JPS6253479A - 吸水性の付与された繊維材料 - 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】 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、布あるいはウェブ、マ
ット、フェルト、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
オレフィン、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錦に散布してなる
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収する性質を有し
、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間脳の構造は、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、水利ゲルのｐＨが中性域にあるように中和
度が調節される。装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っ
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って行
なわれる。これらの方法によって、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ってｐＨが
中性域に中和され、水溶性ラジカル開始剤によって反応
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ＫＭ濁分散させる逆相懸濁重合法１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攪拌流動処理し、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
水時に生成した水利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（、
水分、血液あるいは１垂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っ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【よって、吸水性の付与
された紙および布状物を発明した（特願昭５９−１７５
８４６　）。

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
利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
吸水性樹脂によっ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。

従って、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
重合反応によっ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った。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、樹脂粉末が重合によ
り生成した樹脂によっ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種度で、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、吸水時に水利ゲルの脱離がなく、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（、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１０
０メツシユ以下が好ましく、２００メツシユ以下の激粉
末も好適に用いられる。高吸水性樹脂を粉砕して粉末製
品を製造する際に副生ずる好ましくない２００メ、シュ
以下の微粉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
重合反応によっ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（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モル俤を中和した濃度２０〜４０重ｆ％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醸カリな
どの過硫竣塩が用いられる。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
明者の発明によるラジカル架橋法（特願昭６Ｏ−１３６
６５３）　　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多
（ｘ量）あれば、散布された樹脂粉末を繊維に固着させ
るの罠有効である。一方、樹脂量の上限は製品および用
途によって異なり、一般に４維材料に対して半渣以下で
ある。

本発明の吸水性ｒａ維材料はそれ自体として吸水材とし
て用いられるが、その形態がウェブ、マットあるいは綿
状物の場合、繊維を開繊し樹脂を含まない＃Ｒ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、力、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
触く優れ、高度の吸水性が付与されるばかりでなく、水
和ゲルが４＃１．維から脱離することがない。

本発明の吸水性＃１．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９３’１）３４部を水２３０部に溶解
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。

マット状のパルプ綿に１６０メ、シュを通過したポリア
クリル酸系高吸水性樹脂微粉末をパルプ綿１００　ｆ轟
り８ｔを均一に散布分散させ、それに上記水性原液をパ
ルプ綿１００を当り３２ｆ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１００Ｐ当り１６
ｔの高吸水性樹脂が含まれる。その中の８ｆは水性原液
の重合によるものである。

試料１りを水に投入し、２０分後に水から引き上げて吸
水物の重量を測定し、４５ｆであった。

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。従って、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。

生成物は未処理バルブ綿に比べて約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１００Ｐ当り６
？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１００ｆ当り４Ｃｔ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１００　？括り樹脂粉末
６ｆ、水性原液からの重合樹脂１０９を含む。

各試料１ｆの吸水物の重量は、パルプ系不織布４３ｆ、
ポリエステル系不織布３２ｆであった。

なお、吸水試料は水利ゲルの脱離がみられず、感触的に
も良好であった。

実施例３ アクリル酸７２部、苛性ソーダ（純度９３チ）３４部、
メチレンビスアクリルアミド０．０５部、過硫酸力ＩＪ
　Ｏ，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１００１当り、
実施例１の高吸水性樹脂微粉末１０？を均一に散布し、
また上記原液２０１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１００Ｐ当り、樹脂粉末１０
？および水性原液からの重合樹脂３２を含む。この試料
１ｆの吸水物の重量は４８１７であった。また脱脂綿１
ｆの吸水物の重量は１２２である。

次に生成物を乾式開繊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１ｆからの吸水物の重量は
２４ｆ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
来の樹脂粉末散布製品にみられる水利ゲルの基材からの
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 (2)

【特許請求の範囲】
1. （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
   合反応によっ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. （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
   許請求の範囲第一項記載の吸水性の付与された繊維材料
   。