JPH07121976B2 - 吸水性複合体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 産業上の利用分野 本発明は、吸水性ポリマーと成形した繊維質基体とから
なる吸水性複合体の製造法に関するものである。更に詳
しくは、本発明は、アクリル酸系モノマー、多官能アク
リレート系架橋剤及び酸化性のラジカル重合開始剤を含
有する水溶液を成形した繊維質基体に施し、しかる後こ
れに還元剤を添加して、該アクリル酸系モノマーを重合
させることからなる、高吸水性ポリマーが成形した繊維
質基体に固定された吸水性複合体の製造法に関するもの
である。

本発明の製造法で得られる吸水性複合体は、吸水性に優
れ、特に吸水速度が大きく、しかも高吸水性ポリマーが
繊維質基体に安定性良く固定されているので、各種の吸
水性材料の製造に有利に使用することができる。

従来技術 従来、紙、パルプ、不織布、スポンジ状ウレタン樹脂等
は、保水剤として生理用ナプキン、紙オシメ等を始めと
する各種の衛生材料及び各種の農業用材料等として使用
されてきた。しかし、これらの材料はその吸水量が自重
の10〜50倍程度に過ぎないので、多量の水を吸収又は保
持させるためには多量の材料が必要であって、著しく崇
高になるばかりでなく、また吸水した材料を加圧すると
簡単に水分を放出する等の欠点があった。

この種の吸水材料の上記欠点を改善するものとして、近
年、高吸水性の種々の高分子材料が提案されている。例
えば、澱粉のグラフト重合体（特公昭53−46199号公報
等）、セルロース変性体（特開昭50−80376号公報
等）、水溶性高分子の架橋物（特公昭43−23462号公報
等）、自己架橋型アクリル酸アルカリ金属塩ポリマー
（特公昭54−30710号公報等）等が提案された。

しかしながら、これらの高吸水性高分子材料は、その吸
水性能はかなりの高いレベルを有するものの、殆んどが
粉末状として得られるために、例えば生理用ナプキン、
紙オシメ等の衛生材料として使用するにはティッシュ、
不織布、綿等の基材上に均一状に分散させる必要があ
る。しかしながら、そのような方法で分散させたポリマ
ー粉末は基材上に安定良く固定することが困難であっ
て、分散後に一部局所に集合化することが多く、また吸
水後の膨潤ゲルも安定性良く基材上に固定されずに基材
から容易に移動してしまう。このために、これを例えば
紙オシメに使用したとき、放尿後の吸水体は「ごわご
わ」した状態となり、極めて着用感の悪いものとなって
しまう。また、上記の様な粉末状ポリマーを基材に分散
させて吸収体を得る方法では、粉末の取扱いに伴う煩雑
さおよび均一な分散を効率良く行う上でのプロセス上の
問題等により、コスト的にも極めて割高となっている。

これらの問題を解決する一つの方法として、アクリル酸
系モノマー水溶液を成形した繊維質基体に予め決めた模
様状に施して複合体を製造し、これに電磁放射線又は微
粒子性イオン化放射線を照射して、アクリル酸系モノマ
ーを高吸水性ポリマーに転換させて吸水性複合体を製造
する方法が報告されている（特公表57−500546号公
報）。この方法によれば、上記の粉体を取扱う上での均
一な分散化及び基材上への安定した固定化の点ではかな
りの改良がみられるものの、高吸水性ポリマーに転換す
るに当って、電磁放射線又は微粒子性イオン化放射線を
使用する為に、この特定のモノマーに生得的な高吸水性
のポリマーが過度に架橋化反応を受け易く、その結果、
得られる複合体は吸収体としての性能、特に吸水能、が
著しく小さく、通常前記粉末状高吸水性ポリマーを使用
した場合に比べて半分以下となってしまう欠点があるよ
うに思われる。また、プロセス的にも上記の様な放射線
発生装置を取扱いに伴う安全性、コスト面等に安価な方
法とは言い難い。

