JPS6312994Y2

JPS6312994Y2 -

Info

Publication number: JPS6312994Y2
Application number: JP1982148013U
Authority: JP
Priority date: 1982-10-01
Filing date: 1982-10-01
Publication date: 1988-04-13
Also published as: JPS5953925U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は高吸水性樹脂粉末を水可溶性ポリビニ
ルアルコール系フイラメントより成る織布にて積
層したシート状吸水材に関するものである。

自重の数百倍の水を数分以内で吸収し得る吸水
性樹脂は、ヒドロゲルとも通称され（以下ヒドロ
ゲルと称する）、従来公知である。

かかるヒドロゲルは、生理用ナプキン、紙おむ
つ、使い捨て雑布等の衛生品、農園芸用保水剤、
油水分離剤、汚泥の固液分離剤、天井、壁材等の
吸水加工材等、水が関与する広範囲な分野での用
途が見出されている。

ヒドロゲルは各種高分子電解質から成る水溶性
樹脂を物理的または化学的に適度に架橋すること
により得られるもので、その組成および樹脂特性
より熱可塑性を示さず、それ自体単独でフイルム
状、繊維状とすることが困難であり、通常粉末状
で供給されている。

ヒドロゲルが粉末状であることは、水を吸うと
いうヒドロゲル本来の特性からすれば、水との接
触面積が大となり、吸水速度を早めることができ
てむしろ好ましいことである。しかしながら、ヒ
ドロゲルが粉末状であることによつてさらには吸
水膨潤したヒドロゲル粉末が粘着性を示して種々
の基材に付着し易くなること等によつて、実用面
においてしばしば欠点をまねく。

たとえば、水で濡れた建築物の壁面または床面
等に塗装を施すに際して、これら壁面または床面
にヒドロゲルの粉末を散布して付着水分を除去す
ることがあるが、この場合粉末状のヒドロゲルを
効率良く均一に散布することが困難であると同時
に、付着水の吸水によつて膨潤した粘着性ヒドロ
ゲルの回収が困難であり、壁面の清掃に多大な労
力を要するのみならず、残留ヒドロゲルによる塗
膜の付着不良が生じる等の欠点をまねく。

このため粉末状ヒドロゲルを効果的に使用する
には、例えば生理用ナプキン、紙おむつ等に見ら
れるごとく、(1)２枚のテイツシユの間にヒドロゲ
ルを挾んだもの、(2)テイツシユの上にヒドロゲル
を散布後パルプを積層しさらにテイツシユを重ね
たもの、(3)パルプとヒドロゲルを混合後２枚のテ
イツシユに挾んだもの、(4)ヒドロゲルを親水性重
合体から成る透水性樹脂膜に挾んだもの、あるい
は(5)ヒドロゲルを各種合成樹脂と混合しシート
状、ペレツト状、スポンジ状等に成形したもの等
によつて、ヒドロゲルのハンドリング性が改良さ
れている。

しかしながら、前記(1)〜(3)のテイツシユに挾ま
れたものは吸水によつてヒドロゲルが横方向へ比
較的自由に膨潤できるので、横向への吸水性に優
れているが、縦方向への吸水はテイツシユによつ
て自由空間が制限されている関係上膨潤が限定さ
れ、ヒドロゲル本体の吸水力を充分発揮させるこ
とが出来ず、また吸水によりテイツシユ自体の強
度が低下するため、広い面積への適用に難があ
る。(4)の透水性樹脂膜に挾まれたものは、樹脂膜
の透水抵抗のため吸水速度が著しく低下する。ま
た(5)の各種合成樹脂に混合使用されるものは、吸
水膨潤による体積変化が阻害され吸水力を著しく
低下する。等の各種問題点を有している。

本考案者は、これらの問題点を解決するため
種々検討を重ねた結果、ヒドロゲル本来の吸水速
度、吸水能力を低下させず各種形状の表面に存在
する水分を除去するに際し、取り付け、取り外し
が容易で、乾燥再利用が可能である等、多くの利
点をを有するシート状吸水材を見い出し本考案に
到達した。

