JPH0611532B2 - 吸水性シ−ト積層体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は吸水性シート積層体に関する。さらに詳しくは
吸水性シートと熱可塑性プラスチックシートの積層した
吸水性シート積層体に関する。

［従来の技術］ 従来、吸水性シートの積層体は吸水性シートの性能を補
強強化を目的に作られた複合体である。吸水性シートは
吸水性樹脂粉末を不織布中へ組み込んだシートもしくは
紙層の間へサンドウイッチしたシートおよびパルプの吸
水性を利用したシートなどが知られているが、前者は吸
水性が不均一、また屈曲に対し耐久性がなく、吸水性樹
脂が剥離するなどの欠点がある。一方、後者は吸水量が
小さく吸水量の調節に難があり、共通しての欠点は、吸
水したときに膨張する方向が無いことがある。

［発明が解決しようとする問題点］ これらの欠点を改良するため手段としては積層化の方法
がある。積層化方法としては組み合わせる各層の種類に
応じて熔融ラミネートによる積層、接着剤による積層が
選択される。しかしながら、熔融ラミネート法にあって
は、吸水性樹脂の種類によって吸水倍率が低下する。ま
た接着剤による積層法はシートの吸水性樹脂の付与率に
制約があり、シートが接着剤層に化学変性を受け硬化す
るという欠点がある。

本発明の目的は、これらの欠点を改良し、優れた吸水性
および保水性を有し、また形状安定性の良好な吸水性シ
ートを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、上記の目的は、側鎖をカルボキシル基
および陽イオンと結合したカルボキシラト基を含有する
水溶性の合成重合体(A)および多価エポキシ化合物およ
び多価アミン化合物からなる群より選ばれた多官能性化
合物(B)の混合物を不織布に塗布し、該不織布の上また
は中で前記２種の化合物を架橋反応させて得られた吸水
性シート(I)並びに熱可塑性プラスチックシート(II)を
少なくとも各１層以上積層してなる吸水性シート積層体
によって達成される。

この吸水性シート積層体は、吸水量を300g/m²以上、好
ましくは300〜30000g/m²、前記の混合物の塗布量を坪量
10〜300ｇ／m²の範囲で用途により自由に調節できる。

本発明において好ましく用いられる側鎖にカルボキシル
基および陽イオンと結合したカルボキシラト基を含有す
る水溶性の合成重合体としては、カルボキシル基または
カルボキシル基に誘導しうる基を炭素−炭素の主鎖に側
鎖として含有する重合体（以下、カルボキシル基含有重
合体と記すことがある）に塩基性物質を反応させて得ら
れた部分中和物が挙げられる。カルボキシル基含有重合
体としては無水マレイン酸またはその誘導体（以下、こ
れらをまとめて無水マレイン酸類と記すこともある）と
α−オレフイン、不飽和エーテル、不飽和エステル、不
飽和アミド、不飽和ニトリルもしくは不飽和カルボン酸
エステル（ただし、マレイン酸は除く）（以下、これら
をまとめて不飽和化合物類と記すこともある）との共重
合体（以下、無水マレイン酸系共重合体と記すこともあ
る）またはアクリル酸もしくはメタクリル酸を主成分と
する重合体（以下アクリル酸重合体と記すこともある）
が好ましく用いられる。

ここでα−オレフインとは直鎖状または分岐状の炭素数
２〜12、好ましくは２〜８の脂肪族または芳香族の不飽
和炭化水素を意味し、その例としてはエチレン、プロピ
レン、ブテン−１、ブテン−２、イソブチレン、ｎ−ペ
ンテン、イソプレン、２−メチル−１−ブテン、ｎ−ヘ
キセン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−
ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、２−エチル−１
−ブテン、ジイソブチレン、１，３−ブタジエン、１，
３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、１，３−オ
クタジエン、２−メチル−４−ジメチル−１−ペンテ
ン、２−メチル−４−ジメチル−２−ペンテン、スチレ
ンまたはα−メチルスチレンが挙げられる。これらは混
合物で用いることができ、その代表的な例としてはイソ
ブチレンを主体とするリターンＢ・Ｂが挙げられる。

無水マレイン酸と共重合するα−オレフイン以外の不飽
和化合物としては、メチルビニルエーテルなどの不飽和
エーテル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの不飽
和エステル、アクリロニトリルなどの不飽和ニトリル、
アクリルアミドなどの不飽和アミド、アクリル酸エステ
ルなどの不飽和カルボン酸エステルが挙げられる。これ
らは併用することができる。