また、最近、特開昭60−149609号公報には、アクリル酸
塩系モノマー水溶液を予め吸水性有機材料に含浸させた
後、水溶性ラジカル重合開始剤又は水溶性ラジカル重合
開始剤と水溶性還元剤を霧状にして添加して重合させる
吸水性複合体の製造法が提示されている。しかしなが
ら、この方法では、アクリル酸系モノマーを吸水性有機
材料に含浸させた後、水溶性重合開始剤を添加するた
め、たとえ重合開始剤を霧状にしても「重合むら」が起
って、モノマーを完全に重合させることは極めて難かし
く、その結果、残存モノマーが多量となっており、安全
上問題が多く又性能的にも特に吸水能において小さくな
る等の欠点があるように思われる。

考えられる解決策 このような背景下、本発明者等は既に特願昭60−238421
号明細書に、少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマー
水溶液と、酸化性のラジカル重合開始剤を均一混合後、
繊維質基体に施し、しかる後にアミン類又は還元剤を施
し、重合させることを特徴とする高吸水性ポリマーと成
形した繊維質基体とからなる吸水性複合体の製造方法を
提案した。この方法では、「重合むら」が殆んどなく、
重合が容易に進み且つ吸水能も大きいものが得られるこ
とが判明したが、これを更に詳細に検討の結果、アクリ
ル酸系モノマーに特定の架橋剤を存在させ、更にある制
御された重合条件を採用することにより、特に吸水速度
が特段に改良されることが判明した。

〔発明の概要〕

発明の目的 本発明は、前記特願昭60−238421号明細書、特公表57−
500546号公報および特開昭60−149609号公報に記載され
た吸水性複合体の製造法をさらに改良して、吸水性能が
優れ、特に吸水速度が特段に大きな吸水性複合材料を温
和な条件下で極めて容易に製造する方法を提供しようと
するものである。

発明の構成 本発明者等は、前記の問題点を解決する目的で種々研究
を重ねた結果、前記アクリル酸系モノマー、特定の多官
能アクリレート系架橋剤及び酸化性ラジカル重合開始剤
を含有する水溶液を成形した繊維質基体に施し、しかる
後に還元剤を霧状にして施すことにより、極めて短時間
に重合が終了し、残存モノマーが殆どなく、特に吸水速
度が特段に大きく、しかも高吸水性ポリマーが繊維質基
体に安定性良く固定された吸水性複合材料が極めて容易
にかつ安価に得られることを見出して本発明に到達し
た。

すなわち、本発明による吸水速度の改良された吸水性複
合体の製造法は、下記の工程（Ａ）〜（Ｂ）の結合から
なること、を特徴とするものである。

（Ａ） 下記の成分（イ）〜（ハ）を含有する水溶液
を、成形した繊維質基体に施す工程。

（イ） カルボキシル基の20％以上がアルカリ金属塩ま
たはアンモニウム塩に中和されているアクリル酸を主成
分とする重合性単量体、 （ロ） １分子中に重合性ビニル基を３個以上有する
（メタ）アクリレート系化合物からなる架橋剤、 （ハ） 酸化性ラジカル重合開始剤、 （Ｂ） この繊維質基体に施された重合性単量体に還元
剤を施して該重合性単量体を重合させて、該重合性単量
体由来の重合体と繊維質基体との複合体を形成させる工
程。

発明の効果 本発明の吸水性複合体の製造法は、以下の点において著
しい特徴を有するものである。

（ａ） 用いる架橋剤がアクリル酸系モノマーと効率良
く反応し、得られたポリマーが適度の架橋構造及び架橋
分布をもつ樹脂である為に吸水性にすぐれ、特に吸水速
度が大きいこと（ｂ）酸化性ラジカル重合開始剤が前記
に示した多官能（メタ）アクリレート系架橋剤及びアク
リル酸系モノマー水溶液中に予め溶解され、この中に還
元剤を施して重合させることにより、ポリマー中の残存
モノマー量が極めて少く、重合操作も容易でまた常温付
近と温和な条件で極めて短時間に重合が終了すること。

