JPS60141551A - 高吸収性シ−ト - Google Patents

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】 本発明は、水や各種の塩水溶液を高度に吸収し、かつ保
持する複合シートに関するものであり、ｉｉｐ　Ｌ　＜
は油類など有機媒体中の水を除去する吸水フィルターや
紙おむつ、生理用品などに使用することのできる、吸水
特性と保水特性の著しく改善された高吸収性シートに関
するものである。

今］」、各種の石油系燃料や潤滑油が広く使用されてい
るが、使用時あるいは貯蔵中に大気中の水分の凝結、そ
の他の原因で水が混入し、燃料や油の品質を低下させる
傾向がある。これらの混入水は二相に分離していること
もあれば、エマルジョン化していることもあり、更に一
部油中に溶解しているものもあって、単なる傾斜や分液
などの手段では分離できないことが多い。最近各種の高
度吸水性樹脂が開発されており、これらは自重の」−０
０倍以上の水を吸収することができるため、水が混入し
ている油類に添加し攪拌することにより水をその樹脂に
吸収させて除去することができる。

しかしながら、これらの高度吸水性樹脂は大部分が粉末
状あるいは顆粒状であるので、吸水処理談、油とこれら
の樹脂を分離する作業、即ちｆＩ過が必要となる。油類
の：ｊ１過に用いるフィルター累月そめものに高度吸水
性を賦与することができれば、脱水工程を合理化できる
と共に、夾雑物等の除去もでき、甚だ好都合である。

また、最近生理用品や紙おむつの分野を中心に高吸収剤
入りシートが出てきている。しかし、これらの殆んどの
ものがシートの間に粉末状あるいハ′（η粒状の高吸水
性樹脂をはさんだサンドインチ方式のものであり、現在
このシートの技術的課題は、粉末状あるいは預粒状の高
吸水性樹脂をいかにして均一に散布し、固定化するかで
あり、本来性している高吸水性、高保水性ケ最終製品段
階において、いかにして十分に発揮させるかである。

このような高吸水性樹脂をシート状にすることについて
は既に多くの提案がある（を特開昭５６−９４５８、特
開昭５　Ｇ　−８ｉ３８３９、特開昭５６−　：ｙ　ｉ
　１．１５２など）。しかしながら、これらの高吸水性
樹脂は成形加工性に乏しい粉末状寸たは粒状であるため
、パルプ、紙、繊維など他の素材の間にはさんでシート
状にするものであり、これらのパルプ、紙、繊維などは
単に毛細管現象で吸水するだけであるため、その吸水量
も少なく、かつ、その保水能力は非常に低い０従って、
高吸水性樹脂が不均一に充填積層された場合、高吸水性
樹脂の少ない、あるいは殆んどない個所では保水能力の
非常に低いシートになってしまうという大きな欠点があ
る。

橋ＣＭＣからなるシートについて開示しているが水溶性
ＣＭＣを有機溶剤中で抄紙するため、製造上、犬がかり
な溶剤対策など設備面で多くの費用がかかるという欠点
がある。

そこで鋭意検討した結果、高吸水性樹脂を積層する際に
、その片面あるいは両面にＣＭＣ″：／−トを使用する
ことによって、非常に高い吸水能力と同時に、非常に高
い保水能力を有するシートが得られることを見出し、本
発明に到達した。

本発明に使用するＣ　Ｍ　Ｃ，−＝ｌ−は、背分ｉ１に
　４．２−２９２５炭酸す１、リウムなどでＣＭ　Ｃ７
／Ｌ乃１）ノＰｊ−ることにより基本的に製造できる。

更に、このＣＭ　Ｃ，−１−ばＤＳを（１，３〜］−，
Ｑ、坪量を２０−：３ｏｏｇ７ｚ、透気度を２０秒以下
（２枚当りエアー３００ｒｒｔの通過時間）に調整した
ものを、加熱処理する方が吸水フィルター用策材として
は好ましい。なお、とのＣＭＣシートは１００％ＣＭＣ
の繊維から成る＞斗であ一つでも良く、またはＣＭＣ繊
維とパルプなどのセルロース繊維、との混抄シトであっ
ても良い。ただし、セルロース繊維の混抄率は４０重量
％以下が好ましい。

本発明にイ９ｙ用する高吸水性樹脂としては、特開１１
７号５　Ｇ　−２８７５５や＋ｉｔ開ｏＢ５ｓ−１ｏ４
９ｏ１に示し／こ部分１ゾ型化熱架１而ＣＩＶ（Ｃが非
常に適したものである。この熱架＋？Ｔｇ　ＣＩＶｆ　
Ｃは、第３成分としての架巴剤を全く恢用していない点
に特徴があり、このことに、応用面において一綻添Ｂ１
．格や日本ヴ１〉局方などの）、Ｉ）、　ｉ：ｉｌＪを
受けないという大きな利点になる。

