体のカルボキシル基
および（または）カルボキシレート基を架橋点とするも
のであるところ、本発明複合体の吸水性はカルボキシル
基および（または）カルボキシレート基の存在に少なく
とも部分的に負っていると解されるから、工程（Ｃ）に
よってこのような親水性の基を変性したことによって吸
水速度が向上したということは思いがけなかったことと
いうべできある。
工程（Ａ）および（Ｂ）モノマー 本発明に用いられるモノマーは、アクリル酸を主成分と
するが、その20％以上が、好ましくは50％以上が、アル
カリ金属塩又はアンモニウム塩に中和されているもので
ある。その部分中和度が20％未満であると生成ポリマー
の吸水性能が著しく低下するので好ましくない。
するが、その20％以上が、好ましくは50％以上が、アル
カリ金属塩又はアンモニウム塩に中和されているもので
ある。その部分中和度が20％未満であると生成ポリマー
の吸水性能が著しく低下するので好ましくない。
また本発明では、上記アクリル酸及びアクリル酸塩以外
にこれらと共重合可能な単量体、例えば２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリロイ
ルエタンスルホン酸、２−アクリロイルプロパンスルホ
ン酸、メタクリル酸およびそれらのアルカリ金属塩又は
アンモニウム塩、（メタ）アクリルアミド、N,N−ジメ
チル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アク
リレート、N,N′−メチレンビス（メタ）アクリルアミ
ドおよびポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
トからなる群から選ばれる１種又は２種以上を添加する
ことにより、吸水性能がより高いものが得られる場合が
ある。ここで、「（メタ）アクリル」は、アクリルおよ
びメタクリルを意味するものである。アクリル酸および
アクリル酸塩と共重合可能な他の単量体、例えば、イタ
コン酸、マレイン酸、フマール酸、ビニルスルホン酸及
びそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩等の水溶
性モノマーが、また本発明の「重合性モノマーの水溶
液」が形成される限り、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル等のアクリル酸アルキルエステル類等の低水溶性
モノマーが、併用可能である。
にこれらと共重合可能な単量体、例えば２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリロイ
ルエタンスルホン酸、２−アクリロイルプロパンスルホ
ン酸、メタクリル酸およびそれらのアルカリ金属塩又は
アンモニウム塩、（メタ）アクリルアミド、N,N−ジメ
チル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アク
リレート、N,N′−メチレンビス（メタ）アクリルアミ
ドおよびポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
トからなる群から選ばれる１種又は２種以上を添加する
ことにより、吸水性能がより高いものが得られる場合が
ある。ここで、「（メタ）アクリル」は、アクリルおよ
びメタクリルを意味するものである。アクリル酸および
アクリル酸塩と共重合可能な他の単量体、例えば、イタ
コン酸、マレイン酸、フマール酸、ビニルスルホン酸及
びそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩等の水溶
性モノマーが、また本発明の「重合性モノマーの水溶
液」が形成される限り、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル等のアクリル酸アルキルエステル類等の低水溶性
モノマーが、併用可能である。
本発明での「重合性モノマー」はアクリル酸（そのうち
の20％以上は塩の形態である）を主成分とするものであ
るから、上記の共重合性単量体の添加量は、一般的には
50モル％未満であり、好ましくは20％以下が採用され
る。
の20％以上は塩の形態である）を主成分とするものであ
るから、上記の共重合性単量体の添加量は、一般的には
50モル％未満であり、好ましくは20％以下が採用され
る。
なお、アクリル酸をはじめとする上記のような酸モノマ
ーの中和にはアルカリ金属の水酸化物や重炭酸塩等又は
水酸化アンモニウム等が使用可能であるが、好ましいの
はアルカリ金属酸化物であり、その具体例としては水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウムが挙
げられる。工業的入手の容易さ、価格及び安全性等の点
から、水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウムが好ま
しい。
ーの中和にはアルカリ金属の水酸化物や重炭酸塩等又は
水酸化アンモニウム等が使用可能であるが、好ましいの
はアルカリ金属酸化物であり、その具体例としては水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウムが挙
げられる。工業的入手の容易さ、価格及び安全性等の点
から、水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウムが好ま
しい。
本発明では、上記のようなアクリル酸（そのうちの20％
以上が塩となっている）を主体とする重合性モノマーを
水溶液の形で繊維質基体成形品に施す。この場合の水溶
液の濃度は、合目的的な任意の値でありうる。具体的に
は、たとえば、30重量％以上が適当である。
以上が塩となっている）を主体とする重合性モノマーを
水溶液の形で繊維質基体成形品に施す。この場合の水溶
液の濃度は、合目的的な任意の値でありうる。具体的に
は、たとえば、30重量％以上が適当である。
この水溶液は、本発明の目的に反しない限り、各種の物
質を含有していてもよい。そのような物質の一例は、水
溶液ラジカル重合開始剤である（詳細後記）。また、
「水溶液は、希望するならば水溶性有機溶媒が少量溶存
したものであってもい。
質を含有していてもよい。そのような物質の一例は、水
溶液ラジカル重合開始剤である（詳細後記）。また、
