JPH0258103B2

JPH0258103B2 -

Info

Publication number: JPH0258103B2
Application number: JP6310581A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Morimoto; Ryuhei Takigawa; Yutaka Inagaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1981-04-24
Publication date: 1990-12-06
Also published as: JPS57178746A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、粉体状又は粒体状の吸水性ポリマー
の利用方法に係る。さらに詳しくは、吸水性ポリ
マーを特定の有機性バインダーを用いて基体に固
定化することによつて、吸水膨潤したゲルが水中
に溶出することのない吸水製品を提供することで
ある。従来から、吸水性ポリマー粉末を基体に固定す
ることに関しては、機械的に吸水性ポリマー粉末
を紙、不織布等の基体に埋め込む方法が使用され
ている。然るに前記方法にては、吸水性ポリマー
粉末が基体に固定化されていないために、吸水時
に吸水膨潤したゲルが基体から離れて行き、不都
合であつた。さらに又、このような物理的固定法
においては、製品から吸水性ポリマー粉末が脱落
し易く、表面平滑である基体には、適用できない
等の欠点があつた。さらに、又、上記方法の他
に、水または、これに類似するものによる吸水性
ポリマーの固定化方法がある。（USP4156664）
この方法は、吸水性ポリマーを水に投入して吸水
膨潤させて、ゲル状にした後、これを水または低
濃度のエマルジヨン溶液中に微分散させる。この
分散液を基体上に固定する際、吸水性ポリマーの
吸水能力は、一般に自重の数十倍から数百倍にも
達するため、製造時の乾燥効率が非常に悪く、多
量の熱エネルギーを消費する上、長時間の加熱に
より製品の吸水能力の低下や、着色を来たし好ま
しくない。上記２件の公知例による吸水製品は、いずれも
吸水時の膨潤ゲルを固定させることは出来ず、複
合体構造のように、吸水表面を不織布等の材料で
別途カバーしないかぎり基体からの吸水ゲルの溶
出はさけられなかつた。この点を改良するための方法について、本発明
者等は有機性バインダーを用いた吸水性ポリマー
の固定方法に関しすでに出願を行なつている。
（特願昭56−005649（特開昭57−119879号公報参
照））本発明は、この方法に、さらに改良を加えたも
のである。すなわち、吸水性ポリマーの固定に使
用される有機性のバインダーが、分子中にカルボ
ニル基を少なくとも1.0重量％以上含有する有機
溶剤可溶性、かつ、熱可塑性であるところのカル
ボニル基含有高分子化合物とワツクス類からなる
組合わせが吸水ゲルの固定に非常に有効であるこ
とが見出された。上記バインダーを用いて吸水性ポリマー粉末を
基体に固定させた製品は、水に浸セキした時に、
吸水性ポリマー粉末を覆つている上記バインダー
が水を通過させて内部に存在する吸水性ポリマー
粉末を膨潤させる能力を有するものである。さら
に膨潤ゲルの成長にともなう、ゲル体積の膨張に
対応して、前記バインダー樹脂被膜は薄膜状に伸
びてその面積を広げて行き、最終的には、十分水
で膨潤した吸水性ポリマーがバインダー樹脂の薄
膜で覆われた状態を呈し、吸水が完了する。本発明の吸水製品は、従来の、単純に吸水性ポ
リマーが固定化された製品と異なり、吸水膨潤し
ても、吸水性ポリマーが基体に固定化されている
ために、脱落しない上、乾燥雰囲気において元の
状態に回復する等の種々のすぐれた特長を呈する
ものである。本発明の製品を、土中埋設シートに
応用すると、極めて効果的である。例えば、農業
用の上記シートは、雨によるゲルの流出がなく、
長期間の使用に耐えることができる。その他、液
体、あるいは気体中の水分除去用に本発明による
吸水製品を使用する場合には、いずれも耐久性が
すぐれ、反復使用が可能である等の特長を与える
ことができる。なお、本発明に於て、吸水性ポリマーと称する
ものは、β−デンプン、寒天等の天然物、部分架
橋されたポリオキシエチレン、デンプン−ポリア
クリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、
