JPS6340665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は吸水性・保水性シートに関し、更に詳
しくは比較的吸水性の低い基材に非水系バインダ
ーと高吸水性ポリマー微粉末のブレンドからなる
塗工液を適用し、親水性・通水性素材と積層サン
ドイツチ化することで、高度の吸水性及び保水性
を有するシートを提供するものである。 ここで言う吸水性・保水性シートとは、このも
のが水または塩等の水溶液と接した場合に速やか
に水または水溶液を吸収して膨潤し水分を移動し
ない様に保持する性質を有しているシートを意味
する。 従来生理用品、おむつ、使い捨て雑巾、ペーパ
ータオル、医療用ガーゼ等比較的高い吸水能力を
要求される物がある。又壁材・天井材などの建築
用内装材や農業用土壌保持シートもそれぞれ結露
防止や保水力の観点から高い吸水・保水性能が要
求されている。 これらの要求を満たす為に従来から、パルプの
物理的吸収性を利用したシート、あるいはカルボ
キシメチルセルロース（CMC）等の水溶性樹脂
を含有した紙等が有るが、高い吸水性を得る為に
は坪量を大きく厚くする必要がある、あるいは製
造工程において水溶性樹脂を一時的に不溶化処理
し抄紙後再度水溶性とする為に酸及びアルカリで
の中和処理を必要とするなど品質の安定性に問題
がある。 更に近年高い吸水・保水能力の要望を満足させ
るために、架橋ポリエチレンオキシド、架橋ポパ
ール、デンプン−ポリアクリロニトリルグラフト
重合体の加水分解物、一部架橋されたデンプン−
ポリ（メタ）アクリル酸共重合体等の水不溶性に
して、かつ大きな吸水性を有する物質が提案され
ているが、これらのほとんどが固着性の低い粉末
であるかもしくは高粘度の液体の為に基材へ適用
することが困難である。更にこれらの基材への適
用方法として、これらの高吸水物質をパルプ等に
そのまま混合・分散してシートとなす方法、ある
いはこれらの高吸水性ポリマーの粉末をポリビニ
ルアルコール、CMC等の水溶性バインダーと共
に粉末重量の500〜1000倍の水で分散液として基
材に塗布・含浸する方法等が提案されているが、
製造方法に汎用性がない、あるいは大量の水を蒸
発させる為に莫大なエネルギーを必要とする、更
には吸水膨潤した樹脂が基材から脱落する等多く
の問題点を有しているのが現状である。 本発明者らは上記した事情を考慮し、高吸水
性・保水性を有するシートを得る方法について
種々検討を重ね、非水系バインダーと高吸水性ポ
リマー微粉末の混合塗工液を基材に塗布すると共
に、この基材と親水性通水性素材を積層して、吸
水性樹脂含有層をサンドイツチ化することによつ
て、高吸水性ポリマーの脱落がなくかつ高い吸水
能力を有するシートが得られることを発見し、更
にこれに印刷・塗工・ラミネートの技術を複合す
ることによつて特願昭55−180127号に示す様な吸
水性・保水性シートを提案している。特願昭55−
180127号に記載された発明は、非水溶媒又は無溶
媒の樹脂バインダーに、固型分比でこの樹脂バイ
ンダー100重量部当たり20重量部以上の水不溶性
で吸水性のポリマー微粉末を混合し、必要に応じ
て更に無機質粉末を混合して成る塗工液を、任意
の基材に部分的に塗布して皮膜とし、基材の非塗
布部分に接着剤を塗布し、前記ポリマー微粉末よ
り小さい開口径を有する親水性・通水性素材とを
部分的に接着して成る吸水性・保水性シートであ
り、高吸水性ポリマーの塗布された部分は接着し
ていない。ところで、その後研究を重ねた結果、
中間層を高吸水性ポリマー微粉末をバインダー樹
脂に対してより多く混合した混合物により形成す
ることによつて、さらに高吸水性が得られると同
時に中間層が多孔状になり、更に塗工方法を工夫
してこの中間層を基材まで通じる細孔又は開口を
有する皮膜状に基材に塗布した上に適当な接着剤
を塗布すると、この接着剤は中間層に浸透して基
材に接着する事実を発見して本発明を完成した。
本発明によれば、使用する高吸水性ポリマーの粉
末形状や粒度分布に影響されず、かつ高吸水性ポ
リマー塗布部分と接着剤の見当合わせの為の特別
な装置や複雑な装置を使用せずに、通常の全面塗
工方法とドライラミネーシヨン法で簡便に作成し
得ると共に、吸水速度が早く、少量の塗布層で大
きな吸水性・保水性が付与でき、かつ基材と親水
性・通水性素材との接着が堅固で安定なシートが