この熱耀８ｉ１１６Ｃ１ｖｌＣの形状については、粉末
、顆粒、短線オ、Ｗのいずれでも４？Ｉ）まわないが、
短繊維状のものＣ」：１〆ｔ　、ｐ呂１」Ｓの定置仕込
にｇｌＬ点があるだめ、粉末状またはＩ：Ｊｆｌわ７状
が好捷しい。このシト、デンプン系、アクリル酸系、１
）ＶＡ系など、最近開発されている谷神のＩ（］」吸水
性泣↑脂もｌ１９Ｚ用可能である。

本発明に使用する市ｊ吸水性樹脂の添加量は、晶圧ρ過
に使用する場合はど多くの添加酸を要し、低圧１１．過
の場合Ｉよど少ない添加量で済むが、おおよそ１０〜１
０００ｇ／ｍ２であり、好ましくは５０−３００ｇ／１
ｌｚ２である。このａ’を加量が”　ｇ　／　ｎｔ未満
では保水能力が小さく、１０００ｇ／、、＋７！を越え
ると複合シートとしての接合力が乏しく、シート強度や
形状安定性を損う。

まだ、本発明に使用される残りの一成分は、パルプナト
セルロースから成る通常紙またはティッシュパルプであ
ってもよく、あるいは合成高分子から成る不織布であっ
てもよい。これは仕上り製品の風合いや着用感などを改
良するため、または高吸水性樹脂をより確実に固定する
ため、あるいは個々の用途に対応した特性をイ附与する
ために使用されるものである。

以上の構成単位を複合して本発明の高吸水性シートを製
造する一つの方法としては、ＣＭＣ’、−トの上に熱架
橋ＣＭＣを散布し、その」−にＣＭＣシー）−あＺｒ　
イ（’ｊ：、　（ルロース紙カ不織布を重ねてザンドイ
ノチ状にしたのち、水か水蒸気を散布し、ロール乾燥す
ることによってつくることができる。また、水や水蒸気
の代りにアクリル系エマルジョンや−般の水溶性高分子
の含水溶液をスプレーか、あるいは浸漬する方法でも製
造可能であり、更に機械的にエンボスロールなどで強く
固定することもできる。１／こ、各構成単位は１層のみ
と限定されず、２層、；３層と重ね合わすことも可能で
ある。

本発明の高吸水性シートの大きな特徴は、例えば含水油
類の；濾過を行なった際に、熱架治ＣＭ　Ｃなとの７Ｑ
；吸水性樹脂及びＣＭ　Ｃシードが水を吸収するに従い
膨潤し、フィルターとしての目を詰めてゆく傾向がみら
れることであり、本発明の高吸水性シートに吸水余力が
ある間は透液性があり、吸水余力がなくなった時点で油
類の透過を停止する機能があることである。一般に吸水
剤の、ある時点での残存吸水能力がどの程度のものであ
るかをチェックするのは簡単ではないが、本発明の高吸
水性シートにおいては、油類が透過し得る間は水の除去
が行なわれていることが保証されており、油類の透過が
停止したとき、あるいは濾過圧力が上列したとき、高吸
水性シートを更新すれば良いので非常に便利である。

きな特徴は、高吸水性樹脂をサンドイッチしている素材
がティソシーパルプや通常紙ではなく、高吸水性樹脂の
少なくとも片面、あるいは両面にＣＭ、Ｃし斗、を使用
しているため、高吸水性樹脂が吸水保水できなかった水
分を、とのＣＭＣレート、が迅速に吸水し、かつ保水す
る能力を有している改にあり、高圧下で急速１過操作を
行なったとしても水もれの心配は全くない。

まだ、従来の吸水性素材の場合には、純水に対する吸水
、保水性が高いものであっても、少壮の塩類を含む水溶
液に対しては極端に低い吸水、保水性しか示さないこと
が大きな欠点であったが、本発明の高吸水性シートの場
合には各種の塩類を含む水溶液や血液尿に対しても高い
吸水、保水性を示すことが特徴である。

以上説明してきたように、本発明の高吸水性シートは自
動車用や航空機用の燃料をはじめ、灯油、重油、機械油
、食用油、その他一般有機溶剤などの除水、除塵用フィ
ルター素材として有用であり、また、紙おむつ、生理用
品、ベッドパッド、紙タオルなどの衛牛利料や各種使い
捨て用品の吸水性累月としても有用であり、このクト、
除湿用エアーフィルター累月、除湿シート材、食品乾燥
剤、各種防水用被覆剤などとしても使用することができ
る。

