JPS6164251A - 高吸水性シ−ト状繊維組織体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高吸水性の付与されたシート状繊維組織体に関
する。

高吸水性樹脂を含む紙および布が生理用ナプキンあるい
は紙おむつとして用いられる。これらの製法は、高吸水
性樹脂粉末を紙又は布に散布し、成形加工を経て、両者
を一体化させる方法がとられている。

本発明は、アクリル酸系高吸水性樹脂の新規な製法と高
吸水性シート状繊維組織体の性能改善および簡略化され
た製法を含む。ここで、繊維集合体とは、パルプ、綿、
ビスコース等のセルロース系、ポリオレフィン、ナイロ
ン、エステル等の合成樹脂系その他の繊維の接着あるい
は接合されない集合体を意味し、通常、パルプ、各種合
成繊維のクエプ、マット、シートなどの集合体である。

シート状繊維組織体とは、上記の繊維集合体カ１１結合
剤（バインダー）による接着あるいは機械的接合等によ
って形成される紙、不織布訃よび布状物を意味する。

アクリル酸を主成分とする高吸水性樹脂が知られる。そ
の製造上の問題点を次に示す。

アクリル酸をアルカリで中性域に中和した部分中和アル
カリ塩の３０１（重量、以下同じ）以上濃度の水溶液に
過硫酸塩開始剤を加えて加熱すると、爆発的に激しい重
合が生じ、自己架橋された水利ゲル重合体が生成する。

自己架橋は、重合熱はよシ開始剤の分解が促進され、Ｗ
積したラジカルが水素引抜きによってポリマー２ジカル
を生成させ、それの再結合によシ導入される。

架橋密度の調節が高吸水性樹脂の性能を支配し、そのた
めに、重合反応の制御が重要である。一方、濃度は、自
己架橋の形成および経済的理由で、３０チ以上の高濃度
が望ましい。反応を制御する方法として、逆相懸濁重合
法および薄層重合法があげられるが、こうした方法は有
機溶剤の使用あるいは装置の点でコスト的不利は免れな
い。また、激しい重合反応を外部的冷却によって制御す
ることなく、重合熱によって発生する水蒸気を放散させ
ることによυ高吸水性ポリアクリル酸系樹脂を製造する
方法も提案されているが、大規模工業的実施には、装置
的あるいは架橋密度の調節の点で問題がある。

アクリル酸の重合に際して、デンプン、セルロース紡導
体などの多糖類を存在させ、アクリル酸をグ：７７ト重
合する方法が知られる。この場合も、アクリル酸濃度が
高ければ、重合が爆発的に生じ、反応の制御が必要でお
る。

生成樹脂の架橋密度を補助的に調節するために架橋成分
を添加する方法も知られている。架信成分として、Ｎ　
、　Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドなどの多官能性
単量体、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどの架橋活性
基を含む単量体等があげられる。また本発明者によって
提案され之メタクリＡＩ酸、マレイン酸などのアクリル
酸重合反応度を制御する単量体（特開昭５９−８１３１
９）　、ちるいはその他の水溶性単１体を少量成分とし
て添加することも可能である。これら公知のすべての方
法が本発明に適用され得る。

本発明に係るアクリル酸系高吸水性文責の製造は、＃！
維集合体に水性原液を含浸した状態で行なわれるのが特
徴である。水性原液は、重合の過りでポリアクリル敢の
自己架橋が導入される量の単量体および開始剤を含む。

通常、アクリルα部分アルカリ塩濃度は３０％以上で、
４０〜６０％が好適である。前記の多糖類、架橋形成成
分およびその細革量体の添加は寓意で、それぞれの目的
に応じて選択される。開始剤は、ポリアクリル酸の自己
架橋が生じるタイプが選ばれ、過硫酸塩が適当である。

添加量は通常単量体に対して０．１〜０，５チである。

また反応は一般に常圧下で行なわれる。

豚に１集合体の水性原液含浸量は自由に調節される。生
成するシート状繊維組織体に含まれる高吸水性樹脂成分
の充、Ｉａ量は原液含浸量によって目的に応じて調節さ
れる。生成する樹脂の吸水能は極めて大で、また該原液
が高温度であるので、原液の含浸量は繊維集合体の有す
る飽和吸水量よシ一般にはるかに少なく、Ｄ、維に吸着
した原液は薄層状心で空１ｉｊｌに接する。このような
状態において、重合熱によシ生成した水蒸気は容易に系
外に放散され、その結果、重合反応の制御が有効に行な
われる。