「水溶液は、希望するならば水溶性有機溶媒が少量溶存
したものであってもい。
成形した繊維質基体 上記の重合体水溶液を施すべき成形した繊維質基体は、
具体的には、繊維をゆるく成形してなるもの、たとえ
ば、パット、カーディングもしくはエアレイイングした
ウエブ、ティッシュペーパー、木綿ガーゼの様な織布、
メリヤス地、又は不織布である。ここで、「成形した」
繊維質基体とは、その繊維質基体を用品の中に組み込む
ために、切断、接合、造形等が必要になることはある
が、ウエブ形成作業はさらに施す必要がないものを意味
する。
具体的には、繊維をゆるく成形してなるもの、たとえ
ば、パット、カーディングもしくはエアレイイングした
ウエブ、ティッシュペーパー、木綿ガーゼの様な織布、
メリヤス地、又は不織布である。ここで、「成形した」
繊維質基体とは、その繊維質基体を用品の中に組み込む
ために、切断、接合、造形等が必要になることはある
が、ウエブ形成作業はさらに施す必要がないものを意味
する。
木材パルプ、レーヨン、木綿その他のセルロース系繊維
および（または）ポリエステル系繊維の様な吸収性繊維
を主成分として繊維質基体に使用することが一般的に好
ましい。しかし他の種類の繊維、例えば、ポリエチレン
系、ポリプロピレン系、ポリスチレン系、ポリアミド
系、ポリビニールアルコール系、ポリ塩化ビニール系、
ポリ塩化ビニリデン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ
尿素系、ポリウレタン系、ポリフルオロエチレン系、ポ
リシアン化ビニリデン系等のような繊維を成形した繊維
質基体に含ませてもよい。
および（または）ポリエステル系繊維の様な吸収性繊維
を主成分として繊維質基体に使用することが一般的に好
ましい。しかし他の種類の繊維、例えば、ポリエチレン
系、ポリプロピレン系、ポリスチレン系、ポリアミド
系、ポリビニールアルコール系、ポリ塩化ビニール系、
ポリ塩化ビニリデン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ
尿素系、ポリウレタン系、ポリフルオロエチレン系、ポ
リシアン化ビニリデン系等のような繊維を成形した繊維
質基体に含ませてもよい。
モノマー水溶液の施用およびモノマーの重合（一次重
合） 本発明では、前記のモノマー水溶液を上記の成形した繊
維基質に施し、そして、繊維基質上でモノマーを重合さ
せる（一次重合）。
合） 本発明では、前記のモノマー水溶液を上記の成形した繊
維基質に施し、そして、繊維基質上でモノマーを重合さ
せる（一次重合）。
モノマー水溶液を成形繊維質基体に施すには、モノマー
が繊維質基体上に均一に分散保持され、そして重合しう
る限り、合目的的な任意の手段ないし態様によることが
できる。そのための典型的な手段の一つは、モノマー水
溶液を繊維質基体に含浸させるかあるいはモノマー水溶
液を繊維質基体に噴霧することである。
が繊維質基体上に均一に分散保持され、そして重合しう
る限り、合目的的な任意の手段ないし態様によることが
できる。そのための典型的な手段の一つは、モノマー水
溶液を繊維質基体に含浸させるかあるいはモノマー水溶
液を繊維質基体に噴霧することである。
モノマー水溶液を繊維質基体に施す好ましい態様は、モ
ノマー水溶液を成形繊維質基体の繊維に沿って連続した
線条模様となるように施すか、あるいは繊維上に小さな
周期的な点状に施すことである。前者の態様では、モノ
マー水溶液を成形繊維質基質に含浸させあるいは多量に
噴霧して、繊維に付着ないし含浸させてから、繊維間の
モノマー水溶液を吸引除去する方法あるいはロールコー
ターにより塗布する方法等によって成形繊維基質に施
す。後者の態様ではモノマー水溶液が成形繊維質基体に
噴霧することによって施すが、その場合の粒子径は30〜
500μｍ、好ましくは30〜200μｍ程度となるように噴霧
条件を設定することが好ましい。
ノマー水溶液を成形繊維質基体の繊維に沿って連続した
線条模様となるように施すか、あるいは繊維上に小さな
周期的な点状に施すことである。前者の態様では、モノ
マー水溶液を成形繊維質基質に含浸させあるいは多量に
噴霧して、繊維に付着ないし含浸させてから、繊維間の
モノマー水溶液を吸引除去する方法あるいはロールコー
ターにより塗布する方法等によって成形繊維基質に施
す。後者の態様ではモノマー水溶液が成形繊維質基体に
噴霧することによって施すが、その場合の粒子径は30〜
500μｍ、好ましくは30〜200μｍ程度となるように噴霧
条件を設定することが好ましい。
また、このように繊維質基体上に均一分散したモノマー
を重合させる段階も、合目的的な任意のものでありう
る。そのような方法の典型的なものは、水溶性ラジカル
重合開始剤の作用によるもの、具体的には、モノマー水
溶液中にラジカル重合開始剤を添加しておいて繊維質基
体上でそれを分解させるか、あるいはラジカル重合開始
剤をモノマーとは別の溶液としてモノマー溶液施用後の
繊維質基体に噴霧等によって均一に施して、繊維質基体
上で分解させるか、あるいはラジカル重合開始剤をモノ
マーとは別の溶液として繊維質基体に施しておいて、そ
こへモノマー水溶液を噴霧、塗布等によって均一に施す
ことである。重合開始の他の手段は、高エネルギー放射
線の照射である。
を重合させる段階も、合目的的な任意のものでありう
る。そのような方法の典型的なものは、水溶性ラジカル
重合開始剤の作用によるもの、具体的には、モノマー水
溶液中にラジカル重合開始剤を添加しておいて繊維質基
体上でそれを分解させるか、あるいはラジカル重合開始
剤をモノマーとは別の溶液としてモノマー溶液施用後の
繊維質基体に噴霧等によって均一に施して、繊維質基体
上で分解させるか、あるいはラジカル重合開始剤をモノ
マーとは別の溶液として繊維質基体に施しておいて、そ
こへモノマー水溶液を噴霧、塗布等によって均一に施す
ことである。重合開始の他の手段は、高エネルギー放射
線の照射である。
本発明で使用する水溶性ラジカル重合開始剤は、高分子
化学の分野において周知のものである。具体的には、無
機または有機過酸化物たとえば過硫酸塩（アンモニウム
塩、アルカリ金属塩（特にカリウム塩）その他）、過酸
化水素、ジ第三ブチルペルオキシド、アセチルペルオキ
シド、その他、がある。これらの過酸化物の外に、所定
の水溶性が得られるならば、アゾ化合物その他のラジカ
ル重合開始剤、たとえば2,2′−アゾビス（２−アミジ
ノプロパン）二塩酸塩、も使用可能である。