以下に実施列を挙げて本発明を説明するが、本発明瓢、
これらにより限定されるものではない。

但し、紙及びシートの基礎物はについては次の方法によ
って測定した。

坪　ｆｊｉ　ＪＩＳ　Ｐ　８］、２４ 引張強度　ＪＩＳ　Ｐ　８１１３ 透気度　ＪＩＳ　Ｐ　８１１７ 厚　さ　ＪＩＳ　Ｐ　８］、１−８ ここで透気度については、Ｊ　Ｉ　Ｓによるとザンブル
：−ｉ　１枚当りにつきエアー１００ｍ（！の通過時間
で１３１、定しているが、不出、顆特許では測定条件と
一部変更して透気度とはサンプル紙２枚当りにつきエア
ー３０ｏｍｌの通過時間とした。

実施例］ 特開昭５８−　Ｌ　Ｏｉｌ、　＋３０１の処方に準じて
Ｎａ型Ｄ　Ｓ　Ｏ，７５、酸型Ｄ　Ｓ　Ｏ，（＋　１の
３０〜８ｏメソシーの顆粒状ＣＭ　Ｃを］、　４００Ｃ
１月１１＝加熱処理して高吸水性樹脂０熱架橋ＣＪＶｉ
　Ｃをつくった。

一方、ＤＳｏ、４５（７１）綿状ＣＭＣ−ｆ（を水中で
離解したのち、抄紙し、予備乾燥してＣ，ＭＣ−Ｈ紙を
つくυ、これを炭酸すトリウム］０亜ｉｊｌ、％、グリ
セリン３重量％、水８７重トｄニ％がら成る浴にＶ清し
乾燥して、ＣＩＶｉＣシー１−をっくった。

このＣＭＣシー）−は坪ｇ、　７０　ｊｊ　／　＋♂、
厚さ０１２關、透気度１０秒、引張強度２．５　ｋｇ／
幅１５ｍｍのものであった。

上述の熱架橋ＣＭＣをとのＣ］Ｖｉ　Ｃ″−−ト２枚の
間に積層し、水蒸気を散布したのち、熱ロールで乾燥し
て吸水シートを作成し／こ。このとき熱架橋ＣＭＣの添
加量は］、　５０９　／イであった。

この積層した吸水シートは坪量２８ｏｇ／ｎＬ２、厚さ
０４朋のものであった。このシートにつぃて、軽油中の
吸水能力を測定した。その測定法としては、サンプルシ
ートを直径ｔ　４０　ｍｍの円形に切り、加圧１過器の
フィルター部にセットし、含水軽油を仕込み、エアーで
加圧して１過し、ｆｉ液液中水分を測定した。

Δ−１過処理すべき軽油には、１バッチ当り軽油５００
　ｍｌに水２０ｍ１！を混合したものを使用した。

この結果、エアーによるＪ−１過圧力が０．５に９／ｃ
ｒＡ以下でｄｊ過萌間が１バッチ当り１分以内で濾過は
終了した。このｊ１過後の１軽油約５００　ｍｅ中には
分離水が全く認められなかった。更にとのｄ７１過後の
軽油中の竹屑水分をカールフィッシャー法により測定し
た結果、２０ｐＰＩＩｌであった。

′ｊｊ過前の軽油中の溶解水分ば１３　（ｌ　ｐｐｍで
あった。

比較例１ 実施例１においてＣＭＣ＝−ト’２枚ではなく、ディソ
シーペーパー状パルプ２枚に換えて積層シートを作成し
た。

このティッシュペーパーは坪ｇ　３５　ｇ／　ｙｆ　、
厚さ０．１　ｍｍのものであった。

熱架橋ＣＭＣを積層したシートについて含水軽油中の吸
水能力を測定した。

その結果、加圧１過時の圧力は０５に９　／　ｃｍ以下
で濾過時間は１分以内で終了したが、そのＪｊ過後の軽
油約５００　ｒｕｅ中には分離水が杓２　ｎ（ｅ　Ｋめ
られ、その軽油中の溶解水分はｉ　ｏ　ｏ　ｒｐｍであ
った。

実施例２ 実施例１の吸水シートを加圧濾過器に七ノドし、処理す
べきオイルとしてダフニーオイルガ６５６（出光興産製
潤滑油）５００ｍｌを用いた。

濾過処理前のダンニーオイル中のｉＪ　Ｍ’Ｆ水分は２
０随であったが、処理後には溶解水分が０．４　ｐＨｍ
となった。

実施例３ 実施例１の吸水シートを加圧１過器にセットし、処理す
べきオイルとして家庭用サラダオイル（日清製油製）　
５００７１１に水１０ｍ／添Ｄｏしたものを用いた。そ
の結果、濾過処理後のサラダオイル中には分離水が全く
認められなかった。