すなわち、本考案は水可溶性ポリビニルアルコ
ール系繊維よりなる織布Ａ、ヒドロゲル層Ｂ、お
よび目の開きが少なくとも840μmである網目を有
するスペーサーＣとの積層体から成り、該積層体
がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、Ａの順に積層された構造を有
するシート状吸水材を提供するものである。

以下、図面にもとづいて本考案を詳細に説明す
る。

図面は本考案のシート状吸水材の横断面図であ
り、前記織布Ａ、ヒドロゲル層Ｂ、およびスペー
サーＣとが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、Ａの順で積層され
てなる構造を示したものである。

本考案において用いられる前記織布Ａは、ヒド
ロゲルを層形成せしめるための支持体であり該織
布（支持体）はヒドロゲル層への水水の透過を妨
たげないものであると同時に、ヒドロゲルの吸水
速度に悪影響をおよぼさないものであることが必
要であり、さらに、使用前後で収縮などの形状変
化がなく、層形成されるヒドロゲルとの親性に優
れ、折り曲げ等によりヒドロゲルの離脱が認めら
れないこと等も必要とされる重要な特性である。

かかる要求特性を満足する織布としては、水可
溶性ポリビニルアルコール系繊維、たとえば特公
昭43−8992号公報に記載の方法で製造された繊維
（ケン化度が95〜99モル％であるポリビニルアル
コールを用い乾式紡糸されたもの）から作られた
織布が好ましく、一般にはケミカルレース用基布
として使用されている。

前記水可溶性ポリビニルアルコール系繊維はそ
の製造法によつて溶解処理温度が、20℃から95℃
以上の熱水に可溶のものまで各種グレードがある
が、60℃以下の温水に可溶なものは、25℃の水に
よつて無緊張状態で40〜45％の収縮を示し、使用
の前後の形状変化を生ずる恐れがある。このため
70℃以上の温水に可溶となる様製造された繊維を
用いることが好ましい。

織布Ａの作り方についての特別な制限はない
が、ヒドロゲルはその製造法によつて非常に微細
な粒子径のものも含まれることがあるため、織布
の目開きは細かくする程微細粉のロスを防ぐこと
は可能であり、このためその目開きは、約200μm
程度とすることが好ましい。目開き約200μmの織
布は、たとえば28デニールの太さを有する繊維で
あれば１平方インチ当り経糸、緯糸が個々に90本
程度となる様に織ることによつて得られる。

ヒドロゲル層Ｂを形成するのに用いられるヒド
ロゲルは、自重の数十倍から数百倍の水を数秒〜
数分で吸収する性能を有するものを使用すること
ができる。たとえば、デンプン−アクリロニトリ
ルグラフト重合体のケン化物、デンプン（または
セルロース）−アクリル酸ナトリウムのグラフト
重合体、ポリアクリル酸の部分ケン化物を熱処理
によつて架橋た重合体、（メタ）アクリル酸ナト
リウムと架橋剤との共重合体、アクリル酸が重合
反応時に自己架橋性を有することを利用した自己
架橋型重合体のケン化物、ポリアクリル酸の多価
金属イオンによるイオン結合コプレツクス重合
体、ポリビニルアルコールの結晶性を利用したポ
リアクリル酸ナトリウムのグラフト重合体、ポリ
ビニルアルコールを二塩基性酸でエステル化する
ことにより架橋結合を導入した重合体、ビニルエ
ステルと（メタ）アクリル酸エステルを共重合し
塩基性物質でケン化した重合体、ヒドロキシエチ
ル（メタ）アクリレートとアクリル酸エステルの
共重合物をケン化して得られる重合体等の粉末で
あり、これらは一例を示したもので、これに限定
するもではない。また該ヒドロゲル粉末の粒子径
についても特別な限定が無く70〜2000μmの粒子
径のものが好適に使用することができる。

スペーサーＣは、ヒドロゲルの吸水膨潤に必要
な自由空間を確保するためのもので、綿、絹麻等
の天然繊維およびナイロン、ポリエステルポリア
クリル、ポリビニルアルコール等の合成繊維で、
その目開き寸法が少なくとも840μmとなるように
編まれるが、または網状に成形されたシートを用
いることが好ましい。該スペーサーの目開き寸法
が840μmより小さいと、ヒドロゲルの吸水膨潤に
必要な自由空間が得難く、該ヒドロゲルの吸水能
力が充分発揮できない。

