JPS5818381B2 - ホスイセイトジユウナンセイニスグレタキユウスイザイリヨウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水性液体を高度に吸収し、且つそれを安定に保
持することのできる柔軟性に優れた吸水材料で、フィル
ム素材もしくは塗布、含浸素材として使用できる吸水材
料に関するものである。

水又は水性の液体を高度に吸収し、それを保持すること
のできる素材は、例えば尿、血液等の体液処理用品とし
てのおむつ、生理用品等の素材として欠くべからざるも
のであり、従来からパルプ紙、綿布、脱脂綿、化学繊維
等の天然繊維素材が多く利用されていることは周知のと
おりである。

また最近、この種の素材に親水性もしくは水溶性ポリマ
ーのゲルを利用しようとする試みがなされていることは
米国特許３６６１８１５号、３６６９１０３号などにみ
られるところであり、ポリエチレングリコールの架橋体
、ポリビニルビ１−７ ！Ｊ トンノ架橋体、スルホン
化ポリスチレンの架橋体、でん粉−アクリロニトリルグ
ラフト共重合体ケン化物などがその例に含まれる。

これらの親水性ポリマーゲルはいずれも高度に水分を吸
収するものであり、適当な条件のもとでは該ポリマーの
自重の数１０倍から数１００倍もの水分を吸収し、安定
に保持することが可能である。

この点に関してはこれらの親水性重合体は従来の天然繊
維素系素材に比べて数段優れた性能を有するのであり、
体液処理用品の軽量化、小型化の観点から大きな利点を
有するのみならず、経済コストの面、廃棄物の処理の面
からも望ましいものであると考えられる。

特に、上述のゲルの中でもアルカリケン化されたでん粉
−アクリロニトリルグラフト共重合体は他のものと異な
り、それ自体が化学的に架橋された構造を有しないにも
かかわらずゲルを形成する点できわめて興味ある素材で
あると云える。

即ち該ポリマーの粉末、フィルム、塗布物等は静止され
た状態又は比較的低いせん断応力の加えられた状態にお
℃・では水を高度に保持することめできるゲルを形成す
るが、強いせん断応力が加えられたときには水中で容易
にゾル状態に転移し、均一なる水溶液となる。

またこの水溶液は乾燥後再び同様の挙動を示すためにゾ
ル、ゲルの可逆的な相互の変換が可能である。

即ち該グラフト共重合体ケン化物は高速度攪拌機、ホモ
ミキサー、ホモジナイザー、コロイドミル等の高ぜん断
応力を付与できる混合機によって容易に均一な水溶液と
することが可能であり、同時に該ケン化物水溶液から流
延、塗布、含浸等の操作によって作成したフィルム、塗
布物、含浸物などは水を高度に吸収し、保持することの
できるゲルを与える。

従って該ケン化物は前述した親水性ポリマーの架橋体に
比べて特に加工時に、流延、塗布、含浸等の異なった多
くの方式を採用することが可能な点で有利な素材である
。

しかしながら単に水分の吸収保持量の大きいことのみが
体液処理素材としての性能の高さを示すものではなく、
それ以外に例えば吸収した水性液体を充分に保持するこ
と、柔軟であること、皮膚に対する感触が優れているこ
と、むれないこと、衛生的であること、毒性のないこと
など種々の性能が加味されることが必要である。

特に親水性のポリマーは一般に乾燥状態において硬くて
、もろいために、これらを素材としたフィルム、もしく
は綿布、パルプ紙等への塗布物、含浸物等がいわゆるご
わごわした感触を与え、皮膚に接触したときの感触が極
めて不快なものになり勝ちであることから、この方面へ
の利用を考慮する際に根本的に大きな障害となる。

本発明者等は上述の如き欠点がなく、良好なる柔軟性と
皮膚に対する優れた感触とを有する高吸水保持性のフィ
ルム、シート、含浸物、塗布物等を製造するために種々
検討を行ない本発明を完成した。

即ち本発明は、でん粉−アクリロニトリルグラフト共重
合体ケン化物又はでん粉−メタアクリロニトリルグラフ
ト共重合体ケン化物の水溶液と二次転移点が３５℃以下
の重合体又は共重合体の水性分散体を混合してなる均一
混合液を流延しフィルム又はシートするか、パルプ紙、
綿布、化学繊維布、脱脂綿、不織布などに塗布又は含浸
させ、乾燥した吸水材料であり体液処理用素材等として
利用することを特徴とするものである。

本発明により得られる素材は、グラフト共重合体ケン化
物単体と比較して吸水性能が若干低下することはやむを
得ないが、乾燥時における柔軟性が著しく増大し、耐折
り曲げ性が改善されること、皮膚に対する感触が改善さ
れること、吸水時のゲル強度が増大するために加圧条件
下における水分の保持性が改良されることなどの多（の
すぐれた特徴を有する。