実施例４ 実施例］の吸水シートを加圧ｉＡ通過器セットし、処理
すべき有磯溶剤としてメチルイソブチルケトン５　（１
０ｍｌに水１０ｍｅ添加したものを用いた。その結果、
濾過処理後のメチルイソブチルケトン中には分ｉ！７１
１１水が全く認められなかった。

実施例５ 実施例１において、ＣＭＣレート　の間に熱架１１：ｊ
　ＣＭ　Ｃを”　Ｏｇ　／　ｎｆＡｆｉ層したシートを
作成し、１山峡実施例１と同様に含水軽油中の吸水能力
を測定した。その結果　ｉｔ’　、過処理後の軽油中に
は分１俯水が全く認められず、更にその軽油中の箔！’
イ水分ばＬＯｉ’ｌ’ｌｌｌであった。

実施例〔； 実施例１の吸水シートを加圧１過器にセットし、■バッ
チ目の分子ニーｊｆＥ水２０ｍｅを含む軽油５００ｍ１
を実力布例１に記述した濾過圧力及びｉｌコ過待時間終
了したのち、引、玩き同一シートに対し、２バツチ目の
水２０　ｍｅを含む軽油５００　ｒｕｅを１過しだ。こ
のときの濾過圧もＯ”　ｋｇ　／　ｃ＋Ｍ以下であり、
濾過時間も１分以内で終了し、沢過後の軽油中に分離水
は全く認められなかった。更に引続き同一シートに対し
、３バツチ目の水２０ｍ１！を含む軽油５００ｍ１を仕
込み、１過しようとしだところ、１過圧力を３ｋｇ／ｃ
、Ａに」二げても全く濾過できなかった。

このことは、熱架橋ＣｉＶＩ　Ｃ及びｃ　ｉｖｒ　ｃ　
レートが飽和吸水量に達したため、膨イ１ａｌによりフ
ィルターの目を詰まらせ、軽油自体の透過を停止する機
能のあることを示していた。

実施例７ 実施例１において、ＣＭＣ−、−ａ−２枚ではなく、Ｃ
Ｍ、　Ｃシー１−．．１枚と、比較例１のティッシュペ
ーパー１枚の間に熱架）ｆｊ　ＣＭＣを積層して吸水シ
ートを作成した。この吸水シートの吸水能力を同僅にｊ
ｌｌｌ定した結果、加圧′ｊ１過処哩した軽油中には分
離水が全く認められず、更にその軽油中の溶解水分は２
７１’ｌ！Ｉｎであった。

実施例８ 実施例１の吸水シートについて、以下の方法で純水及び
１％食塩水に対する吸液能力を測定した。２０　Ｘ　２
０　Ｉｎｎ角に切ったシートを２００ｍ１の、陣水捷た
は１％食Ｊｌｉｉｉｉ水に室温下３０分間浸漬し、ゆっ
くり（ｄ拌したのち金網付き遠心沈降管に移して遠心分
配を行なった。この遠沈管には、その内側に８０メツシ
ーの金網（直径２５朋、高さＧ　Ｏｍｍの円筒状）が七
ノトシてあり、遠心中に流出する液がザンプルから分離
されるようにしたものである。遠心効果５００Ｇにて５
分間、遠心分離したのち、金網上に残っているザンプル
の重’７ｉｉ：　（Ｗ　１　）を測定し、］０５°Ｃに
て乾燥したのちの把乾重量（Ｗ２）を測定しｌ　−Ｗ２ て遠心保液率（−−−−〜ヮ、−−）をめた。

この結果、実施例１の吸水シートの遠心保液率は、純水
の場合が２１０倍、１％食塩水の場合が７０倍であった
。

比較例ソ 実施例８との比較のため、市販の高吸収性樹ュペーハー
の間に積ノーしたシートについて、実施例８の方法で吸
液能力を測定した。このシートの坪量（添加量）は実施
例８の吸水シートと同一のものにした。

この結果、この比較シートの遠心保液率は純水の鴨合が
１８０倍、１％食塩水の場合が１３倍であった。

ｑ寺許出７顆人 ダイセル化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シート状物質の間に高吸収性樹脂を積層した複合シート
   であって、そのシート状物質の少なくとも］枚がカルボ
   キシメチルセルロースアルカリ金属塩からなるシートで
   あることを特徴とする高吸収性シート。