従って、本発明の製造方法によって得られる吸水性複合
体は、後述する本願の実施例及び比較例から明らかなよ
うに前記特願昭60−238421号明細書、特公表57−500546
号公報、及び特開昭60−149609号公報に示された方法よ
り吸水性能が大きく、特に吸水速度が特段に大きいこと
がわかる。更にその形態がシート状である為に、従来使
用されてきた粉体状高吸水性樹脂に比し取扱いが容易
で、安価である為に、生理用ナプキン、紙オシメ等各種
の衛生材料の製造に有利に使用できる。また、その優れ
た吸水性能、取扱い性を利用して、最近注目されてきた
土壌改良剤、保水剤等をはじめとする園芸陽又は農業用
の各種の材料の製造にも使用することができる。

〔発明の具体的説明〕

アクリル酸系モノマー 本発明に用いられるアクリル酸系モノマー、すなわち成
分（イ）は、アクリル酸を主成分とするが、その20％以
上が、好ましくは50％以上が、アルカリ金属塩又はアン
モニウム塩に中和されているものである。その部分中和
度が20％未満であると生成ポリマーの吸水性能が著しく
低下するので好ましくない。

また本発明では、上記アクリル酸系モノマー以外にこれ
らと共重合可能な単量体、例えば（イ）メタクリル酸、
イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリロイ
ルエタンスルホン酸、２−アクルロイルプロパンスルホ
ン酸及びその塩類、（ロ）イタコン酸、マレイン酸、フ
マール酸等のジカルボン酸類のアルキル又はアルコキシ
エステル類、（ハ）ビニルスルホン酸、（ニ）アクリル
酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル等、
（ホ）（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルエステル、
（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルエステル、
（ヘ）ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト、（ト）アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N′
−ジメチルアクリルアミド、N,N′−ジメチルメタクリ
ルアミド、（チ）２−ビニルピリジン、４−ビニルピリ
ジン等の一種あるいは二種以上のモノマーも吸水性能を
損なわない範囲で併用も可能である。

本発明での「重合性モノマー」はアクリル酸（そのうち
の20％以上は塩の形態である）を主成分とするものであ
るから、上記の共重合性単量体の添加量は、一般的には
50モル％未満であり、好ましくは20％以下が採用され
る。

なお、アクリル酸をはじめとする上記のような酸モノマ
ーの中和にはアルカリ金属の水酸化物や重炭酸塩等又は
水酸化アンモニウム等が使用可能であるが、好ましいの
はアルカリ金属水酸化物であり、その具体例としては水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウムが
挙げられる。工業的入手の容易さ、価格及び安全性等の
点から、水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウムが好
ましい。これらモノマーの濃度は水中で20重量％以上、
好ましくは30重量％以上である。濃度は、高ければ高い
程良いと言える。

即ち、モノマー濃度を高くすることにより、成形した繊
維質基体単位表面積当りの高吸水性ポリマー充填量が多
くなり、吸水性能の優れた複合体を得ることが出来る。
また、モノマー濃度を高くすることにより、逆に言えば
水濃度を小さく出来ることにより、乾燥時のエネルギー
を削減することが出来、コスト的にも有利となるからで
ある。

多官能アクリレート系化合物からなる架橋剤 本発明の製造法で用いられる架橋剤は、分子内に二重結
合を三個以上有する（メタ）アクリレート系架橋剤で、
前記アクリル酸系モノマーと共重合性を示し、かつ該ア
クリル酸系モノマーの水溶液にある程度の溶解性を示す
ものである。このような架橋剤の具体的例を示せば、テ
トラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ト
リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テト
ラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。

この中で、本発明で特に好ましいものとして挙げられる
ものは、テトラメチロールメタンテトラアクリレートで
ある。

このような架橋剤はそれ自身単独で或いは二種以上の混
合物としても使用できる。

これら架橋剤の使用量はアクリル酸系モノマーに対して
0.001〜10重量％、好ましくは0.01〜２重量％である。
0.001重量％以下では吸水能は極めて大きくなるものの
吸水速度が小さくなり、また吸水時の高吸水性ポリマー
のゲル強度が極めて弱いものとなる。また10重量％超加
では吸水速度や吸水ゲル強度は特段に向上するが、吸水
能がかなり小さいものとなってしまい、実用上問題とな
る。