化学の分野において周知のものである。具体的には、無
機または有機過酸化物たとえば過硫酸塩（アンモニウム
塩、アルカリ金属塩（特にカリウム塩）その他）、過酸
化水素、ジ第三ブチルペルオキシド、アセチルペルオキ
シド、その他、がある。これらの過酸化物の外に、所定
の水溶性が得られるならば、アゾ化合物その他のラジカ
ル重合開始剤、たとえば2,2′−アゾビス（２−アミジ
ノプロパン）二塩酸塩、も使用可能である。
重合はこれらのラジカル重合開始剤の分解によって開始
される訳であるが、分解のための慣用の手段である加熱
（モノマーと接触したときの温度が既に分解温度である
場合が多く、特に加熱をしなくても重合開始剤をモノマ
ーに添加するだけで重合が開始される場合をこの明細書
では加熱による分解の範疇に入れるものとする）の外
に、化学物質によって重合開始剤の分解を促進すること
もまた周知の手段である。重合開始剤が過酸化物である
ときのその分解促進物質は還元性化合物（本発明では水
溶性のもの）たとえば過硫酸塩に対しては酸性亜硫酸
塩、アスコルビン酸、アミン等であって、過酸化物と還
元性化合物との組合せからなる重合開始剤は「レドック
ス開始剤」として高分子化学の分野で周知のものであ
る。従って、本発明で「重合開始剤」という用語は、こ
のような分解促進物質との組合せ、特にレドックス開始
剤、を包含するものである。
される訳であるが、分解のための慣用の手段である加熱
（モノマーと接触したときの温度が既に分解温度である
場合が多く、特に加熱をしなくても重合開始剤をモノマ
ーに添加するだけで重合が開始される場合をこの明細書
では加熱による分解の範疇に入れるものとする）の外
に、化学物質によって重合開始剤の分解を促進すること
もまた周知の手段である。重合開始剤が過酸化物である
ときのその分解促進物質は還元性化合物（本発明では水
溶性のもの）たとえば過硫酸塩に対しては酸性亜硫酸
塩、アスコルビン酸、アミン等であって、過酸化物と還
元性化合物との組合せからなる重合開始剤は「レドック
ス開始剤」として高分子化学の分野で周知のものであ
る。従って、本発明で「重合開始剤」という用語は、こ
のような分解促進物質との組合せ、特にレドックス開始
剤、を包含するものである。
高エネルギー放射線としては、電磁放射線や微粒子イオ
ン化放射線等がある。
ン化放射線等がある。
このような重合開始手段、特に水溶性ラジカル重合開始
剤によるアクリル酸（そのうちの20％以上は塩の形であ
る）主体モノマーの重合によって生成するのは、このモ
ノマーにN,N′−メチレンビス（メタ）アクリルアミド
のようなジエチレン性モノマーを使用しない限り非架橋
の水溶性ポリマーである筈であるが、実際上はアクリル
酸（塩）ないしそのポリマー相互の間または／および繊
維質基体との間で架橋反応が生じることが認められてい
る。従って、この工程で生成するポリアクリル酸（塩）
は、水溶性ポリマーというよりも高吸水性ポリマーとい
うことになる。
剤によるアクリル酸（そのうちの20％以上は塩の形であ
る）主体モノマーの重合によって生成するのは、このモ
ノマーにN,N′−メチレンビス（メタ）アクリルアミド
のようなジエチレン性モノマーを使用しない限り非架橋
の水溶性ポリマーである筈であるが、実際上はアクリル
酸（塩）ないしそのポリマー相互の間または／および繊
維質基体との間で架橋反応が生じることが認められてい
る。従って、この工程で生成するポリアクリル酸（塩）
は、水溶性ポリマーというよりも高吸水性ポリマーとい
うことになる。
なお、水溶性ラジカル重合開始剤による重合は、実質的
に水溶液重合であるべきである。従って、工程（Ｂ）は
過度に乾燥した状態を避けて実施すべきである。
に水溶液重合であるべきである。従って、工程（Ｂ）は
過度に乾燥した状態を避けて実施すべきである。
工程（Ａ）によって繊維質基体に施されたモノマーの賦
存量は、繊維質基体100重量部につき１〜10000重量部、
好ましくは10〜1000重量部、である。このようにして施
されたモノマーは、その50％以上、好ましくは80％以
上、が工程（Ｂ）で重合すべきである。工程（Ｂ）で80
〜95％程度の重合率が得られることがふつうである。
存量は、繊維質基体100重量部につき１〜10000重量部、
好ましくは10〜1000重量部、である。このようにして施
されたモノマーは、その50％以上、好ましくは80％以
上、が工程（Ｂ）で重合すべきである。工程（Ｂ）で80
〜95％程度の重合率が得られることがふつうである。
上記したところに基いて、工程（Ａ）および（Ｂ）の具
体例のいくつかを示せば、下記の通りである。
体例のいくつかを示せば、下記の通りである。
（１）25％以上のモノマー濃度を有するアクリル酸系モ
ノマー水溶液と水溶性ラジカル重合開始剤とを予め均一
混合後、繊維質基体中の高吸水性ポリマー粒径が30〜50
0μｍなる様に該混合液を霧状にして成形した繊維質基
体に施し、重合開始剤がレドックス系でない場合は加熱
して重合させる方法（特願昭60-193403号参照）、
（２）少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの水溶
液と水溶性ラジカル重合開始剤とを予め均一混合後、繊
維質基体中の高吸水性ポリマー粒子径が30〜500μｍと
なる様に該混合液を霧状にして成形した繊維質基体に施
し、重合開始剤がレドックス系でない場合は加熱して重
合させる方法（特願昭60-202908号参照）、（３）少量
の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの水溶液と酸化性
のラジカル重合開始剤とを混合液、繊維質基体に施し、
その後にアミン類又は還元剤を施してレドックス系を形
成させて重合を開始させる方法（特願昭60-238421号参
照）、（４）少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマー
の水溶液と、アミン類又は還元剤とを混合後、繊維質基
体に施し、その後に酸化性ラジカル重合開始剤を施して
レドックス系を形成させて重合を開始させる方法（特願
昭60-238420号参照）、（５）アクリル酸系モノマー水
溶液を予め繊維質基体に含浸させた後、水溶性ラジカル
重合開始剤を霧状にして添加し、重合開始剤がレドック
ス系でない場合は加熱して重合を開始させる方法（特開
昭60-149609号公報）等々。
