JPH0730137B2 - 吸水材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、吸水性樹脂から成る吸水材に関し、更に詳し
くは、従来の粉粒体状の吸水性樹脂と同等の吸水率を有
するのみならず、フィルム状あるいは繊維状の形態を保
持しているため、粉粒体状の吸水性樹脂とは異なって二
次加工性に優れている新規な吸水材に関する。

［従来の技術］ 従来、吸水性樹脂としては、デンプン−アクリロニトリ
ルグラフト共重合体、アクリル酸系重合体など種々の素
材が用いられている。しかしながら、それらはいずれも
その形状が粉粒体状であり、二次加工性に劣ることが指
摘されていた。例えば、トイレタリー用品であるおむつ
その他の製品は、いずれもその形状がシート状あるいは
ブロック状で用いられる場合が多い。その際には、吸水
性樹脂の粉粒体をその他の繊維状物に混合せしめたり、
あるいは他の繊維状シートの間に挟んで用いることが必
要となる。すなわち、従来の粉粒体状の吸水性樹脂を用
いて吸水材を製作する際には、その加工工程で余分な労
力を付加する二次加工が必要となる。仮りに、フィルム
状あるいは繊維状の吸水性樹脂から成る材料が存在すれ
ば、これらから製品たる吸水材を製造するに当って、そ
の二次加工面における寄与は非常に大きい。

［発明が解決しようとする問題点］ これまでに吸水性樹脂の製造に当っては、基材として
は、デンプン、アクリロニトリル、アクリル酸、アクリ
ルアミドなどを重合しているがいずれの場合にも何らか
の橋かけ反応を行なって適度な網目構造を持たせてある
ので、粉粒体状の吸水性樹脂を溶融あるいは溶解させて
成形することは網目構造がつぶれて吸水性が減退するの
で不可能であった。また、網目構造を持たないポリマー
をフィルム状あるいは繊維状に加工し、その後放射線照
射などの方法により網目構造を持たせる方法も試みられ
たが網目構造を持たせる前の加工は難しくこの方法は利
用されていない。

本発明は、上記の問題点が改善され、従来の粉粒体状の
吸水性樹脂と同等の吸水率を有するポリオレフィンを基
材とする新規な吸水材の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、ポリオレフィンに一定量以上のアクリル酸を光増
感剤の存在下に光グラフト共重合せしめた素材は、その
吸水性が著しく向上するとの新たな事実を見出し、本発
明の吸水材を開発するに到った。

すなわち、本発明の吸水材は、フィルム、繊維または織
布の形態を保持するポリオレフィンの基材に、アクリル
酸を光増感剤の存在下に光グラフト共重合させ、そのグ
ラフト率が50重量％以上であり、架橋されて網目構造を
有することを特徴とする。

本発明の対象になるポリオレフィン素材としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレ
ンコポリマー、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、エチ
レン酢酸ビニルコポリマー、エチレンテトラフルオロエ
チレンコポリマー、ポリ塩化ビニル等の材質からなるシ
ート、テープ、繊維およびこれらの編物・織物が好適で
ある。

次に、グラフト共重合させるべきアクリル酸は、基材で
あるポリオレフィンの重量に対し、50重量％以上光グラ
フト共重合されていることが必要である。50重量％未満
の場合には、従来の吸水性樹脂を用いた吸水材と同等の
水準の吸水率を有する吸水材となり得ないからである。

本発明でポリオレフィン基材にアクリル酸を光増感剤の
存在下に光グラフト共重合させる方法としては、液相中
あるいは気相中において光増感剤共存下で光照射グラフ
ト共重合させる方法があげられる。また、この他に放射
線照射、電子線照射等によりグラフト共重合させる方法
も用いることができる。

本発明にとって好適な方法である光照射グラフト共重合
について述べる。まず例えば、後述する溶媒に光増感剤
を濃度が0.01〜２重量％、好ましくは0.1〜１重量％に
なるように溶解せしめ、この溶液中にポリオレフィン基
材を数秒間浸漬させた後、０〜60℃、好ましくは20〜30
℃で10〜120分間、好ましくは15〜30分間乾燥する。あ
るいは、ポリオレフィン基材にこの溶液をスプレーで塗
布してもよい。乾燥条件は、浸漬の場合と同様である。
このとき用いる溶媒としては、アセトン、メチルエチル
ケトン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ベンゼ
ン、トルエン等の光増感剤を溶解し基材を損傷させない
で、かつ取り扱いが容易なものであれば格別制限されな
い。また、光増感剤としては、例えば、ベンゾフェノ
ン、アゾビスイソブチロニトル、過酸化ベンゾイル、２
−アゾビスプロパン、アゾメタン、アゾビスシクロヘキ
サンカルボニトリルをあげることができる。