また、無水マレイン酸の誘導体としてはマレイン酸、マ
レイン酸モノエステルマレイン酸ジエステル、マレイン
アミド、マレインイミドが挙げられる。

無水マレイン酸系共重合体における不飽和化合物類と無
水マレイン酸類との組成比は、塩基性物質と反応させた
ときに水に溶解する割合であればどの程度であってもよ
い。本発明において好ましく用いられるエチレン、イソ
ブチレン、スチレンまたはメチルビニルエーテルと無水
マレイン酸類の共重合体である場合無水マレイン酸類１
モルに対して不飽和化合物類１〜３モルの割合であり、
特に本発明ではその比が約１：１ある交互共重合体が好
ましく用いられる。

このような無水マレイン酸系共重合体は、１種または２
種以上組み合わせて使用することができる。これらの共
重合体の分子量はジメチルホルムアミド溶液中、30℃で
測定した極限粘度〔η〕が0.1〜８（dl/g）、特に好ま
しくは0.5〜５（dl/g）に相当するものが望ましく使用
される。極限粘度が0.1より小さくなると架橋速度が非
常に小さくなり、吸水倍率の大きな樹脂が得られにく
い。一方、８より大きくなると溶液にしたときの溶液粘
度が大きいため、作業性または製造上に問題がある。

また、アクリル酸系重合体とはアクリル酸またはメタク
リル酸を主成分とする単量体を水または有機溶媒などの
溶液中で重合して得られた重合体、ポリアクリル酸エス
テル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミドなどを
加水分解して得られたものが包含される。なお、アクリ
ル酸系重合体には共重合可能な不飽和化合物が少量共重
合されていてもよい。

これらのアクリル酸系重合体の分子量は、電解質を含む
水溶液中で30℃で測定した極限粘度〔η〕が0.1〜８（d
l/g）、特に好ましくは0.5〜５（dl/g）に相当するもの
が望ましく使用される。

これらのカルボキシル基含有重合体の中でも反応溶液の
粘度が低く、高濃度での反応が可能であり、また得られ
る吸水性樹脂の耐久性が優れるという点からα−オレフ
イン−無水マレイン酸共重合体、とりわけイソブチレン
−無水マレイン酸共重合体が最も好ましい。

これらのカルボキシル基含有重合体は、溶剤、好ましく
は水または水を主体とする混合溶液の存在下に塩基性物
質と反応させることによってカルボキシル基および陽イ
オンと結合したカルボキシラト基を含有する水溶性の重
合体、すなわちカルボキシル基含有重合体の中和物とさ
れる。

ここで用いられる塩基性物質とは、アルカリ金属、アル
カリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、アンモニ
ア、モノアミン、モノアミノアルコールなどである。カ
ルボキシル基含せ有重合体に対する塩基性物質の反応割
合はカルボキシル基またはカルボキシル基に誘導しうる
基の45〜90％、好ましくは50〜70％がカルボキシラト基
になる割合、換言すれば中和度が0.4〜0.9、好ましくは
0.45〜0.7となる割合にあるのが望ましい。吸水性シー
トの使用時のpHが中性領域であることを必要とする場合
には中和度が0.45〜0.7であるのが好ましい。

本発明において用いられる多官能性化合物としては多価
エポキシ化合物および多価アミン化合物であり、多価エ
ポキシ化合物とは分子中に２個以上のエポキシ基を有す
る親水性、特に好ましくは水溶性の化合物が好ましく、
その例としてはエチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロ
ピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジ
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、ポリプロピレングリコールジグリシジル
エーテルなどが挙げられる。また多価アミンとしては分
子中に２個以上のアミノ基を有する水溶性の化合物が好
ましく、その例とてはエチレンジアミン、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘ
キサミンなどの直鎖状または分岐を有する分子量10000
までのポリエチレンイミンが挙げられる。

多官能性化合物のカルボキシル基含有重合体の中和物10
0重量部に対する使用割合は、該中和物または多官能性
化合物の種類によって異なるが、通常0.05〜10重量部、
好ましくは0.2〜５重量部の範囲である。

カルボキシル基含有重合体の中和物と多官能性化合物と
の混合物はそれらを溶解する溶剤の中で混合することに
よって調製される。この際、溶剤としては水または水を
主体とする混合溶剤を使用するのが好ましいが、カルボ
キシル基含有重合体からその中和物を調製する際に調製
した中和物の水溶液を用いるのが製造上経済的かつ便利
である。混合物を調製する際には、染料、顔料、充填
剤、架橋促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート
剤、防カビ剤、殺菌剤などを配合してもよい。混合物に
おける固形分濃度は５〜40重量％程度が好ましい。

本発明において吸水性シートは、カルボキシル基含有重
合体の中和物と多官能性化合物との混合物の溶液を不織
布に塗布し、乾燥、熱処理を行うことによって得られ
る。

本発明において使用される不織布は前記混合物の溶液を
十分吸収し、乾燥、熱処理しても変質せず、水に膨潤し
ても形状の変化および強度低下を引き起こさないもので
あることが必要である。不織布の素材は木綿、レーヨン
などの親水性繊維のみならず、ポリエステル繊維、ナイ
ロン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維などの各
種合成繊維が好ましく、これらは単独または複合して用
いられる。不織布は細孔を有していてもよい。その厚さ
は特に限定されるものではないが、坪量が20〜300g/m²
が好ましい。