ノマー水溶液と水溶性ラジカル重合開始剤とを予め均一
混合後、繊維質基体中の高吸水性ポリマー粒径が30〜50
0μｍなる様に該混合液を霧状にして成形した繊維質基
体に施し、重合開始剤がレドックス系でない場合は加熱
して重合させる方法（特願昭60-193403号参照）、
（２）少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの水溶
液と水溶性ラジカル重合開始剤とを予め均一混合後、繊
維質基体中の高吸水性ポリマー粒子径が30〜500μｍと
なる様に該混合液を霧状にして成形した繊維質基体に施
し、重合開始剤がレドックス系でない場合は加熱して重
合させる方法（特願昭60-202908号参照）、（３）少量
の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの水溶液と酸化性
のラジカル重合開始剤とを混合液、繊維質基体に施し、
その後にアミン類又は還元剤を施してレドックス系を形
成させて重合を開始させる方法（特願昭60-238421号参
照）、（４）少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマー
の水溶液と、アミン類又は還元剤とを混合後、繊維質基
体に施し、その後に酸化性ラジカル重合開始剤を施して
レドックス系を形成させて重合を開始させる方法（特願
昭60-238420号参照）、（５）アクリル酸系モノマー水
溶液を予め繊維質基体に含浸させた後、水溶性ラジカル
重合開始剤を霧状にして添加し、重合開始剤がレドック
ス系でない場合は加熱して重合を開始させる方法（特開
昭60-149609号公報）等々。
工程（Ｃ） 架橋処理 架橋処理は、上記のようにして得られる複合体中の該重
合体由来のカルボキシル基および（または）カルボキシ
レート基をそれと反応する官能基を少なくとも２個持つ
架橋剤化合物と反応させることからなる。
合体由来のカルボキシル基および（または）カルボキシ
レート基をそれと反応する官能基を少なくとも２個持つ
架橋剤化合物と反応させることからなる。
本発明で使用する架橋剤化合物の上記のような官能基と
しては、エトキシル基、アルデヒド基、アルキル性ヒド
ロキシル基、第一〜第二アミン基、その他、がある。
しては、エトキシル基、アルデヒド基、アルキル性ヒド
ロキシル基、第一〜第二アミン基、その他、がある。
このような官能基を少なくとも２個有する化合物として
は、従ってエチレングリコールジグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリ
グリジルエーテル類、エピクロルヒドリン等のハロエポ
キシ化合物、グルタルアルデヒド、グルオキザール等の
ポリアルデヒド類、エチレングリコール、グリセリン等
のポリオール類、エチレンジアミン等のポリアミン類な
どが挙げられる。これらのうちでも、ポリグリシジルエ
ーテル類が好ましい。
は、従ってエチレングリコールジグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリ
グリジルエーテル類、エピクロルヒドリン等のハロエポ
キシ化合物、グルタルアルデヒド、グルオキザール等の
ポリアルデヒド類、エチレングリコール、グリセリン等
のポリオール類、エチレンジアミン等のポリアミン類な
どが挙げられる。これらのうちでも、ポリグリシジルエ
ーテル類が好ましい。
架橋反応は、工程（Ｂ）からの複合体に架橋剤化合物を
均一に添加して反応させることによって進行させること
ができる。その場合に留意すべきことは、この複合体の
水分である。すなわち、この複合体が過度に水を含んで
いると、また過度に乾燥していると、効率よく架橋化が
起らず、本発明が目的とする吸水速度の複合効果は極め
て小さいものとなってしまう。複合体の含水量は、複合
体中の重合性単量体由来の重合体１重量部につき0.01〜
10重量部、特に0.1〜１重量部、である。
均一に添加して反応させることによって進行させること
ができる。その場合に留意すべきことは、この複合体の
水分である。すなわち、この複合体が過度に水を含んで
いると、また過度に乾燥していると、効率よく架橋化が
起らず、本発明が目的とする吸水速度の複合効果は極め
て小さいものとなってしまう。複合体の含水量は、複合
体中の重合性単量体由来の重合体１重量部につき0.01〜
10重量部、特に0.1〜１重量部、である。
架橋剤化合物の添加量は、重合性単量体由来の重合体の
0.01〜10％、好ましくは0.1〜５％（重量）、程度であ
る。
0.01〜10％、好ましくは0.1〜５％（重量）、程度であ
る。
架橋反応条件は、使用する架橋剤化合物の種類によって
変化するが、一般的には50〜200℃、好ましくは100〜15
0℃程度の温度、および数秒〜５時間、好ましくは数秒
〜１時間、程度のの時間である。
変化するが、一般的には50〜200℃、好ましくは100〜15
0℃程度の温度、および数秒〜５時間、好ましくは数秒
〜１時間、程度のの時間である。
架橋剤化合物の使用量は上記のように少ないから、この
ような少量の架橋剤化合物を工程（Ｂ）からの複合体に
均一に添加するには溶液の形で塗布または噴霧あるいは
含浸させるのがよい。
ような少量の架橋剤化合物を工程（Ｂ）からの複合体に
均一に添加するには溶液の形で塗布または噴霧あるいは
含浸させるのがよい。
反応方法ないし装置は、合目的的な任意のものでありう
る。具体的には、たとえば、内部を所定温度に設定した
ボックス形反応器によって回分式に加熱する方法、スチ
ーム等によって所定の表面温度に設定されたローラーに
対象複合体を連続的に接触させる連続加熱方法、その他
がある。
る。具体的には、たとえば、内部を所定温度に設定した
ボックス形反応器によって回分式に加熱する方法、スチ
ーム等によって所定の表面温度に設定されたローラーに
対象複合体を連続的に接触させる連続加熱方法、その他
がある。
加熱時の雰囲気としては、真空下または窒素、アルゴ
ン、ヘリウム等の無機ガス存在下、または空気中のいず
れも使用できる。好ましい雰囲気は空気である。
ン、ヘリウム等の無機ガス存在下、または空気中のいず
れも使用できる。好ましい雰囲気は空気である。
実験例 実施例１ 100ccのコニカルフラスコに、水酸化ナトリウム（純度9
6重量％）13.1gを採り、これに氷冷下アクリル酸30gを
徐々に加え中和した。中和度は約75％、水溶液中のモノ