酸化性ラジカル重合開始剤 本発明の製造方法において用いられる重合開始剤は、後
述する還元剤とのレドックス系をなすものであり、ある
程度の水溶性を示し、且つ酸化性を示すラジカル発生剤
でなければならない。この様な酸化剤としては、（イ）
過酸化水素、過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウム等の
過硫酸塩、ｔ−ブチルハイドロパーオキシドやクメンハ
イドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド類、等の
過酸化物、（ロ）その他第二セリウム塩、過マンガン酸
塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩等が挙げられるが、この
中でも過酸化水素が特に好ましい。

酸化性を示さない他の水溶性ラジカル重合開始剤、例え
ば2,2′−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩
等のアゾ化合物等の重合開始剤は、還元剤とのレドック
ス系をなさないので、本発明では用いられない。

これらラジカル重合開始剤の使用量は、モノマーに対し
て0.01〜10重量、好ましくは0.1〜２重量％、である。

還元剤 本発明の製造方法で用いられる還元剤は前記酸化性ラジ
カル重合開始剤とレドックス系を形成しうるものであ
り、ある程度の水溶性を示すものである。この様な還元
剤は、任意のものでありえるが、具体的には亜硫酸ナト
リウム、亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸塩、チオ硫酸
ナトリウム、酢酸コバルト、硫酸銅、硫酸第一鉄、及び
Ｌ−アスコルビン酸又はＬ−アスコルビン酸アルカリ金
属塩等を挙げられることができる。中でもＬ−アスコル
ビン酸又はＬ−アルコルビン酸アルカリ金属塩が特に好
ましい。

これら還元剤の使用量は、モノマーに対して0.001〜10
重量％、好ましくは0.01〜２重量％、である。

成形した繊維質基体 上記の様なアクリル酸系モノマー、多官能アクリレート
系架橋剤及び酸化性ラジカル重合開始剤を含有する水溶
液を施すべき成形した繊維質基体は、繊維をゆるく成形
したパット、カーディングもしくはエア・レイイングし
たウエブ、ティッシュペーパー、木綿ガーゼの様な織
布、メリヤス地、又は不織布でよい。「成形した」繊維
質基体とは、その繊維質基体を用品の中に組み込むため
に、切断、接合、造形等が必要になることはあるが、ウ
エブ形成作業はさらに施す必要がないものを意味する。

木材パルプ、レーヨン、木綿その他のセルロース系繊維
或いはポリエステル系繊維の様な吸収性繊維を主成分と
した繊維質基体を使用することが一般的に好ましい。し
かし他の種類の繊維、例えば、ポリエチレン系、ポリプ
ロピレン系、ポリスチレン系、ポリアミド系、ポリビニ
ールアルコール系、ポリ塩化ビニール系、ポリ塩化ビニ
ルデン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ尿素系、ポリ
ウレタン系、ポリフルオロエチレン系、ポリシアン化ビ
ニリデン系等のような繊維を成形した繊維質基体に含ま
せることも可能である。

施用方法 前記の様な少量の多官能アクリレート系架橋剤を含むア
クリル酸系モノマーの水溶液は、予め酸化性ラジカル重
合開始剤と均一に混合後、先ず成形した繊維質基体に施
される。この時、小さな点状或いは線状の周期的な模様
に施すことが好ましい。この模様は本発明の方法によっ
て製造される吸水性複合体の中にいわゆる「吸い上げ通
路」を作り出すのに使用でき、これは例えばおむつの吸
水性パッド部分の縁の回りに架橋した吸水性ポリマーか
らなる連続した線状があると、このおむつは縁周辺から
漏れることが極めて小さくなる利点がある。一般に、質
量に対するポリマー表面積の比を可能な限り大きくする
為に、非常に細かく分割された不連続の部分からなる模
様を採用することが好ましい。繊維質基体に施す方法
は、合目的的な任意の手段ないし態様によることができ
る。例えばプリント（printing）、吹付け（sprayin
g）、ノズルを通して流しかける（flowing）、キス塗布
（kiss coating）、含浸（saturating）等を挙げること
ができる。更に必要に応じ前記混合液を全体にわたる模
様状に繊維質基体へ施すことができ、その時、混合液は
繊維質基体の一面を単に塗布するのに充分な量だけ施さ
れてもよいし、或いは繊維質基体の厚みを透過するのに
充分な量で用いることもできる。