現在工業的に実施されている逆相懸濁重合法は、アクリ
ル酸部分中和壕の濃厚水溶液を油性有機溶剤中に微紅な
水滴として分散させ、重合熱を吸収除去することによシ
反応を制御する。本発明に係る方法は、上記の如く溶液
を繊維集合体に相持させて、発生する水蒸気の放散を容
ムならしめ、本来＆発的に進行する反応を有効にｔ；ｊ
御するものである。′ アクリル酸水溶液のΩ発的重合は、濃度ばかりでなく、
中和度によっても支配される。（°札、９！丸ないアク
リル酸の重合は爆発的に暴走して、架橋密度が高く、吸
水能の劣るゲル状重合体を与える。

一方、アクリル餓アルカリ塩の重合＋ｄ緩やかに通行し
、水溶性ポリマーが生成する。アクリル酸水溶液の苛性
アルカリによる中性点（ｐＨ＝　７　）は中和度がほぼ
７０俤の点にあシ、カルボ千シル基の７０チがアルカリ
塩となる点でちる。生理用ナプキン、紙おむつなどの用
途で、製品は中性であることが必要で、中性水溶液から
生成する中性樹脂が使用される。

本発明において、高吸水性樹脂は繊維表面を被覆した状
態で生成する。重合の過程で水分の相当部分が芹発除去
される。

本文ＢＩｌ；者は、繊維表面を被覆したＧｌ狛状襲にお
る！高吸水性樹脂が、（１）シート状繊細５組織体を形
成する際の結合剤として優れた性能を有す本（２）乾燥
されたシート状ｆａ維組織体が良好な加工性を有する、
（３）製品の吸水能が向上する、（４）製品の吸水速度
が増大する等の著しい特徴をもつことを発見して、本発
明を完成した。

従来法による高吸水性紙の製法は、乾燥高吸水性樹脂粉
末を紙に散布し、スチーム処理によシ膨潤させ、プレス
により紙繊維に付着させる。

高吸水性樹脂の問題点として、つぎのことが指摘されて
いる。樹脂自体は人工尿に対して６０〜７０倍の吸収力
を示すが、従来法によってつくられた紙おむつ用に加工
された高吸水性紙中の樹脂吸収力は４５〜５０倍に低下
する。このことは、樹脂と紙繊維との付着、分散および
紙繊維の自由な膨潤が妨げられる点く由来すると説明さ
れている。

本発明の高吸水性紙の同様な人工尿に対する吸収量から
求めた樹脂吸収力は８０〜９０倍であり、顕著な差が認
められる。

本発明の方法でつくられた高吸水性紙は、乾燥状態では
繊維が強固に接着され、機械強度が良好で、激しい加工
条件に耐える。一方、使用に際して、水を吸収すると、
繊維は開放されて自由に膨潤し、樹脂自体の吸水能が充
分に発揮される。

本発明の方法には種々の変法がある。たとえば、別種の
結合剤を予め原液に補助的に添加する方法、紙、布ある
いはプラスチックシートを繊維集合体と重ねて重合し、
状層シートを形成させる方法などが考えられる。然るに
これら変法は、繊維集合体に樹脂原液を含浸し、重合反
応により生成する樹脂を結合剤としてシート状繊維組織
体を形成させる点で、本発明の権利範囲に含まれる。

実施例１゜ アクリル酸３６部、苛性ソーダ（純度９３チ）１５部か
ら濃度約５６チの部分中和中性アクリル酸水溶液をつく
った。この水溶液に過Ｗ酸カリ０．１６部を加えて原液
を調製した。厚さ約２ｃｍのウェブ状パルプ集合体２０
部に上記原液４部を均一に含浸させ、窒素気中で９０°
Ｃの温度に加熱した。

重合は水蒸気の発生を伴なって進行し、３０分後に生成
物を取出した。次にウェブを１２０℃に加熱したプレス
ロールを通してシート状に成形し、乾燥した。

吸水能の測定は次の方法による。

シート４りをイオン交換水および０．９　％食塩水に加
え、１時間放置後８０メツシエの全綱でゲル体を濾過し
、秤量して樹ｆｌｙ当シの吸水量を換算して求めた。

吸水能はイオン交換水に対して９１０倍、０．９　％食
塩水に対して９３倍であった。

実施例２゜ 実施例１．と同様にして、（１）アクリル酸３６部、可
溶性デンプン４．５部、（２）アクリル酸３６部、Ｎ　
、　Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド０．０１３部を
含み、苛性ソーダで中和した濃度約５５％（アクリル酸
部分中和塩）の中性水溶液をつ＜シ、それぞれに過硫酸
力１１０．１５部を加えて、原液■および原液■を調製
した。

これらの原液を実施例１．ト東件でパルプクエプに含浸
させ、重合した。

吸水能は次のように求められた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクリル酸を主成分とし、ラジカル重合反応によって高
   吸水性樹脂を生成する水性原液を含んでなる繊維集合体
   を加熱し、含まれる単量体成分を重合して生成する湿潤
   状態にある高吸水性樹脂を結合剤として、該繊維集合体
   からシート状の繊維組織体を形成することを特徴とする
   高吸水性シート状繊維組織体。