マー濃度として約45重量％となった。
6重量％）13.1gを採り、これに氷冷下アクリル酸30gを
徐々に加え中和した。中和度は約75％、水溶液中のモノ
マー濃度として約45重量％となった。
これにラジカル重合開始剤として過硫酸カリウムを0.05
g採って、上記モノマー水溶液中に溶解させ、N2にて脱
気した。
g採って、上記モノマー水溶液中に溶解させ、N2にて脱
気した。
別にポリエステル不織布を0.583g採って、これに上記モ
ノマー水溶液をロールコーターによって不織布全面に塗
布して繊維に沿って線条模様に施した。含浸されたモノ
マー量は、不織布に対して6.8重量倍であった。これ
を、あらかじめN2で脱気して90℃にした恒温反応槽内に
入れた。重合は直ちに起って、部分中和ポリアクリル酸
ソーダの自己架橋物からなる高吸水性ポリマーがポリエ
ステル不織布にその繊維に沿って線条模様に安定性良く
固定された複合体が得られた。
ノマー水溶液をロールコーターによって不織布全面に塗
布して繊維に沿って線条模様に施した。含浸されたモノ
マー量は、不織布に対して6.8重量倍であった。これ
を、あらかじめN2で脱気して90℃にした恒温反応槽内に
入れた。重合は直ちに起って、部分中和ポリアクリル酸
ソーダの自己架橋物からなる高吸水性ポリマーがポリエ
ステル不織布にその繊維に沿って線条模様に安定性良く
固定された複合体が得られた。
次いで、この複合体の水分量を約25重量％（高吸水性ポ
リマー重量基準。以下、同様）とし、これにエチレング
リコールジグリシジルエーテル0.017gを溶液として噴霧
してから、120℃に設定された恒温層の中に15分間置い
て、吸水性複合材料を得た。
リマー重量基準。以下、同様）とし、これにエチレング
リコールジグリシジルエーテル0.017gを溶液として噴霧
してから、120℃に設定された恒温層の中に15分間置い
て、吸水性複合材料を得た。
得られた吸水性複合材料の諸特性は下記の通りであった
（以下の製造例において同じ）。
（以下の製造例において同じ）。
実施例２ 100ccコニカルフラスコに水酸化ナトリウム（純度95重
量％）13.1gを採って、氷冷下に純水39.0gで溶した。こ
れにアクリル酸30gを氷冷下に注入して中和させた。ア
クリル酸中和度約75％、水溶液中のモノマー濃度として
約45重量％となった。これに架橋性単量体としてN,N′
−メチレンビスアクリルアミドを0.005g、ラジカル重合
開始剤として2,2′−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）二塩酸塩0.1g採って、前記モノマー水溶液中に溶解
し、脱気を行った。
量％）13.1gを採って、氷冷下に純水39.0gで溶した。こ
れにアクリル酸30gを氷冷下に注入して中和させた。ア
クリル酸中和度約75％、水溶液中のモノマー濃度として
約45重量％となった。これに架橋性単量体としてN,N′
−メチレンビスアクリルアミドを0.005g、ラジカル重合
開始剤として2,2′−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）二塩酸塩0.1g採って、前記モノマー水溶液中に溶解
し、脱気を行った。
別にポリエステル不織布を0.655g採り、これに上記原料
を不織布全面にロールコーターで塗布して繊維に沿って
線条模様に施した。含浸されたモノマー量は、不織布に
対して7.5重量倍であった。これを、予めN2で脱気させ
て90℃にした恒温反応槽内に入れた。重合は直ちに起っ
て、部分中和ポリアクリル酸ナトリウムのN,N′−メチ
レンビスアクリルアミド架橋物からなる高吸水性ポリマ
ーがポリエステル不織布にその繊維に沿って線条模様に
安定性良く固定された複合体が得られた。
を不織布全面にロールコーターで塗布して繊維に沿って
線条模様に施した。含浸されたモノマー量は、不織布に
対して7.5重量倍であった。これを、予めN2で脱気させ
て90℃にした恒温反応槽内に入れた。重合は直ちに起っ
て、部分中和ポリアクリル酸ナトリウムのN,N′−メチ
レンビスアクリルアミド架橋物からなる高吸水性ポリマ
ーがポリエステル不織布にその繊維に沿って線条模様に
安定性良く固定された複合体が得られた。
次いで、この複合体の水分量を約28重量％とし、エチレ
ングリコールグリシジルエーテル0.025gを添加して120
℃に設定された恒温層中に15分間置いて、吸水性複合材
料を得た。
ングリコールグリシジルエーテル0.025gを添加して120
℃に設定された恒温層中に15分間置いて、吸水性複合材
料を得た。
実施例３ 100ccコニカルフラスコにアクリル酸30gを採り、これに
純水9.3gを加えて混合した。これに、氷冷下に水酸化カ
リウム（85重量％）20.6を徐々に加えて中和し、70℃に
保つ。中和度は約75％、水溶液中のモノマー濃度は約74
重量％となった。
純水9.3gを加えて混合した。これに、氷冷下に水酸化カ
リウム（85重量％）20.6を徐々に加えて中和し、70℃に
保つ。中和度は約75％、水溶液中のモノマー濃度は約74
重量％となった。
別にラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.2gを水
3.0gに溶解した。
3.0gに溶解した。
別にレーヨン不織布を0.5869g採り、これを恒温槽内に
て約70℃に保った。上記モノマー水溶液中にラジカル重
合開始剤水溶液を混合後、直ちにスプレーノズルより上
記不織布に噴霧した。重合は不織布内にて直ちに起っ
て、部分中和ポリアクリル酸カリウムの自己架橋物から
なる高吸水性ポリマーがポリエステル不織布に安定性良
く固定された複合体が得られた。塗布されたモノマー量
は、不織布に対して12重量倍であり、高吸水性ポリマー
の粒子径は100〜300μｍであった。
て約70℃に保った。上記モノマー水溶液中にラジカル重
合開始剤水溶液を混合後、直ちにスプレーノズルより上
記不織布に噴霧した。重合は不織布内にて直ちに起っ
て、部分中和ポリアクリル酸カリウムの自己架橋物から
なる高吸水性ポリマーがポリエステル不織布に安定性良
く固定された複合体が得られた。塗布されたモノマー量
は、不織布に対して12重量倍であり、高吸水性ポリマー
の粒子径は100〜300μｍであった。
次に、この複合体の水分量を25重量％とし、これにエチ
レングリコールジグリシジルエーテル0.038gを添加し