このようにして得られた吸水性シートは熱可塑性プラス
チックシートと積層されて吸水性シート積層体とされ
る。積層化方法としては２種のシート熔融ラミネートす
る方法、接着剤による積層方法が採用される。本発明に
おいては使用する吸水性シートの吸収能が熱によって損
なわれにくいので溶融ラミネート採用される。

本発明において好ましく用いられる熱可塑性プラスチッ
クのシホトとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、その鹸化物などのシートが挙げられ
る。これらのシートは細孔を有していてもよい。また染
料、顔料で着色されていてもよい。シートの厚みとして
は特に限定されるものでないが、通常、0.01〜1mmの範
囲にあるのが好ましい。

積層体の構造は吸水性シートと熱可塑性プラスチックシ
ートとが各１層の積層した２層構造、吸水性シート／熱
可塑性プラスチックシート／吸水性シートまたは熱可塑
性プラスチックシート／吸水性シート／熱可塑性プラス
チックシートのサンドイッチ構造あるいはこれらの２層
または３層をさらに積層した多層構造がある。熱可塑性
プラスチックシートを少なくとも２層有する構造の場合
には、幾つかの層のプラスチックシートは細孔を有して
いるのが好ましい。

而して作られた吸水性シート積層体は、吸水性および保
水性、屈曲耐久性が良好で、かつ毛羽立ちのない表面の
美しいことを特徴とし、吸水に方向性を持った性能を有
し、吸水したときの形状安定性も良好である。また、適
度な剛性を持ち、従来にない薄層化、軽量化もできる利
点を併せ持っている。

本発明にかかる吸水性シート積層体は、その特徴を活か
して生理用品、おむつ、建材、壁材、農園芸用ハウス、
農水産物のバックシート、電線ケーブルの水防止材、コ
ンテナーの結露防止材、コンクリートの養生材、芳香剤
の担持体などに用いることができる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はそれらによって何ら限定されるものではない。

実施例１ イソブチレン−無水マレイン酸共重合体〔ジメチルホル
ムアミド中、30℃での極限粘度1.01、共重合体のモル比
イソブチレン：無水マレイン＝1:1、クラレイソプレン
ケミカル（株）製、イソバン−10〕100重量部、水酸化
ナトリウム27重量部および水373重量部を混合して加熱
溶解し、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体のナト
リウム中和物（中和度0.52）の均一な水溶液を調製し
た。次いで前記水溶液500重量部にグリセリンジグリシ
ジルエーテル２重量部を添加し、十分混合した。なお、
この混合物溶液の一部から吸水性樹脂を作製したとこ
ろ、その樹脂は自重の68倍の蒸留水を吸収しうるもので
あった。

上記の混合物溶液の固形分濃度を12重量％に希釈し、細
孔を有するレーヨン不織布（細孔が全表面積の20％を占
め、坪量40g/m²）にバーコーターを用いて混合物溶液を
塗布し、風乾燥105℃で２時間熱処理を行なって吸水性
シートを作製した。

次いで、押出成形機を用いて熱可塑性ポリエチレンを上
記吸水性シートの片面に熔融コートし、プレスで圧着し
て吸水性シート積層体を得た。

このようにして得られた吸水性シート積層体の吸水量に
ついて調べた結果を第１表に示す。また形状安定性およ
び表面の平滑性について調べたところ、それらはともに
優れたものであった。

［発明の効果］ 本発明の吸水性シート積層体は優れた吸水性および保水
性を有し、また形状安定性の良好なものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側鎖にカルボキシル基および陽イオンと結
   合したカルボキシラト基を含有する水溶性の合成重合体
   (A)および多価エポキシ化合物および多価アミン化合物
   からなる群より選ばれた多官能性化合物(B)の混合物を
   不織布に塗布し、該不織布の上または中で前記２種の化
   合物を架橋反応させて得られた吸水性シート(I)並びに
   熱可塑性プラスチックシート(II)を少なくとも各１層以
   上積層してなる吸水性シート積層体。
2. 【請求項２】合成重合体が無水マレイン酸とα−オレフ
   イン、不飽和エーテル、不飽和エステル、不飽和アミ
   ド、不飽和ニトリルもしくは不飽和カルボン酸エステル
   との共重合体またはアクリル酸もしくはメタクリル酸を
   主成分とする重合体に塩基性物質を反応させて得られた
   部分中和物である特許請求の範囲第１項に記載の積層
   体。
3. 【請求項３】吸水性シートが300g/m²以上の蒸留水を吸
   収するの吸水能を有する特許請求の範囲第１項記載の積
   層体。