JPS59192710A

JPS59192710A - 吸水性複合繊維状物

Info

Publication number: JPS59192710A
Application number: JP58066947A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Hagiwara; 郁夫萩原; Tadami Kamaishi; 釜石　忠美
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1983-04-18
Publication date: 1984-11-01

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】く技術分野〉本発明は吸水性樹脂微粒子を複合してなる微細フィブリ
ル状構造を有する繊維状物に関するものである。

〈従来技術とその問題点〉近年、吸水性樹脂が開発され、衛生医療材料。

食品包装材料、農業・園芸材料等の用途に応用展開され
ているが、この吸水性樹脂はそのほとんどが粉粒体状で
あり、それ自体のみで使用することは困難である。一方
、繊維状に成形した吸水材の開発も進められ種々の繊維
状吸水材が得られている。それは、カルボキシメチル化
度（置換度）０６前後のＣＭＣ（カルボキシメチルセル
ロース）を繊維状のまま加熱不溶化、あるいはエピクロ
ルヒドリン、エチレングリコールジグリンジルエーテル
などで架橋させたものである。この繊維状吸水材は粉粒
体状の吸水性樹脂に比べ取り扱い性は向上するものの、
吸水力は低いという問題点がある。

また、繊維はその全体が化学的に変性されているため吸
水時に膨潤し、まったくもとの形態をとどめなくなると
ともに２強度も大幅に低下し、クシ返し使用には適して
いない。ざらに、ウレタン。

エチレン−酢酸ビニル共重合体、ブチルゴムなどに吸水
性樹脂を混練し水膨潤性樹脂シートが得られることはす
でに知られている。しかし、この場合、樹脂に吸水膨潤
性を付与することを目的として添加されたものであり、
樹脂全体の吸水力は低い。

一方、微細繊維状物中に微粒子を複合することば、すで
に特公昭５１−３０６０５．％開昭５４−２７０１８に
提案されているが、これらの提案はいずれの場合にも繊
維形成性のポリマ中に無機物の微粒子を複合している。

繊維形成性のポリマ中に有機高分子化合物の微粒子を複
合することは従来知られていなかった。

〈発明の目的〉本発明は、従来の繊維状吸水材にみられる問題の解決さ
れた。吸水時にもほとんど繊維形態に変化が認められず
、耐久性７強度および取り扱い性の優れた繊維状吸水材
に関するものである。

〈発明の構成〉本発明の吸水性複合繊維状物は、平均粒子径１００μｍ
以下で最大粒子径３００μｍ以下の吸水性ゝ　　　樹脂
微粒子が繊維形成性ポリ−を主体とし微細フ′ｌイブリル状あるいは微細フィルム状構造を有する繊維状
物の内部あるいは表面近傍に複合され、該吸水性樹脂微
粒子が外部と微細な空隙あるいは細孔により連結されて
おり、かつ全体の比表面積が１ｍ２７ｇ以上であること
を特徴とするものである。

以下８本発明を更に具体的に説明する。

本発明に使用される吸水性樹脂微粒子としては。

テンブンーポリアクリロニトｌ）ル共重合体の加水分解
物１部分的に架橋きれたテンプンーポリアクリル酸共グ
ラフト重合体の刹水性塩（例えばアルカリ金族塩等）、
ポリオキ／エチレン、ポリビニルアルコール、ポリアク
リルアミド、ポリヒニルピロリドン、ポリスチレンスル
ホン酸塩等の部分架橋反応物、メタクリル酸メチル−酪
酸ビニル共重合体の加水分解物、アクリロニトリル−酢
酸ビニル共重合体の加水分解物、セルロース−ポリアク
リロニトリル共重合体の加水分解物９部分的に架橋され
たカルボキシメチルセルロースなトカ鍵げられる。％に
好ましいものとして、高い吸水力および保水力の点から
テンプンーポリアクリロニトリル共重合体の加水分解物
２部分的に架橋されたデンプン−ポリアクリル酸共グシ
フト重合体の親水性塩などが挙げられる。

吸水性樹脂微粒子は、一般にその粒子径にも依存するが
、繊維形成性ポリマに対し０１〜６倍重量複合される。

吸水性樹脂微粒子の担体となる繊維形成性ポリマとして
は、非水系有機溶剤に溶解しうる高分子物質が用いられ
、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
テン−１，ポリ−４−メチルヘンテン−１、ホＩＪアク
リロニトリル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、
ポリ塩化ビニル。