部分的に架橋されたデンプン−ポリアクリル酸グ
ラフト共重合物、および、その親水性塩（例え
ば、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩
等）、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、ポリビニルトルエン
スルホン酸塩等の部分架橋反応物の粉末が挙げら
れる。前記の各種の吸水性ポリマーの中、特に吸水力
および保水力の点から、部分架橋ポリオキシエチ
レン、デンプン−ポリアクリロニトリルグラフト
共重合体の加水分解物、部分架橋デンプン−ポリ
アクリル酸グラフト共重合体およびその親水性塩
が望ましい。また、本発明に於いて、有機性バインダーとし
て使用されるものは、下記の２種類の必須成分か
らなる混合物である。すなわち、第１の必須成分
とは、分子中にカルボニル基を少なくとも1.0重
量％以上含有する有機溶剤可溶性かつ、熱可塑性
であるところのカルボニル基含有高分子化合物で
あり、また、第２の必須成分としては、ワツクス
類である。第１の必須成分である前記高分子化合
物の例としては、ダイマー酸ベースのポリアミド
樹脂に代表される可溶性ポリアミド樹脂、熱可塑
性ポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、変性エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸
ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−無水
フタル酸共重合体、酢酸ビニル−ビニルピロリド
ン共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、
（メタ）アクリル酸または、および、（メタ）アク
リル酸エステルからなる重合体、または共重合
体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、セルローズ誘導
体等から選ばれた１種又は２種以上の混合物があ
る。また、第２の必須成分としては、ワツクス類が
使用される。前記の高分子化合物が多かれ少なか
れ親水性を有しているのに対し、第２の必須成分
は阻水性を有する。前記ワツクス類の例としては、ガムロジン、ト
ール油ロジン、ロジングリセリンエステル、水添
ロジン、水添ロジングリセリンエステル、重合ロ
ジン等のロジン類、パラフインワツクス、マイク
ロクリスタリンワツクス、石油樹脂、低分子量ポ
リスチレン、α−オレフシンオリゴマー、ポリブ
テン、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエ
チレン、キシレン樹脂、クマロン樹脂、ケトン樹
脂、塩素化パラフインワツクス、α−メチルスチ
レン−ビニルトルエン共重合体、ステアリン酸グ
リセライド、アミドワツクス、等がある。本発明に使用する、有機性バインダーのうち、
カルボニル基含有高分子化合物中のカルボニル基
の含量は、少なくとも1.0重量％以上が好ましく、
これ以下の含量になると、親水性が低く、本発明
による吸水製品が吸水時にゲルを固定する能力を
失なつてしまう。さらに、前記カルボニル基含有
高分子化合物とワツクス類の混合比率は下記の通
りである。カルボニル基含有高分子化合物 60〜99重量部ワツクス類１〜40重量部上記混合比率は、有機性バインダーの親水性
と、阻水性の程度によつて好適な値が決定され、
ワツクス類が１重量部以下であれば、バインダー
中での阻水部分が機能するに至らず、又、40重量
部以上になると、阻水性が強すぎ、吸水製品が吸
水時に撥水性を呈し、吸水効率の低下をきたす。本発明の有機性バインダーは、上述したごと
く、親水性と阻水性成分がお互いに影響し合い、
浸水時の水透過性を促進すると同時に、水による
有機性バインダーの軟化が起こり、結果として膨
潤ゲルを包み込むようにバインダー被膜がふくら
んで行く。したがつて有機性バインダーが余り剛
性の強い組合わせである場合には、適当な可塑剤
を選び、常温に於ける伸びを大きくする方が好ま
しい。次に本発明の吸水性ポリマーの固定方法に関す
る実施の態様を詳細に説明する。まず、前記バイ
ンダー混合物をそれぞれに適合した有機溶剤に溶
解させて、バインダー溶液として使用する。次い