その後、光増感剤で処理したポリオレフィン基材に光照
射グラフト共重合を液相中または気相中で行なう。ま
ず、液相中で光照射グラフト共重合を行なう場合には、
５〜80重量％、好ましくは20〜40重量％のアクリル酸の
水溶液中にポリオレフィン基材を浸漬して、20〜120
℃、好ましくは50〜90℃において高圧水銀灯による紫外
線照射を５〜180分間、好ましくは30〜60分間行なう。
また、光照射グラフト共重合を気相中で行なう場合に
は、ポリオレフィン基材をアクリル酸あるいはアクリル
酸の溶液の上方空間に保持し、不活性ガス雰囲気下であ
るいは真空下で高圧水銀灯による紫外線照射を５〜20分
間行なう。

最後に、得られたグラフト共重合済みのポリオレフィン
基材を前述のアクリル酸ポリマーに対して良溶媒である
ような溶剤還流雰囲気下で24時間放置し、グラフト共重
合していないアクリル酸モノマーを抽出除去し、更に、
同じ溶剤及びアセトンにて洗浄後、乾燥して本発明の目
的とするグラフト率50重量％以上のポリオレフィン基材
の吸水材を得る。

［実施例］ 実施例１〜３ 厚さ100μｍの低密度ポリエチレンのフィルムをベンゾ
フェノンの１重量％濃度のアセトン溶液に浸漬し、ポリ
エチレンフィルム表面にベンゾフェノンを塗布後、25℃
で20分間減圧で乾燥した。得られたフィルムを反応容器
内に装入し、次いでアクリル酸の15重量％濃度の水溶液
を加えて400Wの高圧水銀灯により紫外線（400nm）を照
射し、照射時間すなわち共重合反応時間を表のように変
化させて処理した。得られたフィルムを熱水およびアセ
トンで洗浄後、乾燥して光グラフト共重合後の重量の増
加量からグラフト率を測定した。また、このフィルムを
25℃で５時間水中に浸漬して吸水させて吸水後の重量の
増加量から吸水率を測定した。これらの結果を表に示し
た。

実施例４〜５ ポリオレフィン基材として厚さ50μｍのポリプロピレン
のフィルムを用いたことを除いては、実施例１〜３と同
様にして光グラフト共重合を行ない、グラフト率、吸水
率を測定した。これらの結果を表に示した。

実施例６〜７ ポリオレフィン基材として、厚さ100μｍのポリテトラ
フルオロエチレンの織布を用いたことを除いては実施例
１〜３と同様に光グラフト共重合を行ない、グラフト
率、吸水率を測定した。これらの結果を表に示した。

実施例８〜９ ポリオレフィン基材として、糸径30μｍのポリプロピレ
ン繊維を用いたことを除いては、実施例１〜３と同様に
光グラフト共重合を行ない、グラフト率、吸水率を測定
した。これらの結果を表に示した。

比較例１ 光グラフト共重合時間を10分間とした以外は実施例１〜
３と同様に光グラフト共重合を行ない、グラフト率、吸
水率を測定した。これらの結果を表に示した。

比較例２ 原料モノマーとしてアクリル酸ナトリウムを用い、これ
を水−ｎ−ヘプタン系中で逆相乳化させたのち、原料モ
ノマーに対して１重量％の過酸化ベンゾイルを添加して
重合させた。

この結果、ポリアクリル酸ナトリウムの重合体粒子が88
％の収率で得られた。得られた粒子につき、実施例１と
同様にして吸水率を測定した。結果を表に示した。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の吸水材は、従
来の粉粒体状吸水性樹脂と同等の吸水率を有し、かつ、
フィルム状あるいは繊維状の形態を保持している点で優
れている。したがって、二次加工が容易となり、脱水
材、衛生材、土木農芸用資材の素材として有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム、繊維または織布の形態を保持す
   るポリオレフィンの基材に、アクリル酸を光増感剤の存
   在下に光グラフト共重合させ、そのグラフト率が50重量
   ％以上であり、架橋されて網目構造を有することを特徴
   とする吸水材。