本発明により得られた素材は感触吸水性能のいずれの点
からも体液処理材として著しくすぐれた性能を有する。

本発明に用いるでん粉−アクリロニトリルグラフト共重
合体ケン化物又はでん粉−メタアクリロニトリルグラフ
ト共重合体ケン化物はその化学構造がでん粉を幹とし、
アクリル酸のアルカリ塩とアクリルアミドとの共重合体
又はメタアクリル酸のアルカリ塩とメタアクリルアミド
との共重合体を枝としたグラフト共重合体からなるもの
である。

このものは水溶液中ででん粉に四価のセリウム塩を触媒
としアクリロニトリル又はメタアクリロニトリルをグラ
フト共重合させる方法、でん粉に電離性の放射線を照射
し、次いでアクリロニトリル又はメタアクリロニトリル
を添加しグラフト共重合せしめる方法、でん粉に二価の
鉄塩と過酸化水素を触媒としアクリロニトリル又はメタ
アクリロニトリルをグラフト共重合させる方法等によっ
て合成される。

グラフト共重合体の幹となるでん粉と枝となるアクリロ
ニトリル又はメタアクリロニトリルとの比は通常でん粉
の構成単位１モルに対してアクリロニトリル又はメタア
クリロニトリルが０．２〜１０モル、好ましくは０．５
〜５モルの範囲内で用いられる。

０．２モル未満では吸水性に劣り本発明の目的にそぐわ
ず、また１０モルを越えると吸水ゲルの粘度が小さくな
りすぎて吸水保持性が低下する。

前記方法により得られたでん粉−アクリロニトリルグラ
フト共重合体又はでん粉−メタアクリロニトリルグラフ
ト共重合体は水又は水を主体とする水性溶媒中で加熱下
にアルカリケン化される。

使用されるアルカリとしては水酸化リチウム、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウムなどが適当であり、その使用
量はケン化物中に事実上残存するニトリル基が無視し得
るものとなり、且つケン化によって生成したアクリル酸
塩単位（又はメタアクリル酸塩単位）がアクリルアミド
単位１モル（又はメタアクリルアミド単位）に対して少
くとも０．２モル以上となる量が必要である。

通常はニトリル基１モルに対して０，３〜２，０モルの
アルカリ量が用いられる。

本発明に使用するでん粉の種類は特に限定されるもので
はなく小麦でん粉、米でん粉、とうもろこしでん粉等の
他、加工でん粉でもよく、使用に際してはグラフト共重
合操作の前に水と共に加温し、充分に膨潤させるか、ゼ
ラチン状にして用いることが望ましい。

本発明に用いる二次転移点が３５℃以下の重合体又は共
重合体の水性分散体の例としては天然ゴム、ポリイソプ
レン、ポリブタジェン、スチレン−ブタジェン共重合体
、メチルメタアクリレート−ブタジェン共重合体、アク
リロニトリル−ブタジェン共重合体、ポリクロロプレン
、アクリル酸エステル単独重合体、アクリル酸エステル
と他のビニル化合物との共重合体、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体などがある。

本発明は該でん粉−アクリロニトリルグラフト共重体ケ
ン化物又はでん粉−メタアクリロニトリルグラフト共重
合体ケン化物と上記の重合体又は共重合体の水性分散体
を混合してなる均一混合液を流延；塗布、含浸等の手段
により吸水材料を得る。

でん粉−アクリロニトリルグラフト共重合体ケン化物又
はでん粉−メタアクリロニトリルグラフト共重合体ケン
化物と前記重合体又は共重合体との混合比は各々の固形
分重量を基礎にして、でん粉−アクリロニトリルグラフ
ト共重合体ケン化物又はでん粉−メタアクリロニトリル
グラフト共重合体ケン化物１００重量部に対して該重合
体又は共重合体が５〜１５０重量部であり、好ましくは
１０〜１２０重量部である。

該重合体又は共重合体が５重量部以下では実用上柔軟性
と感触性は満足すべきものではない。

まに１５０重量部以上になると吸水性能が小さくなりす
ぎて本発明の目的を満足し得ない。

また上記原料の混合に際しては該グラフト共重合体ケン
化物の粉末を直接水性分散体に添加し均一になるまで攪
拌混合してもよいが、あらかじめ該クラフト共重合体ケ
ン化物２重量％以下の水性溶液を調整しておきこのもの
を該重合体又は共重合体の水性分散体に添加混合する方
が均一性においてすぐれた結果を与えることができる。

またケン化物の水溶液を作成する際には高速度攪拌機、
ホモミキサー、コロイドミル等の高ぜん断応力を付与す
ることのできる攪拌機を使用することによりゲル分の少
ない水溶液とすることができる。

本発明に係るフィルム、シート、含浸物、塗布物等はこ
れを直接又はパルプ、紙、綿布、不織布、脱脂綿等の素
材をサンドウィッチ状に積層して使用することにより、
優れた吸水保持性を有する体液処理材となる。