で、吸水性ポリマー粉末とバインダー溶液とを混
合し、バインダー溶液中に吸水性ポリマーが分散
した懸濁液を作る。前記の吸水性ポリマーと有機
性バインダーとの混合比は、吸水性ポリマーを固
定する基体の種類、用途等により種々異なるの
で、特に限定しないが、吸水性ポリマーが１重量
部に対し、有機性バインダーが0.01〜50重量部の
範囲が好ましい。前記懸濁液の製造の際には、要
すれば、ミキシングロール、ボールミル、サンド
ミル、ホモジナイザー等の分散機を使用すること
ができる。上記のバインダー溶液中に、必要に応じ、防腐
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散安定剤、着
色剤、増量剤等を添加する。次に前記の懸濁液を、吸水性ポリマーを固定す
る基体に塗装するのであるが、前記の基体として
は、例えば、繊維、布、不織布、紙、木材、金属
および金属箔、プラスチツク、プラスチツクフイ
ルム、プラスチツクフオーム、ガラス、皮革等の
１種、又は、２種以上の複合体が使用できる。また、懸濁液の塗布方法は、通常使用される塗
布方法、例えば、デイツプ、スプレー、ロールコ
ート、カーテンフローコート、刷毛塗り、ローラ
ー塗り、静電塗装等のうち、基体の種類により適
当のものを選定する。次に懸濁液を塗装した基体
を加熱乾燥炉、加熱ロール、風乾のうち適当な乾
燥工程を経て乾燥せしめる。以上のようにして得られた吸水性基体、即ち、
製品は前記の懸濁液中の吸水性ポリマーの濃度や
塗布層の厚さを調節することにより希望する吸水
能力や乾燥による復元性を有する製品を作ること
ができる。次に、本発明の吸水性ポリマーの固定方法の実
施例および比較例を示す。実施例１熱可塑性ポリエステル樹脂“バイロン200”40
部、“バイロン500”60部（いずれも東洋紡績(株)）
およびα−メチルスチレン−ビニルトルエン共重
合体“ピコテツクス100”（エツソ化学(株)）10部を
酢酸エチル257部と混合し、均一に溶解させて、
バインダー溶液を得た。ついで、このバインダー
溶液の中へ、吸水性ポリマー粉末（SGPポリマ
ー、ヘンケル日本(株)）を110ｇかきまぜながら加
え、懸濁液を得た。基体として、ポリエチレンテ
レフタレートフイルム（75μ）を用い、バーコー
ターを使用して前記懸濁液を塗布した。なお、こ
の懸濁液は、使用前に固形分が30％になるよう酢
酸エチルで希釈したものを用いた。ついで、110
℃の加熱炉に３分間を要して乾燥させ、吸水製品
を得た。この様にして得られた吸水製品中の吸水
性ポリマーの含量は、15ｇ／m²であつた。比較実施例１実施例１と同様の方法で、今度はバインダーの
組み合わせを変更させて、下記の吸水製品を製造
した。

【表】比較実施例２ (1) 従来の粉末散布方法ボリエステルフイルム（75μ厚）上に吸水性
ポリマー粉末を15ｇ／m²の割合いで散布し、そ
の上に少量の水をスプレーし、ついで薄い不織
布を重ね合わせて圧着した。 (2) 従来の水による膨潤方法アクリル系エマルジヨンを水で希釈して、固
形分４％とし、これに吸水性ポリマー粉末を
徐々に加えながら急速撹拌して、膨潤ゲルを細
かく砕き、最終的に１％の吸水性ポリマーを含
む液を作る。次に(1)で使用したものと同じフイ
ルムに上記の液を厚さ1.5mmに塗布し、80℃の
熱風乾燥炉で２時間乾燥した。塗布された吸水
性ポリマー量は15ｇ／m²であつた。試験方法 (A) 吸水効率試料を水中に浸漬し、吸水量が平衝に達した
時の値、吸水性ポリマー１ｇ当りの吸水量
（ｇ）で表わす。 (B) 膨潤ゲルの保持率 10×10cmの試料を垂直状態で水中に浸漬し２
時間後、吸水が終了した時のW₀と、48時間後
の重量Ｗとの重量変化Ｗ／W₀×100（％）。 (C) 製品の可撓性 (D) 製品のヒートシール性上記の比較試験結果は表１および表２の通りで
ある。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１吸水性ポリマー粉末を、有機性バインダーを
用いて基体に固定化する際に、上記バインダーが (1) 分子中に、カルボニル基を少なくとも1.0重
量％以上含有する有機溶剤可溶性かつ、熱可塑
性であるところの、カルボニル基含有高分子化
合物 60〜99重量部 (2) ワツクス類１〜40重量部を、必須成分とする混合物からなることを特徴と
する、吸水性ポリマーの固定方法。