繊維質基体へ施される前記混合液の含浸量は、特に制限
はなく、用いられる吸水性複合体の製品用途により広範
囲に変化することができる。一般的には繊維質基体１重
量部に対して0.1〜1000重量部、通常0.5〜50重量部、が
採用される。

上記の様に、少量の多官能アクリレート系架橋剤を含む
アクリル酸系モノマーの水溶液と酸化性ラジカル重合開
始剤を予め均一混合した混合液は、先ず成形した繊維質
基体に施されるが、次にこの混合液が施された繊維質基
体に前記のような還元剤が施されて、重合反応が生起す
る。この時の還元剤の施用方法としては、スプレーノズ
ル等により霧状にして添加する方法があり、そのような
施用方法をとることにより、重合反応効率及び操作性等
いずれも優れた結果が得られる。

また、還元剤が常温で特に固体である場合、これらは水
溶液として施される方が好ましい。

重合条件 前述のように、少量の多官能アクリレート系架橋剤を含
むアクリル酸系モノマー水溶液と、酸化性のラジカル重
合開始剤を予め均一混合後、該混合液を繊維質基体に施
し、しかる後に還元剤を霧状にして施して重合させ、高
吸水性ポリマーが成形した繊維質基体に安定良く固定さ
れた吸水性複合体を製造するに当り、前記混合液は、常
温付近、具体的には20〜60℃とし、繊維質基体に施さ
れ、反応槽内にて所定の温度に調節される。次に還元剤
を室温下、或いは必要ならば所定の温度に昇温下、上記
混合液が施された繊維質基体に霧状にて施して重合させ
る。

反応槽内及び還元剤の温度としては、例えば常温〜60
℃、通常、常温〜40℃が採用される。

また、反応槽及び反応方式は特に制限はなく、いかなる
形式のものでも良い。その一例を挙げればオーブン形式
のボックス型反応槽にてバッチ式に行う方法、或いはエ
ンドレスベルト上にて連続的に行う方法が挙げられる。

また、重合時間は、重合温度等により変わってくるが、
一般的には数秒〜２時間、好ましくは数秒〜10分、程度
が良い。

重合終了後、必要ならば、水分を除く為に例えば複合体
を一連の乾燥槽を通したり、強制通風炉を使用したりし
て乾燥させてもよい。

〔実験例〕

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳述す
る。なお、これらの例に記載の生理塩水吸水能及び吸水
速度は、下記試験方法によって測定した数値を指す。

A.生理塩水吸水能 300mlのビーカーに吸水性複合体を約1.0g及び濃度0.9重
量％の食塩水約200gをそれぞれ秤量して入れてから、約
４時間放置して食塩水によってポリマーを充分に膨潤さ
せた。次いで、100メッシュ篩で水切りをした後、その
過食塩水量を秤量し、下記式に従って生理塩水吸水能
を算出する。

B.吸水速度 300mlのビーカーに濃度0.9重量％の食塩水約200gを秤量
して入れる。次に吸水性複合体を約1.0g秤量し、上記食
塩水中に入れる。５分後100メッシュ篩で水切りをした
後、その過食塩水量を秤量し、上記Ａに示した式に基
づき生理塩水吸水能を求め、これらを吸水速度とする。

実施例１ 100ccのコニカルフラスコにアクリル酸30gを採って、こ
れに純水17.0gを加えた。次いでこれに氷冷下、水酸化
カリウム（約95重量％）18.3gを徐々に加え中和させ
た。中和度は約75％である。