て、120℃に設定された恒温槽中に15分間置いて、吸水
性複合材料を得た。
レングリコールジグリシジルエーテル0.038gを添加し
て、120℃に設定された恒温槽中に15分間置いて、吸水
性複合材料を得た。
実施例４ 100ccコニカルフラスコに25％アンモニア水26.0gを採
り、氷冷下に30gのアクリル酸を徐々に滴下して中和
し、70℃に昇温した。中和度は95％、水溶液中のモノマ
ー濃度は約55重量％となった。
り、氷冷下に30gのアクリル酸を徐々に滴下して中和
し、70℃に昇温した。中和度は95％、水溶液中のモノマ
ー濃度は約55重量％となった。
別にラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.2gを水
3gに溶解した。
3gに溶解した。
別にポリエステル不織布を0.4695g採り、これを恒温槽
内にて約70℃に保った。上記モノマー水溶液中にラジカ
ル重合開始剤水溶液を混合後、直ちにスプレーノズルよ
り上記不織布に噴霧した。重合は不織布内にて直ちに起
って、部分中和ポリアクリル酸アンモニウムの自己架橋
物からなる高吸水性ポリマーがポリエステル不織布に安
定性良く固定された複合体が得られた。塗布されたモノ
マー量は、不織布に対して８重量倍であり、高吸水性モ
ノマーの粒子径は100〜250μｍであった。
内にて約70℃に保った。上記モノマー水溶液中にラジカ
ル重合開始剤水溶液を混合後、直ちにスプレーノズルよ
り上記不織布に噴霧した。重合は不織布内にて直ちに起
って、部分中和ポリアクリル酸アンモニウムの自己架橋
物からなる高吸水性ポリマーがポリエステル不織布に安
定性良く固定された複合体が得られた。塗布されたモノ
マー量は、不織布に対して８重量倍であり、高吸水性モ
ノマーの粒子径は100〜250μｍであった。
次に、該複合体の水分量を15重量％とし、これにエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル0.021gを添加して12
0℃に設定された恒温槽中に15分間置いて、吸水性複合
材料を得た。
ングリコールジグリシジルエーテル0.021gを添加して12
0℃に設定された恒温槽中に15分間置いて、吸水性複合
材料を得た。
実施例５ 100ccコニカルフラスコにアクリル酸30gを採って、これ
に純水16.9gを加えて混合した。これに氷冷下に水酸化
カリウム（85重量％）20.6gを徐々に加えて中和させ
た。中和度は約75％、水溶液中のモノマー濃度として約
65重量であった。
に純水16.9gを加えて混合した。これに氷冷下に水酸化
カリウム（85重量％）20.6gを徐々に加えて中和させ
た。中和度は約75％、水溶液中のモノマー濃度として約
65重量であった。
これに架橋剤としてN,N′−メチレンビスアクリルアミ
ドを0.1g採り、上記モノマー溶液に添加溶解させ、40℃
に加温した。これに更にラジカル重合開始剤として31％
過酸化水素水0.4gをとって溶解させた。
ドを0.1g採り、上記モノマー溶液に添加溶解させ、40℃
に加温した。これに更にラジカル重合開始剤として31％
過酸化水素水0.4gをとって溶解させた。
別にポリエステル不織布を0.6521g採り、これに上記原
料を不織布全面にロールコーターによって塗布含浸さ
せ、恒温反応槽内にて40℃に保った。含浸されたモノマ
ー量は、不織布に対して6.9重量倍であった。
料を不織布全面にロールコーターによって塗布含浸さ
せ、恒温反応槽内にて40℃に保った。含浸されたモノマ
ー量は、不織布に対して6.9重量倍であった。
次に還元剤として５％Ｌ−アスコルビン酸水溶液をスプ
レーノズルより上記不織布全面に噴霧した。重合は直ち
に起り、部分中和ポリアクリル酸カリウムのN,N′−メ
チレンビスアクリルアミド架橋物からなる高吸水性ポリ
マーがポリエステル不織布に安定性良く固定された複合
体が得られた。
レーノズルより上記不織布全面に噴霧した。重合は直ち
に起り、部分中和ポリアクリル酸カリウムのN,N′−メ
チレンビスアクリルアミド架橋物からなる高吸水性ポリ
マーがポリエステル不織布に安定性良く固定された複合
体が得られた。
次に、この複合体の水分量を約30重量％とし、これにエ
チレングリコールジグリシジルエーテル0.023gを添加
し、120℃にした恒温反応槽内にて15分間処理して、吸
水性複合材料を得た。
チレングリコールジグリシジルエーテル0.023gを添加
し、120℃にした恒温反応槽内にて15分間処理して、吸
水性複合材料を得た。
実施例６ 100ccフラスコにアクリル酸30gを採り、これに純水16.9
gを加えて混合した。これに氷冷下に水酸化カリウム（8
5重量％）20.6gを徐々に加えて中和させた。中和度は約
75％、水溶液中のモノマー濃度として約65重量％であっ
た。
gを加えて混合した。これに氷冷下に水酸化カリウム（8
5重量％）20.6gを徐々に加えて中和させた。中和度は約
75％、水溶液中のモノマー濃度として約65重量％であっ
た。
別にポリエステル不織布を0.6925g採り、これに上記原
料を不織布全面に塗布ロールコーターによって含浸させ
た。含浸されたモノマー量は、不織布に対して7.5重量
倍であった。
料を不織布全面に塗布ロールコーターによって含浸させ
た。含浸されたモノマー量は、不織布に対して7.5重量
倍であった。
次にこの部分中和アクリル酸カリウムモノマー水溶液を
含浸した不織布上に、ダイナミトロン加速器を装備した
電子線装置より、20メガラドの線量で電子線を照射し
た。重合は直ちに起り、部分中和ポリアクリル酸カリウ
ムの自己架橋体からなる高吸水性ポリマーがポリエステ
ル不織布にその繊維に沿って線状模様に安定性良く固定
された複合体が得られた。
含浸した不織布上に、ダイナミトロン加速器を装備した
電子線装置より、20メガラドの線量で電子線を照射し
た。重合は直ちに起り、部分中和ポリアクリル酸カリウ
ムの自己架橋体からなる高吸水性ポリマーがポリエステ
ル不織布にその繊維に沿って線状模様に安定性良く固定
された複合体が得られた。
次に、この複合体の水分量を25重量％とし、これにエチ
レングリコールジグリシジルエーテル0.029gを添加し、
120℃にした恒温反応槽内で15分間処理して、吸水性複
合材料を得た。
レングリコールジグリシジルエーテル0.029gを添加し、
120℃にした恒温反応槽内で15分間処理して、吸水性複
合材料を得た。