次に実施例により本発明を説明する。

実施例 １ 三角フラスコ中で乾燥コーンスターチ５０１と水６００
ｍ１を窒素気流中攪拌下に９０℃、１時間保持し、ゼラ
チン状物を得た。

このものを２０℃に冷却し、蒸留精製したアクリロニト
リル６５グ（でん粉：アクリロニトリルモル比１：４）
と０．１規定の硝酸水３０ｒｒＬｌに溶解した硝酸セリ
ウム（ＩＶ）アンモニウムｉ、６５ｙをこの順序に添加
し、２０〜３０℃で２時間グラフト共重合させた。

重合終了後、生成したスラリーを沢別し、数回水洗し、
次いで三角フラスコに移し、水酸化カリウム′５８１の
１５％水溶液と共に９０〜９５℃で３時間ケン化を行な
った。

ケン化後のゲル状生成物は５規定の塩酸水を添加するこ
とによりｐＨを３〜４に調整し、沈殿した共重合体をＰ
別し、充分に水洗を行なった。

次いで１０％水酸化ナトリウム水溶液を添加しｐＨが７
〜７．５になるよう中和し、最後に８０℃のオーブン中
で乾燥して、でん粉−アクリロニトリルグラフト共重合
体ケン化物１３９１を得た。

このものを元素分析した結果、グラフト率１９０％、枝
を構成するアクリル酸ナトリウム単位とアクリルアミド
単位のモル比が０．５９ ： ０．４１からなるもので
あることがわかった。

とのケン化物１００重量部をホモミキサーにより２％の
均一なる水溶液とし、これにエチレン−酢酸ビニル共重
合体エマルジョン（固形分５０％、酢酸ビニル含量４５
モル％）を固形分換算で６７重量部添加し、均一に混合
した。

次いでこれを木綿製のさらしにハケで均一に塗布し、乾
燥させた。

塗布量は１２．５ｆ／ｍであった。

また比較のため、ケン化物の水溶液のみを同様に塗布し
、乾燥させた。

塗布量は８．０Ｐ／ｍ’であった。この両者を比較した
結果、後者がきわめてごわごわした感じを与え、肌に対
する感触性に劣るものであり、体液処理材としての使用
に耐えなかったのに対し、前者は柔軟性に富み、肌に対
する感触は著しく良好であった。

実施例 ２ 実施例１に示したケン化物１００重量部をホモミキサー
により２％の均一なる水溶液とし、このものに天然ゴム
ラテックス（固形分６２％）を固形分換算で４５重量部
添加し、均一に混合した。

次いでこれを市販の紙おむつに使用されているパルプ紙
（たて３２に７７１、横４１ｃ７ｒＬ）に塗布し、乾燥
させた。

塗布量は２１．５１７ｍ”であった。このものを中間層
にして、塗布していないパルプ紙２枚をサンドイッチ状
に重ねたものは柔軟性にすぐれたものであり、肌への感
触性も良好であった。

次にこの積層物から、たて１５ＣＩｎ、横１５ＣＩｒＬ
のシートを切り取り、それを１０メツシユの金網状にお
き、その全面にビーカーで静かに下記の配合の合成尿を
そそぎ、試料全体に吸水させ、さらに水があふれるまで
注水をつづけ、１分間放置したのち吸水量を測定した。

次いでこのものを遠心力が１５０Ｇである遠心分離機に
５分間かげ、再びその重量を測定して残存する水分を測
定した。

また比較のため市販の紙製おむ２からたて１５ＣｒｒＬ
、横１５濃に切取ったパルプ紙の積層シート（積層枚数
８枚）について全（同様の試験を行ない、表１の結果を
得た。

これから明らかなように本発明により得られた試料は市
販の紙製おむつと比較して感触は同程度に良好でありさ
らに軽量である。

しかも吸水能および吸水保持性において著しく優れたも
のである。

使用した合成尿の配合は尿素２．０重量部、乳酸０．２
重量部、ＮａＣ１１，０重量部、蒸留水９６．８重量部
である。

実施例 ３ 実施例１に示したケン化物１００重量部をホモミキサー
により、２％の均一なる水溶液とし、このものにスチレ
ン−ブタジェン共重合体ラテックス（固形分５５％、ス
チレン含量２５重量％）を固形分換算で５０重量部添加
し、均一に混合した。

次いでこれをガラス板上に流延し、乾燥させ、厚すカ０
．０４ｍｍのフィルムを得た。

このフィルムを中間層にして、市販の終おむつに使用さ
れているパルプ紙２枚をサンドインチ状に重ねたものは
おむつとして良好な感触性を有するものであった。

次にこの積層物からたて１５ＣｒｒＬ、横１５ｃｒＩＬ
のシートを切取り、実施例２と全く同様の方法で合成尿
の吸水量と吸水保持能を測定した。

表２に示した結果から、このものは良好な吸水性と吸水
保持能を有することが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ でん粉−アクリロニトリルグラフト共重合体ケン化
   物又はでん粉−メタアクリロニトリルグラフト共重合体
   ケン化物１００重量部と二次転移点が３５℃以下の重合
   体又は共重合体５〜１５０重量部からなる吸水材料。