これに架橋剤としてテトラメチロールメタンテトラアク
リレートを0.114g採り、添加溶解せしめ、さらにラジカ
ル重合開始剤として31％過酸化水素水を1.6g採り溶解さ
せた。

別にポリエステル不織布を1.286g採って、これに上記原
料を不織布全面に塗布含浸させ、恒温反応槽内にて40℃
に保った。含浸されたモノマー量は、不織布に対して6.
2重量倍であった。

次に還元剤として10重量％Ｌ−アスコルビン酸水溶液を
スプレーノズルより上記不織布全面に噴霧した。

重合は直ちに起り、高吸水性ポリマーがポリエステル不
織布に安定良く固定された吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体を80℃にて、N₂雰囲気下２時間乾燥
後、生理塩水吸水能及び吸水速度を測定した結果、それ
ぞれ52.0、36.5であった。

実施例２ 100ccコニカルフラスコに、水酸化ナトリウム（純度約9
5重量％）13.1g採り、これに氷冷下純水39gを加えて溶
解させた。これに氷冷下アクリル酸30gを徐々に加え中
和させた。中和度は約75％となった。

これに架橋剤としてテトラメチロールメタンテトラアク
リレートを0.114g、更にラジカル重合開始剤として31％
過酸化水素水1.6gを採り、それぞれ溶解させた。

別にポリエステル不織布を1.321g採り、これに上記原料
を不織布全面に塗布含浸させ、恒温反応槽内にて40℃に
保った。含浸されたモノマー量は不織布に対して5.8重
量倍であった。

次に還元剤として10％Ｌ−アスコルビン酸水溶液をスプ
レーノズルより、上記不織布全面に噴霧した。

重合は直ちに起り、高吸水性ポリマーがポリエステル不
織布に安定良く固定された吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体を80℃にて、N₂雰囲気下２時間乾燥
後、生理塩水吸水能及び吸水速度を測定した結果、それ
ぞれ55.2、39.8であった。

実施例３ 100ccコニカルフラスコに25重量％アンモニア水26.9g採
り、これを氷冷しながらアクリル酸30gを滴下して、中
和した。アクリル酸の中和度は約95％となった。

これに架橋剤としてテトラメチロールメタンテトラアク
リレートを0.114g、更に重合開始剤として31％過酸化水
素水1.6gをそれぞれ添加溶解させた。

別にポリエステル不織布を1.631g採り、これに上記原料
を不織布全面に塗布含浸させ、恒温反応槽内にて40℃に
保った。含浸されたモノマー量は不織布に対して7.0重
量倍であった。

次に還元剤として10重量％Ｌ−アスコルビン酸水溶液を
スプレーノズルより、上記不織布全面に噴霧した。

重合は直ちに起り、高吸水性ポリマーがポリエステル不
織布に安定良く固定された吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体のを80℃にて、N₂雰囲気下２時間乾燥
後、生理塩水吸水能及び吸水速度を測定した結果、それ
ぞれ56.2、41.2であった。

実施例４ 実施例１において不織布をレーヨン不織布とし、原料モ
ノマー含浸量を不織布に対して6.5重量倍とした以外は
同操作にて吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能は48.9であり、吸水
速度は32.5であった。

実施例５ 実施例１においてアクリル酸に加えるべき純水を18.7
g、水酸化カリウムを14.7gとした（中和度を約60％とす
る）以外は、同操作にて吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能は53.0であり、吸水
速度は39.8であった。

実施例６ 実施例２においてラジカル重合開始剤として過硫酸カリ
ウムを0.2g、還元剤として５％亜硫酸水素ナトリウム水
溶液とした以外は同操作にて吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能は42.0であり、吸水
速度は30.5であった。

実施例７ 実施例１において、架橋剤をジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート0.1gとした以外は同操作にて吸水性複
合体を得た。

この吸水性複合体の生理塩水吸水能は48.2であり、吸水
速度は32.5であった。

実施例８ 実施例２において、架橋剤をジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート0.1gとした以外は同操作にて吸水性複
合体を得た。