実施例７ 実施例１におけるエチレングリコールジグリシジルエー
テルの代りにプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル0.025gを使用した以外は実施例１と同処方、同操作に
て処理して、吸水性複合材料を得た。
テルの代りにプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル0.025gを使用した以外は実施例１と同処方、同操作に
て処理して、吸水性複合材料を得た。
実施例８ 実施例３におけるエチレングリコールジグリシジルエー
テルの代りにネオペンチルグリコールジグリシジルエー
テル0.045gを使用した以外は実施例３と同処方、同操作
にて処理して、吸水性複合材料を得た。
テルの代りにネオペンチルグリコールジグリシジルエー
テル0.045gを使用した以外は実施例３と同処方、同操作
にて処理して、吸水性複合材料を得た。
実施例９ 実施例５におけるエチレングリコールジグリシジルエー
テルの代りにグリセロールポリグリシジルエーテル0.04
0gを使用した以外は実施例５と同処方、同操作にて処理
して、吸水性複合材料を得た。
テルの代りにグリセロールポリグリシジルエーテル0.04
0gを使用した以外は実施例５と同処方、同操作にて処理
して、吸水性複合材料を得た。
比較例１〜６ 実施例１〜６において得られた複合体、即ちエチレング
リコールジグリシジルエーテルを添加いないで得られた
複合体、をそれぞれ比較例１〜６とした。
リコールジグリシジルエーテルを添加いないで得られた
複合体、をそれぞれ比較例１〜６とした。
以上の実施例で得られた吸水性複合材料及び比較例で得
られた複合体について、下記の生理塩水吸水能、及び未
重合モノマー濃度の各試験を行った。その結果は、第１
表に示すとおりであった。
られた複合体について、下記の生理塩水吸水能、及び未
重合モノマー濃度の各試験を行った。その結果は、第１
表に示すとおりであった。
A.生理塩水吸水能 300mlのビーカーに複合体又は吸水性複合材料を約0.5g
及び濃度0.9重量％の食塩水約200gをそれぞれ秤量して
入れてから、約４時間放置して食塩水によってポリマー
を充分に膨潤させた。次いで、100メッシュ篩で水切り
をした後、その過食塩水量を秤量し、下記式にしたが
って生理塩水吸水能を算出する。
及び濃度0.9重量％の食塩水約200gをそれぞれ秤量して
入れてから、約４時間放置して食塩水によってポリマー
を充分に膨潤させた。次いで、100メッシュ篩で水切り
をした後、その過食塩水量を秤量し、下記式にしたが
って生理塩水吸水能を算出する。
B.吸水速度 300mlのビーカーに濃度0.9重量％の食塩水約800gを秤量
に入れる。次に、複合体または吸水性複合材料を約0.5g
秤量して、この食塩水中に入れる。５分後、100メッシ
ュ篩で水切りしてから、その過食塩水量を秤量し、上
記の式に基いて生理食塩水吸収能を求めて、これを吸水
速度とする。
に入れる。次に、複合体または吸水性複合材料を約0.5g
秤量して、この食塩水中に入れる。５分後、100メッシ
ュ篩で水切りしてから、その過食塩水量を秤量し、上
記の式に基いて生理食塩水吸収能を求めて、これを吸水
速度とする。
結果は、下表に示す通りであった。
本発明の製造法によって得られる吸水性複合材料は、上
記実施例及び比較例から明らかな様に前記先行発明等に
比べて吸水速度が格段に大きいものである。さらにその
形態がシート状である為に、従来使用されてきた粉末状
吸水性樹脂に比べて取扱いが容易で、安価である為に、
生理用ナプキン、紙おしめ、等各種の衛生材料の製造に
有利に使用できる。
記実施例及び比較例から明らかな様に前記先行発明等に
比べて吸水速度が格段に大きいものである。さらにその
形態がシート状である為に、従来使用されてきた粉末状
吸水性樹脂に比べて取扱いが容易で、安価である為に、
生理用ナプキン、紙おしめ、等各種の衛生材料の製造に
有利に使用できる。
また、その優れた吸水性能および取扱い性を利用して、
本発明による製品は最近注目されてきた土壌改良剤、保
水剤等をはじめとする園芸用又は農業用の各種の材料の
製造にも使用することができる。
本発明による製品は最近注目されてきた土壌改良剤、保
水剤等をはじめとする園芸用又は農業用の各種の材料の
製造にも使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 2/00 ＭＣＴ 265/02 ＭＱＭ Ｃ０８Ｊ 5/24 ＣＥＹ 7310−4Ｆ Ｄ０６Ｍ 13/11 15/263 Ｄ０６Ｍ 13/18
Claims (11)
- 【請求項１】下記の工程の結合からなることを特徴とす
る、吸水性複合材料の製造法。 （Ａ）カルボキシル基の20％以上がアルカリ金属塩また
はアンモニウム塩に中和されているアクリル酸を主成分
とする重合性単量体の水溶液を、成形した繊維質基体に
施す工程。 （Ｂ）この繊維質基体に施された重合性単量体を重合さ
せて、該重合性単量体由来の重合体と繊維質基体との複
合体を形成させる工程。 （Ｃ）上記複合体に、カルボキシル基および（または）
カルボキシレート基と反応しうる２個以上の官能基を有
する架橋剤化合物を、該複合体中の重合性単量体由来の
重合体１重量部につき0.01〜10重量部に相当する量の水
が存在する状態において添加して反応させる工程。 - 【請求項２】重合性単量体が、カルボキシル基の20％以
上がアルカリ金属塩またはアンモニウム塩に中和されて
いるアクリル酸からなる、特許請求の範囲第１項記載の
方法。 - 【請求項３】重合性単量体が、20モル％までの２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アク
リロイルエタンスルホン酸、２−アクリロイルプロパン
スルホン酸、メタクリル酸、およびこれらのアルカリ金
属塩またはアンモニウム塩、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、N,N−ジメチ
ルメタクリルアミド、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、から
なる群から選ばれる少なくとも一種の単量体を含むもの
である、特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】工程（Ａ）での成形した繊維質基体が、セ
