JPH01203084A - 吸水性被膜の製造方法 - 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 本発明は吸水性被膜の製造方法に関するもので、吸水性
不織布などの吸水材料を提供する。自重の数百倍の吸水
能を有する高吸水性樹脂が商品化され、樹脂粉末を紙、
パルプ綿などに散布した吸水材料が紙おむつ、ナプキン
、結露防止壁紙などに使用され、産業上の利用分野は広
い。

従来の技術 高吸水性樹脂として種々の製品があり、ポリアクリル酸
架橋００重合体、デンプン−アクリロニトリルグラフト
重合体加水分解物、デンプノーアクリル酸グラフト架橋
重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体り／
化物、無水マレイン酸−イソブチレン共重合体などがあ
げられる。これら重合体はカルボキシル基が部分的にア
ルカリ金属塩に中和され、水に不溶であるが高度の膨潤
性を有する。

高吸水性樹脂の前躯体としてのカルボキシレート基含有
重合体の水溶液を基材に塗布し、加熱乾燥過程で重合体
に架橋を導入して吸水性被膜をつくることができる。重
合体水溶液にカルボキシレート基と反応性の架橋剤を加
え、加熱乾燥過程で架橋を導入する方法が知られる（％
開昭６２−３０１２５）。架橋剤として、ポリハロアル
カノール、ポリグリシジルエーテルなどが用いられる。

本発明者は、先にポリアクリル酸系重合体の水性組成物
を過酸化物ラジカル開始剤の存在で加熱し、ラジカル架
橋による高吸水性樹脂の製造法（特公昭６２−４０３６
１）およびこの方法による吸水性被膜の製造法（特開昭
６２−２７５１４６）を発明した。

発明が解決しようとする問題点 重合体のカルボキシレート基と反応性の多官能架橋剤を
用いる場合、重合体水溶液の貯蔵安定性が不充分であっ
たり、架橋の形成に長時間を要するなどの問題がある。

また過酸化物開始剤によるラジカル架橋法においても、
１００℃以上の高温を要したり、比較的多量の開始剤を
必要とするなどの問題がある。

問題点を解決するための手段 本発明のカルボキシレート基含有重合体は、架橋の導入
により高吸水性樹脂となる水溶性重合体である。ポリア
クリル酸系重合体として、アクリル酸単独および共重合
体、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体加水分
解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体、アクリル
酸エステル共重合体ケン化物などがあげられる。また無
水マレイン酸−イソブチレン共重合体も含まれる。これ
らの重合体は、通常カルボキシル基の６０〜９０係がア
ルカリ金属塩として中和され、高吸水性樹脂の前躯体と
して公知である。

エポキシ基含有重合性不飽和化合物として、グリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、了りルグリ
シジルエーテルなどがあげられる。

添加量は重合体に対して通常０．２〜３重量％である。

ラジカル開始剤として、過硫酸アンモノ、過硫酸カリ、
過酸化水素、あるいはこれらと亜硫酸ソーダ、アスコル
ビン酸などの還元剤を組合わせたレドックス系開始剤、
および４．４′−アゾビス（４−シアノ青草酸）などの
アゾ系開始剤が用いられる。添加量は重合体に対して通
常０．２〜２重量％である。また架橋助剤として、Ｎ、
Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドなどの多官能不胞和
化合物を加えてもよく、本発明の架橋剤系に含まれる。

重合体水性溶液の粘度は塗工可能な範囲に調節される。

重合体の分子量は、通常濃度５〜１０チの範囲で適当な
粘度になるように設計される。溶媒として、水にメタノ
ール、エタノール、アセトンなどの有機溶剤を混合して
粘度を低下させることができる。貧溶媒化することによ
り溶液粘度を下げることは塗料技術において周知である
。これらの有機溶剤は乾燥初期に揮発除去されるので、
架橋反応に実質的に関与しない。

架橋形成の機構は大路次のように説明される。

基材に塗布された重合体水性溶液は、加熱乾燥の初期に
溶媒が急速に蒸発し、反応は濃度が５０係以上に増大し
た後に実質的に生ずる。架橋形成に関与する反応として
、エポキシ基含有不飽和化合物の重合体へのグラフト重
合およびエポキシ基とカルボキシレート基とのエステル
化反応があげられる。これらの反応を通じて重合体分子
間に架橋が形成される。