スペーサーＣに使用される材料としては、耐久
性、価格、水との親和性を考慮するとポリビニル
アルコール系繊維から製造された網、またか網状
物の使用が好ましい。

前記、織布Ａ、ヒドロゲル層Ｂ、およびスペー
サーＣの積層方法について、特別な限定がない。
その一例を述べれば以下のごとくである。

すなわち、織布Ａの片面に、ヒドロゲルの粉末
を散布した後アセトンまたは低級アルコールの水
溶液を散布するか、またはヒドロゲルをアセトン
あるいは低級アルコールの水溶液に分散させたも
のを散布して、ヒドロゲルに粘着性を付与し、該
ヒドロゲル粉末層Ｂを織布Ａの片面に付着せしめ
る。ヒドロゲル層Ｂの乾燥後、または乾燥せず
に、該層Ｂ上にスペーサーＣを重ね、更にその上
に前記方法で得られるヒドロゲル層Ｂの付着した
織布Ａを、ヒドロゲル付着面がスペーサーＣ面に
接するように積層することにより本考案のシート
状吸水材が得られる。

ヒドロゲル粉末の散布に際して使用される溶媒
は、ヒドロゲルに吸収されることなく水に可溶で
あるアセトンおよび／または低級アルコールと水
との混合溶媒の使用が好ましく、水の使用量はア
セトンおよび／または低級アルコールに対し10部
以下の使用が好ましい。これはポリビニルアルコ
ール系繊維へのヒドロゲルの付着力を高めるため
であり、10部より多く使用すると乾燥時織布Ａの
繊維の収縮が生ずる恐れがある。

ヒドロゲル粉末の散布によつて形成されたヒド
ロゲル層Ｂの乾燥は、織布Ａの繊維が高温ふん囲
気に置かれると結晶構造に変化が生じ、水可溶性
が低下する。このため80℃以下の温風にて乾燥す
ることが好ましい。

以上のごとくして得られる本考案のシート状吸
水材は、ヒドロゲル層の支持体として親水性多孔
性織布を使用しているので、ヒドロゲルの吸水速
度が阻害されない。スペーサーにより自由空間が
保持されているので、ヒドロゲルの吸水能を低下
させることがなく、このためヒドロゲルの使用量
も少なくすることができる。ヒドロゲルの支持体
の耐久性、機械的強度が充分生かされているた
め、広い面積への応用、再利用が可能である。等
多くの特徴を有するものである。

本考案を以下の実施例により詳細に説明する。

実施例１ヒドロゲル層の支持体として、水溶性ビニロン
繊維から成る織布（ニチビ社製ソルブロン
GH400、28デニールの糸で経糸100本×緯糸96
本／吋となるように織られた織布）を５×４cmに
切断した布を２枚用意し、これを金網上にシワの
生じないように拡げて四辺を固定した。ヒドロゲ
ル粉末（三洋化成社製サンウエツトIM−300、純
水吸収能、470ml／ｇ）を乳鉢にて粉砕し、40メ
ツシユふるいを通過した粉体100ｇを水10ｇ、メ
タノール190ｇのアルコール水溶液に分散し撹拌
下に乾燥後のヒドロゲル量が10ｇ／m²となるよ
う、前記２枚の織布のそれぞれに散布し、室温下
に一昼夜乾燥してヒドロゲル層形成織布を作つ
た。

次いで、ニチビ社製、ソルブロンMHから成る
50デニールの糸で、１吋当り経糸30本、緯糸30本
となるように網状に編んで５×４cmに切断したも
のをスペーサーとし、該スペーサーを介して、先
に用意した２枚のヒドロゲル層形成織布をヒドロ
ゲル層同士が向い合うように重ねた後、各織布間
にズレが生じないよう、四辺を市販のエポキシ系
接着剤で貼り合せ固定してシート状吸水材を作つ
た。