ルロース系繊維または（および）ポリエステル系繊維を
主成分とするものである、特許請求の範囲第１〜３項の
いずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】工程（Ａ）の繊維質基体が、繊維のゆるい
パッド、カーディングしたウエブ、エアレイイングした
ウエブ、紙、不織布、織布、またはメリヤス地である、
特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項６】工程（Ａ）での重合性単量体の水溶液を成
形した繊維質基体に施す段階が、該水溶液の該繊維質基
体への噴霧または該水溶液への該繊維質基体の含浸から
なる、特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項７】工程（Ａ）で繊維質基体に施された重合性
モノマーの賦存量が、繊維質基体100重量部につき１〜1
0000重量部である、特許請求の範囲第１〜６項のいずれ
か１項に記載の方法。 - 【請求項８】工程（Ｂ）での重合を、水溶性重合開始剤
の作用によって行なう、特許請求の範囲第１〜７項のい
ずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】工程（Ｂ）での重合性単量体を水溶性ラジ
カル重合開始剤の作用によって重合させる段階が、重合
開始剤を重合単量体の水溶液に溶存させておいて分解さ
せるかあるいは重合開始剤を溶液状態で繊維質基体に噴
霧してから分解させることからなる、特許請求の範囲第
８項に記載の方法。 - 【請求項１０】工程（Ｃ）での架橋剤化合物が、カルボ
キシル基および（または）カルボキシレート基と反応す
る基としてグリシジル基を持つものである、特許請求の
範囲第１〜９項のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１１】グリシジル基を持つ化合物がポリグリシ
ジルエーテルである、特許請求の範囲第10項記載の方
法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201354A JPH0780970B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 吸水性複合材料の製造法 |
| US07/088,277 US4865886A (en) | 1986-08-29 | 1987-08-24 | Process for preparation of water absorptive composite material |
| TW076105007A TW255900B (ja) | 1986-08-29 | 1987-08-25 | |
| DE8787112486T DE3774232D1 (de) | 1986-08-29 | 1987-08-27 | Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierendem, faserigem material. |
| EP87112486A EP0262405B1 (en) | 1986-08-29 | 1987-08-27 | Process for the preparation of a water-absorptive fibrous material |
| ES198787112486T ES2027267T3 (es) | 1986-08-29 | 1987-08-27 | Procedimiento para la preparacion de un material fibroso hidroabsorbente. |
| CA000545646A CA1302806C (en) | 1986-08-29 | 1987-08-28 | Process for preparation of water absorptive composite material |
| AU77661/87A AU600024B2 (en) | 1986-08-29 | 1987-08-28 | Process for preparation of water absorptive composite material |
| KR1019870009468A KR950013035B1 (ko) | 1986-08-29 | 1987-08-28 | 흡수성 복합재료의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201354A JPH0780970B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 吸水性複合材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357617A JPS6357617A (ja) | 1988-03-12 |
| JPH0780970B2 true JPH0780970B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=16439646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61201354A Expired - Lifetime JPH0780970B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 吸水性複合材料の製造法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4865886A (ja) |
| EP (1) | EP0262405B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0780970B2 (ja) |
| KR (1) | KR950013035B1 (ja) |
| AU (1) | AU600024B2 (ja) |
| CA (1) | CA1302806C (ja) |
| DE (1) | DE3774232D1 (ja) |
| ES (1) | ES2027267T3 (ja) |
| TW (1) | TW255900B (ja) |
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