この吸水性複合体の生理塩水吸水能は51.2であり、吸水
速度は33.5であった。

実施例９ 実施例１において、テトラメチロールメタンテトラアク
リレートの代りにトリメチロールプロパントリアクリレ
ート0.1gとした以外は同操作にて吸水性複合体を得た。

この吸水性複合体の生理塩水吸水能は49.2であり、吸水
速度は32.0であった。

実施例10 実施例１において部分中和アクリル酸カリウム水溶液、
架橋剤及び重合開始剤の混合物をポリエステル不織布に
施すに当り、スプレーノズルより噴霧して、塗布含浸さ
せ、含浸量を不織布に対して5.3重量倍とした以外は同
操作にて吸水性複合体を得た。

この吸水性複合体の生理塩水吸水能は54.2であり、吸水
速度は30.5であった。

また、上記吸水性複合体は、繊維上に極めて微細化した
高吸水性ポリマーが安定性よく固定され、その肌ざわり
も極めて柔らかく、生理用ナプキン、紙おしめ等の衛生
用材料として良好なものであった。

実施例11 実施例１において部分中和アクリル酸カリウム水溶液、
架橋剤及び重合開始剤の混合物をポリエステル不織布に
施すに当り、該混合物をロールコーターにて塗布含浸さ
せ繊維に沿って連続した縞状模様となる様施し、含浸量
を不織布に対して5.6重量倍とした以外は同操作にて吸
水性複合体を得た。

この吸水性複合体の生理塩水吸水能は55.2であり、吸水
速度は38.6であった。

また上記の吸水性複合体は、高吸水性ポリマーが繊維に
沿って連続的に細い縞状となって安定性良く固定され、
吸水速度も大きく、生理用ナプキン、紙おしめ等の衛生
用材料としてのみならず、農業用保水剤としても良好な
ものであった。

比較例１ 実施例１において、テトラメチロールメタンテトラアク
リレートの代りにN,N′−メチレンビスアクリルアミド
0.1gとした以外は同操作にて吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能は50.2であり、吸水
速度は10.1であった。

比較例２ 実施例２において、テトラメチロールメタンテトラアク
リレートの代りにN,N′−メチレンビスアクリルアミド
0.1gとした以外は同操作にて吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能は48.5であり、吸水
速度は8.5であった。

比較例３ 実施例３において、テトラメチロールメタンテトラアク
リレートの代りにN,N′−メチレンビスアクリルアミド
0.1gとした以外は同操作にて吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能は49.2であり、吸水
速度は12.5であった。

比較例４ 実施例５において、架橋剤をポリエチレングリコール
（MW＝600）ジアクリレートとした以外は同操作にて吸
水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能は55.0でり、吸水速
度は10.5であった。

比較例５ 中和度75％、水溶液中のモノマー濃度として約65重量％
含有する部分中和アクリル酸カリウム水溶液を調合し
た。これをポリエステル不織布全面に塗布含浸させた。
含浸したモノマー量は不織布に対して約10重量倍であっ
た。この部分中和アクリル酸カリウムモノマー水溶液を
含浸した不織布上に、ダイナミトロン加速器を装備した
電子線装置より10メガラドの線量で電子面を照射した。
重合は直ちに起り、部分中和ポリアクリル酸カリウムの
自己架橋体からなる高吸水性ポリマーがポリエステル不
織布に安定良く固定された吸水性複合体を得た。

上記吸水性複合体の生理塩水吸水能を測定した結果20.5
であり、吸水速度は13.5であった。

比較例６ 中和度75％、水溶液中のモノマー濃度として約45重量％
含有する部分中和アクリル酸ナトリウム水溶液を調合し
た。これをポリエステル不織布全面に塗布含浸させた。
含浸したモノマー量は不織布に対して7.6倍であった。
この部分中和アクリル酸ナトリウム水溶液を含浸した不
織布上にダイナミトロン加速器を装備した電子線装置よ
り、10メガラドの線量で電子線を照射した。重合は直ち
に起り、部分中和ポリアクリル酸ナトリウムの自己架橋
体からなる高吸水性ポリマーがポリエステル不織布に安
定良く固定された吸水性複合体を得た。