得られる。 すなわち、本発明は、基材１上に、非水溶媒ま
たは無溶媒の樹脂バインダーと、固型分比で該樹
脂バインダー100重量部に対して100重量部以上の
水不溶性高吸水性ポリマー微粉末との混合物から
なり、層表面から基材１に達する、末塗布部分か
らなる細孔または開口２１を有する中間層２を設
け、該中間層２上に、少なくとも前記細孔または
開口２１の一部を覆うように部分的に設けられた
耐水性硬化架橋性接着剤層３を介して、前記中間
層２で用いた高吸水性ポリマー微粉末の径より小
さい開口径の連通孔を有する親水性・通水性素材
４を積層してなる、吸水性・保水性シートであ
る。 図面の第１図に示す様に本発明のシートにおい
ては、高吸水性ポリマー微粉末と非水系バインダ
ーから成る吸水性・保水性の中間層２が、基材１
と親水性・通水性素材４にサンドイツチされる形
で、中間層２を貫通した形の接着剤層３によつて
複合・保持されている。 本発明において使用される水不溶性高吸水性ポ
リマーとしては、デンプン−アクリル酸ソーダグ
ラフト重合体、デンプン−アクリロニトリルグラ
フト重合体の加水分解物、一部架橋されたデンプ
ン−ポリ（メタ）アクリル酸共重合体、一部架橋
されたデンプン−ポリメタクリル酸メチルの加水
分解物、及び上記物質の塩等のデンプン−グラフ
ト重合系のもの、あるいはメタクリル酸メチル−
酢酸ビニル共重合体の加水分解物に代表される架
橋合成樹脂系のもの等があげられるが、基本的に
は水溶性高分子を低密度架橋し、水不溶化したも
のであれば良く、特に限定されるものではない。 これら高吸水性ポリマーは一部繊維状で得られ
るものも有るが、本発明においては微粉末状のも
のが使用される。その粉末粒径は35Mesh以下、
好ましくは100Mesh以下で5μ以上のものが良い。 粉末粒径が35Mesh以上の場合、塗工液の安定
性や流動性・塗工作業性に問題がある。又5μ以
下の場合取扱が困難で浮遊粒子の補集が難しいと
共に、粉末粒子が中間層２中に埋没してしまい、
本発明の目的とする高い吸水性が得られにくいと
いつた欠点が有る。 これら水不溶性の高吸水性ポリマー微粉末を混
合分散させる樹脂バインダーとしては、メタノー
ル、エタノール等のアルコール類、酢酸エチル、
酢酸ブチル等の酢酸エステル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケ
トン類、ｎ−ヘキサン、トルエン等の炭化水素系
溶剤等の非水溶媒をベースとする溶液状、デイパ
ージヨン状、非水エマルジヨン状の樹脂液、ウレ
タン系オリゴマー等よりなる硬化性無溶媒樹脂
液、あるいは熱可塑性樹脂の溶融物等が使用され
る。 樹脂バインダーに用いる具体的な樹脂として
は、ポリアミド系樹脂、線状熱可塑性ポリエステ
ル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、環化
ゴム、塩化ゴム、塩素化ポリプロピレン、塩素化
エチレン−酢酸ビニル共重合体、ウレタン等の１
種またはこれらの混合物があげられる。更にこれ
ら樹脂バインダー中に炭酸カルシウム、ケイ酸カ
ルシウム、酸化ケイ素等の多孔性無機質微粉末を
樹脂バインダー100重量部に対して20重量部を越
えない範囲で添加することにより、中間層２中に
分散した高吸水性ポリマー微粉末への通水路が得
られより大きい吸水性が得られると同時に、混合
塗工液の粘度を調整し高吸水性ポリマー微粉末の
経時による沈降を防止して塗工液の安定性を増す
効果が得られる。添加比率が20重量部を越える場
合は塗工液の流動性が著しく低くなり塗工作業性
に問題が生じる。 高吸水性ポリマー微粉末は樹脂バインダー100
重量部に対して少なくとも100重量部以上、好ま
しくは200重量部以上混合することが必要であり、
100重量部以下の場合高吸水性ポリマー微粉末の
ほとんどが中間層２中に埋没してしまい、本発明
の目的とする高い吸水性は得られない。高吸水性
ポリマー微粉末の添加量の上限は塗工液としての
流動性や塗工作業性及び基材１への付着保持性が
維持される範囲であれば大きくすることが可能で
あり特に制限はない。 高吸水性ポリマー微粉末と樹脂バインダーの混
合は通常の攪拌操作により可能であるが、ボール
ミル、アトライター等により高吸水性ポリマー微
粉末を粉砕しながら混練することで高吸水性ポリ
マー微粉末の粒径を均一にし塗工液の安定性、流
動性、塗工作業性をより改善することが可能であ