セルロースアセテートなどでさらにこれらを改質したポ
リマを挙げることができる。特に好ましいポリマとして
は、結晶性ポリオレフィンやアクリロニトリル（共）重
合体およびセルロースアセテートが挙げられる。このよ
うなマトリックスとなるポリマの他に、繊維形成性は不
十分であるが。

低融点であるとか親水性がある々どの点で用途により意
味のあるエチレン−酢酸ビニル共重合体。

エチレン−アクリル酸共重合体金属塩などが添加されて
もよい。

複合繊維状物の中には、吸水性樹脂微粒子のほかに繊維
構造の強化などの目的で無機微粉末を繊維形成性ポリマ
に対し０１〜５倍重量、好まり、　＜はＯろ〜２倍重量
添加し共複合した方が良い。無機微粉末の１次粒子径は
１０μｍ以下、好丑しくばろμｍ以下であシ、一般に吸
水性樹脂微粒子の平均粒子径よりも小さいものが好まし
い。無機微粉末としては９例えばシソ力、アルミナ、炭
酸カルンウム、タルク、カオリン、クレー、酸化チタン
。

カーボン、酸化鉄などが用いられる。

本発明の複合繊維の紡出時に使用される溶剤は。

昇温下で繊維形成性ポリマを俗解させかつ吸水性樹脂微
粒子、および無機微粉末に対し実質的に不活性でなけれ
ばならない。これらの条件に適した溶剤として、具体的
には、ペンタン、ヘキサン。

シクロヘキサン、ベンゼン等の炭化水素類、塩化メチレ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロルエチレン等
の・・ロゲン化炭化水素類、メチルアルコール、エチル
アルコール、イノプロピルアルコール等ノアルコール類
、アセトニトリル等ノニトリル類、アセトン、エチルメ
チルヶ！・ン等のり１７類、エチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン等のエーテル類、　ｌ！！ｔ−酸メチル、酢
酸エチル等のエステル類およびこれら溶剤の混合物など
が挙げられる。これらの溶剤は、用いる繊維形成性ポリ
マの特ｉ生によシ適宜選択される。

吸水性（Ｌ１脂微粒子はもともと少量の水分を含んでお
りかつ溶剤中の水分を吸収するため紡糸原液中で非常に
凝集しやすい。そこで、吸水性樹脂微粒子が紡糸原液中
で凝集するのを防ぐと同時に均一に分散することを目的
として、界面活性剤を添加するのが好ましい。界面活性
剤は親油性あるいは親水性のアニオン、カチオン、両性
および非イオン系のものがあり、それらは適宜使用され
る。

界面活性剤の作用によシ吸水性樹脂微粒子に限らず、紡
糸原液中に存在する微粒子は均一に分散させられる。そ
の方が凝集している状態よシもその効果をより十分に発
揮するとともに、複合繊維状物からの脱落も起こシにく
くなってくる。

複合繊維状物には必要に応じて紫外線吸収剤。

酸化防止剤、殺菌剤および防虫剤などが添加されること
かある。

上記の吸水性樹脂微粒子、繊維形成性ポリマおよび溶剤
を用いて本発明の吸水性樹脂微粒子を内部に複合した微
細フィブリル化繊紐状物の製造は次のような方法によっ
て行なわれる。吸水性樹脂微粒子、繊維形成性ポリマお
よび繊維形成性ポリマを常温常圧下では俗解しがたいが
、昇温昇圧下では溶解しうる比較的低沸点の溶剤からな
る混合物を密閉下で加熱、攪拌し、繊維形成性ポリマを
溶解宮せ、吸水性樹脂微粒子が均一に分散した分散液と
する。でらに、該分散液を高温高圧下にノズルを通じて
実質的に大気圧の低圧域中に急激に吐出させる。吐出さ
れた分散液は低圧域中で瞬間的に溶剤が蒸発して繊維形
成性ポリマが固化し。

微細フィブリル化繊維状物が形成される。溶剤は繊維形
成時に望まれる構造を与えるのに重要な役割を果してい
る。即ち、繊維形成性ポリマが溶剤の沸点以上で実質的
に溶解するよう々溶剤を選択しなければ本発明の微細フ
ィブリル化繊維状物の製造は不可能となる。

以上説明したとおり１本発明の吸水性複合繊維状物は、
吸水性樹脂微粒子を繊維中に分散性良く複合しているた
めに、繊維の切断や引き裂きに際しても微粒子の脱落が
少なく、実質的に流出しない。址だ、複合された吸水性
樹脂微粒子は外部と微細な空隙あるいは細孔により連結
しているために、未複合の粉末並の吸水速度を示す。吸
水性樹脂微粒子を包含している微細フィブリル状繊維は
。