以上のようにして作つたシート状吸水材を、28
×22×３cmのステンレス容器に水道水1500mlを入
れた中に浮かべたところ、接水面より速やかな吸
水が認められ、５分後にはシートは完全に浸潤状
態となつた。１時間後にシートを取り出し吸水量
を測定したところ、14ｇの吸水があり、ヒドロゲ
ル自体の吸水能に対し74.5％が効果的に作用して
いた。また吸水後ののシートを室温下に放置した
ところ15日後の残留水分量は1.4ｇであり、シー
トの変形は認められなかつた。またさらに、該吸
水シートを前記同様にして再度吸水させたとこ
ろ、13ｇの吸水量であり、この値は最初の吸水量
に比較しても遜色の無いものであり、繰り返し使
用に耐え得る吸水材であつた。

実施例２ヒドロゲルの支持体として水溶性ビニロン繊維
から成る織布（ニチビ社製ソルブロンGL400、28
デニールの糸で経糸100本×緯糸106本／吋となる
ように織つた織布）を使用した以外は実施例１と
同様にしてシート状吸水材を作り、同様の方法で
吸水能を試験した。その結果は吸水量13ｇであ
り、ヒドロゲル自体の吸水能に対して約69％であ
つた。

実施例３ヒドロゲル粉末として、スミカゲルＳ−50（住
友化学社製、純水吸収能500ｇ／ｇ）を粉砕し40
メツシユ通過粉末を使用した以外は実施例１と同
様にして、シート状吸水材を作り実施例１と同様
試験を行つたところ、吸水重量は13ｇであり、ヒ
ドロゲル自体の吸水能に対し65％の効果を示し
た。３回の繰り返し使用後の吸水量は12.5ｇで吸
水能の低下が殆んど見られず、再利用性の高い吸
水材であつた。

実施例４ヒドロゲル層の支持体として60℃の温水に可溶
性のビニロン繊維から成る織布（ニチビ社製、ソ
ルブロンSX5788、56デニールの糸で経糸50本×
緯糸60本／吋となるように織つた織布）を使用
し、実施例１と同様の方法でシート状吸水材の作
成を試みたが、支持体のビニロン織布に、水−メ
タノール混合溶媒中の水によると考えられる収縮
が発生し、平滑性に優れたシート状吸水材が得難
かつた。

比較例１ヒドロゲル層の支持体として、ラベル表示によ
る使用繊維がポリエステル80％、綿20％である市
販ワイシヤツ生地に水洗いおよびアセトン洗浄を
くり返し３回行ない乾燥後５×４cmに裁断したも
のを用いた他は、実施例１と同様にしてシート状
吸水材を作成した。顕微鏡による目開きの実測値
の平均は約88μmであつた。実施例１と同様の吸
水試験を行つたところ、この吸水材は水面に浮い
たままであり、速やかな吸水が認められなかつた
ので、強制的に水没させたところ支持体の綿を使
用したと思われる部分にのみヒドロゲルの膨潤が
認められる程度であり、吸水能力の著しく小さい
吸水材であつた。

比較例２スペーサーとして、ソルブロンGH400、（実施
例１でヒドロゲル層の支持体として用いた織布）
を使用した他は、実施例１と同様にしてシート状
吸水材を作成した。得られた吸水材について、実
施例１と同様の方法で試験したところ、吸水量は
0.235ｇと非常に少なく、ヒドロゲルの吸水能の
1.25％にしか達しなかつた。これはスペーサーと
して目開きの非常に小さい織布を使用したためヒ
ドロゲルの吸水膨潤に必要な自由空間が確保され
なかつたためであつた。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案シート状吸水材の積層構造を示し
た横断面図。Ａ……織布、Ｂ……吸水性樹脂層、Ｃ……スペ
ーサー。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

水可溶性ポリビニルアルコール系繊維よりなる
織布Ａ、吸水性樹脂層Ｂ、および目の開きが少な
くとも840μmである網目を有するスペーサーＣと
の積層体から成り、該積層体がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｂ，
Ａの順に積層された構造を有するシート状吸水
材。