り、さらに非水系の分散剤、粘度調整剤等の添加
剤を加えて塗工液とされる。 上述の如く調製した混合塗工液を基材１上に中
間層２として塗工する場合、接着剤が基材１表面
に直接に接着して基材１と親水性・通水性素材４
を堅固に接着させるために、塗布形状としては第
２図に示すように中間層２の表面から基材１に通
じる細孔又は開口２１を形成するように、末塗布
部分を設けて全面に塗布する。塗工方法としては
スムーサーをかけずにグラビア方式により塗布す
る方法が最も適当である。塗布量としては乾燥後
の中間層２上に高吸水性ポリマー微粉末が頭を突
き出している状態であれば特に制限はない。塗工
液は塗布後乾燥あるいは硬化あるいは冷却等によ
つて皮膜化し、その表面は基本的に非接着性とす
る。 更にこのように中間層２の表面から基材に通じ
る細孔又は開口２１を形成する様全面に塗布され
た高吸水性ポリマー微粉末と樹脂バインダーの混
合物からなる中間層２上に、耐水性硬化架橋性接
着剤を部分的に塗布して接着剤層３を形成した
後、高吸水性ポリマー微粉末より小さい開口径の
連通孔を有する親水性・通水性素材４を積層して
圧着し、接着剤を硬化架橋させて一体複合化させ
る。この場合圧着時の圧力により中間層２の細孔
又は開口２１を通つて、接着剤が中間層２を貫通
し基材１表面に到達し硬化することにより、接着
剤塗布部分の中間層２中の高吸水性ポリマー微粉
末は水に対して非膨潤性になり、基材１と親水
性・通水性素材４が堅固に接着するので、接着剤
非塗布部分の中間層２中の高吸水性ポリマー微粉
末が吸水膨潤する際の膨潤圧力に耐え、基材１と
親水性・通水性素材４が剥離することを防止する
のに十分な接着力を与えることが可能であり、吸
水膨潤した高吸水性ポリマー微粉末が移動あるい
は脱落せず保水性の高いシートが得られる。 また、本発明の方法によれば高吸水性ポリマー
微粉末と樹脂バインダーの混合物の塗布部分と接
着剤の見当合わせの為の特別な装置を使用せず
に、通常の全面塗工方法とドライラミネーシヨン
法により目的とする吸水性・保水性シートを簡便
に作成し得るという製造工程面における利点をも
有する。 本発明において使用される基材１は例えば紙、
不織布、綿布、木材、プラスチツク、金属、ガラ
ス、石綿などシート状のものであれば特に制限は
ない。又積層すべき親水性・通水性素材４として
は高吸水性ポリマー微粉末より小さい開口径の連
通孔を有するもので、その径は好ましくは5μ以
下のものであり、柔軟で伸縮性のあるものが特に
好ましい。例えば、ステキヒトサイズ度の低い
紙、不織布あるいは布等があるが親水化処理を施
したポリエチレン、ポリプロピレン等の通水性微
多孔フイルムあるいは不織布等も使用され得る。 本発明において基材１自身も親水性・通水性素
材４を用いることによつて両面吸水性の有る吸水
性・保水性シートが得られることは自明であり範
囲内のことである。 以上詳細に述べた様に、本発明を適用すること
によつて種々の効果が得られる。例えば通常市販
されているデンプン−グラフト重合系や架橋合成
樹脂系の吸水性ポリマーは自重の３〜400倍、更
には1000倍もの純水を吸収保水できるが、本発明
への適用において、低い塗布量でシート重量の
数倍〜数十倍というパルプ等の物理吸水では不可
能と言える高い吸水性シートが得られる、基材
及び積層素材共にプラスチツクフイルムから成る
完全耐水性でかつ高い吸水・保水性能を有するシ
ートが得られる、特別な装置を必要とせず通常
の印刷・塗工・ラミネート加工機を用いて簡便に
作成し得る、基材及び積層素材の選定が自由で
あり用途に合わせて様々の風合、形状のものが得
られる等多大の効果・利点が挙げられる。 更に本発明で得られた吸水性・保水性シートは
防腐剤、殺菌剤、防黴剤、香料、脱臭剤等の水溶
性機能薬品のリリースコントロール基材としての
適用が可能であり、又本発明で得られた吸水性・
保水性シートを用いて水産物や青果物等の余剰水
分の吸収あるいはしおれ防止に使用し得る、又本
発明で得られた吸水性・保水性シートを更にベニ
ヤ板へ積層する壁紙として使用することによつて
結露のない壁材や天井材等が得られる等産業上の
利用価値も大きいものである。 以下実施例により本発明を説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。 実施例 １ ●デンプン−アクリル酸グラフト共重合体（吸