高分子量で繊維形成性の水にあ捷り膨潤しないポリマか
らなるため、著しい耐久性があると共に。

吸水時にも繊維形態に実用上問題となる変化が認められ
ず、取り扱い性に優れている。

以丁に本発明の詳細な説明するが、これらの例は何ら本
発明の技術内容を限定解釈させるものではない。

実施例１４００メツシユパスの吸水性樹脂（平均粒子径１５μｍ
、サンウエットエＭ−ろＯＯ〔デンプン−アクＩＪ　０
二ｌ−１）ル共重合体の加水分解物〕、三洋化成■製）
５０重量部、高密度ポリエチレン（Ｈｉ−Ｚｅｘ　２１
００Ｊ　、三井石油化学ＱｆｌＪ製）１００重量部オヨ
び界面活性剤（ドテシルアミンプロピオン酸Ａ　／塩、
三洋化成■製）２５重量部をヘキサン１３００重量部と
ともにオートクレーブ中に仕込み、攪拌しつつ１５０〜
１６０℃に加熱、１０分間保持した後。

分散液を１５０℃でオートクレーブｆｆ１Ｈ１（のノス
ル（１ｍＩｎφ）を通じ常圧下に吐出することにより吸
水性樹脂微粒子を複合した連続繊維状物を製造し７た。

得られた繊維状物の比表面積は４．５ｍ２７ｇであった
。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察の結果、吸水
性樹脂微粒子は外界と微細な空隙あるいは細孔により連
結されていた。

該繊維状物を過剰の水中に浸消し、十分吸水させた後９
袋の中に入れて遠心脱水するいわゆる遠心脱水法により
保水量を測定したところ、該繊維状物１ｇＡす７．　Ｏ
ｇの水が保持されていた。また。

吸水速度は、約２分で全吸水量の９０〜１００％を吸水
した。使用後の繊維状物は使用前の形態とほとんど変化
はなく、吸水性樹脂微粒子の脱落も認められなかった。

実施例２４００メツシユパスの吸水性樹脂（平均粒子径１５μｍ
、サンウエットエＭ−６００．三洋化成Ｑ３製）５０重
量部、高密度ポリエチレン１００重量部、シリカ（）　
／ンールＧ　Ｖ　−Ｎ、徳［ＩＪ　智達■製）１００重
量部さらに界面活性剤（ドデシルアミノプロピオン酸Ａ
ｌ塩、三洋化成■製）５重量部をヘキサ７１４００重量
部とともにオートクレーブ中に仕込み、実施例１と同様
の紡糸条件を用い、吸水性樹脂微粒子およびシリカを複
合した連続繊維状物を製造した。

得られた繊維状物の比表面積は３２．１　ｍ２７ｇ、で
あった。また、ＳＥＭ観察の結果、吸水性樹脂微粒子は
外界と微細な空隙あるいは細孔により連結されていた。

：　　　　　この吸水性複合繊維状物の保水量を実施例
１と同様の方法により測定したところ、該繊維状物１ｇ
当り１１１ｇの水が保持されていた。また、吸水速度は
、約２分で全吸水量の９０〜１００％を吸水した。該繊
維状物について、吸水−乾燥を５回くり返し行なったと
ころ、保水力はほとんど低下せず、また繊維形態もほと
んど変化が認められなかった。

比較例１繊維状吸水材「アクアロン」　（バーキュレス社製）を
用いて実施例１と同様に吸水能を測定したところ、繊維
重量幽シ５０倍の吸水力を示したがこの繊維は水を吸収
すると非常に膨潤し、使用前の形態を全くとどめなかっ
た。また、吸水時の繊維は非常に粘着性があり取シ扱い
性が悪く１通常の吸水樹脂と同様に単独で使用すること
は困難であると考えられる。

比較例２水を良く吸収する天然繊維として木綿が考えられる。こ
の木綿を用いて実施例１と同様に保水量を」ｊ］定した
ところ、木綿１ｇａ９０．５　ｇの水が保持されていた
くすぎなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

平均粒子径１００μｍ以下で最大粒子径３００μｍ以下
の吸水性樹脂微粒子が、繊維形成性ポリマを主体とし微
細フィブリル状あるいは微細フィルム状構造を有する繊
維状物の内部あるいは表面近傍に複合され、該吸水性樹
脂微粒子が外部と微細な空隙あるいは細孔によシ連結さ
れており、かつ全体のル表面積が１ｍ２７ｇ　以上であ
ることを特徴とする吸水性複合繊維状物。