この吸水性複合体の生理塩水吸水能は21.0であり、吸水
速度は15.1であった。

比較例７ 中和度75％、水溶液中のモノマー濃度として約45重量％
含有する部分中和アクリル酸ナトリウム水溶液を調合し
た。これを架橋剤としてN,N′−メチレンビスアクリル
アミド0.01重量％となるように採り溶解した。このモノ
マー水溶液をポリエステル不織布に塗布含浸させ70℃と
した。含浸したモノマー量は不織布に対して11重量倍で
あった。これに16.7重量％2,2−アゾビス（２−アミジ
ノプロパン）二塩酸塩水溶液をスプレーノズルより噴霧
すると、直ちに重合を開始した。

しかしながら、得られた吸水性複合体は不織布の上層部
のみが重合し、モノマー臭の強いものであった。（残モ
ノマー量として約15重量％であった。）そこで更に70℃
で上記開始剤溶液をスプレーノズルより噴霧し、約30分
間保持したが、重合は殆んど進行しなかった。そこで得
られた吸水性複合体を更に90℃にて減圧下乾燥させ生理
塩水吸水能を測定したところ16.5であり、吸水速度は2.
5であった。

比較例８ 中和度75％、水溶液中のモノマー濃度として約65重量％
含有する部分中和アクリル酸カリウム水溶液を調合し
た。これに架橋剤としてN,N′−メチレンビスアクリル
アミド0.016g重量％となるように採り溶解した。このモ
ノマー水溶液をポリエステル不織布に塗布含浸させ70℃
に保持した。含浸したモノマー量は不織布に対して10重
量倍であった。これに16.7重量％2,2−アゾビス（２−
アミジノプロパン）二塩酸塩水溶液をスプレーノズルよ
り噴霧すると直ちに重合を開始した。

しかしながら、得られた吸水性複合体は比較例７と同様
不織布の上層部のみが重合し、モノマー臭の強いもので
あった（残モノマー量として約12.1重量％であっ
た。）。

そこで90℃にて更に30分保持し、同温度にて減圧下乾燥
させた。この吸水性複合体の生理塩水吸水能は14.2であ
り、吸水速度は2.9であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 15/263

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の工程（Ａ）〜（Ｂ）の結合からなる
   ことを特徴とする、吸水速度の改良された吸水性複合体
   の製造法。 （Ａ） 下記の成分（イ）〜（ハ）を含有する水溶液
   を、成形した繊維質基体に施す工程。 （イ） カルボキシル基の20％以上がアルカリ金属塩ま
   たはアンモニウム塩に中和されているアクリル酸を主成
   分とする重合性単量体、 （ロ） １分子中に重合性ビニル基を３個以上有する
   （メタ）アクリレート系化合物からなる架橋剤、 （ハ） 酸化性ラジカル重合開始剤、 （Ｂ） この繊維質基体に施された重合性単量体に還元
   剤を施して該重合性単量体を重合させて、該重合性単量
   体由来の重合体と繊維質基体との複合体を形成させる工
   程。
2. 【請求項２】架橋剤がテトラメチロールメタンテトラア
   クリレートである、特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】酸化性ラジカル重合開始剤が過酸化水素で
   あり、還元剤がＬ−アスコルビン酸及び（又は）Ｌ−ア
   スコルビン酸アルカリ金属塩である、特許請求の範囲第
   １〜２項のいずれかに記載の方法。
4. 【請求項４】繊維質基体がセルロース系繊維又はポリエ
   ステル系繊維を主成分とするものである、特許請求の範
   囲第１〜３項のいずれか１項に記載の方法。
5. 【請求項５】繊維質基体が繊維のゆるいパッド、カーデ
   ィングしたウエブ、エアレイイングしたウエブ、紙、不
   織布、織布又はメリヤス地である、特許請求の範囲第１
   〜４項のいずれか１項に記載の方法。