水性ポリマー）微粉末（サンウエツト
IM300MPS、三洋化成工業製） 20部 ●塩素化ポリプロピレン系樹脂バインダー溶液
（固形分濃度20％）（スーパークロン803MW、
山陽国策パルプ製） 11.5部 ●トルエン ５部 ●メチルエチルケトン ５部 ●酢酸エチル ５部 上記材料を混合攪拌して塗工液とする。なおこ
の塗工液は固型分比で樹脂バインダー100部に対
して高吸水製ポリマー微粉末870部の組成である。
この塗工液を、100／in−60μ深度のベタグラビ
ア版を用いて２軸延伸ポリプロピレンフイルム
（トレフアンBO−2535、東レ製）20μ上全面に塗
工、乾燥して基材のポリプロピレンフイルムに通
じる開口を有する中間層を形成し、更にその上に
50／in−120μ深度、格子巾２mm、格子ピツチ15
×15mmの逆格子状パターングラビア版を用いて二
液硬化型ウレタン系接着剤（AD305／AD355、
東洋モートン製）を格子状に塗布、乾燥して溶剤
（酢酸エチル）除去後、無サイズ加工原紙60ｇ／
m²（名古屋パルプ製）を重ねてドライラミネート
して、片面吸水性の、本発明による吸水性・保水
性シートを得た。ただし、塗工液の塗布量は7.2
ｇ／m²、そのうちの高吸水性ポリマー微粉末の量
は6.5ｇ／m²であつた。また、ブランクとして２
軸延伸ポリプロピレンフイルム20μと無サイズ加
工原紙60ｇ／m²を上記版及び接着剤を使用してド
ライラミネートしシート（比較例）を作成した。 本発明の実施例のシートと比較例のブランクシ
ートの吸水性を比較した結果を表−１に示す。こ
のように本発明の吸水性・保水性シートはシート
坪量の約11倍、すなわち高吸水性ポリマー自身の
重量の154倍の量の水を吸収し、良好な吸水性を
示した。また、吸水後も基材のポリプロピレンフ
イルムと無サイズ加工原紙の間の接着性は良好で
あり、両者が剥離することはなく、中間層に存在
する吸水膨潤した高吸水性ポリマー微粉末が移動
したりシート外に脱落することもなかつた。 実施例 ２ 実施例１において作成した片面吸水性シートを
二価鉄イオン含有植物活力剤（商品名：メネデー
ル、メネデール化学研究所製）１重量部と水100
重量部の混合液中に30分間浸漬した。このときの
吸液量は720ｇ／m²であつた。該吸液したシート
を、無サイズ加工原紙側が内面になるように内径
15cm、高さ20cmの植木鉢の内面に巻きつけ、更に
この植木鉢を乾燥土で満たし花をつけている
「菊」の株を植えた。また比較のために吸液した
シートを用いないブランクの植木鉢に同様に乾燥
土を満たし花をつけている「菊」の株を植えた。
両者の花、葉等の鮮度の状態を比較した結果を表
−２に示す。このように本発明の吸水性・保水性
シートを用いた場合には吸液膨潤した高吸水性ポ
リマー微粉末中に含まれる水及び植物活力剤が無
サイズ加工原紙を通して土の中に徐々に放出拡散
され「菊」の根より吸収されることにより花及び
葉ともに鮮度が良好に保たれる。 以上実施例１及び実施例２に記述した如く、本
発明によれば、極めて吸水性の高いシートを簡便
な方法により作成することが可能であり、しかも
本発明のシートの利用方法の一例として植物園芸
栽培への応用も有効である。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示し、第１図
は吸水性・保水性シートの一部断裁した斜視図で
あり、第２図は塗工液と接着剤の塗布形状を示す
断面図である。 １……基材、２……中間層、３……接着剤層、
４……親水性・通水性素材、２１……細孔または
開口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基材１上に、非水溶媒または無溶媒の樹脂バ
   インダーと、固型分比で該樹脂バインダー100重
   量部に対して100重量部以上の水不溶性高吸水性
   ポリマー微粉末との混合物からなり、層表面から
   基材１に達する、末塗布部分からなる細孔または
   開口２１を有する中間層２を設け、該中間層２上
   に、少なくとも前記細孔または開口２１の一部を
   覆うように部分的に設けられた耐水性硬化架橋性
   接着剤層３を介して、前記中間層２で用いた高吸
   水性ポリマー微粉末の径より小さい開口径の連通
   孔を有する親水性・通水性素材４を積層してな
   る、吸水性・保水性シート。