グラフト重合は、ラジカル開始剤の分解により、短時間
で生ずるのに対して、エステル化反応はかなりの時間を
要する。たとえば１００℃の温度で加熱しても、反応の
完結には通常２０分以上要する。

塗布−加熱乾燥工程において架橋を短時間に終了させる
方法も見出された。重合体水性溶液にエポキシ化合物を
加え、この溶液を比較的低温で加熱シ、エポキシ基とカ
ルボキシレート基の反応をあらかじめ行なう。　この場
合、モノエポキシ化合物が選ばれる。　この反応は、６
０〜８０℃の温度で１〜２時間でほぼ終了する。常温で
長時間放置してもよい。反応によって重合体に重合性不
飽和基が側鎖として導入される。生成重合体は水性溶液
として得られる。反応により粘度の著しい変化は認めら
れない。この溶液にラジカル開始剤を加え、基材に塗布
する。塗膜の加熱乾燥過程で、重合体側鎖不飽和基の重
合反応によって、短時間で架橋が形成される。

重合体水性溶液の塗布は公知の方法で行われ、特に高粘
度用塗工機が用いられる。

本発明に用いられる基材は特に制限されないが、紙、不
織布などの多孔性シートが多用される。

作用 本発明の被膜は高吸水性樹脂からなり、水に実質的に不
溶であるが、高度の吸水能を有する。被膜は基材からは
く離してフィルムの形態で取得することも可能であるが
、通常多孔性シート基材に施され、吸水性不織布などの
吸水材料を提供する。

実施例１゜ カルボキシル基の７５チがナトリウム塩として中和され
たポリアクリル酸の濃度１０チの水溶液（２５℃におけ
る粘度２８万センチボイズ）１００部にグリシジルメタ
クリレート０．１部、過硫酸力１７０．１部を加えて溶
解した。この水溶液をパルプ系不織布（ペーパータオル
）の片面に重合体塗布量が２０　ｆ／ｒｄになるように
ナイフコータ一方式で塗布した。

次に塗布物を１００℃の乾燥器中で６０分加熱して乾燥
した。生成物を１０ｃｒｎＸ１０ｚの大きさに切断して
水中に３０分間浸漬した後、水切りして重量を測定し、
一方塗布しない不織布を同様知処理し、重量の差から樹
脂の吸水能を求めた。試料は６６りの吸水能を有し、こ
れより樹脂は自重の２８０倍の水を吸収することがわか
る。

実施例２゜ 実施例１．０ポリアクリル酸水溶液１００部にグリシジ
ルアクリレ−８０，１部を加えて溶解し、密閉容器に入
れ、７０℃の温度で１２０分加熱した後室温に冷却して
から、過硫酸アンモノ０．１部を加えて溶解した。この
水溶液を重合体塗布量が２２９／Ｗ？になるように実施
例１．と同様に不織布に塗布した。

塗布物を１２０℃の乾燥器中で１０分間加熱乾燥した。

生成物を１０ｚＸ１０ｍの大きさに切断して実施側受同
様に吸水能を測定した。この試料は８２９の吸水能を有
し、これより樹脂の吸水倍率は３３０倍と求められた。

効果 実施例にみられる如く、本発明の方法に゛より、高度の
吸水能を有する重合体被膜が得られ、吸水性不織布など
の吸水材料を提供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カルボキシレート基含有重合体、エポキシ基含有
   重合性不飽和化合物およびラジカル開始剤を含んでなる
   水性溶液を基材に塗布し、塗膜を加熱乾燥して該重合体
   に架橋を形成させることを特徴とする吸水性被膜の製造
   方法。
2. （２）水性溶液が、カルボキシレート基含有重合体およ
   びモノエポキシ基含有重合性不飽和化合物を含む溶液を
   加熱し、カルボキシレート基とエポキシ基をあらかじめ
   反応させた後、ラジカル開始剤を添加してなる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。